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Die virtuelle Forschungs-Fab der Deutschen

Die Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD). Visualisierung: FMD

Die Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD). Visualisierung: FMD

Fraunhofer und Leibniz wollen „Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland“ fortführen, obwohl Bundeszuschüsse versiegen

Berlin/Dresden, 3. Mai 2021. Vertrauenswürdige Elektronik, radfahrererkennende Lasersensoren in Autos oder Künstliche Intelligenzen (KI), die unsere Stromnetze überwachen – der Institutsverbund „Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland“ (FMD) hat nach Einschätzung ihres Koordinators Stephan Guttowski bereits mit vielen Entwicklungsprojekten unter Beweis gestellt, dass es nicht immer großer nationaler Mikroelektronik-Forschungszentren wie des Imec in Belgien oder des Cea-Leti in Frankreich bedarf, um auch komplexe Technologieprojekte zu stemmen. Daher soll der Verbund auch fortgeführt werden. „Die FMD hat sich als adäquate Alternative zu den großen zentralen Strukturen in anderen Ländern profiliert“, ist Guttowski überzeugt.

Anja Karliczek ist Bundesministerin für Bildung und Forschung. Foto: Laurence Chaperon für das BMBF

Anja Karliczek ist Bundesministerin für Bildung und Forschung.
Foto: Laurence Chaperon für das BMBF

Karliczek sieht „Kraftzentrum für Deutschland“ wachsen

Auch Bundesforschungsministerin Anja Karliczek (CDU) sieht die FMD als Erfolgsmodell: „In der virtuellen Forschungsfabrik bündeln 13 Institute ihre Kompetenzen und bieten gemeinsam ihr gesamtes Technologieangebot aus einer Hand“, erklärte sie. „Wir schaffen hiermit einen einfachen Zugang zur Spitzenforschung und zum geballten Wissen von über 2000 Expertinnen und Experten. Die Forschungsfabrik Mikroelektronik wird damit ein wichtiges Kraftzentrum für unser Innovationsland Deutschland und die Elektronik der Zukunft sein.“ Die Aufbauphase werde im Herbst 2021 abgeschlossen, parallel dazu beginne nun der Regelbetrieb, hieß es vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF).

Der Ingenieur Stephan Guttowski leitet seit Anfang 2021 in Personalunion die Berliner Geschäftsstelle der "Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland" (FMD) und des Fraunhofer-Verbunds Mikroelektronik. Foto: FHG

Der Ingenieur Stephan Guttowski leitet seit Anfang 2021 in Personalunion die Berliner Geschäftsstelle der “Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland” (FMD) und des Fraunhofer-Verbunds Mikroelektronik. Foto: FHG

FMD soll nach außen wie eine Fab oder wie ein Großforschungszentrum wirken

Die FMD biete vor allem kleinen und mittelständischen Unternehmen einen besseren Zugriff auf modernste Halbleiter-Entwicklungskapazitäten, erläuterte Guttowski das Konzept dahinter. „Für viele Mittelständler ist die dezentrale Struktur der Fraunhofer-Gesellschaft eine Herausforderung“. Deshalb sei es eine sinnvolle Entscheidung vor vier Jahren gewesen, diese auf verschiedene Teiltechnologien der Mikroelektronik spezialisierten Fraunhofer- und Leibniz-Institute zu einer „virtuellen Fabrik“ mit einer Geschäftsstelle in Berlin als zentralem Ansprechpartner für Projektanfragen zusammenzufassen. „Wir haben hier ein halbes Dutzend Experten, die für jedes Vorhaben die richtigen Ansprechpartner finden, so dass wir dann dem Kunden ein Angebot aus einer Hand unterbreiten können.“ Beteiligten sich zum Start 13 Fraunhofer- und Leibniz-Institute am Verbund, sind laut Guttowski inzwischen bereits 18 Institute an Bord. Womöglich könne das FMD-Konzept später auch als Blaupause für andere dezentral in Deutschland verteilte Forschungskapazitäten dienen.

Blick in den Reinraum des Fraunhofer-Photonikinstituts IPMS in Dresden. Foto: Fraunhofer-IPMS

Blick in den Reinraum des Fraunhofer-Photonikinstituts IPMS in Dresden. Foto: Fraunhofer-IPMS

100 von 350 Millionen Euro: Sachsens Mikroelektroniker fassten das größte Stück vom Kuchen ab

Seit dem Start 2017 in Berlin, Dresden und weiteren beteiligten Standorten hatte der Bund 350 Millionen Euro in diesen neuen Institutsverbund gepumpt. Rund 90 Prozent dieser Mittel flossen in neue Mikroelektronik-Ausrüstungen in den Mitgliedsinstituten. „Mit zirka 100 Millionen Euro erhielt dabei Sachsen den größten Anteil“, informierte FMD-Sprecherin Akvile Zaludaite. Das ist kein Zufall: Der Freistaat ist einerseits der größte Chipfabrik-Standort in Deutschland. Andererseits sind hier mit ENAS, IPMS, CNT, IZM-ASSID und IIS-EAS auch besonders viele Mikroelektronik-Forschungseinrichtungen der Fraunhofergesellschaft konzentriert.

Investitionszuschüsse vom Bund verebben

Weitere Investitionszuschüsse vom Bund sind nun allerdings nicht mehr geplant. „Bei den BMBF-Investitionen in den Aufbau der FMD handelt es sich um eine bisher einmalige Mikroelektronik-spezifische Maßnahme zur Ergänzung der institutionellen Förderung der beteiligten Forschungseinrichtungen“, antwortete das Bundesforschungsministerium auf eine entsprechende Oiger-Anfrage. Jedoch könne sich der Verbund weiter um Projektfördergelder vom Bund bewerben. Die FMD-Geschäftsstelle mit ihren zwölf Mitarbeitern wird jetzt durch die beteiligten Institute bezahlt. Vor allem aber sollen gemeinsame Projekte mit der Industrie die FMD künftig finanzieren. „Durch die neuen Möglichkeiten, die durch die FMD geschaffen wurden, konnten bereits in der Aufbauphase zusätzliche Industrieaufträge eingeworben werden“, informierte das BMBF. „Deutlich ausgebaut wurde zudem das Technologieangebot der FMD, beispielsweise für die Bereiche Sensorik und Mikrowellentechnik für die 5G-Kommunikation.“

Das Nah-Lidar, das die Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland und das norddeutsche Unternehmen "OQmented" gemeinsam entworfen haben, soll die nahe Umgebung eines fahrenden Autos rasch erkennen. Visualisierung: OQmented

Das Nah-Lidar, das die Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland und das norddeutsche Unternehmen “OQmented” gemeinsam entworfen haben, soll die nahe Umgebung eines fahrenden Autos rasch erkennen. Visualisierung: OQmented

Nah-Lidar für teilautomatische Autos entwickelt

Zu den bisher realisierten FMD-Projekten gehört beispielsweise ein lasergestütztes Sensorsystem, mit dem teilautomatisch fahrende Autos auch in nächster Nähe „auftauchende“ Fahrräder, Fußgänger und andere potenzielle Unfallgefahren auf und neben der Straße erkennen können. Anders als bisherige Lidar-Systeme, die eher auf weite Entfernungen um die 250 Meter ausgelegt sind, entwickelten die FMD-Forscher hier gemeinsam mit dem jungen Unternehmen „OQmented“ aus Itzehoe ein hochauflösendes Weitwinkel-Lidar, das auch auf typische Innenstadt-Distanzen, also 25 bis 50 Meter, gut funktioniert.

Wie eine Kontrolleinheit, bei der viele Leiterbahnen einer Hauptplatine zusammenfließen, soll die Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD) als zentraler Vermittler für Halbleiter-Entwicklungsprojekte agieren. Visualisierung: FMD

Wie eine Kontrolleinheit, bei der viele Leiterbahnen einer Hauptplatine zusammenfließen, soll die Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD) als zentraler Vermittler für Halbleiter-Entwicklungsprojekte agieren. Visualisierung: FMD

Die KI und ihre Drohnen überwachen das Stromnetz

Auf den Schutz kritischer Infrastrukuren zielte dagegen ein Vorhaben gemeinsam mit der „50Hertz Transmission GmbH“. Der Stromnetzbetreiber will in Zukunft nämlich Drohnen und „Künstliche Intelligenz“ einsetzen, um Schäden an Freileitungen beizeiten zu erkennen und zu analysieren. Und eben dafür war die FMD-Expertise gefragt. Auch arbeitet die Forschungsfabrik am Projekt „Velektronik“ mit. Das zielt darauf, spezielle Design-, Produktions- und Analyseverfahren für besonders vertrauenswürdige und ausspähsichere Elektronik „Made in Germany“ für die deutsche Industrie und den öffentlichen Sektor zu entwickeln. Abzuwarten bleibt, wie die Projekt-Bilanz der FMD in den nächsten Jahren im Regelbetrieb ausfällt.

Erklärvideo zur
vertrauenswürdigen
Elektronik (Quelle: FMD):

Nanoelektronik-Großforschungszentrum in der Lausitz als nächster Baustein vorgeschlagen

Derweil setzen FMD und das Fraunhofer-ENAS in Chemnitz bereits neue Bausteine für den Mikroelektronik-Standort Sachsen: Auf Initiative von Enas-Chef Harald Kuhn haben sie dem Bund nun vorgeschlagen, in der sächsischen Lausitz ein Großforschungszentrum für Nanoelektronik aufzubauen, das mit der FMD zusammenarbeiten könnte.

Autor: Heiko Weckbrodt

Quellen: Interview Guttowski – FMD, BMBF, FHG, OQmented, Oiger-Archiv

Zum Weiterlesen:

Forschungsfabrik Mikroelektronik in Dresden gegründet

Was ist eigentlich Lidar?