Superstarke Magnete: Für was werden sie eingesetzt?

Seit der Entdeckung des Magnetismus werden Magnete in vielen Bereichen des Lebens eingesetzt. Die meisten bemerken wir gar nicht, da sie in Geräten verbaut sind. Dabei sind ihre Einsatzgebiete sehr vielfältig: Ihre Wirkungsweise wird in der Industrie, Medizin, im Automobil- und Maschinenbau sowie bei Alltagsgegenständen genutzt.

Verschiedene Magnete

Unterscheiden muss man zwischen Permanent- und Elektromagnet. Erstere sind aus natürlichen Materialien hergestellt und verfügen über beständige Magnetkraft. Sie ziehen ferromagnetische Stoffe wie beispielsweise Eisen, Kobalt oder Nickel an oder stoßen sich an gleichen Polen ab. Durch Hitze, starke, magnetische Erschütterung oder starke äußere Magnetfelder können Permanentmagnete entmagnetisiert werden. Sie bestehen aus hartmagnetischen Materialien wie Ferrit oder Seltenerdmetallen (z.B. Neodym). Aus der Legierung Neodym-Eisen-Bor werden derzeit die stärksten Magnete der Welt hergestellt. Permanentmagnete sind in verschiedenen Formen (z.B.  als Stab, Zylinder, Kugel, in Hufeisenform) und Größen möglich.
Dagegen besteht ein Elektromagnet aus einer Spule und einem Eisenkern und erhält seine magnetische Kraft durch einen Stromdurchfluss. Er kann daher ganz einfach entmagnetisiert werden, indem der Strom abgeschaltet wird.

Wie stark sind Magnete?

Ein Maß für die Kraft des Magneten auf die Haftfläche ist die Haftkraft. Sie zählt zu seinen wesentlichen Eigenschaften und ist abhängig von Material, Geometrie und Volumen des Magneten. Extrem starke Magnete aus Neodym-Eisen-Bor können je nach Größe eine Haftkraft von bis zu 200 kg erreichen. Diese enorme Stärke wird in diesem Video demonstriert.
Gemessen wird die Haftkraft, indem ein Magnet senkrecht von einer hundertprozentig ebenen Eisenplatte (Stärke 10 mm) bei Raumtemperatur abgezogen wird. Eine Spezialdigitalwaage dient dabei zur Ermittlung des Werts. Die ermittelte Haftkraft ist ein realistisch erreichbarer Wert, für den allerdings optimale Bedingungen gegeben sein müssen. Sie ist daher bei  Anwendungen ein Anhaltspunkt dafür, ob der Magnet die spezielle Aufgabe erfüllen kann.

Einsatzgebiete

Der große Vorteil von Magneten ist, dass sie etwas ohne Kleben oder Bohren halten können. Deshalb werden sie vielfach im Laden-, Messe- und Anlagenbau eingesetzt. Geeignet sind dafür insbesondere Topfmagnete, die aus einem Stahltopf und einem Neodym-Magneten bestehen. Der Stahltopf sorgt dafür, dass die Kraft konzentriert auf die Haftfläche geleitet wird. Dadurch ist eine flache Bauweise bei hoher Haftkraft möglich.
Darüber hinaus sind vom Spielzeug über verschiedene Elektrogeräte bis hin zur komplexen Sicherheitstechnik  verschiedenste Einsatzzwecke möglich. Magnete sorgen zum Beispiel dafür, dass ein Herzschrittmacher richtig funktioniert oder ermöglichen besondere medizinische Untersuchungen (z.B. Magnetresonanztomografie).

Weitere Beispiele:

• Kopfhörer
• Lautsprecher
• Gleichstrommotoren in Akkuwerkzeugen
• Linearmotoren für Festplatten
• Windkraftanlagen