Standardmotor in sehr harten Bedingungen
600 Meter unter dem Eis
Die kilometerdicke Eisschicht der Antarktis birgt viele Geheimnisse in sich - z.B. über die Vergangenheit der Erde. Wissenschaftler erkunden seit Jahrzehnten die Geschichte des Weltklimas anhand von Eisbohrungen. Das Team der Forschungsorganisation BAS nutzt dabei einen neuen technologischen Ansatz, der hohe Anforderungen an die verbaute Antriebstechnik stellt.

Die britische Organisation British Antarctic Survey (BAS) ist das weltgrößte Forschungscenter für polare Forschung und hat in der Antarktis fünf Forschungsstationen, fünf Flugzeuge, zwei Eisbrecher und jede Menge Wissenschaftler. Das Ice-Dynamics-and-Palaeoclimate-Team entwickelt in diesem Rahmen die neue RAID-Technologie (Rapid Access Isotope Drill) für Eisbohrungen. Während konventionelle Vorgehensweisen relativ viel Zeit benötigen, ermöglicht sie es, deutlich schneller als bisher ins Eis vorzudringen. Die 3,4km tiefe Bohrung am Dome Concordia in der Ostantarktis nahm z.B. fünf Jahre in Anspruch und brachte 800.000 Jahre altes Eis zu Tage – der bislang tiefste Einblick in die Vergangenheit der Erdatmosphäre.

Sieben Tage statt zwei Monate

Doch manchmal bringen so tiefe Eisbohrungen keine großen Ergebnisse – nämlich dann, wenn an der falschen Stelle gebohrt wird, erklärt Julius Rix, Ice Core Drilling Engineer bei BAS. Mit der neuen Technik soll es möglich werden, mehrere kleine Bohrungen in rund 600m Tiefe zu machen und Eisproben an die Oberfläche zu befördern. Eine Bohrung in diese Tiefe dauert nur rund sieben Tage, bei einer herkömmlichen Bohrung wären das zwei Monate. Die Dicke des Eises und die Erdwärme lassen dann darauf schließen, ob es sich lohnt, Tiefenbohrungen zu machen. Die neue Technik sei sehr spannend, so das Forschungsteam, denn noch nie zuvor habe jemand probiert, so schnell Eislöcher in der Antarktis zu bohren.

Zum Einsatz im neuen Bohrer kommt ein bürstenloser Motor vom Typ Maxon EC 45 kombiniert mit einem modifizierten Planetengetriebe GP 52.
Zum Einsatz im neuen Bohrer kommt ein bürstenloser Motor vom Typ Maxon EC 45 kombiniert mit einem modifizierten Planetengetriebe GP 52.

Standardprodukt in der Antarktis

„Es war schwierig, einen leistungsstarken kleinen Motor für unsere Anwendung zu finden“, sagt Rix. BAS fragte deshalb bei der Landesgesellschaft von Maxon Motor in Großbritannien nach einem entsprechendem Motor mit hohem Drehmoment an. Der Antrieb sollte bei konstantem Drehmoment die Geschwindigkeit variieren können. Eine Voraussetzung war auch die Größe – je kleiner, umso besser. Schließlich muss der Antrieb in den relativ schmalen Bohrer passen. Nicht zu vergessen: die harten Umweltbedingungen, die das Antriebssystem aushalten muss.

Standardprodukt hält stand

Die Maxon-Ingenieure machten den Vorschlag, einen bürstenlosen Motor vom Typ EC 45 mit 250W und ein Planetengetriebe GP 52 zu verwenden, ein Standardprodukt. Es zeigte sich nach ersten Testbohrungen, dass der Motor problemlos den hohen Vibrationen und niedrigen Temperaturen standhält. Nur ein paar geringfügige Modifikationen waren erforderlich. „Maxon hat uns dabei geholfen, den richtigen Motor auszuwählen“, sagt Rix, „und uns vorab Testmotoren zur Verfügung gestellt.“

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maxon motor gmbh
http://www.maxonmotor.com

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