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Trendthemen 2019 im „Silicon Saxony“

Auf der "Drone Week" in Amsterdam haben Audi, Airbus und Italdesign demonstriert, wie fliegende und autonom fahrende Taxis künftig Passagiere transportieren sollen. Allerdings funktioniert das mit Drohne udn Elektroauto erst mal nur im 1:4-Modell. Foto: Audi AG

Auf der “Drone Week” in Amsterdam haben Audi, Airbus und Italdesign demonstriert, wie fliegende und autonom fahrende Taxis künftig Passagiere transportieren sollen. Allerdings funktioniert das mit Drohne udn Elektroauto erst mal nur im 1:4-Modell. Foto: Audi AG

Autonomes und automatisches Fahren:

Bald werden die ersten Serien-Fahrzeuge auf die Straßen kommen, die echtes „autonomes Fahren“ beherrschen. Daran bestehen unter Experten nur noch wenige Zweifel. Und auch wenn bis zum vielbeschworenen Roboter-Taxi noch viele Probleme zu lösen sind, ist doch der Weg dorthin in fünf Etappen ebenfalls klar: vom Level 1 (Fahren mit Assistenzsystemen), das heute bereits realisiert ist, über mehrere Automatisierungsstufen bis hin zum Level 5, dem echten „Autonomen Fahren“, bei dem das Auto alle Fahrfunktionen übernimmt.

 

Kompetenzen und Chancen in Sachsen: Die HTW Dresden betreibt ein Testareal fürs autonomes Fahren in kontrollierter Umgebung, eine weitere Testroute für freies autonomes Fahren im Straßenverkehr ist in Dresden geplant – voraussichtlich auf der Nord-Süd-Achse entlang der B 170 und an ausgewählten weiteren Abschnitten im Stadtgebiet. F/E-Kapazitäten für diese Smart-City-Pilotprojekte  konzentrieren sich vor allem am Fraunhofer-Verkehrsinstitut IVI, in der TU Dresden und im 5G-Lab Germany. Sächsische Firmen wie ekoios aus Leipzig, TraceTronic, i2s und Preh Car aus Dresden, Naventik und Intenta aus Chemnitz sowie viele andere haben teils einzigartiges Know-how für Teilaufgaben des „Autonomen Fahrens“ akkumuliert. In Leipzig konnte man autonom navigierende Busse bereits beim Weltverkehrsforum 2018 im Piloteinsatz nutzen. Die Leipziger Verkehrsbetriebe planen bereits eine reguläre Buslinie mit autonom fahrenden Shuttles zwischen Messegelände und BMW-Werk. In Dresden erwägt die Stadt eine Robotertaxi-Linie ins Gewerbegebiet Coschütz-Gittersee. Wichtige Elektronik-Anbieter sind u. a. Infineon, Globalfoundries, X-Fab und – demnächst – Bosch Dresden.

 

Elektro-Mobilität

Alle großen deutschen Automobilkonzerne produzieren oder entwickeln nun in nennenswertem Elektrofahrzeuge – getrieben von neuen Marktteilnehmern wie Tesla, aber durch verschärfte Umweltauflagen, den Dieselskandal und nicht zuletzt politischen Druck.

 

Kompetenzen und Chancen in Sachsen: Der Bedarf an Steuer- und Leistungselektronik wird – ähnlich wie durch das automatisierte und autonome Fahren – auch durch den E-Trend im Automotive-Sektor deutlich steigen. Diese Chance haben viele Unternehmen in Sachsen bereits erkannt und reagieren mit Kapazitätsanpassungen. Infineon zum Beispiel rüstet derzeit sein Leistungshalbleiter-Werk im Dresdner Norden nach und richtet ein neues Entwicklungszentrum für Automobilelektronik und Künstliche Intelligenz ein. Niele andere Elektronikunternehmen dürften von diesen Trends profitieren. Als Endanwender und Wachstumskerne der elektromobilen Wertschöpfung profilieren sich vor allem das BMW-Werk in Leipzig (Produktion des i3 und i7) sowie die VW-Standorte in Zwickau (Fabrikation der neuen I.D.-E-Familie) und Dresden (Elektrogolf- und I.D.-Fertigung, Firmeninkubator und Kompetenzzentrum für Elektromobilität).

 

Energiespeicher:

Für die Energiewende werden dezentrale mittlere und große Energiespeicher benötigt, für die neuen Elektroauto-Generationen bessere mobile Batterien.

 

Kompetenzen und Chancen in Sachsen: Daimler hat seine Batteriefabrik in Kamenz bereits ausgebaut. Die Landesregierung bemüht sich zudem seit Jahren, eine Batterie-Megafab und eine Batteriezellen-Großproduktion (wieder) in Sachsen anzusiedeln – vorzugsweise in der Lausitz. Auch Fraunhofer und die Technischen Universitäten Chemnitz, Dresden und Freiberg arbeiten in Sachsen in mehreren Instituten an neuartigen Energiespeichern, -wandlern und -erzeugern. Dazu gehören neben der Auto-Batterietechnik auch die Entwicklung von Brennstoffzellen, Synthesetreibstoff-Anlagen (Sunfire), Metallbatterien (HZDR), Solarstrom-Hausspeichern (Solarwatt), Elektroden-Großkesseln (Drewag) und dergleichen mehr. Pilotprojekte für vernetzte Energieerzeugung, -verteilung und -speicherung starten demnächst gemeinsam mit der Telekom in Dresden-Johannstadt.

 

Industrie 4.0:

Die hochautomatisierten vernetzten Fabriken der Industrie 4.0 werden komplexe Gebilde sein. Darin verständigen sich im Idealfall Maschinen, Roboter, Transportsysteme, Steuersysteme und Menschen dezentral auf Lösungen, um Kundenaufträge bis hin zur Einzelanfertigung möglichst effizient abzuarbeiten. Wie beim autonomen Fahren ist keine revolutionäre, sondern eine evolutionäre Annäherung an diese Ausbaustufe zu erwarten. Die internationale Resonanz auf dieses wesentlich in Deutschland mitentwickelte Konzept wächst. Im englischsprachigen Raum ist alternativ vom „Industrial Internet of Things“ (IIoT) die Rede.

 

Kompetenzen und Chancen in Sachsen: Sachsen hat hier bereits viele Kompetenzen aufgebaut: Automatisierungsspezialisten wie Fabmatics, Xenon, Systema, AIS agieren mit ihren Lösungen bereits sehr erfolgreich. Auch der sächsische Softwaresektor entlang der „Industrie 4.0“-Wertschöpfungskette gilt inzwischen als leistungsstark. Wichtige Forschungskapazitäten sind unter anderem in Chemnitz (E3-Modellfabrik am Fraunhofer IWU, Mittelstand-Kompetenzzentren an der TU) und Dresden (zum Beispiel IIoT-Testbed der HTW) und Projekte der TU Dresden) konzentriert. Außerdem richtet VW derzeit in seiner Gläsernen Manufaktur in Dresden ein neues Entwicklungszentrum („Smart Production Lab“) für Industrie-4.0-Lösungen ein. Eine wachsende Rolle spielen Mensch-Maschine-Interaktionen und -Kooperationen, auch „Cobotics genannt. VW testet in diesem Zusammenhang die elektronischen Jacken von „Wandelbots“, mit denen sich Industrieroboter rasch anlernen lassen. Außerdem plant die TU Dresden ein Exzellenzzentrum für „Taktiles Internet“, das mit organischer Elektronik eine neue Generation intuitiver Robotersteuerungen möglich machen soll.

Internet der Dinge:

Große Umsatzerwartungen knüpfen sich an das wachsende „Internet of Things“ (IoT), in dem Autos, Smartphones, Maschinen, Roboter, Haushaltsgeräte, elektronische Kleidungsstücke („Wearables“) und vieles anderes miteinander vernetzt sind – womöglich auch direkt mit dem menschlichen Kortex, wenn es nach Elon Musk, Larry Page und anderen Enthusiasten geht. Die „Industrie 4.0“ (alias IIoT) kann als Teilmenge des IoT verstanden werden.

 

Kompetenzen und Chancen in Sachsen: Sachsen hat hier vor allem zwei wichtige Basistechnologien zu bieten: Die internationale Vorreiterrolle des Dresdner „5G Labs Germany“ beim Mobilfunk der 5. Generation (5G) und beim „Taktilen Internet“ könnte ausschlaggebend für die drahtlose, skalierbare und flexible Vernetzung der IoT-Agenten sein. Andererseits ermöglicht die FD-SOI-Transistorarchitektur von Globalfoundries Dresden besonders energieeffiziente IoT-Schaltkreise möglich. Darüber hinaus beschäftigen sich zahlreiche Firmen und Institute in Sachsen mit IoT-Lösungen.

Künstliche Intelligenz:

KI gilt inzwischen als Schlüsseltechnologie für die Digitalisierung, bisher haben aber die USA und Asien die Nase vorn.

 

Kompetenzen und Chancen in Sachsen: Das neue Infineon-Entwicklungszentrum in Dresden wird sich unter anderem KI-Technologien widmen. Auch würde die Landesregierung gern ein KI-Institut von überregionaler Bedeutung im Freistaat gründen. Zudem gibt es bereits einige KI-Forschungsprojekte und wirtschaftsnahe Entwicklungen, darunter die Beiträge der TU Dresden zum internationalen „Human Brain Project“

hw