Leise summend spritzen feine Düsen Schicht auf Schicht: Außen und innen graues Eisen, dazwischen rotbraunes Kupfer, darüber weiße Keramik. Der Vorgang, der an das Verzieren von Torten mit einer Tortenspritze erinnert, produziert Teile einer Weltneuheit. In ihrem Labor haben Wissenschaftler der Technischen Universität (TU) Chemnitz erstmals einen Elektromotor im 3-D-Druckverfahren hergestellt. Von diesem Montag an präsentieren die Doktoranden Johannes Rudolph und Fabian Lorenz ihre Forschungsergebnisse auf der bis Freitag laufenden Hannover Messe.
Ihres Wissens sei dies ein derzeit einzigartiges Verfahren, sagten die Wissenschaftlichen Mitarbeiter an der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik in einem Gespräch mit der Deutschen Presse-Agentur. In zweieinhalbjähriger Forschung haben sie ein Verfahren entwickelt, um die drei Werkstoffe Kupfer, Eisen und Keramik in einem Druckvorgang miteinander zu verknüpfen. «Diese Technologie ermöglicht zuvor nicht realisierbare Motorgeometrien», sagt der 34-jährige Fabian Lorenz. Der gedruckte Motor sei der «Proof of Principle» - der Nachweis dafür, dass ihr Verfahren funktioniere.
Durch die Verwendung von Keramik als Isolator anstatt des gebräuchlichen Kunststoffs kann die Einsatztemperatur der Motoren deutlich erhöht werden. Dies spiele zum Beispiel in der Luftfahrt eine Rolle. Weil Keramik zudem Wärme besser leitet als Kunststoff, wird die entstehende Verlustwärme schneller abtransportiert. «Wir erreichen dadurch eine höhere Leistungsdichte», sagt der 38 Jahre alte Rudolph. Eine Anwendungsmöglichkeit dafür besteht bei Elektroautos.
Auf einem Labortisch neben dem 3-D-Drucker steht der erste funktionsfähige Prototyp. Rund zwölf Stunden habe es gedauert, die Teile dafür zu drucken. Mikroliter genau - also auf ein Tausendstel Milliliter genau - würden die Schichten aufgetragen. Die dafür nötigen Druckpasten haben die beiden Diplom-Ingenieure selbst entwickelt und im Laufe der Experimente immer wieder verändert, um das optimale Ergebnis zu erreichen. Der Druckprozess sei noch im Forschungsstadium, sagt Rudolph.
Auf der weltweit bedeutenden Industriemesse stellen er und Lorenz den Prototypen aus und hoffen, möglichst viele Interessenten für ihre Technologie zu finden. Schließlich wollen sie sich mit ihrer Entwicklung selbstständig machen und eine Firma gründen. «Die Technologie ist unser Kapital», sagt Lorenz.
Inhalt: dpa - Deutsche Presse-Agentur GmbH
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