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Die Grundlagen des Wissens

Die 100 wichtigsten Erfindungen Perpetuum Mobile: Die unmögliche Erfindung

Seit Jahrhunderten versuchen Erfinder, eine Maschine zu bauen, die sich immerfort selbst bewegt. Nach den Gesetzen der Physik kann es so ein "Perpetuum Mobile" nicht geben. Aber das hält Tüftler bis heute nicht davon ab, es dennoch zu versuchen.

Der größte Erfinder der Geschichte heißt Lukas und ist Lokomotivführer. Wenn es ihn denn wirklich gäbe. Dem Helden aus Michael Endes berühmtem Kinderbuch über Jim Knopf und dessen Freund Lukas gelingt, wonach Menschen seit Jahrhunderten streben: Er baut ein funktionstüchtiges Perpetuum mobile – eine Maschine, die sich von selbst, also ohne fremden Antrieb, bewegt. Dazu befestigt er vor seiner Dampflok Magnetsteine, die das Gefährt anziehen und so in Bewegung setzen.

Doch nach den Gesetzen der Physik kann ein Perpetuum mobile nicht funktionieren: Denn eine Maschine vermag Energie (etwa Treibstoff) immer nur in eine andere Form (etwa Bewegung) zu überführen, niemals aber selbst zu erzeugen.

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In diesem Modell treiben fallende Kugeln ein Rad an. Dessen Rotation bewegt ein langes Schneckengewinde, das die Kugeln wieder nach oben tragen soll. Doch diese Zirkulation würde nur funktionieren, wenn in der Apparatur keinerlei Energie durch Reibung der Maschinenteile verloren ginge (Ulrich von Granach, 1664)

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Diese Konstruktion mit beweglichen Gliederarmen entstand um 1200 im arabischen Raum. Gibt man dem Rad einen Schwung nach links, klappen die Arme auf der linken Seite aufgrund der Erdanziehung nach unten. Dabei üben sie eine stärkere "Kraft" aus als die Arme rechts - und durch diese Unwucht dreht sich das Rad. Doch schon bald steht es wieder still: Denn so wie ein Pendel nach einer gewissen Zeit am tiefsten Punkt zur Ruhe kommt, verliert die Unwucht nach und nach an Wirkung

Obendrein geht bei jeder Umwandlung ein wenig Energie verloren – unter anderem als Wärme, wenn Maschinenteile aneinanderreiben. Daher herrscht irgendwann wieder Stillstand.

Diese Erkenntnisse bilden seit rund 150 Jahren das Fundament der Thermodynamik, der Wärmelehre. Doch das hält Menschen bis heute nicht davon ab, allerlei angeblich immerfort sich bewegende Apparaturen zu entwerfen.

Schon um 1150 n. Chr. konstruierte der indische Mathematiker Bhaskara ein Rad, das sich dank Gewichtsverlagerung ewig drehen sollte (ähnlich dem Entwurf oben), tatsächlich aber schon nach wenigen Umdrehungen stehen blieb, abgebremst von der Reibung an der eigenen Achse.

In der Renaissance nahm auch bei europäischen Philosophen, Naturforschern und Ingenieuren das Interesse an der Dauerbewegung aus dem Nichts zu. Dutzende kurioser Entwürfe mit Hämmern und Hebeln, Rädern, Gewichten und Gegengewichten wurden vorgestellt. Einige Geräte schienen anfangs tatsächlich zu funktionieren, wurden aber stets als Betrug entlarvt – so ein Schwungrad von 1717, das in Wirklichkeit heimlich angekurbelt wurde.

Dennoch lebt der Glaube weiter: 2007 stellten irische Unternehmer ein Rad vor, das sich von selbst drehen sollte. Es bewegte sich keinen Zentimeter.

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Der äußere Ring dieser Maschine soll sich ewig drehen. Die Idee: Kleine Rädchen, von Kolben an die Ringinnenseite gepresst, sorgen für dessen Bewegung. Der Kolbendruck entsteht durch extrem komprimierte Luft, die zu Beginn durch dünne Rohrleitungen einmalig in die Maschine gepumpt wird. Tatsächlich aber würde sich der äußere Ring keinen Zentimeter bewegen: Nach den Gesetzen der Physik löst jede Kraft gleichzeitig eine ebenso starke Gegenkraft aus. Das bedeutet: Sobald die Kolben zu drücken beginnen, hält der äußere Ring dagegen. Nichts bewegt sich

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