Text
                    Harald Chmela, Wolfgang Wiedergut
Grundlagen und
Praxis der
Freien Energie
Jupiter-Verlag

1. Auflage 2004, Franzis Verlag GmbH, DE 85586 Poing 2. Auflage August 2022, Jupiter-Verlag, CH 8200 Schaffhausen 3. Auflage November 2022, Jupiter-Verlag, CH 8200 Schaffhausen 4. Auflage Februar 2023, Jupiter-Verlag, CH 8200 Schaffhausen Satz: Fotosatz Pfeifer, DE 82166 Gräfelfing art & Design: www.ideehoch2.de Titelbild: TFBCON2003 Druck/Reproduktion: Mails & More, AT 3441 Baumgarten ISBN 3-7723-4400-3 1. Auflage 2004 ISBN 978-3-906571-43-0 2. Auflage 2022
3 Vorwort von Adolf und Inge Schneider, Jupiter-Verlag Es war am Kongress “Die grosse Transformation” vom 2. bis 4. Oktober 2020 im Holi- day-Inn, Stuttgart. Reinhard Wirth vom Blog www.gehtanders.de widmete sich im Rahmen seines Vortrags “Tops und Flops der letzten 30 Jahre” auch dem Thema “Testatika”. Es handle sich dabei um den ersten Raumenergie-Kon- verter überhaupt, eine Erfindung von Paul Baumann der Religiösen Wohn- und Arbeitsgemeinschaft Methernitha im Emmental. Um zu zeigen, wie die Testatika funktio- nieren könnte, hatte er einen In- fluenzgenerator mitgebracht (sie- he Bild). Er setzte das Rad in Bewegung, wonach Funken sprühten und übersprangen. Der Nachbau der Testatika müsste für versierte Tüftler leicht möglich sein, meinte er. Die Natur schaffe den Ladungsausgleich. Influenzmaschinen nutzen die elektrostatischen Ladungen der Luft. Er erwähnte, dass 1 m3 Luft 300 x 1023 Atome enthalte, ein Poten- zial, das sich elektrisch nutzen lasse. Er verwies dazu auf das Buch “Grundlagen und Praxis der Freien Energie” von Harald Chmela und Wolfgang Wiedergut von 2004, welches eine Beschreibung der Testatika enthalte, jedoch vergriffen sei und im Internet quasi wie Gold gehandelt werde. Ein Buch koste so um die 300 Euro. Als Organisatoren des Kongresses und Inhaber des Jupiter-Verlags fanden wir in unserer Bibliothek noch ein Exemplar des Buches und beschlossen, die- ses neu herauszubringen. Es galt vorerst, Kontakt mit dem Franzis-Verlag aufzunehmen, der nach Monaten mitteilte, dass er gegen den Neudruck nichts einzuwenden habe, dass aber die Rechte ohnehin bei den Autoren liegen würden. Dipl.-Ing. Harald Chmela reagierte positiv auf unsere Nachfra- ge, und Wolfgang Wiedergut war 2008 verstorben. Die Neuherausgabe des Buches im Jupiter-Verlag macht auch deshalb Sinn, weil Inge Schneider am 13. März 1984 (damals hiess sie noch Inge Schönthal) zusammen mit Dr. sc.nat. Hans Weber die Testatika in der Wohn- und Arbeitsgemeinschaft Methernitha in
4 Linden i.E. besuchen und testen konn- te. Paul Baumann demonstrierte ihnen hinter doppelt verschlossenen Türen diese geheimnisvolle Energiemaschi- ne. Sie war völlig symmetrisch aufge- baut und erweckte den Eindruck von Gleichgewicht und Schönheit. Sie war etwas über einen Meter breit, 45 cm tief, 60 cm hoch und 20 kg schwer, ohne die Abdeckung aus Acrylglas gerechnet. Das Gerät bestand aus Acrylglas, Leichtmetallgittem, isolierten Leiterdräh- ten aus Kupfer, einem Kristalldioden-Gleichrichter und vergoldeten Anschlusspolen. In der Broschüre “Neue Technologien der Freien Energie” (Jupiter-Verlag 1994/2009) berichtete sie: 'Die Stromabnahme erfolgte berührungslos. Paul Bau- mann stellte sich rechts seitlich vor die Testatika und brachte die beiden Scheiben mit den Fingerspitzen in gegenseitige Drehung, bis der Konverter sich so weit auf- geladen hatte, dass er ruhig und geräuschlos weiterlief Eine zentral angebrachte Scheibe von etwa 10 cm Durchmesser schimmerte dabei in allen Regenbogenfar- ben. Nach wenigen Sekunden waren die beiden Leidener-Flaschen betriebsbereit, so dass an den Polen 300 Volt Gleichspannung abgenommen werden konnte, und dies, wie uns Paul Baumann erzählte, kontinuierlich, ja jahrelang, ohne jede Abnut- zung. Wir vergewisserten uns, dass die Maschine für ihr Funktionieren weder äus- seren Strom noch Batterien brauchte. Über Kabel wurde wahlweise eine Glühlam- pe oder ein Heizstab angeschlossen, beide für 380-Volt-Anschluss gerechnet. Das grelle Licht der Lampe blendete enorm und erhellte den Raum bis in die dunkelste Ecke. Der Heizstab war nach wenigen Sekunden so heiss, dass er nicht mehr ange- fasst werden konnte. Paul Baumann erklärte uns die Funktion der Maschine, die kontinuierlich mit 60 Umdrehungen pro Minute drehte. ” Das Erlebnis war sowohl für die Journalistin als auch für Dr. Hans Weber eine Offen- barung, die ihr Leben veränderte. Zwei Jahre später lernte sie Adolf Schneider kennen, mit dem zusammen sie den Jupiter-Verlag gründete, der seit 1996 das “NET-Journal” zu diesen Themen herausbringt. Es folgten Jahrzehnte der Arbeit, um der Freien Ener- gie zum Durchbruch zu verhelfen. Dabei spielte die Testatika auch immer eine grosse Rolle, mit Publikationen, Seminaren, Interviews. Es gibt so viel Material, dass daraus ein eigenes Buch entstehen könnte. Das vorliegende Buch soll auch zum Durchbruch der Freien Energie beitragen, denn gerade in aktueller Zeit der Energiewende und -krise sind solche Geräte das Non-plus-Ultra der Energielösungen. Wir wünschen Ihnen bereichernde Lesestunden. Adolf und Inge Schneider Aeschlen BE, den 28. Juli 2022
Vorwort von Harald Chmela Die Forschung im Bereich der Freien Energie wird auch heute noch von der Schulphysik als eine Grauzone zwischen Technik und Esoterik betrachtet Aus klassischer Sicht erscheint es sinnlos, sich mit solchen Themen zu beschäfti- gen, weil die Gesetze der Energieerhaltung eine völlig freie Energienutzung verbieten. Dabei unterstellt die klassische Physik allerdings, dass sie schon alle mögli- chen Energiequellen kennt und erschlossen hat, denn nur dann hat diese Aus- sage ihre Berechtigung. Unbekannte Energiequellen werden naturgemäß nicht ins Kalkül gezogen, wenn solche aber dennoch erschlossen werden, dann erinnern die Geräte bei konventioneller Betrachtung an eine von selbst arbeitende Maschine - an ein Perpetuum Mobile. Ein solches kann und wird es nie geben, denn wenn der Energieerhaltungssatz entsprechend auf die neuen Energiequellen ausgeweitet wird, ist alles wieder im Rahmen der anerkannten Gesetze zu erklären. Den Forschern im Bereich der Freien Energie geht es nicht darum, die klassi- sche Physik als falsch hinzustellen, sondern vielmehr um eine Erweiterung ihres Horizonts. Sie leisten damit ein großes Stück Pionierarbeit, dass viel zu wenig Würdigung findet. Zu Unrecht werden die Forscher und Erfinder als Träumer oder sogar Spinner abgetan und ihre Entdeckungen finden keinen Anklang, obwohl sie die Physik vielleicht um ein großes Stück vorwärts bringen würden. Diesem Forschungszweig, der letztendlich die Physik in eine neue Zeit führen wird, wird viel zu wenig Aufmerksamkeit geschenkt. Das ist zum Teil darauf zurückzuführen, dass es in diesem Bereich viele ver- schiedene Ansätze gibt, die zum Teil das Gleiche meinen, es aber auf unter- schiedliche Weise beschreiben. Die verwendeten Begriffe sind dann meist auch nicht mit den aus der Schulphysik bekannten zu vereinbaren, verwirren zusätz- lich und beide Seiten stoßen mit ihrer unterschiedlichen Terminologie auf Unverständnis der jeweils anderen Seite. So haben sich in den letzten Jahren viele Einzelkämpfer herauskristallisiert, die zum Teil Hervorragendes leisten, aber alle ihre eigenen Ziele verfolgen.
6 Vorwort von Harald Chmela Um den Anschluss an eine vereinheitlichte, neue Physik wieder zu finden, ist cs notwendig, von bekannten Effekten auszugehen und diese systematisch auf neue Erkenntnis und Zusammenhänge hin zu untersuchen. Die berühmte Thesta-Distatica oder kurz Testatika genannt, ein Freier Energie- konverter der Schweizer Gemeinschaft Methernitha [13]. diente als großes Vorbild, um einen solchen Weg überhaupt beschreiten zu können. Ausgehend von einfachen elektrostatischen Überlegungen, inspirierte sie zu immer neuen Experimenten, was letztendlich zu einer neuen Sichtweise ihrer Funktion führte. Begleiten Sie uns in diesem Buch auf den Spuren einer Legende durch die Welt der Freien Energie. Achtung vor dem Nachbau! Wenngleich es sich hier um kein reines Experimentierbuch handelt, so sei den- noch auf die möglichen Gefahren beim Nachbau der beschriebenen Experi- mente hingewiesen. Bei vielen Versuchen werden hohe Spannungen verwen- det, die bei Berührung lebensgefährlich sein können. Besonderes zu erwähnen sind netzgespeiste Hochspannungstrafos, die bei unsachgemäßem Umgang eine extreme Gefahr darstellen. Aber auch einfache elektrostatische Generatoren können sehr starke Stromschläge abgeben. Selbsterregte Generatoren, die Kleinspannung in hohe Spannung umformen, vermitteln den Eindruck einer falschen Sicherheit und sind ebenso gefährlich. Die für die Selbsterregung benutzten Kondensatoren können auch nach Abschalten mit hohen Spannungen aufgeladen sein. Ebenso fordern die Experimente mit Hochfrequenz eine gewisse Erfahrung auf diesem Gebiet, nicht zuletzt auch, um Funkstörungen auszuschließen. Vor dem Nachbau empfiehlt sich das Studium von weiterführender Literatur [25]. Wenn Sie nicht genau wissen, was Sie tun, dann lassen Sie die Experimente von einem Fachmann durchführen, oder betrachten Sie die Bauanleitungen nur als Beispiele zur Untermauerung der Theorie. Die Autoren sind Amateure und keine Wissenschaftler. Sie können daher keinerlei Verantwortung für die Richtigkeit oder Vollständigkeit der hier ge- machten Angaben übernehmen. Für durch die Verwendung dieser Informatio- nen, speziell beim Nachbau von Geräten, auftretende Schäden und Folgeschä- den an Sachen und Personen sind die Autoren in keiner Weise verantwortlich zu machen.
Vorwort von Wolfgang Wiedergut In den letzten beiden Jahrzehnten hat sich innerhalb des Energiesektors der westlichen Industriestaaten klammheimlich ein ideeller Wandel vollzogen. Hinter den Kulissen der großen Energiegiganten gärt es, weil alle wissen, dass unsere derzeitigen Energieressourcen begrenzt sind und in wenigen Jahrzehn- ten zur Neige gehen werden. Gemäß den klassischen Gesetzen eines konkurrierenden Marktes vollzieht sich dieser Wandel, wie die meisten großartigen Entwicklungen, still und leise - unbemerkt von der Öffentlichkeit. Während die Großen in der Branche noch das Letzte aus den klassischen Energieträgern Gas und Öl herauszuholen ver- suchen - Stichwort Wasserstoffbrennzelle - hat im Kleinen ein von der Basis her kommender Umdenkprozess begonnen, über völlig neue Wege der Energie nachzudenken. Das Feld ist breit gefächert und reicht von erfolgreichen Energiesparkonzepten über Nullenergiehäuser und Wärmepumpen, bis hin zur so genannten »Freien Energie«. Der Begriff »Freie Energie« (nicht zu verwechseln mit der freien Energie des 3. Hauptsatzes der Wärmelehre) ist noch sehr jung und spricht in aller Deutlichkeit eine tief greifende Wirklichkeit an, die uns alle auch über den Energiesektor hinaus seit Jahrtausenden beschäftigt. Die Frage nach unse- rer Freiheit. Seit der Zeit der Aufklärung und dem Vormarsch moderner Naturwissenschaft strebt der Mensch wie nie zuvor danach, die Grenzen des bisher Machbaren zu überschreiten, um durch reales Wissen über die komplexe Wirkungsweise der Wirklichkeit über sich selbst hinauszuwachsen und frei zu werden. Frei von den vielen kleinen Sachzwängen des Alltags, frei, sich überall und uneinge- schränkt hin bewegen zu können, frei über räumliche Distanzen hinweg mit- einander zu kommunizieren, frei sich alle Wünsche seines Herzens erfüllen zu können. Doch wie frei sind wir heute und wie frei kann letztendlich jedwede Form von Energienutzung wirklich sein? Haben wir nicht eher eine bestimmte Form der Freiheit gegen eine andere ge- tauscht?
8 Vorwort von Wolfgang Wiedergut Obwohl wir heute mit Autos, Schiffen und Flugzeugen den ganzen Erdball be- reisen, via Radio, Fernsehen, Handy und Internet unbegrenzt miteinander kommunizieren, mittels einer nahezu unbegrenzten Vielfalt an Maschinen und Robotern einen guten Teil notwendiger Arbeit verrichten lassen und dadurch Raum gewonnen haben, haben wir auch die Gabe der unmittelbaren Betrach- tung der Natur verloren und leben dafür in einer künstlichen, abgekoppelten, naturfeindlichen und durch seine komplexen, wirtschaftlichen Verflechtungen höchst abhängigen Industriewelt. Das alles kostet Unmengen an Energie, hält uns auf Trab und schränkt uns in kollektiver Weise in einem großen Ausmaß zeitlich ein. Wenn wir also in diesem Buch über neue Möglichkeiten von Energiegewin- nung sprechen werden, sollte zunächst einmal die Frage im Vordergrund stehen, ob wir denn überhaupt soviel Energie brauchen und ob wir mit jegli- cher Form von Energie richtig umgehen. Oder ob es nicht sinnvoller wäre, erst einmal darüber zu reflektieren, die Mechanismen unserer Zivilisation zu modifizieren und unser individuelles und kollektives Leben wieder mehr nach den Naturgegebenheiten von Mutter Erde auszurichten. Vielleicht vermag die Freie Energieforschung zukünftig dafür einen entschei- denden Beitrag zu leisten, indem sie neben der Erschließung neuer Energie- quellen sich auch damit beschäftigt, ökologischere und umweltfreundlichere Methoden der Energienutzung zu untersuchen. In jedem Fall sollten solche Motivationen allen anderen bei der Forschung voran stehen. Das ist jedenfalls unser erklärtes Ziel, der Wunsch auch mittels überlegener Energiequellen einen Beitrag zur Verbesserung der Gesamtsitua- tion zu bewirken.
Inhalt 1 Was ist Freie Energie?................................................11 1.1 Was ist überhaupt Energie...................................15 1.1.1 Der 1. Hauptsatz der Wärmelehre.............................17 1.1.2 Der 2. Hauptsatz der Wärmelehre.............................19 1.1.3 Das Wirbelrohr..............................................30 1.2 Die Thesta-Distatica........................................34 1.3 Elektromagnetismus und Thermik..............................36 1.3.1 Dichte, Stoff und Geometrie.................................39 1.3.2 Gleichrichterröhre..........................................41 1.3.3 Die Wärmepumpe als Eisbrecher in der Freien Energie.........48 2 Elektrostatik.........................................................61 2.1 Influenz....................................................61 2.1.1 Funktionsweise eines Elektroskops...........................61 2.1.2 Aufbau eines Elektroskops...................................62 2.1.3 Experimente mit dem Elektroskop.............................63 2.2 Kelvingenerator.............................................67 2.2.1 Funktionsweise..............................................67 2.2.2 Energieumwandlung...........................................69 2.2.3 Aufbau......................................................69 2.3 Influenzmaschine............................................73 2.3.1 Funktionsweise..............................................74 2.3.2 Aufbau......................................................75 2.3.3 Experimente mit der Influenzmaschine........................76 2.4 Elektrostatische Motore.....................................81 2.4.1 Elektrostatischer Scheibenläufer.......................... 82 2.4.2 Elektrostatischer Walzenläufer..............................86 2.4.3 Elektrostatischer Asynchronmotor............................89 3 Drehfelder.... .....................................................101 3.1 Asynchrone Maschinen.......................................101 3.1.1 Drehfelder und ohmsche Verluste............................101 3.2 Schleifringläufer..........................................102 3.2.1 Aufbau.....................................................103 3.3 Experimente mit asynchronen Maschinen......................105 3.3.1 Selbsterregung über Schwingkreise........................ 105 3.3.2 Rotor / Stator Frequenzabstimmung..........................107
10 Inhalt 3.3.3 Schwebungsdrehfelder....................................109 3.4 Das larga Funktionsmodell...............................113 3.4.1 Die Theorie des kosmischen Trägerfeldes.................114 3.4.2 Trägerfeld und Struktur der Materie.....................116 3.4.3 Ein analoges Modell.....................................118 3.4.4 Aufbau..................................................120 4 Hochfrequenz.....................................................125 4.1 Schwingkreise...........................................125 4.1.1 Mechanische Schwingkreise...............................126 4.1.2 Elektrische Schwingkreise...............................132 4.1.3 Parametrische Schwingungserregung.......................133 4.2 Teslatrafo..............................................139 4.3 Kapazitiver Trafo.......................................141 4.3.1 Prinzip des Trägerteslatrafos...........................141 4.3.2 Prinzip des Plasmahochtöners............................142 4.3.3 Aufbau des kapazitiven Trafos...........................144 4.3.4 Versuche................................................145 5 Interpretation der Thesta-Distatica..............................149 6 Quellenangabe und Literaturverzeichnis...........................153 Stichwortverzeichnis.............................................157
1 Was ist Freie Energie? Die Wurzeln der Freien Energieforschung gehen weit zurück ins vorige Jahr- hundert. Schon 1832 entwickelte der Italiener Giuseppe Zamboni [1] in Verona eine elektrische Uhr, siehe Abb.l, die wie es scheint, bis zum heutigen Tage ohne bekannte Energiequelle läuft. Sie steht bis heute völlig unbemerkt von der Öffentlichkeit in einer Nische eines italienischen Museums in Modena [2] und es ist sehr erstaunlich, dass sich niemand wirklich ernsthaft dafür interessiert. Abb. 1: Giuseppe Zamboni’s Uhr Mit dem Beginn der methodischen Erforschung von Elektrizität und Magne- tismus gegen Ende des 19. Jahrhunderts beschäftigten sich viele Naturwissen- schaftler mit dem Energiewesen und stießen dabei immer wieder, mehr oder weniger zufällig, auf ungewöhnliche Phänomene. Eines der herausragenden Genies seiner Zeit war zweifellos Nikola Tesla [3]. Ihm verdanken wir durch die Entwicklung der Wechselstromtechnologie, der Drehfeldgeneratoren und - motoren buchstäblich die gesamte Elektrifizierung der Welt. Ja selbst die moderne Nachrichtentechnik geht auf seine Hochfrequenzforschung zurück. Tesla war ein Genie und seine Leistungen ragen weit über das in der Praxis umgesetzte Potential hinaus. Viele seiner Erfindungen werden bis heute nicht
12 Kapitel 1: Was ist Freie Energie? im rechten Licht gesehen, gerieten so in Vergessenheit oder wurden erst gar nicht richtig verstanden. Man sagt Tesla auch die Entwicklung Freier Energiekonverter nach. So soll er in den 40er Jahren ein Fahrzeug mit Namen Pierce Arrow entwickelt haben, das mittels einer Antenne Energie aus dem Äther zog und damit einen Elekt- romotor betrieb. Etwa zur selben Zeit arbeitete, der aus Philadelphia stammende John Keely an Maschinen der Freien Energie [4]. Zeichnungen und Photos der Prototypen Keelys muten wahrhaft futuristisch an und sprengen klassische Konzepte der Physik. Den Berichten zufolge wurde damals bereits eine Aktiengesellschaft für die Vermarktung von Keelys Energiemaschinen gegründet, die aus wirt- schaftspolitischen Gründen später aber wieder aufgelöst wurde. Jedenfalls noch bevor Keely der wirkliche Durchbruch für eine serienmäßige Produktion ver- gönnt war. In Österreich entwickelte der Forstmann Viktor Schauberger [5] neuartige naturphilosophische Ansätze, die Ende der 40er Jahre schließlich zum Bau von ufoähnlichen Flugscheiben und Implosionsturbinen führten. Über Schauberger ist in den letzten Jahren viel geschrieben worden, obwohl man sich des Ein- drucks nicht erwehren kann, dass viele seiner Entwicklungen ebenfalls unver- standen geblieben sind. In Deutschland entwickelte der Ingenieur Hans Coler in den 40er Jahren ein oktagonales Schwingkreismodell, mit dem es ihm gelang, für Stunden elektri- sche Energie zu gewinnen. Die Versuche wurden später an der Berliner Uni- versität unter Professor Kloss wiederholt und bestätigt. Sogar der britische Geheimdienst beschäftigte sich mit diesen Entwicklungen und gab diesbezügli- che Unterlagen erst in den 60er Jahren wieder frei. Nähere Informationen über den Nachbauversuch der Autoren, gemäß Abb. 2 finden sich im Internet unter 16]. Etwa zur selben Zeit gelang dem Schweizer Uhrmacher Paul Baumann die Entwicklung seiner Thesta-Distatica [12], gemäß Abb. 53 und Abb. 57. Bau- manns Maschinen setzen in jeder Hinsicht neue Maßstäbe. Sie sind mit keinerlei bekannten Entwicklungen der Elektrotechnik vergleichbar. In man- cher Hinsicht erinnern sie an die alten Elektrisiermaschinen von Helmholz, Töpfer und Wimshurst. Leider ist das letzte Rätsel dieser genialen Entwicklung noch nicht entschlüsselt und Paul Baumann ist aus verschiedenen Gründen auch nicht bereit, sein Wissen derzeit der Öffentlichkeit preiszugeben.
L 1 Was ist überhaupt Energie 13 Abb. 2: Nachbau des Coler-Konverters durch die Autoren [6] Wir haben uns in den letzten 10 Jahren jedoch sehr intensiv mit der Funktiona- lität der Thesta-Distatica beschäftigt und es verdichten sich die Hinweise, dass es sich dabei um eine mit Elektrostatik und Hochfrequenz in enger Wechsel- wirkung stehende Technologie handelt. In einigen Grundlagenversuchen haben wir verschiedene Funktionsteile der Thesta-Distatica analysiert und konnten aufzeigen, in welchem elektromagneti- schen Zusammenhang sie stehen. Die genauere Untersuchung anderer Berei- che, wie z.B. die komplexe Frequenzmodulation, die Umwandlung von skala- ren Energiefeldern in gerichtete vektorielle Kraftgrößen oder die fraktale Leistungskaskade stehen noch an. Zweifellos steht die Thesta-Distatica an der Spitze einer neuen Energietechno- logie, aber es wird noch geraume Zeit brauchen, bis alle Zusammenhänge kon- sequent erfasst, physikalisch transparent dargestellt und umgesetzt werden können. Leider gibt es noch sehr viele Skeptiker, die an ihrer Funktion zweifeln und sich nicht vorstellen können, woher eine Maschine Energie gewinnt, an der sich nur zwei Räder aus Plexiglas drehen und außer elektrischen Schaltkreisen nichts zu sehen ist.
14 Kapitel 1: Was ist Freie Energie? Das bringt uns ganz grundsätzlich zu der Frage, was die Freie Energie denn überhaupt ist. Obwohl Freien Energieforschem immer wieder vorgeworfen wird, sie würden der unrealisierbaren Träumerei eines Perpetuum Mobile nachhängen, was in einzelnen Fällen wohl stimmen mag, muss man zur Verteidigung der Szene doch sagen, dass die meisten Erfinder handfeste Profitechniker in Maschinen- bau, Elektrotechnik oder Physik sind und sich mit allen wesentlichen theoreti- schen Kernsätzen auskennen. Wir können manche grundlegende physikalische Energieerhaltungsgesetze, so wie den ersten Hauptsatz der Thermodynamik nicht umgehen. Demnach kann Energie nicht aus dem Nichts gewonnen werden. Dennoch ist es möglich, Energie in vielerlei Weise zu wandeln. Das schließt natürlich auch bis dato unbekannte Energiequellen mit ein. Wenn solche genutzt werden, mag es wohl so aussehen, als komme die Energie aus dem Nichts, doch wenn der Energieer- haltungssatz entsprechend auf die neuen Energiequellen ausgeweitet wird, ist alles wieder im Rahmen der anerkannten Modelle erklärbar. Der Ausdruck »Freie Energie« ist aus dieser Sicht etwas unglücklich gewählt und sollte eigentlich »Unbekannte Energie« oder besser noch »Unentdeckte Energie« lauten, Energiewandlungen nutzen wir in vielfältiger Weise, wenn wir z.B, einen Holzofen heizen oder den Motor eines Wagens starten und dabei feste oder flüssige Materie in Wärmeenergie umwandeln. Merkwürdigerweise verhindern aber unbewiesene Hypothesen wie der zweite Hauptsatz der Thermodynamik die reversible Wandlung von thermischer Ener- gie, obwohl die Praxis diese Theorie immer wieder Lügen straft. Während thermische Energie verfahren wie Kohle. - Erdöl und Erdgasverbren- nung den Materie zersetzenden, also zentrifugalen Prozess der Natur nutzen, tun zentripetale Verfahren wie Wasserkraft, Wind-, Solar- oder andere dynami- sche Kompressionstechnologien, wie die Wärmepumpe, das genaue Gegenteil. Sie erzeugen Energie verbunden mit einer Mediumsauskühlung bzw, Stoffver- dichtung. Der Unterschied zwischen diesen beiden Energiegewinnungsverfahren ist so eklatant, wie der Unterschied zwischen Tod und Leben. Viktor Schauberger wies auf diesen grundsätzlichen Umstand schon in den 40er Jahren hin und prägte den berühmten Satz: »Ihr bewegt falsch - Implosion statt Explosion«, Mit diesem knappen Wort bringt er das Wesen der Freien Energie auf den Punkt.
1,1 Was ist überhaupt Energie 1 5 Die Freie Energieforschung legt ihren Fokus auf das unsichtbare Feld der Energie, in dem gemäß der Entropie sich alle Energie verwandelt und stellt die Frage nach ihrer Reversibilität, Die Realisierung der Freien Energie steht und fällt mit dieser Frage und zielt auf eine Revision bzw. Relativierung des Entropiesatzes ab. Wenn es in den nächsten Jahrzehnten gelingen sollte, die Rück Verwandlung scheinbar verlorener Energie zu realisieren, dann nur durch eine Erweiterung des bisher bekannten physikalischen Weltbildes, Neue Begriffe müssen geschaffen und bisher separate Bereiche der Physik (z.B, die Thermodynamik und der Elektro-Magnetismus) in einem synergeti- schen, größeren Zusammenhang gesehen werden. Im Vorfeld des Experimentierens im Lichte neuer physikalischer Grundlagen gilt es noch daran zu erinnern, dass jede Form der Energiewandlung auch einen physikalischen Preis hat, Freie Energie mag sich als eine naturnahe und umweltfreundliche Alternative zu bisherigen Energietechnologien darstellen, umsonst ist sie aber sicher nicht, Freie Energie ist so gesehen nicht wirklich frei, sondern gründet sich auf reale, physikalische Energiequellen, durch deren Einsatz es zweifellos auch zu ent- sprechenden Veränderungen, also Nebenwirkungen, kommen wird. 1.1 Was ist überhaupt Energie »Energeia... das ist die wirksame Kraft; das ist, was das Mögliche in die Wirk- lichkeit treibt,,.« Aristoteles, 330 v. Chr, Energie verknüpft in gewisser Weise die Ursache mit der Wirkung. Schon der römische Philosoph Cicero hielt fest, dass sich die letztendliche Ursache aller sekundären Ursachen, als weitere Glieder in einer kausalen Kette, sehr wesent- lich von den Folgeursachen unterscheidet. Sie ist a priori aus sich selbst heraus die erste Ursache, ohne weiteren Antrieb, Sie ist,.,ein Perpetuum Mobile, Was diese letzte Ursache allerdings sei, vermochte auch Cicero nicht zu sagen. Neue Theorien, wie sie etwa in Kapitel 3.4 näher beschrieben werden, könnten hierauf eine Antwort geben. Aus den Beobachtungen von Wirkungen, entstand durch Rückschlüsse auf mögliche Ursachen die moderne Physik und der Energiebegriff. Energie be- wirkt - folgerichtig rückte das Wesen der Energie in den Fokus dieser Diszip- lin,
16 Kapitel 1: Was ist Freie Energie? Heute sind unzählige Energieformen bekannt, deren Wandlungsfähigkeit wir mittels mathematischer, abstrakter Gleichungen näher beschreiben. Auch wenn der Hintergrund all dieser Energieformen auf eine a priori ursächli- che Quelle zurückgeht, bewegt sich unsere Welt im Rahmen ihrer logischen Kausalgesetze, um deren Verständnis und Anwendung es in der Praxis geht. Manche dieser Gesetze haben wir verstanden, andere nicht. Energie vermittelt zwischen Ursache und Wirkung und steht damit auch in einem ursächlichen Kontext zur Zeit. Die Erforschung physikalischer Grundkräfte ging bis heute sehr stark in die Breite und erschuf damit ein differenziertes Spektrum des Energiebegriffes. Jeder Fachbereich kennt seine dafür geschaffenen Gesetzmäßigkeiten. In den einzelnen Fachbereichen gibt es unzählige Spezialisten, die immer mehr über immer weniger wissen. Wir drohen den Überblick zu verlieren und interpretieren oft genug paradoxe und unerwartete Beobachtungen im Experiment falsch. Während z.B. Elektrotechniker naturgemäß ihr Augenmerk auf elektromagne- tische Formen der Energie legen, übersehen sie oft die Wechselwirkung dieser Formen mit Wärme. Umgekehrt kommt es z.B. Wärmepumpentechnikern kaum in den Sinn, über direkte elektrische Nutzungen der Thermik zu reflektie- ren. Die Wandelbarkeit von Energie impliziert allerdings, dass alle Kräfte in einem unsichtbaren Feld miteinander verwoben sind und die Schaffung eines überge- ordneten Energiebegriffes längst ansteht. Eine Zusammenführung verschiedenster Fachbereiche ist vor allem da gefragt, wo es um die Schaffung neuer Formen von Energieumsetzungen geht. Interdisziplinäres Denken und Arbeiten setzt Synergien frei und schafft Mög- lichkeiten, an die man durch einseitige Fachsicht niemals gekommen wäre. Hier setzt die Freie Energieforschung an, hinterfragt in ihren Experimenten auf sehr grundsätzlicher Ebene unsere eingeschränkte Sicht und führt Fachbereiche wieder zusammen, wo sie sich naheliegenderweise eigentlich berühren. Das Manko interdisziplinärer Sichtweisen sieht man allerorts. So benutzt die Elektrotechnik heute beispielsweise eine Reihe von elektronischen Bauteilen nur sehr eingeschränkt, weil sie die Bandbreite ihrer Funktionen nicht umfas- send erkannt hat. Ein Kondensator wird z.B. als Speicher von elektrischer Energie oder als Abstimmungselement eines elektrischen Schwingkreises benutzt.
1.1 Was ist überhaupt Energie 17 Tatsächlich impliziert das Wort Kondensation aber auch einen Phasenübergang eines Mediums und würde aus dieser Sicht eine viel komplexere Nutzung von Kondensatoren nahe legen, siehe Kapitel 2.1.3.3. Bei Kondensationen in Verbindung mit gasförmigen oder flüssigen Medien geht es nicht nur um die Speichermöglichkeiten eines Mediums, sondern auch um die dabei abzugebende oder aufzunehmende Wärmeenergie. Dies sollten wir auch in einem elektrischen Kondensator berücksichtigen und analog zu einem Druckkessel, in dem meist spiralförmige Wärmetauscher existieren, geeignete Elemente, wie etwa Spulen zur Erfassung der Energie während des Phasenüberganges schaffen. Ähnliches gilt für eine Vielzahl von elektroni- schen Bauteilen. Die Thesta-Distatica zeigt, wie elektrische, magnetische und thermische Kräfte in komplexer Weise wechselwirken und führt uns durch ihre völlig neuartigen Bauweise plastisch vor Augen, wo wir das Offensichtliche nicht mehr wahr- nehmen, weil wir durch unser Fachwissen verblendet sind. Neues entsteht immer durch die Grenzüberschreitung abgesicherter Erfahrun- gen. Auch wenn wir uns hier schrittweise an neue Wahrheiten herantasten müssen und nicht wissen, wie dieses Abenteuer ausgehen wird, hat die Geschichte immer gezeigt, dass es wert war, einen Schritt voranzugehen und den Vorhang des Unbekannten zurückzustoßen. 1.1.1 Der 1. Hauptsatz der Wärmelehre Der Satz von der Erhaltung der Energie. Grundlagen: Ein thermodynamisches System besteht aus Quanten (Atomen oder Molekülen), dessen Wechselwirkung mit der Umgebung im Austausch von Energie in Form von Wärme oder mechanischer Energie (Volumsarbeit) erfolgt. Ein System heißt abgeschlossen, wenn keinerlei Einflüsse von außen darauf ausgeübt werden. Definition: In einem abgeschlossenen System ist die gesamte Energie kon- stant. In einem nicht abgeschlossenen System ist die Energiezunahme gleich der Energieabnahme der Umgebung. AU = W + Q AU ...Änderung der inneren Energie W ....Arbeit (Volumsarbeit) Q....Wärmezufuhr
18 Kapitel 1: Was ist Freie Energie? Schlussfolgerung: Es kann keine Einrichtung geben, die Arbeit abgibt, ohne das ein gleichartiger Betrag einer anderen Energieform dafür aufgewendet wird. Eine Vorrichtung, die dauernd oder in periodischer Wiederholung Arbeit ab- gibt, ohne das dabei irgendeine andere Form aufgewendet werden muss, heißt Perpetuum Mobile und ist daher unmöglich. Wohl aber sind Maschinen denkbar, die durch Wandlung von Energie betrie- ben werden können. Fasst man die Begrifflichkeit der Abgeschlossenheit so auf, dass das ganze Universum hinein passt, gibt es unbegrenzt viele Möglich- keiten der Energiewandlungen. Alle Wandlungen haben jedoch immer eine Auswirkung auf das gesamte System. Woher diese Energie kommt und in wel- cher Form sie gewandelt werden, spielt an dieser Stelle keine Rolle. Kritik: Obwohl die allgemeine Gültigkeit dieses Satzes physikalisch nicht an- gezweifelt werden kann, stellt sich dennoch die philosophische Frage nach der a priori ersten Ursache aller Ursachen und bleibt weiterhin unbeantwortet. Implizit steckt darin auch die Frage, in wie weit Dynamik an sich eine Grund- eigenschaft des Universums ist. die nicht vollständig vernichtet werden kann. Die Definition der Abgeschlossenheit sollte außerdem auch den mikroskopi- schen Innenraum erfassen. Insbesondere, weil thermische Energie durch Quan- ten transportiert wird, deren Auflösung immer weiter gegen Null gedacht wer- den kann. Dies spielt vor allem für die Praxis des 2. Hauptsatzes eine sehr wesentliche Rolle. Bis heute wurde die Definition des 1. Hauptsatzes physikalisch nicht durchbro- chen und leuchtet unmittelbar ein. Sie ist in erweiterter Form durchaus auch als logisches Kausalitätsprinzip formulierbar, da jede Ursache über ihre Wirkun- gen wieder auf die Quelle zurückwirkt und diese verändert. Es ist jedoch von entscheidender physikalischer Relevanz, wie groß der tat- sächliche Wirkraum eines wirklich abgeschlossenen Systems definiert ist. Tat- sächlich widerspricht die Logik des Lebens als Stoffwechsel- und Energieaus- tauschsystem einer absoluten Abgeschlossenheit, die an sich eigentlich eine transzendente und daher unerreichbare Größe ist und nur in der Gesamtheit aller universellen Prozesse eine Rolle spielt. Eine Konsequenz dieser Erkenntnis wiederum ist, dass die Axiome der euklidi- schen Geometrie, aufbauend auf den abgeschlossenen Größen von Punkt, Kreis und Kugel keine allgemeingültige Grundlage für das Wirken physikalischer Kräfte innerhalb einer begrenzten Wirklichkeit darstellen. Dies führt zu den Grundsätzen einer offenen, asymmetrischen Mathematik nichteuklidischer
1.1 Was ist überhaupt Energie 19 Prinzipien von Raum und Zeit, die als gleichwertiger Partner den offenen Aspekt der Schöpfung trägt und damit ein Gleichgewicht zur axiomatisch ge- schlossenen Sicht der Welt herstellt. 1.1.2 Der 2. Hauptsatz der Wärmelehre Grundlagen: Gemäß dem l. Hauptsatz sind Wandlungen von Energie selbst in einem geschlossenen System möglich. Dennoch besitzt Wärme unzweifelhaft die Eigenschaft, sich von Potentialen höherer Ordnung selbstständig in Potenti- ale niedriger Ordnung zu verwandeln. Sie besitzt die Eigenschaft, sich zu ver- flüchtigen, zu zerstreuen, wie wir es aus dem Alltag her kennen. Daraus ent- stand die Hypothese des 2. Hauptsatzes. Definition: Innerhalb eines geschlossenen Systems bleibt die Entropie gleich oder nimmt zu, aber niemals ab. AE > A Q |»T AE...Änderung der Entropie A Q ....Wärme T ...feste Temperatur Schlussfolgerung: Die Entropie ist ein Maß für den Grad der Ordnung in einem System. Gibt es innerhalb eines geschlossenen Systems große Potential- differenzen (z.B. zwischen kalt und warm), hat das System eine niedrige Ent- ropie. Verringern sich die Potentialdifferenzen, steigt der Entropiewert. Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik formuliert die aus der praktischen Erfahrung abgeleitete Erkenntnis, dass sich innerhalb eines geschlossenen Systems Wär- meenergie stets zerstreut, indem sie der größt möglichen Unordnung zustrebt. Dadurch nimmt die Entropie ständig zu. Eine Reversibilität dieses Vorgangs ist nach diesem Satz nicht möglich. Beispiel eine heiße Kaffeetasse. Sie kühlt in einem Raum niedriger Temperatur stets ab, bis ein Gleichgewicht mit der Umgebungstemperatur erreicht ist. Umgekehrt kann man aber nicht erwarten, dass die Temperatur der Tasse von selbst, auf Kosten der Umgebungstemperatur, zunimmt. Da nun innerhalb eines geschlossenen Systems für jedweden Betrieb einer Maschine eine Form von Energiepotential (Druck, Wärme, elektrische Energie usw.) vorhanden sein muss und durch den Betrieb verbraucht wird, kann daher ein solches Gerät am Ende kein gleiches oder gar höheres Energiepotential erschaffen, als es zu Beginn des Prozesses gab. Eine Maschine, die ihre Antriebsenergie aus einem potentiallosen Energiepool zieht, ist nach diesem Satz also nicht möglich.
20 Kapitel 1: Was ist Freie Energie? Kritik: Zunächst einmal muss gesagt werden, das der 2. Hauptsatz ein reiner Erfahrungssatz ist, der nicht dem axiomatischen Niveau des l. Hauptsatzes ent- spricht. Die Behauptung, dass die Entropie in allen Energieabläufen eines Sys- tems stets zunimmt, ist rein willkürlich und keineswegs einleuchtend, wenn- gleich es in der Natur Vorgänge gibt, die dies in mancher Hinsicht zeigen, gibt es doch eine Reihe anderer Beobachtungen, die dieser Erfahrung widerspre- chen. Selbst bei Annahme des größten aller geschlossenen Systeme - dem Univer- sum - gemäß der Logik einer permanenten Entropiezunahme in allen energeti- schen Potentialen der Kosmos ein unwiderrufliches Ende finden - die Auslö- schung aller möglichen und denkbaren Differentiale. Die Gleichheit allen Seins in allen polaren Aspekten wirft jedoch bereits die philosophische Grundfrage auf, welche von der Gleichheit differenzierte Ursache denn eine Polarisierung dieses perfekten Gleichgewichtes ausgelöst haben kann, wenn es darin gar keine solche Ursache mehr gibt. Eine Nivellierung aller Potentiale in der Tota- tilät ist daher nicht möglich und widerspricht in seinen Grundfesten der tat- sächlichen Existenz eines polaren Kosmos. Daraus folgt, dass der Aspekt einer polaren Existenz dem Aspekt des reinen undifferenzierten Seins gleichwertig gegenübersteht und beide Formen in einer Wechselwirkung stehen. Zweitens ist die in der Definition des Entropiesatzes vorausgesetzte Abge- schlossenheit für die Praxis der Energieumsetzung zumeist völlig irrelevant, da in der gängigen Praxis angewendete Energiekreisläufe in nahezu allen Fällen offene Prozesse sind und der Begriff - geschlossen - wenn überhaupt, sich nur auf den gesamten Kosmos an wenden lässt und damit zu einer rein transzen- denten Größe wird. Soweit zur logischen Kritik. Tatsächlich gibt es natürlich auch eine Reihe experimenteller Möglichkeiten den zweiten Hauptsatz zu relativieren. Beispiel 1: James Maxwell, der auch die bekannten elektromagnetischen Maxwellglei- chungen formulierte, ersann ein Gedankenexperiment - den maxwelIschen Dämon - der bis heute in seiner Grundformulierung unwidersprochen blieb. Verfolgen wir seinen Ansatz, der in Abb. 3 dargestellt ist. Dazu stellen wir uns einen geschlossenen Raum mit einem warmen Gas vor, in dessen Mitte sich eine thermisch vollkommen isolierende Trennwand mit einem so winzigen Türchen befindet, dass gerade mal ein Gasmolekül hindurch passt. An dem Türchen sitzt nun ein intelligentes Wesen, welches immer genau dann den
1.1 Was ist überhaupt Energie 21 Spalt öffnet, wenn von einer Seite des Raumes ein schnelles Molekül auf die Tür zusteuert. Das schnelle Molekül tritt nun durch den Spalt in den anderen Raum. Umgekehrt öffnet das Wesen den Spalt von der anderen Seite, wenn sich ein langsameres Molekül auf das Türchen zu bewegt. Es ist einleuchtend, dass sich nach einiger Zeit der Wärmegehalt zwischen den beiden Gasräumen dadurch ändern wird. Auf der einen Seite wird es immer heißer werden, wäh- rend es auf der anderen eben kälter wird. Das Wesen baut ein thermisches Potential auf, ohne dafür irgendeine Arbeit zu verrichten. Alles was es dafür benötigt, ist die Information über die Bewegungen der Gasteilchen, um das Türchen immer im richtigen Augenblick zu öffnen. Dieses Wesen nannte man den maxwellschen Dämon. Bis heute blieb Maxwells Gedankenexperiment unwidersprochen, wurde allerdings bisher auch niemals bewiesen. Abb. 3: Maxwellscher Dämon Beispiel 2: Unter [7] findet sich ein Patentantrag zur Widerlegung des 2. Hauptsatzes. Kernpunkt des Beweises ist der Umstand, dass die Entropie eines geschlosse- nen Systems in der Einheit Joule/Kelvin gemessen wird. Da die Masse inner- halb eines thermodynamisch geschlossenen Systems als konstanter Faktor auf- tritt, ist es für die Berechnung der Entropie gestattet, anstelle der Einheit Joule/Kelvin die Messgröße der spezifischen Körperwärme in Joule/(Kelvin* Gramm) zu verwenden.
22 Kapitel 1: Was ist Freie Energie? Wie nun in dem Beispiel gezeigt wird, verfügen viele Stoffe insbesondere Flüssigkeiten, beispielsweise Wasser bei unterschiedlichen Temperaturen über unterschiedliche spezifische Körperwärmewerte. Die Tabelle 1, Auszug aus [8], zeigt in graphischer Form die Abhängigkeit der spezifischen Körperwärme von Wasser zwischen 0 und 100°C. Tabelle 1: Spezifische Körperwärmewerte des Wassers Temperatur [*C] Körperwärme [J/(K*g)] 0 4.2176 10 4,1921 20 4.1818 30 4,1784 40 4,1783 50 4,1806 60 4,1843 70 4,1895 80 4,1963 90 4,2050 100 4,2159 Stellen wir uns nun innerhalb eines geschlossenen Systems zwei Gefäße mit unterschiedlich temperierten Wasser, gleicher Menge bei 0°C und 100°C vor, die ohne zusätzlichen Aufwand in einem dritten Behälter vermengt werden. Bei der Berechnung der Entropie der Vorrichtung nach unserer Tabelle ergibt sich dabei die folgende Situation: Vor der Vermischung des heißen und kalten Wassers: Spezifischer, gemittelter Körperwärmewert 4,2176 J/(K*g) der beiden Wasserbehälter mit 0° und 100 °C Nach Vermischung des heißen und kalten Wassers: Spezifischer, gemittelter Körperwärmewert 4,1806 J/(K*g) des dritten Was- serbehälters mit 50 °C Die Entropie des gesamten Systems hat also aufgrund eines stattfmdenden Durchmischungsvorgangs oder Temperaturausgleichsvorgangs abgenommen. Eigentlich ist dieser Ansatz paradox, da ja aus thermischer Sicht ein sehr großes Potential zwischen 100° und 0° heißem Wasser vernichtet wurde, also somit die Entropie zunahm. Der Entropiebegriff beinhaltet das Wesen der Ord-
1.1 Was ist überhaupt Energie 2 3 nung, die in einem absoluten Sinne nicht wirklich vernichtet werden kann. Da sie relativ in unserem Beispiel aber abnahm stellt sich die Frage, in welcher Weise die Ordnung im Gesamtsystem aufrecht erhalten wurde. Es ist nahe liegend davon auszugehen, dass sich dieser Ordnungserhalt durch die Eigen- schaftsänderung der Stoffe, wie in diesem Fall der Veränderung des Körper- wärmewertes, äußert. Wie das Beispiel zeigt, ist die Entropie eben keine von den Eigenschaften der Materie unanhängige Größe. Beispiel 3: Greifen wir deshalb zu einem dritten Beispiel, um den Sachverhalt noch weiter aufzuklären. Abb. 4: Kugelstoßversuch
24 Kapitel 1: Wae ist Freie Energie? Abb. 5: Kugelstoßkaskade Fasst man die Entropie nicht nur als eine rein statistische Größe, sondern in ihrer allgemeinsten Form, als ein Ordnungsmaß für Potentiale auf, dann lässt sich in einem 3 Körperversuch sehr schön zeigen, worauf es beim Auf- und Abbau von Ordnungen wirklich ankommt. Betrachten wir einen Stoßversuch mit drei Kugeln A,B und C gleicher Masse, gemäß Abb. 4. Diese bewegen sich mit gleicher Geschwindigkeit und daher auch gleichem Impuls aufeinander zu. Bei einem Winkel von jeweils 120° zwischen den Kugelbahnen zeigt eine ein- fache Addition der Vektoren, dass die Summe aller Impulse Null ergibt. Dar- aus folgt, dass sich die 3 Kugeln nach dem Zusammenstoß wieder mit dersel- ben Geschwindigkeit auf ihrer ursprünglichen Bahn vom Mittelpunkt entfer- nen. Es hat sich zunächst nichts geändert. Verringern wir nun den Winkel in dem System derart, dass zwischen den zwei Kugeln B und C ein kleinerer Winkel, von unter 120° herrscht, ergibt die Vek-
1.1 Was ist überhaupt Energie 25 toraddition vor dem Stoss einen positiven Summenvektor in Richtung der dem spitzen Winkel gegenüberliegenden Kugel A. Die Impulsübertragung erfolgt daher nicht mehr symmetrisch und die Kugel A wird sich nach dem Stoss schneller bewegen, während die beiden Kugeln B und C zum Erhalt des Ge- samtimpulses entsprechend langsamer werden. Umgekehrt erfolgt für einen Winkel von größer 120° eine Aufteilung der Energie auf die Kugeln B und C, was dem normalen Fall der Energiezerstreuung entspricht. Obwohl bei einem idealen Stoss in der Summe die kinetische Energie des Gesamtsystems immer noch gleich geblieben ist, wurde dennoch innerhalb des Systems der 3 Kugeln eine Potentialdifferenz zwischen der Kugel A und den Kugeln B, C erschaffen, die vor dem Stoss nicht vorhanden war. Stellen wir uns für den Aufbau eines thermischen Potentiales nun viele paral- lele Dreierkugelsysteme, gemäß Abb. 5 vor, in denen zeitgleich in der selben Weise Kinetik umgeschichtet wird. Greifen wir daraus die jeweils beschleu- nigten Kugeln heraus und führen sie kaskadenartig in der selben spitzen Winkelanordnung immer weiter zusammen. Es lässt sich leicht deduzieren, dass nach einiger Zeit die Energie von immer weniger Masseträgern immer höher wird, während immer mehr Kugeln ihre Kinetik ahgeben. Da unser Beispiel im Prinzip von der Größe der Kugeln unabhängig ist, lässt sich daraus der Schluss ziehen, dass es mittels geeigneter, geometrischer Kas- kadenvorrichtung auch möglich ist, aus Feldern ungerichteter Quantenfluktua- tionen mit hoher Entropie (Moleküle, Elektronen, Neutrinos usw.) Potentiale aufzubauen. Der Schlüssel zur Nutzung sind geometrische Formen, in diesem Fall eine spezielle Dreiecksanordnung, und daher nur eine Frage der Informa- tion, aber eben nicht zwingend der Energie. Dies tangiert die Masse von Körpern derart, dass für die Erschaffung höherer kinetischer Potentiale, die langsamer werdenden Teilchen durch den Verlust ihrer Kinetik lokal näher zusammenrücken und dabei in Summe ihre physikali- schen Eigenschaften verändern. Hier schließt sich der Kreis und erklärt, warum viele Stoffe innerhalb eines ansteigenden Temperaturprofiles, eine Veränderung des Körperwärmewertes aufweisen. Prinzipiell sind die kinetischen Eigenschaften von Gasmolekülen die gleichen, wie die von Kugeln. Bei normalen Druck sind diese nur von den unzähligen Stoßvorgängen zwischen den Molekülen verdeckt, sodass hier ein statistischer
26 Kapitel 1: Was ist Freie Energie? Mittelwerte gebildet werden muss, der sich dann in Form eines konstanten Luftdrucks äußert. Unter Verminderung des Luftdrucks werden die Abstände zwischen den Mole- külen immer größer und ihre kinetischen Eigenschaften treten immer stärker zu Tage. Dieses Verhalten ist aus der Hochvakuumtechnik bekannt und findet dort auch vielfach Verwendung. Für die Ausnutzung von kinetischen Prozessen in Gasen ist es daher zunächst sinnvoll, sich die Funktion einer molekularen Vakuumpumpe näher anzusehen. Funktionsprinzip einer Turbomolekularpumpe Das Prinzip einer molekularen Vakuumpumpe ist bereits sehr lange bekannt, konnte aber erst in jüngster Zeit technisch in der Turbomolekularpumpe, oder kurz Turbopumpe verwirklicht werden. Wie der Name schon sagt, nutzt diese Pumpe die molekularen Eigenschaften eines Gases. Sie ist zwar ähnlich einer Turbine, siehe Abb. 6, mit stehenden Statorschaufeln und rotierenden Rotorschaufeln aufgebaut, ihre Funktion ist aber nicht mit dem viskosen Strömen der Luft zu erklären. Damit das Gas molekulare Eigenschaften zeigt, ist ein entsprechend hohes Vor- vakuum nötig, dass von einer Vorpumpe zur Verfügung gestellt werden muss. Abb. 6: Turbomolekularpumpe
1,1 Was ist überhaupt Energie 27 Das Vorvakuum muss so hoch sein, dass die freie Wegstrecke, die ein Luft- molekül bis zum Zusammenstoß mit einem anderen zurücklegt, größer ist, als der Abstand a zwischen Rotor und Stator, gemäß Abb, 7. Wenn das sicherge- stellt ist, dann erteilt der Rotor jedem Molekül, welches auf ihn trifft, einen zusätzlichen Impuls in seiner Bewegungsrichtung. Die normalerweise unge- richtete und völlig chaotische Wärmebewegung der Moleküle erhält so eine Vorzugsrichtung zur Vorvakuumseite hin, wo die Moleküle durch die Vor- pumpe abgesaugt werden. Man könnte auch sagen, die Turbopumpe beeinflusst die Wahrscheinlichkeit, mit der sich die Moleküle an einem bestimmten Punkt aufhalten. Die Turbopumpe verdankt ihren Namen auch dem extrem schnell laufenden Rotor, Die Drehzahl beträgt bei diesem Modell z,B, 60.000U/min. Das ist not- wendig, damit die Umfangsgeschwindigkeit des Rotors in den Bereich der Molekülgeschwindigkeit gelangt, um eine nennenswerte Beeinflussung zu erzielen. Abb. 7: Prinzip der Turbomolekularpumpe Bei 20°C liegt die mittlere Geschwindigkeit der Luftmoleküle bei etwa 500m/s. Für den Rotor der Pumpe mit 10 cm Durchmesser ergibt sich eine Tangential- geschwindigkeit von 314m/s. Umkehrung des Funktionsprinzips So wie die Turbomolekularpumpe die freie Wegstrecke zwischen den Mole- külen ausnützt, um die normalerweise völlig chaotisch fliegenden Moleküle in eine gerichtete Strömung umzuleiten, so kann dieser Effekt natürlich auch um- gekehrt werden.
28 Kapitel 1: Was ist Freie Energie? Mikhail P. Beshok aus Russland hat in [9] auf diesen sehr interessanten Effekt hingewiesen. Gemäß dem kinetischen Gasmodell entsteht der Luftdruck auf eine Fläche aus den unzähligen Stößen der Luftmoleküle. Bei gleichen Flächen herrscht auch gleicher Druck. Selbst durch die Vergrößerung der Oberfläche kann dieses Verhältnis norma- lerweise nicht geändert werden, da über die Veränderung des Angriffswinkels auch entsprechend weniger Impuls übertragen wird. Mit Hilfe einer Struktur gemäß Abb. 8, deren Abmessungen kleiner sind als die freie Wegstrecke a der Luftmoleküle, gelingt es jedoch, ein in die Struktur ein- fliegendes Molekül in die Lage zu versetzen, mehr als einen Stoßvorgang aus- zuführen. Die Struktur muss dazu so angelegt sein, dass sich das Molekül m innerhalb ihrer Ausdehnung frei bewegen kann, ohne dabei auf ein anderes zu stoßen und dabei die Wände der Struktur mindestens zweimal trifft, was z.B. in einem kegelförmigen Loch der Fall ist. Diese Überlegung setzt voraus, dass ein einzelner Stoßvorgang zum Teil elas- tisch verläuft, also die Impulsübertragung nicht zu 100% erfolgt. Dann wird beim ersten Stoß nämlich nicht der volle Impuls übertragen und von dem verbleibenden Rest kann dann beim zweiten Stoß noch ein zusätzlicher Impuls p’ übertragen werden, der den eigentlichen Gewinn ausmacht, da auf der unstrukturierten Fläche eben dieser zweite Stoß nicht stattfinden kann. Daraus entsteht aus der ungerichteten Wärmebewegung eine gerichtete Kraft, die sich als erhöhter Luftdruck auf die strukturierte Fläche äußert. Das Funktionsprinzip und ein praktischer Aufbau wäre ähnlich, wie beim Radiometer, der klassischen Lichtmühle, nur das hierbei direkt die Umge- bungswärme genutzt wird. Es wäre dann nicht nötig, ein Potential durch Ein- strahlen von zusätzlicher Wärmeenergie aufzubauen. Im Gegensatz dazu nutzt ein herkömmliches Radiometer, gemäß Abb. 9, nur die einstrahlende Wärmeenergie, um eine schwarze Fläche zu erwärmen. Von dieser werden die Luftmoleküle dann mit einer größeren Geschwindigkeit abgestoßen und entsprechend auch ein größerer Impuls auf die schwarze Fläche übertragen, als dies auf der weißen Fläche der Fall ist.
1.1 Was ist überhaupt Energie 29 Abb. 8: Umkehrung der Turbopumpe Abb. 9: Herkömmliches Radiometer Geometrische Formen mit Abmessungen im molekularen Bereich zum Aufbau von Potentialen zu nutzen, führt zu gewissen Problemen in der Fertigung der strukturierten Oberflächen. Diese könnten zwar durch Absenken des Luft- drucks wieder etwas größer ausgeführt werden, die entstehende Kraftwirkung würde sich damit aber, entsprechend den verminderten Stoßvorgängen, eben- falls verringern.
30 Kapitel 1: Was ist Freie Energie? Wünschenswert wäre daher eine Möglichkeit auch mit weitaus größeren Strukturen auf makroskopischer Ebene Einfluss auf die Moleküle nehmen zu können. Über die statistisch verteilten Geschwindigkeiten innerhalb eines gleich temperierten Gases bietet sich die Möglichkeit, kalte und warme Mole- küle aufgrund ihrer unterschiedlichen Kinetik zu trennen. Die wohl bekannteste Entwicklung hierzu ist das Wirbelrohr. 1.1.3 Das Wirbel rohr Ein Wirbelrohr (engl. Vortex Tube) spaltet einen eintretenden Luftstrom in einen warmen und einen kalten Teilstrom auf. Der französische Erfinder Georges Joseph Ranque hatte bereits 1928 diesen Effekt entdeckt, doch er geriet in Vergessenheit und wurde 1945 durch den Deutschen Rudolph Hilsch wieder entdeckt. Deshalb wird der Effekt auch als Ranque-Hilsch Effekt be- zeichnet. Abb. 10: Nachbau eines Wirbelrohrs Funktionsbeschreibung Die Sortierung der Moleküle erfolgt nach ihrer Geschwindigkeit. Alle aus der Düse austretenden Luftmoleküle erhalten im Mittel die gleiche Beschleuni- gungsenergie aus dem Druck. Aufgrund der statistischen Verteilung der Wär- mebewegung (brownsche Molekularbewegung) gibt es im Gas schnellere und langsamere Moleküle. Ein Teil deren Geschwindigkeitsvektoren liegen natür- lich auch in der Richtung der Düse und dort wird die Beschleunigungsenergie zur Wärmebewegung hinzu addiert. Wir erhalten einen Luftstrom mit unter- schiedlich schnell fliegenden Molekülen, der anschließend in eine Kreisbahn gezwungen wird. Dort tritt die eigentliche Sortierung aufgrund der unter- schiedlich großen Zentrifugalkräfte auf. Die schnelleren, also wärmeren Mole- küle sammeln sich an der Außenseite und die langsameren und somit kälteren im Innenraum.
1.1 Was ist überhaupt Energie 31 Hiermit wird auch klar, warum sehr hohe Strömungsgeschwindigkeiten im Bereich der Schallgeschwindigkeit benötigt werden, denn nur wenn diese in den Bereich der mittleren Molekülgeschwindigkeit kommt, für Luft bei 20°C etwa 500 m/s, kann eine nennenswerte Differenzierung aus der sonst unge- richteten Wärmebewegung entstehen, wie sie eben auch bei der Turbomoleku- larpumpe nötig sind. Man kann wiederum sagen, auch das Wirbelrohr nimmt Einfluss auf die statis- tischen Bewegungen der Moleküle, und beeinflusst die Wahrscheinlichkeit, wo sich ein einzelnes Molekül aufhält. Abb. 11: Zwei Beispiele für den Nachbau eines Wirbelrohrs Aufbau Abb. 11 enthält zwei Vorschläge für mögliche Abmessungen eines Eigenbau- Wirbelrohrs. Der Lufteinlass ist ein handelsüblicher Druckluftanschluss und wird gemäß Abb. 10 tangential an das Kupfer- oder Messingrohr gelötet, in dessen Außen- wand sich die Einströmbohrung befindet. Wichtig ist, dass diese auf der Innen- seite des Wirbelrohres genau tangential auftrifft, damit die Luftströmung einen sauberen Wirbel bilden kann. Es ist hilfreich, zuerst den Lufteinlass anzulöten und erst dann das Loch zu bohren. Wichtig für den Betrieb ist, dass mit ausreichend hohem Druck gearbeitet wird. Ein Manometer auf dem Druckkessel, zeigt nicht an, wie viel wirklich noch an
32 Kapitel 1: Was ist Freie Energie? der Einströmöffnung des Wirbelrohres zur Verfügung steht. Bereits relativ kurze Leitungen können durch einen zu geringen Querschnitt einen erheblichen Druckabfall verursachen. Mit einem derartigen,, einfachen Aufbau lässt sich bei 6 bar Versorgungsdruck mit 20°C Eintrittstemperatur eine Kaltluft von ca. -10°C und eine Heißluft von ca. 30°C erreichen. Mit Hilfe des verstellbaren Austritts auf der Warmluftseite, kann dieses Verhältnis noch nach oben bzw. unten verschoben werden. Es gilt, je weniger Kaltluft austritt, desto kälter ist sie, bzw. je weniger Warmluft aus- tritt, desto wärmer ist sie. Professionell gefertigte Wirbelrohre können innerhalb dieser Grenzen Tempe- raturen von -45°C bzw. +110°C erreichen. Sie werden vor allem in der Pneu- matik für Kühl- und Heizanwendungen eingesetzt. Obwohl das Hilsche Rohr das bekannteste Gerät seiner Art ist, gab es eine Reihe anderer Forscher, die an ähnlichen Entwicklungen arbeiteten. Nikola Tesla patentierte 1913 unter US Patent 1.061.142 seine Adhäsionsdampfturbine und Viktor Schauberger demonstrierte mit einem Wendelrohr 1952 an der TH Stuttgart [10], gemäß Abb. 12, dass frei fließende Medien durch geometrisch geführte Verwirbelung bei ganz bestimmten Fliessgeschwindigkeiten durch Drall eine so hohe Koheränz ihrer Molekülordnung erreichen, dass sich damit Mediumsbeschleunigungen erzielen lassen und die Reibung in den Minusbe- reich sinkt. Abb. 12: Versuche zum Wirbelrohr
1.1 Was ist überhaupt Energie 33 Zusammenfassung Zweifellos sind die Betrachtungen zum 2. Hauptsatz der Thermodynamik in diesem Buch unorthodox. Wir haben im Wesentlichen versucht, den Entropie- begriff aus der rein statistischen, thermodynamischen Betrachtung herauszulö- sen und mit anderen Parametern wie logischer Kausalität, Einfluss geometri- scher Formen und Information in Kontext zu stellen. Eine rein statistische Definition auf der Grundlage der bisher bestehenden phy- sikalisch, thermischen Gesetzmäßigkeiten kann dem Entropiebegriff nicht genügen. Entropie trägt die Charakteristik des Ordnungsbegriffes. Dieser ist jedoch viel weiter gesteckt, als der derzeitige Rahmen der Thermodynamik vorgibt. Information ist weder Energie noch Materie und tritt dennoch ganz klar in Wechselwirkungen mit ihnen. Als biologische Wesen mit einem philosophi- schen Geist erscheint uns dies glasklar und wurde mit dem Kernsatz »Wissen ist Macht« zur Maxime des naturwissenschaftlichen Fortschritts. Jedes Gesetz hat seinen Wirkraum, doch ist dieser niemals für alle Zeiten an allen Orten uneingeschränkt gültig und es gibt immer Mittel und Wege es unter bestimmten Bedingungen zu umgehen. So fallen innerhalb der Schwerkraft unseres Planeten alle Gegenstände nach unten und doch fliegen wir mit Flugzeugen durch die Luft, brennt eine Kerzen- flamme stets nach oben und vermag ein metallischer Gegenstand in einem Magnetfeld völlig frei zu schweben. Und so ist auch die Entropie nur eine Definition innerhalb bestimmter Rah- menbedingungen, die, wenn wir diesen Rahmen verlassen, ihre Gültigkeit ver- liert. Manchmal müssen wir dazu unsere Definitionen erweitern, ein anderes Mal unseren Blickpunkt verändern. Neue Sichtweisen bringen neue Möglichkeiten, die wir bisher außer Acht gelassen haben. Eines allerdings sei am Ende dieses Kapitel über den 2. Hauptsatz mit Sicher- heit gesagt: Die Relevanz dieses Satzes bezieht sich unter allen Umständen nur auf Fälle innerhalb eines geschlossenen Systems. Für offene Systeme gilt dieses Axiom ohnehin nicht und erlaubt in solchen Fällen den Bau von Maschinen zur Nutzung von Energie. Und ebenso sicher ist, dass in der Praxis technischer Anwendungen viele Systeme zumeist nicht abgeschlossen sind.
34 Kapitel 1: Was ist Freie Energie? Die Diskussion inwieweit die Öffnung eines Systems auch in Richtung diffu- ser, natürlich vorkommender kleinster Potentialdifferenzen zulässig ist, ist damit entbrannt. Denn selbst ein nach außen hin potentiallos wirkendes Ener- giefeld enthält in seiner Quantenauflösung letztendlich immer gewisse Potenti- ale. Im Falle der Umgebungstemperatur sind das die statistisch verteilten Geschwindigkeiten der Luftmoleküle - die brownsche Molekularbewegung des thermischen Rauschens Das bedeutet, dass es auch ohne Temperaturgefälle immer schnellere und lang- samere Moleküle gibt. Diese »inneren Potentiale« stellen selbst unter Anwen- dung des 2. Hauptsatzes kleinste Energiedifferenzen da, die genutzt werden kann und Entwicklungen wie das Wirbelrohr oder die Wirbelversuchsreihen Viktor Schaubergers zeigen auch in der Praxis, dass die Öffnung eines Systems durchaus nach innen gehen kann. Es ist leicht, auf große Energiepotentiale wie Öl, Gas, Kohle oder Wasserkraft zuzugreifen. Erheblich schwieriger ist es dagegen, sehr kleine Potentiale in größere zu verwandeln, aber es ist keine physikalische Unmöglichkeit, Wir wollen uns nun in der Folge mit Ideen beschäftigen, die uns Möglichkeiten zur Erschließung innerer Energiequellen und Potentiale aufzeigen und versuchen ihre Mechanismen im Rahmen der bis dato bekannten Gesetze zu beschreiben, um dadurch eine größere Transparenz in die Angelegenheit zu bringen. Dennoch ist dieses Buch keine Anleitung zum Bau eines Freien Energiekon- verters, wenngleich in der Folge eine ganze Reihe von Plänen für neuartige Geräte zu finden sind, die bisher im Rahmen der Technik keine besondere Relevanz hatten, aus der Sicht der Freien Energie aber einen neuen Stellenwert bekommen. Eine tatsächlich funktionierende »Freie Energiemaschine« ist dagegen zwei- fellos die Thesta-Distatica, Wir haben uns in unseren Betrachtungen daher stets an ihr orientiert und den Bau vieler Geräte an ihre mögliche Funktion geknüpft, Im Folgenden wollen wir immer wieder auf diesbezügliche Zusammenhänge hinweisen, 1.2 Die Thesta-Distatica Die Thesta-Distatica, gemäß Abb. 53, der Schweizer Gruppe Methernitha [13], ist sicherlich die fortschrittlichste Entwicklung ihrer Art im Bereich der Freien Energie. Nach [12] ist die Thesta-Distatica ein Gerät, mit dem Freie Energie nutzbar gemacht werden kann.
1.2 Die Thesta-Distatica 35 Von dem Schweizer Uhrmacher Paul Baumann in mehreren Entwicklungs- schritten und Prototypen erbaut, ist die Thesta-Distatica bis heute immer noch ein physikalisches Rätsel und ihre Funktion ist mit den bisher bekannten Thesen nicht erklärbar. Paul Baumann gründete in den 50er Jahren die Lebensgemeinschaft Mether- nitha [ 13], die heute ca. 140 Personen umfasst und ihren Sitz in Linden in der Schweiz hat. Sie ist seit 1960 im Schweizerischen Handelsregister als juristi- sche Person eingetragen In ihren eigenen Worten ist Methernitha ein soziales Modell, das den schönen alten Genossenschaftsgedanken in ihrem Kreise wieder zu neuem Leben erweckt hat nach dem Grundsatz: »Einer für alle und alle für einen!« Die Genossenschaft ist überkonfessionell, orientiert sich jedoch an urchristli- chen Prinzipien. Auch wenn die Methernitha aus verschiedenen Gründen den Mechanismus und die Funktion ihrer Geräte nicht freigibt, besteht über ihr einwandfreies Wirken kein Zweifel. Ein uns gut bekannter Physiker [14] hatte Gelegenheit die Maschinen aus nächster Nähe zu betrachten und zu untersuchen. Im Jahr 1999 gab es unter Führung von Stefan Hartmann für ca. 30 Techniker und Ingenieure eine weitere Demonstration der Geräte [ 15]. Es existieren bis heute 4 Prototypen unterschiedlicher Baugröße mit Aus- gangsleistungen zwischen 200 W und 30 kW. Die Energieabgabe erfolgt dabei in Form einer Gleichspannung in der Höhe von 200 V bis 300 V, je nach Luft- feuchtigkeit bei einer relativ langsamen Drehzahl der Scheiben von 50 bis 100 U/min. Aus persönlichen Gesprächen mit einem führenden Mitglied der Methernitha gaben vor allem spirituelle Gründe den Ausschlag, warum bis heute weiteres technologisches Wissen über die Thesta-Distatica nicht veröffentlicht wird. Wir respektieren diesen Standpunkt, vertreten jedoch eine andere Ansicht und sind der Meinung, dass Entwicklung ein kollektiver Prozess ist, der sich in all seinen Zusammenhängen individuellen Einschätzungen entzieht. Zur Zeit der Entwicklung der ersten Brennstoffmotoren war nicht abzusehen, dass bereits 150 Jahre später mehr als 500 Millionen Autos unseren Planeten überschwem- men würden, ebensowenig, wie die Entwickler der Atombombe nicht wirklich wissen konnten, welche Folgen ihre Entdeckung für das politische Gleichge- wicht der Kräfte weltweit haben würde.
36 Kapitel 1: Was ist Freie Energie? Auch wenn, historisch gesehen, die Atomkraft als die Lösung aller unserer Energieprobleme angenommen wurde, haben sich in den letzten Jahrzehnten immer mehr die negativen Auswirkungen dieser Technologie gezeigt und hat letztendlich sogar zu einem Wettlauf alternativer Energienutzungen, bis hin zur Freien Energie geführt. Mit neuen Erfindungen verschiebt sich zugleich auch immer das gesamte Wertegefüge einer Gemeinschaft und es ist für den Einzelnen praktisch unmöglich, den Lauf der Dinge vorherzusehen, noch kollektiv die Verantwor- tung dafür zu übernehmen. Solange die Forschung den ethischen Grundsätzen zur allgemeinen Verbesse- rung der Lebenssituation dient, erscheint sie uns jedoch als legitim, ja sogar notwendig und wir sehen unsere Pflicht darin, gewonnene Erkenntnisse auf möglichst breiter Basis zu veröffentlichen. 1.3 Elektromagnetismus und Thermik Bevor wir uns konkreter mit einzelnen Bauelementen und Schaltplänen in Annäherung an die Freie Energie beschäftigen, sollten wir uns grundsätzlich die Frage stellen, ob die in der klassischen Physik beschriebenen Grundkräfte nicht zuerst in einem größeren, einheitlichen Kontext gestellt werden müssen, um überhaupt sinnvolle Resultate zu erzielen. Auch wenn Elektrizität und Magnetismus weitestgehend für die unmittelbare Wahrnehmung unanschauliche Kräfteformen sind, hat sich immer wieder gezeigt, dass viele aus der Mechanik kommende Funktionsmodelle in modifi- zierter Form auch auf die Elektrotechnik übertragbar sind. Es kann kein Zufall sein, das viele mathematische Formulierungen der Mecha- nik in Aufbau und Wesen den Gesetzen des Elektromagnetismus gleichen (z.B. Gravitations - Coulombgesetz, spez. Maxwellgleichungen und Dichtebegriff) bzw. ähnlich sind. Dennoch wurde nie der Versuch unternommen, die hinter allen Kräfteformen gemeinsame verbindliche Logik zu ergründen. Es waren stets Außenseiter, wie Walter Rüssel [l6], Viktor Schauberger [5], Keely [4] oder Paul Baumann, die völlig neue Denkansätze formulierten und darauf hinwiesen, dass es zwischen den Bereichen der Quantentheorie, Thermik, dem Elektromagnetismus und der Mechanik viele Analogien gibt, die den Schluss nahe legen, dass sich das Phänomen »Kraft« in allen Bereichen stets an denselben grundlegenden Geset- zen orientiert.
1.3 Elektromagnetismus und Thermik 37 Russe! und Schauberger gingen in ihren Behauptungen sogar noch weiter und brachen mittels einer neuartigen Wirbelphysik alle Erscheinungen von Kräften auf ganz wenige, grundlegende physikalische Bewegungsformen herunter. So lassen sich gemäß ihren Anschauungen viele konkrete Anwendungsgesetze als Spezialfälle ein und desselben Grundgeschehens interpretieren. Im Grunde ist dieser Ansatz nicht neu, sondern geht in seinen Wurzeln bis zu den Pythagoräern zurück, die mit ihren Klangstudien am Monocord bereits viele Wechselwirkungen von Kraft, Zeit, Raum und Schwingung erforscht und formuliert haben. Abb. 13: Pythagoras von Samos Wenngleich ihnen eine fortschrittliche, technische Anwendung von Kräften verwehrt war, haben ihre Erkenntnisse bis heute nichts an Wert verloren, ja vermögen vor allem da den Blick zu schärfen, wo wir auf Grund unserer Spezialisierung den Überblick verloren haben. Schauberger und Rüssel greifen die Grundsätze der pythagoreischen Harmoni- kallehre wieder auf und formulieren ihr Weltbild über ein offenes Raumzeit- kontinuum, in dem Kräfte und Materie im Wesentlichen mittels eines wirbel- förmigen Zentripetal- bzw. Zentrifugalprozesses auf 4 grundlegenden Ebenen miteinander wechselwirken. Gemäß den pythagoräischen Grundanschauungen gehen beide Naturforscher zunächst von einem aus der harmonikalen Klanglehre abgeleiteten, offenen und fraktalen Quantenraum aus, dessen unterschiedlich große Quanten mittels einer hyperbolischen Plasmastruktur miteinander zeitlich und räumlich vernetzt sind. Aus der Streuung des hyperbolischen Raum-Zeitkegels leiten sie schließlich offene Wirbel- bzw. Doppeldrallbewegungen her und spannen so den Bogen zu den aus der modernen Physik bekannten elektromagnetischen Kräften.
38 Kapitel 1: Was ist Freie Energie? Abb. 14: Zentripetale und -fugale Bewegung Im Wesentlichen deckt sich das Modell mit den aus der modernen Relativi- tätstheorie durch Albert Einstein hergeleiteten Überlegung moderner Raum- Zeitsingularitäten, wie wir sie heute aus der Astronomie durch das Phänomen schwarzer Löcher her kennen. Elektrische Kraft Plasmatische Kraft Abb. 15: Vier Kräftedarstellung
1.3 Elektromagnetismus und Thermik 39 Allerdings sind die Ansätze Rüssels und Schaubergers viel allgemeiner und formulieren den Zusammenhang von plasmatischen, elektrischen und magneti- schen Kräften in einem synthetischen Feldbegriff, gemäß Abb. 15, ohne auf Lichtgeschwindigkeit oder Gravitationsphänomene zurückgreifen zu müssen. In ihren Ansätzen spielt die Geometrie des Raumes eine viel zentralere Rolle als bisher und definiert über einen neuen Zugang des Dichtebegriffes schließ- lich auch Masse, Trägheit und Gravitation völlig neu. Ihre Anschauungen sind sehr umfassend und lassen sich in der Kürze nicht dar- stellen, Wir verweisen auf Primärliteratur L16], [5] und greifen an dieser Stelle nur einige für die Freie Energie interessante Aspekte heraus. Werfen wir dazu einen Blick auf das Phänomen der Dichte, 1.3.1 Dichte, Stoff und Geometrie Gemäß klassischer Physik definiert sich Dichte als Masse pro Raumeinheit, In der Anwendung dieser Definition wird allerdings zumeist von einem konstan- ten Dichtebegriff ausgegangen. So verhält sich nach klassischer Lehrmeinung die spezifische Dichte eines Stoffes immer konstant, solange sich sein atomares oder molekulares Stoffgefüge nicht verändert. Tatsächlich lässt sich aber leicht zeigen, dass die Veränderung der Dichte stets in Zusammenhang mit der auf den Stoff wirkenden Kräfte zu sehen ist. Diese interagieren eigenschaftsmässig über die Geometrie des Körpers und so lässt sich der Schluss ziehen, dass jede Formveränderung eines Stoffes auch eine spezifische Dichteänderung und damit eine Verschiebung seines Kräfteverhaltens nach sich zieht und zwar gleichgültig, ob die Änderungen seiner Geometrie auf atomarer, molekularer, Cluster- oder auf der makroskopischen Ebene erfolgen. Eine konstante Mess- größe (z,B, g/cm3) ist also nur bedingt für den Spezialfall zulässig und liefert andernfalls fehlerhafte Ergebnisse. Ein- und dasselbe Material vermag eben in unterschiedlicher Form und Größe ganz unterschiedlich mit Kräften zu interagieren. Eigentlich eine Binsenweisheit, wie das Beispiel eines Flugzeuges, eines U- Bootes oder einer Metallspitze für elektrische Entladungen leicht zeigt. Ohne entsprechende Tragfläche würde wohl kaum ein Flieger vom Boden abheben ansonsten könnten wir gleich in einer Kugel fliegen, und auch ein U- Boot könnte niemals auftauchen, würde das vorher unter Druck stehende Gas nicht nach seiner Entspannung in den Auftriebstanks einen größeren Auftrieb erzeugen als unter Druck, bzw, würden sich Blitzentladungen bei hohen Span-
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1.3 Elektromagnetismus und Thermik 41 Da Flächen zu Volumina einem quadratisch/kubi sehen Funktionsverhältnis folgen, verschieben sich bei Form- oder Größenänderung eines Körpers zwangsläufig seine kräftemäßigen Angriffsflächen bezogen auf den stoffmäßi- gen Rauminhalt. Das erklärt auch, warum winzige Wassertropfen nach dem archimedischen Auftriebsgesetz in der Atmosphäre aufsteigen, während viel größere dagegen nach unten fallen, obwohl sich sowohl Form (Kugel) als auch chemischer Stoff (FLO) nicht verändern. Die spezifische Dichte ist eben nicht konstant. Dies führt uns zu den pythagoräischen Ansätzen der harmonikalen Geometrie, in denen der Verlauf der hyperbolischen Kegelstruktur üblicherweise als Hül- lenfunktion einer Verschiebung des Oberflächen/Volumsverhältnis eines Wür- fels, nach dem pythagoräischen Naturtongesetz 1/n * n = konstant, dargestellt wird siehe Abb. 16/17. Der hyperbolische Kegel offenbart das Verhalten von vielen Kräften, sowohl im Schwingungsbereich (pythagoräisches Monocord) mit seinen dahinter stehenden Resonanzbezügen, im Sinne des Hebel- und Arbeitsgesetzes durch die Verhältnisse von Kegelspitze gegen Basis (z.B. Zahnradgetriebe), der Hydraulik im Sinne mediumsgefüllter Rohre, der optischen Streuung und Beugungen am Gitter bzw, Brechung an Linsen im Sinne unterschiedlich dichter, durchlässiger Membrane usw. Selbstverständlich tangiert dies auch die Elektrotechnik, So lässt sich leicht zeigen, das man nur mittels hyperbolischer Geometrie zwischen Anode und Kathode einer Gasentladungsröhre einen Gleichrichtungseffekt zu erzeugen vermag. 1.3.2 Gleichrichterröhre Zur Demonstration des Gleichrichtereffektes wird eine modifizierte Geissler- röhre verwendet, Geisslerröhren, auch Crooks-Röhren genannt, sind Gasentla- dungsröhren, die ein Teilvakuum nutzen, um mittels des lonenstroms Leucht- erscheinungen zu erzeugen. Abb. 54 zeigt das für den Betrieb typische Glimm- licht. Bei Betrieb einer symmetrisch aufgebauten Geisslerröhre mit Wechselspan- nung kann zunächst kein Gleichanteil im Wechselstrom festgestellt werden. Wenn jedoch zwischen den beiden Elektroden eine entsprechende Oberflä- chendifferenz herrscht, tritt der Gleichrichtungseffekt ein. Der Effekt ist dem- nach nur von der Form und Oberfläche der beiden Elektroden abhängig.
42 Kapitel 1: Was ist Freie Energie? 1.3.2.1 Funktionsweise 230V- FlÖche Fläche Abb. 18: Schaltung zum Nachweis der Gleichrichtwirkung Gemäß Abb. 18 erfolgt die Versorgung mit einem 2x3,5 kV/50 mA Neontrafo. Dieser liefert normalerweise 7 kV, da er aber in der Mitte der Sekundärspule geerdet ist, kann nur eine Wicklungshälfte genutzt werden, um die Strommes- sung in der Masseleitung durchführen zu können. Dazu wird ein 1 Ohm Widerstand in die Masseleitung eingebaut und an ihm der Spannungsabfall mit dem Oszilloskop gemessen. Mit einem Hochspannungstastkopf kann man zusätzlich auch noch die Spannung an der Röhre messen, was aber für den grundsätzlichen Beweis nicht nötig ist. Ein Lastwiderstand wird nicht benötigt, da die Röhre selbst sehr hochohmig ist und ein Neontrafo zusätzlich eine Strombegrenzung besitzt. In dem Oszillogramm in Abb. 19 ist zunächst der Betrieb mit zwei gleich gro- ßen Elektrodenplatten dargestellt. Die Spannung in CHI zeigt eine Verzerrung der Sinusform, die darauf zurückzuführen ist. dass Neontrafos immer als Streu- feldtrafos ausgeführt sind, und daher einen relativ großen Innenwiderstand aufweisen, der sie ideal zum Betreiben von Gasentladungsröhren macht.
1.3 Elektromagnetismus und Thermik 43 Chi RMS 835.3 V Ch2 Mean 244.8gA Ch2 RMS 22.16mA BI49.80 % | Abb. 19: Normalbetrieb mit gleichen Elektroden Abb. 20: Gleichrichtung durch unterschiedliche Elektroden Der Stromfluss in CH2 zeigt eine reine Wechselgröße, ohne jeglichen Gleich- anteil, so wie man es bei einem linearen Bauteil auch erwarten würde.
44 Kapitel 1: Was ist Freie Energie? Für die Aufnahme von Abb. 20 wurde die untere Plattenelektrode, gemäß dem Schaltplan in Abb. 18 durch eine Spitzenelektrode ersetzt. Zunächst zeigt sich, dass dadurch die Röhre etwas hochohmiger wurde, der Stromfluss ist geringer geworden und die Spannung ist entsprechend angestiegen. Der Gleichrichteref- fekt wird dennoch deutlich in der asymmetrischen Verzerrung im Stromfluss (CH2) sichtbar. Dessen Kurvenverlauf liegt weit unter der Mittellinie, da die positiven Halbwellen sehr stark abgeschwächt werden. Es kann ein Gleich- stromanteil von über -5 mA gemessen werden. Aus dem negativen Vorzeichen folgt die Glcichstromrichtung gemäß dem Schaltplan in Abb. 18 gegen den Uhrzeigersinn. Erklären kann man diesen Effekt, den wir sonst nur von beheizten Röhren her kennen, durch die unterschiedlichen Massen bzw. Volumen von negativen und positiven Ladungsträgern. Die negativen Ladungen werden durch die Elektro- nen transportiert, die extrem klein und leicht sind. Sie können auch gut aus einer kleinen Oberfläche in großen Mengen austreten. Die positiven Ladungen werden durch die Luftmoleküle, denen Elektronen entzogen wurden, transpor- tiert. Diese sind sehr groß und schwer und unterliegen den mechanischen Gesetzen der Raumnutzung. Wenn die großen Moleküle ihre Ladung auf eine kleine Oberfläche abgeben müssen, so erfolgt dies langsamer, als wenn eine große Fläche zur Verfügung steht. Sie müssen die Elektrode ja berühren und werden dann ungeladen von ihr abgestoßen, dabei müssen sie durch die nach- drängenden Moleküle zurück und erst dann ist der Platz wieder frei für die nächste Umladung. Das kommt im elektrischen Sinn einer Widerstandserhö- hung gleich. Im Mittel fließt so ein vermehrter Elektronenstrom von der großen Fläche zur kleinen, weil der Materiestrom der Moleküle in dieser Richtung einen höheren Widerstand vorfindet. Da aber unsere technische Stromrichtung umgekehrt zum Elektronenstrom definiert ist, was leicht zu Verwirrungen führen kann, fließt der Gleichstromanteil letztendlich von der kleinen Fläche zur großen. Dieses Verhalten ist umgekehrt zu normalen Gleichrichterröhren, was zeigt, dass es von deren Funktionsprinzip grundlegend verschieden ist. Bei beheizten Vakuumröhren besitzt normalerweise die Anode wegen der besseren Kühlung die größere Fläche, während die Heizkathode eine sehr geringe Oberfläche aufweist, um die Strahlungsverluste der Heizung gering zu halten. Bei diesen Röhren fließt der Gleichstrom (nicht der Elektronenstrom!) immer von Anode zur Kathode, also von der großen Fläche zur kleinen Fläche. Dennoch kann auch das Verhalten von herkömmlichen Elektronenröhren mit dem Dichtebegriff erklärt werden. An der Heizkathode herrscht wegen der dort
1.3 Elektromagnetismus und Thermik 45 austretenden Elektronen eine wesentlich größere Dichte des Elektronenmedi- ums, was gemäß unserem Beispiel in gleicher Weise den Gleichrichtungseffekt hervorbringt. 1.3.2.2 Aufbau Die Geisslerröhre in Abb. 21 wurde aus einem Plexiglasrohr gefertigt. In Tabelle 2 sind die wichtigsten Abmessungen zusammengestellt. Über eine Drehschiebervakuumpumpe wird bis auf etwa 0.1 mbar evakuiert, bei noch niedrigerem Vakuum sinkt der Stromfluss wieder ab. Die Restluftfüllung ist ebenso für den Gleichrichtereffekt von entscheidender Bedeutung. ü® Abb. 21: Aufbau einer Geisslerröhre • •*....................................................r ••%%;* *** c SvV<< Tabelle 2: Daten und Abmessungen der Geisslerröhre Röhre Deckplatten Gummidichtungen Plattenelektrode Spitzenelektrode Saugstutzen Plexiglasrohr: AD:50mm ID:40mm Elektroden abstand: 12cm 80mm Durchmesser, 1cm dickes Plexiglas, 2mm tiefe Nut für Dichtung 2x AD:50mm, ID:40mm, 1mm dick 3x 11mm AD, 6mm ID, 1mm dick 2mm dickes Alu-Blech mit 39mm Durchmesser Ms-Stift 3mm Durchmesser 20mm lang Schlauchanschluss mit M6 Gewinde Das Potential der hyperbolischen Geometrie reicht aber noch viel weiter. So liefert das Lamdoma des Pythagoras auch Erklärungen über den Zusammen- hang von komplexen Frequenzbändern aus Träger- und Oberwellen, was
46 Kapitel 1: Was ist Freie Energie? sowohl die Hochfrequenz, als auch Forschungen aus dem Bereich der Thermo- Akustik tangiert. Wie aus der Hochfrequenztechnik bekannt ist, gibt es zwischen hochfrequenten Strömen und Thermik einen engen Zusammenhang. Das Erscheinungsbild der Funkenentladung eines Teslatrafos, siehe Abb, 58, erinnert stark an das Zer- streuen von Wärmeenergie, die von einem heißen Pol ausgeht, Die Thermo-Akustik hat sich der Erforschung des Zusammenhangs zwischen stehenden Schallwellen und der Thermik gewidmet und konnte erst jüngst zeigen, dass es möglich ist. die Phasen eines Stirlingprozesses auch ohne mechanisches Moment, nur mittels Schallwellen nachzubilden [ 171, Eine prak- tische Anwendung dieses Verfahrens ist die so genannte Ultraschallkühlung, Da dieser Prozess reversibel ist, dass heißt Wärme in Schallwellen und qmge- kehrt Schall in Wärme verwandelt werden kann, ist dieser Sachverhalt für die Freie Energieforschung von besonderem Interesse, Erstens, weil es bei der Umsetzung von Freier Energie um die Wandelbarkeit ungerichteter Quantenschwingungen (Moleküle, Elektronen, Neutrinos) wie sie etwa durch das thermische Rauschen, (der so genannten brownschen Moleku- larbewegungen) entstehen, geht und zweitens, weil es einen direkten Zusam- menhang zwischen mechanischen Wärmekraftmaschinen und Wellen gibt. Auch bei der Thesta-Distatica scheinen solche Prozesse von Bedeutung zu sein, wenngleich dort offenbar mit viel höheren Frequenzen gearbeitet wird, als in der Thermo-Akustik, woraus der Schluss gezogen werden kann, dass dadurch auf noch feiner strukturierte Felder zugegriffen wird, wie etwa auf das elektromagnetische Hintergrundrauschen, Das bringt uns zu der Frage, in welcher Weise der Prozess der Freien Energie- gewinnung überhaupt formuliert werden kann, Nach Schauberger und Rüssel gibt es im Grundsatz nur zwei Wandlungsformen von Energie und Stoff, die beide übereinstimmend als Zentrifugal- und Zentripetalvorgang beschrieben haben. Zitat Schauberger: Ich müsste ein Buch schreiben, nm den gemachten Fehler derer klar zu machen, die in Akademien, Universitäten oder sonstigen Hochschulen nur die druck- und wärmesteigernde, überwiegend zentrifugal wirkende Bewegungsart bipolarer Massen gelernt haben. Sie kennen die Lebenskurven nicht, die durch die überwiegend zentripetale, eine druck- und wärmeabfallende planetare Erd-, Wasser-, Blut- und Saftbewegungsart ermöglicht werden. Das Endprodukt dieses Ausgleiches ist Biomagnetismus. Er emaniert seine Überschüsse über-
1.3 Elektromagnetismus und Thermik A7 wiegend lotrecht. In Vakuumröhren geführt, strahlen sie einen bläulich-grünen Lichtschimmer aus. Die anderen zeigen dagegen dunkelrote, stark pulsierende Lichteffekte an der Peripherie einer Vakuumbirne. Beide Vorgänge haben jedoch eine Auswirkung auf das Gesamtsystem. Während bei der Zentrifugenz (z.B. Verbrennung eines Triebmittels in einem Motor; Holzscheit in einem Kachelofen) die Stofflichkeit zersetzt wird, um daraus Energie zu gewinnen, wird hingegen in zentripetalen Energievorgängen Stoff durch Verdichtung erzeugt. Obwohl in einem zentripetalen Vorgang z.B. thermische Energie gewonnen werden kann, stellt sich als Begleiterscheinung immer auch eine Abkühlung bzw. allgemeiner formuliert eine kinetische Verlangsamung der stofflichen Energieträger der Umgebung ein, von der die Energie abgezogen wurde und die mit der Stofferzeugung auf der entsprechenden Ebene schließlich einher- geht. Abb. 22: Zentripetal, -fugale Ausgleichsvorgänge der Natur Dies führt uns schließlich zu der 1853 von dem Österreicher Ritter von Kittin- ger entwickelten und in der Saline Ebensee bei der Salzgewinnung zum ersten Mal eingesetzten, mechanischen Wärmepumpe als einfachste Form eines Freien Energieprozesses.
48 Kapitel 1: Was ist Freie Energie? 1.3.3 Die Wärmepumpe als Eisbrecher in der Freien Energie Wir alle nutzen die umgekehrte Funktion einer Wärmepumpe in unseren Kühl- schränken in der Küche. Um einen Raum kühlen zu können, benötigen wir eine Möglichkeit, die Wärme aus dem Kühlraum abzuführen. Dies geschieht durch Entspannung eines unter Druck stehenden Mediums in einer Kühlschleife, die sich meist an der Rück- oder Unterseite des zu kühlen- den Raumes angebracht ist. Das expandierende Gas zieht zunächst Wärme aus dem Raum und kühlt ihn ab. Nun wird das warme und entspannte Gas an der Rückseite des Kühlschrankes mittels eines Kompressors wieder komprimiert. Dabei tritt die vorher aus dem Kühlraum aufgesogene Wärme wieder aus dem Medium aus. Da sich diese Wärmeabgabe allerdings an einem anderen Ort. abseits des Kühlraumes voll- zieht, der zu diesem Zwecke auch gut isoliert ist, haben wir durch den Vorgang eine thermische Potentialdiffcrcnz aufgebaut. Nach Abgabe der Wärme kann das kalte Medium wieder in der Kühlschlcife entspannt werden und dem Raum noch mehr Wärme entziehen usw. Im Laufe der Zeit wird dabei der Kühlraum immer kälter und die Umgebung immer wärmer. Um dieses Potential zu erzeugen, benötigen wir selbstverständlich Antriebs- energie für den Kompressor. Bei einer Wärmepumpe funktioniert der ganze Vorgang umgekehrt. Der Kom- pressor befindet sich nun im Haus und erzeugt unter Kompression eines Medi- ums Wärme, diese wird über einen Wärmetauscher in den Heizkreislauf der Zentralheizung geleitet. Danach wird das kalte Medium außerhalb des Hauses in einer Kühlschleife im Garten entspannt und entzieht dabei der Umgebung Wärme. Das Verhältnis der Leistung des Kompressors zur nutzbaren Wärme nennt man Leistungsziffer. Bei normalen Wärmepumpen liegt die Leistungsziffer bei ca. 1:4. Das heißt, wir benötigen nur % soviel Energie für den Betrieb des Kom- pressors, als wir an Heizleistung gewinnen. Tatsächlich erspart man sich mit einer klassischen Wärmepumpe % der Heiz- kosten, die eben kostenlos über die Abkühlung aus der Umgebung bezogen wird. Trotzdem kam bis heute noch niemand auf die Idee, die aus dem Zyklus der Kompression gewonnene Energie für den Betrieb des Kompressors zu verwen- den.
1.3 Elektromagnetismus und Thermik 49 Dies bedingt im Gegensatz zu einer klassischen Wärmepumpe, bei der der Kompressor durch eine externe Energiequelle betrieben wird, das Vorhanden- sein eines Grundpotentiales, das z.B. über zwei getrennte Wärmetauscherflä- * chen realisiert werden kann. In diesem Fall handelt es sich um ein offenes System und der 2. Hauptsatz ist davon nicht tangiert. 532 M WS Abb. 23: Wärmepumpenmodell men Ir nrw $ ;w Mww IW Ä» Ws so IWlÄ £«¥< V- l (Wärmetauscher % ;< £ £ Ifl» Nun lassen sich bei der Wärmepumpe noch eine ganze Reihe von Verbesse- rungen vornehmen. Die Leistung ist ja einerseits von dem erzeugten Druck, der Fläche für die Wärmeaufnahme und der verfügbaren Temperaturdifferenz abhängig. Koppelt man beispielsweise die Wärmepumpe mit einer Solaranlage unter Verwendung eines expansiven Gases (z.B. Luft) anstelle von Wasser, steigt die Ausbeute der durch eine Kompression erzielbaren Energiemenge natürlich exponentiell an. Da die Leistung auch von der Menge des durch den Kollektor geführten Gases, also von seinem Druck, abhängt, lässt sich das System auch durch Druckerhö- hung weiter optimieren. Wesentlich höhere Leistungsziffern sind technisch so jederzeit erreichbar, und selbst unter Annahme eines extrem niedrigen Wirkungsgrades einer gekoppel- ten Wärmekraftmaschine für den Betrieb des Kompressors stünde in diesem Fall genügend Energie für einen autonomen Betrieb zur Verfügung.
50 Kapitel 1: Was ist Freie Energie? Solarenergie und Wärmepumpentechnologie sind wie zwei komplementäre Systeme, die nach Schlüssel- und Schlossprinzip eigentlich zusammen gehören. Während die Solarenergie sich über die Aufspannung von Kollektoroberflä- chen über den Raum dem Prinzip der Leistung (Energie/Zeit) nähert, tut dies die Wärmepumpe durch Kompression des Mediums, das bei der anschließen- den Entspannung bei gleicher Kollektorfläche in der Lage ist, mehr Energie/ Zeit der Umgebung zu entziehen. Ausgehend von dieser Überlegung existieren auf verschiedenen Prinzipien beruhende Wärmekraftmaschinen. Während z.B. in einem Dampfkraftwerk Wasserdampf unter hohem Druck Verwendung findet, nutzt ein Stirlingmotor ein sehr hohes Temperaturdifferential in Verbindung mit einem sehr dünnem Arbeitsmedium für einen möglichst effektiven Wärmeaustausch zwischen den Arbeitszyklen. Die Nutzung von kompressihlen Medien unter hohem Druck und großen Kollektorflächen wurde aber bisher in Kombination nicht verwendet, bringt aber den Vorteil, das man im Gegensatz zu klassischen Wärmekraftmaschinen auch auf kleine Temperaturdijferentiale zugreifen kann. Da eine hohe Mediumsdichte selbstverständlich für die Ausnutzung kleiner Temperaturdifferentiale mehr Zeit beansprucht (ein dichtes Medium erwärmt sich klarerweise langsamer als ein sehr dünnes) ist es notwendig das Arbeits- volumen entsprechend zu vergrößern, da die Aufnahme der Wärmeenergie aus der Umgebung entsprechend langsamer erfolgt. Dies führt uns schließlich zu einem neuen System, der so genannten Hoch- druckwärm epu m pe. 1.3.3.1 Hochdruckwärmepumpe Die Hochdruckwärmepumpe nach [19] ist ein System, das verschiedene Kom- ponenten der Wärmepumpentechnologie, der Pneumatik und der Solarenergie neuartig miteinander verknüpft. Ausgangspunkt ist dabei die Nutzung der Expansion normaler Umgebungsluft unter hohem Druck. Erwärmt man einen Behälter mit einem Inhalt von z.B. 1.000 Liter Volumen bei 1 bar Behälterdruck um 200°K, dann steigt der Druck im Behälter auf 1,732 bar, bzw. 3.66 Liter rechnerisch nutzbares Volumen.
1.3 Elektromagnetismus und Thermik 51 Der Ausdehnungskoeffizient von Luft ist abhängig von der Gaskonstante und beträgt 1 / 273, 2 d.h. 0,00366 1/°K Nimmt man einen Behälter, welcher mit 200 bar Druckluft vorgespannt ist, erwärmt man diesen um nur 1°K, hat man einen Druckanstieg auf200,732 bar. d.h. ebenfalls eine Druckdifferenz von 0,732 bar, bzw. 3,66 Liter rechnerisches Nutzvolumen. Diesen Druckanstieg können wir problemlos mittels eines Druckluftmotors abarbeiten, während eine solch geringe Temperaturdifferenz mit einem her- kömmlichen Stirlingmotor nicht genutzt werden kann. Ein Stirlingmotor ist im Prinzip eine Zweitakt-Kolbenmaschine, welche die Expansion und Kontraktion eines gasförmigen Mediums nutzt, das zwischen der kalten und warmen Seite hin und her bewegt wird, um mit der entstehenden Volumendifferenz den Arbeitskolben in Bewegung zu versetzen. Bei 60 Umdrehungen in der Minute heißt dies, dass das Arbeitsgas unzählige Male erwärmt und abgekühlt - expandiert und komprimiert werden muss. Aus diesem Grund ging die Tendenz in der Verbesserung des Wirkungsgrades eines Stirlingmotors in Richtung hoher Temperatur für den Expansionsprozess und dünneren Medien, damit der Transfer der Wärme zum und vom Medium mög- lichst schnell vor sich gehen kann. Da in einer klassischen Stirlingmaschine das Arbeitsvolumen aber durch den Kolbenraum fix vorgegeben ist, würde sich der extrem langsame Druckanstieg sehr negativ auf die Rotationsgeschwindigkeit auswirken und keine vernünftige Leistung mehr zustande kommen. Beim Stirlingmotor sind die Kühleinrichtungen genau für die Primärenergiezu- fuhr dimensioniert. Der Kolbenraum kann weder im Druck noch im Volumen nachträglich verändert werden. Die Drehzahl des Motors hat einen entspre- chend vorgegebenen Wert und kann nicht maßgeblich beeinflusst werden. Für den Niedertemperaturbereich ist es daher notwendig, den Gasraum für die Expansion und Kontraktion des Arbeitsmediums vom direkten Kolbenbereich, mittels einer Ventilsteuerung zu separieren und gleichzeitig die Gasmenge ent- sprechend zu vergrößern. Dies gelingt am besten durch den Einsatz von Hochdrucksolargaspaneelen, die im Gegensatz zu herkömmlichen Solarkollektoren mit komprimierter Luft befüllt sind. Über eine intelligente, prozessorgesteuerte Ventilregelung sind alle Paneele mit dem Kolbenraum eines Luftdruckmotors direkt vernetzt, und können einzeln zu- und abgeschaltet werden.
i Abb. l|Hpndev(>rrichtun| Abb. 1® Hochdruckpaneele Ist dagegen das schattenseitige Paneel genügend ausgekühlt, erzeugt es einen Unterdrück relativ zum heißen Paneel, der nun ebenfalls genutzt werden kann. Nach Abarbeiten des Druckgefälles werden die Panele jeweils einmal auf der Achse gedreht, damit das expandierte Medium im Schattenbereich kontrahiert und das kalte, dichtere Medium wieder im Sonnenbereich expandiert.

zung des Differentialkolbens weiter erhöht werden und als Druckenergie schließlich in einem separatem Druckluftspeicher, ohne weitere Verluste, abgelegt werden. Weiter entsteht bei der erneuten Kompression des Mediums im Differential- kolben wiederum Wärme, die in einem zweiten, separaten Mediumskreislauf *5 & Für den Differentialkolben steht aber durch die Temperaturdifferenz von 28° Celsius zwischen den Paneelen ein Druckanstieg von 20,49 bar für den Betrieb
54 Kapitel 1: Was ist Freie Energie? zur Verfügung! Mit einem entsprechenden Übersetzungsverhältnis lässt sich ein sehr hoher Druck und eine effektive Abwärmenutzung erreichen. Das neue System der Hochdruckwärmepumpe zeigt also, dass Leistung nicht nur vom Standpunkt eines großen Temperaturdifferentials aus betrachtet wer- den kann und auch nicht maßgeblich nur von der Geschwindigkeit eines oszil- lierenden Kreisprozesses abhängt, sondern genauso gut umgekehrt über den Raum (große Kollektorflächen) bzw. eine Erhöhung des Mediumsdruckes und damit eine Erniedrigung des Temperaturdifferentials erzielt werden kann. Denkt man diesen Ansatz konsequent zu Ende, kommt man zu dem Schluss, dass bei noch höheren Drücken noch viel kleinere Differentiale bis hin zu statistisch verteilten Größen, wie etwa der brownschen Molekularbewegung des thermischen Rauschens nutzbar wären. Da so hohe Grundmediumsdrücke mechanisch allerdings nicht mehr erzielbar sind, stellt sich die Frage, ob nicht andere Prozesse wie z.B. hochfrequente stehende Wellen dafür in Frage kommen. Solche könnte man mittels elektro- magnetischer Schwingkreise erzeugen, was uns letztendlich wieder zur Ent- wicklung der Thesta-Distatica zurückbringt. Es gibt viele Gründe anzunehmen, dass die Thesta-Distatica eine Art analoge, elektromagnetische Wärmepumpe ist. die nichts anderes tut. als die Energie winziger elektrischer Potentiale im Hintergrundrauschen der Umgebung letzt- endlich in Nutzenergie umzuwandeln. Analog den gasförmigen Medium bei der Wärmepumpe unterliegt hier die elektrische Energie einem Phasenübergang. Das Medium im entspannten, gas- förmigen Zustand kann mit hoher elektrischer Spannung verglichen werden, über die der Zugriff auf die ungerichteten Energiefelder erfolgt. Das kompri- mierte, flüssige Medium ist zu vergleichen mit einem hohen Stromfluss bei niedriger Spannung, über den letztendlich die Auskopplung der Nutzenergie erfolgt. Die Erfahrung zeigt es - elektrostatische Phänomene, wie etwa der Elektronenwind erscheinen kühl, hohe Ströme in Leitern hingegen erhitzen diese stark. Eine erste, oberflächliche Betrachtung der Thesta-Distatica vermittelt genau jenen Eindruck. Sie verwandelt offenbar hohe, elektrostatische Spannung auf ein niedriges, nutzbares Niveau und baut dabei zugleich die Leistung auf. Das wesentliche Prinzip eines Wärmepumpenprozesses beruht auf dem Kon- zentrieren von Energie aus einem normalerweise ungerichteten Energiefeld. Das kann nur funktionieren, wenn es zu einer zeitlichen und räumlichen Ver-
1.3 Elektromagnetismus und Thermik 55 Schiebung zwischen Energieaufnahme und -abgabe durch Belehnung eines vorhandenen Energiepotentials kommt. Von der Art des belehnten Energiepotentials hängt es ab, in welcher Weise sich der entstehende Nutzen äußert. Im Falle der Wärmepumpe ist dies ein Energie- gewinn in Form von Temperaturdifferenz. Wird, wie im folgenden Experiment das Gravitationsfeld zur Belehnung heran- gezogen, so äußert sich der Gewinn in anderer Form - als zeitliche Differenz. Auch scheinbar statische Kräfte, wie die Gravitation, können für die Freie Energieforschung weitere interessante Einblicke liefern. 1.3.3.2 Kugelexperiment Das Kugelexperiment zeigt eindrucksvoll, wie aus dem zumindest in irdischen Maßstäben gesehenen, potentiallosen und dadurch nicht direkt nutzbaren Gra- vitationsfeld, ein real verwertbarer Gewinn erzeugt werden kann. Abb. 27: Prinzip des Kugelexperiments Auch Sportfreunde kennen diesen Effekt von Hallenradrennen her. Bei solchen Rennen gibt es immer wieder Überraschungen, denn oft kann ein Fahrer einen anderen nur dadurch überhohlen, indem er sich in der schrägen Bahn von einer oberen Spur in eine untere fallen lässt, um anschließend wieder in die obere zurückzukehren. Das ist bei Sportlern schon so bekannt, dass niemand mehr näher darüber nachdenkt. In einem Artikel in [llj ist dieser Effekt näher beschrieben.
56 Kapitel 1: Was ist Freie Energie? Funktionsbeschreibung Er lässt sich auf folgendes, physikalisches Prinzip reduzieren: Mit zwei gleich- artigen Kugeln wird ein Abrollversuch gemäß Abb. 27 durchgeführt. Beide Kugeln starten zeitgleich von der Ausgangshöhe h. Die Kugel A durchläuft nach der Startrampe eine völlig ebene Referenzbahn. Die Kugel B hingegen durchläuft zusätzlich eine Mulde der Länge 1 und der Tiefe Ah und erreicht danach wieder die ursprüngliche Referenzhöhe. Das verblüffende Ergebnis eines solchen Versuches ist, dass die Kugel B nach dem Verlassen der Vertiefung gegenüber der Kugel A einen Vorsprung As ge- wonnen hat. Danach laufen beide Kugeln mit diesem Abstand gleich schnell weiter. Ein solches Experiment sieht auf den ersten Blick nach einer Verletzung des Energiesatzes aus. Betrachten wir es genauer: Vor der Vertiefung bei Position 2 herrschen für beide Kugeln gleiche Bedingungen, also gleiche Geschwindigkeit v und zeit- gleiche Lage. Wenn die Kugel B in die Vertiefung eintritt, gewinnt sie durch den Fall aus der Höhe Ah zusätzliche Geschwindigkeit. Sic bewegt sich am Boden der Vertiefung mit einer größeren Geschwindigkeit v+Av. Diese ermög- licht es ihr, die Kugel A zu überholen. Wenn die Kugel B die Vertiefung wie- der verlässt wird genau jener Teil an Energie, die vorher aus der Höhe Ah gewonnen wurde wieder für den Anstieg verbraucht, die Geschwindigkeit reduziert sich auf den ursprünglichen Wert v. Die gewonnene Zeit gegenüber der Kugel A geht dabei aber nicht mehr verloren. Man kann sagen, dieses Experiment verursacht zwar keinen direkten Energiege- winn, aber immerhin einen realen Zeitgewinn, der sich als Wegvorsprung äußert. Die Kugel B leiht sich demnach die Gravitationsenergie nur für eine begrenzte Zeit, verschafft sich damit den Wegvorsprung und gibt anschließend die benutzte Energie trotzdem wieder vollständig zurück. Dieses Verhalten kann mit einer Wärmepumpe verglichen werden, welche sich ebenfalls Wärme leiht, die später durch die Nutzung wieder zurück gegeben wird. Berechnung Da der Energieerhaltungssatz bei diesem Experiment ausdrücklich nicht verletzt wird, kann man mit seiner Hilf auch den Vorsprung der Kugel B berechnen. Dazu wird gemäß Abb. 27 die Starthöhe als h, die Tiefe der Mulde als Ah, und die mittlere Länge der Vertiefung als 1 bezeichnet. Unter der Annahme eines
1.3 Elektromagnetismus und Thermik 57 reibungslosen Systems, und der Voraussetzung, dass die gesamte Lageenergie (potentielle Energie) aus der Starthöhe in Bewegungsenergie (kinetische Ener- gie) umgewandelt wird, kann die Endgeschwindigkeit für die Kugel A auf der ebenen Fläche und für die Kugel B innerhalb der Vertiefung berechnet werden. Mit der Differenzgeschwindigkeit läuft die Kugel B, solange sie sich in der Vertiefung befindet schneller als die Kugel A, daraus ergibt sich mit Hilfe der Muldenlänge der Wegvorsprung. Wir sehen, dass die Masse der Kugeln, sowie die Gravitation in der Berechnung heraus fällt. Diese Größen sind für den Wegvorsprung nicht maßgeblich, was den Effekt einer zeitlich begrenzen Nut- zung der Gravitation nur noch weiter unterstreicht. vs = ^2*g*(/i + AA) Av = Av * t = (v_ Formel 1: Herleitung zur Berechnung des Wegvorsprungs Auch wenn das Kugelexperiment physikalisch erklärbar ist und eindeutig kein Energiegewinn entsteht, so stellt sich trotzdem, die vor allem philosophisch sehr interessante Frage: Wem keine zusätzliche Energie dem System z,ugeflos- sen ist, was außer Energie hat dann den Vorsprung der Kugel B verursacht? Aufbau Es mag viele verschiedene Möglichkeiten geben, dieses Experiment nachzu- stellen und jeder wird wohl die Materialien benutzen, die ihm am umgäng- lichsten sind. So sei hier nur ein möglicher Aufbau beschrieben. Abb. 28: Aufbau des Kugelexperiments
58 Kapitel 1: Was ist Freie Energie? Abb. 28 zeigt ein aus Kupferdrähten gelötetes Modell. Es hat den Vorteil, dass nur eine sehr geringe Reibung auftritt. Die Laufbahnen sind aus einem Stück gebogen und werden durch halbrunde Distanzstücke gehalten. Die genauen Abmessungen finden sich in Tabelle 3. Tabelle 3: Daten und Abmessungen des Kugelexperiments Kugeln: 2 Stahlkugeln mit 22mm Durchmesser Laufbahn: 15mm Spurbreite, Distanzstücke mit 10mm Radius Aus 2,5mm2 Installationsdraht gefertigt Gesamtlänge: 60cm Starthöhe: 5cm gegenüber der ebenen Bahn Vertiefung: 3.5cm tief, 10cm Radius h - 5cm \h - 3,5cm l = 10cm As = 10cm * 1 - 5 cm y 5cm + 3,5cm } 2,3cm Formel 2: Berechnung des Wegvorsprungs Abschließend wurde in Formel 2 mit Hilfe der hergeleiteten Formel 1 das auf- gebaute Modell nachgerechnet. Das Ergebnis von 2,3 cm Wegvorsprung stimmt gut mit dem in der Praxis auftretenden Vorsprung überein und zeigt uns die Richtigkeit der Rechnung. Betrachtung der Reibung Abschließend sollte noch erwähnt werden, dass bei einer realen Betrachtung der Reibung etwas andere Zustände herrschen. Der Effekt tritt zwar in gleicher Form auf, jedoch wird die Kugel B nach längerem Lauf trotzdem wieder zurückfallen, da ihre Endgeschwindigkeit um jenen Anteil, kleiner ist, der den zusätzlichen Reibungsverlusten auf der längeren Bahn mit der Vertiefung ent- spricht. Was nur noch weiter unterstreicht, dass eben keine Energie gewonnen wird. Zusammenfassung Ähnlich wie beim Kugelstoßversuch aus Kapitel 1.1.2 ein Energiedifferential durch Winkeländerung aufgespannt wird, kommt es hier durch die Belehnung
1.3 Elektromagnetismus und Thermik 59 der Gravitation zu einer zeitlichen Phasendifferenz zwischen den beiden Kugeln, Das zeigt ganz grundsätzlich, dass es sehr darauf ankommt, welche Systeme in welcher Weise miteinander verkoppelt werden, um einen Gewinn zu erzielen, In analoger Weise lässt sich leicht zeigen, dass selbst für den Betrieb eines Fahrzeuges keinerlei Energie benötigt wird, wenn man es an die Umgebungs- wärme ankoppelt. Denken wir uns dazu einen Lastkraftwagen, der mittels einer Wärmepumpe angetrieben wird und dessen große Außenfläche zur guten Wärmeaufnahme mit Absorbern bestückt ist. Wenn der Wagen startet, muss er zunächst eine gewisse Energiemenge aus der Umgebung abziehen, bevor er sich in Bewe- gung setzen kann. Es wird sich die Umgebung an dieser Stelle entsprechen abkühlen, Wenn er dann fährt, treten überall diverse Verluste auf, die sich letztendlich alle wieder in Wärme zurückverwandeln. Spätestens dann, wenn der Wagen bremst und zum Stillstand kommt, ist die gesamte Energie, die vor- her entzogen wurde, wieder in Wärme zurückverwandelt worden, einmal vor- ausgesetzt, dass er sich in der Ebene bewegt hat, In Summe wurde also nichts verbraucht und trotzdem hat sich der Wagen von einem Punkt zum anderen bewegt, Im Falle der Thesta-Distatica stellt sich demnach die Frage, welches Grundpo- tential für die Auskopplung von Freier, elektrischer Energie verwendet werden muss. Der erste Eindruck bei der Betrachtung des Geräts erinnert jedenfalls stark an elektrostatische Maschinen, wie sie bereits zur Jahrhundertwende gebaut wurden. Wenden wir uns daher an dieser Stelle dem klassischen Bereich der Elektro- statik zu und versuchen wir, nach einer allgemeinen Grundlagenbetrachtung neue Ansätze für die Freie Energie zu formulieren.

2 Elektrostatik Die Erforschung der Elektrostatik geht sehr weit in die Geschichte zurück und war neben dem Gewitter die erste Bekanntschaft des Menschen mit der Elekt- rizität. So hat bereits 600 v.Ch. der bekannte griechische Mathematiker Thales von Milet Versuche mit einem Bernsteinstab angestellt und damit elektrostati- sche Kräfte nachgewiesen. Auf dem Prinzip der Reibungselektrizität bauten viele Maschinen auf. 1663 experimentierte der Magdeburger Bürgermeister Otto von Guericke, der vor allem durch seine legendären Vakuumexperimente (Magdeburger Halbkugeln) bekannt wurde, mit Schwefelkugeln, die in einer Vorrichtung gerieben wurden. Später wurden dann Glaskugeln verwendet, die über eine Übersetzung in schnelle Rotation versetzt wurden. Erst viel später wurde das Prinzip der Influenz entdeckt, dass eine extreme Leistungssteigerung der Maschinen brachte. 2.1 Influenz Die elektrostatische Influenz ist das Gegenstück zur magnetischen Induktion. Da wir elektrische Felder nicht direkt wahrnehmen können, benötigen wir zum Nachweis ein Messgerät. Ein Elektroskop, oder auch Elektrometer genannt, ist ein sehr einfach aufge- bautes Messgerät für elektrostatische Spannungen. Für Versuche in der Elekt- rostatik ist cs ein sehr wertvolles Hilfsmittel- 2.1.1 Funktionsweise eines Elektroskops Ein Elektroskop besteht gemäß Abb. 29 aus zwei dünnen, beweglichen Metall- blättchen, die an einer starren Elektrode befestigt sind. Wird diese unter Span- nung gesetzt, so tritt zwischen den Blättchen eine elektrostatische Spannung mit gleicher Polarität auf. Dadurch kommt es zu einer Abstoßung der Blättchen untereinander, bzw. zu einer Anziehung gegenüber der entgegengesetzt gela- denen Umgebung und die Blättchen biegen sich auseinander.
62 Kapitel 2: Elektrostatik Abb. 30: Aufbau des Elektroskops 2.1.2 Aufbau eines Elektroskops Ein sehr einfach aufgebautes Modell zeigt Abb. 30. Es besteht aus zwei Strei- fen Alufolie, die an einem Kupferblechstreifen mit Leitsilber geklebt sind. Der Kupferstreifen ist an eine Messingschraube gelötet, die zur oberen Elektrode führt. Das Gestänge wird im Kunststoffdeckel eines kleinen Glases befestigt. Das Glas ist notwendig, damit die Blättchen nicht durch Luftbewegungen
2.1 Influenz 63 Fehlausschläge bringen. Trotz des einfachen Aulbaus ist es sehr empfindlich und liefert einen sichtbaren Ausschlag schon ab ca. 500 V. Beim Aufbau ist auf eine gute Isolation durch den Deckel zu achten, ein Metalldeckel sollte nicht verwendet werden. Sprühentladungen müssen gene- rell verhindert werden, da sie undefinierbare Ausschläge verursachen, wenn sich das Innere des Glases auflädt. Besonders gefährdet sind die Enden der Blättchen, sie sollten sauber abgerundet werden. Tabelle 4: Daten und Abmessungen des Elektroskops Bewegliche Blättchen: Breite: 5mm, Länge: 40mm Aus Alufolie, 1/100mm dick Starres Blättchen: Breite: 5mm, Länge: 45mm Aus 0,5mm dickem Kupferblech Glasgefäß: Durchmesser: 70cm, Höhe: 70cm Messelektrode: Durchmesser 25mm, Höhe 10mm Aus Messing, Kanten abgerundet 2.1.3 Experimente mit dem Elektroskop Das wichtigste Experiment ist der Nachweis der Influenz, also der Fähigkeit des elektrischen Feldes, in anderen Körpern Ladungen zu verschieben. Dazu verwenden wir ein Stück Kunststoff (PVC), wie z.B. ein Lineal. Dieses wird mit einem Wolltuch gerieben, wodurch es sich elektrostatisch auflädt. Bei Annäherung an die Messelektrode des Elektroskops kommt es zu einem Aus- schlag der Blättchen. Auffallend dabei ist, dass eine Fernwirkung besteht und die Elektrode keinesfalls berührt werden muss, um Ladungen hervorzurufen. Man sagt, die Ladungen werden influenziert. Es erfolgt dabei keine Ladungsübertragung, sondern es werden nur die norma- lerweise gleichmäßig verteilen Ladungen durch die Wirkung des Feldes an der Oberfläche der Elektrode konzentriert, sodass sie im übrigen Teil fehlen und sich so eine Spannungsdifferenz zur Umgebung einstellt. Wird das Lineal wieder zurückgezogen, so verschwindet der Ausschlag völlig und das Elektroskop ist nachher wieder ungeladen, wie zu Beginn des Versu- ches.
64 Kapitel 2: Elektrostatik 2.1.3.1 Nullpunktverschiebung der Influenz Das ist sehr ungünstig für die Ausnutzung der Influenz zur Spannungserzeu- gung in elektrostatischen Maschinen. Es wäre wünschenswert, dass die influen- zierte Ladung auch nach Entfernen des Erregers erhalten bleibt. .V .WWJA W.WAJ, x/z A’Ä Abb. 31: Ablauf des Influenzvorgangs K'iC-X'X^*X Um das zu erreichen, wird ein sehr einfacher, aber ebenso genialer Trick angewandt, der Ablauf ist in Abb. 31 dargestellt. Der Erreger wird dem Elek- troskop genähert, es zeigt sich ein Ausschlag. Jetzt wird das Elektroskop z.B. mit dem Finger berührt, um die influenzierten Ladungen gegen Erde abzu- leiten. Die Blättchen fallen dabei zusammen. Es ist darauf zu achten, dass beim Ableiten die Ladung des Erregers erhalten bleibt. Bei Verwendung eines Isola- tors ist das kein Problem, wird hingegen ein elektrisch leitender Erreger ver- wendet, so muss ein Sicherheitsabstand eingehalten werden, damit nicht auch die Ladungen des Erregers abfließen. Entfernt man daraufhin den geladenen Erreger, so spreizen sich die Blättchen wieder auseinander. Das Elektroskop enthält jetzt auch ohne Erreger eine dau- erhafte Ladung, die genutzt werden kann. Dieses Prinzip ist die Grandlage für viele elektrostatische Generatoren, wie wir sie in Kapitel 2.2 und 2.3 noch näher kennen lernen werden. Nähert man dem so aufgeladenen Elektroskop den Erreger erneut, so stellt man fest, dass jetzt die Blättchen zusammenfallen, statt sich noch weiter auseinan- der zu spreizen. Das deutet darauf hin, dass sich die Polarität der influenzierten Ladungen umgekehrt hat. 2.1.3.2 Der Faradaybecher Wir stellen einen Becher gemäß Abb. 32 auf das Elektroskop und laden ihn mit dem Lineal, analog zu Abb. 31 auf. Danach nehmen wir eine leitende Kugel, in diesem Fall ist das eine Styroporkugel mit Graphitüberzug an einem Faden, und berühren damit den Becher an der Außenseite. Dadurch fallen die Blatt-
2.1 Influenz 65 chen ein wenig zusammen, weil Ladungen auf die Kugel übergehen. Führt man die so geladene Kugel jetzt von oben in den Becher ein und berührt damit den Boden des Bechers, so steigt der Ausschlag wieder auf den ursprünglichen Wert an. Selbst wenn man die Kugel anschließend aus dem Becher hebt, ändert sich nichts mehr am Ausschlag. Die Kugel ist jetzt völlig ungeladeen, wie mit einem zweiten Elektroskop bewiesen werden kann, obwohl sie in leitender Verbindung mit dem immer noch geladnen Becher stand. Abb. 32: Versuch zum Faradaybecher Der Grund für dieses merkwürdige Verhalten liegt darin, dass das Innere eines leitenden Körpers immer frei von elektrischen Feldern und somit auch frei von Ladungen ist. Die gesamte Ladung eines Körpers sitzt nur an seiner Oberflä- che! Das soll nicht heißen, dass man den Becher innen mit Erde kurzschließen kann, ohne dass er sich entlädt. Metalle sind immer noch leitend! Er kann innen nur keine Ladungen abgeben, da sich eben alle Ladungen an seiner Außenfläche befinden. Mit einer Kugel auf einem isolierten Stab kann man aus dem Inneren keine Ladungen abziehen. Ebenso würde ein zweites Elektroskop innerhalb des Bechers keinen Ausschlag zeigen. Nur durch eine Berührung an der Außenfläche kann die Kugel geladen werden. Der Faraday-Effekt ist ein sehr interessanter elektrostatischer Effekt, der einen Bezug der Ladungen zur Oberfläche und zur Geometrie der geladenen Körper herstellt. Mit seiner Hilfe können Ladungen aufsummiert werden und so eine höhere Spannung erzeugt werden, als die Erregerquelle liefert, was beim Kelvingenerator aus Kapitel 2.2 Verwendung findet.
66 Kapitel 2: Elektrostatik 2.1.3.3 Zusammenhang zwischen Spannung und Kapazität Ein weiterer Effekt, der sich aus der Geometrie ableitet, ist die Kapazität. Mit einem geladenen Elektroskop kann man das Absinken der Spannung bei Erhöhen der Kapazität zeigen, was durch Formel 3 beschrieben wird. C = — ^U = — u c C = Kapazität in F Q = Ladung in As U = Spannung in V Formel 3: Zusammenhang von Spannung und Kapazität Auf das Elektroskop wird ein Körper mit großer Oberfläche, wie z.B. der Becher aus dem vorigen Versuch, gestellt und aufgcladen, die Blättchen zeigen daraufhin einen Ausschlag. Nähert man eine leitende, geerdete Fläche, wie z.B. die Hände, an den Becher ohne ihn zu berühren, so fallen die Blättchen zusammen und schlagen erst wieder aus, wenn man die Hände zurückzieht. Danach ist die Ladung des Elektroskops unvermindert hoch. Die fehlenden Ladungen waren in der erhöhten Kapazität zwischengespeichert. Man könnte auch sagen, die Ladungen aus dem Elektroskop sind in die Kondensatorflächen gezogen worden. Das Wort Kondensator stammt aus der Frühzeit der Elektrotechnik und geht auf diese Beobachtung zurück. Man verglich das Verschwinden von Ladungen mit dem Vorgang einer Kondensation von Ladungen an den Kondensatorflä- chen. In Fortsetzung dieses alten Gedankens ist die Funktion eines Kondensators demnach nicht nur darauf beschränkt als Ladungsspeicher zu dienen, sondern kann, wie das Wort »Kondensation« bereits impliziert, in einem nicht linearen Schwingkreis auch für Phasentrennungen eines Elektronen bzw. loncnmediums benutzt werden. Überhaupt ist eine neuartige Verwendung eines Kondensators einer der Ausgangspunkte für Forschungen im Bereich einer elektromagneti- schen »Wärmepumpenfunktion« und so gesehen von großem Interesse.
2.2 Kelvingenerator 67 2.2 Kelvingenerator Ein sehr interessantes Gerät, dass die Influenz zur Erzeugung von elektrostati- scher Ladung ausnutzt, ist der Kelvingenerator, benannt nach seinem britischen Erfinder William Thomson Kelvin (später Lord Kelvin) (1824 - 1907). Der Kelvingenerator ist auch unter dem Namen Wassertropfengenerator, oder auch Wasserfaden versuch nach Viktor Schauberger bekannt. 2.2.1 Funktionsweise Abb. 33: Prinzip des Kelvingenerators Der Kelvingenerator, gemäß Abb. 33, ist ein elektrostatischer Generator, der zum Ladungstransport Wassertropfen verwendet. Aus einem Vorratsbehälter fließt über zwei Düsen ein dünner Wasserstrahl nach unten. Dieser hat die Eigenschaft, sich nach einiger Zeit durch die Oberflächenspannung und die gleichmäßige Beschleunigung durch die Gravitation zu Tropfen abzuschnüren. Es ist von entscheidender Bedeutung für die Funktion, dass sich die Tropfen erst innerhalb der beiden Influenzringe bilden.
68 Kapitel 2: Elektrostatik Nur so ist es möglich, dass Ladungen dauerhaft im Tropfen Zurückbleiben. Würden die Tropfen einzeln von oben nach unten durch den Ring fallen, dann würde zwar beim Aunähern eine Ladung infliienziert werden, beim Entfernen vom Ring aber würde sie wieder verloren gehen. Das ist vergleichbar mit dem im Kapitel 2.1,3 beschriebenen Influenzeffekt am Elektroskop. Dort musste das Elektroskop ableitend berührt werden und hier ist es analog dazu notwendig, den elektrischen Nullpunkt in den Influenzring hinein zu schieben. Das macht der Wasserstrahl, der über den Vorratsbehälter eine leitende Verbindung zwi- schen den beiden Ringen herstellt und genau auf dem Erdpotential liegt. Der bis zur Mitte des Rings reichende Wasserstrahl ist vergleichbar mit dem ablei- tenden Berühren des Elektroskops, oder mit den Neutralisatorbürsten bei der Influenzmaschine. Sie können sich jeden einzelnen Tropfen als kleines Elektroskop vorstellen, dass durch den geladenen Ring fällt. Erst wenn die Ableitung genau innerhalb des Ringes aufgehoben wird, lädt es sich beim Verlassen statisch auf. Wenn das gewährleistet ist, verlassen die Tropfen den Ring mit der umgekehrt gepolten, influenzierten Ladung, fallen auf den Sammelbehälter zu und geben dort ihre Ladung nach dem Prinzip des Faradaybechers aus Kapitel 2.1.3,2 ab. Ein Behälter sammelt wegen des Influenzprinzips immer die umgekehrte Pola- rität, wie der darüber liegende Influenzring hat. Jetzt wird auch klar, warum die Behälter bzw. Ringe jeder Seite miteinander ausgekreuzt verbunden sind. Die Ladung des einen Behälters dient dazu, im anderen die entgegen gesetzte Ladung zu influenzieren. Dieses gegentaktähnliche Prinzip führt dazu, dass sich der Generator in der Praxis immer von selbst erregt. Ist einmal auf einer Seite, durch geringe, zufäl- lige Unregelmäßigkeiten in der Feldverteilung, eine Ladungseinheit entstan- den, dann nimmt die andere Seite sofort die entgegengesetzte Polarität an. Daraus folgt, dass bei einem vollkommen symmetrischen Aufbau es dem Zufall überlassen bleibt, mit welcher Polarität der Generator anläuft. Hat sich z,B, auf der linken Seite eine größere Ladung gebildet, so verursacht sie eine stärkere Influenz auf der rechten Seite, was wiederum die Ladung auf der rechten, bzw, über die Rückkopplung die Influenz auf der linken Seite ver- stärkt, Auf diese Weise bilden sich zwischen den beiden Auffangbehältem rasch sehr hohe, elektrostatische Spannungen im kV-Bereich. Ist die Spannung hoch genug, so kommt es zu einem Überschlag an der Fun- kenstrecke.
2.2 Kelvingenerator 69 2.2.2 Energieumwandlung Die gewonnene elektrische Energie stammt natürlich aus der Lageenergie des Wassers, das zuerst einmal in die Höhe gehoben werden musste. Die eigentli- che Umsetzung erfolgt unterhalb der Influenzringe, wenn die Wassertropfen entgegen der Anziehung des Rings nach unten fallen und in weiterer Folge dann gegen die abstoßende Kraft des Auffangbehälters fallen müssen. Das führt bei zu hoher Spannung zu einer regelrechten Ablenkung der Tropfen. Man kann gut hören, wie mit steigender Ladung die Tropfen immer sanfter und leiser im Behälter auftreffen. Die kleineren Tropfen werden schon im Influenzring abgelenkt, da sie von der ungleichnamigen Ladung des Ringes angezogen werden. Sie fliegen dann, auf mitunter sehr skurrilen Bahnen herum und versuchen sogar den Ring zu umkreisen, landen aber wegen der gleichen, abstoßend wirkenden Ladung sicher nie im Behälter. 2.2.3 Aufbau Abb. 34 gibt in Verbindung mit Tabelle 5 die wichtigsten Daten und Abmes- sungen wieder. Abb. 35 zeigt das fertig aufgebaute Modell. Es liefert Spannun- gen bis zu 40kV, wie mit Hilfe der Funkenstrecke und Tabelle 7 gemessen werden kann. Die erzeugte Leistung ist aber relativ gering und reicht nur für ein kurzes Aufblitzen der Leuchtstofflampe aus. Die erzeugten Ströme sind so gering, dass jeder unnötige Ladungsverlust ver- mieden werden muss. Daraus folgen zwei wichtige Punkte, die beim Aufbau eines solchen Gerätes unbedingt beachtet werden sollten und allgemein für alle elektrostatischen Generatoren gelten.
70 Kapitel 2: Elektrostatik Abb. 34: Abmessungen des Kelvingenerators 320 100
2.2 Kelvingenerator 71 Abb. 35: Der fertig aufgebaute Kelvingenerator 2.2.3.1 Sprühentladungen vermeiden An allen Kanten und Spitzen bilden sich bei höheren Spannungen Sprühentla- dungen, wodurch Ladungen in den Raum abfließen. Es sind deshalb nur Gefäße bzw. Ringe mit runden Kanten und umgebogenen bzw. dicken Rändern zu ver- wenden. Auch an sehr dünnen Verbindungsleitungen können Sprühentladungen auftreten, sodass die Gestänge möglichst dick ausgeführt werden sollten. Man darf aus dem gleichen Grund die zur Lastankopplung verwendete Fun- kenstrecke nur als Kugelfunkenstrecke ausführen. Eine Spitzenstrecke verhin- dert meist jeglichen Aufbau von Ladung. Auch Wassertropfen können eine Spitzenwirkung hervorrufen, wenn sie sich auf einer leitenden Fläche gebildet haben. Ein Abwischen der Tropfen behebt oft solche Probleme. 2.2.3.2 Kriechströme vermeiden Es lässt sich kaum vermeiden, dass Wasser herumspritzt. Es sind deshalb was- serabweisende Isolatoren wie Kunststoff, Plexiglas oder Keramik zu verwen- den, poröse, wasseraufnehmende Stoffe, wie Papier oder Holz sind völlig
72 Kapitel 2: Elektrostatik ungeeignet. Durch den mechanischen Aufbau sollte sicherstellt werden, dass nur wenig Tropfen auf die Isolatoren gelangen können (abdecken der Isolato- ren). Eine geringere Oberfläche (kleiner Durchmesser) der Isolatoren vermin- dert ebenfalls die Kriechströme. Auch die, bei längerem Betrieb entstehende Luftfeuchtigkeit, kann zu unerwünschten Ableitungswiderständen führen. Tritt dies ein, empfiehlt es sich, alle Isolierteile mit einem Föhn zu trocknen. Die Luftfeuchtigkeit ist auch der Grund dafür, warum es an manchen Tagen besser funktioniert als an anderen. Tabelle 5: Daten und Abmessungen des Kelvingenerators Vorratsbehälter: 1 Liter Küchenmaß aus Edelstahl 115mm Außendurchmesser, 125mm hoch Düsen: Düsen von Schweißbrenner Loch auf 2mm Durchmesser aufgebohrt Rohrleitungen: Messingrohr. 7mm Außendurchmesser Influenzringe: »Faschingskrapfenform« aus Weißblech, 50mm Innendurchmesser, 40mm hoch Auffangbehälter: */2 Liter Küchenmaß aus Edelstahl 94mm Außendurchmesser, 95mm hoch Bodenisolatoren: Plexiglas Rundstab 20mm Durchmesser. 50mm lang Ring Isolatoren: Plexiglas Rundstab 20mm Durchmesser, 58mm lang Leuchtstofflampe Verbindungsleitungen: 7W-Sparlampe, ohne Elektronik, ohne Heizung Aluminium Rundstab, 5mm Durchmesser Zusammenfassung Obwohl der Kelvingenerator ein klares Funktionsprofil gemäß den bisher bekann- ten elektrostatischen Gesetzen aufweißt, zeigt er uns doch eine Reihe von Er- scheinungen, die in Zusammenhang mit der Thesta-Distatica von Interesse sind. So ist die damit betriebene Gasendladungslampe nicht direkt in den Stromkreis gekoppelt, da dies zum sofortigen Abfließen der Ladungen führen würde und gar keine hohe Spannung entstehen könnte. Über die Ankopplung der Lampe mittels der Kugelfunkenstrecke wird sichergestellt, dass sich an den Konden- satorflächen der Gefäße zunächst einmal genügend Ladungen ansammeln können, um dann beim Überschlag die Lampe zu zünden. Verkleinerung bzw. Vergrößerung der Funkenstrecke erhöht bzw. erniedrigt damit auch die Puls- frequenz der Lampe.
2.3 Influenzmaschine 73 Dieses Verhalten zeigt bereits, das Elektrostatik immer auch mit dem Schwin- gungswesen in Beziehung zu setzen ist und keinesfalls von einem rein stati- schen Vorgang gesprochen werden kann. Hier drängt sich die Frage auf, inwieweit komplexe Schwingungen an sich die Brücke zwischen unterschiedli- chen Energieebenen herstellen. Auch kann der Effekt des Ladungsaufbaues nur dadurch zustande kommen, dass der am Beginn des Prozesses zufällig herrschende, minimale Ladungsun- terschied konsequent über die gekreuzten Bügel rückgekoppelt wird und sich so mittels Influenz Tropfen für Tropfen eine immer größere Ladungsmenge aufbauen kann. Das Wesen eines rückgekoppelten Wirkungsprinzips beruht auf einer gegenseitigen Aufschaukelung des Ladungspotentials, als erste Stufe eines Kaskadeneffektes. Auf rückgekoppelte Systeme trifft man in fast allen Bereichen der Technik. Rückkopplung ist für viele Geräte ein ganz wesent- liches Prinzip, um auf hohem Leistungsniveau arbeiten zu können. Es ist daher nicht erstaunlich, dass gerade die Elektrostatik mit ihren relativ geringen Leis- tungsdichten dieses Prinzip nutzt. 2.3 Influenzmaschine Die Influenzmaschine, auch Elektrisiermaschine, oder, nach ihrem britischen Erfinder James Wimshurst (1832-1903), Wimshurstmaschine genannt, ist ein elektrostatischer Generator, der ebenfalls ein rückgekoppeltes System für den Ladungsaufbau verwendet. Abb. 36: Prinzip der Influenzmaschine
Kapitel2: Elektrostatik Abb. 37: Influenzmaschine 2.3.1 Funktionsweise Die Influenzmaschine nutzt den unter Kapitel 2.1.3 beschriebenen Effekt der Influenz aus, um sehr hohe elektrostatische Spannungen zu erzeugen. Dazu werden gemäß Abb. 36 zwei Scheiben mit leitenden, voneinander isolierten _ _ _ • * Segmenten in gegenläufige Rotation versetzt (Segmente zur besseren Über- sichtlichkeit nicht eingezeichnet). Die vordere Scheibe läuft im Uhrzeigersinn, die hintere dagegen. Zur Erklärung der Funktion nehmen wir an, auf dem obersten Segment der vorderen Scheibe, befinde sich durch immer vorhandene, zufällige Unregelmä- ßigkeiten in der Ladungsverteilung eine negative Ladungseinheit. Diese läuft im Uhrzeigersinn auf der Scheibe mit, dabei wird in jedem vorbeilaufenden Segment auf der hinteren Scheibe eine positive Ladungseinheit influenziert, die dann auch wieder verschwindet, wenn sich das Segment entfernt. Erst wenn das negativ geladene Segment in den Bereich der hinteren Neutralisatorbürste rechts oben kommt, wird der Nullpunkt der Influenz verschoben und sie beginnt dauerhaft zu wirken. Die vom hinteren Neutralisator gegen den Uhr- zeigersinn weglaufenden Segmente werden daher eine dauerhafte, positive Ladung mit sich tragen. Diese positiven Ladungen influenzieren im Bereich des vorderen Neutralisators, links oben, in gleicher Weise dauerhafte negative
2.3 Influenzmaschine 75 Ladungen, die auf der vorderen Scheibe im Uhrzeigersinn weglaufen. Diese beiden Vorgänge verstärken sich nach einem Gegentaktprinzip. Wesentlich für die gegenseitige Verstärkung ist dabei, dass zumindest- zwei Segmente in dem gerade durch die Bürste ableitenden Segment auf der gegen- überliegenden Scheibe Ladungen influenzieren. Nur so ist es überhaupt mög- lich, dass sich die Ladung kontinuierlich erhöht. Würde immer nur ein Seg- ment als Erreger des gegenüberliegenden Segments auftreten, so wäre die influenzierte Ladung genau gleich groß wie die Anfangsladung und die Span- nung könnte sich nicht von Null weg aufbauen. Die Anzahl und der Abstand zwischen den Segmenten ist daher für die Selbsterregung sehr wichtig. Die so entstandenen Ladungen laufen jetzt auf die beiden Abnehmer am linken und rechten Rand zu und geben ihre Ladung meist über Sprühentladungen be- rührungslos ab. Diese wird in zusätzlich angebrachten Kondensatoren, soge- nannten Leydnerflaschen gesammelt, damit ein kräftiger Funkenüberschlag möglich wird. Auf der unteren Hälfte der Scheiben funktioniert die Spannungs- erzeugung in gleicher Weise. 2.3.2 Aufbau Moderne Influenzmaschinen besitzen Scheiben aus Plexiglas. Darauf werden leitende Segmente aus Alufolie aufgeklebt. Auch mit Hilfe eines metallhaltigen Lacks, wie etwa Leitsilber, können die Segmente aufgedruckt werden. Es ist auf einen etwaigen Abrieb der Segmente zu achten, der diese dann kurzschließt. Daher ist auch die richtige Wahl der Neutralisatorbürsten wichtig. Diese sollten unter möglichst geringer Reibung die Segmente nur ganz leicht berühren. Am besten eignen sich dazu Antistatikpinsel von Kopiergeräten oder Laserdrucken. Alternativ kann auch eine hochflexible Kupferlitze verwendet werden. Tabelle 6: Daten und Abmessungen der Influenzmaschine Scheiben: Aus Plexiglas: 30cm Durchmesser, 4mm dick Segmente: 28, 60mm lang, unten 8mm, oben 12mm breit Doppelkugeln: Große Kugel; 20mm Kleine Kugel: 11mm Abstand dazwischen 5mm Leydnerflaschen: Glasbecher, 32mm Außendurchmesser 160mm lang, auf 120mm mit Alufolie beklebt. Kapaziät: 2x 180pF in Serie = 90pF
7 6 Kapitel 2: Elektrostatik 2.3.2.1 Ladungsverluste vermeiden Für das Erreichen hoher Schlagweiten müssen Ladungsverluste durch Sprüh- entladungen unbedingt vermieden werden. Alle spannungsführenden Teile müssen abgerundet sein und dürfen keine spitzen Ecken oder Kanten aufwei- sen. Die Verwendung einer Kugelfunkenstrecke ist zwingend nötig. Uner- wünschte Sprühentladungen lassen sich am leichtesten beim Betrieb in einem r völlig abgedunkelten Raum lokalisieren. Für eine erste Fehlerbehebung hilft es oft schon, die entsprechende Stelle mit Isolierband abzukleben. 2.3.2.2 Richtige Einstellung der Neutralisatoren Über die Lage der Neutralisatoren lässt sich die Ausgangsspannung der Maschine einstellen. Die Lage der Neutralisatoren gibt dabei vor, wie weit die Ladungen voneinander entfernt werden, also wie hoch die Spannung aüfgebaut wird. Werden die Bügel steil angestellt, so dass sie beinahe die Treibriemen be- rühren, ist die Maschine auf hohe Ausgangsspannung bei geringem Strom einge- stellt. Für die Erzielung langer Schlagweiten ist diese Einstellung zu wählen, z Werden die Bügel dagegen sehr flach, nahe den Kollektorelektroden gestellt, so ist die Maschine auf hohen Ausgangsstrom eingestellt. Diese Einstellung ist für die meisten Experimente wie z.B. die elektrostatischen Motore aus Kapitel 2.4, bei denen es nicht um Schlagweite geht, zu bevorzugen. 2.3.3 Experimente mit der Influenzmaschine 2.3.3.1 lonenwind Abb. 38: Nachweis des lonenwinds
2,3 Influenzmaschine 7 7 Stellt man eine Kerze, gemäß Abb. 38, zwischen die Elektroden einer Influenz- maschine mit abgeschalteten Kondensatoren, so ist eine Luftströmung vom Pluspol zum Minuspol festzustellen. * Die Erscheinung ist ähnlich, wie in der Geisslerröhre aus Kapitel 1.3.2, und lässt den falschen Schluss zu, dass der Strom von Plus nach Minus fließt, woraus in früherer Zeit die so genannte technische Stromrichtung entstanden ist. Das liegt aber einfach daran, dass die positiven Ladungsträger, also ionisierte Luftmole- küle, eine viel größere Masse haben, als die negativen Elektronen. Neben einer Kerze gibt es aber noch eine andere, einfachere Möglichkeit die Polarität einer Influenzmaschine festzustellen. 2.3.3.2 Feststellen der Polarität WM 8 MR» felflslfÄäö Abb. 39: Elektrodenstellung zum Austesten der Polarität Abb. 40: Richtige Stellung der Doppelkugeln für maximale Funkenlänge
78 Kapitel 2: Elektrostatik Nach dem Anlaufen einer Influenzmaschine ist es dem Zufall überlassen, wel- che Elektrode welche Polarität hat, sie sollte daher immer getestet werden. Dazu stellt man die zu testende Elektrode, in Abb. 39 die rechte, weit unter die andere, sodass der zu erwartende Funken die dünne Stange und nicht die Kugel der gegenüberliegenden Elektrode treffen wird. Wenn nach dem Anlauf ein zischendes Geräusch hörbar wird und es kaum Funken gibt, dann ist die unten stehende Elektrode die negative. Wenn jedoch laufend Funken überspringen, dann ist es die positive. Bei umgekehrter Elektrodenstellung muss jeweils der andere Effekt auftreten. Die Erklärung für dieses unterschiedliche Verhalten liegt darin, dass die Ladungsträger, sich auf der negativen Elektrode zusammendrängen, während es auf der positiven kaum Ladungen gibt. Auf der negativen Elektrode bildet sich daher viel früher eine Sprühentladung, als auf der positiven. 2.3.3.3 Unterschiedliche Eigenschaften der Pole Abb. 56 zeigt die Sprühentladung an den Polen einer Influenzmaschine mit ausgeschalteten Kondensatoren. Am Minuspol (links) ist ein sehr kleiner, aber heller Leuchtpunkt zu sehen, der einen kurzen, aber hell leuchtenden Faden ausbildet. Das typische Bild einer Sprühentladung. Am Pluspol (rechts) hinge- gen bilden sich eine Vielzahl von sehr schwach leuchtenden, aber extrem lan- gen Fäden, die bis zu 10 cm lang werden können. Die Fäden gehen auch nicht von einem einzigen Punkt aus, sondern von einem relativ großen Teil der Oberfläche. Diese unterschiedlichen Erscheinungen können mit dem Prinzip von Druck und Sog verglichen werden. Denken Sie nur an einen Ventilator, dessen Druckseite noch in einer Entfernung von einigen Metern nachzuweisen ist, während die Saugseite ihre Wirkung schon nach wenigen Zentimetern verliert. Aus diesem Verhalten folgt, dass auch im Normalbetrieb an der negativen Elektrode viel früher eine Sprühentladung auftritt, als auf der positiven. Das muss für das Erzielen der maximalen Funkenlänge vermieden werden und so wird gemäß Abb. 55 an der negativen Seite eine größere Kugel verwendet. Die meisten Maschinen sind aus dem gleichen Grund mit den etwas seltsam aussehenden Doppelkugeln ausgerüstet. Damit kann sowohl eine große, als auch eine kleine Kugel simuliert werden. Ist z.B. so wie in Abb. 40 die rechte Elektrode die negative, so wird sie hoch aufgestellt und die positive ihr von unten genähert. Dadurch wird sozusagen nur der untere Teil, also die große
2.3 Influenzmaschine 79 Kugel, der negativen Elektrode verwendet. Es ist auch gut zu erkennen, wie der Funke auf der großen Kugel einschlägt. Wie sich aus dem Verhalten der Elektronen zeigt, gelten offenbar auch im Bereich der Elektronenflüsse analoge Gesetze wie man sie aus dem Bereich kornpressibler Gasmedien kennt. Bisher wurde aber noch nie darauf Rücksicht genommen, geschweige denn Methoden erdacht Ionen bzw. Elektronen durch oszillierende Zug- und Druckveränderungen zur Konzentration ungerichteter Quantenschwingungen (elektrische Thermik, thermisches Rauschen) ähnlich wie in einer Wärmepumpe heranzuziehen. Dass die Elektrostatik ohnehin nur in Zusammenarbeit mit dem diskontinuier- lichen Prozess der Entladung über die Funkenstrecke zu großen Leistungen fähig ist, zeigt ein weiteres Experiment. Ähnlich wie beim Kelvingenerator kann auch mit der Influenzmaschine eine Gasentladungslampe zum Leuchten gebracht werden. Man hält dazu die Röhre einfach zwischen die beiden Pole und schon beginnt sie zu zucken. Bei einem direkten, galvanischen Anschuss der Röhre hingegen fließen die erzeugten Ladungen sofort ab, ohne dass ein Aufleuchten beobachtet werden kann. Da diese Erregung aber nur rein kapazitiv durch das Glas der Röhre passiert, muss man davon ausgehen, dass erst die Umsetzung des hochgespannten Gleichstromes durch die Funkenstrecke hin zu hochfrequenteren Anteilen, zu einer nennenswerten Energiedichte führt, welche die Lampe dann ionisieren kann. Die Thesta-Distatica scheint der Elektrostatik jenes fehlende Element hinzuzu- fügen, indem sie sie in geschickter Weise mit hochfrequenten Systemen ver- knüpft und zusätzlich noch das diskontinuierliche Zünden der Funkenstrecke in einen ununterbrochenen, harmonischen Schwingungsvorgang mit hoher Ener- giedichte überführt. Tabelle 7: Durchbruchspannung der Luft bei 1013 mbar und 18 °C zwischen zwei Kugeln mit 1 cm Durchmesser Abstand in cm Spannung in kV 0,1 5 0.2 8 0,3 ll,2
80 Kapitel 2: Elektrostatik Abstand in cm Spannung in kV 0,4 13.5 0.5 16.2 0.6 19,8 0,7 22 0.8 23,9 0,9 27 1 29,8 2 42.8 3 51,3 4 61,5 .5 66,4 2.3.3.4 Berechnung der erzeugten Leistung Direkte Messungen an einer Influenzmaschine sind fast unmöglich, da durch den Innenwiderstand eines Spannungsmessgeräts sofort die Ladung abfließt und sich gar keine hohe Spannung aufbauen kann, es kommen daher nur leistungslose Messgeräte, wie z.B. das Elektroskop aus Kapitel 2.1.1 in Frage. Nur der Kurzschlussstrom kann mit herkömmlichen pA-Metern gemessen werden. In der Praxis empfiehlt es sich daher, die Spannung über die Schlagweite zu bestimmen, dazu kann die Tabelle 7 verwendet werden, die für eine Kugel- funkenstrecke mit einem Kugeldurchmesser von 1 cm gilt. Zur Ermittlung der erzeugten Leistung stellt man die Funkenstrecke auf einen definierten Abstand, aus dem die Spannung folgt. Dann misst man bei zuge- schalteten Kondensatoren die mittlere Zeit zwischen zwei Funkenüberschlägen. Daraus kann gemäß Formel 4 mit dem vorher gemessenen Kurzschlussstrom zuerst auf die Speicherkapazität und dann auf die erzeugte Leistung zurückge- rechnet werden. Wenn ein Kapazitätsmessgerät zur Verfügung steht, oder wenn die Kapazität der Leydnerflaschen bekannt ist, empfiehlt es sich, mit diesem Wert zu arbei- ten, da der Strom bei Nennspannung im Allgemeinen höher ist, als der Kurz- schlussstrom.
2.4 Elektrostatische Motore 81 U = 66,4k V l=6pA t = 1s I *t ~Ü~ 6*10 ' A*ls 4 ---------;— = 90,4 pF 66,4* 101 V U = 66,4kV C = 90,4 pF t = \s „ C*U2 90,4 *10~i2F* (66,4 *1O3K)2 „z P --------=------------------------------= 199,3m W 2* t 2*15 Formel 4: Berechnung der Abgabeleistung einer Influenzmaschine 2.4 Elektrostatische Motore Mit zwei Influenzmaschinen kann in einem einfachen Versuch das motorische Prinzip gezeigt werden. Werden die beiden Maschinen mit ihren Hochspan- nungsausgängen verbunden und eine angetrieben, so wirkt die andere als elekt- rostatischer Motor. Es empfiehlt sich, bei der als Motor arbeitenden Maschine, die Treibriemen von der Kurbel zu lösen, damit möglichst wenig Reibung die Rotation bremst. Die als Motor arbeitende Maschine dreht sich bei gleicher Stellung der Neutra- lisatoren in umgekehrter Richtung. Daraus kann man folgern, dass diese Kraftwirkung auch im normalen Betrieb auftritt, es ist dies die Generatorrück- wirkung der Influenzmaschine. Diese kann an einer einzelnen, leichtgängigen Maschine, ohne Treibriemen gezeigt werden. Dazu dreht man die Scheiben von Hand an, bis sich die Spannung aufgebaut hat, ohne dass es dabei zu einem Überschlag kommt. Nach dem Stillstand laufen die Scheiben dann, durch die in den Kondensatoren gespeicherte Energie, kurz in umgekehrter Richtung wieder an. Diesen Effekt spürt man auch an einer Influenzmaschine im Normalbetrieb, kurz vor dem Funkenüberschlag ist sie schwerer zu drehen als danach.
82 Kapitel 2: Elektrostatik 2.4.1 Elektrostatischer Scheibenläufer Das motorische Prinzip der Influenzmaschine, mit zwei gegenläufigen Schei- ben. ist für den Betrieb eines Motors nicht sehr dienlich. Besser ist natürlich ein Motor mit nur einem beweglichen Teil. Der Scheibenläufermotor verwirklicht dies, indem eine Scheibe durch festste- hende Statorplatten ersetzt wird. 2.4.1.1 Funktionsweise Abb. 41: Prinzip des Scheibenläufers Abb. 41 zeigt das Prinzip eines 4poligen Scheibenläufers. Zur Erklärung der Funktion betrachten wir ein Segment auf der Scheibe. Nehmen wir an, es be- findet sich genau unter der oberen, positiven Sprühelektrode, wo es positiv aufgeladen wird. Ihm gegenüber befindet sich die rechte negativ geladene Sta- torplatte. Es wird also zwischen Segment und Platte zu einer Kraftwirkung kommen, welche die Scheibe in Richtung der negativen Elektrode dreht. Alle nachkommenden Segmente werden durch die Sprühelektrode ebenfalls positiv aufgeladen.
2.4 Elektrostatische Motore 4 Abb. 42: Aufbau des Scheibenläufers Diese Kraft wirkt jetzt so lange, bis sich das erste Segment genau über dem hinteren Rand der negativen Platte befindet. Ohne weitere Maßnahmen würde sich in dieser Position die Kraftwirkung umkehren und die Scheibe wieder abbremsen. Doch genau über dem Rand der negativen Platte befindet sich eine Sprühelektrode der negativen Seite. Die negativen Ladungen neutralisieren dort die Ladung der Segmente und dadurch wird die gegen die Laufrichtung wirkende Kraft aufgehoben. Das Segment kann sich weiter drehen, bis es die 2. negative Sprühelektrode erreicht. Dort wird die negative Ladung in voller Menge aufgebracht und der Vorgang wiederholt sich mit umgekehrter Polari- tät. 2.4.1.2 Aufbau Abb. 42 zeigt das fertig aufgebaute Modell. Sehr wichtig für die Funktion ist eine extrem geringe Lagerreibung. Alle normalen Kugellager mit Schmiermit- tel sind vollkommen ungeeignet. Am besten eignen sich Kunststofflager. Diese Lager dürfen nicht geschmiert werden, nur dann sind sie extrem leichtläufig. Steht kein Kunststofflager zur Verfügung, kann auch ein normales verwendet werden, wenn das gesamte Schmiermittel heraus gewaschen und das Lager trocken, ohne Dichtringe verwendet wird. Die Scheibe muss auf jeden Fall so leicht laufen, dass sie ca. 1 Minute lang nachläuft, wenn man sie von Hand andreht! Der Rotor wird gemäß Abb. 43 auf eine einseitige, kupferbeschichtete Leiter- platte geätzt. Die Abmessungen des Begrenzungsquadrates betragen 140x140 mm. Die weißen Flächen werden weggeätzt, die schwarzen bleiben bestehen. Die Scheibe wird entlang des äußeren Kreises ausgeschnitten. Zu beachten ist, dass
84 Kapitel 2: Elektrostatik dieser Kupferring nicht bestehen bleibt, da es sonst zu Überschlägen und Kurzschlüssen kommen kann. Gegebenenfalls muss das Kupfer am Rand weggefeilt werden. Abb. 43: Layout des Scheibenläufers, Abmessungen 140x140mm (Maßstab 1:2) Tabelle 8: Abmessungen des Scheibenläufers Grundplane: Plexiglasplatte 150 x 150 x 6mm Rotor: Glasfaser Printplatte. 13cm Durchmesser, 1.5mm dick 20 Segmente, 30mm lang, außen 7mm, innen 5mm dick Lager: Kunststofflager, Type: CM626. ohne Schmiermittel ID: 6mm, AD: 19mm Gestänge: 5mm dicke Al-Stäbe 20mm Abstand zueinander Sprühelektroden: 4mm dicke Al-Stäbe, ca. 60° abgewinkelt kurze Elektrode: 30mm lang lange Elektrode 50mm lang Statorplatten: 1.5mm dickes Al-Blech, Kanten gerundet 40mm lang, außen 25mm, innen 20mm breit.
2.4 Elektrostatische Motore 85 2.4.1.3 Betrieb Der Scheibenläufer eignet sich wegen seiner geringen Stromaufnahme sehr gut für die Versorgung über eine Influenzmaschine. Mittlere Influenzmaschinen können ca. 5 uA liefern, nach Tabelle 9 kann damit eine Drehzahl von etwas über 750 U/min erreicht werden. Tabelle 9: Betriebsdaten des Scheibenläufers Betriebsspannung: 12 kV 15 kV 17 kV Stromaufnahnie: 4 uA 10 pA 17 tiA Leistungslaufnahme: 48 mW 150 mW 289 mW Drehzahl: 750 U/min 1500 U/min 2000 U/min 2.4.1.4 Beobachtungen Aus dem Prinzip unter Kapitel 2.4.1.1 folgt, dass sich ein derartiger Motor immer in die gleiche Richtung dreht, egal in welcher Polarität die Spannung eingespeist wird. Erst durch Verdrehen der Sprühelektroden kann die Dreh- richtung geändert werden. Das steht im krassen Gegensatz zu den magne- tischen Motoren und weist wieder auf den starken Bezug der Elektrostatik zur Geometrie hin, wie schon in Kapitel 2.1.3 festgestellt wurde. Weiter ist noch zu bedenken, dass dieses Prinzip nicht umkehrbar ist. Werden die Elektroden nach dem Hochlauf kurzgeschlossen, so bremst der Motor nicht stärker, wie es bei einem magnetischen Motor der Fall wäre. Auch wenn die Scheibe angetrieben wird, entsteht keine Ladungstrennung an den Elektroden. Dazu fehlen die Neutralisationsbürsten, die den Nullpunkt der Influenz ver- schieben, wie sie etwa bei der Influenzmaschine aus Kapitel 2.3 vorhanden sind. Bei elektrostatischen Motoren tritt sehr klar das Prinzip der Energieumwand- lung zu Tage, da es nicht durch Verluste überdeckt ist, wie das bei magneti- schen Motoren der Fall ist. Der Strom steigt erst mit der Drehzahl an. Im Augenblick des Einschaltens besitzt der Motor keine Stromaufnahme, da er im Stillstand ja auch noch keine Leistung abgibt. Wie aus dem Aufbau erkennbar ist, benötigt man für den Betrieb des Systems neben der dualen Aufspannung der Polarität zwischen Plus und Minuspol an jedem Pol auch noch eine Dreiteilung in zwei Elektroden und eine Platte. Im ersten Schritt werden die Ladungen aufgebracht, im zweiten wird die elektro-
86 Kapitel 2: Elektrostatik statische Kraftwirkung ausgenutzt und im dritten Schritt werden die Ladungen neutralisiert. Obwohl es so aussieht, als ob einfach nur Sprühladungen auf den Rotor aufge- bracht werden und sich dieser losdreht, durchlaufen die Plättchen am Rotorum- fang in Wirklichkeit eine pulsierende Ladungsschwingung zwischen positiver und negativer Polarität, mit einem Nulldurchgang. Dabei wird im Bereich des Nulldurchganges kein Drehmoment erzeugt, so dass der Rotor in diesem kur- zen Abschnitt nur durch seine gespeicherte kinetische Energie weiterläuft, bis neue Ladungen beaufschlagt werden. Auch bei einem Stirlingprozess gibt es zwischen den beiden Phasen der Kolbenschwingungen einen analogen Todpunkt, der dort ebenfalls mit einer rotierenden Schwungmasse überwunden wird. Überhaupt erinnert der Vorgang auf einem Plättchen an den Prozess einer Zweikolbenmaschine in der abwech- selnd innerhalb eines Zylinders eine Erhöhung und Erniedrigung des Gas- drucks erfolgt. Damit das System funktioniert, benötigt man schließlich zwei Zylinder, die polar zueinander im Gegentakt über die Schwungmasse ver- koppelt sind. Bei Wärmekraftmaschinen verliert man allerdings nie die auslösende Wärme- energie für die Expansion bzw. die bei der Kompression abzugebende Wärme aus den Augen. Dafür gibt es in der Elektrostatik noch keine Entsprechungen, weil allgemein von einem nicht kompressiblen Medium ausgegangen wird, was aber Ange- sichts der enormen Unterschiede zwischen hochgespannter, elektrostatischer Energie und dem extrem verdichteten Stromfluss in Leitungen nicht stimmen kann. 2.4.2 Elektrostatischer Walzenläufer Der Scheibenläufer aus Kapitel 2.4.1 hat den Nachteil, dass er über die Spitzen- entladungen nur einen relativ geringen Ladungstransport zulässt, wodurch seine Leistungsfähigkeit eingeschränkt ist. Dieses Problem umgeht der Walzenläufer, indem er die Sprühelektroden von einer Spitze zu einer Kante erweitert. Abb. 59 zeigt eine solche, große Sprüh- entladung an der Kante der Elektrode, die einen hohen Stromfluss zulässt.
2.4 Elektrostatische Motore 87 2.4.2.1 Funktionsweise Betrachten wir in Abb. 44 einen Punkt auf dem Rotor im Bereich der positiven Sprühelektrode. An der scharfen Kante entsteht eine Sprühentladung, welche Ladungen zum Rotor transportiert. Zur Erzeugung dieser Sprühentladung ist im Inneren eine leitende Beschichtung aufgebracht. Durch diese Verbindung von einer Seite zur anderen erreicht man eine sehr hohe Feldstärke im Bereich der Kante, die eine Sprühentladung auslöst. Zu einem Überschlag kann es nicht kommen, weil der isolierende Rotor dazwischen liegt. Die von der Elektrode austretenden, positiven Ladungen sammeln sieh so auf der Oberfläche des Rotors, da sie von der darunter liegenden Beschichtung, die auf tieferem Potential liegt, angezogen werden. Die an der Oberfläche haftenden Ladungen werden nun in Laufrichtung mitge- nommen, bis sie etwa nach einer viertel Umdrehung in den Einflussbereich der negativen Elektrode kommen. Ihre Ladung ist entgegengesetzt, wodurch sie angezogen werden. Die Ladungen und somit auch der Rotor werden in den Spalt hineingezogen, da mit geringerem Abstand die Kraftwirkung immer stärker wird. Das geht so lange, bis sie den Punkt größter Annäherung an die Elektrode erreichen. Danach würde sich die Kraftwirkung umkehren, doch genau in diesem Punkt endet die Elektrode in der scharfen Kante. Hier kommt es wieder zur Sprühentladung, wodurch die positiven Ladungen auf dem Rotor sofort neutralisiert und die negativen aufgebracht werden. Dann wiederholt sich der Vorgang zur positiven Elektrode hin mit umgekehrter Polarität.
8 8 Kapitel 2: Elektrostatik 2.4.2.2 Aufbau Da dieser Motor sehr leistungsfähig ist und hohe Drehzahlen erreicht, ist neben einer leichtläufigen Lagerung über Kunststofflager auch eine gute Auswuch- tung wichtig. Zu beachten ist weiter, dass die innen liegende, leitende Beschichtung nicht bis zum Rand der Walze gezogen wird, da es dort sonst zu Überschlägen kommt, ein Abstand von mind. 1 cm sollte eingehalten werden. Abb. 45: Aufbau des Walzenläufers Tabelle 10: Daten und Abmessungen des Walzen lau fers Grundplatte: Rotor: Rotorendstücke: Welle: Lager: Elektroden: Elektrodenisolatoren: Plexiglasplatte 200 x 105 x 6 mm PVC-Abflussrohr AD: 40mm ID: 36mm, 110mm lang Innen auf 80mm Länge mit Alufolie beklebt 2 Rollen aus PTFE, AD: 36mm ID: 6mm, 15mm lang V Stahlwelle 6mm Durchmesser, 170mm lang Kunststofflager, Type: CM626, ohne Schmiermittel ID: 6mm, AD: 19mm 2 Stk. Al-Blech 40 x 90mm, 1,5mm dick Abgewinkelt bei 20mm mit 40° ca. 0,5mm Abstand zum Rotor. 4 Stk. PVC-Stäbe, 12mm Durchmesser, 34mm lang
2.4 Elektrostatische Motore 89 2.4.2.3 Betrieb Der Walzenläufer benötigt nach Tabelle 11 relativ viel Strom, den eine Influenz- maschine in dieser Größenordnung nicht liefern kann. Mit einer Influenz- maschine kann nur prinzipiell gezeigt werden, dass der Motor funktioniert, er erreicht dabei aber nicht die hohen Drehzahlen, die seine Leistungsfähigkeit zeigen. Das ist erst bei einer Versorgung mit stärkeren Hochspannungsquellen, wie etwa Zeilentrafos oder Kaskadenschaltungen möglich. Tabelle 11: Betriebsdaten des Walzenläufers Betriebsspannung: 10 kV Stromaufnahme: 41 pA Leistungslaufnahme: 0,41 W Drehzahl: 4310 U/min 15 kV 20 kV HOpA 185 pA 1.65 W 3,7 W 6040 U/min 7020 U/min 2.4.3 Elektrostatischer Asynchronmotor Die bisher beschriebenen, elektrostatischen Motore und Generatoren arbeiten alle mit Gleichspannung. Sie nutzen Sprühentladungen in der Luft, um die Energie vom Stator zum Rotor bzw. umgekehrt zu transportieren und schalten so die Kraftwirkung von einem Segment zum nächsten weiter. Das ist keine kontaktlose Übertragung im elektrischen Sinn und ist vergleichbar mit dem Kommutator (auch Stromwender genannt) bei herkömmlichen Gleichstromma- schinen. 2.4.3.1 Berührungslose Energieübertragung Der Betrieb von reinen elektrostatischen Maschinen ist ohne leitende Berüh- rung durch die Bürsten bzw. Sprühentladungen nicht möglich, wobei hier noch zusätzlich die Unterscheidung zwischen Generatoren, wie etwa der Influenz- maschine aus Kapitel 2.3 und Motoren getroffen werden muss. Während es für Motore noch ausreicht, über die, durch die hohe Versorgungs- spannung hervorgerufenen Sprühentladungen, den Weg zum Rotor zu überbrü- cken, benötigen die Generatoren eine im direkten Kontakt stehende, leitende Verbindung zu den Segmenten des Rotors, um überhaupt eine Ladungstren- nung ausgehend von kleinsten Potentialen zu ermöglichen.
90 Kapitel 2: Elektrostatik Das ist mit den Beobachtungen bei der Thesta-Distatica nicht zu vereinbaren. Sie verwirklicht eine völlig berührungslose Energieübertragung über Gitter- elektroden, welche die Methernitha als »Taster« bezeichnen. Daraus muss der Schluss gezogen werden, dass weitere Funktionsprinzipien in ihr verwirklicht sind. Wie wir aus der herkömmlichen, magnetischen, Antriebstechnik wissen, bietet ein Wechselspannungssystem die Möglichkeit, eine rein induktive und daher völlig kontaktlose Energieübertragung herzustellen, wie dies bei klassischen Drehstrommotoren zur Anwendung kommt, die in Kapitel 3 noch näher beschrieben werden. Umgelegt auf die Elektrostatik bedeutet dies, dass unter Verwendung von Wechselspannung, mit Hilfe einer kapazitiven Kopplung, auch ohne Sprüh- entladungen, berührungslos Energie zu übertragen ist. Das führt uns zu einer ganz neuen Art von elektrostatischen Drehstrommaschinen. Um der Funktion der Thesta-Distatica näher zu rücken, ist es daher notwendig, erst einmal zu zeigen, wie mittels kapazitiver gekoppelter Wechselspannungen ein Drehfeld für den Betrieb einer Scheibe übertragen werden kann. 2.4.3.2 Funktionsweise Abb. 46: Schaltplan des elektrostatischen Asynchronmotors Abb. 46 zeigt den Schaltplan einer elektrostatischen Drehfeldmaschine. Zur Erzeugung der 4phasigen Drehspannung aus der einphasigen Versorgung wer-
2.4 Elektrostatische Motore 91 den zwei Hochspannungstrafos mit je 2x5kV Ausgangsspannung verwendet Deren Sekundärspulen sind in der Mitte geerdet und liefern daher immer zwei, um 180° phasenverschobene Spannungen. Damit werden von Tri zwei Seg- mente eines Pols über die Strombegrenzungswiderstände R2 und R3 zum Schutz des Bedieners versorgt. Die dazwischen liegenden Segmente, benötigen eine 90° Phasenverschiebung. Diese wird mit Hilfe von CI und C2 eingestellt. Sie kann aber durch die Ver- luste im Trafo nicht erreicht werden und so ist es notwendig, mit RI die Ver- luste auch in der Phasenschieberschaltung nachzubilden. RI dient also nicht nur zur Entladung von CI, sondern ist für das Erreichen der 90° Phasenver- schiebung von entscheidender Bedeutung. Der Anschluss der Statorsegmente erfolgt gemäß der zeitlichen Abfolge der 4 Phasen in Drehrichtung gesehen immer mit -90°, 0°, +90° und +180° und ergibt in diesem Fall ein nach links umlaufendes, elektrostatisches Drehfeld, dessen 4 Phasenspannungen in Abb. 47 dargestellt sind. Durch Umpolen des Trafos Tri mit Hilfe des Schalters S1 kann die Drehrichtung des Feldes geän- dert werden. Die Drehrichtungsumkehr ist später im Betrieb der beste Beweis dafür, dass der Motor wirklich durch einen Drehfeldeffekt angetrieben wird. Denn wie in Kapitel 3 festgestellt wurde, kann ein durch Sprühentladungen angetriebener Motor seine Drehrichtung durch Umpolung nicht ändern. Abb. 47: Oszillogramm der4phasigen Drehspannung
92 Kapitel 2: Elektrostatik Um mit diesem Statordrehfeld den Rotor beeinflussen zu können, muss er spe- zielle Eigenschaften haben. Nehmen wir dazu wieder Anleihe an den magneti- schen Asynchronmaschinen, bei denen der Rotor in Form eines Kurzschlusskä- figs ausgeführt ist. Wie später noch in Kapitel 3.1.1 ausgeführt wird, ist der Begriff irreführend und sollte eigentlich Widerstandskäfig lauten. In der Elektrostatik ist dieser Effekt offensichtlicher und leichter nachzuvoll- ziehen. Eine segmentierte Scheibe, ohne Widerstände, könnte zwar prinzipiell immer dem Wert größter Feldstärke des Drehfeldes folgen, allerdings nur unter der Bedingung, dass die Scheibe aus Sicht des Stators eine inhomogene Feld- verteilung aufweist. Eine solche Scheibe würde dann nur mit der synchronen Drehzahl laufen, könnte auch nicht von selbst starten, und wäre keine asyn- chrone Maschine im eigentlichen Sinn. Ein Asynchronmotor muss auch mit einem vollständig homogenen Rotor (theoretisch unendlich viele Segmente) funktionieren, anderenfalls begründet sich seine Funktion durch die inhomogene Feldverteilung nach dem Prinzip des magnetischen Reluktanzmotors. Im Aufbau dieses Modells wird aber bewusst eine unterschiedliche Segment- teilung am Rotor und Stator benutzt, um nur die asynchronen Effekte auszu- nutzen. Dies bedeutet, dass ein im Leerlauf betriebener Rotor, mit ideal von- einander isolierten Segmenten, wie er etwa beim elektrostatischen Scheiben- läufer unter Kapitel 2.4.1 verwendet wurde, nicht funktionieren wird. Dass er mit einer völlig kurzgeschlossenen Scheibe ebenfalls nicht funktioniert, ist einsichtig, da dann die Kraftwirkung nur noch in axialer Richtung auftritt, die Scheibe also nur zum Stator hin gezogen wird. Es ist nötig, zwischen den Segmenten hochohmige Widerstände einzubringen, die dem Kurzschlusskäfig in der Magnettechnik entsprechen. Daraus folgt die Erklärung der Kraftwirkung mit Hilfe von Rotorwiderständen.
2.4 Elektrostatische Motore 93 Abb. 48: Kraftwirkung beim elektrostatischen Asynchronmotor Betrachten wir gemäß Abb. 48 ein Segment des Rotors, das sich gerade in einer Stellung zwischen zwei Statorsegmenten befindet. Auf dieses Rotorseg- ment koppeln die beiden Statorphasen 1- und 2~ über CI und C2 kapazitiv an. Ul und U2 sind die um 90° verschobenen Spannungen des speisenden, 4phasigen Drehstromsystems. Im Widerstand R addieren sich die Ströme il und i2 zum Gesamtstrom i. Dieser verursacht am Rotorwiderstand den Span- nungsabfall UR. Mit UR lassen sich die Spannungen an den Kondensatoren CI und C2 gemäß den Maschengleichungen U1=UC1+UR und U2=UC2+UR zusammensetzen. Dabei wird der für die Kraftwirkung so wichtige Effekt sichtbar. Durch die 90° Phasenverschiebung von U2 gegenüber U1 erfolgt die Addition bei UC2 in einem anderen Winkel, wodurch sich für UC2 eine grö- ßere Spannung ergibt. Da der Betrag von UC2 größer ist als der von UC1, ist in dem Teilkondensator C2 auch die elektrostatische Anziehung größer als die in CI. Das entspricht einer Bewegung des Rotors nach rechts, was auch der für dieses Beispiel zugrunde gelegten Drehfeldrichtung entspricht. 2.4.3.3 Aufbau Wie bei allen elektrostatischen Motoren ist auf einen leichtläufigen Rotor zu achten. Größte Vorsicht ist beim Umgang mit netzgespeisten Hochspannungs- trafos nötig. Diese müssen immer geerdet werden und deren Ausgänge müssen berührungssicher mit den hochspannungsfesten Strombegrenzungswiderständen
94 Kapitel 2: Elektrostatik R2...R5 verbunden werden. Diese bilden den eigentlichen Schutz bei Berüh- rung der offen liegenden Statorteile und sind daher mit besonderer Sorgfalt zu behandeln. Widerstände mit einer zu kleiner Nennspannung können durch- schlagen und stellen eine extreme Gefahr dar. Der Stator wird gemäß Abb. 49 und Abb. 50 aus 2mm Alublech gefertigt und mit Abstandhalter auf einer Plexiglasplatte montiert. Auf der Unterseite werden jeweils gegenüberliegende Segmente mit einem Gestänge verbunden. Für den grundsätzlichen Betrieb ist es zwar nicht notwendig, alle spannungs- führenden Teile abzurunden, wenn man es aber trotzdem tut, dann hat man einen ganz besonderen Motor, dessen neuartiger Antrieb sogar hörbar ist. Denn im Gegensatz zu den herkömmlichen elektrostatischen Motoren, benötigt dieser keine Sprühentladungen, die zischende Geräusche verursachen. Er könnte sinngemäß auch in einem Hochvakuum funktionieren, wo alle Sprüh- entladungen ihren Ladungstransportmechanismus verlieren. Nach dem Einschalten läuft er fast lautlos, nur unter dem leisen Brummen der Trafos und völlig frei von zischenden, oder knisternden Sprühentladungen an, was für elektrostatische Maschinen total untypisch ist. Ein ähnliches Verhalten könnte man auch der Thesta-Distatika unterstellen, denn es ist zumindest nie von elektrostatischen Geräuschen während der Demonstrationen berichtet worden. Einige Augenzeugen berichten sogar von Widerständen, die in der Mitte der Scheiben montiert sein sollen, was den Drehfeldantrieb nur noch weiter bestä- tigen würde.
2.4 Elektrostatische Motore 95 Abb. 49: Abmessungen des Stators Abb. 50: Der fertig aufgebaute Stator
Kapitel 2: Elektrostatik Tabelle 12 Daten und Abmessungen des elektrostatischen Asynchronmotors * M A 4mm/ •# RI: R2.R3.R4.R5: C2* Stator: Luftspalt: Rotor: Rotorwiderstände: Lager: ()lofenzündtrafos Type: ZA 23 100 E2 2x5kVeff, 23mA lOkOhm Widerstand mit mind. 10W Belastbarkeit 27MOhm Widerstände mit mind. 7.5kV Spannungsfestigkeit luF Kondensator mit mind. 400V Wechselspannungsfestigkeit iuF Kondensator mit mind. 250V Wechselspannungsfestigkeit 8 Segmente aus 2mm dickem AI. Kanten gerundet siehe Abb. 49 Zwischen Statoroberseite und Rotorunterseite: 3mm 1.6mm Epoxyd Printplatte mit 160mm Durchmesser 9 Segmente aufgeätzt siehe Layout unter Abb. 52 CD 9 Stk. IGOhm | lOOOMOhm) mit 350V Spannungsfestigkeit. in Sternschaltung 2 Stk. leichtläufige Kunststofflager Type: CM626 ohne Schmierung Abb 51 • Der elektrostatische Asynchronmotor mit Rotor Der Rotor wird nach dem Layout in Abb. 52 auf eine einseitige, kupferbe- schichtete Leiterplatte mit den Abmessungen 170x170 mm und 1,5 mm Dicke geätzt. Die weißen Flächen werden weggeätzt. die schwarzen bleiben bestehen. Die Scheibe wird entlang des äußeren Kreises ausgeschnitten. Zu beachten ist. t • dass dieser Kupferring nicht bestehen bleibt, da es sonst zu Überschlägen und Kurzschlüssen kommen kann.
Farbteil - »Grundlagen und Praxis der Freien Energie« Abb. 53: 3kW Modell der Thesta-Distatica Abb. 54: Die Geisslerröhre im Betrieb mit unterschiedlich großen Elektroden
uajoj uap ue uaßunpanuaqnjds aqoiipaiqosjaiun :9g *qqv aßue|ua>|unj aiBtuixem jnj u|aßn>| agojß uapaiqosjaA ’GG qqv »aißjauj uaiojj jap sixejd pun uaß&ipurut)« _ aeiqjBj
Farbteil - »Grundlagen und Praxis der Freien Energie« AM * i uw r 1&’ mmcwi iihh -,w- KM£' >A ’ * «v X»« P! P l i'iU 11 hlhUHiH» hHHi Hti .iuittiiwiim Abb. 57: 300W Modell der Thesta-Distatica i • vn Vu^y. • .Vj-V.Vv, ’'' 'vjiYfl’i 'v ky Äh.X ?.? . w. AV »>' ‘ VYV ' • V Y-’ ?’ A‘-v•' " ,’• W A" B’V’ ’ "üV\ •’ wW^W'A" •SS äb^' V’c •° ..\vSs V’ l. i. ;W6 1Ä A< V ?‘AV-^ Ml »«•»*« '6' A.Vi •V ÖX w ; ®Ä1 M 1waV ^«vc O << ' fr j VS ÄÄBÄS,.;, fe bi V'? b • v rOä I» • • w _. .• i <i-1. • «irv\< iwi, >\ ।; । (, .u• । “ ywi^O W?Sw Wy-'i-^W ’ ' wl’ ''''’ ’1>w ‘ >‘-r E> V ÄW'wt^'Ow^^ »Ib* ÄM WV4.» ¥<:W^ Os •> '• \v '» V-'W DMIk », . vVw 3\ V :‘Ä WMVJ \VAV., Ä .V "?ZX’’ Jv ; . s& w* fiJ 1 MfeÄifW »«<> IltlHHIHHH IHHUHIHtH >.'/.. % 7, .AX- ßS.'i-' ' » c‘vA^\- ‘’W.'o'^LV.X^.» . 7 >?. * > W M Mb H • 1 m »«kW« a < e mw IltMMiMIMM * 2 >1 * Abb. 58: Typische Entladungen an einem Teslatrafo
4 Farbteil - »Grundlagen und Praxis der Freien Energie« Abb. 59: Sprühentladung am Walzenläufer Abb. 60: Funkenentladung am kapazitiven Trafo
2.4 Elektrostatische Motore 97 An den Löipuiiklen im Zciitruui der Scheibe werden 9 Stück 1 GOlim (1OOO MOhm) Widerstände direkt auf die Leiterplatte^ ohne Bohrungen auf- ge lötet. Es wurden 9 Rotorscginciite zu 8 Statorsegmenten gewählt, was die Anlaufeigen- schaften verbessert und synchrone Lauferscheinungen weitgehend unterdrückt. Abb. 52: Layout des Rotors, Abmessungen 170x170mm (Maßstab 1:2) 2.4.3.4 Eisenloses Wechselspannungssystem Eine solche, eisenlose Antriebstechnik spannt schließlich auch den Bogen zu wesentlich höheren Drehzahlbereichen der rotierenden Felder und damit zu der Möglichkeit, mittels solcher Felder auch auf ungerichtete, hochfrequente Quantenschw'ingungen der Umgebung Zugriff zu nehmen. In magnetischen Systemen sind derart hohe Frequenzen undenkbar, da die Wirbelstrom- und Ummagnetisierungsverluste im Eisen und die hohe Indukti- \ ität der Spulenwicklungen den Frequenzbereich stark eingrenzen. Um in den folgenden Experimenten die speziellen Eigenschaften von rotieren- den Feldern noch weiter heraus zu arbeiten, ist es zunächst wichtig, sich näher mit Drehfeldern zu beschäftigen.
Schwarz-Weiß Bilder aus dem Farbteil - »Grundlagen und Praxis der Freien Energie« Abb. 53: 3kW Modell der Thesta-Distatica, siehe Farbteil Abb. 54: Die Geisslerröhre im Betrieb mit unterschiedlich großen Elektroden, siehe Farbteil Abb. 55: Verschieden große Kugeln für maximale Funkenlänge, siehe Farbteil k
Abb. 56: Unterschiedliche Sprühentladungen an den Polen, siehe Farbteil Abb. 57: 300W Modell der Thesta-Distatica, siehe Farbteil Abb. 58: Typische Entladungen an einem Teslatrafo, siehe Farbteil
100 Abb. 59: Sprühentladung am Walzenläufer, siehe Farbteil Abb. 60: Funkenentladung am kapazitiven Trafo, siehe Farbteil
3 Drehfelder Nikola Tesla hatte 1882 bei einem Spaziergang durch den Budapester Stadt- park die geniale Idee des Drehfeldes. Gegen Anfang des 19. Jahrhunderts revolutionierte er durch die Einführung des Wechsel- und Drehstromsystems die Entwicklung der elektrischen Maschinen und die Energieübertragung. Ein Großteil der heute eingesetzten elektrischen Maschinen sind Asynchronma- schinen. 3.1 Asynchrone Maschinen 3.1.1 Drehfelder und ohmsche Verluste Das Prinzip der asynchronen Energieumwandlung kann am einfachsten mit einer Reibungskupplung verglichen werden. Die Drehzahldifferenz zwischen dem Statordrehfeld und dem Rotor, der so genannte Schlupf, führt zu Energie- verlusten, die normalerweise im ohmschen Rotorwiderstand zu Wärme umge- setzt werden. Nur bei sehr großen Antrieben, wird die so genannte untersynchrone Strom- richterkaskade verwendet, welche die Rotorleistung über Schleifringe auskop- pelt und mit einem Stromrichter in das Netz zurückspeist. Im Gegensatz zur Reibungskupplung, bei der auch ein Betrieb mit identischen Drehzahlen möglich ist, verliert ein Asynchronmotor bei der synchronen Drehzahl die Energieübertragung zum Rotor, sodass die Kraftwirkung verloren geht. Der synchrone Bereich kann nur durch eine Fremderregung, wie es bei der Synchronmaschine der Fall ist, oder durch eine unterschiedliche magneti- sche Leitfähigkeit im Rotor, wie beim Reluktanzmotor, erreicht werden. Die Erkenntnisse aus dem elektrostatischen Asynchronmotor aus Kapitel 2.4.3 zeigten uns, dass der Betrieb dieses Motors weder mit einer völlig kurzge- schlossenen Scheibe, noch mit völlig voneinander isolierten Segmenten möglich ist. Widerstände im Rotorkreis sind für seine Funktion von entschei- dender Bedeutung.
102 Kapitel 3: Drehfelder Übertragen auf die magnetische Antriebstechnik bedeutet dies, dass ein ideali- sierter Asynchronmotor, mit einem Supraleiter als Kurzschlussläufer ebenfalls nicht lauffähig ist. Nicht einmal ein synchroner Laufist damit möglich, solange der Supraleiter kein Magnetfeld gespeichert hat, anderenfalls wäre es schon wieder eine Synchronmaschine. Ein Supraleiter ist ein 100%iger Diamagnet und das äußert sich so, dass er gegen ein äußeres Feld einen Gegenstrom aufbaut, der es neutralisiert. Die Kraftwirkung erfolgt so nur in radialer Richtung und es kann kein Drehmoment entstehen. Nur durch den teilweisen Abbau des Gegenstromes kann die Sym- metrie im Drehfeld gebrochen werden. Wenn ein Asynchronmotor also immer einen gewissen Verlust im Rotor benö- tigt, um eine Drehung hervorzubringen, kann man umgekehrt auch sagen, dass es durch Abziehen von Energie aus einem idealen Rotor zur Ausbildung der Rotation kommt. Dieser Ansatz ist für die Freie Energieforschung interessant, weil man dadurch in einen Bereich vorstoßen kann, in dem normale Motore nicht arbeiten. Das Ziel wäre es, jenen Bereich zwischen dem nicht lauffähi- gen, idealen Rotor und dem optimalen Betriebspunkt so zu nutzen, dass man die dafür nötigen Rotorverluste nicht in Widerständen umsetzt, sondern nach dem Vorbild der untersynchronen Stromrichterkaskade wieder in die Versor- gung zurückspeist. Jetzt wird auch klar, warum die Thesta-Distatica elektrostatisch arbeiten muss. Denn nur in der Elektrostatik ist der ideale Rotor mit einfachen Mitteln, also ohne Supraleiter, machbar. Ein fast völlig verlustfreier Rotor liegt hier einfach in Form der hinreichend gut isolierten Scheibe mit leitenden Segmenten vor, die ohne Widerstände nicht lauffähig ist. In der Magnettechnik ist es ohne Sup- raleiter undenkbar, einen solchen Rotor zu fertigen, selbst ein Kurzschlusskäfig aus Kupfer hat immer noch genügend Verluste, sodass es zur Rotation kommt. Der Begriff des Kurzschlussläufers sollte daher auch in der Magnettechnik auf Widerstandsläufer relativiert werden, sonst müsste man in der Elektrostatik »Leerlaufläufer« sagen und ein solcher ist nicht funktionsfähig, wie man mit dem elektrostatischen Asynchronmotor aus Kapitel 2.4.3. durch Entfernen der Rotorwiderstände leicht zeigen kann. 3.2 Schleifringläufer Ein Schleifringläufer ist eine Asynchronmaschine, die zusätzlich zu den Stato- ranschlüssen auch noch den elektrischen Zugriff auf den Rotor erlaubt. Das macht ihn ideal für Experimente mit Drehfeldem.
3.2 Schleifringtäufer 103 3.2.1 Aufbau Schleifringläufer sind mitunter schwer zu bekommen und so kann es für den interessierten Bastler durchaus in Frage kommen, einen Kurzschlussläufer auf Schleifringbetrieb umzubauen. Am einfachsten geht dass, wenn ein Kurz- schlussläuferrotor mit einer Nutzahl gefunden wird, die eine Drehstromwick- lung zulässt. Dann kann der Alukäfig in Natronlauge herausgelöst, und eine Drehstromwicklung auf den Rotor aufgebracht werden. Meist haben Kurzschlussläufer aber eine ungerade Nutzahl, um Oberwellen im Läuferstrom auszugleichen. Dann wird es notwendig, einen Rotor mit gleichem Durchmesser und passender Nutzahl zu finden. Am besten eignen sich dazu Rotore aus Universalmotoren, wie sie in vielen Elektrogeräten verwendet werden. Abb. 62 zeigt einen Schleifringrotor (rechts) im Vergleich zu einem normalen Kurzschlussläufer (links). Abb. 61: Maschinensatz Gleichstrommotor - Schleifringläufer Abb. 62: Kurzschlussläufer- und Schleifringläuferrotor
104 Kapitel 3: Drehfelder Die Rotorwicklung muss zu dem verwendeten Stator passen. Wenn wie hier, ein 2poliger Stator (3000 U/min) verwendet wird, so muss die Rotorwicklung ebenfalls 2polig ausgeführt werden. Dazu wird eine Leiterschleife um jeweils 180° des Rotors gelegt. Aus mechanischen Gründen sollte die eine Hälfte der Wicklung links von der Welle und die andere rechts von ihr vorbei geführt werden. Die anderen beiden Wicklungen werden dann jeweils um 120° versetzt in die dazwischen liegenden Nuten eingelegt. Die fertigen Wicklungen werden in Stern geschaltet, damit sich nur 3 Anschlüsse ergeben, der Sternpunkt wird nicht auf die Schleifringe geführt. Wichtig beim Zusammenschalten ist die kor- rekte Addition der Spannung. Alle drei Außenleiterspannungen müssen gleich groß und um den Faktor SQRT(3) größer sein, als die Sternpunktspannungen. Auf die Rotorwelle werden die drei Schleifringe aus Kupfer, mit Isolierstücken aus PTFE aufgepresst und mit den Wicklungen verbunden. Der fertige Rotor wird mit Epoxydharz vergossen. Der Umbau auf dem Stator ist relativ gering. Es muss nur der vordere Deckel mit Abstandshülsen verlängert werden, sodass in dem entstehenden Freiraum die Schleifringe zu liegen kommen. Auf der Oberseite wird eine Kunststoff- platte mit drei Kohlebürsten (ebenfalls von Universalmotoren) montiert, wel- che die Schleifringe kontaktieren. Ein solcher Schleifringläufer wird für die folgenden Experimente, gemäß Abb. 61, mit einem Gleichstrommotor als Antrieb zu einem Maschinensatz gekop- pelt. Tabelle 13: Nenndaten des Maschinensatzes Gleichstrommotor: Schleifringläufer: Drehzahl: Spannung: Strom: Leistung: 3000U/min 24V 5A 90W 2780U/min (2polig) 230V in Dreieck, 400V in Stern 0.64A in Dreieck, 0.37A in Stern 120W
3.3 Experimente mit asynchronen Maschinen 105 3.3 Experimente mit asynchronen Maschinen 3.3.1 Selbsterregung über Schwingkreise Von Asynchronmaschinen ist bekannt, dass sie über Kondensatoren erregt werden können und dann als asynchroner Generator auch im Inselbetrieb funk- tionsfähig sind. Das ist natürlich auch mit dem Schleifringläufer möglich, wenn, gemäß Abb. 63, der Rotor kurzgeschlossen wird. Beim Hochfahren der Drehzahl setzt die Erregung bei einem bestimmten Punkt schlagartig ein. Durch Öffnen des Rotorkurzschlusses kann das Prinzip der Selbsterregung am Schleifringläufer näher untersucht werden. Der Generator erregt sich nun nur aufgrund des Restmagnetismus im Rotor. Fährt man gemäß Abb. 64 die Dreh- zahl langsam hoch und misst zugleich die Spannung am Stator, dann wird man eine Drehzahl finden, bei der die Spannung ein Maximum ist und bei noch höherer Drehzahl wieder absinkt. Das deutet darauf hin, dass es sich hierbei um ein Resonanzphänomen handelt. Der Punkt maximaler Spannung ist genau jener, bei dem mit kurzgeschlosse- nem Rotor die Erregung einsetzt. Die Statorinduktivität bildet zusammen mit den externen Kondensatoren einen Schwingkreis, der auf die Drehzahl des Rotors abgestimmt ist. Diese Drehzahl kann aus den verwendeten Kondensato- ren und der Statorinduktivität nach Formel 5 errechnet werden. Näheres zu Schwingkreisen in Kapitel 4.1. Das Ergebnis deckt sich gut mit den tatsäch- lichen Bedingungen, bei denen die Erregung etwa bei 4800 U/min einsetzt. C = 5^F L = 800zw/f /Rc v =----j. 1 = = 79,6Hz 2nJ L*C 2n70,8H*5*10"6F n = 75,6U/s = 4775t/ /min Formel 5: Berechnung der Drehzahl aus den Statordaten
106 Kapitel 3: Drehfelder Statorkreis 3x5pF Rotor=Kurzschlussläufer Abb. 63: Selbsterregung des Schleifringläufers Statorkreis 3x5pF Abb. 64: Messung des Resonanzpunktes der Erregung
3.3 Experimente mit asynchronen Maschinen 107 Die Selbsterregung nach dem Resonanzprinzip bedeutet, umgelegt auf elektro- statische Drehfeldsysteme, dass dort analog die Erregung des kapazitiv wir- kenden Rotors über induktive Elemente erfolgen muss, um einen Schwingkreis auszubilden. Einen solchen selbsterregten, elektrostatischen Generator scheint die Thesta-Distatica darzustellen, denn sie verwendet eine Vielzahl von Spulenanordnungen als induktive Bauteile um mit dem berührungslos, also kapazitiv angekoppelten Scheibensystem einen Schwingkreis aufzubauen. 3.3.2 Rotor / Stator Frequenzabstimmung Nach den Überlegungen aus Kapitel 3.1.1 ist es wünschenswert, dem Rotor- kreis Leistung zu entnehmen, um auch mit einem idealen Rotor die Verluste simulieren zu können. Das ist aber bei einem Kurzschlussläufer-Rotor nur bedingt möglich, da die dort umgeserzle Leistung ja reine Verluste darstellt und daher unerwünscht ist. Mit der unter Kapitel 3.3.1 vorgcstellten Betrachtung der Erregung, in Form eines Schwingkreises, welcher auf die mechanische Drehzahl abgestimmt ist, kann man folgern, dass auch der Rotor mit seinen Induktivitäten bei passender Beschaltung in Resonanz gebracht werden kann. Daraus folgt ein völlig neues Betriebskonzept für einen Asynchrogenerator, welches in Abb. 65 dargestellt ist. Sowohl der Stator-, als auch der Rotorkreis werden mit entsprechenden Kondensatoren auf eine Resonanz im möglichen Drehzahlbereich abgestimmt. Ein solcher, doppelt erregter Asynchrongenerator erzeugt zwei verschiedene Frequenzen, wie in Abb. 66 dargestellt ist. Chi zeigt die Statorspannung und Ch2 die Rotorspannung. Es stehen in Summe somit zwei, 3phasige Drehspannungen verschiedener Fre- quenz zur Verfügung. Vor allem aber befindet sich auch der Rotorkreis auf einem hohen, nutzbaren Spannungsniveau, was ohne Erregung am Rotorkreis nicht der Fall wäre. Durch Abstimmung der Kondensatoren können die beiden Frequenzen zueinander verändert werden. Die Summe bleibt aber stets gleich der mechanischen Rotationsfrequenz, wie aus Abb. 66 nachgerechnet werden kann. Bei Aufnahme des Bildes betrug die Drehzahl 4800 U/min, was 80 Hz und zugleich der Summe aus 52 Hz Statorfrequenz und 28 Hz Rotorfrequenz entspricht.
108 Kapitel 3: Drehfelder StcloiHeis 3x8pr ““ ----------1--------- Rotorkreis 3x1 4pF Abb. 65: Doppelte Erregung von Rotor und Stator Tekstop [ 0 [ü Chl| 200 V l|Ch2]l Ch1 RMS 194 V Ch1 Freq 52.32 Hz Ch2 RMS 125 V Ch2 Freq 28.23 Hz 200 V |M|20.0ms| A| Ch1 Z 0 00 V| B|50.00 % ] Abb. 66: Unterschiedliche Rotor- und Statorfrequenz
3.3 Experimente mit asynchronen Maschinen 109 3.3.3 Schwebungsdrehfelder Aus den beiden verschiedenen Frequenzen am Rotor- und Statorkreis lässt sich eine dritte ableiten, wenn man die Last so wie in Abb. 67 dargestellt einschal- tet, damit sich beide Frequenzen in ihr mischen. Dann entsteht eine Schwebung mit der Differenzfrequenz zwischen den beiden Grundfrequenzen. Abb. 67: Schaltung zur Erzeugung eines Schwebungsdrehfeldes A: 9.20 V 58.4 V A: 2.50 Hz 24.5 Hz Ch1 Freq 25.74 Hz Ch1 RMS 82.9 V ESEQZ I 20.0 V 5.00Hz~| Abb. 68: Frequenzspektrum einer Schwebung
110 Kapitel 3: Dreh felder Die Last wird so eingeschaltet, dass sich die beiden Drehfelder nicht nur zu einer Schwebung überlagern, sondern zusätzlich auch noch ein niederfrequen- tes Drehfeld mit der Schwebungsfrequenz entsteht. Dazu wird die Last jeweils zwischen zwei wirkungsgleichen Klemmen von Rotor und Stator angeschlossen. Zu beachten ist, dass die Klemmen für den Motorbetrieb beschriftet sind. Liegt am Stator Ul, VI, Wl ein Rechtsdrehfeld an, so kann auch am Rotor K, L, M ein Rechtsdrehfeld entnommen werden. Im Generatorbetrieb jedoch läuft der Rotor schneller als das Statordrehfeld, somit kehrt sich auch das Rotordrehfeld in seiner Richtung um. In der Last wird ein rechts- und ein linkslaufendes Drehfeld miteinander überlagert, diese können niemals synchron werden und in Summe liegt so an der Last ständig Spannung an. Betrachtet man zunächst nur eine Phase, so entsteht aus den beiden Grundfre- quenzen eine Schwebung, deren Frequenzspektrum in Abb. 68 dargestellt ist, welches die beiden Frequenzanteile zeigt. Das Schwebungsmaximum auf allen 3 Phasen ist zusätzlich um 120° zur jeweils nächsten Phase verschoben, es bildet ebenfalls ein Drehfeld aus, wie in Abb. 69 dargestellt ist. Tekstop [ [ -|— - T— d J Ch3| 200 v Ch2[ 200 V 00ms| A| Ch1 Chi Freq 25.46 HZ Chi RMS 76.1 V 2.46 Hz 2.44 Hz Abb. 69: Oszillogramm des Schwebungsdrehfelds
3.3 Experimente mit asynchronen Maschinen 111 Die Bildsequenz in Abb. 70 zeigt, wie mit Hilfe dieser Schaltung bei hoher Drehzahl ein niederfrequentes Drehfeld an den Lampen erzeugt wird. Das Schwebungsmaximum bewegt sich dabei mit sehr niedriger Frequenz von einer Lampe zur nächsten weiter. Die Lampen sehen so aus, als würden sie durch ein niederfrequentes Drehfeld gespeist, weil der Träger zu schnell ist, um ihn noch zu erkennen. So ein Verhalten kennt man normalerweise nur vom Synchroni- sieren eines Generators auf das Netz und ist für den Inselbetrieb völlig unty- pisch. Abb. 70: Das Schwebungsdrehfeld an drei Glühlampen Als wesentliches Merkmal dieses Generators ist zu erwähnen, dass die Fre- quenz des Schwebungsdrehfeldes von der mechanischen Drehzahl entkoppelt ist. Sie wird nur noch durch die Resonanzabstimmung von Rotor- und Stator- kreis bestimmt. Es kann also bei gleicher Generatordrehzahl eine andere Schwebungsfrequenz nur durch Umstimmen der Schwingkreise eingestellt werden. Zusammenfassung Damit sind wir der Funktion der Thesta-Distatica wieder näher gerückt. Wie bereits in Kapitel 2.4.3 gezeigt wurde, sind elektrostatische Drehfelder in kapazitiv gekoppelten Systemen möglich. In Hinblick der Ausnutzung von hochfrequenten Quantenfeldern werden hohe Drehfeldfrequenzen benötigt, die der langsamen, mechanischen Drehzahl des Rotors aber nicht gerecht werden. Mit Hilfe des Schwebungsprinzips kann diese Drehzahldifferenz überbrückt werden und so die langsame Rotordrehzahl an das hochfrequente Drehfeld angekoppelt werden. Weiter zeigten wir, dass für die Bewegung des elektrostatischen Asynchron- motors ohmsche Verluste vonnöten sind, um eine Rotation hervorzubringen. Da diese auch durch die verlustlose Rückspeisung der Energie des Rotors zu ersetzten sind, ließe sich daraus ein Motor generieren, der diese Energie unter »Abkühlung« aus der Umgebung in das System speist. Hilfreich dabei ist noch der Umstand, dass bei höheren Frequenzen die Rotor- widerstände entsprechend kleiner werden müssen, um die Segmente rascher
112 Kapitel 3: Drehfelder umzuladen, was für den umgekehrten Betrieb eine entsprechend höhere Ener- gieausbeute bedeutet. Dieses Verhalten deckt sich auch mit den Erkenntnissen aus der Wärmepumpe, wonach höhere Frequenzen sich eher dazu eignen, an ungerichtete Energiefelder, wie etwa das Hintergrundrauschen, anzukoppeln. Des Weiteren führte die Entwicklung des elektrostatischen Asynchronmotors aus Kapitel 2.4.3 zu der Frage, in wie weit nicht überhaupt der klassische Ansatz für Asynchronmotoren unzureichend formuliert und gesehen wird. Betrachtet man Asynchronmaschinen aus dem Blickpunkt kapazitiver Kopp- lungen, ergibt sich ein direkter Bezug zur Hochfrequenz, da nur über sie eine wirkungsvolle Energieübertragung zum Rotor möglich wird. Durch die Erzeugung der Schwebungsfelder konnten wir weiter zeigen, wie hoch- und niederfrequente Systeme über zwei Schwingkreissysteme miteinan- der verkoppelt sind. In einer rückgespeisten, hochfrequenten Drehstromma- schine würde sich eine solche Schwebung ganz von selbst und mit der passen- den mechanischen Drehfrequenz aufgrund der unterschiedlichen Stator- und Rotorfrequenz einstellen. Es liegt die Vermutung nahe, dass die Schwebung eine Art dritten, »thermi- schen« Pol des Systems darstellt über den die Ein- und Auskopplung von Energie aus ungerichteten Quantenfeldern möglich ist. Die Dreiteilung eines Systems auf der Grundlage eines oszillierenden Feldes begleitet uns von der Aufschaukelung im Kelvingenerator in Kapitel 2.2, der Funktion der elektrostatischen Motore in Kapitel 2.4 und schließlich der Schwebungsfelder des Schleifringläufers wie ein roter Faden. Dabei ist das Augenmerk vor allem auf die Offenheit des dritten Poles zu legen, der zwar in einem elektromagnetischen Sinne als Nullpol fungiert, bezo- gen auf ungerichtete Energiefelder aber eine klare Polarität aufweisen muss. In dieser Hinsicht sollte auch der Begriff des elektrischen Widerstands in ein thermisches Verhältnis gesetzt werden, was der Begriff »Widerstand« ja eigentlich bereits impliziert, nämlich, dass sich an seinen Materialien die elekt- rische Energie eben in »thermische« Reibungsverluste umwandelt, also ein »thermisches« positives Gefälle zur Umgebung besteht. Der Aufbau der Thesta-Distatica legt jedenfalls eine solche Erweiterung des polaren Grundsystems nahe, indem an einem Teil der Geräte immer eine höhere Frequenz mit größeren Spannungen und auf der anderen Seite ein Übergang zu niederfrequenten Energieformen mit sehr hohen Strömen ange- strebt wird, um der in den dritten Pol eintretenden Energie im Sinne eines Phasenübergangs gerecht zu werden.
3.4 Das larga Funktionsmodell 113 Wenden wir uns an dieser Stelle einem neuen Ansatz für Drehfelder zu, um weitere Einblicke in die Zusammenhänge zu bekommen. Das Wesen von Dreh- feldern besteht darin, aus linearen, phasenverschobenen Schwingungen räum- lich rotierende Systeme zu generieren. Paradox daran ist, dass die zeitliche Summe über alle erzeugenden Schwingun- gen zu jedem Zeitpunkt Null ergibt, dennoch aber eine resultierende, räumliche Wirkung existiert. Die Forschung im Bereich der Freien Energie versucht im Prinzip genau ein solches System herzustellen, dass nach außen keine Wirkung ausübt, in sich aber dennoch arbeitet. Für das Verständnis von Vorgängen der Freien Energie ist es daher interessant, sich noch näher mit dem Wesen von Drehfeldern und besonders auch mit dem Prinzip der Nullsumme zu beschäftigen. 3.4 Das larga Funktionsmodell Ein sehr interessanter Ansatz dazu stammt von Stefan Denaerde auf Dänemark [20], der weit über eine rein technische Betrachtung hinausgeht und bis in spi- rituelle Bereiche führt. Das sich daraus ergebende Modell wird als larga Funk- tionsmodell bezeichnet. Ihm liegt zu Grunde, dass die Nullsumme ein funda- mentales, aber nie richtig formuliertes Naturgesetz ist. Wir begegnen ihm in allen Bereichen der Technik, sei es im einfachen mecha- nischen Kraftwirkungsgesetz »Actio - Reactio«- Kraft bedingt Gegenkraft, der Energieerhaltungssatz, oder die dipolaren Eigenschaften von elektrischen und magnetischen Feld, bis hin zur Existenz von Antimaterie. Dieses Gesetz schließt alle Eigenschaften des Universums ein, deren Gesamtsumme Null ergeben muss. Der Grund, warum alle kräftemäßigen Ausformungen von Existenz immer polar auftreten, liegt darin begründet, dass die Existenz als solche in einem absoluten Nichts, der Unendlichkeit, eingebettet ist und in einem ausgegliche- nen, wechselseitigen Verhältnis zu ihr steht. Die Ausformung eines Potentials führt zwangsläufig immer dazu, dass ein gegengepoltes Potential entsteht, um die Nullsumme aufrecht zu erhalten. Die Unendlichkeit kann man sich am ehesten durch eine unendliche Anzahl von unendlich starken, zeitlosen Vibrationen aller Frequenzen in allen mögli- chen Richtungen vorstellen. Der Ausdruck »zeitlose Schwingungen« wurde hier absichtlich nicht gewählt, weil dieser einen Widerspruch zu unserer zeit- gebundenen Vorstellung von Schwingungen darstellt. In einer Unendlichkeit
114 Kapitel 3: Drehfelder ist nichts existenzfähig, nicht einmal die Zeit. Da alles in seiner Wirkung sofort vollständig zerstreut wird, gibt es keinerlei physikalische Eigenschaften. Den Vorgang, den unsere Physik als Urknall bezeichnet, kann man sich am ehesten mit einer Interferenz innerhalb der unendlichen Vibrationen vorstellen, durch die sie teilweise ausgelöscht werden. Sobald das auch nur an einem einzigen Punkt geschieht, wird die Unendlichkeit gestört und damit dauerhaft aufgehoben. In diesem Sinne hat der Urknall wenig mit einer Explosion zu tun, ist aber dennoch schlagartig geschehen. Er ist die Entstehung eines abgegrenz- ten Raumes mit diskreten Eigenschaften innerhalb der ungerichteten Unend- lichkeit. Die entstandene Raumzeit ist demnach in der Unendlichkeit eingebettet und muss ihrer Forderung nach dem absoluten Nichts gerecht werden, um dort überhaupt existieren zu können. Die Summe über alle Eigenschaften des erschaffenen Raumes muss Null sein, sodass er aus Sicht der Unendlichkeit eigentlich gar nicht existiert. Nur so ist sichergestellt, dass seine Ausformung nicht sofort wieder in der Unendlichkeit verloren geht. Daraus lässt sich folgern, dass es für die Existenz eines abgegrenzten Wirk- raumes innerhalb der Unendlichkeit zumindest zwei, und wie wir in Folge noch sehen werden sogar 12 polare Aspekte der Raumzeit geben muss, die zueinan- der spiegelbildlich sind. Jedes dieser »Universen« ist ein für sich abgeschlos- senes System und merkt nichts von der Existenz seines Spiegelbildes. Doch wenn sich in einem Universum Materie befindet, so muss es ein anderes mit Antimaterie geben und wenn in einem Universum Zeit herrscht, muss in einem anderen Antizeit herrschen. Der Begriff »negative Zeit« ist hier nicht angebracht, weil sie dort keinesfalls rückwärts läuft und die Bewohner des Antiuniversums auch die gleiche Zeit erleben wie wir. Es ist viel mehr die Bewegungsrichtung der Zeit, die spiegel- bildlich zu unserer verläuft. Das lässt sich am ehesten mit einer Rotation ver- gleichen, die ebenfalls zwei verschiedene Drehrichtungen aufweisen kann, deren Drehimpulse dann die Forderung nach Nullsumme erfüllen, wobei sich aber in beiden Fällen die Fliehkraft in gleicher Weise, nach außen gerichtet, äußert. 3.4.1 Die Theorie des kosmischen Trägerfeldes Um die Nullsumme aufrecht zu erhalten, ist es notwendig, dass ein übergeord- netes Feld ständig zwischen den einzelnen Polaritäten vermittelt, um sie zu synchronisieren. Diese Aufgabe übernimmt das kosmische Trägerfeld. Die Synchronisation von verschiedenen Zeitwirkungen kann nur funktionieren,
3.4 Das larga Funktionsmodell 115 wenn das Trägerfeld selbst zeitlos ist und mit seiner Wirkung überall gleich- zeitig eiligreift. Es sind dies die begrenzten und polar aufgespannten, zeitlosen Vibrationen der Unendlichkeit, die man am ehesten noch mit einem ungerich- teten Hinlergrundrauschen vergleichen kann und die in unserer Physik viele Namen haben. Eine neue Theorie von Hartmut Müller [21] bezeichnet sie als stehende Gravitationswelle, über die eine elektrosmogfreie Kommunikation (G-Com® Technik) möglich ist. während sie in der Theorie von Oliver Crane [22] Raum-Quanteii-Medium genannt werden, dass durch einen zentralen Oszillator in Schwingung versetzt wird. Die klassische Physik kennt ihre Wirkung in Form der kosmischen Hinter- grundstrahlung, der so genannten Drei-Kelvin-Strahlung, einer hochfrequenten Mikrowellenstralilung. die als Reststrahlung des Urknalls bezeichnet wird und in diesem Sinne mit der Erschaffung aus dem Nichts einhergeht. Die 12 Aspekte der Raumzeit Die 12 spiegelbildlichen Universen begründen sich in der Tatsache, dass in unserem Universum ein dreidimensionaler Raum herrscht, was für das Träger- feld ebenfalls einen dreidimensionalen Charakter voraussetzt. Die Synchroni- sation muss auf allen möglichen Raunizeitachsen erfolgen. Eine Dimension, also eine Ebene, wird irn Raum durch jeweils zwei, im rechten Winkel zuein- ander stehenden Achsen gebildet, was in Summe sechs Achsen ergibt. Für jede dieser Achsen muss die Nullsumme aufrechterhalten werden, was bedingt, dass sie in sich wiederum zweigeteilt sein müssen. Es ergeben sich demnach 12 mögliche Aspekte für das Trägerfeld und dem entsprechend auch 12 Univer- sen, in denen sich alle Eigenschaften des dreidimensionalen Raumes zu Null addieren. Die Abgrenzung der einzelnen Universen erfolgt durch die Ausbreitungsrich- tung des Trägerfeldes. Während in dem einen Universum Materie, Energie und Zeit sich in eine Richtung aufbreiten, tun sie das im Antiuniversum genau in entgegen gesetzter Richtung. Für die Sicht aus unserem Universum bedeutet es, dass wir durch eine unüber- windbare Zeit-Barriere von den anderen elf getrennt sind. Das ist es ja auch, was Astronomen heute in Form der Rotverschiebung beobachten. Die äußers- ten Galaxien entfernen sich so schnell von uns, dass sich ihr Licht zu tieferen, roten Frequenzen hin verschiebt. Jene Galaxien die sich mit Lichtgeschwindig- keit von uns entfernen stellen die unsichtbare Grenze unseres Universums da, die wir in zeitlichen Dimensionen gemessen, nie erreichen können.
116 Kapitel 3: Dreh felder Abb. 71: 3 dimensionale Kugelanordnung Auf die Zahl 12 trifft man in allen Bereichen des Lebens, was zeigt wie grundlegend dieses Prinzip ist. Die Zahlenmystik weist ihr und vor allem auch der Zahl 13, die meist als 12+1 anzutreffen ist, eine besondere Bedeutung zu. So lassen sich z.B. um eine zentrale Kugel, im dreidimensionalen Raum, genau 12 weitere, gleich große Kugeln so anordnen, dass sie sich'alle berühren und auch keine Lücke offen bleibt. Das 12er Prinzip äußert sich hierbei als ganz grundsätzliche Eigenschaft unseres dreidimensionalen Raumes. 3.4.2 Trägerfeld und Struktur der Materie Über die Jahrhunderte hat die Physik vor allem der Dualismus zwischen Teilchen und Welle interessiert. Experimente mit Strahlenbeugungen am Spalt lieferten jedoch keine eindeutigen Ergebnisse, inwieweit Materie in diskreter Form als Partikelstruktur oder als reine Wellenfunktion aufgefasst werden muss. Der Widerspruch blieb bestehen und führte einerseits zu den Formulie- rungen der Quantentheorie von Max Plank und Erwin Schrödinger und ande- rerseits zur Einsteinschen Relativitätstheorie. Ihr physikalischer Zusammen- hang konnte bis heute nie geklärt werden. Einen neuen Ansatz für eine Synthese lieferte das Modell des deutschen Chemiker und Mathematiker Peter Plichta [23], der die Strukturen stabiler Elemente auf 81 reduziert und so eine überzeugende Neuordnung der Materie formulierte. Wir haben diesen Ansatz aufgegriffen und in Anlehnung an die Grundsätze von Rüssel, Schauberger und Denaerde auf der Grundlage von Primzahlen weiterentwickelt [24]. Kernpunkt der Theorie ist die Annahme eines stehenden Wellefeldes, ähnlich wie in dem Ansatz »Global Scaling« von Hartmut Müller [21], in dem die
3.4 Das larga Funktionsmodell 117 unterschiedlichen Quantenstrukturen der Materie als raum-zeitliche Verdich- tungen in den fraktalen Knotenpunkten des Wellenfeldes aufgefasst werden. Dabei spielt die Potenzreihe von 3/9/27/81 eine entscheidende Rolle. Ausge- hend von dem fundamentalen, dreidimensionalen Charakter des Raumes, fol- gen die 81 stabilen Elemente, gemäß Abb. 72, die es innerhalb dieses Raumes gibt, einer 6/12 Struktur, woraus sich analog dem larga Funktionsmodell das kosmische Trägerfeld ergibt. Mit dem neuen Modell lassen sich sehr viele Ansätze wie Stringtheorie, Orbi- taltheorie, Ladungsverhalten und Struktur der Elementarteilchen, unerwartete Elektroneninversionen bei Elementen (z.B Kalium), Ordnungen der Isotope, in einer vereinheitlichten Theorie zusammenfassen. Abb. 72: Strukturrad der 81 Elemente - Elementarteilchenrad Gemäß der dreidimensionalen (tetraedalen) Grundstruktur des Raumes kommt es aus dem Gegensatz zweier polarer Grundkräfte (schwarz und hellgrau) durch Überlagerung zu einer dritten Kraft (mittelgrau). Die drei Farben sym- bolisieren dabei die starke, schwache und Photonen- Wechselwirkungskraft. Unterlegt man dem Geschehen einen stehenden räumlichen Wellencharakter, lässt sich die Struktur des Trägerfeldes der 3 Grundkräfte weiter in 2x3=6 Oberwellen fraktalisieren (2./3.Ring). Durch nochmalige Fraktalisierung 27 Elementarteilchen (rechts - 4./5./6. Ring) mit 2/3 Ladungen in drei Ordnungen (Leptonen, Quarks und Neutrinos) und schließlich 81 stabile Elemente (7./8./9./10.) Ring in 3 bzw. 6 Gruppen anstatt bisher 2 (Haupt - und Neben- gruppe des Periodensystems)
118 Kapitel 3: Dreh felder 3.4.3 Ein analoges Modell Die Vorstellung des kosmischen Trägerfeldes soll nun zum besseren Verständ- nis an Hand eines mechanischen Modells beschrieben werden, dargestellt in Abb. 73. Die 6 mittig geteilten Raumzeitachsen müssen darin so angeordnet werden, dass in ihnen ein geschlossener Energiefluss im Sinne der Nullsumme entstehen kann. Der einzig mögliche, 3 dimensionale, geometrische Körper mit 6 Kanten, ist die Dreieckspyramide, oder auch Tetraeder genannt. Diese wird aus Eisenblechen gefertigt, um ein Magnetfeld leiten zu können, welches in dem Modell das kosmische Trägerfeld darstellt. Durch den geschlossenen, 3-dimensionalen Magnetkreis wird die Nullsumme innerhalb des Trägerfeldes symbolisiert. Jede Seite des Tetraeders ist in der Mitte geteilt, sodass es hier zur gegensätzli- chen Aufteilung, entsprechend der positiven und negativen Ausbreitungsrich- tung des Trägerfeldes kommt. Auf jeder der 12 Halbseiten befindet sich ein Rotor eines permanent erregten, synchronen Motors. Diese Rotoren sollen die 12 koexistierenden Aspekte der Raumzeit darstellen. Die Rotoren einer Seite bewegen sich immer in entgegen- gesetzten Richtungen und beschreiben damit die spiegelbildlichen Zeitwirkun- gen. Abb. 73: Funktionsmodell des Trägerfeldes mit Seitenrotoren Die Bewegungen aller 12 Rotore müssen gemäß der Forderung nach Null- summe vom Magnetfeld so synchronisiert werden, dass sich all ihre Wirkun- gen zu jedem Zeitpunkt zu Null addieren. Im Falle des Modells heißt das, alle
3.4 Das larga Funktionsmodell 119 Drehimpulse müssen sich auslöschen. Wenn dieses Modell anläuft, darf kein Drehimpuls von ihm ausgehen, wie man das etwa von normalen Motoren kennt. Diese Synchronisation übernimmt hier das Magnetfeld, das von einem perma- nenterregten Synchrongenerator erzeugt wird. Hierfür sind grundsätzlich zwei Bauformen zulässig. Entweder wird ein zent- raler Generator im Zentrum der Pyramide verwendet wie in Abb. 74, oder dieser wird durch 4 getrennte Generatoren in jeder Seite der Pyramide ersetzt, wie in Abb. 73. Beide Formen haben die gleiche Wirkung, sie erzeugen ein 3- dimensionales, magnetisches Drehfeld in dem Eisenkern der Pyramide. Der zentrale Rotor kommt dabei der Vorstellung des Trägerfeides wesentlich näher. Er ist ein magnetischer DipoL der eine komplexe Rotation in zwei Eben vollführen muss, um ein korrektes 3 dimensionales Drehfeld zu erzeugen. Eigentlich ist das Verhalten eines Drehfeldes, wie wir es etwa vom dreiphasi- gen System in der magnetischen Antriebstechnik her kennen, paradox. Die drei phasenverschobenen, linearen Schwingungen, aus denen es erzeugt wird, addieren sich bei zeitlicher Betrachtung zu Null, dennoch besitzt es eine räum- liche Wirkung. Das ist zu vergleichen mit der Erschaffung aus dem Nichts und darum eignen sich Drehfelder auch sehr gut für die Beschreibung des kosmi- schen Trägerfeides. Ausblicke Aus der Theorie des kosmischen Trägerfeldes lassen sich eine ganze Reihe der uns bekannten, physikalischen Gesetze abieiten, ohne sie in irgendeiner Form neu formulieren zu müssen. Das macht diese Theorie interessant, um auf neue Gesetzmäßigkeiten, vor allem im Bereich der Freien Energie zu schließen. Eine Theorie hinter neuen Konzepten ist gerade in dem alternativen Bereich sehr wichtig, um überhaupt einen Anschluss an die Schulphysik finden zu können. So kann damit auch die Frage nach dem Perpetuum Mobile von einer ganz anderen Seite her geklärt werden. Ein solches kann es einfach nicht geben, wenn die Summe aller Energien Null ist. Es mag zwar aus der Sicht unseres Universums so aussehen, als würde die Energie aus dem Nichts kommen, aber in Wirklichkeit kann sie nur aus einem der anderen 11 Universen abgezogen werden. Wenn der Energieerhaltungssatz entsprechend ausgedehnt wird, dann ist der vermeintliche Energiegewinn in keiner Weise mehr zu ihm wider- sprüchlich. Damit ist auch klar, dass die gewonnene Energie letztendlich irgendwo fehlen wird und in diesem Sinne auch nicht frei ist. Wenn nach einem Durchbruch auf
120 Kapitel 3: Drehfelder diesem Sektor plötzlich Geräte in großer Zahl zur Verfügung stehen, stellt sich schließlich die Frage nach der Verantwortung, die wir im Umgang mit der neuen Technologie haben. Wie bei jeder anderen Energietechnologie auch, wird es hierbei Nebenwirkun- gen geben, die sicher nicht zu unterschätzen sind und im wahrsten Sinn des Wortes kosmische Ausmaße annehmen könnten. Damit nicht die gleichen, schlimmen Fehler noch einmal begangen werden, die derzeit unseren Planeten so belasten, sollte sich jeder einmal überlegen, wie sorgsam er mit einem sehr kostbaren Gut im Universum - der Energie - umgeht. Abb. 74: Funktionsmodell des Trägerfeldes mit Zentralrotor 3.4.4 Aufbau Ein erstes Modell wurde zum einfacheren Aufbau in einer ebenen 2D Darstel- lung, wie in Abb. 75, konzipiert. Wenngleich hierbei der Magnetkreis über die drei äußeren Ecken nicht geschlossen ist, so sollten sich doch einige prinzi- pielle Zusammenhänge der Felder erkennen lassen.
3.4 Das larga Funktionsmodell 121 Abb. 75: Funktionsmodell des Trägerfeldes in vereinfachter 2D Darstellung Abb. 76: Spulen am Funktionsmodell Der Magnetkreis wird durch 192 Weicheisenbleche, gemäß Abb. 79, gebildet, die zur Vermeidung von Wirbelströmen lackiert wurden. Jeweils 16 davon werden zu einem Schenkel eines dreieckigen Stators zusammengefügt. Über entsprechende Langlöcher in der Grundplatte, siehe Abb. 78, können die
122 Kapitel 3: Drehfelder Eisenteile und die Rotorlager so verschoben werden, dass der Luftspält ein- stellbar wird. In der Mitte jedes der 4 dreieckförmigen Statoren befindet sich ein permanent erregter Magnetrotor, gemäß Abb. 77. Die Polschuhe der Rotoren sind aus massiven Weicheisen gefertigt, in deren Mitte sich zwei starke Neodym-Mag- nete befinden. Zur mechanischen Überbrückung der Magnetstrecke und Auf- nahme der Wellen dienen Aluplatten. Abb. 77: Magnetrotor Abb. 78: Grundplatte des Funktionsmodells
3.4 Das larga Funktionsmodell 123 Das Modell dient zur Messung der Phasenverschiebungen. Dazu werden in dem ebenen Modell, gemäß Abb. 76, Spulen entsprechend den 12 Rotoren aus Abb. 73 und Abb. 74 auf alle Schenkel der Blechpakele aufgebracht. Da das 2 dimensionale Modell keinen geschlossenen Magnetkreis ermöglicht, ist es notwendig, die an den Ecken befindlichen Spulen aufzuteilen und miteinander zu verbinden, gemäß der Strichlierung in Abb. 75. Die eingehende Analyse der komplexen Drehfeldstrukturen am Funktionsmo- dell des Trägerfeldes soll weitere Einblicke in die Zusammenhänge des Wir- kungsprinzips der Nullsumme für die Freie Energie Nutzung bringen. Das Studium der Thesta-Distatica legt die Vermutung nahe, dass in die polare Struktur von elektromagnetischen Feldern ein dritter Pol zur Aufbrechung der Nullsumme eingezogen wurde. Offensichtlich erfolgt die Umsetzung der Freien Energie durch einen Zugriff auf das kosmische Trägerfeld, das sich über die kosmische Hintergrundstrah- lung. die auch Drei-Kelvin Strahlung genannt wird, und in Form einer hochfre- quenten Mikrowellenstrahlung die im gesamten Universum zu finden ist, äußert.
124 Kapitel 3: Drehfelder Aus diesem Hintergrund erscheint es verständlich, warum viele Bauteile der Thesta-Distatica. siehe Abb. 57. in ihrer Konstruktion auf die Verwendung hoher Frequenzen hinweisen. Wir wollen uns deshalb an dieser Stelle näher mit der Hochfrequenztechnik in Hinsicht der Freien Energie beschäftigen.
4 Hochfrequenz Aus den bisher beschriebenen Maschinen wird ersichtlich, dass die hohe Leis- tungsdichte mit reiner Elektrostatik nicht erreichbar ist Die Hochfrequenz liefert über kapazitiv gekoppelte Systeme einen Ansatz zur Realisierung höhe- rer Leistungen. Ein wesentlicher Bestandteil von Hochfrequenzsystemen sind Schwingkreise, die im Gegensatz zur klassischen Wärmelehre, wo ein kalter Körper seine Energie nie von selbst an einen warmen abgeben kann, die vollständige Trans- formation einer Energieform in eine andere ermöglichen. Dies ist für die Ausnutzung neuer Energiequellen von großer Bedeutung und scheint eines der wesentlichen Wirkungsprinzipien der Thesta-Distatica, zu sein. 4.1 Schwingkreise Damit eine Schwingung entstehen kann, sind immer zwei Energiespeicher notwendig, zwischen denen die Energie ständig hin und her pendeln kann. Es handelt sich also im Prinzip um einen endlosen Ausgleichsvorgang von einem Energiespeicher zum anderen. Die Geschwindigkeit des Ausgleichsvorganges, also die Frequenz der Schwingung ist von der Größe der beiden Energiespei- cher abhängig.
126 Kapitel 4: Hochfrequenz 4.1.1 Mechanische Schwingkreise 4.1.1.1 Pendel W=(m*v2 )/2 Nullinie für Höhe Abb. 80: Pendel, ein mechanischer Schwingkreis Abb. 81: Gekoppelte Gewichte
4.1 Schwingkreise 127 f = Schwingungsfrequenz in Hz I = Länge des Pendels in in g = Fallbeschleunigung 9,81 m/s2 Formel 6: Berechnung der Schwingungsfrequenz eines Pendels Ein einfacher, mechanischer Schwingkreis ist ein Pendel, wie in Abb. 80 dar- gestellt, nach Formel 6 kann seine Schwingungsfrequenz berechnet werden. Die beiden Energiespcicher sind beim Pendel zum einen die Geschwindigkeit der Masse, also kinetische Energie und zum anderen die Höhe der Masse, also Lageenergie oder auch potentielle Energie genannt. Die Schwingung wird gestartet, indem man einmalig Energie zuführt. Das kann einerseits Lageener- gie sein, indem man das Gewicht hochhebt und dann loslässt, oder es kann kinetische Energie sein, wenn man das Pendel im Todpunkt anstößt. Beide Methoden führen zum gleichen Ergebnis, zu einer Schwingung. So wird z.B. die Lageenergie des Gewichtes nach dem Loslassen mit Hilfe der Gravitation sofort in kinetische Energie umgewandelt, indem sich das Pendel zum Todpunkt hin bewegt. Dort erreicht es seine größte Geschwindigkeit und wenn man diese Höhe als Systemnull bezeichnet, wird seine Lageenergie im Todpunkt Null. Da jede Masse träge ist, schießt das Pendel über den Todpunkt hinaus. Jetzt wird die kinetische Energie wieder in Lageenergie umgewandelt und das Spiel beginnt von Neuem. Die Besonderheit dieses Vorganges ist gerade dieses über das Ziel hinaus- schießen, was zur vollständigen Transformation einer Energieform in eine andere führt. Damit der Ausgleich immer wieder von Neuem beginnen kann, muss jedem Speicher seine gesamte Energie entzogen und in den jeweils ande- ren transformiert werden. Wenn immer ein kleiner Teil Zurückbleiben würde, käme die Schwingung bald zum Stehen, weil sich die Restenergie bei jeder Schwingung erhöht, bis schließlich ein Gleichgewichtszustand herrscht. Ist es nicht aber gerade das, was wir erwarten würden? Denken Sie nur an die klassische Wärmelehre, wo ein kalter Körper nie ohne Eingriffe von außen seine Energie an einen wärmeren abgeben kann, dort stellt sich, wie bei so vielen anderen Vorgängen in der Natur, immer ein Gleichgewichtszustand ein. Eine Schwingung jedoch vollzieht laufend eine zu 100% vollständige Trans- formation der Energie von einem Speicher zum anderen. Sie fällt in dieser
128 Kapitel 4: Hochfrequenz Hinsicht aus der Norm, man könnte sie als eine Art von dynamischen Gleich- gewicht bezeichnen, beide Speicher teilen sich die Energie zu gleichen Zeiten. Damit eine solche perfekte Energiebilanz überhaupt erst möglich wird, müssen zwei gegensätzliche Energiespeicher benutzt werden. Das heißt, dass der eine Speicher nicht nur bereit ist Energie abzugeben, sondern sie dem anderen rich- tiggehend anbietet. Im Falle des Pendels ist es das über den Todpunkt Hinaus- schießen der Masse bzw. das fortwährende zu Boden Fallen der Masse. Um das Verhalten von gegensätzlichen Energiespeichern noch weiter zu untersuchen, /\ betrachten wir die Anordnung in Abb. 81. Zwei Gewichte sind über eine Schnur und eine Umlenkrolle miteinander verbunden. Das sind eindeutig zwei voneinander unabhängige aber gleichartige, über die Schnur miteinander verkoppelte Energiespeicher, sie speichern beide die gleiche Energieform, nämlich Lageenergie. Zieht man jetzt unter Zuführung von kinetischer Energie ein Gewicht nach unten, in der Hoffnung so eine Schwingung anzuregen, wird man feststellen, dass dies nicht möglich ist. Das eine Gewicht beschleunigt nach unten und das andere wird hinaufgezogen. Es wird also die Lageenergie des einen Gewichtes, das abwärts fährt, in Lageenergie des anderen, aufwärts fahrenden umgewan- delt. Trotzdem schwingen sie nicht. Bei einer reibungslosen Rolle würde das eine Gewicht immer tiefer hinunterfahren, bis das andere schließlich an die Rolle stößt.
tääj Schwingkreise 129 Wir sehen, eine Schwingung funktioniert nicht mit jeder Kombination von Energiespeichern! 4.1.1.2 Gekoppelte Pendel Ein wesentliches Verhalten von schwingenden Systemen ist die Resonanz. Um Resonanzeffekte untersuchen zu können, benötigen wir zwei Schwingkreise, die miteinander in Wechselwirkung treten können. Abb. 82: Prinzip der gekoppelten Pendel Wo Abb. 83: Aufbau der gekoppelten Pendel Nehmen wir dazu, gemäß Abb. 82, zwei Pendel, die an einem gespannten Seil • • __ aufgehängt sind. Uber das Seil kann keine Drehbewegung auf das andere
130 Kapitel 4: Hochfrequenz Pendel übertragen werden. Nur die rhythmischen Hin- und Herbewegungen des Seils können das andere Pendel beeinflussen. Wird nun ein Pendel angestoßen, so wird im Laufe der Zeit das andere Pendel ebenfalls in Schwingung versetzt. Das funktioniert natürlich nur dann, wenn beide Pendel die gleiche Länge und damit die gleiche Eigenfrequenz haben. Bei diesem Versuch erfolgt die Reso- nanzabstimmung über die Pendellänge. Bei zwei unterschiedlich langen Pendel geht überhaupt keine Energie auf das andere Pendel über. Wie wird nun der weitere Energieausgleich zwischen den Pendeln ablaufen? Die nahe liegendste Erklärung wäre, dass das zweite Pendel immer stärker zu schwingen beginnt, bis sich ein Gleichgewicht, ähnlich wie in der Wärmetech- nik, hergestellt hat und beide dann mit halber Amplitude schwingen. Dem ist aber nicht so! Da es sich auch beim Ausglcichsvorgang um eine Schwingung handelt, muss die Energieübertragung zu 100% erfolgen. Das verblüffende Ergebnis ist, dass nach einiger Zeit, das ursprünglich ange- stoßene Pendel vollständig zur Ruhe gekommen ist und das andere mit voller Amplitude schwingt. Dieser Vorgang wiederholt sich dann ständig. Es kommt immer abwechselnd ein Pendel zum Stillstand, während das andere schwingt. Es wird jeweils einem Pendel die komplette Energie durch das andere entzo- gen. Es tritt in diesem System, zusätzlich zur Schwingung der Pendel, noch eine weitere, viel niedrigere Frequenz auf, mit der die Energie zwischen den Pen- deln hin und her wechselt. Die Frequenz dieser Schwingung wird nur durch den Koppelfaktor zwischen den Pendeln bestimmt. In diesem Fall ist das hauptsächlich der Abstand zwischen den beiden Pendeln. Die Art der Kopplung ist für die Pendelschwingung ganz wesentlich. Um hier Klarheit zu schaffen, wurde der gleiche Versuch mit einer starren Welle an Stelle des Seils aufgebaut. Als Kopplung zwischen den Pendeln dient dann die Reibung von zwei Lagern mit Dichtringen. Das Ergebnis dieses Versuches ist so, wie es die Wärmelehre fordert. Wird ein Pendel angestoßen, so nimmt es das zweite langsam mit, bis beide sich schließlich parallel mit halber Ampli- tude bewegen. Dann gibt es keine Reibung mehr zwischen den beiden Lagern und beide Pendel schwingen parallel aus. Resonanztransformation Die 100%ige Energietransformation in der Pendelschwingung kann ausgenutzt werden, um eine so genannte Resonanztransformation herbeizuführen.
4.1 Schwingkreise 131 Was passiert, wenn wir zwei gleichlange, aber unterschiedlich schwere Pendel an dem Seil befestigen? Resonanzabstimmung liegt vor, also wird es auch zu einer Ausgleichsschwingung kommen. Nehmen wir an, das schwere Pendel wird angestoßen. Es kann dabei sehr viel Energie aufnehmen und muss diese vollständig an das leichte Pendel abgeben, da dies die Resonanz so fordert. Das leichte Pendel muss also eine viel größere Energiemenge aufnehmen als bei Verwendung von gleich schweren Pendeln. Das leichte Pendel hat nur eine einzige Möglichkeit, dies zu bewerkstelligen, es muss mit größerer Amplitude schwingen. Das leichte Pendel schlägt dann viel weiter aus, als vorher das schwere angestoßen wurde. Durch geschickte Ausnutzung der Resonanz haben wir so eine Transformation der Amplitude erreicht. Nachbau Neben dem etwas aufwendigen Aufbau in Abb. 83, dessen Daten in Tabelle 14 zusammengefasst sind, kann jeder die gekoppelten Pendel, ganz leicht zu Hause nachbauen. Dazu hängt man an einem gespannten Seil zwei Massen von ca. 1 kg im Abstand von etwa 1/2 m auf. Die Länge der Pendel sollte dabei mindestens 1 m betragen. Um zusätzlich die Transformation beobachten zu können, sollte die große Masse ca. 5 kg und die kleine ca. 1 kg schwer sein. Je länger die Pendel sind, umso besser funktioniert es. Tabelle 14: Daten und Abmessungen der gekoppelten Pendel Pendelstab: Leichte Pendelmasse: Schwere Pendelmasse: Gestell: Seil: 57cm lang, aus 6mm Alu-Rundstab Ca. 1kg aus Messing, 60mm Durchmesser, 20mm dick Ca. 4kg aus Messing, 60mm Durchmesser, 75mm lang Aus Aluprofilen, Höhe 60cm, Breite 60cm Stahlseil, 1,5mm dick
132 Kapitel 4: Hochfrequenz 4.1.2 Elektrische Schwingkreise Wei —Wmog Wei <— Wmag Wei —5* Wmag Wei —=► Wmag Abb. 84: Elektrischer Schwingkreis Die Analogie zum Pendel aus Kapitel 4.1.1.1 ist in der Elektrotechnik der LC- Schwingkreis. In seiner einfachsten Form besteht er nach Abb. 84 aus einer Parallelschaltung eines Kondensators und einer Induktivität. Seine Resonanz- frequenz kann mit der bereits in Formel 5 benutzen Gleichung berechnet werden. Um das Entstehen einer Schwingung in diesem System zu verstehen, ist es zuerst wichtig, über die Eigenschaften von Kapazität und Induktivität Bescheid zu wissen. Beide Bauteile sind Speicher für elektrische Energie, doch sie spei- chern sie auf ganz unterschiedliche Weise. Ein Kondensator speichert die Energie in Form von Spannung. Um ihn zu laden, muss ein Strom durch ihn fließen, was zu einer Erhöhung der Spannung führt. Der Vergleich mit einem Wassergefäß, welches durch eine Wasserlei- tung gefüllt wird, drängt sich hier auf. Die Höhe des Wasserspiegels in dem Gefäß repräsentiert die Spannung und die Zuflussmenge den Strom. Eine wei- tere wichtige Eigenschaft ist die Unmöglichkeit, die Spannung an einem Kon- densator sprunghaft zu ändern. Dabei würde ein unendlich hoher Strom fließen. Praktisch zeigt sich das beim Kurzschluss eines Kondensators, wobei extrem hohe Ströme entstehen. Analog oder besser gesagt dual dazu verhält sich die Induktivität. Sie speichert Energie in Form von Strom. Eine Spannung ist nötig, um diesen Strom langsam ansteigen zu lassen und eine sprunghafte Stromänderung ist unmöglich. Wird dies versucht, so führt das zu den bekannten Effekten der Selbstinduktion, wo- durch eine extrem hohe Spannungsspitze erzeugt werden kann. Eine andere Form der Schwingungsanregung stellt die parametrische Schwingungserregung dar.
4.1 Schwingkreise 133 Zur Erklärung der Funktion des Schwingkreises nehmen wir zunächst an, dass der Kondensator, gemäß Abb. 84, vor dem Zusammenschalten aufgeladen sei. Wird er mit der ungeladenen Induktivität verbunden, so beginnt Strom zu fließen. Elektrische Energie wird in magnetische umgewandelt, die Induktivität also aufgeladen. Sie hat die Energie aufgenommen, wenn am Kondensator keine Spannung mehr auftritt, er also völlig leer ist. Die Induktivität versucht jetzt den Strom und ebenfalls die Stromrichtung aufrechtzuerhalten. Der in gleicher Richtung durch den Kondensator fließende Strom hat zur Folge, dass er sich jetzt mit umgekehrter Polarität auflädt. Magnetische Energie wird wieder in elektrische umgewandelt. Das geht so lange, bis die Induktivität keine Energie mehr besitzt und der Strom Null wird. Dann ist die Energie wieder im Kondensator, allerdings mit umgekehrter Pola- rität. Interessant ist, dass jetzt der gesamte Vorgang mit umgekehrter Polarität nochmals abläuft. Danach ist erst der Ausgangszustand erreicht und alles be- ginnt von Neuen. Der meist nur so salopp als »Hin- und Herschwingen der Energie« beschrie- bene Vorgang findet in Wirklichkeit mit der doppelten Eigenfrequenz des Schwingkreises statt. Das ist vergleichbar mit dem Pendel, das ja auch auf beide Seiten ausschlägt und nicht im Todpunkt umkehrt! Dort ist es jedem klar, in der Elektortechnik wird das aber oft übersehen. Im Gegensatz zur Resonanztransformation, wo die Energie direkt von einem System auf das andere übertragen wird, geschieht es hier durch die periodische Änderung einer normalerweise konstanten Schwingkreiseigenschaft. 4.1.3 Parametrische Schwingungserregung Am Beispiel des Pendels sind wir davon ausgegangen, dass die Schwingung durch einen Eingriff von außen gestartet wird. Doch haben Sie sich schon ein- mal gefragt, wie es möglich ist, eine Schaukel auf der man sitzt, in Schwingung zu versetzen? Dabei gibt es keine Wechselwirkung mit der Umgebung, wenn man den Luftwiderstand einmal vernachlässigt. Dieser Fall kann nicht mit den Newton'schen Gesetzen erklärt werden. Denn laut diesen muss jede Kraft eine gleich große Gegenkraft besitzen. Das ist aber im Fall der Schaukel nicht möglich, da keine mechanische Verbindung besteht, über welche die Gegenkraft wirken könnte. Der Aufhängepunkt nimmt ja nur die Gewichtskraft auf. Alle internen Kräfte, die auf der Schaukel entstehen müssten sich gegenseitig aufheben, sodass sie sich nie bewegen könnte. Dass es aber wirklich funktioniert, wird sicher jeder aus seinen Kindheitserfahrun- gen bestätigen können.
134 Kapitel 4: Hochfrequenz 4.1.3.1 Funktionsweise Der Fachausdruck für dieses Phänomen lautet parametrische Schwingungser- regung. Wie der Name schon sagt, geht es dabei um die Parameter eines Schwingkreises, welche die Schwingungsfrequenz fcstlegen. Es ist nämlich möglich, durch periodische Änderungen eines Parameters den Schwingkreis anzuregen. Die Änderungen müssen im Takt der Schwingung (welche durch die Eigenfrequenz des Schwingkreises vorgegeben ist) erfolgen, so dass sie sich weiter aufschaukelt. Das gilt natürlich auch für ein Pendel bzw. eine Schaukel, welche ein mechani- scher Schwinger ist. Die Parameter, welche die Schwingfrequenz bestimmen, sind hier die Länge des Pendels (Lage des Massepunktes) und die Schwerkraft. Da die Schwerkraft als gegeben angenommen werden muss, kann die Erregung nur über eine Veränderung des Schwerpunktes erfolgen. Wenn man selbst auf der Schaukel sitzt, ist es relativ leicht, die richtige Gewichtsverlagerung zu finden, um die Schwingung anzuregen. Abb. 85: Die Schaukel, eine parametrische Schwingungserregung Um die Schaukel parametrisch in Schwingung zu versetzen, muss man ihr natürlich Energie zuführen. Energie ist bekanntlich Kraft mal Weg. Als Weg hat man nur die Verschiebung des Körperschwerpunktes zur Verfügung, doch die Kraft kann sich mechanisch nirgends abstützen. Nur die Fliehkraft ist in der Lage, die nötige Gegenkraft zur Verfügung zu stellen, damit Energie umgesetzt werden kann. Ist die Schaukel nach Abb. 85 am Todpunkt, so beginnt man sich zurückzuleh- nen, was den Schwerpunkt nach unten verlagert. Erreicht die Schaukel ihren Maximal ausschlag, steht man wieder auf und hält dann den Schwerpunkt hoch, bis sie wieder den Todpunkt erreicht. Dann beginnt das gleiche Spiel in rück- wärtiger Richtung. Nur sehr geübte Schaukler schaffen es, auch den hinteren
4.1 Schwingkreise 135 Arbeitsgang auszuführen. Der bewegliche Massepunkt auf der Schaukel beschreibt bei richtiger Masseverlagerung in etwa eine liegende Acht. Daraus lässt sich ein wichtiges Merkmal jeder parametrischen Schwingung erkennen, nämlich die unterschiedlichen Frequenzen des Erregers und des Schwingkreises, Die Schaukel muss für eine vollständige Periode, ausgehend von einem Punkt maximaler Auslenkung, einmal hin und auch wieder zurück- schwingen, In dieser Zeit führt der bewegliche Massepunkt aber zwei volle Perioden, von seiner Mittellage aus gesehen, durch. 4.1.3,2 Aufbau eines elektrotechnischen Modells Auch in der Elektrotechnik ist es möglich, eine Schwingung parametrisch zu erregen. Dazu bedient man sich meist Bauteilen mit veränderlichen L oder C. Bei kleinen Leistungen werden dazu Kapazitätsdioden benutzt. Derartige Schaltun- gen finden in der Hochfrequenztechnik vielfach Anwendung. Für größere Leis- tungen werden veränderliche Induktivitäten eingesetzt. Dazu nutzt man den Effekt der magnetischen Sättigung von Eisenwerkstoffen aus. Wird durch eine Spule mit Eisenkern ein Gleichstrom geschickt, so nimmt deren Induktivität mit steigendem Strom ab. Über diese Steuerfunktion ist es möglich, einen paramet- risch erregten Schwingkreis zu bauen. Allerdings muss noch durch einen schal- tungstechnischen Trick die induktive Wirkung der Trafos ausgeschaltet werden, denn sonst hätten wir eine transformatorische Übertragung. Abb. 86: Veränderliche Induktivität über zwei Trafos
136 Kapitel 4: Hochfrequenz Abb. 87: Aufbau eines parametrisch erregten Schwingkreises Auf den ersten Blick sieht die Schaltung in Abb. 86 so aus, als würde sie nicht funktionieren. Die Spannung Uq teilt sich gleichmäßig in Ul und U2 auf die beiden Trafos Tri und Tr2 auf. Trafos übersetzen immer mit 180° Phasendre- hung, wodurch Ul' und U2’ gegenpolig erscheinen. Durch den gegenphasigen Anschluss des Trafos Tr2 tritt aber U2' so auf, dass sie sich mit Ul' zu Null addiert. Am Ausgang dürfte also nie die Spannung UL auftreten. Wenn man allerdings erkennt, dass der Lastkreis eigentlich ein Schwingkreis ist, kommt man auch hinter die Funktionsweise. Die Stromimpulse, die von dem Rechteckgenerator Uq geliefert werden, trei- ben die Kerne der Trafos periodisch in die Sättigung. Auf der Sekundärseite ist von der Quellenspannung nichts mehr zu merken, da sie sich zu Null addiert. Nur die Induktivität der beiden Sekundärspulen ändert sich im Takt der Gene- ratorfrequenz. Auf die halbe Generatorfrequenz ist der Schwingkreis, bestehend aus dem Kondensator und den beiden Sekundärspulen abgestimmt. Dadurch wird er analog der Schaukel aus Kapitel 4.1.3.1, die ebenfalls mit der halben Erregerfrequenz schwingt, parametrisch erregt. Mit solch einer Anord- nung ist es möglich, auch größere Energiemengen zu übertragen.
4.1 Schwingkreise 137 o--- + 24V Abb. 88: Schaltung zur parametrischen Schwingungserregung Schaltungsbeschreibung Der Rechteckgenerator um IC2 besteht aus einem OPV TL081, der als Schmitt-Trigger geschaltet ist. C3 wird abhängig vom Ausgangszustand über R3 gegenphasig geladen bzw. entladen, wodurch eine Schwingung entsteht. Durch Ändern der Verstärkung mit R7 wird die Kippspannung eingestellt, und somit die Frequenz des Rechtecksignals. Über den Rückkoppelwiderstand R5, der durch die zwei Dioden Dl und D2 aufgeteilt wird, kann die Zeit für den Lade- bzw. Entladevorgang getrennt eingestellt werden. Wird dazu, wie hier, nur ein Potentiometer verwendet, dann lässt sich das Tastverhältnis unabhängig von der Frequenz einstellen. Der Nachteil von OPV-Schaltungen ist natürlich die doppelte Versorgung, die sie benötigen. Das wurde hier mit einem zweiten OPV IC1 gelöst, der die 24V in die Hälfte teilt, und somit die künstliche Masse zu Verfügung stellt. Der Ausgang des Rechteckgenerators treibt den MOSFET-Schalttransistor BUK 453. Dieser benötigt unbedingt eine Beschaltung gegen Überspannungen, da sich im ausgeschalteten Zustand kein Freilaufkreis bilden kann, der die Energie aus der Induktivität in den Glättungselko C5 oder in die Last R12 zurückfließen lässt. Auf der Sekundärseite gibt es ja überhaupt keine induzierte Spannung! Der Freilaufkreis bildet sich hier über den 220 Ohm Widerstand Rll und den 15nF Kondensator C6.
138 Kapitel 4: Hochfrequenz Abb. 89: Primär- und Sekundärstrom an den Trafos Auffällig und charakteristisch für eine parametrische Schwingung ist die halbe Frequenz des Schwingkreisstromes gegenüber dem erregenden Strom. Der Grund dafür ist, dass die Induktivität nach dem Verhalten eines Schwingkrei- ses, nach Kapitel 4.1.2, innerhalb einer Periode der Lastschwingung zweimal ihre Energie an den Kondensator, mit jeweils unterschiedlicher Polarität, abgeben muss. In diesen beiden Phasen muss jeweils die Induktivität verringert werden, was zu einer vermehrten Energieabgabe, ähnlich wie bei der Resonanztransforma- tion in Kapitel 4.1.1.2 und so letztendlich zur Anregung des Schwingkreises führt. Dieses Verhalten ist aber unabhängig von der Polarität der Energie in der Induktivität. Hier stoßen wir wieder auf eine Art von Gleichrichtungseffekt, bei dem allge- mein immer eine Frequenzänderung beobachtet werden kann. In Abb. 89 ist in CHI die Spannung am Lastwiderstand R12 dargestellt, welche dem Laststrom proportional ist. CH2 zeigt den primären Steuerstrom der Tra- fos. Deutlich zu erkennen ist dessen doppelt so hohe Frequenz. Das ist eine sehr unübliche Betriebsart eines Transformators. Denn in allen Betrachtungen wird ja immer von ein und derselben Frequenz auf der Primär- und Sekundärseite ausgegangen.
4.2 Teslatrafo 139 Ebenso wie das Prinzip der Schaukel elektrisch durch einen parametrischen Schwingkreis darstellbar ist; so kann die mechanische Resonanztransformation analog elektrisch durch einen Teslatrafo ausgenutzt werden. Mit der Entwicklung des Teslatrafos wurde der Grundstein für die drahtlose Telekommunikation gelegt. 4.2 Teslatrafo Ein Teslatrafo ist ein Resonanztrafo, der den unter Kapitel 4.1.1.2 beschrie- benen Effekt der Resonanztransformation ausnutzt, um sehr hohe, elektrische Spannungen zu erzeugen. Er besteht in seiner einfachsten Form, gemäß Abb. 90 aus dem primären Schwingkreis, gebildet durch Cp und Lp und aus dem Sekundärkreis, der durch Ls und Cs gebildet wird. Die Sekundärspule eines Teslatrafo besteht aus einer einlagig gewickelten Luftspule. Das untere Ende der Spule ist geerdet und am oberen Ende befindet sich meist ein Objekt großer Oberfläche. Über die Außenflächen der Spule bil- det sich ein Kondensator zur Umgebung hin aus, der die Kapazität Cs bereit- stellt. Abb. 90: Prinzip eines Teslatrafos Das System besteht somit aus zwei lose gekoppelten Schwingkreisen und ist vergleichbar mit den gekoppelten Pendeln aus Kapitel 4.LI.2. Der Primärkreis
140 Kapitel 4: Hochfrequenz ist mit dem schweren Pendel und der Sekundärkreis mit dem leichten zu ver- gleichen. Daraus folgt, dass beide Schwingkreise auf gleiche Frequenz abgestimmt sein müssen, damit eine Energieübertragung möglich ist. Der Kondensator Cp wird zunächst über den Netztrafo aufgeladen. Wenn Cp voll geladen ist, zündet die Funkenstrecke, wodurch der Primärkondensator Cp der Primärspule Lp parallel geschaltet wird. Der Schwingkreis ist jetzt geschlossen und es entsteht eine Schwingung mit der Resonanzfrequenz, die sich aus Cp und Lp ergibt. Diese wird magnetisch in die Sekundärspule Ls ein- gekoppelt. Analog zu den gekoppelten Pendeln entsteht auch hier eine Pendelschwingung niedrigerer Frequenz, mit der die Energie zwischen dem Primär- und Sekun- därkreis hin und her schwingt Die Kunst beim Bau eines Teslatrafos besteht darin, den Löschzeitpunkt der Funkenstrecke genau in jenen Zeitpunkt zu legen, in dem die gesamte Energie im Sekundärkreis ist. Wenn das sichergestellt ist. kann die Energie nach dem Löschen der Funkenstrecke nicht mehr in den Primärkreis zurück schwingen, da dieser aufgetrennt ist. Nach einem idealen Löschzeitpunkt ist der Primär- kondensator Cp völlig leer und kann erneut Energie aus dem Netz aufnehmen, um sie danach wieder vollständig an den Sekundärkreis abzugeben. So eine perfekte Energiebilanz ist nur in schwingenden Systemen zu erreichen. Die Energie im Sekundärkreis unterliegt anschließend einer extremen Reso- nanztransformation, weil die Bauteilwerte Ls und Cs ebenso extrem gewählt sind. Ls besteht aus einer großen Spule und hat damit auch ein großes Energie- speichervermögen. Die Sekundärkapazität Cs ist so klein gewählt, dass sie gar nicht mehr als physisches Bauteil vorgesehen wird (in Abb. 90 gestrichelt dar- gestellt). Ihr Wert ergibt sich nur aus der Oberfläche der Sekundärspule und des Objektes an der Spitze, die quasi eine Kondensatorplatte bilden. Die andere Platte ist die geerdete Grundfläche, auf der die Spule steht. Eine derart kleine Kapazität kann die große Energiemenge aus der Sekundär- spule nur unter einer enormen Spannungserhöhung aufnehmen. Daraus wird deutlich, dass bei einem Teslatrafo das Verhältnis der Windungszahlen von Primär- und Sekundärspule nicht das Übersetzungsverhältnis bestimmt, wie vom magnetischen Trafo her bekannt. Nur aus den Größen Ls und Cs ergibt sich die Spannungsüberhöhung. Abb. 58 zeigt die Funkenentladungen an einem Teslatrafo, welche auf die hohen Spannungen hindeuten.
4,3 Kapazitiver Trafo 141 Bauanleitungen und Funktionsbeschreibungen von mehreren Teslatrafos finden sich in [25J des gleichen Autors. 4.3 Kapazitiver T raf o Das Prinzip der Resonanztransformation aus Kapitel 4:2 kann natürlich auch in umgekehrter Richtung genutzt werden und so lässt sich mit Hilfe eines Tesla- trafos ein ganz interessanter, kapazitiv gekoppelter Trafo herstellen. Das kapazitive Feld eines freistehenden Teslatrafos (siehe Abb. 90) wird durch eine metallische Umhüllung wieder eingefangen. Der zweite Pol des sekundä- ren Schwingkreiskondensators steht so auch für einen elektrischen Anschluss zur Verfügung. An der galvanisch isolierten Außenhülle kann nun eine Last gegenüber Masse angeschlossen werden, auf welche die Leistung dann rein kapazitiv übertragen wird. Um definierte Verhältnisse zu schaffen wird eine etwas andere Art von Tesla- trafo, ohne Funkenstreckenerregung verwendet. 4.3.1 Prinzip des Trägerteslatrafos Das Prinzip des Trägerteslatrafos ist viel einfacher, aber auch nicht so effektiv. Die Resonanzfrequenz wird im Normalfall ebenfalls mit einer zweiten Wick- lung in die Sekundärspule gemäß Abb. 91 eingekoppelt. Die HF-Leistung kommt allerdings von einem HF-Generator, der eine konstante Amplitude zur Verfügung stellt. Das ist mit einem Sender zu verglei- chen, der unmoduliert ist und nur seine Trägerfrequenz erzeugt. Daher kommt auch die Bezeichnung Trägerteslatrafo oder CW-Teslatrafo. CW ist englisch und bedeutet Carrier Wave, also Trägerwelle.
142 Kapitel 4: Hochfrequenz Abb. 91: Prinzip des Trägerteslatrafos Der in Kapitel 4.2 beschriebene Effekt der lose gekoppelten Schwingkreise tritt hierbei nicht auf. Es gibt keinerlei Pendelschwingung zwischen den beiden Spulen und der Koppelfaktor kann in einem großen Bereich variiert werden, ohne die Funktion dadurch zu beeinflussen. Eine Sonderform des CW-Teslatrafos ist jene, bei der es überhaupt keine Primärspule gibt. Das ist möglich, wenn man den HF-Generator direkt am Fußpunkt der Sekundärspule anschließt. Auf den ersten Blick sieht das dann zwar so aus, als könne nie Strom fließen, doch der Strom fließt über die unsichtbaren Kapazitäten genau so. wie er es auch bei der Erregung durch eine Primärspule tun würde. Für eine solche Erregung muss der HF-Generator nur eine genügend hohe Spannung zur Verfügung stellen. Ausführliche Bauanleitungen für Trägerteslatrafos und der dazu nötigen HF- Generatoren finden sich in [25] des gleichen Autors. 4.3.2 Prinzip des Plasmahochtöners Ähnlich wie bei unserer Anordnung mit der Geissler Röhre aus Kapitel 1.3.2, lässt sich auch mittels eines Trägerteslatrafos eine Glcichrichtwirkung erzielen. Dazu wird gemäß Abb. 92 die hochfrequente Trägerspannung (CHI) mit einem niederfrequenten Audiosignal (CHI) amplitudenmoduliert. Bei dieser Modulation ändert sich die Ausgangsspannung und somit die Aus- gangsleistung des HF-Generators im Takt des Tonsignals. Für die räumliche Ausdehnung des Plasmas ist aber nur die Größe und nicht die Polarität der
4.3 Kapazitiver Trafo 143 Ausgangsspannung ausschlaggebend, wodurch über Druckunterschiede in der Luft der Ton wie bei einer Lautsprechermembran erzeugt wird. Dieses Prinzip ist in der HiFi-Technik als Plasmahochtöner bekannt. 20V 4 20mU O-HOms HOLD Abb. 92: Amplitudenmodulation Hier stoßen wir wieder auf einen Gleichrichteffekt in Verbindung mit dem thermischen Feld des Funkens, was zeigt dass eine Gleichrichtung schon grundsätzlich mit Thermik, wie eben bei der herkömmlichen, beheizten Elekt- ronenröhre in Zusammenhang steht, aber eben auch auf eine reine geometri- sche Anordnung wie bei der Geisslerröhre zurückgeführt werden kann. Die Verbindung dieser beiden Prinzipien könnte zu einem völlig neuartigen elektro-thermischen Bauteil führen. Für die Umwandlung von ungerichteten Energien spielen Gleichrichtereffekte eine große Rolle, da nur über solche überhaupt ein Potential ausgehend von kleinsten Quantenschwingungen aufge- baut werden kann. Normalerweise werden solche Modulationen in der HF-Technik nur zur Infor- mationsübertragung verwendet. Schon Tesla wies darauf hin, dass solche Felder auch zur Übertragung von Energie verwendet werden können. Auch bei der Thesta-Distatica weisen einige Bauteile auf die Verwendung hoher Frequenzen zur Energietransformation hin. Dieses Prinzip ist auch als kapazitiv
144 Kapitel 4: Hochfrequenz gekoppelte Resonanztransformation bekannt und lässt sich mit einem Träger- teslatrafo zeigen. 4.3.3 Aufbau des kapazitiven Trafos Das Modell wurde gemäß Abb. 93 und Abb. 94 mit auftrennbaren Erdungen für das Gitter und den Fußpunkt der Sekundärspule gefertigt. Tabelle 15 enthält die wichtigsten Daten und Abmessungen. Für die Umhüllung empfiehlt sich die Verwendung von Gitterblech, um die Wirbelstromverluste zu senken. Obwohl auch normales Alu-Blech verwendet werden kann, so erwärmt sich dieses doch beträchtlich und die Nutzleistung in der Last wird geringer. Zu beachten ist weiter, dass durch einen völlig ge- schlossenen Zylinder ein Windungsschluss entsteht und die nutzbare Leistung ebenfalls geringer wird. Als HF-Generator dient ein 40W-Mittelwellensender, dessen Aufbau in [25] des gleichen Autors ausführlich beschrieben ist. Abb. 93: Prinzipschaltung des kapazitiven Trafos
4,3 Kapazitiver Trafo 145 Abb. 94: Aufbau des kapazitiven Trafos Tabelle 15: Daten und Abmessungen des kapazitiven Trafos Sekundärspule: 650 Wdg. mit 0,26mm Lackdraht auf 40mm PVC-Rohr ca. 200mm hoch Induktivität 3,5mH; Gleichstomwiderstand 270hm Resonanzfrequenz freistehend 1,5MHz Resonanzfrequenz mit geerdeten Gitter 1,13MHz Umhüllung: Aluminium Gitterblech mit 1mm Dicke Lochgröße 5x5mm, Stegbreite 2,5mm Gebogen zu einem 210mm hohen, offenen Zylinder (Spalt ca. 5mm) mit 105mm Durchmesser Primärspule: 18 Wdg. mit 0,9mm Lackdraht auf 50mm PVC-Rohr ca. 20mm hoch Induktivität ca. 25pH 4.3.4 Versuche Der kapazitive Trafo kann im einfachsten Fall mit geerdetem Gitter wie ein herkömmlicher Teslatrafo betrieben werden. Abb. 60 zeigt eine typische Fun- kenentladung an der Spitze.
146 Kapitel 4. Hochfrequenz Abb. 95: Prinzip des kapazitiven Trafos Abb. 96: Der aufgebaute kapazitive Trafo Wird hingegen gemäß Abb. 95 eine 230 V/60 W Glühbirne zwischen Gitter und Erde als Last angeschlossen, so leuchtet sie bei Abstimmung auf Resonanz, sehr hell und zeigt, dass ein Großteil der 40 W in der Glühbirne umgesetzt wird.
4.3 Kapazitiver Trafo 147 In Abb. 96 ist an der Spitze des Trafos eine Kugel zu sehen, diese verhindert eine Funkenentladung, welche zusätzlich Leistung verbrauchen würde. Interessant dabei ist die auftretende Transformation der Spannung, denn' wird die Glühlampe an der Spitze des Teslatrafos angeschlossen, so ist der dort fließende Strom viel zu klein, um sie zum Leuchten zu bringen, da die Span- nung dort entsprechend hoch ist. Über die kapazitive Einsammlung aller Feld- linien um den Teslatrafo herum setzt sich das Spannungsniveau wieder herab und der Strom steigt an. Er ist praktisch gleichzusetzen mit dem Strom am Fußpunkt der Sekundärspule, wo ebenfalls ein hoher Strom fließt. Abb. 97: Schaltung zum Beweis der Transformation
148 Kapitel4:Hochfrequenz Abb. 98: Aufbau zum Beweis der Transformation Um den Effekt der Transformation eindeutig zu beweisen, wird gemäß Abb. 97 und Abb. 98 ein zweiter, herkömmlicher Teslatrafo gleicher Bauart verwendet, um Hochspannung zu erzeugen. Diese wird an der Spitze des kapazitiven Trafos wieder eingespeist. In der Hochspannungsverbindungsleitung und an das Gitter wird je eine, gleichartige, 80W Kohlenfadenlampen angeschlossen. Diese sind im Gegen- satz zu herkömmlichen Glühbirnen vakuumgefüllt und das verhindert einen Leistungsverlust durch Gasentladungen in der Hochspannungsleitung. Wie aus Abb. 98 deutlich ersichtlich ist, leuchtet im Betrieb nur die am Gitter angeschlossene Lampe. In der Verbindungsleitung fließt viel zu wenig Strom* um die Lampe zum Leuchten zu bringen. Das deutet eindeutig darauf hin, dass die Energieübertragung auf einem sehr hohen Spannungsniveau erfolgt.
5 Interpretation der Thesta- Distatica Die Erkenntnisse aus den gezeigten Experimenten werfen weiteres Licht auf die Funktionsweise der Thesta-Distatica, wenngleich ihre Funktion damit nicht vollständig erklärt werden kann. Die vorgestellten Baugruppen sollten auch nicht mit ihrem Funktionsprinzip eins zu eins auf die Thesta-Distatica übertragen werden, sondern vielmehr als eine Anleitungen zum richtigen Lesen des Konstruktionsplans gesehen werden. Alle bisherigen Betrachtungen sind immer von einem rein elektrostatischen System ausgegangen, da der erste Eindruck natürlich an eine Influenzmaschine erinnert. Für die Erzeugung von statischen Ladungen mit Hilfe des Influenzprinzips ist eine ableitende Berührung der Segmente mittels Bürsten nötig, wie aus den Versuchen mit dem Elektroskop im Kapitel 2.1.3 ersichtlich wurde. Da solche aber auf der Thesta-Distatica nicht zu finden sind, ist eine rein elekt- rostatische Funktion aus diesem Grund auszuschließen. Zusätzlich hätten, bei reiner Gleichspannung, alle spulenförmigen Bauteile auf der Maschine keiner- lei Wirkung. Auffallend an der Struktur der Thesta-Distatica ist die Häufung von Schwing- kreiselementen. Während im oberen Bereich die Schwingkreise auf Grund ihres Erscheinungsbildes für sehr hohe Frequenzen ausgelegt sein dürften, erscheinen die Elemente des unteren Bereiches eher für niedrigere Frequenzbe- reiche konzipiert zu sein. Alle Schwingkreise sind kaskadenartig miteinander vernetzt und zeigen nach unten hin eine immer stärkere Tendenz zur Abschir- mung, was mit der Einsammlung und Speicherung ungerichteter Energie ein- hergeht.
150 Kapitel 5: Interpretation der Thesta-Distatica fiiiiüliiiiüiii >9^Dt}BOBOBOB^Q jannononnnnai □ ibdooddoddddi □ iJdoododododi/□ j ijBBQflPoäBoajja n XooaDoaaoDaoaj/ HKE’ODDD°dtjfl ibh Q D □ Q O D 2 0? höH0 ° a a Sö^ö1 Sch wingkreisein beit Ausgangskiemmen Berührungslose, kapazitive Kopplung Ausgangs- transformation □ on d QnaO tJonC >Sr?QoDC10£cn k a ö o □ n oErttfJ Thesta-Distatica Abb. 99: Prinzip der Thesta-Distatica Dies weist daraufhin, dass sich hinter den zylinderförmigen Gittern (links und recht unten) des Ausgangssystems lange Spulenwicklungen verbergen. Die an den Ausgangsklemmen abgenommene Leistung deutet, wie wir es am Tcsla- trafo in Kapitel 4.3 gezeigt haben, auf eine kapazitive Energietransformation hin. Über Gleichrichtereffekte beim Zugriff auf ungerichtete Energiefelder, wie wir sie in Kapitel 13.2 und 43.2 dargestellt haben, kann letztendlich auch der Gleichspannungsausgang erklärt werden. Alle Schwingkreissysteme sind anders als üblich - dreifach gestaltet - und deuten auf das Prinzip von stehenden Wellen zur Schwebungserzeugung hin. Die 2/4er Struktur der rot-schwarzen Bauelemente wird mittels einer neutralen silbernen Bauelementegruppe zu einer 3/6er Struktur ergänzt. Die Energie- kopplung zu der/den Scheibe(n) erfolgt berührungslos und unterstützt die These niederfrequenter Drehfelder. Es ist anzunehmen, dass die Thesta-Distatica in ihrer Funktion mit Wechsel- spannungen arbeitet, welche elektrostatische Drehfelder bedingen, um mit der Rotation der Scheiben in Interaktion treten zu können. Wechselspannung ist auch der erste Schritt zur berührungslosen, in diesem Fall kapazitiven Energieübertragung zu und von den Scheiben. Dass ein solcher, elektrostatischer Asynchronmotor machbar ist, wurde in Kapitel 2.43 gezeigt.
Kapitel 5: Interpretation der Thesta-Distatica 151 Die großen Leistungen, welche die Modelle der Thesta-Distatica abgeben, weisen auf eine sehr hohe Leistungsdichte hin, die für reine elektrostatische Systeme unerreichbar ist, Solche Leistungen können in kapazitiv gekoppelten Systemen nur bei hohen Frequenz erreicht werden. Dies erklärt auch das Vorhandensein entsprechender Schwingkreiseinheiten und Bauteile für die Resonanztransformation. Des Weiteren müssen auch Baugruppen für die Erzeugung der Phasenverschiebung für das Drehfeld vorgesehen sein. Kombiniert man Hochfrequenz mit den Prinzipien der Drehfeldtechnik erzielt man im Resultat extrem schnell umlaufende elektrostatische Felder, die sich nicht direkt für die Kopplung an langsam laufende, mechanische Systeme, wie die vorhandenen Scheiben eignen, Einen interessanten Lösungsansatz für dieses Problem liefert die Frequenz- transformation über Schwebungsdrehfelder, wie sie am Schleifringläufer in Kapitel 3.3 erzeugt wurden. Durch Herunterbrechung der hohen Trägerfrequenz mittels Gleichrichtereffekte kann die Schwebung entsprechend demoduliert werden und für die Ankopplung an die Scheiben dienen, Hinweise auf die Frage, woher die Thesta-Distatica ihre Energie bezieht, haben wir durch neue Sichtweisen auf die Zusammenhänge zwischen Thermik und Elektromagnetismus, Anwendungen wie der Hochdruckwärmepumpe aus Kapitel 1.3,3,1 und thermo-akustischen Wärmekraftmaschinen erörtert. Wie es scheint, spannt die Thesta-Distatica neben den polaren Aspekten von Kapazität und Induktivität einen dritten neutralen Pol auf, der in Form einer Schwebungskaskade ein zusätzliches Frequenzgefälle zum Nullpunkt (zwi- schen hohen und niederfrequenten Bereichen) hin generiert. Dabei scheint die richtige geometrische Strukturierung der Kaskade eine wesentliche Rolle zu spielen. Dies bestätigt sich wie gesagt, an den Bauteilen, die von oben nach unten hin eine immer stärkere Tendenz zur Abschirmung zeigen. Während Teile des Gerätes mit Schwingkreisen für sehr hohe Ströme und Frequenzen ausgelegt sind, fungieren andere Teile für hohe Spannungen und niedere Frequenzbereiche. Zweifellos liegt mit der Entwicklung der Thesta-Distatica durch Paul Baumann eine völlig neue Form der Betrachtung unserer Wirklichkeit vor. Ohne innovative Ansätze für eine Erweiterung unseres bisherigen physikali- schen Gedankengebäudes wird es keine Möglichkeit für ein korrektes Ver- ständnis ihrer Funktion geben.
152 Kapitel 5: Interpretation der Thesta-Distatica Durch die neue Theorie des kosmischen Trägerfeldes stehender Wellen in Kapitel 3.4 haben wir versucht, einen ersten soliden Grundstock für neue Betrachtungen zu legen, wie Freie Energie aus anderen, aber durchaus physi- kalischen Dimensionen abgezogen werden kann. Auch wenn solche neuartigen Ansätze letztendlich das Tor zu bisher unbekann- ten und noch nicht verfügbaren Energiequellen öffnen werden, so unterliegen auch diese Formen der Zukunftstechnologie den erweiterten, aber immer noch physikalischen Gesetzmäßigkeiten. Freie Energie ist so gesehen nicht wirklich frei. Die Transformation ungerich- teter Energieformen öffnet lediglich den Durchgang zu neuen Dimensionen, die bisher unerreichbar erschienen. Die Nutzung dieser Energieformen wird aber dennoch einen Preis haben, den wir zum heutigen Zeitpunkt nur erahnen können. Wissen erscheint wertneutral, impliziert aber in jedem Fall Macht. Die Mach- barkeit der »Freien Energie« fordert unser moralisches und ökologisches Fein- gefühl, die neu gewonnenen Möglichkeiten verantwortungsbewusst und reif einzusetzen. Um es mit den Worten von Johann Gottfried Seume's zu sagen: Keine Gesetze sind unabänderlicher als die der ewigen Natur; von diesen gibt es Wenige, aber sie sind deutlich. Kontaktadressen Nähere Informationen zu öffentlichen Veranstaltungen, Seminaren, Video- und Infomaterial rund um die Freie Energie finden Sie unter folgenden Adressen: Ing. Harald Chmela HCRS Home Labor Page: www.hcrs.at E-mail: Harald.Chmela@mail.htl-hl.ac.at Dipl.-Päd. Ing. Richard Smetana E-mail: Richard. Smetana @ htl-hl.ac.at
6 Quellenangabe und Literaturverzeichnis [ 1 ] L elettromotore peipetuo, Trattato diviso in due parti Giuseppe Zamboni, 1822 Tipographia Erede Merk), Verona [2] Museo Civico d’Arte di Modena Largo Porta S. Agostino, 337 - 41100 Modena http://www. comune. modena. it/museoarte/english/raccolte/scientifici/2615, html [31 Nikola Tesla, Erfinder Magier, Prophet Margaret Cheney, 1995 Omega Verlag, ISBN 3-930243-01-6 Nikola Tesla, Complete Patents JohnT. Ratzlaff, 1983 Tesla Book Company, California ISBN 0-960356-8-2 [41 John Worrell Keely, Fotos und Baupläne seiner Erfindungen (CD Rom) Lohengrin Verlag, 2001, Mühlen berg 12, D-25782 Tellingstedt [51 Naturenergien verstehen und nutzen Callum Coats, 1999 Omega Verlag, ISBN 3-930243-14-8 Wasser, das Blut der Erde (CD Rom), 1997 PKS Eigenverlag, Lauffen, Bad Ischl, Österreich ISBN 3-9500686-0-0 http://www.pks. or. at [6] Nachbauversuch des Coler-Konverters durch die Autoren http://www. hcrs. at/coler. htm [71 Deutsches Patentamt, Patentantrag P 197 10 493.3 http://www. bourbaki. de/b08. htm [8] Handbuch für Experimentalphysik VIII erster Teil, Seite 338, Leipzig 1929
154 Kapitel 6: Quellenangabe und Literaturverzeichnis [9] Mikhail P. Beshok, Russland E-m ail: beshok @ rambler. ru New Energy Technologies Magazine, Issue #4(13) July-August 2003 [ 10] Bericht über die Voruntersuchungen mit Wendeirohren mit verschiedener Wandform TH Stuttgart, Prof. Franz Popel, 1952 [11] »Physik in unserer Zeit«, Heft 2/1998, Wiley-VCH Verlag GmbH [12] »Thesta-Distatica Informationsfilm« der christlichen Gemeinschaft Methernitha [13] Genossenschaft Methernitha Moosbühlweg 2, 3517 Linden, Schweiz http://www. methernitha. com [14] The Thomy Way of Truth, Part 5 Stefan Marinov, 1989 Eigenverlag [15] Bericht über den Besuch von 30 Ingenieuren bei Methernitha 1999 http://www. hindu. at/hartmann. htm [ 16] The Universal One Walter Russell, 1926 University of Science and Philosophy, Virginia Atomic Suicide Walter Russell, 1957 University of Science and Philosophy, Virginia Geheimnisse des Lichts Walter Russell, 2002 Genius Verlag, http://genius-verlag.de ISBN 3-934719-07-4 [17] Thermo-Akustik Stirlingmotor http://www. lanl. gov/mst/enginel [18] Harmonik & Glasperlenspiel Peter Neubäcker, 1993 Eigenverlag, Valley Straße 25, D-81371 München ISBN 3-930577-03-8 Die kosmische Oktave Cousto, 1984 Synthesis Verlag ISBN 3-922026-24-9
Kapitel 6: Quellenangabe und Literaturverzeichnis 155 »Und also war es der Klang« Hagara Feinbier ZEGG-Magazin 25/95 1191 AirComPower Energietechnik GmbH. Filmteichstrasse 1/Haus 16 A-1100 Wien Emai 1: aircom.power@gmx.net [20] »The pyramid model«, The 3D-space of time for quantum fields Foundation Cosmic Field Paradigm Postbox 162, 110 AD Aerdenhout, Netherlands http://www. theory-of-god. nl »UFO contact from planet IARGA« Stefan Denaerde und Wendelle C. Stevens Privately published by Wendelle C. Stevens ISBN 0-9608558-1-5 [21] Global Scaling Theorie, Hartmut Müller, Institut für Raum-Energie-Forschung, Wolfratshausen http://www. raum-energie-forschung. de [22] Oliver Crane »Zentraler Oszillator und Raum-Quanten-Medium« ISBN 3-9520261-0-7 http://www. rqm. ch/germ/oh vercrane. htm [23] Dr. Peter Plichta und die Primzahlen http://www.plichta. de/ [24] »Ist unser periodisches System falsch ?« Wolfgang Wiedergut Magazin Raum und Zeit 1995, 13. Jahrgang, Nr.73, Ehlersverlag Das letzte Geheimnis, Markus Schmieke, Ines-Verlag, 1995, ISBN 3-9804144-0-X [25] Experimente mit Hochfrequenz, 2. Auflage Harald Chmela, 2001 Franzis Verlag, ISBN 3-7723-5845-4 http://www. hcrs. at/hfbuch.htm

Stichwortverzeichnis A Ableitungswiderstände 72 Alufolie 75 Antimaterie 113 Antistatikpinsel 75 B Baumann, Paul 12 Bernsteinstab 61 Bewegungsenergie 57 brownsche Molekularbewegung 30, 34, 46, 54 c Cicero 15 Coler, Hans 12 Crane, Oliver 115 Crooks-Röhre 41 CW-Teslatrafo 141 D Denaerde, Stefan 113 Dichte 39 Differentialkolben 53 Doppelkugeln 78 Drehschiebervakuumpumpe 45 Drehstromsystem 101 Dreieckspyramide 118 Drei-Kelvin-Strahlung 115 Dualismus. Welle Teilchen 116 E Einstein, Albert 38 Elektrisiermaschine 73 elektromagnetisches Hintergrundrauschen 46 Elektrometer 61 Elektroskop 61 Elektrostatik 61 elektrostatischer Motor 81 Energie 15 Energieerhaltungssatz 14, 17, 56, 119 Entropie 19,21 F Faradaybecher 64 Fernwirkung 63 freie Wegstrecke 27 Freilaufkreis 137 Funkenstrecke 140 Fußpunkt 144 G Gegentaktprinzip 68, 75 Geisslerröhre 41 Gekoppelte Pendel 129 Generatorrückwirkung 81 Gleichgewichtszustand 127 Gleichstrommaschine 89 Glimmlicht 41 Gravitationsfeld 55 H Hallenradrennen 55 harmonikale Klanglehre 37 Hilsch, Rudolph 30 Hintergrundstrahlung 115 Hochvakuumtechnik 26 hyperbolische Geometrie 41 I larga Funktionsmodell 113
158 Stichwortverzeichnis Induktivität 132 Influenz 61,63 Influenzmaschine 73 innere Potentiale 34 Insel betrieb 105 K Kapazität 66, 132 Kapazitätsdiode 135 Kapazitiver Trafo 141 Kelvingenerator 67 kinetische Energie 57, 127 Kippspannung 137 Kohlenfadenlampe 148 Kommutator 89 Kondensator 66 Koppelfaktor 130 kosmisches Trägerfeld 114 Kraftwirkungsgesetz 113 Kriechströme 71 Kugelexperiment 55 Kugelstoßversuch 24 Kühlschrank 48 künstliche Masse 137 L Lageenergie 57. 69, 127 Lamdoma 45 Leistungsziffer 48 Leitsilber 75 Leydnerflaschen 75 Lichtmühle 28 Lord Kelvin 67 Löschzeitpunkt 140 Luftdruck 28 Luftfeuchtigkeit 72 M Magdeburger Halbkugeln 61 magnetische Sättigung 135 Maschinensatz 104 Maxwell. James 20 maxwellschcr Dämon 20 Mittelwellensender 144 mittlere Molekülgeschwindigkeit 31 molekulare Vakuumpumpe 26 Monocord 37 motorisches Prinzip 81 Müller, Hartmut 115 N Neontrafo 42 Neutralisator 74, 75. 76 Neutralisatoren 81 Newton'sche Gesetze 133 Nullpunktverschiebung 64 Nullsumme 113, 118 P parametrische Schwingungserregung 134 Pendel 127 Pendelschwingung 140 Periodensystem 117 Perpetuum Mobile 14. 18, 119 Phasenschieberschaltung 91 Plank, Max 116 Plasmahochtöner 142 Plichta, Peter 116 potentielle Energie 57, 127 Primärkreis 140 R Radiometer 28 Ranque-Hilsch Effekt 30 Raum-Quanten-Medium 115 Raumzeit 114 Rechteckgenerator 137 Reibungselektrizität 61 Reibungskupplung 101 Relativitätstheorie 38. 116 Reluktanzmotor 92, 101 Resonanz 129 Resonanztrafo 139 Resonanztransformation 130, 140, 141
Stich Wortverzeichnis 159 Restmagnetismus 105 Rittinger, Ritter von- 47 Rotorwiderstand 101 Rotverschiebung 115 Rückkopplung 73 s Sättigung, magnetische 135 Schauberger, Viktor 12. 67 Schaukel 133 Scheibenläufer 82 Schleifringläufer 102 Schlupf 101 Schmitt-Trigger 137 Schrödinger, Erwin 116 Schwarze Löcher 38 Schwingkreis 125, 132 Schwingung 125 Sekundärspule 139 Selbstinduktion 132 Spannungsüberhöhung 140 Sprühentladungen 71,76 statistische Verteilung 30 stehende Gravitationswelle 115 Stirlingmotor 50, 51 Stirlingprozess 46, 86 Streufeldtrafo 42 Stromwender 89 Supraleiter 102 Synchronmaschine 101 T Taster 90 technische Stromrichtung 44, 77 Tesla, Nikola 101 Teslatrafo 139 Testatika 6 Tetraeder 118 Thales von Milet 61 Thermik 36 thermisches Rauschen 34, 54 Thesta-Distatica 34, 149 TL081 137 Trägerteslatrafo 141 Turbomolekularpumpe 26 ü Übersetzungsverhältnis 140 Ultraschallkühlung 46 Unendlichkeit 113 untersynchrone Stromrichterkaskade 101 Urknall 114 V veränderliche Induktivität 135 Vortex Tube 30 w Wahrscheinlichkeit 31 Walzenläufer 86 Wärmebewegung 30 Wärmekraftmaschinen 50 Wärmepumpe 48 Wasserfadenversuch 67 Wassertropfengenerator 67 Wegvorsprung 56 Welle-Teilchen Dualismus 116 Wimshurstmaschine 73 Wirbelphysik 37 Wirbelrohr 30 Wirbelstromverluste 144 Z Zahlenmystik 116 Zamboni, Giuseppe 11 Zeitgewinn 56 Zentrifugalkräfte 30