Solid State RF Energy »Die Preise sinken bereits!«

Der »SmarterWorld RF Energy Summit« findet am 17. Oktober 2017 in der Stadthalle Erding bei München statt.
Wie die Solid State RF Energy viele Branchen verändert und wie sie ganz neue Möglichkeiten eröffnet, erfahren Sie auf dem »SmarterWorld RF Energy Summit«, der am 17. Oktober 2017 in der Stadthalle Erding bei München stattfindet.

Solid State RF Energy steht unmittelbar vor dem Einsatz. Die RF Energy Alliance sorgt für Kompatibilität und sinkende Preise, wie Dr. Klaus Werner im Interview mit Markt&Technik erklärt.

Markt&Technik: Erkennen die potenziellen Anwender die Vorteile von Solid State RF Energy?

Klaus Werner, Executive Director RF Alliance: Es gehen jetzt viele Bestellungen bei den Herstellern von Transistoren und kompletten Verstärkern ein. Dass die neue Technik große Vorteile bietet, ist bei vielen Anwendern bereits angekommen. Es besteht aber dennoch viel Erklärungsbedarf.

Was sich auf dem Gebiet technisch tut, was in den einzelnen Bereichen von Mikrowellenöfen über Beleuchtung bis zum Einsatz in der Medizintechnik, in Autos und in der Bereitstellung von Prozesswärme im Allgemeinen zu erwarten ist, was die Systeme kosten und wo genau ihre Vorteile gegenüber Magnetrons liegen, darüber können sich die Besucher des SmarterWorld RF Energy Summit informieren, der am 17. Oktober in der Stadthalle Erding stattfindet.

Im Moment sind die Solid-State-Verstärker und darauf aufbauende Subsysteme aber noch vergleichsweise teuer. Erst bei höheren Stückzahlen können die Preise sinken. Weil sie jetzt hoch sind, steigen die Stückzahlen nicht. Wie wollen Sie aus diesem Teufelskreis herauskommen?

Dieses Problem besteht immer, wenn Produkte auf Basis neuer Techniken auf den Markt kommen. Deshalb haben wir die RF Energy Alliance gegründet, in der nicht nur Hersteller von Transistoren und Verstärkern vertreten sind, sondern auch die Hersteller von anderen Komponenten, von den Transistoren über die Hersteller von Elektromechanik wie Steckverbinder und Leiterplatten bis zu Systemintegratoren. Ebenfalls dabei sind Anwender aus ganz verschiedenen Bereichen: Hersteller von Mikrowellenöfen genauso wie aus der Industrietechnik, der Beleuchtung bis zu Herstellern von Maschinen, die in den unterschiedlichsten Prozessen für Erwärmung und Trocknung Einsatz finden.

Wie löst dies das Henne-Ei-Problem?

Weil alle Firmen vertreten sind, die das gesamte Ökosystem abdecken, wissen die Hersteller, in welche Richtung sie entwickeln sollen. Die Roadmap der RF Alliance (RFEA) geht im Moment bis ins Jahr 2021‚ an einer Fortführung arbeiten wir. Die verschiedenen Hersteller müssen nicht jeweils auf die Entwicklungen anderer Branchen warten, sondern alle können in ihren Bereichen parallel entwickeln, weil sie sich auf einen Rahmen geeinigt haben. So können sie sicher sein, nicht in die falsche Richtung zu entwickeln. So kommen fertige Produkte innerhalb kurzer Zeit auf den Markt und die Kosten werden schnell fallen.

Wie entwickeln sich denn die Preise?

Sie sinken stetig und sind auf einem Niveau angelangt, das die industriellen Benutzer in die Lage versetzt, alle neuen Systeme in Halbleitertechnik zu entwickeln. Wir werden mit Sicherheit die Preisniveaus erreichen, wie wir sie auf der Roadmap recht optimistisch vorgesehen haben. Wahrscheinlich letztlich nicht ganz so schnell, wie wir dies anfänglich erwartet haben, aber die Komponenten für die Subsysteme passen zusammen und die niedrigen Preise, die für hohe Stückzahlen erforderlich sind, können wir locker erreichen.

Sie sagten, dass bereits Bestellungen nennenswerter Stückzahlen eingegangen sind. Aus welchen Sektoren kommen sie denn?

Aus vielen unterschiedlichen Industriesektoren, überall wo es in den Prozessen auf Wärmebehandlung ankommt. Von der Trocknung über das Pasteurisieren bis zum Sintern. Die Hersteller der Maschinen haben erkannt, welche enormen Vorteile die Solid-State-RF-Energy-Technik bringt. Gegenüber den Magnetrons erreichen die Systeme für die Erzeugung der Mikrowellenstrahlung eine längere Lebensdauer, die HF-Generatoren können mit Niederspannung versorgt werden, sie arbeiten zuverlässiger, weil sie aus weniger fehleranfälligen Komponenten bestehen und nehmen viel weniger Platz weg. Aber was noch wichtiger ist: Sie erlauben ganz neue Funktionen, weil sie sich viel besser steuern lassen und damit prozesstechnisch insgesamt mindestens so effizient sind wie die Magnetrons vorher.

Warum lassen sie sich besser steuern?

Die halbleiterbasierten HF-Generatoren ermöglichen eine beinahe beliebig genaue und dabei technisch einfach zu realisierende Regelung aller HF-Wellen-Eigenschaften (Frequenz, Amplitude, Phase, Pulszeiten etc.). Das Magnetron ist im Wesen ein Hohlraumresonator, dessen Frequenz durch die Geometrie und die Leistung durch Elektronenstrom aus der Kathode und die Anodenspannung bestimmt wird. Die Geometrie ändert sich nicht und der Elektrodenstrom und die Anodenspannung können auch nicht beliebig geändert werden, wodurch die Regelbarkeit des Magnetrons eher beschränkt ist.