Magnetschwebe

Magnetschwebe bezeichnet das Phänomen, bei dem ein Objekt durch Magnetkräfte gegen die Schwerkraft getragen wird, sodass kein mechanischer Kontakt nötig ist. In der Praxis wird levitierte Objekte oft durch eine Kombination aus Magnetfeldern, Sensoren und/oder materialbedingten Effekten stabilisiert. Wegen des Earnshawschen Satzes lässt sich statische Levitation oft nicht rein statisch stabil realisieren; daher kommen meist aktive Regelung, supraleitende Eigenschaften oder Diamagnetismus zum Einsatz.

Zu den Hauptprinzipien gehören: aktiv stabilisierte Magnetschwebe, bei der elektromagnetische Spulen die Auftriebskraft entsprechend der Lage mittels Sensoren und Reglern nachführen; supraleitende Magnetschwebe, bei der der Meissner-Effekt bzw. Flux-Pinning eine dauerhafte, kontaktlose Auflage ermöglicht; sowie Diamagnetismus, bei dem stark diamagnetische Materialien eine schwache Abstoßung von Magnetfeldern zeigen und in Spezialfällen stabile Levitation ermöglichen.

Typische Anwendungen finden sich in Magnetschwebebahnen, wo Träger mittels eines Regelungssystems über eine magnetische Grundlage schwebend geführt werden. Weitere Anwendungen umfassen magnetische Wälzlager in Turbinen oder Generatoren, sowie experimentelle Demonstratoren in Forschungseinrichtungen. Supraleitende Magnetsysteme bieten oft geringe Reibung und hohe Geschwindigkeiten, erfordern jedoch Kühlung und komplexe Infrastruktur.

Vorteile der Magnetschwebe sind geringe Reibung, potenziell hohe Geschwindigkeiten und vibrationsarmer Betrieb; Herausforderungen liegen in der Stabilität ohne Regelung, Energiebedarf der Spulen, Kosten, Kühlung und Sicherheit. Die Technologie wird weltweit in Transport, Forschung und Industrie weiterentwickelt.