Beim Modellbau ist es wie im richtigen Leben: Unter den Motorhauben von schnittigen Sportwagen, eleganten Kunstflugzeugen oder pfeilschnellen Rennbooten muss ein leistungsstarker Antrieb für standesgemäßen Vortrieb sorgen. Der Fahr- oder Flugspaß bleibt sonst sehr schnell auf der Strecke. Wie gut, dass Bastler, Tüftler und Modellbauer bei den Antrieben im wahrsten Sinne aus dem Vollen schöpfen können. So ist es kein Wunder, dass manche Modelle Fahr- und Flugleistungen aufweisen, von denen die Besitzer der Originale nur träumen können.
Noch vor einigen Jahren war diese Frage keine Frage. Denn hochdrehende Modellverbrennungsmotoren, die mit Methanol, Öl und reichlich Nitro befeuert wurden, bewegten Modellautos und Flugzeugmodelle munter durch die Gegend und verbreiteten zur Freude ihrer Besitzer eine entsprechende Geräuschkulisse mit den dazugehörenden Abgasfahnen. Und das war jahrzehntelang gut so. Die Verbrennungsmotoren wurden in den unterschiedlichsten Bauformen und Größen angeboten und über Jahre hinweg kontinuierlich verbessert. Also entschied sich ein Großteil der Modellbauer, für leistungsstarke Auto- und Flugmodelle Methanol-Motoren zu verwenden. Um die teilweise unangenehme Geräuschemission der hochdrehenden Zweitaktmotoren zu umgehen, wurden in Flugmodellen auch Viertaktmotoren eingesetzt, die ein deutlich angenehmeres Laufgeräusch aufwiesen.
Ja richtig, die Modelle waren zwar von vorne bis hinten mit dem Restöl aus dem Auspuff getränkt, aber bei der Elektro-Fraktion war es vor Jahren auch nicht viel besser: Da wurden Kollektor-Motoren an der Leistungsgrenze - und teilweise auch darüber - betrieben, um einigermaßen brauchbare Flug- und Fahrleistungen zu erzielen. Als Stromversorgung dienten schwere NiCd- oder NiMH-Akkus und das Bürstenfeuer der Motoren war für so manche Störung der Fernsteuersignale verantwortlich. Demzufolge bot der Elektroantrieb noch reichlich Verbesserungspotential.
Der Elektroantrieb von Auto-, Flug- und Schiffs-Modellen hat in den letzten Jahren eine wahre Revolution erlebt. Denn mit der neuen Technik ist alles viel besser geworden. Bei Flugmodellen werden die Luftschrauben nun direkt auf drehmomentstarke Brushless-Außenläufer-Elektromotoren montiert und technisch ausgereifte Drehzahlsteller übernehmen die feinfühlige Dosierung der Antriebsleistung. Bei Automodellen sorgen hochdrehende Brushless-Innenläufer-Elektromotoren für die notwendige Power beim Gasgeben. Und weil die neuen Brushless-Motoren (Brushless = bürstenlos) ohne Motorkohlen auskommen, sind die einstigen Funkstörungen durch Bürstenfeuer ein Relikt aus vergangenen Tagen.
Aber auch die Stromversorgung der Elektro-Kraftpakete klappt nun besser. Denn diese erfolgt heutzutage über hochkapazitive LiPo-Akkus, die lange Betriebszeiten und einen hohen Leistungsdurchsatz ermöglichen.
Wer nun meint, dass Verbrennungsmotoren komplett von der Bildfläche verschwunden sind, irrt sich. Schließlich bieten diese Motoren zweifelsohne hervorstechende Vorteile, die so mancher Modellbauer zu schätzen weiß.
Dank leistungsstarkem Elektroantrieb bis zu 100 km/h schnell
| Elektro-Antrieb | Verbrenner-Antrieb | |
|---|---|---|
| Vorteile | Einfache Handhabung für Einsteiger ideal | Leistungsstark |
| Geringe Geräuschemission ermöglicht Einsatz in Wohngebieten | Lange Betriebszeiten dank geringem Verbrauch | |
| Keine Verbrennungsrückstäände (Modell bleibt sauber) | Nach kurzer Tankpause wieder einsatzbereit | |
| Leistungsstark | Zum Modell passende Betriebsgeräusche | |
| Schnelle Bereitstellung der Leistung | ||
| Motor kann auch die Bremsfunktion mit übernehmen | ||
| Brushless-Motoren wartungs- und verschleißfrei | ||
| Nachteile | Betrieb erfordert geladenen Akku | Wegen Geräuschemission nicht überall gestattet |
| Für längeren Einsatz sind Wechselakkus erforderlich | Ölrckstände am Modell | |
| Für schnelle Ladung sind hochwerteige Ladegeräte notwendig | Fundiertes BAsiswissen für Umgang mit dem Motor bzw. Einstellen des Vergasers erforderlich | |
| Antriebsakkus unterliegen Alterung | Konstruktionsbedingte verzögerte Gasannahme | |
| Fehlendes bzw. falsches Motorgeräusch bei vorbildgetreuen Modellen | Regelmäßige Wartung und Pflege |
Wie man sehen kann, haben beide Antriebsvarianten stichhaltige Vorteile und auch nicht zu verschweigende Mankos. Letztendlich muss jeder Modellbauer für sich selbst entscheiden, welches Antriebskonzept er in seinem Modell nutzen möchte.
In der Praxis kann man aber einen deutlichen Trend zu den Elektroantrieben feststellen, weil diese Antriebe deutlich einfacher zu handhaben sind. Leistungsmäßig haben die Brushless-Elektromotoren mittlerweile die Verbrennungsmotoren eingeholt, um nicht zu sagen gleich noch überholt. Lediglich bei Großmodellen finden hubraumstarke Benzinmotoren nach wie vor Verwendung.
Wenn die Wahl auf einen Elektromotor gefallen ist, stellt sich zugleich die Frage, welcher Regler/Drehzahlsteller für den ausgesuchten Motor am besten passt.
Diese oftmals nicht leicht zu beantwortende Frage lässt sich leicht umgehen, wenn man sich für ein Antriebs-Set entscheidet. Diese Sets enthalten einen zum Modell passenden Motor und den perfekt auf den Motor abgestimmten Drehzahl-Regler bzw. Drehzahl-Steller. Bei den Sets für Flugmodelle sind zudem auch gleich noch die Propeller im Lieferumfang enthalten.
Bei einem Antriebs-Set sind die Komponenten perfekt aufeinander abgestimmt.
Unser Praxistipp:
Mit einem Brushless-Antriebs-Set lassen sich Modellautos wunderbar tunen! Wenn Ihr Fahrzeugmodell im Maßstab 1:10 ab Werk mit einem einfachen Kollektormotor (Elektromotor mit Kohlebürsten oder Schleifkontakten) der Baugröße 540 ausgestattet ist, entsteht sehr bald der Wunsch nach mehr Power. Mit einem Brushless-Set kann dann ganz leicht Abhilfe geschaffen werden. Die Befestigungsbohrungen an den Motoren sind identisch, sodass der Brushed-Motor ohne große Umbauarbeiten gegen den Brushless-Motor ausgetauscht werden kann. Der vorhandenen Brushed-Regler für den Kollektormotor wird gegen den Brushless-Regler aus dem Set ausgetauscht. Und anstelle des NiMH-Akkus sorgt ein LiPo-Akku für die optimale Stromversorgung.
Achtung wichtig!
Beachten Sie die Drehzahlen der Motoren. Wenn der Brushless-Motor eine deutlich höhere Drehzahl aufweist als der zuvor genutzte Bürstenmotor, muss ein kleineres Motorritzel verwendet werden. Nur dann ist der Brushless-Motor in der Lage seine Nenndrehzahl zu erreichen und die max. mögliche Leistung abzugeben.
Beim Spiegelkugel-Quadrocopter erzeugt ein kleiner Getriebemotor die Drehbewegung der Halbkugel.
Aufgrund seiner Bauweise ist ein Elektromotor auf eine bestimmte Drehzahl (Nenndrehzahl) ausgelegt, bei der er am effizientesten arbeitet. In einem Flugmodell mit Direktantrieb arbeitet ein Brushless-Motor mit einer Drehzahl unterhalb von 10.000 Umdrehungen pro Minute, wohingegen der Elektromotor in einem kleinen Kunstflughubschrauber bis zu 40.000 Umdrehungen pro Minute an der Motorwelle aufweist. Aus diesem Grund wird bei Brushless-Motoren der kV-Wert angegeben. Dieser Wert gibt die Umdrehungen pro Volt an. Wenn ein Motor mit 600 kV an einem dreizelligen LiPo-Akku mit 11,1 V Nennspannung betrieben wird, erreicht der Motor eine max. Drehzahl von 6660 Umdrehungen pro Minute.
Wenn man einen Elektromotor so stark belastet, dass er es nicht schafft seine „Wohlfühldrehzahl“ zu erreichen, muss man mit negativen Folgen rechnen. Die Stromaufnahme steigt enorm an, wodurch der Motor, der Drehzahlsteller und auch der Akku sehr heiß werden und Schaden nehmen können. In diesem Fall muss ein Untersetzungsgetriebe verwendet werden oder die in einem Modellhubschrauber oder in einem Modellauto bereits vorhandene Getriebeuntersetzung mit Hilfe des Motorritzels angepasst werden.
Für den Funktionsmodellbau, z.B. zum Antrieb von Raupenketten oder für die Realisierung von langsamen Drehbewegungen aller Art, werden Elektromotoren mit vorgeschalteten Getrieben verwendet. Der Vorteil der Getriebemotoren liegt auf der Hand, die Getriebe sind ein kompakter Bestandteil des Motors, wodurch die Montage deutlich vereinfacht wird. Oft werden baugleiche Getriebemotoren mit unterschiedlichen Untersetzungen angeboten, wodurch es sehr einfach ist, den perfekten Motor zu finden.
Mit etwas Basteltalent und Fingerspitzengefühl kann man dann sogar einen Quadrocopter zur fliegenden Disco-Kugel umbauen, bei der ein kleiner Getriebemotor die Kugel drehen lässt.
Hier sieht man den Spiegelkugel-Quadrocopter im Einsatz. Der Start und die Landung erfolgte auf einer Terasse, wo sich die Lichtpunkte der Spiegelkugel auf den Steinplatten schön zu sehen sind.
Ursprünglich im 18. Jahrhundert zur Entwässerung von Bergwerken erfunden, wurden die Dampfmaschinen stetig verbessert und weiterentwickelt. Somit konnten sie einen wesentlichen Beitrag zur ersten industriellen Revolution beigetragen, bis sie dann zu Beginn des 20. Jahrhunderts von Elektro- und Verbrennungsmotoren abgelöst wurden. Lediglich die Dampfturbinen haben die Zeit überdauert und werden nach wie vor bei der Stromerzeugung eingesetzt.
Mit einer Modellbau-Dampfmaschine im verkleinerten Maßstab können Sie die Ingenieurskunst vergangener Jahre wieder lebendig werden lassen.
Wie bei den großen Vorbildern wird auch beim Modell Wasser in einem Druckkessel zum Kochen gebracht und mit dem Dampf ein Kolben bewegt. Die Kolbenbewegung treibt dann ein großes Schwungrad an.
Über eine Transmissionsmechanik kann mit Antriebsspiralen die Drehenergie des Schwungrades an die unterschiedlichsten Werkzeuge, wie Sägen, Bohrmaschinen oder Schleifböcke übertragen werden. Genauso, wie es vor Jahrhunderten praktiziert wurde.
Technik von früher anschaulich erleben