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erfinden entdecken

Weltall und Bild der Publikation "erfinden"

erfinden entdecken: Kommen die Supermagnete ohne Gewürze aus?

In unserer neuen Serie stellen wir die einzelnen Themen und die Autorinnen und Autoren der Publikation "erfinden" vor. Nachdem wir mit der Suche nach extraterrestrischem Leben begonnen haben, geht es diesmal um den effizienteren Einsatz Seltener Erden.

Ob in Motoren von Elektroautos oder in Turbinen von Windkraftanlagen: Kraftvolle Permanentmagnete spielen bei Lösungen für die Energiewende eine wichtige Rolle. Diese Magnete enthalten meist schwere Seltene Erden. Wie lässt sich der Einsatz der kritischen Rohstoffe für Supermagnete reduzieren oder ganz vermeiden? Dafür gibt es eine Reihe von Ansätzen.

Supermagnete für die Energiewende

Wie kommen wir mit weniger Seltenen Erden aus?

Fünf Fakten: Ob in Motoren für Elektroautos oder in Turbinen von Windkraftanlagen: Permanentmagnete spielen bei Lösungen für die Energiewende eine wichtige Rolle.
Fünf Fakten: Diese Magnete enthalten meist Seltene Erden, also kritische Rohstoffe.
Fünf Fakten: Erfinderinnen und Erfinder arbeiten daran, den Einsatz von Seltenen Erden zu reduzieren.
Fünf Fakten: Innovationen setzen beim Sinterverfahren an also beim Prozess zur Herstellung der Magnete in der weiteren Verfahrenstechnik oder in der Formgebung.
Fünf Fakten: Die Fachwelt diskutiert zudem das Recycling von Supermagneten.
Schon gewusst? Der Begriff "selten" ist irreführend...
Schon gewusst? Gemeint ist: Die Konzentration der Chemischen Elemente im Boden ist so gering dass der Abbau nur an wenigen Orten weltweit wirtschaftlich möglich ist.
Schon gewuusst? Die 17 chemischen Elemente, die unter dem Begriff Seltene Erden laufen, sind an sich nicht selten.

Was kommt noch?

Mit dem steigenden Bedarf an Supermagneten, beispielsweise für die E-Mobilität und Windkraftanlagen, gewinnen Recyclingstrategien an Bedeutung, um die teuren und knappen Seltenen Erden nach dem Ende des Produktzyklus nicht zu verlieren. Die Aktivitäten hierzu sind vielfältig und verfolgen unterschiedliche Strategien. Beispielsweise befasst sich die DE 10 2018 221 845 A1 mit der Separation der Magnete aus den Anwendungen. Hierzu werden die elektrischen Komponenten fein zerkleinert und anschließend hartmagnetische Anteile separiert, die wieder als Rohstoffe dem Magnetherstellungsverfahren zugeführt werden können.

Einen Schritt weiter geht die WO 2018 037 241 A1, die neben der Gewinnung der Sekundären Rohstoffe auch die Weiterverarbeitung
zu einem Recycling-Magneten zeigt. Den Einsatz von Ressourcen reduzieren und zudem das Recycling voranbringen – es gibt vielfältige Ansätze.

Unser Autoren-Team

Porträtfoto

Dr. Jana Becherer studierte Physik an der Technischen Universität Dresden und promovierte am Institut für Angewandte Photophysik IAPP. Sie arbeitete mehrere Jahre bei der Europäischen Raumfahrtbehörde ESA in Noordwijk. Seit 2016 prüft Dr. Becherer im DPMA Patentanmeldungen zu Magneten und magnetischen Bauelementen.

Dr. Michael Krispin studierte Physik an der Universität Augsburg. Nach der Promotion arbeitete er in der industriellen Forschung an der Substitution und dem Recycling von kritischen Materialien unter anderem in seltenerdbasierten Permanentmagneten. Seit Ende 2019 prüft Dr. Krispin im DPMA Patentanmeldungen im Bereich Magnetmaterialien und elektrische Bauelemente.


Weltall und Bild der Publikation "erfinden"

erfinden entdecken: Die Suche nach extraterrestrischem Leben

In unserer neuen Serie stellen wir die einzelnen Themen und die Autorinnen und Autoren der Publikation "erfinden" vor. Wir beginnen mit der Suche nach extraterrestrischem Leben.

Wie Leben auf der Erde entstand, verstehen wir kaum. Die Entdeckung von extraterrestrischem Leben könnte weitere Einblicke bieten, sogar noch alternative Lebensgrundlagen aufzeigen. Prinzipiell ist es denkbar, dass auf bestimmten Himmelskörpern in unserem Sonnensystem eine extraterrestrische Biologie existiert. Zum Erkunden werden autonome Rover, selbstfliegende Drohnen oder eigenständig navigierende Unterwasserfahrzeuge eingesetzt. Außerirdisches Leben könnte alternativ auch auf Planeten in anderen Sternsystemen gefunden werden. Diese Objekte werden mittels großflächiger Weltraumteleskope erforscht. Eine Reise durch die Patentliteratur.

Sind wir wirklich allein?

Welche Erfindungen helfen uns, nach Leben außerhalb der Erde zu fahnden?

Fünf Fakten: In der Patentliteratur finden sich zahlreiche technische Konzepte für Missionen zur Lebenssuche – von der Venus bis zu Exoplaneten.
Auf der Venus könnten Ballons oder Nurflügler in der Atmosphäre nach Lebensspuren suchen.
Autonome Mars-Rover mit neuronalen Netzwerken könnten zur Geländeanalyse verwendet werden.
Abbildung eines Mars-Rovers aus der Patentschrift US 673 482 S
Für die Erforschung eisbedeckter Monde wie Europa oder Enceladus werden Schmelzsonden und Unterwasserdrohnen vorgeschlagen.
Patentzeichnung Unterwasserdrohne
Lichtsegel werden für interstellare Reisen als Antriebstechnik diskutiert – beschleunigt durch Laserlicht.

Ausblick – eine Vielzahl von Wegen

Trotz intensiver Suchen konnte bisher noch keine Signatur von extraterrestrischem Leben zweifelsfrei identifiziert werden. Es existieren allerdings eine Vielzahl an Möglichkeiten, um nach einer außerirdischen Biologie zu suchen. Aktuell ist es unklar, mit welcher Strategie am wahrscheinlichsten eine entsprechende Entdeckung erzielbar wäre. Daher wäre es vorteilhaft, auch in Zukunft verschiedene Projekte zur Lebenssuche zu verfolgen. In der Patentliteratur finden sich hierzu viele Anregungen und Vorschläge. Lesen Sie unseren Beitrag zu Innovationen für die Suche nach extraterrestrischem Leben (erfinden, Seite 6 – 23).

Unser Autor: Dr. Wilfried Domainko

Porträtfoto

promovierte an der Universität Innsbruck in Astrophysik. Danach war er mehrere Jahre am Max-Planck-Institut für Kernphysik tätig, im Bereich der bodengebundenen Gammastrahlenastronomie.

Im DPMA prüft Dr. Domainko Patentanmeldungen, unter anderem in den Bereichen Mensch-Maschine-Interaktionen sowie Antriebsstrangsteuerungen im Zusammenhang mit autonomem Fahren und Fahrerassistenzsystemen.

Lesestoff zu Lösungen von morgen

Cover der Publikation "erfinden"

Verständlich, gehaltvoll inspirierend: Unsere Publikation "erfinden" zeigt auf, welche Beiträge Erfindungen und die gewerblichen Schutzrechte zum Lösen gesellschaftlicher Herausforderungen leisten. Von Energiewende über Gewitterschutz bis Bionik im Fahrzeugbau: Die Artikel unserer Patentprüferinnen und Patentprüfer setzen sich mit einem breiten Spektrum an Themen auseinander. Die Publikation erfinden löst die bisherigen "Erfinderaktivitäten" ab. Viel Freude und Inspiration bei der Lektüre.

Hier steht die erste Ausgabe von erfinden als pdf-Datei PDF (8,19 MB) direkt zum Download zur Verfügung. Gedruckte Hefte können Sie bestellen via presse@dpma.de.

Sie kennen noch unsere bisherigen Erfinderaktivitäten? Diese finden Sie weiterhin im Archiv - informativ und mit Beispielen technischer Entwicklungen der vergangenen Jahre.

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Stand: 20.05.2026