Fossile Brennstoffe werden zunehmend durch Strom aus Sonne, Wind und Wasser ersetzt. Eine ausreichende Versorgung mit erneuerbaren Energien ist jedoch nur der Ausgangspunkt für die Klimaneutralität. Ein echter Übergang zu einer nachhaltigen Wirtschaft ist nur mit der Elektrifizierung unserer Infrastrukturen möglich, die in hohem Maße von optimierten und kostengünstigen Magnetwerkstoffen abhängt – zum Beispiel beim Einsatz von Windturbinen, der Elektromobilität oder auch der magnetischen Kühlung als Alternative zur herkömmlichen Gaskompressionskühlung.
Bislang werden die besten Magnete jedoch aus Seltenen Erden und damit aus Rohstoffen hergestellt, die auf absehbare Zeit nur in begrenzten Mengen zur Verfügung stehen werden. Insgesamt ist die Europäische Union bei 14 von 27 wichtigen Rohstoffen zu 100 Prozent von ausländischen Lieferanten abhängig. Der Europäische Innovationsrat unterstützt nun ein europaweites Forschungsprojekt zu neuen magnetischen Materialien, die ohne diese kritischen Rohstoffe auskommen, unter Leitung der TU Darmstadt. Dadurch werden wirtschaftliche Abhängigkeiten vermieden und die Produktion von Magneten kostengünstiger, da nur leicht verfügbare Rohstoffe verwendet werden.
Bessere Magnete unabhängig von Seltenen Erden und Kobalt
“Ziel des Projekts ist es, neue Legierungen zu synthetisieren, herzustellen und zu testen, die für Dauermagnete und magnetokalorische Anwendungen geeignet sind, ohne dass Seltene Erden und Kobalt verwendet werden”, erklärt Oliver Gutfleisch, Professor für Funktionswerkstoffe am Fachbereich Material- und Geowissenschaften der Technischen Universität Darmstadt und Koordinator des neuen Projekts. “Dieser Schritt ist entscheidend, um die Elektrifizierung unserer Infrastrukturen zu beschleunigen.”
Herkömmliche Legierungen bestehen traditionell aus ein bis zwei Hauptelementen und mehreren anderen Elementen in geringen Mengen. Das Forscherteam hat nun ein neues Designkonzept für Magnete entwickelt: “Unsere Legierungen bestehen aus mehreren Hauptelementen in relativ hoher Konzentration, im Fachjargon als Hochentropie-Legierungen bezeichnet. Dadurch lassen sich die Eigenschaften der einzelnen Elemente voll ausnutzen, so dass die neuen Magnete nicht nur nachhaltiger, sondern auch formbarer und korrosionsbeständiger werden”, sagt Dr. Liuliu Han, Projektleiter am Max-Planck-Institut für Eisenforschung, das auch Projektpartner ist.
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