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Platons göttliche Kraft war Magnetismus
Prof. Dr. Ing. Jürgen Ulm Prof. Dr. Ing. Jürgen UlmEuripides belegte die geheimnisvollen Kräfte der Erde als erster mit dem Wort Magnetis-mus. Platon vermutete göttlichen Einfluss. Schon vor rund zweieinhalbtausend Jahren lie-ßen sich Menschen von diesem Phänomen begeistern. Prof. Jürgen Ulm von der Hochschule Heilbronn-Campus Künzelsau trug diese Faszination in den Vortrag beim Förderverein Technikmuseum Backnang e.V.
Die gut 120 Zuhörer hatten keine leichte Abendunterhaltung. Prof. Ulm ließ sie über den Rand der höchsten Höhen von Wissenschaft und Mathematik schauen. Glücklicherweise wurden alle auch wieder behutsam auf die Erde der technischen Wirk-lichkeit abgestellt. Magnetismus als Naturphänomen verzauberte buchstäblich jeden der in historischen Zeiten mit ihm in Berührung kam. Wissenschaftliche Erforschung und mathe-matische Beschreibung der Effekte breitete sich aber erst im 17. und 18. Jahrhundert aus. Hans-Christian Oersted aus Dänemark entdeckte 1820, dass elektrischer Strom eine magne-tische Wirkung erzeugt. Der Franzose Andre-Marie Ampere stellte fest, dass diese magne-tische Wirkung auch auf andere Stromleiter übertragbar war. Damit war im Grunde der Transformator erfunden. Englands Michael Faraday konnte 1822 Magnetismus in Strom umwandeln. Von ihm ist eine nette Anekdote überliefert: Bei der Vorführung dieses Ver-suchs vor einer Parlamentskommission fragte man ihn nach dem Nutzen seiner Entdeckung. Seine Antwort: Das weiß ich nicht, wohl aber, dass Sie Steuern darauf nehmen werden! Ein weiterer Engländer, James Clerk Maxwell schuf um 1864 ein umfassendes mathematisches System von Differentialgleichungen, die die Hypothese untermauerten, dass Magnetismus und Elektrizität identisch seien. Deutsche Forscher waren nicht untätig. 1833 stellte der Göttinger Mathematiker, Astronom und Physiker Carl Friedrich Gauß zusammen mit Wilhelm Eduard Weber die erste elektromagnetische Telegraphenverbindung der Welt her. In aller Welt wurde mit großem Eifer und vielen Erfolgen am Phänomen Magnetismus geforscht. 1905 setzte schließlich Albert Einstein mit seiner Arbeit zur Elektrodynamik bewegter Körper und der Speziellen Relativitätstheorie einen Höhepunkt der Forschung.
Im zweiten Teil seines Vortrags erläuterte Prof. Ulm technische Umsetzungen der magnetischen Effekte. Erste Elektromotoren wurden Ende des 19. Jahrhunderts gebaut. Namen wie Ferraris, Tesla und der des AEG-Chefentwicklers Dolivo-Dobrowolsky prägten Begriffe wie Asynchronmotor und Drehstrommotor. Großturbinen erzeugen Elektrizität in den Kavernen riesiger Staumauern. Generatoren und Motoren aller Größen und Leistungsstufen halten unsere Welt am Laufen. Dem Erfindungsreichtum der Ingenieure sind dabei keine Grenzen gesetzt. Heute verkehren Elektrobusse, deren Antriebsmotoren auf den einzelnen Rädern sitzen. Hochgeschwindigkeitszüge fahren auf Magnetpolstern und werden durch Linearmotoren angetrieben. Mikromotoren bewegen Kameraobjektive und ölgekühlte Großtransformatoren sorgen für leistungsstarke Stromnetze. Magnetventile mit Schaltzeiten im Milli- und Mikrosekundenbereich sind heute Standard und die Elektronen im Teilchenbeschleuniger der europäischen Kernforschungsanlage CERN werden von Magneten in ihrer Flugbahn gehalten.
Was erwartet uns in Zukunft? Die Nationale Plattform Elektromobilität NPE, ein Verbund von Industrie, Wissenschaft und Gesellschaft forciert den Bau von stromgetriebenen Fahrzeugen. Insbesondere die Themen Ladebetrieb und Infrastruktur sowie Antriebstechnologie sind für die Magnetismusexperten von ganz besonderer Bedeutung. Kostensenkung und Effizienzsteigerung sind dabei die treibenden Größen. Hat Deutschland die hierzu notwendigen Experten? „Ehe etliche wenige Jahre vergehen, so wird man erfahren, dass es man-geln wird an gelehrten Leuten, dass man sie würde aus Brettern schneiden und aus der Erde graben, wenn man sie nur haben könnte; es wird aber nicht helfen“ sagte wer? Martin Luther, da war er seiner Zeit zweifellos weit voraus!
