FOROXID
BAYERISCHER FORSCHUNGSVERBUND MULTISKALENDESIGN OXIDISCHER FUNKTIONSMATERIALIEN
TP 3: Optimierung von Bandsupraleitern
Der Transport elektrischer Energie bildet das Rückgrat unserer technisierten Welt. Verbesserte Stromkabel sind von grundlegendem Interesse für alle Unternehmen, die sich mit der Erzeugung, Verteilung und Umwandlung elektrischer Energie befassen. Im Vergleich zu den heutigen Kupfer- und Aluminium-Kabeln bieten supraleitende Kabel die Möglichkeit, Strom mit etwa 50% weniger Verlust und in deutlich höheren Stromstärken (geringeren Querschnitten) zu transportieren. In diesen Monaten werden auf der Welt schon ein halbes Dutzend supraleitende Energieversorgungskabel zum Stromtransport installiert, bzw. sie wurden schon erfolgreich getestet oder gar betrieben. Diese Kabel der ersten Generation basieren auf den Hochtemperatursupraleitern der Bi-Kuprate. Da diese Kabel für die allgemeinen Verwendungszwecke aus physikalischen Gründen nicht mit konventionellen Kupfer- und Aluminiumkabeln wettbewerbsfähig sein können, wird derzeit weltweit die zweite Generation von Kabeln aus Hochtemperatursupraleitern entwickelt. Diese Bandsupraleiter werden Kuprate der 123-Familie verwenden. Ziel des Projekts ist es, ein Verfahren zur Herstellung optimierter Bandsupraleiter zu entwickeln. Die Optimierung soll die kritische Stromdichte der Bandsupraleiter erhöhen und ihre Herstellungskosten senken. Zu diesem Zweck soll die an der Universität Augsburg entwickelte selektive Dotierung von Korngrenzen in Hochtemperatur-Supraleitern auf den Bandleiter-FertigungsProzess von NEXANS übertragen werden. Dieses Verfahren wurde in Augsburg mit physikalischen Methoden entwickelt. Diese Methoden sind jedoch nicht skalierbar. Deshalb soll die Korngrenzendotierung nun auf das kostengünstige und skalierbare chemische Abscheideverfahren von NEXANS übertragen werden. Zentrale Patente zur Optimierung der Korngrenzen mittels Dotierung und Beeinflussung des Aspektverhältnisses der Körner wurden im Rahmen des BMBF – Projekts 13N6918 vom Lehrstuhl Experimentalphysik VI der Universität Augsburg eingereicht und zum Teil auch schon erteilt.
