Innovationspreis Mikroelektronik 2018
Die diesjährigen Preisträger des Innovationspreises sind Thomas Heckel (Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB in Erlangen), Janina Ziller (Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS in Erlangen) sowie Thomas Schriefer (Lehrstuhl für Elektronische Bauelemente der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen Nürnberg).
Konventionelle Stecker haben elektrische, metallische Kontakte, die sich für die Energie- und Datenübertragung berühren müssen. In sensiblen Umgebungen steigt dabei der Aufwand der mechanischen Konstruktion und die notwendige Sicherheitsüberwachung.
Der Ansatz der Preisträger ist, eine kontaktlose Übertragung durch Induktion statt über direkte elektrische Kontakte vorzusehen. Das funktioniert ähnlich wie bei einer elektrischen Zahnbürste, nur mit einer sehr viel höheren Leistung. Die Leistungsdichte beim induktiven Stecker ist um den Faktor 25 höher.
Den Preisträgern ist es gelungen, bei 1000 Watt Leistung einen Wirkungsgrad von 98 Prozent zu erzielen. D.h. es entstehen nur Verluste von 20 Watt, die kostengünstig ohne großen Aufwand als Wärme abgeführt werden können. Gleichzeitig können Daten mit 10 Mbit/s über diesen Weg ausgetauscht werden.
Üblicherweise werden zum Aufbau eines solchen Systems mehrere Prototypen benötigt, um ein funktionierendes System zu realisieren. Der Schlüssel zum Erfolg war die Verknüpfung von Simulation und der praktischen Erfahrung im Labor. Die festgestellten Eigenschaften einzelner Baugruppen wurden in realitätsnahe Simulationsmodelle überführt, weshalb lediglich ein Prototyp aufgebaut werden musste. Anwendungsfelder für den kontaktlosen Stecker sind insb. sensible Umgebungen, wie z.B. in der Medizintechnik, der Lebensmitteltechnik, der Landwirtschaft oder der Bauwirtschaft.
Der kontaktlose Stecker wurde von den Preisträgern im Rahmen des Leistungszentrum Elektroniksysteme LZE entwickelt.
Über den Innovationspreis Mikroelektronik
Der Innovationspreis Mikroelektronik wird jährlich vom Förderkreis für die Mikroelektronik e.V. (einem Zusammenschluss von ca. 25 Unternehmen, zwei Fraunhofer-Instituten, vier Lehrstühlen der Universität Erlangen-Nürnberg und der IHK Nürnberg für Mittelfranken) für herausragende wissenschaftliche Leistungen ausgeschrieben und ist mit 3.000 Euro dotiert.