Energieerzeugung und -übertragung, Forschung, Hochfeldmagnete, störarme Systeme

Supraleiter ermöglichen die Realisierung hoher Ströme und damit auch starker Magnetfelder in sehr kompakter Bauform. Dadurch können zum Beispiel Prozesse zur Energieübertragung und für bildgebende Verfahren vorteilhaft gestaltet werden. Besonders anspruchsvolle Bauelemente kommen in der Beschleunigertechnologie in speziellen Magneten und deren Peripherie zum Einsatz.

Supraleiter weisen eine Vielzahl faszinierender physikalisch-technischer Eigenschaften auf. Der quasi verlustfreie Stromtransport unterhalb der kritischen Temperatur T_c ermöglicht auch die Erzeugung sehr hoher Magnetfelder. Es werden im Wesentlichen herkömmliche Tieftemperatur-Supraleiter mit T_c < 20 K und Hochtemperatur-Supraleiter mit T_c zwischen 50 K und 120 K unterschieden.

Da die letztgenannten aus keramischen Materialien bestehen, stellt neben der Kryotechnik auch ihre Verarbeitung oft eine Herausforderung dar. Zu besonders anspruchsvollen Bauteilen, Materialien und Verbindungstechnologien, wie sie beispielsweise in Stromzuführungen benötigt werden, hat das ILK Dresden im Verlauf der letzten Jahre zahlreiche Detaillösungen entwickelt.

Dies gilt insbesondere auch für Quench-Detektions- und -Schutzsysteme, welche im Fehlerfall den Übergang vom supraleitenden in den normalleitenden Zustand absichern und die damit verbundene Energiefreisetzung derart umleiten, dass die Anwendung nicht zerstört wird.

Eine besonders interessante Anwendung supraleitender Magnete sind kryogene Speicherringe in Teilchenbeschleunigern. Diese müssen langzeitstabil in räumlich sehr großen Anlagen funktionieren. Das ILK Dresden hat hierzu wiederholt wichtige Komponenten gebaut, meist in Kooperation mit der GSI in Darmstadt.