DE19600936A1 - Flüssigwasserstoff-Hochtemperatur-Supraleiter Wasserflugzeug-Aggregat für Linearmotor-Katapult-Start und MHD-Wasserung mit Wasserstoff/Erdgas-Verflüssiger/SMES-Brennstoffzelle - Google Patents

Flüssigwasserstoff-Hochtemperatur-Supraleiter Wasserflugzeug-Aggregat für Linearmotor-Katapult-Start und MHD-Wasserung mit Wasserstoff/Erdgas-Verflüssiger/SMES-Brennstoffzelle

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Description

Die Erfindung betrifft ein Flüssigwasserstoff-gekühltes Hochtemperatur-Supraleiter (HTSL) Wasserflugzeug-Aggregat bestehend aus einem Synchron-Linearmotor für den Katapult- Start und Magnetohydrodynamik (MHD)-Antrieb für die Wasse­ rung (Landung). Die Erfindung dient dem Zweck, das HTSL- Aggregat mit demselben Flüssigwasserstoff zu kühlen, mit dem die Turbinenluftstrahl-Triebwerke oder Hubkolbenmotoren betrieben werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, elektrische Energie auch mit einer Wasserstoff/Erdgas-Brenn­ stoffzelle zu erzeugen und verdampfendes Gas mittels Verflüs­ siger zu rekondensieren.
1. Synchron-Linearmotor für den Katapult-Start
Eine Startvorrichtung für Postflugzeuge vom Schiffsdeck ist seit dem deutschen Patent Nr. 4 65 463 vom 21.7.1925 bekannt (Ernst Heinkel Flugzeugwerke Rostock-Warnemünde). Mit der Katapultanlage K2 (20 m Weglänge, Abfluggeschwindigkeit 110 km/h) wurde 1929 erstmals das Postflugzeug Heinkel He12 gestartet, um vom Atlantik aus die Postbeförderung zu be­ schleunigen. Der erste Flug mit Turbinenluftstrahl-Trieb­ werk (Jet) fand am 27. 8. 1939 mit einer He178 über Rostock- Warnemünde statt, betrieben mit Wasserstoff (E.Heinkel, P.v.Ohain, E.Warsitz). Der Erstflug eines Flüssigwasserstoff- Verkehrsflugzeugs war am 15. 4. 1988 mit dem Erprobungsträger Tu155 (Tupolev, TRUD-Kuznetsov). Die deutsch-russische Realisierbarkeitsstudie eines Flüssigwasserstoff-Verkehrs­ flugzeugs auch auf der Basis des Cryoplane Airbus A310 wurde 1992 positiv abgeschlossen. Für eine Übergangszeit zum Flüssigwasserstoff-Flugzeug schlägt Tupolev die Erdgas­ version des Frachtflugzeugs Tu156 vor, gefolgt von den Passagierflugzeugen Tu156M2 und der Flüssigerdgasversion Tu204LNG. Die Siedepunkte und damit Tripelpunkte der ver­ schiedenen Flüssigerdgasqualitäten liegen unter den Sprung­ temperaturen von HTSL (TlCaBaCuO-120K, BiSrCaCuO-110K, CuBaCaCuO-118K, Erdgas-Tripelpunkt 90 K), so daß HTSL bei Flüssigerdgas-Kühlung supraleitend werden. Wie beim Flüs­ sigwasserstoff (20 K) kann diese thermische Eigenschaft des Flüssigerdgases zur Kühlung von HTSL in der Elektro- Kraftstoffpumpe, der Zündspule mit Zündverteiler, dem Elektro-Starter, dem Drehstromgenerator mit Gleichrichter und elektrischem Feldregler, in elektromagnetischen Ein­ spritz-, Kaltstart-, Absperr-, Überstrom- und Sicherheits- Ventilen, in magnetischen Lagern sowie in Transistor- Schalt- und CPU-Steuer-Geräten angewendet werden.
Für den vorgeschlagenen Katapult-Start verwenden wir einen Synchron-Linearmotor mit Flüssigwasserstoff-gekühlten HTSL (J.ET. Eriksson et al., Tampere University,Finnland- A 1.5 kW HTS Superconducting Synchronous Machine, E.Berling DE 43 16 495 A1 vom 17. 5. 1993). Von den vier bekannten Linearmotor-Varianten (EMS-elektromagnetisches, EDS-elektro­ dynamisches Prinzip, Permanentmagnet sowie Longitudinal- Transversal-Fluß-Prinzip) wählen wir das EMS-System, das sich in Deutschland mit dem Transrapid durchgesetzt hat. Das EMS- System beim Transrapid beruht auf den anziehenden Kräften zwischen den in der Bodengruppe des Fahrzeugs angeordneten einzelnen geregelten Elektromagneten und den ferromagneti­ schen Statorpaketen, die unterhalb des Fahrwegs installiert sind. Die Tragmagnete ziehen das Fahrzeug von unten an den Fahrweg heran, die Führmagnete halten es seitlich in der Spur. Ein elektronisches Regelsystem stellt sicher, daß der Linear-Rotor stets in einem Anstand von 10 mm zu sei­ nem Linear-Langstator schwebt. Der Abstand zwischen Ober­ kante Fahrwegtisch und Unterseite Fahrzeug beträgt im Schwebezustand 15 cm. Übertragen wir die gegenwärtige Transrapid-Technik aufs eine HTSL-Katapultanlage, dann verwenden wir dabei die anziehenden Kräfte der Shubnikov- Abrikosov-Vortex, die mit Fremdteilchen zur Ausbildung von Haftzentren (pinning centers) angereichert wird. In diesem Fall fließen große virtuelle Supraströme durch die Vortex und resultieren zusammen mit dem magnetischen Feld in an­ ziehende Kräfte gemäß dem ersten Maxwellschen Hauptsatz rot
und bei eindimensionaler Betrach­ tung in y-Richtung (Einheitsvektor)
Anziehende Magnetkräfte werden in der Shubnikov-Abriko­ sov-Vortex dadurch optimiert, daß ein höchstmögliches mag­ netisches Feld während des Kühlvorgangs eingeprägt wird. Wird nach dem Kühlprozeß das äußere Feld entfernt, ist das eingeprägte Feld gefangen, eingefroren. Die variablen magnetischen Führ-/Erreger-Felder werden dem statischen eingefrorenen Tragfeld überlagert. Die Langstatorwicklung induziert einen Suprastrom im HTSL-Trag-/Führ-/Erreger- Magneten. Trag-/Führ-/Erreger-Funktionen sind in einem HTSL-Permanent-Magneten, Flüssigwasserstoff-gekühlt, kom­ biniert. Für den Linearmotor-Rotor verwenden wir HTSL- Permanentmagnete aus z. B. YBaCuO-Bulk-Material mit z. B. Y₂O₃-Haftzentren für die Shubnikov-Abrikosov-Vortex. Das statische Tragfeld wird während des Kühlvorgangs aufge­ prägt (Field-Cooled-Process). Es kann dafür die HTSL- Erregerwicklung (z. B. BiPbSrCaCuO, gepulst) verwendet werden, die mit demselben Flüssigwasserstoff-Kühlsystem wie die HTSL-Permanentmagnete gekühlt werden.
2. MHD-Antrieb zur Wasserung/Landung
Für die vorgeschlagene Landung des Wasserflugzeugs mit anschließender Fortbewegung auf dem Wasser verwenden wir ein MHD-Aggregat, das aus einer Sattelspule im Boden und den Elektroden in der Bodengruppe des Flugzeugs be­ steht, durch die das Meerwasser strömt (E.Berling DE 40 29 443 A1 vom 17. 9. 1990). Die Sattelspule besteht aus laminierten gewölbten Flüssigwasserstoff-gekühlten HTSL-Schichten, z. B. durch Laserdeposition von YBaCuO- Schichten auf Ni, NiCr-Metallblechen, die mit YBaCuO eine gute Verträglichkeit der thermischen Ausdehnungs­ koeffizienten haben ( ST.R. Foltyn et al., Los Alamos Natl.Labs). Das MHD-Schiffs-Strahltriebwerk ist das po­ tentiellste Anwendungsgebiet für MHD mit durchströmen­ der ionisierter Flüssigkeit. Frühe Bemühungen in den USA sind wieder aufgegeben worden, weil die erforderlichen magnetischen Flußdichten mit Kupferwicklungen nicht er­ reicht werden konnten. Die zweite Generation war die Mitsubishi Heavy Industries YAMATO 1 mit Dipol-Toroid- Transversal-Feld mittels Flüssighelium-gekühlter Nieder­ temperatur-Supraleiter (M.Wake - Field Arrangement of YAMATO 1, Proceedings of International Symposium on Superconduc­ tor MHD Ship Propulsion 1991, Kobe, Japan). Anstelle von Dipolen wurde in letzter Zeit ein Transversal-Feld mit­ tels Toroid-Spulen vorgeschlagen, jedoch nicht gebaut (E. Klimenko, Kurchatov Institut, Moskau- Superconducting Magnets for MHD Ship Propulsion - Applied Superconductivity Congress, Göttingen 1993).
Die theoretische Grundlage der MHD (H.Alfv´n, Nobelpreis Physik 1970) bilden die Gleichungen der Hydrodynamik und der Elektrodynamik. Zwei Vorgänge spielen bei der MHD eine grundlegende Rolle (Maxwellsche Gleichungen) 1. Bei der Bewegung eines leitenden Mediums im Magnetfeld wird in ihm ein elektrischer Strom induziert, 2. die elektromag­ netische Kraft, die infolge der Wechselwirkung des Stroms mit dem summarischen Feld entsteht, beeinflußt die Bewe­ gung. Wenn in einem ruhenden Feld ein anderes System (ionisiertes Seewasser) sich in Bezug auf das erste mit einer Geschwindigkeit v bewegt, entsteht in diesem zwei­ ten System ein induziertes elektrisches Feld E. Umgekehrt formuliert fließt ionisiertes Seewasser mit der Geschwin­ digkeit v durch ein ruhendes Magnetfeld B, wenn ein elek­ trisches Feld E angelegt wird. Die drei Vektoren stehen jeweils senkrecht aufeinander. Um dem Seewasser schon bei realen Temperaturen eine erforderliche Leitfähigkeit zu geben, kann man am Wassereinfluß einen ionisierenden Zu­ satz wie Pottasche beigeben, der am Ausfluß zurückgewon­ nen werden kann (R.J.Rosa - MHD Energy Conversion).
Da mit Flüssighelium-gekühlten Niedertemperatur-Supra­ leitern lediglich eine Flußdichte von 15 Tesla bei einer Stromdichte von 10⁵A/cm² erreicht werden kann, erzielte man bei der YAMATO 1 nur eine Maximalgeschwindigkeit von 8 Knoten. Um diese Geschwindigkeit zu erhöhen, kommen nur HTSL oberhalb von 15 Tesla bei 10⁵A/cm², erreichbar nur mit Flüssighelium/ Flüssigwasserstoff-Kühlung, in Betracht. Es liegt nahe, für diese MHD-HTSL Flüssigwasser­ stoff zu verwenden, der elektrolytisch oder photosynthe­ tisch aus Seewasser gewonnen und dann (magnetokalorisch) verflüssigt wird. Die Bodengruppe kann nach dem Katapult­ start unten geschlossen werden, damit ein abgeschlossener MHD-Raum entsteht.
Oberhalb 10 km Flughöhe können Kondensstreifen, hervorge­ rufen durch Wasserstoffverbrennung des Turbinenluftstrahl- Triebwerks ( Hubkolbenmotors), den Treibhauseffekt verstär­ ken. Unterhalb 10 km ist der Einfluß der Wasserstoffverbren­ nung vernachlässigbar gering. Daher wird für den Betrieb unterhalb 10 km das Wasserstoff-Triebwerk und oberhalb 10 km das MHD-Triebwerk vorgeschlagen. Für höhere Flug­ höhen bietet sich durch Einfahren einer Kathode in die MHD als Anode ein magnetoplasmadynamisches (MPD) Aggregat an. Der verdampfende Wasserstoff von der Flüssigwasserstoff- HTSL-MHD-Kühlung wird als Antriebsgas in den Triebwerkskanal geleitet (D.J. Connoly, NASA - A Hydrogen Economy for the 21st Century).
Wie bekannt liegt die magnetische Flußdichte als Funktion der Stromdichte bei 20 K um Größenordnungen über der bei 77 K. A. Gladun - Einsatz von HTSL in Magneten und Lagern - hat Daten für den dritten Parameter bei der MHD, die elektrische Feldstärke, als Funktion der Stromdichte vor­ gestellt. Hier entspricht die 10 Tesla-Kurve bei 20 K der 0.1 Tesla-Kurve bei 60 K. Wegen der schlechten Daten aller drei Parameter (B,J,E) scheidet Flüssigstickstoff-Kühlung bei MHD und Linearmotor aus (E.Berling, Patentschrift DE 39 14 426 C2 vom 10. 11. 1994).
3. Flüssigerdgas zur Kühlung von HTSL
Der Tripelpunkt der verschiedenen Flüssigerdgas-Qualitä­ ten liegt mit 90 K bei 88 Torr nicht wesentlich über dem Siedepunkt von Flüssigstickstoff im Normzustand (77 K) und unterhalb der Sprungtemperatur gängiger HTSL. 103 K entspricht einem Unterdruck von 482 Torr, eine lineare Dampfdruckkurve angenommen.
Werte von Ruhrgas AG, Essen, mit Ausnahme der selbst­ berechneten Tripelpunkte.
Wie Flüssigstickstoff, so scheidet Flüssigerdgas als HTSL-Kühlmittel wegen der schlechten Strom-/Magnet­ fluß-Dichten für langzeitige HTSL-Energie-Magnetfeld- Anwendungen (Motor, Generator, SMES) aus. (E.Berling DE 43 16 495 A1 vom 17. 5. 1993, Anspruch 20).
4. Supraleitende Halbleiter
Bereits 1964 sagte M.Cohen unter bestimmten Vorausset­ zungen Supraleitung für Halbleiter voraus, die J. Schooley et al. im gleichen Jahr in dotiertem SrTiO₃:Zr,Nb,Ta auch nachwiesen. 1980 veröffentlichte Y.Tanaka seine Theorie der Supraleitung im Halbleiter SrTiO₃. 1982 stellten A.Baratoff, J.Bednorz, G.Binning den mit 0.1-1% Nb dotierten Halbleiter SrTiO₃ vor, der unter 1 K supraleitend wird. Da SrTiO₃ sehr viel mit den 1986 entdeckten HTSL gemeinsam hat (G.Binnig), liegt die Entwicklung von dotierten HTSL-Halbleitern und damit p/n-Übergängen bei Temperaturen unterhalb der heutigen HTSL-Sprungtemperaturen nahe (E.Berling, DE 42 03 419 A1, Seite 5,4 vom 6. 2. 1992). Dabei kommen uns "Kondo- Legierungen" als Schwere Fermionen-Systeme (die dem Pauli-Prinzip gehorchen) mit dreiwertigen (zwei Elektro­ nen auf der 6s-Schale, ein Elektron auf der 5d-Schale) Seltenerdmetallen entgegen, bei denen die 4f-Schale nicht voll besetzt zu sein braucht. Da sich die Aufenthalts­ orte für 4f-Elektronen benachbarter Atome nicht überlap­ pen, sind die zugehörigen Elektronen, i.G. zu den Lei­ tungselektronen, fest an ihr Atom gebunden. Mit jedem 4f-Elektron ist aufgrund seines Gesamtbahndrehimpulses (3. Hundsche Regel) ein effektives magnetisches Moment verknüpft, wobei das des Holmiums mit zehn 4f-Elektro­ nen das größte ist. Beim Ho fehlen zur Sättigung der abgeschlossenen stationären 4f-Schale vier Elektronen. ₆₇Ho (1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶⁴d¹⁰4f¹⁰ . . . 5s²5p⁶5d¹6s²). Im Gegensatz zur Valenzbindung der Si,Ge-Dotierung bietet sich für die 4f-Dotierung des Ho die Ionenbin­ dung mit dreiwertigen (p-Typ Dotierung) und fünfwerti­ gen (n-Typ-Dotierung) Elementen an.
n-Typ-Dotierung- P, As, Sb, Bi-Beispiel Phosphin PH₃ ₁₅P (1s²²s²2p⁶3s²3p³)
p-Typ-Dotierung- B,Al,Ga,In,TI-Beispiel Diboran B₂H₆ ₅B (1s²2s²2p¹).
Während des Statusseminars "Supraleitung und Tieftempera­ turtechnik" (25.-27. 2. 1991) wurde von R.P. Hübener et al. mit der Arbeit "Strukturelle und magnetische Messungen an oxidischen Supraleitern" der supraleitende Halbleiter Bi1.5Pb0.5Sr₂HoGu₂O8+y vorgeschlagen, den man durch voll­ ständige Substitution des Ca im BiPbSrCaCuO durch Holmium erhält. Während des Statusseminars "Supraleitung und Tief­ temperaturtechnik" (21.-23. 9. 1992) wurde von G.Saemann- Ischenko et al. mit dem Thema "Mischzustand und Transport­ eigenschaften - p- und n-leitende HTSL als schmutzige TypII-Supraleiter" das elektronendotierte System Nd2-xCexCuO4- δ(Sr1-yNdyCuO2- δ) sowie das lochdotierte System Nd1.4Ce0.2Sr0.4CuO4- δ vorgestellt, analog zu den metallischen n-Typ-Leitern (Kupfer, Bismut) und den p-Typ-Leitern (Antimon, Konstantan). Die Sprungtemperatur von ca. 40 K ist für Flüssigwasserstoff- Kühlung ausrei­ chend. Flüssigwasserstoff-Kühlung kann sowohl Supralei­ tung (Eindringen von ionisierten Protonen) als auch Halbleitung (Reduzierung der Leitfähigkeit) verbessern, wie durch den Einbau von Wasserstoff in das Netzwerk des amorphen Si-Halbleiters bewiesen wurde (undotiertes gd-a-Si:H ist leicht n-leitend). Das Proton geht dabei eine kovalente Bindung mit einem ungesättigten Si-Atom ein.
5. Physikalische Effekte mit Halbleiter-/Permanentmagnet-HTSL
Im Gegensatz zu HTSL-Halbleitern ist das Material von obigen n/p-Typ-Nd-Systemen nicht identisch, was zwar eine Thermoelektrika-Lötstelle, nicht jedoch einen echten p/n-Übergang möglich macht. Nach E.Justi haben bei den klassischen Thermoelektrika die halbleitenden eine etwa 50mal größere Effektivität als die metallischen. Supra­ leitende p/n-Halbleiter sowie mit Haftzentren dotierte HTSL können als Elemente der klassischen elektromagne­ tischen (Hall-, Ettinghausen-, Thomson-, Nernst-), der thermomagnetischen ( 1. und 2. Righi-Leduc-, 1. und 2. Ettinghausen-Nernst) und der thermoelektrischen (Peltier-, Seebeck-)-Effekte verwendet werden. Bei dem Peltier-/Seebeck-Effekt wird sowohl ein p- als auch ein n-Typ-Schenkel verlangt. Die Peltier- als auch die Nernst- Ettinghausen-Kühlung kann zur Selbstkühlung des Halbleiter/ Permanentmagnet-HTSL (Rekondensierung verdampfenden Wasser­ stoffs/Erdgases) verwendet werden. Der HTSL-Hall-Effekt kann bei der Messung von Magnetfeldern bei supraleitenden Tempera­ turen Anwendung finden. Bei der Darstellung der klassi­ schen Effekte hat Bismut immer eine besondere Rolle ge­ spielt, da die Hall-, Ettinghausen-, Nernst-, Righi-Leduc- Koeffizienten besonders groß sind. Diese Tatsache kommt der Anwendung von BiPbSrHoCuO entgegen.
Gemäß R.P.Hübener et al. (Thermoelektrische und thermo­ magnetische Effekte im Mischzustand von HTSL) haben die transversale Nernst-Spannung und die longitudinale See­ beck/Peltier-Spannung unterschiedliche Ursachen. Wenn wir ein Nernst-Magnetfeld im rechten Winkel zum Schenkel- Strom des Seebeck-/Peltier-Elements anlegen, erreichen wir eine Überlagerung (Verstärkung) von Nernst- und Seebeck-/Peltier-Spannungen. Durch zusätzliche Dotierung mit Haftzentren erhalten wir einen Halbleiter-Permanent­ nagnet-HTSL. Es bietet sich daher an, die Kühlung mit­ tels adiabatischer Entmagnetisierung nach dem Nernst- Effekt (magnetokalorisch, E.Berling, DE 41 28 362 A1 vom 27. 8. 1991) mit der Peltier-Kühlung (elektrokalorisch) zu kombinieren. Für den Nernst-Effekt wählen wir den mit Haftzentren dotierten Permanentmagnet-HTSL. Die Fluß­ schläuche dringen in die Shubnikov-Abrikosov-Vortex (Bc1 < Ba < Bc2) ein und verbinden mittels der Haftkraft die Haftzentren auf kürzestem Weg miteinander. Für den Peltier-Effekt wählen wir den p/n-Übergang/Lötstelle je eines n-Typ und p-Typ-Schenkels aus dotiertem Halb­ leiter-HTSL oder HTSL-Material.
6. HTSL- magnetokalorische Kühlung
Magnetische Kühlanordnungen der Radbauart sind bekannt (US Department of Energy DE 33 01 786 A1 vom 20. 1. 1983).
Ferromagnetische oder paramagnetische poröse Materialien sind als Lagen des Rades übereinandergeschichtet. Die am weitesten innen gelegene Lage hat die niedrigste Curie- Temperatur, die am weitesten außen gelegene Lage die höch­ ste Curie-Temperatur. Die Rotation des Rades erfolgt durch ein Magnetfeld senkrecht zur Radachse und parallel zu seiner Drehrichtung. Sobald das Rad in das Magnetfeld eintritt, tritt verdampfender Wasserstoff mit der Tempera­ tur TK in die innerste Lage des Rades ein und löst eine thermische Wellenfront aus. Wasserstoff tritt aus der äußersten Lage mit der Temperatur TW + TW wieder aus. Die Wasserstoffzufuhr hört auf, sobald das Magnetfeld wieder verlassen wird. Bei Eintritt des Rades in die ent­ magnetisierte Zone tritt Wasserstoff mit der Temperatur TW (um ΔTW durch einen Wärmetauscher abgekühlt) in die äußerste Lage des Rades ein und kühlt adiabatisch auf TK - ΔTK ab.
Die magnetische Kühlung verhält sich analog der thermo­ dynamischen Kühlung. Im T/s-Diagramm wird die thermodynami­ sche Entropie durch die magnetische Entropie und die Iso­ baren durch Linien gleicher magnetischer Flußdichte ersetzt (magnetischer Carnot-Prozeß). Das Arbeitsmedium ist nicht mehr ein Gas, sondern ein magnetisches Material. In den meisten Fällen wird eine Abkühlung über größere Tempera­ turspannen und Entropieänderungen verlangt, als mit Hilfe eines einzigen magnetischen Materials in der Umgebung sei­ nes Curiepunktes erreicht werden kann (W.Peschka - Flüssi­ ger Wasserstoff als Energieträger). Im Falle von HTSL verwenden wir die Shubnikov-Abrikosov-Vortex eines Per­ manentmagnet-HTSL. Für die Curie-Temperatur eines konven­ tionellen Ferromagneten setzen wir die Sprungtemperatur des Permanentmagnet-HTSL, z. B. Flüssigwasserstoff-gekühlt. Die Supraphase des HTSL hat eine kleinere Entropie als die Normalphase (analog zu Ferromagnetismus in Paramagnetismus). Leitet man den Prozeß der Umwandlung unter Wärmeabschluß (adiabatisch), so wird das System kalt. Wir haben also in einem HTSL eine Substanz, mit der wir durch adiabatische Entmagnetisierung abkühlen können (W.Buckel-Supraleitung).
7. HTSL-elektrokalorische Kühlung
Die superponierte elektrokalorische Peltier-Kühlung ist abgeleitet von den Thomson-Gleichungen, wonach in dem einen Peltier-(Seebeck-)Schenkel des Thermoelements eine positive Thomson-Spannung in Richtung des Stroms, in dem anderen eine negative Thomson-Spannung in Gegenrichtung des Stroms entsteht. Damit sich die beiden Spannungen eines homogenen Materials nicht gegenseitig aufheben, wählt man für den einen Schenkel einen Elektronen-leiten­ den n-Typ und für den anderen einen Defektelektronen­ leitenden p-Typ-Festkörper, die in einer Lötstelle oder einem p/n-Übergang zusammengeführt werden. Für Tempera­ turen bis ca. 40 K wählen wir eine Lötstelle zweier ver­ schiedener HTSL, dem elektronendotierten System NdCeCuO sowie dem lochdotierten (Defektelektronen) System NdCeSrCuO. Für Temperaturen bis zu dessen Sprungtempera­ tur nehmen wir ein und denselben HTSL z. B. BiPbSrHoCuO, n-Typ und p-Typ-dotiert mit p/n-Übergang. Das magnetische Rad, das im Magnetfeld magnetisiert und außerhalb wieder ent­ magnetisiert wird, besteht aus zwei Lagen hintereinander­ geschalteter p/n-Übergänge/Lötstellen der elektrokalori­ schen Peltierelemente. Die innere Lage besteht aus p/n- NdCeSrCuO/NdCeCuO-Lötstellen, die äußere aus p/n-Typ- BiPbSrHoCuO-Übergängen. Der Strom für die Peltierelemente wird mittels einer Spule auf dem Rad, welche durch das Magnetfeld tritt, erzeugt.
8. Überlagerte HTSL-magnetokalorische/elektrokalorische Kühlung
Die HTSL-p/n-Typ-Peltierelemente werden mit Haftzentren dotiert, so daß sie gleichzeitig als HTSL-Permanentmagne­ te/Nernst-Elemente dienen können. Wir haben es also mit kombinierten Peltier/Nernst-Kühlelementen zu tun, bei denen die transversale Nernstspannung und die longitudi­ nale Peltierspannung unterschiedliche Ursachen haben (R.P.Hübener). Die Thermokraft der Thermoelektrika kann durch Ag-Dotierung erhöht werden. Das Maximum der absoluten Thermokraft von reinem Ag liegt in der Nähe des Siedepunkts von Flüssigwasserstoff (20 K, phonon drag), von reinem Cu bei 50 K. Gemäß V.Stepankin et al. (Application of magnetically oriented Dysprosium/Holmi­ um/Erbium/Terbium to magnetic field enhancement in Super­ conducting magnets) bieten sich Dy, Ho, Er, Tb wegen der hohen Sättigungsflußdichte bei tiefen Temperaturen (Ho-3.37 T bei 20 K) als Ferromagneten an. Dieser Ferromagnetismus kann den Quasi-Permanentmagnetismus der HTSL verstärken.
9. Hybrid-Brennstoffzelle/HTSL-Spule
Eine Brennstoffzelle kann zusammen mit einem HTSL-Spule/ Hohlzylinder-Speicher als Hybridspeicher eingesetzt wer­ den, indem der HTSL-Spule/Hohlzylinder-Speicher den Sekun­ den/Minuten- und die Brennstoffzelle den Minuten/Stunden- Bereich abdeckt (E.Berling DE 42 03 419 A1, Anspruch 12 vom 6. 2. 1992). Verdampfender Wasserstoff der HTSL-Kühlung kann für den Betrieb der Brennstoffzelle verwendet werden. Für den Flugzeug/Kfz-Bereich kommt gegenwärtig nur der Membran-Typ mit protonenleitender Ionentauschermembran in Frage (Polytetrafluorethylen-PTFE, E.Billings-American Academy of Science, K.Ledjeff, A.Heinzel-Fraunhofer-Insti­ tut für Solare Energiesysteme, S.Gottesfeld - Los Alamos Natl. Labs). Die PMBZ (PEMFC)-Brennstoffzelle ist von dem HTSL-Spule/Hohlzylinder-Speicher umgeben, damit eine höhere Ionisationsgeschwindigkeit von Wasserstoff und Sauerstoff erreicht werden kann. Der HTSL-Spule/Hohl­ zylinder-Speicher ist umgeben von einem Flüssigwasserstoff­ gekühlten p/n-Typ - photovoltaischen Zylinder bestehend aus n-Typ und p-Typ-dotiertem HTSL-Halbleiter BiPbSrHoCuO. Der Flüssigwasserstoff verdampft gemäß der Intensität der Sonneneinstrahlung. Die spektrale Verteilung der Photoempfindlichkeit von z. B. PbSe verschiebt sich bei 20 K entscheidend in den infraroten Bereich ( Max. bei 7 µm bei 20 K), was auch für HTSL-Halbleiter-Photozellen von Bedeutung sein kann. Die Strahlungsintensität (W/cm²x µm) im Infrarotbereich ist größer als die im Bereich des sichtbaren Lichts des Sonnenspektrums. Die Membran-Technik gestattet es, Brennstoffzelle und Elek­ trolyseur in einem Apparat zu vereinen 1/2 O₂ + 2e⁻ + 2H⁺ ⇄ H₂O. Die Elektrolyse ist die inverse Reaktion des Brennstoffzellen-Vorgangs. Bei Anlegen ei­ ner Spannung an denselben Brennstoffzellen-Apparat wird zugeführtes Wasser elektrolytisch gespalten. Der entstehen­ de Wasserstoff kann, magneto-/elektrokalorisch verflüssigt, wieder zur Kühlung von HTSL-Spule/Hohlzylinder/Photovolta­ ik-Zylinder verwendet werden. (Beim Flugzeug/Kfz-Einsatz entfällt der HTSL-Photovoltaik-Zylinder).
10. Flugzeug/Kfz-relevante HTSL-Anwendungen mit Flüssig­ wasserstoff/Flüssigerdgas-Kühlung
Bei Flüssigwasserstoff/Flüssigerdgas-Betrieb eines Flug­ zeugs/Kfz können diese Brennstoffe gleichzeitig als Kühl­ medien für die am Betrieb beteiligten HTSL-Baugruppen die­ nen.
  • a. Elektro-Kraftstoffpumpe wie bei der Bosch-Mono- Jetronik wird die Elektro-Kraftstoffpumpe in den Flüssig­ wasserstoff/Flüssigerdgas-Tank integriert, so daß die HTSL-Wick­ lungen und die magnetischen NdFeB/YBGO-HTSL-Lager direkt vom umgebenden Flüssigwasserstoff/Flüssigerdgas auf supra­ leitende Temperaturen gekühlt werden können.
  • b. Zündspule mit Zündverteiler - Die Zündspule wird als HTSL-Spule/Hohlzylinder ausgestaltet. Dauermagnete und Induktionswicklung des induktiven Zündverteilers sowie das Hall-Element des Hallgeber-Zündverteilers werden mit HTSL-Material aufgebaut und Flüssigerdgas/Flüssigwasser­ stoff-gekühlt.
  • c. Elektromagnetische Ventile - Die HTSL-Bauelemente der elektromagnetischen Einspritz-, Kaltstart-, Absperr-, Über­ strom- und Sicherheits-Ventile werden vom durchströmenden Flüssigwasserstoff/Flüssigerdgas gleichzeitig gekühlt.
  • d. Elektro-Starter - Die HTSL-Bauelemente von Starter- Nebenschluß-Gleichstrommotor, Starter-permanenterregtem Gleichstrommotor oder Starter-Reihenschluß-Gleichstrom­ motor werden mit Flüssigwasserstoff/Flüssigerdgas gekühlt, wobei sich die nicht-induktiven HTSL-Permanentmagnete dem permanenterregten Gleichstrommotors besonders gut für die Flüssigerdgas-Kühlung eignen.
  • e. Drehstromgenerator mit Gleichrichter und elektrischem Feldregler-Flüssigwasserstoff eignet sich besonders gut zur Kühlung der HTSL-Drehstromgenerator-Wicklungen. Die HTSL-Halbleiter-Bauelemente des elektrischen/elektroni­ schen Feldreglers sowie die HTSL-Gleichrichter (s. u.) werden Flüssigwasserstoff/Flüssigerdgas gekühlt.
  • f. Transistor-Schalt- und CPU-Steuer-Gerät-Flüssigwasser­ stoff/Flüssigerdgas-Kühlung kann angewendet werden zur Kühlung von HTSL-Halbleitern (z. B. BiPbSrHoCuO) im Flug­ zeug/Kfz-Bereich, wie z. B. Gleichrichtern, Hall-Elementen, HTSL-Halbleitern im Feldregler und diskreten als auch in­ tegrierten HTSL-Halbleitern (CPU, RAM, ROM) im Schalt- und Steuergerät (s. u.).
11. HTSL-Halbleiter-Bauelemente mit Flüssigwasserstoff/ Flüssigerdgas-Kühlung
Wie in 4. Supraleitende Halbleiter ausgeführt, werden HTSL-Halbleiter für den Flugzeug/Kfz-Bereich herangezogen werden können, wobei die Realisierung des HTSL-Hall-Elements der einfachste Ausgangspunkt sein kann. Wird eine Halblei­ terplättchen von einem gleichmäßig über seinen Querschnitt verteilten Strom durchflossen, so ist senkrecht dazu zwischen den Plättchenrändern keine Potentialdifferenz vorhanden. Wirkt aber senkrecht zum Plättchen ein Magnet­ feld, so tritt zwischen den Plättchenrändern eine Spannung auf und es fließt ein Strom durch ein an beiden Plättchen­ rändern angeschlossenes Galvanometer. Die Ursache liegt in einer Verbiegung der ursprünglich parallelen Elektronen­ bahnen in dem Halbleiterplättchen durch das Magnetfeld.
Mittels der so entstandenen Hall-Spannung am HTSL- Halbleiter-Hall-Element kann das magnetische Feld in einem Flüssigwasserstoff/Flüssigerdgas-gekühlten HTSL- Magnetfeldsystem gemessen werden. Als Anwendung bietet sich der Hallgeber eines Zündverteilers an. Bei Flüssig­ wasserstoff kann die Magnetfeldmessung auch über die Resonanzfrequenz des Wasserstoffs erfolgen.
Da die Leistungsaufnahme digitaler Systeme sich unge­ fähr proportional zum Quadrat der Temperatur verhält, bieten sich supraleitende p/n-Halbleiter-Übergänge (z. B. BiPbSrHoCuO) sowie p/n-Lötstellen (z. B. n-Typ NdCeCuO, SrNdCuO und p-Typ NdCeSrCuO) an. Supraleitende digitale Schalter werden gegen­ wärtig mit Niedertemperatur-supraleitenden Josephson- Tunnel-Kontakten realisiert (integriert bis zu 10.000 Nb/A10x/Nb-Kontakte). Wegen der akuten Speicherproble­ matik von Josephson-Kontakten hat NEC eine Josephson/ 4 Kbit-CMOS-Hybrid-RAM vorgestellt. Wegen der Überlagerung von Gooper-Paar-Tunneln und resonantem Tunneln ist der Durchbruch bei HTSL-Josephson-Kontakten noch nicht er­ reicht. Die Entwicklungsrichtungen von HTSL-Transisto­ ren ohne p/n-Übergang weisen zu 1. supraleitenden Feld­ effekt-Transistor (SuFET), 2. Josephson Vortex-Flow- Transistor (JVFT), 3. Abrikosov Vortex-Flow-Transistor (AVFT). Das Problem fehlender HTSL-Halbleiter p/n- Übergänge bleibt relevant. Mit zunehmender Integration von flüchtigen DRAMs werden die Dimensionen des Konden­ sators der Speicherzelle immer kritischer (28.5 Femto­ farad, ca. 40 Femtocoulomb SrTiO₃/RuO₂/TiN/SiO₂-Konden­ sator einer 1 Gbit DRAM). Es wird daher vorgeschlagen, anstelle des Kondensators in die HTSL-Speicherzelle, eine nicht-flüchtige HTSL-Permanentmagnetschicht zu integrieren, die im Fallen eines Quench zum Kondensator- Dielektrikum wird. Gemäß SCIENGE Bd. 270, S. 273 substitu­ iert die Kombinatorische Chemie Perowskit-Elemente und erzeugt mit Hilfe von Masken magnetische Schichten.
Verschiedene Elemente des Flüssigwasserstoff-Hochtempera­ tur-Supraleiter Wasserflugzeug-Aggregats für Linearmotor- Katapult-Start und MHD Wasserung mit Wasserstoff/Erdgas- Verflüssiger/Brennstoffzelle sind in acht Figuren darge­ stellt.
Fig. 1 zeigt die beiden wichtigsten HTSL-Phasen, die Meissner-Phase bis Vc1 und die mit Haftzentren versehene Shubnikov-Abrikosov-Vortex bis Bc2, in die das magnetische Feld eindringt. Bei den behandelten HTSL-Permanentmagnet- Anwendungen haben wir es ausschließlich mit der Shubnikov- Abrikosov-Vortex zu tun.
Fig. 2 zeigt die Überlagerung von drei typischen Feldver­ teilungen über dem Querschnitt eines HTSL-Permanentmagne­ ten. Die variablen Führ- und Erreger-Felder werden mittels eines äußeren Feldes Ha nach dem Kühlprozeß bis zu einer Eindringtiefe x aufgeprägt (zero-field cooied process). Das stationäre Tragfeld wird während des Kühlprozesses auf­ geprägt und damit eingefroren (field cooled process).
Fig. 3 zeigt den Querschnitt mit perspektivischer Darstel­ lung des kombinierten Linearmotor/MHD-Aggregats. Der Kata­ pult-Fahrweg (1) befindet sich während des Starts innerhalb des Linearmotor/MHD-Aggregats. Der Fahrweg besteht aus dem Langstator eines synchronen Linearmotors und ist mit kon­ ventionellen Wicklungen (2) aufgebaut. Der HTSL-Linear­ motor-Rotor (3) ist unterhalb des Langstators angeordnet. Der HTSL-Linearmotor-Rotor befindet sich auf dem den Kata­ pult-Fahrweg umschließenden Schenkel (4) des Flugzeugs/ Fahrzeugs und ist nach dem Start im Schenkel versenkbar (5). Die umschließende MHD-Sattelspule (6, perspektivisch dargestellt) besteht aus laminierten gewölbten Flüssig­ wasserstoff-gekühlten HTSL-Schichten (7, Laserdeposition von YBaCuO-Schichten auf Ni,NiCr-Stahlblechen). Das im rech­ ten Winkel zum Magnetfeld B angeordnete elektrische Feld E wird durch MHD-Kathoden/Anoden (8) erzeugt.
Fig. 4 Der Katapult-Fahrweg (l), bestehend aus dem Lang­ stator eines synchronen Linearmotors, ist konventionell aufgebaut. In der Bodengruppe (Schenkel) des Flugzeugs/ Fahrzeugs befinden sich die kombinierten Trag-/Führ-/ Erreger-Magnete (2), die aus HTSL-Permanentmagnetmateri­ al aufgebaut und Flüssigwasserstoff-gekühlt sind. In ihnen werden Erregerfeld und Führfeld aufgeprägt und das Trag­ feld eingefroren. Die Erregerwicklung (3) besteht aus Flüssigwasserstoff-gekühltem HTSL-Draht und kann vor dem Betrieb zum gepulsten Aufprägen des Tragfeldes dienen. Das HTSL-Halbleiter-Hall-Element (4) regelt über die Erre­ gerwicklung die Spaltbreite (5) von 10 mm. Der Abstand zwischen Katapult-Fahrweg und Flugzeug/Fahrzeug-Boden (6) beträgt im Betrieb 150 mm (7).
Fig. 5 zeigt die klassischen elektromagnetischen Elemen­ te (Hall-, Ettinghausen-, Thomson-, Nernst-), thermomag­ netischen Elemente ( 1. und 2. Righi-Leduc-, 1. und 2. Ettinghausen-Nernst-) und die thermoelektrischen Elemente (Peltier-, Seebeck-). Das Hall-Halbleiterplättchen wird von einem gleichmäßig über seinen Querschnitt verteilten Strom durchflossen. Wird senkrecht zum Plättchen ein Magnet­ feld angelegt, so tritt zwischen den Plättchenrändern eine Spannung auf und es fließt ein Strom durch ein an beiden Plättchenrändern angeschlossenes Galvonameter. Mittels der so entstandenen Hall-Spannung am HTSL-Halbleiter-Hall-Ele­ ment wird das magnetische Feld B im Linearmotor-Luftspalt gemessen. Die transversale Spannung des 1. Nernst-Etting­ hausen-Effekts und die longitudinale Spannung des Seebeck- Peltier-Effekts haben unterschiedliche Ursachen. Wir errei­ chen eine Überlagerung (Verstärkung) beider Effekte, wenn wir ein Magnetfeld im reiten Winkel zum Schenkel- Strom des Seebeck-Peltier-Elements anlegen. Durch zusätz­ liche Dotierung mit Haftzentren erhalten wir einen Halb­ leiter-Permanentmagnet-HTSL.
Fig. 6 zeigt ein Seebeck-Element (1), das an das Auspuff­ rohr (24, 1000 K) montiert ist. Der positive und negative Schenkel des Seebeck-Elements münden als p-Typ und n-Typ- HTSL-Halbleiter (z. B. BiPbSrHoCuO) in den Flüssigwasser­ stofftank (3). Ein in Reihe geschaltetes Peltier-Kühl- Element (4) ist mit den HTSL-Halbleiter-Seebeck-Schenkeln ver­ schaltet. Die HTSL-Halbleiter-p/n-Übergänge/Lötstellen des Peltierelements (5) befinden sich innerhalb des Tanks, um den verdampfenden Wasserstoff zu rekondensieren. Die durch das Temperaturgefälle erzeugte Seebeck-Spannung wird an das Peltier Element und die Elektro-Kraftstoffpumpe (6) angelegt.
Fig. 7 zeigt ein HTSL-magnetokalorisches/elektrokalori­ sches Kühl-Aggregat. Ein magnetisches Rad, bestehend aus zwei Lagen, bewegt sich durch ein Magnetfeld, senkrecht zur Radachse und parallel zu seiner Drehrichtung. Die Lagen bestehen aus in Serie geschalteten HTSL-p/n-Typ-Peltier­ elementen (11), die mit Haftzentren dotiert sind, so daß sie gleichzeitig als HTSL-Permanentmagnete/Nernst-Elemen­ te dienen können. Die innere Lage (3) besteht aus z. B. p/n-Typ NdCeSrCuO/NdCeCuO-Lötstellen geringer Sprungtem­ peratur, die äußere Lage (4) aus z. B. p/n-Typ BiPbSrHoCuO- Übergängen höherer Sprungtemperatur. Die beiden Lagen können aus verschiedenen Schichten schrittweise zunehmen­ der Sprungtemperatur bestehen, wobei die innerste Schicht eine Sprungtemperatur von 20 K (Siedetemperatur des Wasser­ stoffs), die äußerste die höchstmögliche Sprungtemperatur für einen Halbleiter-Permanentmagnet-HTSL hat. Sobald das Rad (1) in das Magnetfeld (2) eintritt, tritt verdampfen­ der Wasserstoff mit der Temperatur TK (z. B. 21 K) aus dem Tank (5) und der inneren Wasserstoffsammelleitung (6) in die innerste Lage des Rades ein und löste eine thermische Wellenfront aus. Wasserstoff tritt aus der äußersten La­ ge mit der Temperatur TW + ΔTW (z. B. 90 K + 10 K bei einer Sprungtemperatur von ca. 100 K) in die äußere Wasserstoff­ sammelleitung (7) ein. Die Wasserstoffzufuhr hört auf, sobald das Magnetfeld wieder verlassen wird. Bei Eintritt des Rades in die entmagnetisierte Zone tritt Wasserstoff mit der Temperatur TW (90 K, um ΔTW = 10 K durch den Wärme­ tauscher (8) abgekühlt) in die äußerste entgegengesetzte Wasserstoffsammelleitung (9) und die äußerste Lage des Rades ein. Der Wasserstoff kühlt adiabatisch auf TK - ΔTK = 21 K - 2 K) ab und wird in der inneren entgegen­ gesetzten Wasserstoffsammelleitung (10) und im Tank wie­ der gesammelt.
Fig. 8- zeigt eine Membranbrennstoffzelle, umgeben von einem HTSL-Spule/Hohlzylinder-Speicher sowie einem Halb­ leiter-HTSL-Photovoltaik-Zylinder. Gasförmiger Wasser­ stoff und Sauerstoff strömen von beiden Seiten in die porösen Verteiler (1) ein, die getrennt sind durch Kata­ lysator (2) und Membran (3). Bei der Wasserstoff-/ Sauerstoff-Reaktion entsteht ein elektrischer Strom im Stromkollektor (4), dessen Spannung an den Polen (5) abgegriffen wird sowie Wasser, das am Ausgang (6) ent­ weicht. Die die Membran-Brennstoffzelle umgebende HTSL- Spule (7) und der HTSL-Hohlzylinder (8) werden mit Flüs­ sigwasserstoff gekühlt (9) und dienen als zusätzliche Sekunden-/Minuten-Speicher. Der p/n-Typ-dotierte Halb­ leiter-HTSL-Photovoltaik-Zylinder (10), Flüssigwasser­ stoff-gekühlt (11), erzeugt zusätzlichen Solarstrom. Der durch Sonneneinstrahlung verdampfende Wasserstoff wird mittels Wärmetauscher (12) und magnetokalorischer HTSL-Regeneratorstufen (13) verflüssigt wieder in das HTSL-Kühlsystem- oder in gasförmigem Zustand in die Brennstoffzelle zurückgeführt. Der umgekehrte Vorgang der Brennstoffzellen-Reaktion ist die Elektrolyse, die mit derselben Membran-Anordnung wieder aus Wasser Wasserstoff erzeugen kann, der als Kühlmedium HTSL- magnetokalorisch verflüssigt wird. Ein Teil der elek­ trischen Energie für die Elektrolyse kann von dem p/n-Halbleiter-HTSL-Photovoltaik-Zylinder erzeugt werden.

Claims (35)

1. Wasserflugzeug-Aggregat, dadurch gekennzeichnet, daß es neben Turbinenstrahl-Triebwerken oder Hubkolbenmotoren aus einem Hochtemperatur-Supraleiter (HTSL)-Linearmotor für den Katapultstart und einem Magnetohydrodynamik(MHD)- Motor für die Wasserung besteht, deren HTSL mit demselben Flüssigwasserstoff gekühlt werden, mit dem Turbinenstrahl- Triebwerke oder Hubkolbenmotoren betrieben werden.
2. HTSL-Linearmotor für den Katapultstart eines Wasser­ flugzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete des Linearmotor-Rotors Flüssigwasserstoff-gekühlte HTSL- Permanentmagnete sind, in denen variabel aufgeprägte Führ- und Erreger-Felder dem stationär eingefrorenen remanenten Tragfeld überlagert sind.
3. HTSL-Linearmotor eines Wasserflugzeug-Aggregats, da­ durch gekennzeichnet, daß die Flüssigwasserstoff-gekühl­ ten HTSL-Permanentmagnete des Linearmotor-Rotors anzie­ hende Kräfte der Shubnikov-Abrikosov-Vortex ausüben.
4. Flüssigwasserstoff-gekühlter HTSL-Linearmotor-Rotor, dadurch gekennzeichnet, daß seine HTSL-Permanentmagnete mit Fremdteilchen zur Ausbildung von Haftzentren angerei­ chert sind.
5. Flüssigwasserstoff-gekühlter HTSL-Linearmotor-Rotor, dadurch gekennzeichnet, daß seine HTSL-Permanentmagnete aus YBaCuO-Bulk-Material mit Y₂O₃-Haftzentren und seine HTSL-Erregerwicklung aus BiPbSrCaCuO-Draht bestehen.
6. MHD-Motor für die Wasserung eines Wasserflugzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß die MHD-Sattelspule aus la­ minierten gewölbten YBaCuO-Schichten auf NiCr-Blechen besteht.
7. HTSL-Linearmotor-MHD-Aggregat, dadurch gekennzeich­ net, daß im rechten Winkel zum magnetischen Feld Elektro­ den zur Erzeugung eines elektrischen Feldes angeordnet sind.
8. HTSL-Linearmotor-MHD-Aggregat dadurch gekennzeich­ net, daß nach dem Katapultstart die MHD-Sattelspule unten geschlossen und der Linearmotor-Rotor in die Bodengruppe des Wasserflugzeugs versenkt wird.
9. HTSL-Halbleiter, dadurch gekennzeichnet, daß im System BiPbSrCaCuO das Element Kalzium durch die Seltenerdmetalle Holmium, Terbium, Dysprosium, Erbium substituiert sind.
10. HTSL-Halbleiter BiPbSrHoGuO, dadurch gekennzeich­ net, daß sein n-Typ mit P, As, Sb, Bi und sein p-Typ mit B, Al, Ga, In, Tl dotiert wird.
11. HTSL-Halbleiter p/n-Übergang, dadurch gekennzeich­ net, daß dasselbe System z. B. BiPbSrHoCuO sowohl n-Typ als auch p-Typ dotiert wird.
12. HTSL-p/n-Lötstelle, dadurch gekennzeichnet, daß der n-Typ-Schenkel aus NdGeCuO oder SrNdCuO und der p-Typ-Schenkel aus NdGeCrCuO bestehen.
13. HTSL-Halbleiter, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Flüssighelium (4 K), Flüssigwasserstoff (20 K), Flüssigneon (27 K), Flüssigstickstoff (77 K), Flüssig­ erdgas (Tripelpunkt 90 K bei 88 Torr) gekühlt werden.
14. HTSL-elektromagnetische Elemente (Hall-, Ettinghau­ sen-, Thomson-, Nernst-), dadurch gekennzeichnet, daß sie mit LHe, LH₂, LNe, LN₂,Flüssigerdgas gekühlt werden.
15. HTSL-thermomagnetische Elemente (Righi-Leduc-, Ettinghausen-Nernst-), dadurch gekennzeichnet, daß sie mit LHe, LH₂, LNe, LN₂, Flüssigerdgas gekühlt werden.
16. HTSL-thermoelektrische Elemente (Peltier-, Seebeck-), dadurch gekennzeichnet, daß sie mit LHe, LH₂, LNe, LN₂, Flüssigerdgas gekühlt werden.
17. HTSL-Halbleiter-Seebeck-Element, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an den Seebeck-Schenkeln eine Seebeck- Spannung im Kühlmitteltank erzeugt wird.
18. HTSL-Halbleiter-p/n-Übergang und p/n-Lötstelle eines Peltier-Kühl-Elements, dadurch gekennzeichnet, daß es innerhalb des Tanks verdampfendes Kühlmittel rekonden­ siert.
19. Halbleiter-Permanentmagnet-HTSL-Regenerator für ein elektro-magnetokalorisches Kühlaggregat, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der HTSL-p/n-Halbleiter durch Dotierung mit Haftzentren gleichzeitig zum Permanentmagneten wird.
20. Halbleiter-Permanentmagnet HTSL-Regenerator, dadurch gekennzeichnet, daß die transversale Nernst-Spannung der longitudinalen Seebeck/Peltier-Spannung überlagert ist.
21. Rotierender Halbleiter-Permanentmagnet-HTSL-Regenera­ tor eines elektro-magnetokalorischen Gasverflüssigers, dadurch gekennzeichnet, daß das durch das Magnetfeld führende Rad aus verschiedenen Schichten von p/n-Typ- Halbleiter-Permanentmagnet-HTSL besteht, die Nernst- und Seebeck-/Peltier-Spannungen überlagern und verdampfen­ des Kühlmittel rekondensieren.
22. Rotierender Halbleiter-Permanentmagnet-HTSL-Reg-ne­ rator eines elektro-magnetokalorischen Gasverflüssigers, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprungtemperaturen der HTSL-Schichten, beginnend innen mit der Siedetemperatur des Gases, nach außen hin zunehmen und daß die p/n- Peltier-Übergänge/Lötstellen über den Umfang des Rades in Reihe geschaltet sind.
23. HTSL-Piezo-Druck-Element, Flüssigwasserstoff/Flüssig­ erdgas-gekühlt, dadurch gekennzeichnet, daß es unter Druck seine Supraleitfähigkeit verliert und magnetischen Fluß passieren läßt.
24. Hybrid Brennstoffzelle/Elektrolyseur-HTSL-Spule- Hohlzylinder-Speicher, dadurch gekennzeichnet, daß der HTSL-Spule/Hohlzylinder-Speicher den Sekunden/Minuten- und die Brennstoffzelle den Minuten-/Stunden-Bereich abdeckt.
25. Hybrid Brennstoffzelle-HTSL-Spule/Hohlzylinder Speicher, dadurch gekennzeichnet, daß verdampfender Wasserstoff der HTSL-Kühlung für den Betrieb der Brenn­ stoffzelle verwendet wird.
26. Hybrid Brennstoffzelle/Elektrolyseur-HTSL-Spule/ Hohlzylinder-Speicher, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffzelle im Umkehrbetrieb als Elektrolyseur mit der gespeicherten elektrischen Energie des HTSL- Spule/Hohlzylinder-Speichers betrieben wird.
27. Elektrolyseur, dadurch gekennzeichnet, daß er mit der elektrischen Energie eines ihn umgebenden p/n- Halbleiter-HTSL-Photovoltaik-Zylinders versorgt wird.
28. Elektro-Kraftstoffpumpe mit HTSL-Elektro-Motor und NdFeB/ YBCO-HTSL-Lagern, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Flüssigwasserstoff/Flüssigerdgas-Tank integriert ist und damit auf supraleitende Temperatur gekühlt wird.
29. Zündspule mit Zündverteiler, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit HTSL aufgebaut ist und Flüssigwasserstoff/ Flüssigerdgas-gekühlt wird.
30. HTSL-Bauelemente von elektromagnetischen Ventilen, dadurch gekennzeichnet, daß sie von dem durchfließenden Flüssigwasserstoff/Flüssigerdgas gleichzeitig gekühlt werden.
31. HTSL-Wicklungen und HTSL-Permanentmagnete des Elektro­ starters, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Flüssig­ wasserstoff/Flüssigerdgas gekühlt werden.
32. Zwei- und dreipolige HTSL-Halbleiter im Flugzeug- Fahrzeug (z. B. Dioden, Transistoren, Gleichrichter, Hall-Elemente, Feldregler-Halbleiter, CPU-RAM-ROM in Schalt- und Steuergeräten), dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Flüssigwasserstoff/Flüssigerdgas gekühlt werden.
33. HTSL-Wicklungen und HTSL-Permanentmagnete des Dreh­ stromgenerators im Flugzeug/Fahrzeug, dadurch gekennzeich­ net, daß sie mit Flüssigwasserstoff, gekühlt, sind.
34. HTSL-Transistor-DRAM-Speicherzelle, dadurch gekenn­ zeichnet, daß anstelle des Kondensators eine nichtflüch­ tige HTSL-Permanentmagnet-Schicht integriert wird, die im Fall eines Quench zum Kondensator-Dielektrikum wird.
35. Bipolarer dotierter HTSL-Halblifter-p/n-Übergang, LHe, LH₂, LNe, LN₂, Flüssigerdgas-gekühlt, dadurch ge­ kennzeichnet, daß er für zwei- und dreipolige bipolare Halbleiterbauelemente (Diode, Transistor, Thyristor) ver­ wendet wird.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0957026A2 (de) 1998-05-15 1999-11-17 dbb fuel cell engines GmbH Energieversorgungseinheit an Bord eines Luftfahrzeugs
DE19911018C1 (de) * 1999-03-12 2000-08-31 Daimler Chrysler Ag Hilfstriebwerk für ein Luftfahrzeug
DE102004007632B4 (de) * 2003-05-24 2011-02-10 Nagy, Sándor Katalysatorlaserantrieb mit Hochfrequenzresonanzanlage
DE102011013577A1 (de) * 2011-03-10 2012-09-13 Karlsruher Institut für Technologie Vorrichtung zur Speicherung von Wasserstoff und von magnetischer Energie sowie ein Verfahren zu ihrem Betrieb
DE102011105880A1 (de) * 2011-06-14 2012-12-20 Eads Deutschland Gmbh Elektrische Antriebsvorrrichtung für ein Luftfahrzeug
DE102013112248B3 (de) * 2013-11-07 2015-03-05 Airbus Defence and Space GmbH Luftfahrzeug mit einer Brennstoffzelleneinrichtung
DE102017223803A1 (de) * 2017-12-27 2019-06-27 Siemens Aktiengesellschaft Elektrisches Antriebssystem, Fahrzeug und Verfahren zum Antrieb eines Fahrzeugs
DE102017205436B4 (de) * 2017-03-30 2019-10-24 Audi Ag Verfahren zum Betreiben eines supraleitenden magnetischen Energiespeichers und Kraftfahrzeug mit einem supraleitenden magnetischen Energiespeicher
DE102022204761A1 (de) 2022-05-16 2023-11-16 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Antriebssystem für ein Luftfahrzeug

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3914426C2 (de) * 1989-05-02 1994-11-10 Eckart Dipl Ing Berling Hybrid- Antriebsaggregat aus Hochtemperatur-Supraleiter-Elektromotor und Flüssigwasserstoff-Verbrennungsmotor
DE4029443C2 (de) * 1990-09-17 2001-10-11 Eckart Berling MHD-Schiffs-Strahltriebwerks-Aggregat
DE4128362A1 (de) * 1991-08-27 1992-03-12 Eckart Dipl Ing Berling Hochtemperatur- supraleiter magnetokalorischer wasserstoff-verfluessiger (linear und rotierend) integriert in htsl-spule/hohlzylinder-speicher/akku und kfz-htsl-motor/generator, beide fluessigwasserstoff gekuehlt
DE4203419C2 (de) * 1992-02-06 2000-08-24 Eckart Berling Hydrid-Kfz-Antriebsaggregat bestehend aus Hochtemperatur-Supraleiter-HTSL-Kreiskolbenma- schine als magnetischer Flußpumpe und HTSL-Magnetflußmotor, beide Flüssigwasserstoff- gekühlt, sowie Kreiskolben-Verbrennungsmotor, Flüssigwasserstoff betrieben
DE4316495C2 (de) * 1993-05-17 2000-10-05 Eckart Berling Hybrid-Magnetschwebebahn-Aggregat, bestehend (neben der Langstatorwicklung) aus kombinierten Trag-/Führ-/Erreger-Hochtemperatur-Supraleiter-Permanentmagneten, Flüssigwasserstoff gekühlt, für Normalfahrt und Flüssigwasserstoff-Verbrennungskraftmaschine für An-/Notfahrt

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0957026A2 (de) 1998-05-15 1999-11-17 dbb fuel cell engines GmbH Energieversorgungseinheit an Bord eines Luftfahrzeugs
DE19821952C2 (de) * 1998-05-15 2000-07-27 Dbb Fuel Cell Engines Gmbh Energieversorgungseinheit an Bord eines Luftfahrzeugs
EP0957026A3 (de) * 1998-05-15 2001-04-25 XCELLSIS GmbH Energieversorgungseinheit an Bord eines Luftfahrzeugs
US6296957B1 (en) 1998-05-15 2001-10-02 Xcellsis Gmbh Energy supply unit on board an aircraft
DE19911018C1 (de) * 1999-03-12 2000-08-31 Daimler Chrysler Ag Hilfstriebwerk für ein Luftfahrzeug
US6450447B1 (en) 1999-03-12 2002-09-17 Daimlerchrysler Ag Auxiliary power unit for an aircraft
DE102004007632B4 (de) * 2003-05-24 2011-02-10 Nagy, Sándor Katalysatorlaserantrieb mit Hochfrequenzresonanzanlage
WO2012119757A1 (de) 2011-03-10 2012-09-13 Karlsruher Institut für Technologie Vorrichtung zur speicherung von wasserstoff und von magnetischer energie sowie ein verfahren zu ihrem betrieb
DE102011013577A1 (de) * 2011-03-10 2012-09-13 Karlsruher Institut für Technologie Vorrichtung zur Speicherung von Wasserstoff und von magnetischer Energie sowie ein Verfahren zu ihrem Betrieb
DE102011013577B4 (de) * 2011-03-10 2013-02-28 Karlsruher Institut für Technologie Vorrichtung zur Speicherung von Wasserstoff und von magnetischer Energie sowie ein Verfahren zu ihrem Betrieb
DE102011105880A1 (de) * 2011-06-14 2012-12-20 Eads Deutschland Gmbh Elektrische Antriebsvorrrichtung für ein Luftfahrzeug
DE102011105880B4 (de) * 2011-06-14 2014-05-08 Eads Deutschland Gmbh Elektrische Antriebsvorrrichtung für ein Luftfahrzeug
US9162770B2 (en) 2011-06-14 2015-10-20 Airbus Defence and Space GmbH Electric drive device for an aircraft
DE102013112248B3 (de) * 2013-11-07 2015-03-05 Airbus Defence and Space GmbH Luftfahrzeug mit einer Brennstoffzelleneinrichtung
WO2015067239A1 (de) 2013-11-07 2015-05-14 Airbus Defence and Space GmbH Luftfahrzeug mit einer brennstoffzelleneinrichtung
US9963241B2 (en) 2013-11-07 2018-05-08 Airbus Defence and Space GmbH Airplane with a fuel cell device
DE102017205436B4 (de) * 2017-03-30 2019-10-24 Audi Ag Verfahren zum Betreiben eines supraleitenden magnetischen Energiespeichers und Kraftfahrzeug mit einem supraleitenden magnetischen Energiespeicher
DE102017223803A1 (de) * 2017-12-27 2019-06-27 Siemens Aktiengesellschaft Elektrisches Antriebssystem, Fahrzeug und Verfahren zum Antrieb eines Fahrzeugs
DE102022204761A1 (de) 2022-05-16 2023-11-16 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Antriebssystem für ein Luftfahrzeug

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