Forschungsdurchbruch bei Energiesparchips – Schub bei Effizienz

© Infineon Austria

Sabine Herlitschka, CEO von Infineon Technologies Austria.

29.11.2022 | 2 min

Forschungsdurchbruch bei Energiesparchips – Schub bei Effizienz

Chips aus dem Halbleitermaterial Galliumnitrid eröffnen eine neue Dimension der Energieeffizienz.

Ein europäisches Forscherteam entwickelte kompakte, kostengünstige Energiesparchips aus dem Halbleitermaterial Galliumnitrid. Dies ermöglicht Effizienzsteigerungen bei der Einspeisung erneuerbarer Energien ins Stromnetz, beim kabellosen Laden von Elektroautos und ermöglicht einen nachhaltigen 5G-Rollout. 

Lösungen für die Energiewende 

Die drängende Energiewende, die Reduktion von CO 2-Emissionen und der steigende Energiebedarf sind fordernde Themen unserer Zeit. Die Effizienz ist dabei so wichtig wie noch nie. Energie effizient zu erzeugen, zu steuern und zu nutzen, ist ein entscheidender Hebel für die Digitalisierung und Dekarbonisierung. Intelligente Technologien und neue Halbleitermaterialien wie Galliumnitrid (GaN) spielen hier eine Schlüsselrolle. GaN-Leistungshalbleiter bringen mehr Leistung auf kleinem Raum, sparen Energie und minimieren so den CO 2-Fußabdruck. 

Forschungsdurchbruch bei Energiesparchips – Schub bei Effizienz
Der entwickelte Prototyp für das kabellose Laden von E-Autos erreicht mit Galliumnitrid-Chips einen Effizienzgrad von 96 Prozent.

© UltimateGaN/Ikerlan

GaN-Technologie 

Im Forschungsprojekt „UltimateGaN“ hat sich ein Team aus Wissenschaft und Wirtschaft der Aufgabe gestellt, die Vorteile der GaN-Technologie für viele Anwendungen nutzbar zu machen. Die Ergebnisse sind wegweisend. Durch material- und prozesstechnische Weiterentwicklungen gelang es, effiziente und kompakte GaN-Energiesparchips auch in Zukunft zu global wettbewerbsfähigen Kosten bereitzustellen. Profitieren können davon viele Anwendungen – vom kabellosen Laden des E-Autos über die verlustarme, reibungslose Anbindung von Solarenergie ins Netz bis hin zum schnellen, kostengünstigen Ausbau von 5G-Netzen. 

Prototyp für kabelloses Laden 

So konnte in puncto Energieeffizienz der entwickelte Prototyp für das kabellose Laden von E-Autos die Energie mit einem Effizienzgrad von 96 Prozent übertragen. Zum Vergleich: Am Markt verfügbare Systeme liefern aktuell Wirkungsgrade von maximal 93 Prozent. Eine Drei-Prozent-Verbesserung der Energieeffizienz bietet das Potenzial, bis 2030 eine Verringerung von circa 1,7 Megatonnen CO 2 pro Jahr zu erreichen, das sind etwa so viel wie rund eine Million Autos mit Verbrennungsmotor ausstoßen. 

Forschungsdurchbruch bei Energiesparchips – Schub bei Effizienz
Induktives Laden ermöglicht das kabellose Aufladen von Elektroautos.

© UltimateGaN

Beitrag zum „Green Deal“ 

„Energieeffizienz ist weltweit eine der größten Ressourcen, um Energie zu sparen und CO2-Emissionen zu reduzieren. Leistungshalbleiter aus Galliumnitrid sind dabei echte Schrittmacher der Nachhaltigkeit. Die Ergebnisse zeigen, wie Forschung aus Europa die Energieeffizienz entscheidend voranbringt. Jeder Prozentpunkt zählt und ist ein Beitrag zum europäischen Green Deal. Infineon hat als globales Kompetenzzentrum für neue Halbleitermaterialien wie Galliumnitrid dieses Projekt koordiniert und gemeinsam mit den Partnern entscheidende Weiterentwicklungen erreicht. Das ist die beste Basis für nachhaltige Innovationen ‘developed and made in Europe‘“, erörtert Sabine Herlitschka, Vorstandsvorsitzende Infineon Technologies Austria AG. 

„UltimateGaN ist ein Vorzeige-Forschungsprojekt, weil es die Kompetenzen von 26 Partnern aus 9 EU-Ländern bündelt und Verbesserungen in der gesamten GaN-Wertschöpfungskette ermöglicht: von Forschungsarbeiten am Material über Prozessentwicklung, Design, Packaging bis hin zur Systemlösung“, erklärt Herbert Pairitsch, Director Technology & Innovation bei Infineon Technologies Austria und Gesamtprojektleiter und ergänzt: „Die Ergebnisse aus Forschung, Entwicklung und Fertigung werden verknüpft und der gesamte Prozess effizienter und klimaschonender. Davon profitieren die Partner unmittelbar und in Folge viele weitere Branchen.“ 

Ein Video zur Thematik finden Sie hier 

https://www.infineon.com