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Die Quantentechnologie gilt als Schlüsseltechnologie unseres Jahrhunderts. Weiter erforscht verspricht sie erhebliche Möglichkeiten. Quantencomputer und -sensoren sind jedoch oft auf eine Temperatur von -272 Grad Celsius angewiesen. Um das zu erreichen, werden die äußerst seltenen Gase Helium-3 und Helium-4 eingesetzt. Die Knappheit dieser Ressourcen hat Preissprünge und Versorgungsengpässe zur Folge. Ein Team von Nachwuchswissenschaftlern der Universität Augsburg entwickelte nun ein Kühlsystem, das ohne das fossile Helium-3 auskommt. In einem nächsten Schritt soll die Innovation zu einem Unternehmen ausgegründet werden.
Das Projektteam Solidcryo spezialisiert sich auf Kühlkörper und -systeme für Tieftemperaturanwendungen in der Forschung. „Unsere Materialien erreichen die für supraleitende Quantentechnologie benötigten Temperaturen unter 20 Millikelvin bei gleichzeitig hoher Kühlleistung und bieten im Vergleich zu bisherigen Lösungen viele Vorteile“, erklärt Anna Moser, eine der Wissenschaftlerinnen des Projektteams. Neben ihr gehören der Physiker Marvin Klinger, der Ingenieur Jorginho Villar Guerrero und dem Betriebswirt Paul Bittner zu den klugen Köpfen des Teams. Das Projekt ist am Lehrstuhl für Experimentalphysik VI angesiedelt und wird maßgeblich von Prof. Dr. Philipp Gegenwart und Dr. Anton Jesche betreut. Auch die Gründungsberatung der Universität Augsburg „Start-Hub“ steht dem Team mit Beratung und Unterstützung zur Seite.
Die entwickelten Kühlmaterialien wurden bereits patentiert. „Unser Ziel sind die Konstruktion und der Vertrieb einer nachhaltigen 3He-freien Kühlanalage. Wir möchten eine Anwendung für die Quantenindustrie entwickeln, die zuverlässig, effizient und wirtschaftlich arbeitet.“, so Klinger. Er führt weiter aus, dass es bislang noch keine kosteneffiziente, Helium-3-freie Kühlung unter 50 Millikelvin gebe. Bislang verfügbare Materialien für die sogenannte adiabatische Entmagnetisierungskühlung sind sehr aufwändig in der Herstellung und eignen sich nicht für eine breite Anwendung im wachsenden Quantentechnikmarkt. Mit dem Gewinn des Businessplan-Wettbewerbs des Bayerischen Start-Up-Netzwerks BayStartUp konnte das Team bereits Kontakte knüpfen, die auf dem Weg zur Ausgründung eine Stütze sein können. Das Team Solidcryo wird seit Beginn des Jahres durch die Validierungsförderung von „Bayern Innovativ“ gefördert.
Die Idee zu Solidcryo entstammt der Grundlagenforschung. „Wir haben 2021 entdeckt, dass sich frustrierte Quantenmagnete exzellent zur magnetischen Kühlung bei sehr tiefen Temperaturen eignen“, erklärt Gegenwart. „Eine dieser Anwendungen ist die Nutzung für ein Millikelvin-Rastersondenmikroskop, das wir derzeit im Rahmen einer BMBF-Förderung zusammen mit Partnern aufbauen und für das der Lehrstuhl die Kühlmodule entwickelt.“ An der systematischen Verbesserung dieser Kühlmaterialien arbeitet das Team in einem separaten, DFG-geförderten Projekt.
