Aussendung vom 05.05.2025

Kalt, kälter, Kryostat: FH Wiener Neustadt forscht jetzt bei -270°C

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Die Fachhochschule Wiener Neustadt erweitert ihre Forschungskompetenzen um eine hochmoderne Tiefsttemperatur-Infrastruktur: Im Rahmen des Kompetenzzentrums für Custom Semiconductor Technology wurde kürzlich ein Kryostat in Betrieb genommen, der Experimente bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt ermöglicht. Mit dem Kühlsystem können anwendungsnahe Fragestellungen aus den Bereichen Raumfahrt, Quantenforschung und Strahlenhärtung von Elektronik untersucht werden.

Wiener Neustadt, 5. Mai 2025 – Wenn Raumsonden durch das eisige Vakuum des Alls reisen oder Elektronik in der Krebstherapie intensiver Strahlung standhalten muss, sind besondere Technologien gefragt. Genau für solche Extrembedingungen entwickelt und testet die FH Wiener Neustadt ab sofort elektronische Bauteile unter realitätsnahen Bedingungen – mit einem neuen Hochleistungskryostaten, der Bedingungen wie im Weltraum oder in kryogenen Forschungslaboren simulieren kann.

„Mit dem neuen Kryostaten können wir elektrische, hochfrequente und optische Eigenschaften von Materialien und Bauteilen bei extrem tiefen Temperaturen bis zu 3,5 Kelvin analysieren. Das entspricht -269,55°C – also nur knapp über dem absoluten Nullpunkt. Das eröffnet uns vielfältige Möglichkeiten in der angewandten Forschung“, erklärt Christian Koller, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Fachbereich Electrical Engineering und CSCT-Kompetenzzentrum.

So funktioniert das Kühlsystem

Der Kryostat, der von einem siebenköpfigen Team innerhalb von zwei Tagen aufgebaut wurde, besteht aus einem vakuumisolierten Bereich, in dem die Proben thermisch abgeschirmt und vor äußeren Wärmeeinflüssen geschützt sind. Durch ein spezielles Kühlsystem mit Heliumgas wird dieser Bereich schrittweise auf extrem tiefe Temperaturen heruntergekühlt. Das Verfahren ähnelt dem Prinzip einer Wärmepumpe: Helium wird expandiert und entzieht der Probe so Energie, bevor es in einem geschlossenen Kreislauf wieder kondensiert.

Finanziert wurde das Gerät mit Unterstützung des Landes Niederösterreich im Rahmen der FTI-Infrastrukturinitiative der Gesellschaft für Forschungsförderung (GFF), ergänzt durch Mittel der FH Wiener Neustadt. Der Kryostat steht künftig auch externen Partnerinnen und Partnern zur Verfügung: Bereits jetzt sind Kooperationsprojekte mit der TU Wien, MedAustron und dem Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS in Planung.

Extrembedingungen im Fokus

Der Kryostat eröffnet vielfältige Einsatzmöglichkeiten in der Forschung: Er wird genutzt, um das Verhalten von Elektronik unter extremen Kältebedingungen zu analysieren – etwa für den Einsatz im Weltraum. Besonders spannend ist seine Rolle in der Quantentechnologie, denn viele Quanteneffekte zeigen sich erst bei tiefen Temperaturen. „Quantencomputer könnten in Zukunft Berechnungen ermöglichen, für die herkömmliche Computer Jahrzehnte brauchen würden – und das in kürzester Zeit. Damit das funktioniert, braucht es Kontrollelektronik, die bei extrem niedrigen Temperaturen zuverlässig arbeitet. Genau daran forschen wir mit dem Kryostaten“, so Koller.

Gleichzeitig ermöglicht der Kryostat die Untersuchung von Strahlenschäden an elektronischen Bauteilen, wie sie durch hochenergetische Teilchen entstehen – etwa im Rahmen von Raumfahrtmissionen oder in der Krebstherapie. „Dank der extrem niedrigen Temperaturen lassen sich kleinste Störstellen im Kristallgitter anregen und untersuchen – genau jene, wie sie durch Bestrahlung verursacht werden“, ergänzt Wolfgang Treberspurg, Leiter des CSCT-Kompetenzzentrums.

Praxisnahe Lehre mit High-End-Technologie

Auch im Unterricht soll das neue Gerät zum Einsatz kommen. Studierende aus dem Master-Studiengang „Aerospace Engineering“ sowie dem Bachelor-Studiengang „Mechatronik“ werden im Rahmen von Lehrveranstaltungen praxisnah an Themen wie Weltraumtechnologien und dem Einsatz von Elektronik unter extremen Temperaturbedingungen herangeführt - ein wichtiger Beitrag zur forschungsgeleiteten Lehre an der FHWN. Durch inhaltliche Überschneidungen, etwa in der Messtechnik und Instrumentierung, wird der Kryostat auch für weitere technische Studiengänge eine Rolle spielen.

Die Fachhochschule Wiener Neustadt
Die FH Wiener Neustadt zählt zu den Top-Bildungseinrichtungen des Landes und ist Gestalter sowie Vorbild am heimischen FH-Sektor. Mittels praxisnaher Ausbildung, internationaler Vernetzungen und innovativer Forschungsarbeit werden gefragte Persönlichkeiten ausgebildet. Aktuell bietet die FH Wiener Neustadt an den fünf Standorten in Wiener Neustadt, Wieselburg, Tulln, Wien und Salzburg insgesamt 47 Studiengänge an den fünf Fakultäten Wirtschaft, Technik, Gesundheit, Sport und Sicherheit an. Dies eröffnet den mehr als 4.500 Studierenden eine Vielzahl an Karriereperspektiven. Mehr als 500 MitarbeiterInnen und rund 1.000 ReferentInnen sorgen dabei für die hohe Praxisrelevanz der Ausbildung und einen modernen sowie effizienten Lehrbetrieb. Die FH Wiener Neustadt verfügt über ein eigenes, preisgekröntes Forschungsunternehmen – die FOTEC Forschungs- und Technologietransfer GmbH – und kooperiert mit rund 100 Partnerhochschulen weltweit. Die FHI (Fachhochschul-Immobiliengesellschaft der FHWN) realisierte in den vergangenen Jahren zahlreiche Leuchtturm-Projekte auf internationalem Top-Level, wie den Bau des Hauses der Digitalisierung am Biotech Campus Tulln, den City Campus Wiener Neustadt oder sämtliche Campuserweiterungen. Der Campus Wieselburg gilt als Hotspot für Nachhaltigkeit, Sustainable Innovation und als Zentrum für Marketing und Consumer Science. Der Biotech-Campus Tulln etabliert sich zunehmend als zentrale Anlaufstelle in Sachen Forschung, Innovation und Digitalisierung. Neben der laufenden Weiterentwicklung des Studienangebots und der aktiven Vernetzung durch internationale Kooperationen, sind die Eröffnung des Innovation Labs in Wiener Neustadt und die Implementierung des Instituts für Nachhaltigkeit wesentliche Meilensteine im Ausbau der FHWN sowie des Wissenschaftsstandortes Niederösterreich.

fhwn.ac.at

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