Günstige Supraleiter kurz vor dem Durchbruch

Es wird nicht mehr lange dauern, dann werden keramische Supraleiter den Markt erobern: Sie leiten bereits in flüssigem Stickstoff widerstandsfrei elektrischen Strom. Diese relativ günstige Kühlung erlaubt es, mit ihnen leichtere, kleinere und energieeffizientere Motoren und Generatoren zu konstruieren.

Der Weg zur neuesten Generation der Hochtemperatursupraleiter war lang: Die harte und 20 Jahre dauernde Entwicklungsarbeit fasst die aktuelle Ausgabe der "Nachrichten aus der Chemie" zusammen.

Keramische Hochtemperatursupraleiter wie das Seltenerdbariumkuprat YBa2Cu3O7 bescherten 1987 ihren Entdeckern den Nobelpreis für Physik: Die Materialien leiten sogar oberhalb von -196 °C - der Temperatur flüssigen Stickstoffs - den Strom verlustfrei und besitzen gleichzeitig eine im Vergleich zu Kupfer 100fach höhere Energiedichte. Das macht sie besonders heute, im Zeitalter der Energieeffizienz und des Klimawandels zu begehrten Materialien für Motoren und Generatoren.

Das Problem bestand jedoch jahrelang darin, diese Leiter in großer Menge zu einem konkurrenzfähigen Preis-Leistungsverhältnis herzustellen. Das ist nun gelungen: Heute werden keramische Hochtemperatursupraleiter bereits mit einer Länge von bis zu zehn Metern produziert, sie sind erfolgreich in Motoren getestet, ihrer breiten Markteinführung steht nichts mehr im Wege.

In einem Beitrag in den "Nachrichten der Chemie" berichten die Chemiker Michael Bäcker und Theodor Schneller über den neusten Stand der Forschung bei keramischen Hochtemperatursupraleitern: über ihren Aufbau und die Probleme, die es bei ihrer Herstellung zu lösen gab.

Quelle: Informationsdienst Wissenschaft e.V.