Schwerpunkte

10. VDE/ZVEI Symposium Mikroelektronik

Klimaschutz und Standort Europa im Fokus

23. März 2021, 09:30 Uhr   |  Manfred Ronzheimer, Redaktion: Irina Hübner

Klimaschutz und Standort Europa im Fokus
© adrian_ilie 825 - AdobeStock | ABB Power Grids | Infineon

Das 10. Symposium Mikroelektronik widmete sich neben dem Fokusthema Klimaschutz auch dem Standort Europa und dem Ingenieurmangel.

Unter das Motto »Innovation schützt Klima« stellte der VDE das 10. Symposium Mikroelektronik, das er traditionsgemäß gemeinsam mit dem ZVEI veranstaltete. Abweichend von der Tradition fand es jedoch nicht live statt, sondern musste ins Internet verlegt werden. Mikroelektronik macht es möglich.

Neue ökologische und gesellschaftliche Herausforderungen wie der Klimawandel oder die Mobilitätswende steigern immer stärker die Nachfrage nach Produkten der Mikroelektronik. Neben den Halbleiterbausteinen für Computer- und Kommunikationstechnik gewinnt die Leistungselektronik – etwa für Prozesse der Energieumwandlung – zunehmend an Gewicht. Das 10. Symposium Mikroelektronik bettete diese Trends in die wissenschaftliche, technische und politische Diskussion über die Bedeutung der Mikroelektronik für den Wirtschaftsstandort Deutschland ein. Mit Vertretern aus Politik, Wissenschaft und Industrie wurden die Chancen der Mikroelektronik für den Klimaschutz beleuchtet und Handlungsoptionen erörtert.
 
»Mikroelektronik ist in der ganzen Kette von elektrischer Energieerzeugung über Energieübertragung bis hin zum Energieverbrauch beim Konsumenten ein ganz wesentlicher Schlüssel zu Innovationen im Bereich Energieeffizienz und Ressourcenschonung«, betonte Tagungsleiter Dr. Franz Auerbach von Infineon in seiner Einführung. Der Leistungselektronik komme bei der Energiewandlung, genauso wie der klassischen Mikroelektronik bei der intelligenten Steuerung im Energiemanagement, eine wichtige Funktion zu. »Innovationen in diesen Bereichen haben bereits viel bewirkt und bieten darüber hinaus erhebliches Potenzial für die Zukunft«, sagte Auerbach.

Die technologische Souveränität Europas

Im politischen Panel der Konferenz kamen die Rahmenbedingungen für die industriellen und technologischen Entwicklungen zur Sprache. »Europa muss bei Schlüsseltechnologien wie der Mikroelektronik technologisch souverän bleiben«, betonte VDE-Präsident Prof. Dr. Armin Schnettler vor dem Hintergrund aktueller Lieferengpässe in der Chip-Branche. »Wir brauchen in Europa die Fähigkeit, auch in Krisenzeiten und trotz unterbrochener Lieferketten, die Industrieproduktion fortzuführen«, ergänzte ZVEI-Präsident Dr. Gunther Kegel, der bis zum vorigen Jahr dem VDE vorstand.
 
Als Vertreter der Politik forderte Staatssekretär Thomas Bareiß aus dem Bundeswirtschaftsministerium, dass sich die deutsche Elektronik-Industrie im internationalen Wettbewerb durch Technologieführerschaft profilieren sollte. »Wir müssen uns über Innovationen und Kompetenz differenzieren, nicht über ‚me-too-Produkte‘, erklärte Bareiß. Besondere Sorge müsse der langfristigen Ausbildung und der Forschung gelten. Die sinkenden Absolventen-Zahlen in den Elektrotechnik-Studiengängen seien kritisch zu sehen. Mikroelektronik sei heute eine Schlüsseltechnologie, die aus keiner Branche mehr wegzudenken ist.
 
»Wir müssen unbedingt dafür sorgen, dass die Produktkompetenz für die einzelnen Anwendungsfelder weiterhin in Deutschland bleibt«, erklärte VDE-Präsident Prof Dr. Armin Schnettler, der neben seinem Ehrenamt auch CEO des Bereichs New Energy Business bei Siemens Energy ist. Als zentrale Hebel, um Kompetenz und damit industriepolitisch auch die technologische Souveränität zu erhalten, sieht Schnettler die Handlungsfelder Patente, Forschung und Entwicklung sowie Ausbildung an. Dominiert hier die wirtschaftliche Eigeninitiative, so seien von Seiten des Staates regulative Rahmenbedingungen gefordert, die für mikroelektronische Anwendungen eine gewisse »Produktionstiefe« in Europa sicherstellen müssten. Ausgebaut werden sollten auch die mit EU-Geldern gestützten Wirtschaftsprojekte von besonderer europäischer Bedeutung (IPCEI), wie sie bereits in der Batteriezellfertigung durchgeführt werden. Ein Kompetenzabfluss, wie er sich bei der einst führenden deutschen Photovoltaik abgespielt habe, dürfe sich bei der Mikroelektronik nicht wiederholen, so Schnettler.

Dekade der Leistungshalbleiter

In einem der beiden Hauptvorträge des Symposiums bezeichnete Prof. Dr. Peter Wawer, Leiter der Division Industrial Power Control bei Infineon, das gerade begonnene Jahrzehnt als die »Dekade der Power Semiconductors«. Leistungshalbleiter sind überall im Spiel, wo Energie zu Kraft umgewandelt wird, ob bei elektrischen Fahrzeugantrieben, bei der Wandlung von Windenergie in »grünen Wasserstoff« oder bei der Herstellung synthetischer Kraftstoffe. Umsatzmäßig sind sie mit rund 20 Mrd. Dollar gegenwärtig noch eine Nische im großen Halbleiter-Markt mit rund 500 Mrd. Dollar Umsatz. Aber für die nächsten zehn Jahre sehen Marktforscher ein Wachstum der Sparte zwischen acht und zwölf Prozent voraus. Treiber dafür sind drei Megatrends, die erst am Anfang stehen: Die Elektrifizierung des Verkehrssystems, die Dekarbonisierung des Energiesektors und die Digitalisierung immer weiterer Lebensbereiche.
 
Im zweiten Hauptvortrag ging Prof. Dr. Jochen Kreusel von Hitachi ABB Power Grids auf die Zukunft der elektrischen Energieversorgung ein. Sie werde sich smarter, digitaler und elektronischer darstellen, erwartet der Energieexperte. Kreusel, der auch Mitglied des VDE-Präsidiums ist, bezeichnete die Energiewende als eine besondere industriepolitische Chance, die genutzt werden müsse. Allein die Preisentwicklung verdeutliche die Dynamik. Kostete eine Solarzelle am Beginn der technischen Entwicklung noch 76 Dollar pro Watt, so ist dieser Betrag bis 2015 auf 30 Cent pro Watt gesunken. Ähnlich stellt sich die Preiskurve bei den Sensoren dar, wo der Stückpreis von 30 Dollar 2010 auf 13 Dollar zehn Jahre später gesunken ist. Eine weitere Reduktion im Bereich Sensorik sei zu erwarten.

Energie-Hoffnungen der Zukunft

Eine abschließende Podiumsdiskussion vertiefte die anstehenden Herausforderungen für die Mikroelektronik in Wirtschaft, Forschung und politscher Regulierung. Frau Prof. Dr.-Ing. Jutta Hanson von der TU Darmstadt ging auf die Bedeutung der Übertragungs- und Einspeisenetze ein. Mit der Energiewende entstehe eine dezentrale Netzstruktur, die an die elektronische Steuerung neue Herausforderungen stelle, etwa zum Erhalt der Netzstabilität auch in Phasen der Dunkelflaute ohne Wind und Sonne. Dr. Manfred Horstmann von der Halbleiterfabrik Globalfoundries in Dresden würdigte das europäische Instrument der IPCEI-Förderung als gelungenen Ansatz, der seinem Unternehmen den Aufstieg zum größten europäischen Wafer-Hersteller ermöglicht habe und plädierte für eine zweite IPCEI-Tranche in der europäischen Mikroelektronik.
 
Als Vertreter der mittelständischen Wirtschaft richtete Dr. Andreas Piepenbrink, Geschäftsführer von HagerEnergy, den Blick auf den Wärmemarkt im Eigenheimbereich und den Wandel der Energiespeicher-Techniken. Ein langfristiger Trend, der gegenwärtig zu wenig strategisch gefördert werde, sei die Kopplung des neuen Verkehrssegments Elektromobilität mit der dezentralen Energieproduktion. »Wir werden in Elektroautos mehr elektrische Energie speichern können als durch eine Speicherung mittels Wasserstoffs jemals möglich wäre«, blickte Piepenbrink auf den Wettlauf zweier Energie-Hoffnungen, die für ihren funktionierenden Betrieb ebenfalls die Leistungselektronik angewiesen sind.
 
Der Bundestagsabgeordnete Dr. Andreas Lenz begrüßte in seiner Eigenschaft als Vorsitzender des parlamentarischen Nachhaltigkeits-Beirats die positiven Beiträge der Mikroelektronik für den Klimaschutz. Die Politik steuere im Bereich der Energiegesetzgebung ständig nach und versuche etwa, mit dem Mieterstrommodell mehr Photovoltaik in urbane Quartiere zu bringen. Für Prof. Dr. Ina Schieferdecker vom BMBF ist es wichtig, dass in der Forschungsförderung für die Mikroelektronik nicht nur die Chip-Entwicklung Beachtung findet, sondern auch die Software-Seite und der System-Kontext. Es müsse darum gehen, in der gesamten Wertschöpfungskette zu einer »grünen IKT« zu gelangen, die Prinzipien der Nachhaltigkeit und Energieeffizienz berücksichtige, sowie einer vertrauenswürdigen Elektronik mit herausragenden Sicherheitsstandards.

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