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Supraleitung – was ist das ? Unter Supraleitung versteht man das Verschwinden des elektrischen Widerstandes beim Abkühlen unter die sogenannte Sprungtemperatur. Die Supraleitung ist ein rein quantenmechanisches Tieftemperaturphänomen. Nahe dem absoluten Temperaturnullpunkt (0K = -273,15 °C) beobachtet man Supraleitung in vielen gewöhnlichen Metallen (Hg, Pb, Nb ...) und Legierungen (Nb3Sn ...), und sogar in manchen komplexen anorganischen und organischen Verbindungen. Die zum Ende der achtziger Jahre entdeckten Hochtemperatursupraleiter (HTS) sind sehr komplexe Oxide, die bereits oberhalb des Siedepunkts von flüssigem Stickstoff (77 K = - 196°C) supraleitend werden. Technischer Einsatz Obwohl Supraleiter schon seit Jahrzehnten bei der Erzeugung hoher Magnetfelder z.B. in der Magnetresonanztomographie (MRT), der Fusionsforschung oder in Teilchenbeschleunigern nicht mehr wegzudenken sind, ist der Kühlaufwand bis nahe dem absoluten Temperaturnullpunkt beträchtlich und stand bislang der breiten Anwendung in der Energietechnik im Weg. Deshalb wurde vor knapp 20 Jahren die Entdeckung der Hochtemperatursupraleiter, die verlustlosen Stromtransport bei moderatem Kühlaufwand ermöglichen, als großer Durchbruch für die Energietechnik gefeiert und spontan mit dem Nobelpreis ausgezeichnet. Allerdings, wie bei vielen Erfindungen, ist in den Folgejahren die anfängliche Euphorie einer sachlichen Nüchternheit gewichen, denn das brüchige, keramische Supraleitermaterial stellte extrem hohe Anforderungen an die Herstellungstechnik des neuen Werkstoffes Supraleitung – eine Schlüsseltechnologie Neuerdings gelingt es endlich, das Material in Form flexibler Bandleiter herzustellen und wie gewöhnlichen Kupferdraht zu verarbeiten. Damit ist die Vision eines breiten Einsatzes in der Energietechnik und dem Maschinenbau in greifbare Nähe gerückt. Im Vergleich zu klassischem Leitungsdraht können die neuen Materialien bei gleichem Leitungsquerschnitt hundertmal mehr Strom transportieren und dies bei extrem geringen Übertragungsverlusten. In einer ganzen Reihe von Komponentenentwicklungen und Anwendungen, wie Kabeln, Kurzschlussstrombegrenzern, kompakten Motoren/Generatoren, Transformatoren Induktionsheizern und Magnetlagern haben sich die Hochtemperatursupraleiter bereits bewährt. Dabei zeichnen sich die Vorteile der HTS –Technik als Querschnittstechnologie gegenüber konventionellen Lösungen allgemein in dreifacher Richtung aus: Unterbringung von mehr Leistung auf gleichem Raum, geringeres Leistungsgewicht und erheblich geringere elektrische Verluste. Ein weiterer Vorteil ist die geringe Umweltbelastung.(Reduktion der CO2 – Emissionen) Die Supraleitung ist damit eine der Schlüsseltechnologien auf dem Weg zu einer innovativen, intelligenten und umweltfreundlichen Energieversorgung.
Mehr Details zu wissenschaftlich / technischen Aspekten der Hochtemperatur - Supraleitung finden Sie auch hier (www.hts.info)
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