Nachbau des OC MPMM Magnetmotors
In einem Thread des Forums der Firma Steorn wird derzeit über
ein Modell eines Magnetmotors diskutiert, welches vielversprechende,
selbstlaufende Eigenschaften zeigt. Auf der Seite
PESWiki findet sich eine ausführliche Beschreibung des
Magnetmotors, sowie auch Videos vom laufenden Modell, welche es
ebenfalls auf YouTube
zu sehen gibt. Der Motor wird nach dem Pseudonym seines Entwicklers
"OverConvident" meist als OC MPMM bezeichnet, wobei MPMM für
Magnet Perpetual Motion Machine steht. Bei Steorn findet
man ihn meist unter der Bezeichnung "Whipmag".
Nachdem der
Aufbau relativ einfach erscheint, habe auch ich mich zu einem Nachbau
entschieden. Das Bild zeigt meine Version des Magnetmotors. Die
große Scheibe ist auf der Grundplatte drehbar gelagert. Die drei
Rotormagnete befinden sich auf einem 13er Teilkreis um die Scheibe und
sind ebenfalls
drehbar gelagert. Die beiden Aluminiumteile sind die sogenannten
Dämpfer und sollen durch Wirbelstrombremsung das laufende Modell
vor einem ständigen Ansteigen der Drehzahl bewahren.
Ich habe mich bei den Abmessungen im Wesentlichen an die Pläne auf
der PESWiki-Seite gehalten, wobei leider Einschränkungen durch
die zur Verfügung stehenden Magneten nötig waren. Die Magnete
stammen von der Firma www.supermagnete.de.
In der folgenden Tabelle sind nochmal kurz die wichtigsten Abmessungen
zusammengestellt.
Scheibe:
|
Durchmesser 146mm, Dicke 13mm, Material: Nylon 66
Nuten: 8 Stk. Eingeschriebener Innendurchmesser 120mm, Tiefe 8mm,
Breite 6mm
|
Rotoren:
|
Durchmesser: 22mm, Länge: 18mm,
Material: Nylon
|
Grundplatte:
|
200mm x 200mm x 6mm Material: Makrolon
13er Teilkreis für Rotoren: Durchmesser 172mm |
Stabmagnete:
|
2 Stk. pro Nut aneinander gereiht. Länge
10mm, Dicke 6mm,
Magnetisierung N40 (Neodym)
|
Rotormagnete:
|
Durchmesser 12mm, Dicke 6mm, Magnetisierung
diametral N42 (Neodym)
|
Dämpfer:
|
Durchmesser 12mm, Dicke 6mm, Material: Aluminium
|
Lager:
|
Scheibe: 2 Stk. AD: 19mm, ID 6mm, Schmiermittel
ausgewaschen
Rotoren: 1 Stk. AD 15mm ID 6mm, Schmiermittel ausgewaschen |
Dynamisches Verhalten des Modells
In dem originalen
Video wird für den Start des Motors die Scheibe von Hand
angedreht. Dann drehen sich zunächst die 3 Rotoren durch die
Magnetkräfte in der Richtung
mit, wie Zahnräder es tun würden. Der Rotor zwischen den
Dämpfern wird anschließend angehalten und in die
entgegengesetzte Laufrichtung wieder gestartet. Danach beschleunigt das
Modell von selbst auf eine höhere Drehzahl. Dann werden sogar noch
die anderen beiden Rotoren angehalten, sodass nur noch der Rotor
zwischen den Dämpfern in die entgegengesetzte Richtung läuft,
worauf das Modell noch weiter beschleunigt.
Aus diesem Verhalten kann man einige interessante Eigenschaften des
zugrunde liegenden, energieerzeugenden Effekts ableiten.
- Der Effekt tritt nur aus, wenn zumindest ein Rotor entgegen
seiner natürlichen Laufrichtung läuft.
- Die beiden mitlaufenden Rotoren stellen nur zusätzliche
Reibungsverluste dar und erzeugen keine Energie.
- Die beiden mitlaufenden Rotoren werden möglicherweise nur
zum Starten benötigt.
Um sich diesem Effekt zu nähern, ist es zunächst wichtig, die
gegenläufige Rotation zu stabilisieren. Diese ist nicht mit jeder
Magnetkonfiguration gleich gut zu erreichen und erfordert etwas
Optimierungsarbeit.
Dabei
erweist es sich als günstig, die Magneten auf der Scheibe immer
gleichnamig zu polen. In diesem Bild sind gleiche Pole mit einem
schwarzen Punkt gekennzeichnet, so wie es auch bei dem originalen
Modell der Fall ist. N vom einem Magneten zeigt in Richtung N des
nächsten, dann weiter mit S-S usw. So erreicht man eine
Drehzahlübersetzung von Scheibe zu Rotor von 1:4.
Polt man die Magnete immer abwechselnd N-S-N-S, dann ergibt sich ein
Verhältnis von 1:8, was dann eine zu hohe Drehzahl für den
Rotormagneten bedeuten würde.
Auch die Länge der Magnete auf der Scheibe hat einen starken
Einfluss auf die Stabilität der gegenläufigen Rotation. Ich
habe verschiedene Längen ausprobiert und ein Optimum bei den
20mm langen Magneten (zusammengesetzt aus zwei 10mm langen)
gefunden.
Das Laufverhalten der Rotoren ist ein kompliziertes Zusammenspiel aus
vielen Faktoren. Bei niedrigen Drehzahlen neigen die Rotoren zu
Schwingungen, weil beim Drehen der Scheibe die Kraftübertragung
zum Rotor nicht kontinuierliche erfolgt, sondern im Bereich des
vorbeiziehenden Magneten eine erhöhte Rotation verursacht wird.
Die stabilste Rotation erreicht man dann, wenn diese
Kraftübertragung so kontinuierlich wie möglich abläuft.
Messungen an dem Modell
Nachdem ich mein Modell so optimiert hatte, dass eine gegenläufige
Rotation möglich war, zeigte sich der gewünschte Effekt der
Selbstbeschleunigung leider nicht. Um den Effekt auch dann noch
entdecken zu können, wenn er nur zu schwach ist, um die
Gesamtreibung im Modell zu überwinden, wurden einige Messreihen
durchgeführt. Dabei wurde die Drehzahl eines Rotors mit
einem optischen Drehzahlmesser gemessen. Mit einer manuellen Stoppuhr
wurde die Zeit gemessen, die das Modell braucht, um von 2000 U/min auf
1000 U/min abzufallen. Um die Fehler durch das manuelle Stoppen und vor
allem durch das Aktualisierungsintervall des digitalen Drehzahlmessers
zu minimieren, wurden immer 10 Messungen durchgeführt, woraus dann
der Mittelwert gebildet wird.
1. Untersuchung der Auswirkung der gegenläufigen Rotation des
Rotors zwischen den Dämpfern
Messung
|
Auslaufzeit für normale Rotation in sec.
|
Auslaufzeit für gegenläufige Rotation
in sec.
|
1
|
10,2
|
8,6
|
2
|
9,4
|
8,2
|
3
|
10,0
|
9,4
|
4
|
10,0
|
9,2
|
5
|
9,2
|
9,2
|
6
|
9,8
|
9,2
|
7
|
10,2
|
8,4
|
8
|
10,0
|
10,0
|
9
|
10,8
|
9,2
|
10
|
10,0
|
9,8
|
Mittelwert:
|
9,96
|
9,12
|
Hierbei zeigt sich keine Verlängerung der Auslaufzeit bei
gegenläufiger Rotation, wie es zu erwarten wäre, wenn
zusätzliche Energie in dem System erzeugt wird. Im Gegenteil, es
ist sogar eine Verringerung der Auslaufzeit um fast 1 Sekunde
festzustellen. Das spricht für erhöhte Verluste bei der
gegenläufigen Rotation, was sich auch mit der Beobachtung eines
erhöhten Laufgeräusches deckt. Da der energieerzeugende Effet
vermutlich nur in dem einen, gegenläufigen Rotor auftritt,
könnte sein Einfluss zu gering sein, um gemessen zu werden.
Für die nächste Messung wurden daher zwei Rotoren entfernt.
2. Untersuchung der Auswirkung der gegenläufigen Rotation bei
nur einem Rotor mit Dämpfern
Der einzige verbleibende Rotor befindet sich zwischen den
Dämpfern.
Messung
|
Auslaufzeit für normale Rotation in sec.
|
Auslaufzeit für gegenläufige Rotation
in sec.
|
1
|
18,8
|
15,6
|
2
|
18,8
|
15,0
|
3
|
18,2
|
15,0
|
4
|
18,6
|
15,4
|
5
|
18,0
|
15,2
|
6
|
18,0
|
15,0
|
7
|
18,0
|
15,2
|
8
|
18,2
|
15,2
|
9
|
18,0
|
15,4
|
10
|
17,8
|
15,6
|
Mittelwert:
|
18,24
|
15,26
|
Wie zu erwarten war, fällt dieses Ergebnis deutlicher aus. Es
zeigt sich zum Einen die stark verringerte Gesamtreibung bei nur noch
einem Rotor durch die viel längere Auslaufzeit. Trotzdem wurde das
Ergebnis der 1. Messung weiter bestätigt. Die gegenläufige
Rotation verbraucht mehr Energie, als die normale Rotation, was hier
mit etwa 3 Sekunden Unterschied ziemlich eindeutig ist.
3. Untersuchung der Wirkung der Dämpfer
Es wurde nur ein Rotor verwendet und jeweils die Auslaufzeit
für normale und gegenläufige Rotation ohne Dämpfer
gemessen.
Messung
|
Auslaufzeit für normale Rotation in sec.
|
Auslaufzeit für gegenläufige Rotation
in sec.
|
1
|
18,8
|
16,2
|
2
|
18,0
|
16,0
|
3
|
18,0
|
16,2
|
4
|
18,4
|
17,0
|
5
|
19,0
|
16,8
|
6
|
19,2
|
16,4
|
7
|
18,2
|
16,0
|
8
|
18,2
|
16,4
|
9
|
18,4
|
17,0
|
10
|
18,6
|
16,8
|
Mittelwert:
|
18,48
|
16,48
|
Der Vergleich erfolgt jetzt mit der 2. Messung, um die Wirkung der
Dämpfer beurteilen zu können. Zunächst zeigt sich nur
ein sehr geringer Einfluss der Dämpfer. Interessant ist aber, dass
der dämpfende Einfluss bei gegenläufiger Rotation wesentlich
größer ist, als bei normaler Rotation. Das könnte auf
eine ganz andere Feldverteilung bei gegenläufiger Rotation
hindeuten.
Abschätzung der Reibungsverluste
Für die Funktion scheint es wichtig zu sein, ein Modell mit
möglichst geringen Reibungsverlusten zu bauen. Aus diesem Grund
wurden alle Lager ausgewaschen, um unnötige Reibung durch das
Schmiermittel zu vermeiden. Die Lager sind nur mit einem Tropfen
Nähmaschinenöl geschmiert.
Um sich ein Bild von der Größe der anfallenden
Reibungsverluste machen zu können,
erfolgt nun eine überschlägige Abschätzung. Dazu
können die gemessenen Auslaufzeiten herangezogen werden, wenn
zusätzlich noch die Masse aller rotierenden Teile bekannt ist.
Aus der Masse und den Abmessungen kann das Massenträgheitsmoment
nach der Formel J = 1/2 * m * r² errechnet werden. Dabei wird zur
Vereinfachung angenommen, dass die
Masse gleichmäßig verteilt ist, was nicht ganz stimmt, aber
für eine Abschätzung ausreichend erscheint.
Für die gemessenen Rotordrehzahlen von 2000 U/min und 1000 U/min
folgt eine Scheibendrehzahl von 500 U/min und 250 U/min. Für beide
Fälle kann daraus die gespeicherte Rotationsenergie nach der
Formel W = 1/2 * J * 4 * Pi ² * n² berechnet werden.
|
Radius r
|
Masse m
|
Massenträgheitsmoment J
|
Rotationsenergie W
|
Verbrauch
|
Scheibe mit Magneten, ohne Welle
|
73 mm
|
256 g
|
6,821*10^-4 kg m²
|
@500 U/min: 0,935 Ws
|
@250 U/min: 0,234 Ws
|
0,701 Ws
|
Rotor mit Magnet und Lager
|
11 mm
|
14 g
|
8,47*10^-7 kg m²
|
@2000 U/min: 0,0186 Ws
|
@1000 U/min: 0,0046 Ws
|
0,014 Ws
|
Gesamtverbrauch:
|
0,715 Ws
|
Die Ergebnisse zeigen, dass der Rotor nur sehr wenig Energie speichert
und genau so gut vernachlässigt werden könnte. Insgesamt
verbraucht das System für den Auslauf von 2000 U/min auf 1000
U/min Rotordrehzahl eine Energie von 0,715 Ws. Diese Energie wird in
der gemessenen Zeit verbraucht, woraus sich mit P = W / t eine Leistung
errechnen lässt, die nötig wäre, um das System mit einer
mittleren Drehzahl zwischen 2000 U/min und 1000 U/min Rotordrehzahl
entgegen der Reibung in Bewegung zu halten.
|
Auslaufzeit
|
Notwendig Antriebsleistung zur
Überwindung der Reibung
|
Normaler Lauf mit Dämpfer
|
18,24 sec.
|
39,2 mW
|
Gegenläufiger Lauf mit
Dämpfer
|
15,26 sec.
|
46,9 mW
|
Normaler Lauf ohne Dämpfer
|
18,48 sec.
|
38,7 mW
|
Gegenläufiger Lauf mit
Dämpfer
|
16,48 sec.
|
43,4 mW
|
Es zeigt sich, dass in einem solchen System bereits sehr geringe
Energiemengen ausreichen, um es in Bewegung zu halten. Das macht es
ideal für Versuche mit unbekannten Energiequellen. In diesem Fall
würden z.B. schon 50mW an gewonnener Energie ausreichen, um es in
jedem Fall am Laufen zu halten. So geringe Energiemengen sind in
anderen Systemen, wie z.B. elektrischen oder elektronischen meist nicht
ausreichend zur Überwindung der Verluste. Auch wenn es nicht
sinnvoll erscheinen mag, auf rein mechanischem Weg nach neuen
Energieformen zu suchen, so ist es unter dieser Betrachtung doch eine
sehr gute Möglichkeit zum Nachweis kleinster Energiemengen.
In diesem Zusammenhang drängt sich eine Frage auf:
Könnte der Motor durch die in den
Magneten gespeicherte Energie angetrieben werden ?
Um das abschätzen zu können, folgt eine Berechnung der
magnetischen Energie:
Laut Herstellerangabe hat das für den Rotormagnet verwendete
Material N40 eine magnetische Energiedichte zwischen 303 und 318
kJ/m³. Wir rechnen mit dem Mittelwert w = 310,5 kJ/m³.
Der Rotormagnet hat ein Volumen von V = r² * Pi * l = (6 mm)²
* 3,14 * 6 mm = 678,6*10^-9 m³
Damit ist in einem Rotormagnet die Energie W = w * V = 310,5 kJ/m³
* 678,6*10^-9 m³ = 210,7 mJ gespeichert.
Damit könnte der Motor bei einem Verbrauch von 50 mW nur eine Zeit
von t = W / P = 210,7 mJ / 50 mW = 4,2 s lang angetrieben werden.
Selbst wenn man annimmt, dass auch die Energie der Stabmagnete
vollständig umgewandelt wird (was ich wegen den Überlegungen
zur Simulation weiter unter aber nicht glaube), kommen keine wesentlich
längeren Laufzeiten zustande. Eine Nutzung der magnetischen
Energie kann daher ausgeschlossen werden.
Weitere Beobachtungen
Ein sehr interessantes Verhalten, welches möglicherweise mit dem
energieerzeugenden Effekt in Verbindung steht, ist das Schwingen der
Rotormagnete. Besonders im niedrigen Drehzahlbereich kann man erkennen,
dass die Rotoren dazu neigen, rhythmisch leicht zu beschleunigen und
abzubremsen. Auch wenn ein Rotor angehalten wurde, führt er
leichte Pendelbewegungen aus, solange sich die Scheibe mit niedriger
Drehzahl dreht. Kurz vor dem Stillstand geht diese Pendelbewegung dann
sogar in eine Rotation über. Diese Schwingungsneigung konnte auch
mit der gegenläufigen Rotation in Verbindung gebracht werden, was
möglicherweise der Grund dafür ist, warum eine
gegenläufige Rotation zur Funktion nötig ist.
Hier
wurde
eine Magnetfelddetektor Folie verwendet, welche Magnetfelder
durch eingelagerte Nickelteilchen sichtbar macht. Diese liegt über
einem Rotormagnet und zeigt bei
schneller Drehzahl nur noch sein Zentrum als weißen Punkt.
Interessant ist der Bereich zwischen Rotor und Stator. Dort ist
ebenfalls eine weiße Zone zu sehen. Diese liegt sehr stabil in
der Mitte, solange der Rotor mit normaler Drehrichtung läuft. Auch
schnelle Änderung der Geschwindigkeit können diese Zone nicht
aus ihrer Lage heraus bewegen.
Wird jedoch eine gegenläufige Rotation gewählt, so zeigt
diese Zone zwischen Rotor und Scheibe ein sehr instabiles Verhalten.
Bei Geschwindigkeitsänderungen reagiert sie mit seitlichen
Schwingungen um die Mittenlage herum. Je stärker die
Geschwindigkeitsänderung ist, um so stärker ist auch die
Schwingung. Bei zu großer Geschwindigkeitsänderung verliert
der Rotor die Synchronisation, was durch eine vorangehende, sehr starke
Schwingung angekündigt wird.
Diese Schwingung klingt langsam ab, wenn keine weiteren
Geschwindingkeitsänderung mehr erfolgen und sieht dann genau so
aus wie bei normaler Laufrichtung. Das kann nur bedeuten, dass die
Drehzahl des Rotors bei gegenläufiger Rotation nicht konstant ist,
sondern ebenfalls einer Schwingung unterliegt.
Dieses
Video zeigt das Schwingungsverhalten bei gegenläufiger Rotation
des Rotors. Zu Beginn zeigt sich keine Schwingung, weil das System
bereits eingelaufen ist. Erst wenn die Scheibe von Hand beschleunigt
wird, kommt es zu dem Schwingungsverhalten, welches dann rasch wieder
abklingt. Aus dem Zeitindex des Videos 3,233 und 3,533 lässt sich
die Schwingungsfrequenz etwa mit 3,3Hz berechnen. Im Laufgeräusch
ist ebenfalls eine leichte Schwingung hörbar, die zu er
Erscheinung auf dem Magnetfelddetektor passt.
Es wäre denkbar, dass diese Schwingung für die Funktion von
Bedeutung ist. Wenn das der Fall ist, dann sind alles
schwingungsrelevanten Parameter wie z.B. die Masse des Rotors und
seines Lagers von Bedeutung, was den Nachbau weiter erschweren
würde. Außerdem müsste man nach Methoden suchen, diese
Schwingung auch bei konstanter Drehzahl aufrecht zu erhalten, was
derzeit nicht der Fall ist und vielleicht auch ein Grund für das
Versagen des Nachbaus ist.
Simulation
Zum besseren Verständnis der magnetischen
Verhältnisse in dem Modell wurde mit Simulationsprogramm Quickfield eine
Magnetfeldsimulation durchgeführt. Dargestellt wurde ein 45°
Segment des Scheibenumfangs mit einem Rotormagnet. In der Simulation
wurden Symmetriekanten verwendet, sodass die Magnetfeldverteilung der
des gesamten Scheibenumfangs entspricht. Dargestellt wurden jeweils die
magnetischen Feldlinien in schwarz und die Flussdichteverteilung in
farblicher Abstufung von rot nach blau. Die einzelnen
Simulationsschritte wurden zu einem animierten GIF-Bild zusammen
gefügt, sodass der Eindruck einer kontinuierlichen Rotation
entsteht.

|
Hier ist die natürliche Laufrichtung des
Rotors dargestellt. In der
Feldverteilung ist schön zu erkennen, warum der Rotor diese
Laufrichtung bevorzugen. Die Magnetfelder greifen wie Zahnräder
ineinander und ermöglichen eine gute Kraftübertragung. Der
Ablauf wirkt sehr harmonisch.
|
 |
Der eigentliche Betriebszustand des
Magnetmotors mit gegenläufiger Rotation ist hier dargestellt. Es
fällt zunächst auf, dass die Feldlinien nicht mehr so
schön ineinander greifen und der gesamte Ablauf eher erzwungen
wirkt. Das erklärt die größere Instabilität des
gegenläufigen Laufs.
Es zeigt sich aber ein sehr interessantes Verhalten, welches vielleicht
mit dem energieerzeugenden Effekt in Verbindung steht. Aufgrund
der sich gegenüber stehenden, gegenpoligen Felder, wird das
Feld des Rotormagneten zu gewissen Zeitpunkten geschwächt. In der
Simulation ist
an Hand des Farbwechsels von rot auf orange gut zu erkennen, dass der
Rotormagnet seine Flussdichte verringert, wenn
ihm der Stabmagnet genau gegenüber steht.
|
|
Um den Einfluss der gegenläufigen
Rotation
auf das Abschwächen des Rotorfeldes noch näher zu
untersuchen, wurde eine zweite Simulation mit gegenläufiger
Rotation durchgeführt. Hier wurde die Phasenlage des Rotors um
20° gegen den Uhrzeigersinn verschoben. Das entspricht etwa der
Phasenlage, die der Rotor in dem originalen Video unter
Stroboskoplicht
zeigt. Es ist an der teilweisen rot/orangen Färbung zu erkennen,
dass unter diesen Umständen das Feld
des Rotormagneten sogar noch stärker geschwächt wird als
zuvor.
Das Feld der Stabmagnete wird dabei nicht merklich geschwächt. Das
liegt daran, dass ein Magnet umso stabiler wird, je größer
seine Länge gegenüber seiner Breite wird. Der runde
Rotormagnet ist demnach prädestiniert dafür, um leicht durch
äußere Felder beeinflusst zu werden. Wenn ein
energieerzeugender Effekt durch das periodische Schwächen des
Feldes auftritt, dann wohl am ehesten im Rotormagnet.
|
Die gegenläufige Rotation eines Rotormagneten macht unter dieser
Betrachtung also durchaus Sinn. Es wäre denkbar, dass durch das
Abschwächen und den anschließenden Wiederanstieg des Feldes
im Magnetmaterial Effekte auftreten, die zu einem Energiezufluss in das
System führen. Denkbar wäre z.B. ein Effekt ähnlich der
magnetischen Kühlung, wodurch es zu einer Energieumwandlung der
thermischen Energie der Umgebung in magnetische und letztlich in
mechanische Energie kommen könnte.
Magnetische Kühlung als Energiequelle ?
Der Effekt der magnetischen Kühlung ist in der Physik schon lange bekannt und wird z.B. in der Tieftemperaturtechnik verwendet, um Temperaturen nahe am absoluten Nullpunkt zu erreichen. In jüngster Zeit wurden spezielle Legierungen auf Gadoliniumbasis entwickelt, die eine Curie Temperatur in der Nähe der Raumtemperatur haben. Mit solchen Legierungen ist es möglich Kühlgeräte auf Basis der magnetischen Kühlung zu bauen.
Für die Freie Energie Forschung ist die magnetische Kühlung deshalb so interessant, weil sie auf einer Beeinflussung der Entropie basiert. Durch das Anlegen eines Magnetfeldes richten sich die magnetischen Spinmomente im Material parallel zum Magnetfeld aus. Das kommt einer Erhöhung der inneren Ordnung gleich, die Entropie nimmt ab. Der normalerweise völlig ungerichteten Wärmebewegung der Teilchen wird somit ein Freiheitsgrad entzogen, in dem sie sich bewegen können. Da ihre Energie aber konstant bleibt, erhöht sich ihre Geschwindigkeit, was letztlich einer Temperaturerhöhung gleich kommt. Ein Material, welches in ein Magnetfeld gebracht wird, erhöht dadurch seine Temperatur. Wird das Magnetfeld wieder ausgeschaltet, so sinkt die Temperatur wieder auf den ursprünglichen Wert. Wird dem Material in der warmen Phase Wärmeenergie entzogen, so sinkt die Temperatur nach dem Entmagnetisieren unter den Anfangswert und kann zu Kühlzwecken benutzt werden. Besonders stark ausgeprägt ist dieser Effekt, wenn ein Material mit einer Curie Temperatur gewählt wird, die nahe der Arbeitstemperatur liegt.
Das führt uns zurück zu den Magnetmotoren. Neodym Magnete haben die niedrigste Curie Temperatur aller Magnete, welche je nach Material bei etwa 300°C liegt. Viele Hersteller geben als maximale Betriebstemperatur 70 bis 80°C an. Das könnte darauf hindeuten, dass diese Neodym Materialien einen durchaus beachtlichen Effekt der magnetischen Kühlung aufweisen könnten.
Für die Energiegewinnung ist der Effekt der magnetischen Kühlung deshalb so interessant, weil hierbei ein direkter Zugriff auf die thermische Molekularbewegung erfolgt, welche normalerweise in dieser Form nicht möglich ist.
Dadurch wird die Wirkung der statistischen Stoßvorgänge ausgeschaltet, welche normalerweise dazu führen, dass Wärmeenergie immer von der höheren Temperatur zur niedrigeren fließt. Der direkte Zugriff auf die thermische Bewegungsenergie könnte dazu führen, dass die Entropie hierbei nicht wie gewohnt wirkt. Es könnten Bedingungen geschaffen werden, die eine direkte Wandlung von Wärmeenergie in magnetische Energie ohne eine Temperaturdifferenz ermöglichen.
Wie aus der oberen Simulation zu erkennen ist, wird das Feld der Rotormagnete bei gegenläufiger Rotation periodisch geschwächt und gestärkt. Damit sind die Grundbedingungen für die magnetische Kühlung gegeben. Diese wechselnde Feldstärke könnte einen Effekt im Magnetmaterial auslösen, der zu einer Energiewandlung von Wärme in magnetische Energie führt. Wie gemessen, würden bereits 50mW an erzeugter Leistung ausreichen, um den Motor am Laufen zu halten. Eine Abkühlung des Rotormagnets um diese Leistung würde man im Normalfall wahrscheinlich gar nicht bemerken und dann sieht es so aus, als läuft der Motor aus dem Nichts.
Der Arbeitszyklus könnte folgendermaßen aussehen:
Wenn das Material abwechselnd hoher und niedriger Feldstärke ausgesetzt ist, wird es sich entsprechend der magnetischen Kühlung abwechselnd erwärmen und wieder abkühlen. Das geschieht unmittelbar mit der Feldänderung und ist im Material an keinerlei Effekte der Wärmeleitung gebunden. Hierbei erlangt man direkten Zugriff auf die thermischen Molekularbewegungen und ist bei der thermischen Kopplung an keine statistischen Stoßvorgänge gebunden, welche den Gesetzen der Entropie unterliegen.
In der kalten Phase ist es möglich, dass zusätzliche Wärmeenergie von der Umgebung in das Material fließt. In der warmen Phase wird diese dann normalerweise wieder abgegeben, beides aber nach den Gesetzen der Wärmeleitung, also im Normalfall viel langsamer, als die magnetische Kühlung wirkt.
Es muss jetzt ein Weg gefunden werden, die zusätzlich aufgenommene Energie nicht wieder als Wärme, sondern in Form von magnetischer Energie abzuführen. Aus diesem Grund kann es nur in einem dynamischen Zyklus funktionieren, weil man aus einem statischen Magnetfeld keine Energie herausbekommt.
In der Phase, wo das Magnetfeld ansteigt, ist die thermische Energie (Bewegungsenergie) der Elementarmagnete für kurze Zeit mit dem magnetischen Feld gekoppelt. D.h. die sich ausrichtenden Elementarmagnete führen zu einer magnetischen Rückwirkung auf das äußere Feld. Es geht darum, diese Energie auch zu nutzen, denn wenn das nicht geschieht, geht alles wieder vollständig in Wärme über und man merkt gar nicht, dass der Effekt überhaupt existiert.
Nutzt man die Energie durch Auskoppeln von magnetischer Energie, dann fehlt diese Energie und das Material wird sich weniger erwärmen, als es eigentlich sollte. Wenn der Zyklus gelingt, dann bleibt das Material im Mittel unter der Umgebungstemperatur und es ist ein ständiger Energiefluss von der Umgebung in das Material möglich.
Dieser Effekt könnte die Funktion des OCMPMMs und auch vieler anderer Magnetmotoren erklären, bei denen von einer Abkühlung der Materialien berichtet wird. Systematische Versuche in dieser Richtung wären von Interesse, weil die Forschung im Bereich der magnetischen Kühlung bei Raumtemperatur noch relativ jung ist und sicher noch nicht alle Effekte der neuen Materialien entdeckt wurden.
Zusammenfassung
Zusammenfassend kann man sagen, dass bei meinem Modell trotz aller
Vermutungen kein energieerzeugender Effekt auftritt. Da es keine näheren Angaben
dazu gibt, unter welchen Bedingungen dieser Effekt auftreten soll, sind
weitere Untersuchungen in dieser Richtung schwierig. Wenn zumindest im
Ansatz zu erkennen wäre, dass die gegenläufige Rotation zu einer längeren Auslaufzeit
führt, könnte man versuchen, den Effekt weiter zu optimieren.
Da es aber genau umgekehrt der Fall ist, sehe ich hier wenig Chancen.
Wie schon bei so vielen anderen Geräten der Freien Energie stellt
sich auch hier wieder die Frage, wie hoch die Glaubwürdigkeit der
Quellen im
Internet ist. Auch wenn in diesem Fall die Entstehungsgeschichte in
einem Forum nachzulesen ist, so könnte letztlich immer noch alles
der Phantasie entsprungen sein. Vielleicht war der Erfolg auch nur ein
glücklicher Zufall, den bis jetzt noch niemand wiederholen konnte,
wie die vielen gescheiterten Nachbauversuche im Internet zeigen.
Magnetseite