Wie ist der Elektromotor entstanden? Wo hat er seine Ursprünge, welche wichtigen Entwicklungsschritte gab es? Was sind zukünftige Entwicklungen? Im Smart Innovation Podcast mit Prof. Dr. Martin Doppelbauer geht es um diese spannenden Fragen.
Elektromotoren machen uns das Leben leichter und haben eine breite Verwendung in unserer modernen Welt. Sie bekommen zunehmende Bedeutung in der Mobilität zu Lande, zu Wasser und in der Luft. Grund genug, darauf zu schauen, wie der Elektromotor sich entwickelt hat.
Inhaltsverzeichnis
In Ep. 130 des Smart Innovation Podcast spreche ich mit Prof. Dr. Martin Doppelbauer, Professor für Hybride und elektrische Fahrzeuge am Elektrotechnischen Institut (ETI) des Karlsruher Institut für Technologie (KIT) über die Geschichte der Elektromotoren.
Martin Doppelbauer erläutert, dass es nicht den einen Erfinder des Elektromotors gibt, sondern dass seine Entwicklung das Ergebnis der Arbeit vieler Menschen über Jahrzehnte war. Die Entwicklung des Elektromotors ist eine Geschichte von Innovation und Wettbewerb, wobei wichtige Fortschritte in Europa und den USA erzielt wurden. Sie begann um 1800 mit der Erfindung der Batterie durch Alessandro Volta, die es ermöglichte, kontinuierlichen Strom zu erzeugen und so Experimente durchzuführen. Im Laufe der Zeit trugen verschiedene Erfinder und Wissenschaftler zur Verwirklichung des Elektromotors bei, darunter Hans Christian Oersted, Thomas Davenport und Moritz Hermann Jacobi. Die ersten konkreten Anwendungen von Elektromotoren umfassten Boote und Lokomotiven.
Podcast anhören & folgen
Beobachtungen & Erkenntnisse
Die spannende Entstehungsgeschichte des Elektromotors
Der Elektromotor ist allgegenwärtig und aus unserem modernen Leben nicht mehr wegzudenken. Seine Geschichte ist jedoch komplex und reicht bis in das frühe 19. Jahrhundert zurück. Entgegen der landläufigen Meinung gibt es nicht den einen Erfinder des Elektromotors. Vielmehr ist seine Entwicklung das Ergebnis der Arbeit zahlreicher Wissenschaftler, Forscher und Erfinder aus verschiedenen Ländern.
Die Anfänge der Elektrizität
Die Geschichte des Elektromotors ist eng mit der Entdeckung und Nutzbarmachung der Elektrizität verbunden. Um 1800 revolutionierte die Erfindung der Batterie durch Alessandro Volta die Möglichkeiten, mit Elektrizität zu experimentieren. Diese neue Energiequelle ermöglichte es Forschern, die Grundlagen des Elektromagnetismus zu erforschen und die ersten Schritte in Richtung der Entwicklung eines funktionierenden Elektromotors zu gehen.
Wichtige Wegbereiter und ihre Innovationen
Zahlreiche kluge Köpfe trugen im frühen 19. Jahrhundert zur Entwicklung des Elektromotors bei. Hans Christian Oersted entdeckte den Zusammenhang zwischen Elektrizität und Magnetismus, während André-Marie Ampère die magnetische Wirkung von elektrischen Strömen weiter erforschte und Moritz Hermann Jacobi baute einen der ersten praxistauglichen Elektromotoren.
Video des Jacobi Motors in Betrieb am KIT
Von ersten Anwendungen und Durchbrüchen
Die ersten Anwendungen von Elektromotoren waren vielfältig und reichten von einem Boot (dem „Jacobi-Boot“ 1839) bis hin zu frühen experimentellen Lokomotiven. In den USA erfreuten sich Elektroautos um 1900 kurzzeitig sehr großer Beliebtheit, bevor sie vom Verbrennungsmotor verdrängt wurden.
Gleichstrom vs. Wechselstrom: Ein Richtungsstreit
Ein wichtiger Meilenstein in der Geschichte des Elektromotors war die Entwicklung von Wechselstrommotoren. Während Gleichstrommotoren lange Zeit dominierten, ermöglichte Wechselstrom die effizientere Übertragung von Elektrizität über große Entfernungen. Erfinder wie Nikola Tesla und Michail Ossipowitsch Doliwo-Dobrowolski trugen maßgeblich zur Entwicklung praxistauglicher Wechselstrommotoren bei.
Der Elektromotor im 20. und 21. Jahrhundert
Im 20. und 21 Jahrhundert wurde der Elektromotor kontinuierlich verbessert und fand in immer mehr Bereichen Anwendung. Die Entwicklung leistungsstarker Permanentmagnete und moderner Leistungselektronik ermöglichte deutliche Fortschritte in Bezug auf Größe, Gewicht und Effizienz von Elektromotoren. Aktuelle Forschung zielt auf die Entwicklung noch kompakterer und effizienter zu fertigende Elektromotoren sowie auf neue Motorkonzepte ab.
Geschichte des Elektromotors – Download
Das PDF zeigt (auf Englisch) reicht bebildert die Geschichte des Elektromotors im Download auf anschauliche Weise. Dieser Artikel von Martin Doppelbauer ist bisher unveröffentlicht.
History-of-electric-machines_Martin-Doppelbauer_KITZeitleiste der Entwicklung des Elektromotors
Geschichte des Elektromotors in der Übersicht des Elektrotechnischen Institutes (ETI) Teil 1 und Teil 2 am KIT und diese grobe Übersicht aus dem Gespräch:
- 1800 Alessandro Volta – erste Batterie
- 1820 Hans Christian Oersted – erster Demonstrator des Elektromotor Prinzips
- André Marie Ampère
- Michael Faraday
- Pixii – Generatorenbau
- Emil Lenz – Versuche Generatoren als Elektromotor zu nutzen
- 1834 Moritz Hermann Jacobi – erster lauffähiger Elektromotor
- 1834 Thomas Davenport – Demonstrator
- ca. 1837 William Ritchie – Erfindung Kommutator
- Istvan Jeklik – erste elektrische Modelleisenbahn (Prinzip)
- 1838 Moritz Hermann Jacobi – erstes Elektroboot
- ab 1837 Robert Davidson – Beschäftigung mit Lokomotiven mit Elektromotor, erster Lauf 1842
- Charles Page – Lokomotive mit Elektroantrieb 1851
- 1856 – Werner von Siemens – Verbesserungen am Elektromotor
- 1873 Auguste Pellerin – Verbesserungen am Elektromotor
- 1875 Friedrich Häfner von Alteneck – Siemens Ingenieur Verbesserungen am Elektromotor
- 1875 Prinzip des Gleichstrommotors ist jetzt bekannt
- 1879 Walter Bailey – Vorstellung erster Asynchronmotor Demonstrator
- 1882 erste Gleichstromfernübertragung in DE Oskar von Miller und Marcel Depré
- Nikola Tesla – Patentierung erster Asynchronmotor
- 1885 Galileo Ferraris – Vorstellung erster nutzbarer Asynchronmotor
- Nikola Tesla – Vorstellung Asynchronmotor
- 1888 Tesla beginnt die Weiterentwicklung im Unternehmen von George Westinghouse
- Mitte 1880er: erste Professor für Elektrotechnik: Professor Erasmus Kittler (Uni Darmstadt)
- 1883 Emil Rathenau – Gründer der Allgemeinen Elektrizitätsgesellschaft (AEG)
- Mitte 1880er Gründung elektrotechnische Abteilung bei der Maschinenfabrik Oerlikon MFO
- 1886 Heinrich Hertz am KIT Karlsruhe
- Ende 1880er Friedrich August Haselwander
- Charles Brown – Mit-Gründer von BBC
- 1889 Michail Ossipowitsch Doliwo-Dobrowolski – erster voll nutzbarer Asynchronmotor nach heutigem Muster
- 1891 Organisation der Elektrotechnischen Ausstellung in Frankfurt durch Oskar Miller mit erster Drehstromfernübertragungsleitung vom Wasserkraftwerk Laufen am Neckar nach Frankfurt am Main, errichtet durch MFO und AEG
- 1893 Gründung ASEA mit Wasserkraftwerk in Grengesberg als erstes kommerzielles Drehstromwasserkraftwerk
- Gründung Brown Boveri & Cie BBC
- ASEA und BBC verschmelzen zu ABB
- ca. 1900 Engelbert Arnold gründet das Elektrotechnische Institut ETI in Karlsruhe, in dem Martin Doppelbauer heute lehrt
- frühe Elektromobilität in den USA (Detroit Electric) und Europa (Lohner Porsche) ab ca. 1900
Buch
„Grundlagen der Elektromobilität – Technik, Praxis, Energie und Umwelt“ von Prof. Dr. Martin Doppelbauer erschienen im Springer Verlag auf Deutsch und Englisch.
Links
- das erste Elektroboot
- aktuelle Elektroantriebe in Booten: Sialia, Evoy, Molabo
