Die USA setzen auf einen neuen Stealth-Antrieb für ihre Angriffs-U-Boote. Magnetfelder sollen statt Propellern für geräuschlose Fortbewegung sorgen. Denn getauchte U-Boote verraten ihre Bewegungen in der Tiefe durch den Schall, den sie emittieren. Die DARPA, die Entwicklungsstelle für das US-Militär, hat das Programm Principles of Undersea Magnetohydrodynamic Pumps (PUMP) gestartet, um in 42 Monaten einen militärisch nutzbaren magnetohydrodynamischen Antrieb (MHD) zu entwickeln.
Das Prinzip des MHD-Antriebs
Normalerweise „schaufelt“ sich eine Schraube durch das Wasser und bringt so das Boot voran. Beim MHD-Antrieb wird das Wasser elektrisch aufgeladen und dann von einem elektromagnetischen Feld beschleunigt. Das Wasser wird um das Boot herum gesaugt. Wie bei der Schraube entsteht so der Impuls für das Boot, allerdings ohne bewegliche mechanische Teile, die Lärm verursachen können. Und mit weniger Turbulenzen im Wasser. Der ideale Stealth-Antrieb für U-Boote.
Die Herausforderungen bei der Umsetzung
Das Prinzip des MHD-Antriebs ist einfach, aber in der praktischen Umsetzung gab es bisher Probleme. Die Spulen waren zu groß und verbrauchten zu viel Strom. Hinzu kam die Abnutzung der Elektroden im Meereswasser. Doch in den letzten Jahren gab es erhebliche Fortschritte beim Bau leistungsstarker elektrischer Magnetfelder. Diese führten zu einer Welle an Rekorden in der Fusionstechnik und diese neue Form von Spulen ist auch für die Technik von Magnetschwebebahnen wichtig.
Die Fortschritte bei der Fusionstechnik
Die kommerzielle Fusionsindustrie hat in den letzten Jahren Fortschritte bei REBCO-Magneten (Rare-Earth Barium Copper Oxide) gemacht. Große Magnetfelder von bis zu 20 Tesla wurden vorgeführt, mit denen sich in einem magnetohydrodynamischen Antrieb ein Wirkungsgrad von 90 Prozent erzielen ließe. Die DARPA glaubt nun, dass es mit dieser Technik möglich sein könnte, den elektromagnetischen Stealth-Antrieb zu entwickeln.
Das Ziel: Ein militärisch nutzbarer MHD-Antrieb
„Der bisher beste Wirkungsgrad eines magnetohydrodynamischen Antriebs wurde 1992 auf der Yamato-1 nachgewiesen, einem 30 m langen Schiff, das bei einer Magnetfeldstärke von etwa 4 Tesla eine Geschwindigkeit von 6,6 Knoten mit einem Wirkungsgrad von etwa 30 Prozent erreichte“, sagte Susan Swithenbank, die Programmmanagerin der DARPA. „Diese Entwicklung ist es wert, weiterverfolgt zu werden.“