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Deutsche Nanoschicht HTS versus Cu

 

Deutsche Nanoschicht HTS critical parameters

Hochtemperatur-Supraleiter

Supraleiter ermöglichen revolutionär neue Anwendungen in der Elektrotechnik:

  • Höchste Energieeffizienz: kein elektrischer Widerstand
  • Höchste Materialeffizienz: bis zu 10000-fach höhere Energiedichte

Alle führenden Systemhersteller der Welt arbeiten zurzeit an marktnahen Prototypen, um die einzigartigen Möglichkeiten der Supraleitung nutzbar zu machen, z.B. für Wind-, Wasserkraft- und Turbogeneratoren, Schiffsmotoren, Energiekabel für den innerstädtischen Einsatz sowie supraleitenden Strombegrenzern.
Die für die Energietechnik relevanten, sogenannten Hochtemperatur-Supraleiter wurden vor erst 25 Jahren von Johannes Georg Bednorz und Karl Alexander Müller entdeckt und basieren auf Kupferoxidhaltigen Keramiken.

Supraleitende Materialien werden durch drei kritische Parameter charakterisiert:

  • die Temperatur Tc
  • die Stromdichte Jc
  • das Magnetfeld Hc

Hochtemperatur-Supraleiter leiten den Strom bereits bei Temperaturen um den Siedepunkt von flüssigem Stickstoff (77K) ohne Widerstand. Schon heute kann die Kühlung mit kommerziellen Kältemaschinen so effizient erreicht werden, dass weniger als 1% der Ausgangsleistung zur Kühlung verwendet werden muss. Mit kritischen Stromdichten von bis zu 50000A/mm² (Vergleich Kupfer: 5A/mm²) und kritischen Magnetfeldern bis zu 100T können extrem kompakte und leichte Systeme für die Elektrotechnik realisiert werden.