"Nanoblitze" werden erforscht - Zündkerzen künftig mit weniger Platin?

Krater in reinem Platin nach einmaliger Zündentladung. Forschungsaspekte des Projektes sind unter anderem Materialverstärkung und Werkstoffkostensenkung platinbasierter Elektrodenwerkstoffe. Foto: Lehrstuhl für Funktionswerkstoffe/ Universität des Saarlandes

Unser täglicher Umgang mit Elektrizität ist von Blitzen begleitet: Beim Anlassen des Autos, Betätigen des Lichtschalters, dem Anwerfen des PCs oder Schalten von Haushaltsgeräten entstehen "Nanoblitze", die gegenüber Gewitterblitzen zwar nur mikroskopisch klein sind, aber dennoch zu gravierenden Schädigungen führen:

Zündfunke zwischen zwei Elektroden. Die Überlagerung mehrerer Entladungen bei längerer Belichtungszeit zeigt einen "wandernden Einschlagspunkt". Foto: Lehrstuhl für Funktionswerkstoffe/ Universität des Saarlandes.

Ein einzelner Nanoblitz kann Millionen von Atomen aus dem Werkstoff herausreißen, nanometergroße Krater entstehen. Oft genug wiederholt, beendet diese Werkstoffschädigung irgendwann plötzlich die Funktion der meisten Schalter und Kontakte - ein ständig wachsendes Problem für die Zuverlässigkeit wegen der immer komplexer werdenden elektrischen Geräte.
Einen extremen Modellfall der Elektroerosion stellen auch die wohlbekannten Zündkerzen im Automobil dar. Derzeit sorgt viel teueres Platin dafür, dass die Elektrode der Zündkerze gegenüber Elektroerosion lange widerstandsfähig bleibt. Optimierte Werkstoffe könnten künftig das Platin teilweise ersetzen und die selbe Lebensdauer der Zündkerze erheblich wirtschaftlicher gewährleisten.

Werkstoffwissenschaftler der Saar-Uni wollen nun im Verbund mit den vier Konzernen Bosch, Heraeus, Siemens und Umicore, dem Forschungsinstitut für Edelmetalle und Metallchemie, Schwäbisch Gmünd und den Lehrstühlen für Verbundwerkstoffe der Technischen Universität Chemnitz und für Elektrische Geräte und Anlagen der Universität Ilmenau extrem zuverlässige und langlebige Elektroden- und Kontaktwerkstoffe für elektrische Bauteile entwickeln: Das grundlegende Phänomen der Elektroerosion steht im Mittelpunkt des neuen Forschungsprojektes, das die Saarbrücker Wissenschaftler unter Leitung von Prof. Frank Mücklich nach mehrjährigen Vorarbeiten mit der Bosch-Forschung ins Leben gerufen haben. Von den Gutachtern des Bundesforschungsministeriums mit Bestnoten bewertet, wird das Projekt jetzt mit über vier Millionen Euro gefördert.

Quelle: Pressemitteilung Informationsdienst Wissenschaft e.V.