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2026-03-25T21:04:26Z

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Ein '''elektrostatischer Motor''' ist eine [[elektrische Maschine]], die mit Hilfe von [[Elektrostatik|elektrischen Feldern]] elektrische in mechanische Arbeit umwandelt.

== Beschreibung ==
In elektrostatischen Motoren wird die [[Kraft]], die von einem elektrischen Feld auf eine Ladung ausgeübt wird, in eine [[Bewegung (Physik)|Bewegung]] umgesetzt. Eine erste Beschreibung dieses Prinzips geht auf [[Benjamin Franklin]] aus dem Jahr 1747 zurück.<ref name=ieee>[https://spectrum.ieee.org/electrostatic-motor Electrostatic Motors Reach the Macro Scale It turns out that Benjamin Franklin was on to something in 1747], ieee.org, 18. August 2024, abgerufen am 23. Oktober 2024</ref> Der elektrostatische Motor ist eine Sonderform des [[Elektromotor]]s, der im Gegensatz zu anderen Bauarten keine [[Dauermagnet|Permanentmagnete]] nutzt.<ref name=winfuture>[https://winfuture.de/news,146128.html Ohne Magnete: Uralte Idee soll deutlich bessere Elektromotoren bringen], winfuture.de, 21. Oktober 2024, abgerufen am 23. Oktober 2024</ref><ref name=wsj>[https://www.wsj.com/business/autos/electric-motors-are-about-to-get-a-major-upgrade-thanks-to-benjamin-franklin-e96f339d Electric Motors Are About to Get a Major Upgrade Thanks to Benjamin Franklin], Wallstreet Journal, 18. Oktober 2024, abgerufen am 23. Oktober 2024</ref>

Dieser benötigt im Vergleich zu anderen Elektromotoren eine relativ hohe [[Elektrische Spannung|Spannung]]. Für makroskopische Anwendungen liegt die benötigte Spannung bei einigen [[Volt|Kilovolt]].<ref name=ingenieur.de>[https://www.ingenieur.de/technik/fachbereiche/produktion/wartungsfrei-hochspannung-laesst-aluplatten-rotieren/ Wartungsfrei: Hochspannung lässt Aluplatten rotieren], ingenieur.de, 15. September 2014, aufgerufen am 23. Oktober 2024</ref> Der Motor kann im Stillstand sein volles [[Drehmoment]] entwickeln, ohne dass [[Elektrischer Strom|Strom]] fließt.

Der Aufbau des Motors ist so, dass mehrere Aluminiumscheiben jeweils abwechselnd fest bzw. rotierend in Reihe montiert werden.<ref name=ingenieur.de /> Diese Scheiben sind ähnlich wie [[Leiterplatte]]n bedruckt und befinden sich in einem flüssigen [[Dielektrikum]]. Die Platten werden dabei mit einphasigen (Rotatoren) bzw. dreiphasigem [[Wechselstrom]] durchflossen. Durch eine Änderung der [[Frequenz]] kann die Geschwindigkeit angepasst werden, durch eine Veränderung der [[Stromstärke]] das Drehmoment.<ref>[https://www.c-motive.com/technology/ Technology-First of it's kind], C-Motive Technology, abgerufen am 26. Oktober 2024</ref>

Wie jeder Elektromotor kann diese Bauform auch als Generator genutzt werden. Diese [[Elektrostatischer Generator|elektrostatischen Generatoren]] werden [[Influenzmaschine]] genannt.<ref name=ingenieur.de />

== Anwendungen ==
Es ergeben sich Anwendungsmöglichkeiten in der [[Nanotechnik]], da der Motor mit einer 2-dimensionalen Struktur gefertigt werden kann. Das elektrostatische Antriebskonzept gehört zu den wichtigsten Antriebsprinzipien der Mikro[[aktor]]en.<ref name=ingenieur.de />

Aufgrund der Weiterentwicklung der [[Leistungselektronik]] rückt diese Motorbauform auch in den Fokus für die Entwicklung von größeren Elektromotoren, so etwa für [[Elektroauto]]s. Als Vorteile werden hier eine höhere [[Energieeffizienz|Effizienz]], der Verzicht auf Permanentmagnete mit [[Metalle der Seltenen Erden|Metallen der seltenen Erden]] und ein geringerer [[Kupfer]]bedarf durch den Einsatz von [[Aluminium]] genannt. Ebenso der Entfall eines [[Getriebe]]s, durch einen, im Gegensatz zu elektromagnetischen Motoren, optimaleren Betrieb mit niedriger Geschwindigkeit. Erste industrielle Testanwendungen hierzu wurden 2024 in den USA, durch ein [[Spin-off (Innovationsmanagement)|Spin-off]] der [[University of Wisconsin–Madison]] durchgeführt.<ref name=winfuture /> Der bei diesem Test verwendete Motor leistete mit einer Spannung von 2 kV 360 [[Watt (Einheit)|W]] bei 18 [[Newtonmeter|Nm]]. Leistungsstärkere zwischen 750 W bis 3.750 W befinden sich in der Entwicklung.<ref name=ieee />

== Siehe auch ==
* [[Influenzmaschine]]

== Literatur ==
* Helmut F. Schlaak: ''Komponenten der Mikroaktorik''. Technische Universität Darmstadt.

'' Weiterführende Literatur:''
* Oleg D. Jefimenko: ''Electrostatic Motors, Their History, Types And Principles of Operation''. Electret Scientific Company, Star City, West Virginia 1973.
* Guhle, A., Ludois, D.: ''Synchronous Electrostatic Machine Torque Modulation via Complex Vector Voltage Control With a Current Source Inverter''. IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, November 2019

== Weblinks ==
* [http://www.intellect.pe.u-tokyo.ac.jp/research/es_motor/es_motor_e.html Elektrostatische Filmmotoren, engl.]
* [http://www.hcrs.at/ELWALZ.HTM Makro-Walzenläufer]
* [http://www.uni-saarland.de/fak7/hartmann/files/docs/pdf/download/SchwelleNT1.pdf Elektrostatischer Motor in Dünnschichttechnologie] (PDF-Datei; 657 kB)

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Elektromotor]]

Elektrostatischer Motor - Versionsgeschichte

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