Mikrosystemtechnik: Großes wirtschaftliches Potenzial durch breite Anwendung

Bei Automobilzulieferern, in der Medizintechnik oder dem Informations- und Kommunikationssektor - überall wird Mikrosystemtechnik (MST) gebraucht. Die Branche beschäftigt in Deutschland rund 766.000 Mitarbeiter, bei einem Umsatzvolumen von mehr als 82 Milliarden Euro in 2009. Tendenz steigend - mit Wachstumsraten von bis zu 10 Prozent jährlich. Die Förderung dieser Schlüsseltechnologie ist daher ein wesentlicher Bestandteil der Hightech-Strategie der Bundesregierung. Etwa 80 Millionen Euro plant das BMBF allein 2010 für die Mikrosystemtechnik im Förderprogramm "Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT 2020)" bereit zu stellen.

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Klein, kleiner, Mikrosysteme - hier im Vergleich zu einem Golfball © Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM
Eine ungeschickte Bewegung und das Notebook fällt vom Schreibtisch. Noch vor wenigen Jahren hätte dies das Aus für die Festplatte bedeutet, die Daten wären unwiederbringlich verloren gegangen. Heute aber misst ein Sensor die Bewegung  und erkennt, dass der Rechner in Schieflage gerät. Blitzschnell wird die Festplatte ausgeschaltet und die Daten gesichert - dank modernster Mikrosystemtechnik.

Nahezu unbeachtet übernehmen Mikrosysteme in unserem Alltag immer sensiblere Aufgaben: Sie helfen, unsere Autos komfortabel und energiesparend durch den Straßenverkehr zu steuern, assistieren Ärzten bei komplizierten Operationen oder regeln unsere Heizungs- und Lüftungsanlagen. In unzähligen Bereichen des täglichen Lebens wirken innovative Mikrosysteme als winzige, unsichtbare Helfer.

Denn was die Mikrosystemtechnik ausmacht, sagt schon ihr Name: Sie entwickelt komplette Systeme im Mikrometermaßstab - Systeme, die mit ihrer Umwelt in ständiger Wechselwirkung stehen. Dafür müssen Mikrosysteme vor allem drei Dinge können: "fühlen", "bewerten" und "handeln". Die klassische Mikrosystemtechnik unterscheidet entsprechend die Sensorik für die Signalaufnahme und die Aktorik, die eine aktive Einwirkung auf die Umwelt ermöglicht.

Mikrosystemtechnik sorgt für Intelligenz

Allen Mikrosystemen ist gemeinsam, dass unterschiedliche Materialien, Komponenten und Technologien auf kleinstem Raum miteinander verknüpft werden.  Doch moderne Mikrosysteme sind mehr als die Summe ihrer Teile: Die intelligente Integration der einzelnen Bauteile zu immer komplexeren Systemen ermöglicht ganz neuartige Funktionen - bis hin zu intelligenten Produkten, die unser Leben sicherer, einfacher und bequemer machen.

Fahrassistenzsysteme, die Hindernissen eigenständig ausweichen und in kritischen Situationen einen automatischen Nothalt ausführen, Klimaanlagen, die registrieren, dass wir die Wohnung verlassen und die Leistung entsprechend herunter regeln:  In nicht allzu ferner Zukunft werden wir um uns herum immer mehr Intelligenz entdecken.  Die technologische Basis dieser Entwicklung: Neue, intelligente Mikrosysteme in unserer Alltagswelt - sogenannte "Smart Systems".

Mikrosysteme der Zukunft werden nicht nur  fühlen, bewerten und handeln, sie werden vorausschauend entscheiden und mit ihrer Umgebung kommunizieren. Sie werden zur Selbstdiagnose befähigt sein und weitgehend autonom agieren - Merkmale, die fast schon an kognitive Fähigkeiten heranreichen. Während klassische Mikrosysteme lediglich nach einem vorprogrammierten Schema funktionieren, werden "Smart Systems"  zumindest ansatzweise "denken", "verstehen" und "lernen" können.

Die Schlüsseltechnologie Mikrosystemtechnik gehört damit zu den wichtigsten Innovationsmotoren überhaupt. Denn erst sie macht intelligente Produkte möglich. Mikrosystemtechnik ist Fortschritt mit System.
Projektbeispiel
Ein Kabel für alle Fälle

Wasserstoff als sekundäre speicherbare Energie spielt in der aktuellen Debatte um die Energieversorgung der Zukunft eine große Rolle. Doch wie soll der Wasserstoff gespeichert und transportiert werden? Antwort darauf will das Forschungsprojekt "IceFuel" geben. Auf mikroverfahrenstechnischem Weg sollen neuartige Leitungssysteme entwickelt werden, die so unterschiedliche Dinge transportieren können wie Strom, Daten oder kryogene Medien - zum Beispiel flüssiger Wasserstoff bei minus 253 Grad Celsius. "IceFuel" ist ein wichtiger Beitrag für künftige Energieinfrastrukturen. Hinter dem Forschungsprojekt stehen die Evonik AG (Hanau), das Forschungszentrum Karlsruhe, der TÜV Süd und weitere  Partner.

 

• Ambient Assisted Living

  Deutschland beteiligt sich an der europäischen Initiative (nach Artikel 169 EG-Vertrag) zum Thema "Ambient Assisted Living", um Technologien für ein selbstbestimmtes Leben im Alter zu entwickeln.
  mehr (URL: http://www.aal-europe.eu/)