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25.01.2007

07:33 Uhr

Schlüsseltechnologie dieses Jahrhunderts

Eiskalte Zukunft

VonTim Schröder
Quelle:WirtschaftsWoche Online

Eine neue Generation Supraleiter ermöglicht den Bau erheblich leistungsfähigerer Chips, Schiffsantriebe und Stromnetze. Deutsche Unternehmen haben gute Chancen auf dem hart umkämpften Markt.

Der Aufbau eines Hochspannungskabels mit Supraleiter. Grafik: Wirtschaftswoche

Der Aufbau eines Hochspannungskabels mit Supraleiter. Grafik: Wirtschaftswoche

Der Generator ist groß wie ein Kleinwagen und surrt fast lautlos. Dabei hat er mächtig was drauf: Vier Megawatt Strom erzeugt er - genug, um mehrere Hundert Haushalte mit Elektrizität zu versorgen. Das Gerät ist der ganze Stolz seiner Konstrukteure am Siemens-Standort Nürnberg. Das kompakte Kraftpaket, begeistert sich Mitentwickler Heinz-Werner Neumüller, "ist um ein Drittel kleiner und leichter als vergleichbare Aggregate und reduziert die Energieverluste um mehr als die Hälfte". Das Geheimnis hinter dem Leistungssprung steckt in den supraleitenden Spulen des Rotors, dem Herzstück des Generators.

Supraleiter? Was nach Grundlagenforschung und schrecklich trockenem Physikunterricht klingt, ist einer der aufregendsten Effekte in der Natur: Kühlt man bestimmte Elemente und Verbindungen auf sehr tiefe Minusgrade herunter, verlieren sie schlagartig ihren elektrischen Widerstand. Die Elektronen im Inneren rasen ungehemmt dahin - Strom fließt praktisch verlustfrei. Eine Wärmeentwicklung wie im Heizdraht des Toasters gibt es nicht. Mehr noch: Supraleiter nehmen bei gleichem Durchmesser sehr viel mehr Strom auf, ihre Stromdichte, wie das heißt, ist etwa 100-mal größer als beim Kupfer in herkömmlichen Generatoren.

Die Zeit ist reif für die eiskalte Technik

Das 1911 entdeckte Phänomen verzückte die Forscherwelt. Ein zweiter Rausch folgte, als Physiker im Frühjahr 1987 am Schweizer IBM-Forschungslabor in Rüschlikon Kupferoxid-Verbindungen fanden, die schon bei Temperaturen oberhalb von minus 180 Grad supraleitend werden. Vorher lag die Grenze bei weit unter minus 200 Grad. Es war die Geburtsstunde der sogenannten Hochtemperatur-Supraleitungen (HTSL). Einer der Entdecker war der Deutsche Georg Bednorz, der dafür im gleichen Jahr den Nobelpreis erhielt.

Doch erst jetzt ist die Zeit wirklich reif für die eiskalte Technik. Der Grund: Erstmals stehen Materialien bereit, die billig und in großen Mengen herzustellen sind. Damit ist die Voraussetzung geschaffen für industrielle Anwendungen im großen Stil. Das Spektrum reicht von schnellen Computerchips bis hin zu noch leistungsfähigeren Elektromotoren und Stromnetzen.

Experten von Conectus, einem Zusammenschluss europäischer Unternehmen, die Supraleiter entwickeln und einsetzen, schätzen den Weltmarkt 2010 auf mehr als 6,2 Milliarden Euro; 2005 wurden knapp vier Milliarden Euro umgesetzt. "Supraleiter sind eine Schlüsseltechnologie dieses Jahrhunderts", bekräftigt der Conectus-Vorsitzende Heinz-Werner Neumüller, bei Siemens verantwortlich für das Thema. "Die kommenden fünf Jahre werden aufregend, weil viele Neuentwicklungen jetzt reif für die Praxis sind."

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