Warum kein Perpetuum mobile durch Magnetkraft?

Magneten scheinen unerschöpfliche Kraft zu besitzen. (Foto: BrianAJackson/iStock)

Sie halten Postkarten an der Kühlschrankwand und lassen Türen sicher schließen... Die Kraft von Magneten hat etwas Magisches an sich: Wie von Geisterhand ziehen sich Gegenpole an, während sich gleiche Pole abstoßen. Warum lassen sich diese Effekte nicht nutzen, um eine unerschöpfliche Energiequelle zu erzeugen? Auf dieses Thema hat uns Sebastian W. aufmerksam gemacht – vielen Dank dafür!

Die Erklärung liefert Alois Loidl vom Lehrstuhl für Experimentalphysik V an der Universität Augsburg: "Magneten können zwar durch Anziehung oder Abstoßung Arbeit verrichten, aber genau die muss man auch aufwenden, um sie zu trennen oder anzunähern. Deshalb kann dieses System nicht in einen Kreisprozess umgewandelt werden, der fortlaufend Energie liefert", erklärt Loidl.

Energieausbeute - Fehlanzeige

Das berühmte Perpetuum mobile können somit auch Magneten nicht herbeizaubern. Es handelt sich dabei um eine fiktive Konstruktion, die einmal in Gang gesetzt, ewig in Bewegung bleibt und dabei Arbeit verrichtet, ohne dass ihr von außen Energie zugeführt werden muss. Dieser Traum der Energieerzeugung bleibt aber leider Fiktion, weil er dem Energieerhaltungssatz widerspricht: Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems ändert sich nicht.

"Um einen Permanentmagneten zu erzeugen, muss man erst einmal Energie reinstecken", betont Loidl. Magnetisierbare Stoffe, bestehen aus vielen kleinen magnetischen Teilchen, den Elementarmagneten. Normalerweise ist ihre Ausrichtung ungeordnet, wie viele winzige Kompassnadeln, die in unterschiedliche Richtungen zeigen. Die Magnetfelder heben sich somit gegenseitig auf und es entsteht kein magnetischer Effekt. Für die Herstellung eines Permanentmagneten müssen die Teilchen eines Magneten deshalb unter Energieaufwand gleichgerichtet werden. Das geschieht in einem starken elektromagnetischen Feld, das durch Strom erzeugt wird. "Diese Magnetisierungsarbeit bleibt dann in dem Magneten quasi enthalten", sagt Loidl.

Mit seiner Magnetkraft kann der Permanentmagnet dann andere ferro-magnetische Stoffe anziehen. "Dabei verrichtet er zwar Arbeit, aber genau die muss man auch wieder aufwenden, um eine Trennung entgegen der Kraft herbeizuführen", so Loidl. Die Energiebilanz bleibt deshalb bei Null - aus dem System lässt sich somit leider keine Energie gewinnen.

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