Billiger und unabhängig von China:
Forscher feiern Magnet-Durchbruch

Ingenieure haben eine Methode entwickelt, um Permanentmagnete ohne die teuren Metalle der seltenen Erden herzustellen. Das könnte die Produktion von Elektromotoren für Autos und Co. kos­ten­güns­ti­ger und unabhängiger von China machen.

Magnet-Revolution: E-Autos bald günstiger und grüner?

Permanentmagnete sind wichtige Komponenten in Elektromotoren und in vielen modernen Technologien wie E-Autos oder Robotern verbaut. Bisher benötigten sie Elemente wie Dysprosium oder Terbium, die zu den "schweren Seltenen Erden" gehören. Diese Rohstoffe werden fast ausschließlich in China produziert, was zu einer hohen Ressourcenabhängigkeit und wenig kontrollierbaren Produktionskosten führt.

Aufgrund der Konzentration der schweren Seltenen Erden in bestimmten Regionen und ihrer hohen Kosten bemühen sich Forscher weltweit seit Jahren um die Entwicklung von Technologien, die schwere Seltene Erden in Magneten reduzieren oder ersetzen können.

Ein Team des Korea Institute of Materials Science (KIMS) hat ein zweistufiges sogenanntes "Grenzflächendiffusionsverfahren" entwickelt, bei dem spezielle Materialien gezielt in die Zwischenräume der winzigen Kristalle in Magneten integriert werden. Zunächst wird bei hohen Temperaturen eine neue, hochschmelzende metallhaltige Substanz in die Magnete eingebracht.

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Im zweiten Schritt folgt die Diffusion - also die gezielte Verteilung - von Praseodym, einem kostengünstigeren "leichten" Seltenerdmetall. Der Durchbruch: Die Forscher konnten unerwünschtes Kristallwachstum unterdrücken, das bisher die Effizienz solcher Prozesse minderte.

E-Mobilität profitiert

Die resultierenden Magnete erreichen Leistungsgrade von 45SH bis 40UH - vergleichbar mit kommerziellen Produkten, die schwere Seltene Erden enthalten. Dr. Tae-Hoon Kim, Projektleiter am KIMS, erklärt: "Diese Technologie zeigt das Potenzial, sich von der Abhängigkeit von seltenen Erden in der Hochleistungsmagnetfertigung zu lösen."

Wie das Fachjournal Acta Materialia berichtet, könnte die neue Technologie die Herstellungskosten senken und gleichzeitig die Leistung in Branchen verbessern, die Hochleistungsmotoren benötigen, wie etwa Elektrofahrzeuge. Genaue Zahlen zur möglichen Kostenreduktion werden in der Quelle aber nicht genannt.

Das KIMS-Team plant bereits Pilotprojekte mit Automobilherstellern für Tests an Elektromotoren. Eine kommerzielle Nutzung der Technologie wird angestrebt, ein genauer Zeitpunkt dafür ist jedoch bisher nicht abzusehen - das Interesse aus verschiedenen Branchen dürfte aber gewaltig sein.


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