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Substitution Seltener Erden mithilfe der Nanotechnologie

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Die Lösung heißt Nanotechnologie. Ein Konzept im Rahmen dieses Projekts sieht vor, Motoren gänzlich ohne Seltene Erden zu entwerfen. Heute schon existieren Dauermagnete auf Basis von Eisenoxiden mit Zusätzen von anderen Oxiden.

Das Problem: Diese gesinterten Keramikmagnete weisen ohne weitere Vorbehandlung zunächst im Durchschnitt ein um den Faktor zehn kleineres Energieprodukt auf als Selten-Erd-Magnete. Sie sind daher in vielen Motor- und Generatoranwendungen nicht einsetzbar.

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Eisen ist ein hervorragender Magnetwerkstoff

Um trotzdem ohne Seltene Erden auszukommen, arbeitet ein Siemens-Team an einem neuartigen Material auf Basis einer Eisen-Kobalt-Verbindung, in der nanometerkleine magnetische Stäbchen wie an einer Perlenschnur aufgereiht in einer Matrix fixiert sind. „Aus solchen Nanostrukturen könnten wir gezielt einen optimierten Dauermagneten herstellen und längerfristig eine Alternative zu Seltenen Erden schaffen“, glaubt Rieger.

Bei Siemens in München gibt es einen ersten Laboraufbau, um derartige neue Magnetwerkstoffe zu synthetisieren und zu untersuchen. „Im Prinzip ist Eisen ein hervorragender Magnetwerkstoff“, argumentiert der Experte Rieger. Ob das Energieprodukt dieser Werkstoffe einmal an das der Selten-Erd-Magnete heranreichen oder es gar übertreffen könnte, lässt sich zum gegenwärtigen Zeitpunkt nicht absehen.

* Dr. Rolf Froböse ist ein deutscher Chemiker, Wissenschaftsjournalist und Buchautor

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