Transformatoren gelten als traditionelle Elemente der Stromversorgung. Trotzdem laufen weltweite Forschungsbemühungen zur Verbesserung ihrer weichmagnetischen Kerne. Dafür maßgeblich ist eine zweifache Problematik. Einerseits ist es der Energieverlust, der bei zeitlich-räumlicher Hochrechnung äußerst große Ausmaße erreicht. Zweitens ist es die Geräuschentwicklung, die in zunehmender Weise als Umweltproblem eingestuft wird. Vor allem japanische Stahlproduzenten versuchen Verbesserungen auf beiden Ebenen zu erreichen, indem erstens die kristallinen Eigenschaften des Kernmaterials optimiert werden und zweitens durch Anwendung von Laser- oder Plasmabehandlung die effektive Anisotropie des Materials in kontinuierlicher Weise verbessert wird. Bedingung dafür ist ein verbessertes grundlegendes Verständnis der Materialeigenschaften, wozu die vorliegende Arbeit Beiträge liefern will. Spezifisches Ziel der Arbeit ist es, die für die Geräuschentwicklung sehr maßgebliche Magnetostriktion den energetisch wesentlichen Ummagnetisierungsverlusten gegenüber zu stellen. Bezüglich der Verluste hat sich gezeigt, dass sie für verschiedene Magnetisierungsmuster sehr unterschiedlich ausfallen können. So kann 2-dimensionale rotierende Magnetisierung (RM) zur Verlustverdopplung führen, wobei auch die Vektordynamik als wesentlich erkannt wurde. Durch die zunehmende Globalisierung des Energietransports gewinnen auch DC-Komponenten der Magnetisierung aktuelle Bedeutung, nicht nur für die Blechebene, sondern auch im Sinne 3-dimensionaler Magnetisierung. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde erstmals in systematischer Weise untersucht, inwieweit die erwähnten Magnetisierungsmuster auch für die Magnetostriktion bedeutsam sind, und somit für die Geräuschentwicklung. Erstmals berücksichtigt wurden auch normal zur Blechebene z-Flüsse im Sinne 3-dimensionaler Magnetisierung. Als Nebenaspekt wurde versucht, für die verschiedenartigen Muster und Darstellungsvarianten der Magnetostriktion systematische Definitionen zu entwickeln. Die weltweit steigende Kapitalisierung der Geräusche liefert Bedarf nach neuen Strategien, um beide Charakteristiken, sowohl die Verluste als auch die Magnetostriktion des Kerns gleichzeitig zu reduzieren. Das bedeutet, dass sie nicht getrennt voneinander, sondern in vergleichender Korrelation zueinander untersucht werden sollten. Wie schon erwähnt hängen die Kernverluste von einer Reihe von Parametern ab, die beim Betrieb des Transformators auf eine sehr komplizierte Weise variieren und miteinander verbunden sind. So stehen beispielsweise im T-Joint-Bereich des Kerns rotierende Magnetisierung in Wechselwirkung mit off-plane Fluss (z-Fluss) und mechanischen Verspannungen, die hier unvermeidlich sind. Einigermaßen bekannt sind die entsprechenden Auswirkungen auf die Verluste. Das primäre Ziel dieser Arbeit war es, zumindest ansatzweise zu ermitteln, ob entsprechende Abhängigkeiten auch für die Magnetostriktion zu finden sind. Dabei war a priori klar, dass die anfallende messtechnische Problematik ungleich komplizierter ausfallen wird. Im Speziellen waren große Probleme bei der - bisher in der Literatur nicht behandelten - Untersuchung lokaler Magnetostriktion im fertigen Modellkern zu erwarten. Und es sollte sich bewahrheiten, dass hier nur grobe Tendenzen aufzeigbar sind. Das einleitende Kapitel 1 beschreibt den Stand der Technik. Vorwiegend behandelt die Literatur alternierende Magnetisierung in Vorzugsrichtung, aber auch in verschiedenen Winkeln zu ihr. Auch 2-dimensionale rotierende Magnetisierung wird behandelt, jedoch in wenig definierter und kaum systematischer Weise. Letztlich werden die bereits erwähnten Ziele der Arbeit näher formuliert. Das Kapitel 2 behandelt die verwendeten experimentellen Verfahren, die zur Untersuchung der Magnetostriktion, aber auch der Verluste und den zur Deutung wesentlichen Domänen benötigt wurden. Bereits vorhandene Messeinrichtungen wurden vor allem mit Hinblick auf 3D-Untersuchungen weiterentwickelt. Im Speziellen erweist sich die auf dem Poytingvektor basierende Verlustbestimmung als unbrauchbar. Sie wurde durch ein thermisches Verfahren ergänzt. Für Domänenanalysen am so genannten Rotational Single Sheet Tester (RSST) wurde ein quasi-dynamisches Verfahren entwickelt, das auf einer Simulation von Momentanvektoren der Magnetisierung beruht. Kapitel 3 beschreibt Resultate von RSST-Simulationen, wobei den Verlusten die entsprechende Magnetostriktion gegenüber gestellt wird. Für alternierende Magnetisierung werden in systematischer Weise verschiedene Kurven und Kennwerte der Magnetostriktion diskutiert. Der Schwerpunkt ist durch rotierende Magnetisierung gegeben, wofür in der vorliegenden Arbeit erstmals definierte, für die Praxis relevante Muster untersucht werden. Sowohl die Verluste als auch die peak-to-peak Magnetostriktionswerte steigen mit der Erhöhung der Induktion und des Achsenverhältnisses a an. Die Form des Induktionsmusters spielt eine wesentliche Rolle für die Verluste, welche bei (praxistypischer) rhombischer Magnetisierung sinken, während die Magnetostriktion weitgehend konstant ausfällt. Die Magnetisierungsdynamik des Induktionsvektors B ergibt einen deutlichen Anstieg der Wirbelstromverluste. Anderseits bleibt das Ausmaß der Magnetostriktion unverändert. Allerdings ergibt die für die Praxis typische erhöhte Dynamik starke Erhöhungen der Harmonischen, was für die Geräuschentwicklung wesentlich ist. Ein in der Walzrichtung eingeprägtes Gleichfeld - DC-Bias - führt bei hier erstmals durchgeführter Untersuchung zu Erhöhungen der Verluste. In ähnlicher Weise steigen die Peak-to-peak-Werte der Magnetostriktion stark an, analog zu von der Industrie beobachteten Zunahmen der Geräusche. Besonders deutlichen Einflüsss zeitigen alternierende Magnetisierung und rotierende Magnetierung mit kleinerem Achsenverhältnis. Dies deckt sich mit der Beobachtung verstärkten Auftretens von obliquen Domänen, die aus der Blechebene heraus magnetisiert sind und somit zu Materialverkürzungen in Walzrichtung führen. Kapitel 4 behandelt systematische Untersuchungen der Magnetostriktion an 1- und 3-phasigen Modell-Transformatorkernen, wie sie im Rahmen dieser Arbeit erstmals vorgenommen wurden. Für entsprechende Verlustmessungen wurde eine neuartige thermische Methode entwickelt, wobei ein Thermistorsensor durch enge Kanäle in das Kerninnere eingeführt wird. Die Messung der Magnetostriktion erwies sich als äußerst schwierig. Die lokal auftretenden Dehnungen zeigten bei scheinbar geringen Veränderungen des mechanischen Clampings sprunghafte Veränderungen, was offensichtlich auch auf veränderte Eigenschwingungen zurück zu führen ist. Die letztlich errechneten Magnetostriktionswerte entsprechen "idealen" Verfestigungen der Kerne. Maximale Verlustanstiege um 100% wurden in T-joint-Bereichen beobachtet. Die entsprechenden Anstiege der Magnetostriktion erreichen bis zu 1000%. Für Gleichflüsse kleiner Intensität (ca. 10 mT) zeigen sich in Schenkeln und Jochen Anstiege sowohl der Verluste als auch der Magnetostriktion. T-Joints mit rotierender Magnetisierung zeigen, wie zu erwarten, geringere Erhöhungen. Durch das Einprägen eines Gleichfeldes weisen alle lokalen Bereiche der beiden Kerne Erhöhungen der Magnetostriktion bei sehr starken Streuung auf. Vor allem in äußeren Schenkeln des dreiphasigen Kerns zeichnen sich deutliche Anstiege. Die Bereiche, die von vornherein hohe Magnetostriktion aufweisen - wie die T-joints - sind in einem geringeren Ausmaß betroffen. Insgesamt kann daraus geschlossen werden, dass das Gleichfeld durch die unterschiedlichen lokalen Anstiege der Magnetostriktion einen gewissen Ausgleichseffekt auf erhöhtem Niveau bewirkt. Durch das Gleichfeld entstehen überdies Anstiege der höheren Harmonischen in Bezug auf die Grundschwingung. Diese Harmonischen spielen für die Geräuschentwicklung eine erhebliche Rolle, wenn die physiologischen Charakteristiken des menschlichen Gehörs in Betracht gezogen werden. Gleichflüsse in z-Richtung führen zu Erhöhungen sowohl der Verluste als auch der Magnetostriktion. Kapitel 5 bringt einen systematischen Vergleich zwischen Verlusten und Magnetostriktion. Als grobe Tendenz zeigt sich, dass für Verluste nachteilige Faktoren auch für die Magnetostriktion nachteilig sind. Eine Ausnahme ist das Muster rotierender Magnetisierung, wobei erhöhte Dynamik aber zu verstärkten Harmonischen führt. Vergleiche wurden auch für die Kerne vorgenommen. Dazu wird dem gebräuchlichen Verlust-Building-Faktor LBF (loss building factor) ein analog definierter Magnetostriktions-Building-Faktor MBF gegenüber gestellt. Auch hier zeigen sich korrelierende Effekte. Doch ist ihr Ausmaß bei der Magnetostriktion meist stärker. Verluste steigen um bis zu 100% an, die Magnetostriktion um bis zu 1000%. DC-Bias verstärkt beide Mechanismen, wobei a priori gutes Verhalten aufweisende Regionen besonders stark betroffen sind. Das abschließende Kapitel 6 berichtet über die praktische Relevanz der Arbeit für die Industrie. Die durchgeführten Messungen zeigten durch die starken regionalen Unterschiede - sowohl für Magnetostriktion als auch für Verluste - die große Bedeutung der lokalen Untersuchungen. Darüber hinaus kann die Gegenüberstellung von den lokalen MS-Werten zu Verlusten für die Planung von Übertragungsnetzen hilfreich sein. Wichtige Erkenntnisse bringt die vorliegende Arbeit im Hinblick auf Einfluss von rotierender Magnetisierung und DC-Magnetisierung auf MS und Verluste. Je erfolgreicher die Methoden zur Reduzierung des Geräuschpegels und der Ummagnetisierungsverluste sind, umso größer wird die Relevanz der rotierenden Magnetisierung. Anderseits, wenn die Flussdichte zufolge einer unerwünschten DC-Magnetisierung angehoben wird, so sind die lokalen Magnetostriktionswerte und die Verluste von vorherein stark, und der relative Anstieg aufgrund RM wird deutlich kleiner.