Turbo-Motor gibt mit 500.000 Umdrehungen Gas

Mini-Gasturbinen sollen Batterien ersetzen

Forscher an der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) haben ein neues Antriebssystem entwickelt, das mit einer Drehzahl von einer halben Million Umdrehungen pro Minute (rpm) arbeitet. „Das ist eine zehnmal höhere Drehzahl als bei herkömmlichen industriell eingesetzten Motoren. Wir denken, dass verschieden Industriezweige in der Zukunft von unserer Entwicklung profitieren können“, meint Projektleiter Christof Zwyssig im Gespräch mit pressetext.

Die Entwicklung auf diesem Sektor weist den Weg zu immer höheren Geschwindigkeiten für rotierende Werkzeuge. „Beispielweise können mit einem Bohrer mit höherer Drehzahl kleine Löcher präziser und schneller gebohrt werden“, so Zwyssig. Interessant könnten diese Motoren in der Medizintechnik oder für die exakte Bearbeitung von Werkstoffen werden. Derzeit liege die maximale Rotationsgeschwindigkeit von verwendeteten Motoren bei 250.000 rpm. Das entwickelte Antriebssystem hat die Größe einer Zündholzschachtel, erzeugt jedoch digital geregelt eine Leistung von 100 Watt. „Eine Schwierigkeit bei der Konstruktion ist die hohe Fliehkraft, die bei solchen Geschwindigkeiten auftritt. Wir konnten das Problem durch einen Titanmantel lösen, der diesen Kräften widersteht“, erläuterte Zwyssig. Eine weitere Herausforderung ist die Lagerung. Dafür sei ein extrem belastbares Kugellager notwendig. Zukünftig sollen hierbei Konzepte wir Luft- oder Magnetlager verwendet werden.

Als weitere Einsatzmöglichkeit der Technik könnten ultrakleine Gasturbinen die heute verwendeten Batterien ersetzen. Ein anderes Beispiel wären Turbokompressorsysteme, die den Wirkungsgrad von Brennstoffzellen in Fahrzeugen steigern könnten. „Durch einen solchen Kompressor würde Luft oder Gas viel besser verdichtet, wodurch die Leistung der Zellen erhöht werden kann“, erklärte der Forscher.

Im nächsten Schritt wollen die Wissenschafter die Geschwindigkeit noch einmal verdoppeln. Erklärtes Ziel ist es, die Million zu knacken. „Das hängt jedoch auch von der Nachfrage und den Anwendungen ab, die diese Technik nutzten könnten.“ Zwyssig rechnet damit, dass die Weiterentwicklung in ein bis zwei Jahren abgeschlossen werden könnte.