Der Farbstoff in der Isolierung ändert seine Farbe, wenn ein bestimmter Alkohol daran bindet. (Bild: Uni Halle / Alexander Funtan)
Elektromotoren sind vor Verschleiß nicht gefeit: Sie bestehen üblicherweise aus eng gewickelten Kupferdrähten, die wiederum mit einem isolierenden Harz überzogen sind. "Diese Isolierung verändert sich im Laufe der Zeit. Sie wird spröde, weil sie durch Wärme und chemische Prozesse abgebaut wird", erklärt Wolfgang Binder vom Institut für Chemie der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU). Von außen sei nicht zu erkennen, ob die Isolierungen der Drähte noch intakt sind oder ein Austausch des kompletten Motors notwendig ist.
Gemeinsam mit Elantas, einem Geschäftsbereich des Spezialchemiekonzerns Altana, haben die Wissenschaftler des MLU deshalb ein neues Verfahren entwickelt, das den Verschleiß der Harzschicht mittels Farbspektren anzeigt. Die Farbstoffe werden direkt in die Isolierungen integriert und können, mit speziellen im Motor eingebauten Geräten, analysiert werden. "So kann man erkennen, ob ein Austausch nötig ist, ohne den Motor aufzuschrauben", so Binder.
So funktioniert der Farbwechsel
Die Grundlage für dieses Projekt legte Alexander Funtan. Der Chemiker vom MLU entwickelte eine Testapparatur, mit der er über mehrere Monate für vier Harzsysteme analysierte, welche Abbauprodukte bei unterschiedlichen Temperaturen entstehen. So fand der Forscher heraus, dass unter den verschiedenen Temperaturbedingungen beständig ein bestimmter Alkohol freigesetzt wird.
"Wir haben dann im engen Austausch mit den Forschern und Entwicklern von Elantas nach einem Sensormolekül für diesen Alkohol gesucht", berichtet Funtan. Die Wahl fiel letztlich auf einen bestimmten Farbstoff, der unter anderem hohen Temperaturen standhält und die elektrochemischen Eigenschaften der Isolierung nicht verändert. Normalerweise leuchtet er unter UV-Licht rotorange, wenn der Alkohol an ihn bindet, verschiebt sich das Farbspektrum in ein helles Grün.
