Technologietrends

Vier Schlüsseltechnologien für Innovationen im Jahr 2017

| Autor / Redakteur: Ahmad Bahai * / Kristin Rinortner

Technologietrends 2017: Leistungswandler, teilautonome Systeme, intelligente Gebäudetechniken sowie Personal Electronics sind Triebfedern der Innovationen.
Technologietrends 2017: Leistungswandler, teilautonome Systeme, intelligente Gebäudetechniken sowie Personal Electronics sind Triebfedern der Innovationen. (Bild: © zapp2photo/Fotolia.com)

Die Halbleitertechnik ist die Triebfeder für Entwicklungen bei hohen Spannungen, teilautonomen Systemen in der Automobiltechnik und Robotik, bei intelligenten Gebäude- und Stadtkonzepten sowie persönlichen Elektronikgeräten.

Die Elektrifizierung im Alltag steigt. Elektronik durchdringt unser Leben immer stärker. Alle Geräte im Umfeld von Personen in modernen Städten und auch auf dem Land werden smarter und sind zunehmend vernetzt. Das ist die Ursache dafür, dass der Anteil an Halbleiterbauteilen in diesen Geräten rasant steigt. Big Data gewinnt fortwährend an Bedeutung, persönliche elektronische Geräte sind immer stärker auf die Bedürfnisse des Trägers zugeschnitten und „Intelligenz“ wandert in Maschinen.

Für das Jahr 2017 lassen sich die nachfolgend beschriebenen technologischen Trends diagnostizieren, die aktuelle und zukünftige innovative Entwicklungen wesentlich mit beeinflussen werden. Einige dieser Evolutionen, die sich bereits im Vorjahr abgezeichnet haben, werden immer wichtiger für die Gestaltung der modernen Technologie-Landschaft. Dazu zählen Bauelemente für hohe Spannungen, teilautonome Systeme im Automobil, intelligente Gebäude und Stadtkonzepte sowie persönliche elektronische Geräte und deren Schnittstellen.

Bauelemente für hohe Spannungen

Der steigende Bedarf für Halbleiterbauteile im Bereich der Technik für hohe Spannungen wird zum Teil durch die steigende Popularität von Elektro- und Hybridfahrzeugen vorangetrieben. Die wichtigen Automobilhersteller entwickeln offensiv Fahrzeuge mit Hybrid- und Elektroantrieb. Aus diesem Grund wird der Bedarf an Leistungstreibern und Ladestationen das Wachstum in der Leistungselektronik für hohe Spannungen weiter ankurbeln.

Leistungselektronik für hohe Spannungen

Leistungselektronik, die für hohe Spannungen ausgelegt ist, wird im Zuge der Entwicklung und zunehmenden Verbreitung von 5G-fähigen Geräte auch für die Versorgung widerstandfähigerer Rechenzentren benötigt. Darauf soll später im Zusammenhang mit intelligenten Gebäuden und Städten noch genauer eingegangen werden.

Netzbetriebene Anwendungen, zu denen beispielsweise intelligente oder Schnellladetechniken gehören, sind ebenfalls auf spannungsfeste Leistungselektronik angewiesen und lassen ebenfalls ein gesundes Wachstum erkennen. Ebenso solide Zuwachsraten verzeichnen die traditionellen Leistungshalbleiter. Auch bei den Leistungshalbleitern auf der Basis von Galliumnitrid (GaN) und Siliziumkarbid (SiC) eröffnen sich – vorausgesetzt, dass die Preise sinken – durch die wachsende Leistungsdichte vielversprechende Möglichkeiten.

Teilautonome Systeme in der Automobil- und Robotertechnik

Elektronische Zusatzfunktionen setzen sich in der Automobilindustrie mit gleichem Tempo durch wie im Consumer-Bereich. Das unterstreicht auch die Tatsache, dass die Halbleiteranteile im Fahrzeug seit 2010 schneller wachsen als der Automobilmarkt insgesamt. Da die Qualitätsanforderungen auf dem Automobilsektor höhere Zuverlässigkeit und Lebensdauer verlangen, hat die Entwicklung von Fahrzeugen der nächsten Generation sowohl neue technische Herausforderungen als auch Marktversprechen mit sich gebracht.

Komplexe Fahrerassistenzsysteme greifen für das autonome Fahren auf mehrere Kameras sowie Radar-, Lidar- und Ultraschallsensoren zurück. Darüber hinaus bietet der Bereich Hybrid- und Elektrofahrzeuge, der die Innovationen in der Leistungselektronik mit vorangetrieben hat, vielversprechende Potenziale, auch wenn diese Fahrzeuge erst einen geringen Prozentsatz des gesamten Marktanteils ausmachen.

Robotertechnik auf dem Vormarsch

Ein weiteres teilautonomes System, das sich in diesem Jahr vergrößern wird, ist die Robotertechnik, die in industriellen Anwendungen traditionell für bestimmte Routine- und Präzisionsaufgaben eingesetzt wird. Mittlerweile ergeben sich für Roboter auch neue Einsatzmöglichkeiten in Unternehmen, in der Bildung, in der Consumer-Elektronik und an Fertigungsstraßen, wo Roboter neben Menschen eingesetzt werden. Moderne Steuerungstechniken im Verbund mit leistungsfähigen Antrieben und Sensoren werden in Robotern in großem Umfang genutzt.

Neue Anwendungen für Drohnentechnik

Intensivere professionelle Verwendung finden ebenfalls Drohnen. Ihr Einsatz in Anwendungen der Sicherheitstechnik, in der Unterhaltungselektronik und im Vermessungswesen wird in diesem Jahr ebenfalls zunehmen. Für viele kritische Anwendungen werden verbesserte Sensorsysteme verwendet und die Flugdauer wird verlängert werden.

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