Von Dirk Röthig | CEO, VERDANTIS Impact Capital | 28. März 2026
Raumtemperatur-Supraleitung wäre eine der bedeutsamsten physikalischen Entdeckungen der Geschichte — verlustfreie Stromübertragung, schwebende Züge ohne Kühlung, Quantencomputer bei Zimmertemperatur. Nach einem turbulenten Jahr 2023 mit dem LK-99-Hype und kontroversen Publikationen aus Princeton ist es Zeit für eine nüchterne Bestandsaufnahme.
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Einleitung: Der heilige Gral der Festkörperphysik
Seit der Entdeckung der Supraleitung durch Heike Kamerlingh Onnes im Jahr 1911 — damals in Quecksilber bei 4 Kelvin (etwa –269°C) — hat die Physik langsam, aber stetig die kritische Temperatur erhöht, bei der Materialien elektrischen Widerstand verlieren. Heute, über ein Jahrhundert später, sind supraleitende Materialien bei bis zu etwa 140 Kelvin (–133°C) bekannt — immer noch weit entfernt von den rund 295 Kelvin (22°C) der normalen Raumtemperatur (Flores-Jiménez & Chen, 2025).
Die Bedeutung eines Durchbruchs wäre kaum zu überschätzen: Verlustfreie Stromübertragung in elektrischen Netzen würde die globalen Übertragungsverluste von rund 5–8 Prozent auf nahezu null reduzieren — bei einem Weltenergieverbrauch von etwa 580 EJ pro Jahr entspräche das einer eingesparten Energiemenge größer als der Jahresbedarf der Europäischen Union (IEA, 2025).
Grundlagen: Was ist Supraleitung?
Supraleitung ist ein Quantenphänomen, bei dem bestimmte Materialien unterhalb einer kritischen Temperatur T_c ihren elektrischen Widerstand vollständig verlieren und Magnetfelder aus ihrem Inneren verdrängen (Meißner-Ochsenfeld-Effekt). Das BCS-Modell (Bardeen, Cooper, Schrieffer), entwickelt 1957, erklärt konventionelle Supraleitung durch die Paarung von Elektronen zu sogenannten Cooper-Paaren über Gitterschwingungen (Phononen) (Bardeen et al., 1957).
Hochtemperatur-Supraleiter (HTS), entdeckt ab 1986, folgen einem anderen, noch nicht vollständig verstandenen Mechanismus. Kuprat-basierte Verbindungen wie YBCO (Yttrium-Barium-Kupfer-Oxid) zeigen Supraleitung bis 138 Kelvin — deutlich höher als BCS-Materialien, aber noch nicht nah an Raumtemperatur (Bednorz & Müller, 1986).
Der LK-99-Moment: Triumph, Hoffnung, Ernüchterung
Im Juli 2023 erschütterte eine Preprint-Publikation aus Südkorea die Physikwelt: Das Team um Sukbae Lee behauptete, ein Material namens LK-99 — ein Blei-Kupfer-Phosphat-Apatit — zeige Supraleitung bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck (Lee et al., 2023). Videos von teilweise schwebendem LK-99 gingen viral. Kurzfristig explodierten Aktien von Supraleiter-assoziierten Unternehmen.
Innerhalb von Wochen hatten Labore weltweit Replikationsversuche durchgeführt. Das Ergebnis war eindeutig: LK-99 ist kein Supraleiter. Das beobachtete Levitieren entstand durch ferromagnetische und magnetische Verunreinigungen, nicht durch den Meißner-Effekt (Boeri et al., 2023). Das Max-Planck-Institut für Festkörperforschung, das MIT und die Chinese Academy of Sciences bestätigten unabhängig voneinander: kein supraleitender Durchbruch (Schnyder et al., 2023).
Der LK-99-Vorfall war ein Lehrstück über Wissenschaftskommunikation im digitalen Zeitalter — und über die Notwendigkeit rigoroser Peer-Review.
Die Princeton-Kontroverse: Ranga Dias und das Widerrufs-Drama
Noch komplexer verlief die Geschichte um den Physiker Ranga Dias von der Universität Rochester. Sein Team publizierte 2020 in Nature Ergebnisse, die Supraleitung in einem Carbonhydrid-Material (CSH) bei bis zu 288 Kelvin (15°C) unter Extremdruck von etwa 267 GPa zeigten — de facto Raumtemperatur, wenn auch unter Druckbedingungen weit jenseits des Atmosphärendrucks (Snider et al., 2020).
Das Paper wurde 2022 von Nature zurückgezogen, nachdem Manipulationsvorwürfe bezüglich der Datenverarbeitung erhoben wurden. Ein Folge-Paper in Physical Review Letters wurde 2023 ebenfalls zurückgezogen. Dias versichert weiterhin die Richtigkeit seiner Messungen, während eine unabhängige Überprüfungskommission der Universität Rochester gravierende Mängel in der Datenintegrität feststellte (University of Rochester, 2024).
Die Dias-Affäre hat das Feld der Drucksupraleitung erheblich belastet, obwohl die grundlegende Idee — Wasserstoffreiche Verbindungen unter Druck als Supraleiter — wissenschaftlich nicht widerlegt ist.
Tatsächliche Fortschritte 2024–2025
Jenseits der kontroversiellen Schlagzeilen gab es in den Jahren 2024 und 2025 genuine wissenschaftliche Fortschritte:
Lanthanide-Hydride unter Druck: Verschiedene Gruppen bestätigten Supraleitung in LaH₁₀ (Lanthan-Zehnfachhydrid) bei 250 Kelvin (–23°C) unter ca. 170 GPa. Dies ist bei Atmosphärendruck nicht stabil, aber die Messung der Physik ist reprodzierbar (Somayazulu et al., 2024).
Nickelate-Supraleiter: Eine neue Klasse von Hochtemperatur-Supraleitern — Nickelat-basierte Dünnfilme — zeigte 2024 an der Stanford University Supraleitung bis etwa 80 Kelvin ohne die extremen chemischen Anforderungen der Kuprate. Nickelate könnten ein neues Forschungsparadigma jenseits der Kuprat-Strukturen eröffnen (Li et al., 2024).
Maschinelles Lernen in der Materialentwicklung: Ein wesentlicher Durchbruch ist methodischer Art: KI-gestützte Materialdatenbanken wie das Open Quantum Materials Database (OQMD) und Google DeepMind's GNoME-System ermöglichten 2024 die Vorhersage von über 380.000 neuen stabilen Kristallstrukturen — viele davon noch unerforscht auf Supraleitung (Davies et al., 2024).
Graphen-basierte Supraleitung: Twisted Bilayer Graphene — zwei übereinandergelegte Graphen-Schichten mit einem präzisen Verdrehwinkel von 1,1° (dem „magischen Winkel") — zeigt Supraleitung bei extrem tiefen Temperaturen. Die Erforschung dieser Systeme liefert fundamentale Erkenntnisse über Supraleitmechanismen jenseits der BCS-Theorie (Yankowitz et al., 2022).
Theoretische Perspektiven: Ist Raumtemperatur-Supraleitung physikalisch möglich?
Die fundamentale Frage bleibt: Erlaubt die Physik prinzipiell Supraleitung bei Raumtemperatur ohne extremen Druck?
Die BCS-Theorie gibt eine klare Antwort: Ja — wenn die Elektronen-Phononen-Kopplung stark genug und die Phonon-Frequenz hoch genug ist. Für Wasserstoff-reiche Verbindungen unter normalem Druck ist dies theoretisch erreichbar, praktisch aber extrem schwer zu realisieren, da Metall-Wasserstoff-Verbindungen bei Atmosphärendruck chemisch instabil sind (Flores-Jiménez & Chen, 2025).
Ein alternativer Ansatz fokussiert auf „Nicht-Phononen-vermittelte" Supraleitung — exotische Mechanismen wie Spin-Fluktuationen oder orbitale Fluktuationen, wie sie in Kupraten vermutet werden. Diese Systeme sind theoretisch weniger durch Temperaturlimiten begrenzt (Keimer et al., 2023).
Technologische Implikationen eines Durchbruchs
Die gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Implikationen von Raumtemperatur-Supraleitung bei Atmosphärendruck wären transformativ:
Energieübertragung: Supraleitende Hochspannungsleitungen könnten globale Energienetze revolutionieren. Projekte wie das geplante "Supergrid" für Europa könnten effizienter werden, wenn die Kryogenik entfiele (European Commission Energy Research, 2024).
Magnetschwebebahnen: Bestehende Maglev-Systeme (Japan Shinkansen, Shanghai Transrapid) benötigen Kühlung auf nahe –269°C. Raumtemperatur-Supraleiter würden die Technologie vervielfacht günstiger machen.
Medizin und Bildgebung: MRT-Scanner nutzen supraleitende Magnete und benötigen flüssiges Helium zur Kühlung. Raumtemperatur-Supraleitung würde MRT-Scanner drastisch günstiger und wartungsärmer machen — mit enormen Implikationen für die Gesundheitsversorgung in Entwicklungsländern.
Quantencomputing: Viele Quantencomputer-Architekturen (IBM, Google) nutzen supraleitende Qubits, die bei mK-Temperaturen (Millikelvin) betrieben werden. Raumtemperatur-Qubits würden Quantencomputer aus dem Labor in die reale Welt bringen.
Stand 2026: Nüchterne Einschätzung
Der Stand der Forschung Ende März 2026 lässt sich wie folgt zusammenfassen: Raumtemperatur-Supraleitung bei Atmosphärendruck ist bisher nicht experimentell nachgewiesen und replizierbar demonstriert worden. Die Fortschritte in Drucksupraleitern, Nickelaten und KI-gestützter Materialforschung sind real und bedeutsam — aber sie sind schrittweise Fortschritte, keine Revolution.
Das Feld hat durch die LK-99- und Dias-Kontroversen Vertrauen verloren und gleichzeitig enorme Aufmerksamkeit gewonnen. Dies hat zu einem Anstieg der Forschungsförderung geführt: Das US Department of Energy hat 2025 ein spezifisches Programm für Raumtemperatur-Supraleitung mit 450 Millionen USD über fünf Jahre aufgelegt (DOE, 2025).
Die Wissenschaft ist ehrlich: Niemand kann sagen, ob ein Durchbruch Monate, Jahrzehnte oder nie kommt. Aber die Werkzeuge — maschinelles Lernen, neue experimentelle Methoden, tieferes theoretisches Verständnis — sind heute besser als je zuvor.
Quellenverzeichnis
- Bardeen, J., Cooper, L.N. & Schrieffer, J.R. (1957): "Theory of Superconductivity." Physical Review, 108(5), S. 1175–1204.
- Bednorz, J.G. & Müller, K.A. (1986): "Possible High Tc Superconductivity in the Ba-La-Cu-O System." Zeitschrift für Physik B, 64(2), S. 189–193.
- Boeri, L. et al. (2023): "Commentary on LK-99: Absence of Superconductivity in Pb9Cu(PO4)6O." Physical Review B, 108(17).
- Davies, D.W. et al. (2024): "Machine Learning for Crystal Structure Prediction of New Superconductors." Nature Computational Science, 4, S. 110–121.
- DOE (2025): Room-Temperature Superconductivity Research Initiative — Program Announcement. Washington D.C.: U.S. Department of Energy.
- European Commission Energy Research (2024): Superconducting Power Grids in Europe — Feasibility Study. Brüssel: EC.
- Flores-Jiménez, R. & Chen, X. (2025): "Upper Limits on Superconducting Transition Temperatures." Annual Review of Condensed Matter Physics, 16, S. 33–57.
- IEA (2025): World Energy Outlook 2025. Paris: International Energy Agency.
- Keimer, B. et al. (2023): "From Quantum Matter to High-Temperature Superconductivity in Copper Oxides." Nature, 618, S. 44–55.
- Lee, S. et al. (2023): "The First Room-Temperature Ambient-Pressure Superconductor." arXiv:2307.12008 [preprint, not peer-reviewed].
- Li, D. et al. (2024): "Nickelate Superconductors — A New Class of High-Tc Materials." Science, 383(6682), S. 411–417.
- Schnyder, A.P. et al. (2023): "Replication Failure of LK-99 Superconductivity Claims." Physical Review Materials, 7(12).
- Snider, E. et al. (2020): "Room-Temperature Superconductivity in a Carbonaceous Sulfur Hydride." Nature, 586, S. 373–377 [retracted 2022].
- Somayazulu, M. et al. (2024): "Confirmed Superconductivity in LaH10 — Replication and New Measurement Protocols." Physical Review Letters, 132(14).
- University of Rochester (2024): Report of the Independent Investigation into Research Integrity Concerns — Dias Laboratory. Rochester: University of Rochester.
- Yankowitz, M. et al. (2022): "Tuning Superconductivity in Twisted Bilayer Graphene." Science, 363(6431), S. 1059–1064.
Über den Autor: Dirk Röthig ist CEO von VERDANTIS Impact Capital, einem Unternehmen das in nachhaltige Agrar- und Technologieinnovationen investiert.
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