Berührungsloses Handling mit Supraleitern

Artikel vom 18. April 2013 

Berührungsloses Handling mit Supraleitern

Auf der Hannover Messe hat Festo erstmals seine Forschungsplattformen zum Thema Supraleitung präsentiert: SupraLinearMotion, SupraHandling und SupraPicker. Bei allen drei Displays wurden Objekte im schwebenden Zustand transportiert, um mögliche Anwendungen in der Automatisierungstechnik zu zeigen. Doch was steckt hinter dieser Technologie und wie lässt man damit Gegenstände schweben?

Was sind Supraleiter?

Als Supraleiter bezeichnet man Metalle, Metallverbindungen oder keramische Materialien, die unterhalb einer bestimmten Sprungtemperatur schlagartig ihren elektrischen Widerstand verlieren. Bei heutigen Hochtemperatur-Supraleitern aus keramischem Material liegt dieser Punkt bei circa 100 Kelvin (-173° Celsius). Setzt man dann Strom im supraleitenden Material einmal in Bewegung, fließt er ohne Verluste in einem geschlossenen Kreislauf.

Schweben dank Magnetfeld

Unterhalb der Sprungtemperatur verändert der Supraleiter nicht nur seine Leitfähigkeit, er kann auch das Magnetfeld eines Permanentmagneten in einem zuvor festgelegten Abstand speichern oder „einfrieren“. Legt man beispielsweise ein Stück Holz oder Styropor zwischen Magnet und Supraleiter, kühlt letzteren bis auf seine Sprungtemperatur herunter und entfernt den Abstandhalter, schwebt der Supraleiter anschließend stabil über dem Magneten. Versucht man, den Supraleiter zu verschieben, bewegt er sich immer wieder zurück in die gespeicherte Position.

Praktische Anwendung

Die Supraleiter-Technologie und deren Kühlung befinden sich noch im Forschungsstadium. Denkbare Anwendungen sind reibungsfreie, stabile und energieeffiziente Lagerungen, die ohne aufwendige Mess- und Regelungstechnik auskommen. Auch ein Bewegen von Gegenständen in abgeschlossenen Räumen durch Wände hindurch und in allen Neigungen ist damit möglich. Die Forschungsplattformen von Festo auf der Hannover Messe 2013 zeigten diese Anwendungen:

SupraLinearMotion (lineare Bewegung)

SupraHandling (horizontale und vertikale Bewegung kombiniert)

SupraPicker (Bewegung im Raum und kontinuierlich elektrisch gekühlt)