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22.11.2006: Systemintegration: Universität Paderborn und Fraunhofer IZM forschen gemeinsam mit der Industrie zum Thema Verkehrssicherheit
Bundesministerium für Bildung und Forschung investiert mehr als 890.000 Euro in Paderborn
In einem weiteren europäischen Verbundprojekt wird vom Advanced System Engineering Center (ASEC) der Universität Paderborn und der Abteilung Advanced System Engineering, Paderborn (ASE) des Fraunhofer-Instituts für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM) gemeinsam mit der Industrie ein neuartiges kostengünstiges Radarsystem für die Automobilbranche entwickelt. Exemplarisch wird die Abdeckung der kompletten Wertschöpfungskette durch die Systemintegration unter dem hohen Kostendruck und den harten Zuverlässigkeitsanforderungen der Automobilindustrie demonstriert. Das Konzept wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit insgesamt 2.5 Millionen Euro für den deutschen Teil des Verbundprojektes unterstützt.
Mit ihrer Beteiligung an einem weiteren europäischen Großforschungsprojekt bestätigen das ASEC der Universität Paderborn und die Paderborner Abteilung ASE des Fraunhofer-IZM ihre gute Positionierung im Bereich der Systemintegration auch und vor allem für Anwendungen in der Automobilelektronik.
Die Erhöhung der Verkehrssicherheit ist eines der herausragenden Ziele der Europäischen Union. Trotz eines dramatischen Rückgangs der Verkehrstoten in den letzten Jahren starben auf Deutschlands Straßen im Jahr 2003 immer noch 6600 Menschen. Werden nur die materiellen Unfallfolgen bewertet, dann ergibt sich allein in Deutschland ein Schaden von jährlich rund 35 Mrd. Euro (160 Mrd. Euro in ganz Europa). Hinzu kommt nach einer Studie des ADAC durch Staus auf deutschen Autobahnen weiterer volkswirtschaftlicher Schaden in Höhe von täglich etwa einer Viertel Milliarde Euro, wobei jeder dritte Stau wiederum durch einen Unfall bedingt ist. Die Applikation der Zukunft, mit der nicht nur die Zahl der Verkehrsopfer reduziert werden kann, sondern auch der Verkehrsfluss verbessert werden wird, sind innovative, intelligente Fahrerassistenzsysteme.
Eine Innovationsbarriere für eine breite Marktdurchdringung sind aber heute noch Integrationsgrad und Kosten. Vollintegrierte Systeme bieten auf der einen Seite das Potential, die Integrationsdichte dramatisch zu erhöhen (Smart System Integration), auf der anderen Seite führen CMOS basierte Radarsensorsysteme zu einer dramatischen Reduzierung der Systemkosten.
Eine zweite wesentliche Innovationsbarriere insbesondere bei Kfz-Anwendungen stellen nicht bekannte Ausfallrisiken und fehlende Lebensdauervorhersagen dar. Diesem Aspekt wird ebenfalls durch die dramatische Erhöhung der Integration (SiP, System in Package) Rechnung getragen.
Hauptziel der Paderborner Forscher und ihrer Partner von der Hella KGaA Hueck & Co, der Infineon Technologies AG und der InnoSenT GmbH ist ein schmalbandiges 24 GHz Radarsystem, das im Kraftfahrzeug gleich mehrfach als Abstandswarnradar, Spurwechselassistenz, Einparkhilfe und Hecksensor Verwendung finden kann. Darüber hinaus kann es in ähnlicher Weise aufgrund der geringen Kosten auch für vielfältige andere Anwendungen wie z. B. Türöffner, WC-Spülungen oder Lichtschalter eingesetzt werden.
Um die Anzahl der benötigten HF-Komponenten zu verringern, werden die HF-Schaltungen schrittweise höher integriert. Zusätzlich wird ein Technologiewechsel von GaAs bzw. Si/SiGe-Bipolar nach CMOS vollzogen, um bei hohen Stückzahlen geringere Fertigungskosten zu erzielen. Zudem bietet CMOS große Vorteile bei der Integration von komplexen digitalen Funktionen. Dieser Aufgabe widmet sich an der Universität Paderborn die Gruppe von Prof. Dr.-Ing. Andreas Thiede. Er gehört mit seinem Fachgebiet Höchstfrequenzelektronik zu den Gründungsmitgliedern des gerade erst gegründeten ASEC, einer Einrichtung der Fakultät für Elektrotechnik, Informatik und Mathematik, die sich dem Thema der Systemintegration widmet und dabei eng mit dem IZM und regionalen Unternehmen zusammenarbeitet.
Die IZM-Abteilung ASE Paderborn unter der Leitung von Dipl.-Ing. Werner John entwickelt die Entwurfsmethodik für die zum Einsatz kommende Aufbau- und Verbindungstechnik, die Systemintegration und die systemorientierte Behandlung von ungewollten, so genannten parasitären Effekten (EMR, Electro Magnetic Reliability) auf allen Systemebenen.
Das EUREKA-Projekt EMCpack wurde von EADS CCR (Frankreich) und IZM ASE Paderborn (Deutschland) initiiert und erstellt. Die PIDEA+ Organisation hat das Vorhaben im Jahre 2005 begutachtet und für die nationale Förderung vorgeschlagen. Das Gesamtprojekt wird von Werner John (IZM ASE - Paderborn) geleitet; die Stellvertretung hat G. Peres (EADS CCR - Toulouse) übernommen. Auf der deutschen Seite erfolgt die Projektkoordination durch die Infineon Technologies AG. Beteiligt am Vorhaben sind die Länder Deutschland, Frankreich, Spanien und Schweiz. In Frankreich, Spanien und der Schweiz wird auf dem Schwerpunkt EMC (Electromagnetic Compatibility) für die Luft- und Raumfahrt gearbeitet.
Foto (v. li.): Dipl.-Ing. Werner John (IZM, ASE), M. Sc. Vadim Issakov, Dipl.-Ing. Bernd Bartsch sowie (stehend) Prof. Dr.-Ing. Andreas Thiede (alle ASEC) nutzen auch die wertvolle Messtechnik gemeinsam.