Solar Impuls Motor

Am Anfang stand die Frage, wie man einen Motor nennen soll, der sich viele Tage - Tag und Nacht - langsam drehen soll, auch wenn er tagsüber nur wenige Stunden Licht erhält. Seine Energie erhält er aus einem aufgeladenen Speicher, der durch Licht weiter gespeist wird. Er treibt den Motor durch Impulse von geringer Dauer an. Der Speicher leert sich und muss in Abhängigkeit von der empfangenen Lichtmenge nach einigen Tagen oder Wochen wieder aufgeladen werden. Solar Impuls Motor ist für dieses Objekt vielsagend, nüchtern und treffend. Es ist kein Motor, um Leistung zu gewinnen; es ist ein Hingucker, ein Schmuckstück, ein faszinierendes Gimmick, ein Schatz ihn zu besitzen.

Im Herbst 2018 sah ich ein sehr gelungenes Modell eines Motors, den ich vom Prinzip her auch umsetzten wollte, aber wegen des Erfolgs mit den Mendocino Motoren immer wieder auf die lange Bank geschoben hatte. Schon 2015 habe ich den Schaltplan eines sehr lang und langsam drehenden Motors für 12 US$ erworben, der mit wenigen Stunden Lichteinstrahl einige wenige Tage ununterbrochen, also auch nachts weiter laufen sollte.  Ein Prototyp, aus allerlei Materialien "zusammengeschustert", lief schon einen ganzen Tag und mehrere Stunden in der Dunkelheit. Die Laufdauer konnte ich nicht wirklich testen, habe sie aber aus dem Bauchgefühl heraus angezweifelt. Da ich noch im Besitz von Kalottenlagern war schwebte mir stets eine senkrechte Lagerung vor. Das Modell von Herrn Glatthar war aber in waagerechter und magnetisch gelagerter Ausführung. Als Entwickler der Mendocino Motoren hätte das eigentlich nahe liegen sollen, aber machmal muss man auf die trivialen Dinge gestoßen werden.

Die Form des Rhombenkuboktaeders hatte ich schon in meinem Technik-Unterricht als Laubsägearbeiten hergestellen lassen. Und die Verbindung zu vielen technischen Betrieben würde von Nutzen sein um edle Ausführungen des Modells zu realisieren. Mit der Möglichkeit den SolarSphere 4.0 von Herrn Glatthar bei Ebay zu erwerben, erhielt ich auch die Gelegenheit meinen Motor von dessen Modell zu unterscheiden und in vielen Punkten der der Ausführung ganz andere Wege zu gehen. Auch wollte ich kein Unikat bauen oder diesen Motor nachbauen, sondern einen Bausatz entwerfen, den ich in meinen Mendocino Motor Boxen versenden kann. 

Mit dem Erhalt der SolarSphere habe ich viel Zeit damit verbracht, mich einfach an dem ruhigen Lauf und der Schönheit des Motors zu erfreuen. Die Anerkennung für dessen Schöpfer möchte ich deutlich zum Ausdruck bringen. Aber je mehr ich den Motor betrachtet habe, umso mehr Dinge habe ich entdeckt, die man für einen Bausatz unbedingt anders machen musste. Damit begann auch der Weg in viele Sackgassen, neuen Planungen und deren Verwerfung bis ich die eigentlichen Probleme in den Griff bekommen habe.

Hier ein Beispiel bei der Acrylvariante: Wie befestigt man die senkrechten auf der Bodenplatte stehenden Magnethalter in einer präzise vorgegeben Position? Kleben kommt nicht in Frage. Eine Verschraubung mit je zwei Schrauben durch den Boden wären eine Lösung zweiter Wahl, weil man die Gewindelöcher im Acryl sähe. Eine Klickverbindung brächte mit sich, dass man die Acrylteile 4 Stunden lang bei 50 - 60 Grad tempern müsste, um die Spannungen des Laserns aus dem Material zu entfernen. Zuden würde eine Klickverbindung wegen der Dicke des Materials eine relativ große Kraft erfordern, von der der Bastler nicht wüsste, ob er sie anwenden darf und sollte. Das genaue Einpassen in den Boden mit konischem Verlauf ist wegen der Materialtoleranzen nicht für alle Bausätze realisierbar. Ein Teil der Senkrechten würden im Sitz Spiel haben - also auch das wäre wegen der erforderlichen Genauigkeit der Magnetlagerung ein sicherer Irrweg. Eine Verpressung erfordert langes Tempern und  die Anwendung eines Schraubstocks. Für einen Bausatz wäre das auch ein Ding der Unmöglichkeit. Aber es gibt sie, die Lösung, die jeder Bastler leicht und sicher anwenden kann.

Ein weiteres Problem ist die Verschachtelung der Kugelebenen. Die dürfen sich untereinander nicht bewegen, sondern müssen als Ganzes eine Einheit geben. Gibt es bewegliche Teile, dann werden die gringen Antriebskräfte des Motors unter Umständen die Rotation nicht erhalten können. Ein sehr genauer Zuschnitt bedeutet, dass die Ebenen in genau senkrechter Haltung verbaut weden müssen. Schon kleine Verkantungen beim Zusammenbau bedeuten dann u.U. den Bruch des Acrylteils. Nicht die Lösung als solches ist das Problem, sondern die Einfachheit der Lösung. Eine triviale, sichere, unsichtbare und ohne Arbeitsaufwand zu erstellende Verbindung ist mit einfachsten Mitteln möglich - sie zu sehen die Schwierigkeit. Auch die Geometrie der Teile und die Reihenfolge des Zusammenbaus haben einen nicht unbedeutenden Stellenwert und die Ausrichtung der Achsstummel in Richtung der durchgehenden virtuellen Achsenseele sind eine Herausforderung. Ungenauigkeiten bedeuten nicht beherrschbare Unwuchten.

Bei der Ausführung aus gebürstetem Edelstahl stellen sich ähnliche, aber teilweise noch kompliziertere Probleme. Das Material ist dünner und hat andere Eigenschaften. Laserfähige gebürstete Edelstahlplatten sind nur einseitig gebürstet. Nach dem Schneiden müssen sie wieder genau so gebürstet werden, wie die andere Seite gebürstet wurde. Das ist ein beachtlicher Kostenfaktor. Der Weg, die Verspannungen innerhalb der Kugel so zu gestalten, dass es keine beweglichen Teile mehr gibt, war mit vielen Versuchen und Irrtümern gepflastert. Auch die Eintauchtiefe in das Magnetfeld in Abhängigkeit von dem Gewicht zu bestimmen war ein Annäherungsprozess in vielen kleinen Schritten. Stärkere Magneten bedeuten ein höheres Gewicht und das wiederum eine geänderte Geometrie der Teile. Zudem soll die Elektronik nicht sichtbar sein um den effektvollen Eindruck des Motors zu verstärken. Das wiederum schränkt die Gestaltung der Bauteile ein. Der Ehrgeiz, nur edel aussehende Bauteile aus edlen Materialien zu verwenden, bringt es mit sich, dass man einige bis viele Schritte wiederholt, weil man an irgend einer Stelle eine bessere oder besser aussehende Möglichkeit  gefunden hat. Eine Lösung zweiter Güte akzeptiere ich nicht. Die Freude, die dieser Motor bringen soll, darf nicht durch Unzulänglichkeiten getrübt werden. Der technisch interessierte Mensch hat einen 7. Sinn dafür.

Bei dem Mendocino Motor spielte der Goldene Schnitt in der Rotorgeometrie und die geschwungenen Formen des Gestells eine wichtige Rolle, dass der Motor mehr ist als ein Funktionsmodell. Viele positive Rückmeldungen bestätigen das. Der Solar Impuls Motor soll viele Jahre - mit ausreichend Licht - ununterbrochen laufen. Deshalb habe ich neben der optisch reizvollen Acrylvariante das fast unvergängliche Material Edelstahl als Grundmatrerial für ein zweites Modell gewählt. Solchen assoziativen Aspekten folgen viele Menschen, ohne sich dessen bewußt zu sein. Für den technisch-physikalisch ausgerichteten Menschen mag der kausale Zusammenhang charmant wirken, der zwischen langer Lebensdauer des Motors und der Unvergänglichkeit des Materials einhergeht.

Fertigstellung geplant bis Mai 2019

Stand 02.03.2019