Halbleiterchips prägen das Auto der Zukunft

Was haben Airbags, Einparkhilfen und Klimaanlagen gemein? In den alltäglichen Helferlein stecken Halbleiterchips der ELMOS Semiconductor AG. Beim Auto messen, steuern und regeln sie die Klimaanlage, zünden im Notfall die Airbags, optimieren den Kraftstoffverbrauch. Mehr als 120.000.000 solcher Chips produziert ELMOS jährlich. Auf wenigen Millimetern müssen die Chips perfekt funktionieren, immer einen Schritt voraus, damit wir noch leichter und sicherer fahren können.

ELMOS profitiert dabei vom rasanten Zuwachs der elektronischen Sicherheits- und Umweltsysteme in den Fahrzeugen. Der elektrische Blinker hat den Siegeszug für die Elektronik im Automobil markiert. Heutzutage wird das Autofahren durch Sensoren erleichtert, die automatisch bei Regen den Scheibenwischer und bei Dunkelheit das Licht einschalten. Die Einparkhilfe gibt akustische Signale, Displays und die Spracheingabe vereinfachen den Überblick beim Fahren. Damit die Kommunikation der Datenströme reibungslos funktioniert, müssen die Halbleiterchips robust sein und unter extremen Bedingungen funktionieren. Denn schon kleinste Partikel mindern die Qualität dieser kleinen Chips.

Wo es um höchste Präzision geht, da forscht Prof. Dr. Peter Marwedel mit seinen Studenten an der Fakultät Informatik der TU Dortmund. Ein sehr wichtiger Aspekt liegt dabei in der Entwicklung von mikroprozessorbasierten Steuergeräten in Fahrzeugen, Telekommunikationssystemen und Robotern. Die Dortmunder Fakultät für Informatik war eine der ersten universitären Informatikeinrichtungen in Deutschland. Der Studienbereich trägt zur internationalen Forschung bei und bietet ein fachliches Spektrum der Informatik an, das nur wenige Standorte in Deutschland aufweisen. Die Informatikforschung an der Hochschule wird durch das Informatik Centrum Dortmund ergänzt, das ebenfalls von Prof. Dr. Peter Marwedel geleitet wird.

Die Aufgabe für Marwedel und seine Studenten besteht darin, mikroprozessorbasierte Steuerungsgeräte zu entwerfen und sie auf Herz und Nieren zu prüfen, damit Sicherheit und Funktionalität gewährleistet sind. Bei der Entwicklung und Fertigung von mikroelektronischen Systemen kommen spezielle Testautomaten zum Einsatz. Die Informatiker geben bei den Tests neue Impulse, wie noch effizienter gearbeitet werden kann und liefern damit einen wichtigen Beitrag zur Reduzierung der enormen Kosten, die die Tests verschlingen. Mit den Forschungsergebnissen eröffnen sich für die ELMOS AG neue Chancen im Hinblick auf die Mikro-Chips der nächsten Generation. Die strategische Wissensbündelung zwischen Unternehmen und Hochschule bietet eine klassische Win-Win-Situation: Die Universität profitiert durch die Erprobung und den Transfer ihres Know-hows in die Praxis. Das ICD bietet individuelle Lösungen für die bei ELMOS anfallenden Aufgaben und gewinnt damit Aufträge aus der Industrie. Die ELMOS AG kann die Bewältigung einzelner Forschungsaufgaben auslagern und bekommt Zugang zu Forschungsergebnissen und Kontakt zum wissenschaftlichen Nachwuchs.

In einem weiteren Projekt wurden im Rahmen des Hardware-Praktikums der Fakultät für Informatik, Mikrocontroller-basierte Versuche eingeführt. Die dafür benötigten Mikrocontroller stellt die Firma ELMOS bereit. Hierbei erweist sich die räumliche Nähe zur Universität einmal mehr als Erfolgsfaktor. Die Büroräume innerhalb des Technologieparks liegen in Sichtweite und so bedarf es zur Klärung offener Fragen „lediglich eines kleinen Spaziergangs“, wie Prof.-Dr. Marwedel betont.

Dr. Peter Marwedel,

Fakultät Informatik der TU Dortmund.

»In einem Auto befinden sich heute über tausend Halbleiterbausteine, die vom Airbag über Instrumentierung und Klimaanlage bis zur Zündung alle Grund-, Komfort- und Sicherheitsfunktionen übernehmen.«

Das Unternehmen: ELMOS Semiconductor AG

Die ELMOS Semiconductor AG wurde 1984 gegründet. Heute beschäftigt der Chip-Hersteller über 1.000 Mitarbeiter weltweit. Neben dem Hauptsitz und der Produktionsstätte in Dortmund befinden sich Design-, Entwicklungs- und Vertriebszentren u. a. in München, Stuttgart, Karlsruhe, Frankfurt (Oder), Paris und Detroit.