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Puma sucht nach Magnet-Kühlschränken

Dr. Tino Gottschall vom Hochfeld-Magnetlabor Dresden des HZDR ist Experte für die magnetische Kühlung. Foto: Rainer Weisflog für das HZDR

Dr. Tino Gottschall vom Hochfeld-Magnetlabor Dresden des HZDR ist Experte für die magnetische Kühlung. Foto: Rainer Weisflog für das HZDR

Forscher aus Sachsen, Hessen und NRW experimentieren in Frankreich mit neuen Magnetmaterialien für die Energiewende

Dresden/Darmstadt/Duisburg, 5. Oktober 2022. Damit Kühlschränke künftig die Umwelt weniger belasten als heutige Modelle, die auf zusammengepressten Gas basieren, wollen Forscher aus Dresden, Darmstadt und Duisburg gemeinsam die Grundlagen für magnetische Kühlschränke legen. Das geht aus einer Mitteilung des „Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf“ (HZDR) hervor. Im Projekt „Pulsed high magnetic fields for new functional magnetic materials“ (Puma) suchen die Partner bei der Gelegenheit auch nach billigeren Ersatzmaterialien für „Seltene Erden“, die für den Bau vom klassischen Magneten gebraucht werden.

Die Rossendorfer Helmholtz-Forscher wickeln ihre Spulen selbst: Jede Standardspule würde von den starken Magnetfeldern jenseits der 90 Tesla sofort zerfetzt werden. Foto: Oliver Killig, HZDR

Die Rossendorfer Helmholtz-Forscher wickeln ihre Spulen selbst: Jede Standardspule würde von den starken Magnetfeldern sofort zerfetzt werden. Foto: Oliver Killig, HZDR

Kühlung per Magnetfeld statt mit Kompressoren

„Wir konzentrieren uns zum einen auf Permanentmagnete“, erklärte Projektleiter Prof. Heiko Wende von der Universität Duisburg-Essen (UDE). „Diese haben einen maximal hohen Wirkungsgrad.“ Die Industrie bracht solche Dauermagneten beispielsweise, um Motoren für Elektroautos oder Windkraft-Generatoren herzustellen. „Zum anderen erforschen wir neue Materialien, die sich den magnetokalorischen Effekt zunutze machen. Das bedeutet, dass verschiedene Metalle und Legierungen ihre Temperatur ändern können, sobald sie einem magnetischen Feld ausgesetzt sind. Uns interessiert vor allem, dieses Phänomen zur festkörperbasierten Kühlung als klimafreundliche Alternative zur konventionellen Gas-Kompressionskühlung einzusetzen.“ Allerdings arbeiten die Sachsen schon lange an diesem Konzept, ohne dass Magnetkühlschränke bisher bis in die Haushaltsmärkte gelangt wären.

Dresden steuert 50-Tesla-Spule bei

Für ihre Experimente wollen die Physiker neue Testsysteme in der „European Synchrotron Radiation Facility“ (ESRF) im französischen Grenoble aufbauen. Dafür steuern die Dresdner unter anderem besonders starke Elektromagneten bei. „In Grenoble planen wir, an einem Strahlrohr ein neues gepulstes Hochfeld-System aufzubauen“, erklärt Prof. Joachim Wosnitza vom HZDR. „Damit sollen Magnetfelder mit mehr als 50 Tesla erzeugt werden, das entspricht dem Einmillionenfachen des Erdmagnetfelds. So können wir die Wechselwirkungen genau analysieren, die für die Funktion der magnetokalorischen Materialien wesentlich sind.“

Quelle: HZDR