Bei einem Mineral, das erstmals vor knapp 250 Jahren in der Atacama-Wüste entdeckt wurde, hat ein internationales Forschungsteam unter der Federführung der TU Braunschweig und des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) kürzlich ein ungewöhnliches Verhalten beobachtet: Unter dem Einfluss eines starken Magnetfelds kühlte es sich auf fast die Hälfte seiner Ausgangstemperatur ab.

Das Mineral Atacamit ist somit ein sogenanntes magnetokalorisches Material. Die beobachtete Abkühlung ist den Forschern zufolge ungewöhnlich stark. Seine Ergebnisse präsentierte das Team in dem Fachmagazin Physical Review Letters.

Magnetische Frustration in einer Sägezahnkette

Die Erklärung für dieses Verhalten fand es in der atomaren Struktur des Minerals. Atacamit ist smaragdgrün, seine Farbe stammt von den enthaltenen Kupferionen. Diese besitzen jeweils ein ungepaartes Elektron, das den Ionen ein magnetisches Moment verleiht.

„Das Besondere an Atacamit ist die Anordnung der Kupferionen“, erklärt Leonie Heinze vom Jülich Centre for Neutron Science (JCNS) und Erst-Autorin der Studie. „Sie bilden lange Ketten aus kleinen, miteinander verbundenen Dreiecken, die man als Sägezahnketten bezeichnet.“

Um den energetisch günstigsten Zustand zu erreichen, müssten sich die magnetischen Momente antiparallel zueinander ausrichten. Aufgrund der dreieckigen Struktur ist dies jedoch nicht möglich; Physiker nennen dies magnetische Frustration.

Niedrige Temperatur im Magnetfeld

„Mittels Kernspinresonanzspektroskopie konnten wir eindeutig zeigen, dass ein angelegtes Magnetfeld die magnetische Ordnung in Atacamit durcheinanderbringt“, sagt Tommy Kotte, Co-Autor der Studie und Wissenschaftler am HLD. „Das ist ungewöhnlich, da Magnetfelder in vielen magnetisch frustrierten Materialien üblicherweise der Frustration entgegenwirken und geordnete magnetische Zustände sogar fördern.“

Im Atacamit richtet das Magnetfeld die magnetischen Momente der Kupferionen auf den Spitzen der Sägezahnketten entlang des Feldes aus und vermindert so wie erwartet die Frustration. Diese magnetischen Momente koppeln normalerweise jedoch benachbarte Ketten aneinander.

Fällt diese Kopplung weg, entsteht keine magnetische Ordnung mit großer Reichweite mehr. Das Magnetfeld beeinflusst somit die Unordnung des Kristalls, oder fachsprachlich: die Entropie. Um die rasche Änderung der Entropie auszugleichen, muss das Material seine Temperatur anpassen – es kühlt sich ab. Dies fanden die Forscher mithilfe numerischer Simulationen heraus.

Ein alternatives Kühlmittel

Magnetokalorische Materialien gelten als vielversprechende Alternativen zu herkömmlichen Kühlmitteln. Durch Anlegen eines Magnetfelds könne die Temperatur umweltfreundlich und potenziell verlustarm verändert werden. Allerdings sind die benötigten Magnetfelder mit einer Stärke von 22 T extrem hoch und Atacamit gilt als zu selten für einen großflächigen Einsatz als Kühlmittel.

„Natürlich erwarten wir nicht, dass Atacamit künftig in großem Stil abgebaut wird, um damit neue Kühlsysteme zu bauen“, erklärt Kotte. „Aber der von uns untersuchte physikalische Mechanismus ist grundlegend neu.“ Die Ergebnisse könnten also langfristig dazu beitragen, andere magnetokalorische Materialien zu entdecken und neue Materialien für eine energieeffiziente magnetische Kühlung zu entwickeln.

(spa)

Kulturstaatsminister Wolfram Weimer (CDU) hat sich mit seinem umkämpften Vorschlag zum Einführen einer zehnprozentigen Digitalsteuer für große Internetkonzerne wie Amazon, Apple, Google oder Meta zwischen alle Stühle gesetzt. Vor allem im Regierungslager von CDU und CSU findet das Vorhaben eher wenig Befürworter. Gegenspieler Weimers ist etwa Bundeswirtschaftsministerin Katherina Reiche (CDU). Sie hält die Debatte angesichts der laufenden Zollverhandlungen zwischen der EU und der Trump-Regierung in den USA derzeit für nicht zielführend.

„Wir sollten nicht über mehr, sondern über weniger Handelshemmnisse sprechen“, unterstrich Reiche gegenüber dem Redaktionsnetzwerk Deutschland. Aber auch ihr ist bewusst: „Gleichzeitig müssen wir die Wettbewerbsbedingungen für deutsche und europäische Digitalunternehmen verbessern, damit sie im internationalen Wettbewerb eine Chance haben.“ Auf diesen Aspekt stellte eine Sprecherin Weimers gegenüber „Welt“ ebenfalls ab. Es gelte, „alle rechtlichen, technischen, wirtschaftlichen und vor allem auch europapolitischen Aspekte“ sorgfältig abzuwägen. Statt dem „Plattform-Soli“ seien auch Alternativlösungen wie eine freiwillige Selbstverpflichtung von Big-Tech-Unternehmen denkbar.

Andreas Audretsch, Vizechef der Grünen-Bundestagsfraktion, bezeichnete die vorschnelle „Absage“ Reiches an die Abgabe als „fatal“. Er hält eine bestenfalls europäische Digitalsteuer für überfällig, „um die Macht der Tech-Oligarchen zu begrenzen, die unsere Demokratie und soziale Marktwirtschaft gefährden“. Die Wirtschaftsministerin mache sich damit „zur Schutzpatronin von Google, Meta und Co., deren Monopole schon demokratische Wahlen beeinflusst haben und fairen Wettbewerb verhindern“. Zugleich breche Reiche den Koalitionsvertrag, gebe ein wichtiges Druckmittel im Zollstreit mit Trump aus der Hand und schade dem Mittelstand.

SPD liebäugelt mit „Plattform-Soli“

Auch Martin Rabanus, Sprecher für Kultur und Medien der SPD-Bundestagsfraktion, ist für eine Digitalsteuer. „Die vorgeschlagene Plattformabgabe ist der richtige Ansatz“, betonte er am Mittwoch auf einem Panel der Verwertungsgesellschaft Corint Media in Berlin. „Eine angemessene Besteuerung der dominanten Digitalplattformen ist überfällig.“ Ein solcher Schritt ersetze aber nicht „die effektive Durchsetzung der Urheber- und Leistungsschutzrechte“. Die Medienanbieter müssten sich auf diesen Ordnungsrahmen verlassen können. Zuvor lobte die Ex-SPD-Parteivorsitzende Saskia Esken Weimers Anlauf. Sie regte an, die Einnahmen aus einer solchen Abgabe zur Unterstützung alternativer, unabhängiger und demokratisch kontrollierter Plattformen zu verwenden.

Größter Befürworter einer Digitalabgabe ist das Bündnis Zukunft Presse, hinter dem Verlegerverbände stehen. Dessen Sprecher Matthias Ditzen-Blanke und Philipp Welte freuten sich schon im Frühjahr, dass Weimer „die Plattformmonopole im Interesse digitaler Medienvielfalt in die Pflicht nehmen“ wolle. Die Einnahmen dürften aber nicht im Bundeshaushalt versickern. Sie sollten unmittelbar für die Gegenfinanzierung redaktioneller Medien verwendet werden, „deren Wirtschaftlichkeit durch eben jene internationalen Technologie-Plattformen massiv angegriffen ist“. Den Verlegern zufolge hat eine solche Steuer nichts mit Handelshemmnissen zu tun, sondern tangiert die Zukunft der Medienvielfalt und der Demokratie.

Ralf Wintergerst, Präsident des IT-Verbands Bitkom, warnte dagegen Ende Mai: „Ganz gleich, ob neue Steuern, Abgaben, Gebühren oder Zölle auf Digitales: Jeder Aufschlag wird unmittelbar oder mittelbar zu einer Preiserhöhung führen.“ Dies würden Unternehmen, Verwaltungen und Verbraucher in Deutschland auch spüren. Wintergerst fordert: „Wir brauchen nicht mehr, wir brauchen weniger finanzielle Belastungen für digitale Güter und Dienste.“

(nie)

Der Plan der EU-Kommission für einen Digital Networks Act (DNA) sorgt weiter für Unmut. Eigentlich will die Brüsseler Regierungsinstitution mit dem Vorhaben sichere und schnelle Hochgeschwindigkeitsnetze fördern, den Binnenmarkt für Telekommunikation stärken und die Regulierung weiter harmonisieren. Doch die Initiative drohe nach hinten loszugehen, warnen mehrere große europäische Telekommunikationsanbieter und Branchenverbände in Brandbriefen vom Donnerstag. Sie befürchten demnach dramatische Folgen für den Wettbewerb und den Glasfaserausbau in Europa.

Die europäische Regulierung habe bisher „ein Gleichgewicht zwischen Wettbewerb“ und Anreizen für langfristige Investitionen verfolgt, die für den Aufbau und Betrieb hochwertiger Gigabit-Glasfaser-Festnetzverbindungen erforderlich seien, betonen die Chefs von Telcos wie 1&1, Vodafone, Colt, Eurofiber oder Hutchison (Three) in einem heise online vorliegenden Schreiben. Es sei daher besorgniserregend, dass die Kommission nun mit den Überlegungen für einen DNA und eine Reform der Märkte-Empfehlung für den Sektor vorschlage, „die Regulierung ehemaliger fester Monopole zu lockern“. Es drohe ein Rückschritt.

Vor allem die vorgesehene Deregulierung des Zugangs zu Vorleistungsprodukten der Platzhirsche würde dem Brief zufolge „zu einer erneuten Monopolisierung führen und den Wettbewerb sowie Investitionen in Festnetzdienste, insbesondere während der Migration von Kupfer- auf Glasfaserkabel, behindern“. Das Modell der Vorabregulierung (ex ante) müsse daher beibehalten werden. Wettbewerber bräuchten weiterhin Zugang zur physischen Infrastruktur, einschließlich Leitungen und Masten.

Drastische Auswirkungen?

Der Erfolg des europäischen Telekommunikationsmarkts beruhe auf „einer ausgewogenen Mischung aus Marktkräften und angemessener, faktenbasierter Regulierung“, heben auch Verbände wie Breko, VATM, MVNO, ECTA und AIIP in ihrem offenen Brief hervor. „Die Aufgabe dieses Modells zugunsten vager, unerprobter Alternativen würde Europas digitale Ambitionen und seine globale Wettbewerbsfähigkeit gefährden.“ Die EU müsse daher „an bewährten Lösungen festhalten und nur dort Reformen durchführen, wo sie nachweislich notwendig sind“.

Zentraler Kritikpunkt am geplanten DNA ist die erhebliche Lockerung der Ex-ante-Regulierung für Unternehmen mit beträchtlicher Marktmacht wie die Deutsche Telekom hierzulande oder Orange in Frankreich. Dies würde den Alt-Monopolisten „Tür und Tor öffnen, um ihre dominante Marktstellung in Deutschland weiter auszubauen und zu Lasten des Wettbewerbs zu missbrauchen“, schlägt VATM-Geschäftsführer Frederic Ufer Alarm.

Als „hochbrisant“ wertet der Brancheninsider auch die vorgesehenen Änderungen der Definitionen für Vorleistungen für den Massenmarkt und für Geschäftskunden. In der großen Mehrzahl der Mitgliedstaaten bestünden dafür derzeit strenge Auflagen. Deren Streichung käme „zu einem denkbar schlechten Zeitpunkt“ und könnte „eine wettbewerbliche Versorgung der Wirtschaft mit digitaler Konnektivität gefährden“. Insgesamt drohten drastische Auswirkungen beider Initiativen, die „an zentralen Stellen industrie- und wettbewerbsfeindlich, investitionsgefährdend und systemwidrig“ seien. Parallel gibt es Kritik, dass die Kommission mit dem DNA die umstrittene Datenmaut alias Big-Tech-Kostenbeteiligung am Netzausbau durch die Hintertür einführen wolle.

(mho)