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DKE/K 184 Supraleiter

Das Komitee 184 "Supraleiter" ist als Spiegelgremium zu IEC/TC90 „Superconductivity“ für die Erarbeitung von Normen auf dem Gebiet der Supraleitung zuständig. Die Aufgabenstellungen reichen von der Definition der Begriffe und spezifischen Anforderungen an die charakteristischen Eigenschaften der unterschiedlichen Bauarten von Supraleitern bis zur Festlegung der entsprechend benötigten Mess- und Prüfverfahren für ihren Nachweis.

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Arbeitsgebiet

Das DKE/K 184 „Supraleiter“ ist als Spiegelkomitee zu IEC/TC 90 „Superconductivity“ für die Erarbeitung von Normen auf dem Gebiet der Supraleitung zuständig. Die Aufgabenstellungen reichen von der Definition allgemeiner Begriffe und Anforderungen für supraleitende Werkstoffe bis zur Festlegung der Mess- und Prüfverfahren von charakteristischen Eigenschaften und Werten zur Qualifizierung der unterschiedlichen Bauarten von Supraleitern.

International werden an verschiedenen Universitäten und Produktionsstätten aufwändige Rundversuche durchgeführt, um eindeutige und wiederholbare Ergebnisse zu erhalten. Das 1996 gegründete DKE/K 184 ist aus einem kleinen, aber schon damals sehr aktiven DKE-Arbeitskreis hervorgegangen, der zunächst die Aktivitäten des 1990 konstituierten IEC/TC 90 begleitete. Obwohl sich die Arbeit des IEC/TC 90 nur auf einen kleinen Expertenkreis und schwerpunktmäßig auch nur auf fünf Länder (Deutschland, Frankreich, Japan, China und die USA) konzentriert, finden regelmäßig im Abstand von maximal 2 Jahren internationale Sitzungen statt. Das internationale Interesse an dieser innovativen Technik ist groß.

Der Chairman des IEC/TC 90 ist seit 2012 Mr. Christian Eric Bruzek aus Frankreich, das Sekretariat wird seit 2015 von Jun Fujikami aus Japan geführt. Die letzte Sitzung des IEC/TC 90 fand im September 2016 auf Einladung des US Komitees in Boulder statt.

14 Working Groups arbeiten zurzeit unter dem Dach des IEC/TC 90. Das Komitee unterhält eine Liaison zu VAMAS („Versailles Project on Advanced Materials and Standards“), einer Internationalen Gesellschaft zur Förderung von hochentwickelten Werkstoffen, zu deren Gründungsmitgliedern auch Deutschland gehört, und zu CIGRE/SC/D1 „Materials and emerging test techniques“.

Tätigkeiten

Die einzelnen Normenprojekte des IEC/TC 90 werden als Teile der internationalen Normenreihe IEC 61788 „Superconductivity“ bzw. „Supraleitung“ veröffentlicht. Zu dieser weiterhin im Aufbau befindlichen Normenreihe wurden alle bereits veröffentlichten IEC-Publikationen vom CENELEC unverändert als EN ratifiziert. Auch die entsprechenden Deutschen Normen hierzu liegen vor oder befinden sich in der Bearbeitung.

Aktuell sind neben den Überarbeitungen bestehender Normen Projekte zur Erfassung von weiteren mechanischen Eigenschaften und zur Beschreibung der charakteristischen elektrischen Eigenschaften von 2012 wurde unter der Leitung von Prof. Kozo Osamura (JP) eine neue Working Group „General Characteristics for practical superconducting wires“ gegründet, mit dem Ziel, Normen für supraleitende Drähte zu erarbeiten. Die deutschen Experten halten dieses Vorhaben allerdings für verfrüht. Auf japanischen Vorschlag hin wurde kürzlich eine Gruppe zu „Superconducting electronic devices“ gegründet.

Ausblick

Es wird eine steigende Bedeutung der Supraleitertechnologie erwartet. Ein bedeutender Schritt hierzu war die Entwicklung der Hochtemperatursupraleiter, die bereits bei erheblich höheren Temperaturen den Übergang vom normalleitenden Zustand in den supraleitenden Zustand vollziehen, was den Aufwand für den Betrieb stark verringert. Außerdem ist der hierbei zur Kühlung verwendete flüssige Stickstoff (-160 °C) weitaus kostengünstiger als das ansonsten notwendige Helium (-270 °C). Supraleiter-Kabel können große Mengen Strom „ohne“ Widerstand weiterleiten. In elektrischen Systemen wie Motoren oder Generatoren könnten so Größe und Gewicht enorm reduziert werden. Verschiedene medizinische Geräte (z. B. bildgebende Verfahren, wie Kernspin- oder Magnetresonanzverfahren), sind durch die Supraleitertechnologie überhaupt erst möglich geworden, da die hierzu notwendigen extrem starken Magnetfelder nur durch entsprechend hohe Ströme erzeugt werden können.

Weitere Einsatzmöglichkeiten der Supraleitertechnologie sind Hochstromkabel bei Antrieben, Motoren und Windenergieanlagen.

Durch die notwendige, aufwändige und teure Kühlung mit flüssigem Helium oder Stickstoff ist eine breite Anwendung der Supraleiter aber noch nicht in Sicht, da eine mögliche weitere Erhöhung der Betriebstemperatur nach Auffassung der Fachleute aus physikalischen Gründen in absehbarer Zeit nicht wahrscheinlich ist.

Ansprechpartner

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Supraleiter
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Measurement for bulk high temperature superconductors - Trapped flux density in large grain oxide superconductors
Terms and definitions
Critical current measurement of Nb-Ti composite superconductors
Critical current measurement method of oxide superconductors
Test method for residual resistivity ratio of Cu/Nb-Ti and Nb3Sn composite superconductors
Tensile test and electro-mechanical properties of composite superconductors
Matrix composition ratio of composite superconductors
Critical current measurement method of Nb3Sn composite superconductors
Measurement method for AC losses in superconducting wires
Electronic characteristic measurements
Critical temperature measurement - Critical temperature of composite superconductors
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General characteristics for practical superconducting wires
Superconducting electronic devices - Generic specification for sensors and detectors