Magnethydrodynamischer Antrieb
Ein Magnethydrodynamischer Antrieb, auch MHA (engl. MHD drive) genannt, ist ein Antriebsprinzip für Wasserfahrzeuge.
Das Prinzip basiert auf der Überlegung, daß Wasser durch eine Röhre, die von einer Reihe starker, elektrischer Magnetspulen umgeben ist, angesaugt und auf der anderen Seite wieder ausgestoßen wird. Der dabei entstehende Rückstoß treibt das Fahrzeug an. Dem Prinzip kommt dabei auch die Leitfähigkeit von Meerwasser zu Gute.
Am Anfang der Röhre wird das Wasser von der ersten Magnetspule polarisiert, damit es dann von der zweiten Magnetspule mit umgekehrter Polarisation angesaugt werden kann. Die dritte Spule ist wieder entgegengesetzt polarisiert und zieht das Wasser erneut an usw.. Die Polarisation erfolgt dabei in abwechselnden Intervallen. An der letzten Spule verläßt das Wasser die Röhre und durch die Trägheit des Wasser erfolgt der Rückstoß. Je nachdem wie schnell der Intervall der Polarisierung der einzelnen Magnetspulen geschaltet wird, wird sich auch die Durchflußgeschwindigkeit des Wasser durch die Röhre und die Stärke des Rückstoß verändern und damit letztlich die Geschwindigkeit des Fahrzeuges.
Bei einem MHA handelt es sich derzeit noch mehr um theoretische Überlegungen, es gibt noch keinen dauerhaft funktionierenden, wirtschaftlich zu betreibenden MH-Antrieb. Zwar wurden Mitte der 1990er Jahre von Mitsubishi einige Prototypen eines MHA-betriebenen Schiffes gebaut, doch erreichten die Fahrzeuge, neben zahlreicher anderer auftretenden Schwierigkeiten, lediglich eine Geschwindigkeit von etwa 15 km/h.
Eines der Hauptprobleme, die mit einem MH-Antrieb verbunden sind, sind die hohen Entwicklungs- und Betriebskosten. Derzeit ist es immer noch wirtschaftlicher, Fahrzeuge mit einem klassischen Propellerantrieb zu bauen. MH-Antriebe benötigen vor allem enorme Energiemengen für die Aufladung der Magnetspulen. Die dafür benötigte Energie müßte durch einen sehr großen und leistungsfähigen Generator erzeugt werden, der bei U-Booten ebenfalls sehr leise sein müßte (atombetrieben oder Brennstoffzellen-betrieben), um die Vorteile des MHA nicht zu konterkarieren. Wenn sich die Technologie in diesen Bereichen jedoch weiter entwickelt, können MHA in Zukunft zu geringeren Betriebskosten und einer echten Antriebsalternative entwickelt werden.
Ein MH-Antrieb ist vor allem für das Militär besonders interessant, da er über keine bewegten Teile mehr verfügt. Die Reibungsmechanik wäre gänzlich abgeschafft. Durch einen MHA gäbe es keine geräuschvollen Propeller mehr, die durch ihre Bewegung bzw. Kavitation die Position des Bootes verraten würden, wodurch ein MH-Motor sehr leise wäre. Da MH-Antriebe unter Wasser nahezu keine verdächtigen Geräusche mehr verursachen, wären U-Boote mit einem MHA durch das Sonar feindlicher Boote kaum noch zu entdecken bzw. zu identifizieren. Ein Nachteil des MHA wäre allerdings die hohe elektromagnetische Strahlung. Geräte, die zur Aufspürung von magnetischen Anomalien dienen, würden ein mit einem magnethydrodynamischen Antrieb fahrendes Wasserfahrzeug schnell identifizieren. Ein magnethydrodynamischer Antrieb wird im Militärjargon auch als sogenannter "Raupenantrieb" bezeichnet, der auf Grund der oben beschriebenen Spezifika insbesondere für U-Boote von großer Bedeutung wäre.
Zahlreiche privatwirtschaftliche Unternehmen sowie die ESA und die NASA beschäftigen sich inzwischen mit der Entwicklung eines magnethydrodynamischen Antriebs, um die neue Antriebstechnologie auch in der Luftfahrt oder als Weltraumantrieb zu nutzen. In diesem Zusammenhang wird jedoch nicht von einem MHA, sondern von einem Magnetoplasmadynamischen Antrieb oder einem Ionenantrieb bzw. Ionentriebwerk gesprochen, die beide auf dem selben Grundprinzip beruhen [1], [2], [3].
Bekanntheit hat der MHA durch Tom Clancy's Roman bzw. Film "Jagd auf Roter Oktober" erlangt.
Siehe auch: Magnetohydrodynamik, Magnetoplasmadynamischer Antrieb
Weblinks
- Relativistische Magnetohydrodynamik kompakter Objekte
- Magnetohydrodynamic and the Mitsubishi Yamato
- Magnetohydrodynamic Water Propulsion
- MHD Propulsion