Mehrere Kilometer Kabel täglich – Meilenstein in kostengünstiger Produktion von Hochtemperatur-Supraleitern

Kabel aus so genannten Hochtemperatur-Supraleitern, die bei Kühlung mit flüssigem Stickstoff große Mengen Strom quasi ohne Verluste transportieren können, könnten in den kommenden Jahrzehnten den Weltmarkt für Energie und Stromtransport revolutionieren. US-Forscher vermelden nun einen Durchbruch in der Herstellung dieser supraleitenden Kabel: Ihr neuer Produktionsprozess soll es bei industriellem Einsatz möglich machen, deutlich günstiger als bisher täglich Kilometer der gewünschten Stromleitungen zu produzieren.

“Dank eines neuen Trägermaterials läuft die Beschichtung mit einer supraleitenden Schicht rund hundert Mal schneller als bisher”, berichtet James Daley vom Superconductivity Technology Center des staatlichen Los Alamos National Laboratory (LANL). Sein Team ersetzte das bisherige Trägermaterial Zirkonia, ein synthetisches Diamantmaterial, durch Magnesiumoxid. Das jeweilige Trägermaterial ist eine Pufferschicht auf den Kabeln aus günstiger Nickellegierung, die einen nahezu perfekten Film des supraleitenden Yttrium-Barium-Kupferoxids (YBCO) als oberste Schicht ermöglicht. 1995 hatten ebenfalls Forscher aus Los Alamos einen Rekord in der Beschichtung erzielt, als sie diese Zwischenschicht ersannen, die perfekte Unterlage für die nur ein bis sechs Millionstel Millimeter starken kristallinen supraleitenden Filme.

“Magnesiumoxid als Ersatz bietet ebensolche Qualität”, so Daley, “beschleunigt aber die Produktion und macht sie deutlich wirtschaftlicher.” Dies werde das Interesse der Industrie an der Produktionsausweitung verstärken, hofft er. Ein ein Zentimeter breites dünnes Band des neuen Materials kann mehr als eine Millionen Ampère pro Quadratzentimeter weiterleiten, das 200fache eines vergleichbaren Kupferdrahtes. Der Einsatz supraleitender Kabel soll in Zukunft nicht nur enorme Energie-Einsparungen bringen, sondern durch geringere Verluste auch weniger Stromproduktion und damit weniger Umweltbelastungen bewirken. (LANL)