Neue Kühlung dank Magneteffekt

Forschende haben ein Kühlelement entwickelt, das ganz ohne Lüftung oder Kühlflüssigkeiten auskommt. Damit könnte sich der Stromverbrauch von Rechenzentren senken lassen, die viel Wärme erzeugen. Denn allein die Lüfter oder Kreisläufe mit flüssigen Kühlmitteln sorgen für etwa ein Drittel des Stromverbrauchs. Versuche mit dem neuen Prototypen zeigen nun, dass er mehr als dreimal so effizient kühlt wie Lüfter.

Das neue Kühlmodul besteht aus aufeinandergeschichteten dünnen und millimeterkleinen Scheiben aus Kupfer und dem seltenen Metall Gadolinium. Letzteres ist stark magnetisch, erhitzt sich, wenn es einem Magnetfeld ausgesetzt ist – und kühlt wieder um mehrere Grad ab, wenn das Magnetfeld abgeschaltet wird. Diesen sogenannten magnetokalorischen Effekt nutzte das Forschungsteam und schob die Kupfer- und Gadoliniumscheibchen mit kleinen Motoren wiederholt auseinander und so wieder zusammen, dass die Scheiben einander immer beim Abkühlen näher waren.

So kühlten die Gadolinium- die Kupferscheibchen mit einer relativ großen Leistung von 0,72 Watt pro Quadratzentimeter. Zum Vergleich: Ein Kühlschrank leistet mit etwa 0,03 Watt pro Quadratzentimeter nur einen Bruchteil davon. Bevor der neue Kühler zum Einsatz kommt, gilt es aber zunächst, ihn noch effizienter zu machen – und möglicherweise auch günstiger magnetische Materialien zu testen.