Supraleiter: Technologie mit hoher Anwendungsbreite

Spin-offs nutzen diese Technologie mit großem Erfolg

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützt mit seinem Förderschwerpunkt „Supraleitung und Tieftemperaturtechnik“ gezielt die Anwendung der Hochtemperatur-Supraleitung (HTSL) in den Bereichen Energietechnik, Sensorik und Hochfrequenztechnik. Von den 25 Millionen Mark jährlicher Fördersumme erhalten kleine und mittlere Unternehmen (KMU) ca. 25%. Durch die kontinuierliche Förderung gelang es Deutschland, neben Japan und den USA, in der Grundlagenforschung international eine Spitzenstellung einzunehmen.

Hochtemperatur-Supraleiter ermöglichen einen nahezu verlustfreien Stromtransport und hohe Stromdichten bereits bei der Temperatur von flüssigem Stickstoffs (ca. -200°C) und sind daher relativ preisgünstig. Das Leitprojekt „Supraleiter und neuartige Keramiken für die Kommunikationstechnik der Zukunft“ wird durch das BMBF mit ca. 4 Millionen Mark im Jahr gefördert. Es unterliegt der Federführung der Bosch SatCom GmbH, die mit weiteren 17 Verbundpartnern aus Wirtschaft, Forschungsinstituten und Universitäten zusammenarbeitet.

Gekennzeichnet wird dieses Leitprojekt durch eine hohe Beteiligung von kleinen und mittleren Unternehmen (KMU), die sich im Rahmen der Förderung aus Hochschulen ausgegründet haben und mittlerweile Spitzenplätze im internationalen Wettbewerb einnehmen. Mit ihrer hohen Flexibilität tragen sie entscheidend zum Erfolg des Leitprojektes bei. Im Rahmen einer kürzlich durchgeführten Zwischenbewertung durch eine hochrangige Expertengruppe wurden die bisher erzielten Ergebnisse gewürdigt.

Die THEVA GmbH wurde 1996 von Wissenschaftlern der TU München gegründet und gilt heute weltweit als führender Lieferant für supraleitende Schichten bzw. Beschichtungsanlagen. Die Cryoelectra GmbH ist eine Ausgründung der Bergischen Universität Wuppertal. Das Unternehmen nimmt heute eine Spitzenstellung hinsichtlich der angebotenen Testsysteme zur Bestimmung der Hochfrequenz-Eigenschaften supraleitender Komponenten für die Kommunikationstechnik ein.

Darüber hinaus fördert das BMBF die Entwicklung von supraleitenden Strombegrenzungen mit 4,5 Millionen Mark jährlich. Diese Technologie bietet die Möglichkeit, kostspielige Überdimensionierungen zur Sicherung von Elektrizitätsnetzen zu verringern und so die Betriebskosten dieser Netze zu senken.

Ein beispielhaftes Verbundprojekt in diesem Themenbereich wird von der ACCEL Instruments GmbH geführt. Sie ist verantwortlich für die Konstruktion und Realisierung des Gesamtsystems. Unterstützung findet sie in einer Reihe von KMU, wie der sächsischen Adelwitz Technologie GmbH oder der EUS GmbH. Die direkte Einbindung der Energieversorger E.On und RWE in das Verbundprojekt gewährleistet eine hohe Praxistauglichkeit der entwickelten Technologien und Materialien. 50% der Fördersumme fliesen direkt an die KMU, um diese gezielt zu fördern.

Ein weiterer Schwerpunkt der HTSL-Förderung durch das BMBF findet sich im Bereich Energietechnik/Motoren. In einem vom BMBF geförderten Verbundprojekt unter Federführung der Siemens AG ist es gelungen, das Funktionsprinzip eines HTSL-Drehstrom-Synchronmotors zu demonstrieren. Der Modellmotor mit einer Dauerlast von 400 KWatt ist der erste dieser Art und Leistungsklasse in Europa.

Der Gesamtwirkungsgrad einschließlich der Kühltechnik ist bei diesem Entwicklungsstand gegenüber einem konventionellen Motor bereits leicht verbessert. Damit ist ein entscheidender Schritt auf dem Weg zur kommerziellen Nutzung dieser Technologie getan. Das BMBF fördert das Vorhaben, an dem auch 2 KMU beteiligt sind, mit rd. 6,5 Millionen Mark.

Die erzielten Erfolge ermöglichen eine rasche Umsetzung und Verwertung der Ergebnisse. Auch hier sind deutliche Vorteile und Impulse durch die beteiligten und agilen KMU zu erwarten.