US-Forscher entdecken Raumtemperatur-Supraleiter

Einem Team der US-Universität Rochester um den Wissenschaftler Ranga Dias ist es erstmals gelungen, in einem Material bei Raumtemperatur Supraleitung zu beobachten. Supraleiter leiten Strom ohne Widerstand und könnten daher Elektronik und Stromnetze revolutionieren. 

Supraleitung wurde 1911 entdeckt, anfangs aber nur bei Temperaturen nahe des absoluten Nullpunktes beobachtet. Im Lauf der Zeit wurden andere Materialien gefunden, die schon bei deutlich höheren Temperaturen ihren Widerstand verlieren. Zuletzt lag der Rekord bei -23 Grad Celsius, aufgestellt vom Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz im September 2019.

Mit einer Verbindung aus Kohlenstoff, Schwefel und Wasserstoff ist nun den Wissenschaftlern der Uni Rochester der Sprung zum ersten Raumtemperatur-Supraleiter mit einer Sprungtemperatur von etwa 15 Grad Celsius gelungen. Bis zu einer praktischen Anwendung dürfte noch einige Zeit vergehen, denn der Rekord der US-Forscher hat einen Haken: Beobachtet wurde die Raumtemperatur-Supraleitung in dem Material erst bei einem Druck zwischen 140 und 267 Gigapascal − das entspricht fast den Bedingungen im Erdkern an der Grenze zwischen innerem festen und flüssigen Kern.

Allerdings geben sich die Forscher zuversichtlich, durch eine Veränderung der Zusammensetzung des Materials den notwendigen Druck senken zu können. Ein Abstract ihres Artikels "Room-temperature superconductivity in a carbonaceous sulfur hydride" ist auf der Website von Nature zu finden.

Supraleitungen in München und Essen

Supraleiterkabel könnten in der Energiewirtschaft eine bedeutsame Rolle spielen. Die Stadtwerke München planen etwa, die mit zwölf Kilometern längste supraleitende Verbindung der Welt zu realisieren. Dafür soll ein keramischer Hochtemperatur-Supraleiter zum Einsatz kommen, der mit flüssigem Stickstoff auf Temperaturen um minus 200 Grad Celsius abgekühlt wird. 
 Das Besondere an der Supraleitertechnologie ist die extreme Kompaktheit der damit möglichen Stromleitungen. Ein seit einigen Jahren in Essen im Projekt „Ampacity“ von Innogy erprobtes supraleitendes Kabel für das Mittelspannungsnetz ist in der Lage, bei einer Spannung von 10 kV die gleiche Strommenge zu transportieren, für die sonst eine 110-kV-Leitung notwendig wäre.