Quantenboost für die Kühltechnologie: Nachhaltige Lösung aus Augsburg
Das Projektteam Solidcryo entwickelt auf Basis von innovativen, patentierten Materialien eine Kühltechnologie, mit denen Komponenten der Quantenindustrie und Tieftemperaturforschung auf unter 20 mK gekühlt werden können, ohne dabei kritische Ressourcen verwenden zu müssen. Mit der Förderung durch EXIST Forschungstransfer und der Unterstützung durch das Digitale Zentrum Schwaben entsteht aus dem Forschungsprojekt ein Startup-Unternehmen, welches das innovative Kühlverfahren etablieren und dadurch hochwertige Messtechnologie für Tieftemperaturanwendungen kommerziell verfügbar machen wird.
Das Team Solidcryo: Jorginho Villar Guerrero, Paul Bittner, Anna Klinger und Marvin Klinger | Foto: Marvin Klinger
Wir leben an der Schwelle zum Zeitalter der Quantensensoren und Quantencomputer. Diese Geräte benötigen zum Betrieb tiefste Temperaturen unter 1 Kelvin (-272,15°C). Aktuell wird das äußerst seltene Gas Helium-3 (³He) zusammen mit Helium-4 (⁴He) eingesetzt, um die nötigen Kühlanlagen zu betreiben. Helium ist jedoch eine knappe, fossile Ressource, deren stetig abnehmende Verfügbarkeit zu Preissteigerungen und Versorgungsengpässen in Europa führt. Im Hinblick auf den Wachstumsmarkt der Quantentechnik wird ein nachhaltiges, heliumfreies Kühlverfahren benötigt, welches dennoch in der Lage ist, die nötigen Temperaturen verlässlich zu erreichen: die adiabatische Entmagnetisierungskühlung (eng. adiabatic demagnetisation refrigeration ADR).
Bisherige ADR-Materialien für tiefe Temperaturen werden bei Erwärmung über Raumtemperatur beschädigt und sind nicht vakuumkompatibel. Ihr Einsatz ist zudem teuer und limitiert die möglichen Anwendungen. An der Universität Augsburg wurden Materialien entwickelt, welche die für supraleitende Quantentechnologie benötigten Temperaturen unter 20 mK bei hoher Kühlungsleistung erreichen und sehr robust sind – ein Quantensprung im Vergleich zu den existierenden Kühlsubstanzen.
Das Projektteam Solidcryo hat sich zum Ziel gesetzt diese Materialien weiterzuentwickeln und hochwertige Messtechnologie für Tieftemperaturanwendungen zu etablieren und kommerziell verfügbar zu machen. Für dieses Vorhaben wurde das Projektteam im Jahr 2024 durch die Validierungsförderung der Bayern Innovativ GmbH unterstützt. Für die kommenden Jahre 2025 und 2026 wird das Team durch das Förderprogramm EXIST Forschungstransfer des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert.
Solidcryo besteht aus zwei Physikern, einem Ingenieur und einem Betriebswirt. Das Projekt wird von der Physikerin Anna Klinger geleitet. Maschinenbauingenieur Jorginho Villar Guerrero verantwortet im Projektteam die Konstruktion der Produkte. Physiker Marvin Klinger ist für die technische Entwicklung der Lösung verantwortlich. Paul Bittner bringt als Betriebswirt die kaufmännische Perspektive in das Projekt ein und ist für die Entwicklung eines tragfähigen Geschäftsmodells verantwortlich.
Das Team wird von Herrn Prof. Gegenwart und Herrn Dr. Jesche am Lehrstuhl für Experimentalphysik der Universität Augsburg unterstützt, die Experten auf dem Gebiet der Tieftemperaturphysik sind. Außerdem begleitet das Digitale Zentrum Schwaben mit Startup-Coach Raphael Feinäugle als Vertreter des Gründungsnetzwerks das Team beim Aufbau des Unternehmens.
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