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14.12.10 23:36 Alter: 9 Jahre
Kategorie: Solar, Top-News, Unternehmens-News
Von: Arno Kral / Nina Eichinger

Neuland für mehr Energieeffizienz bei erneuerbaren Energien

Sechs Firmen mit neuartigen Siliziumkarbid- und Galliumnitrid-auf-Silizium-Halbleitern die Photovoltaik-Effizienz verdoppel ohne die Anlagen signifikant zu verteuern. IT- und CE-Geräte profitieren davon.


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Axitron Beschichtungsanlage

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Neubiberg – Aixtron, Azzurro Semiconductors, Microgan, Infineon Technologies, Sicrystal und SMA Solar Technology wollen im Rahmen des deutschen Forschungsprojekts "Neuland" Energieverluste halbieren, wovon erneuerbare Energien, Telekommunikations- und Beleuchtungssysteme profitieren können. Neuland steht für "Neuartige Leistungs-Bauelemente mit hoher Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit auf der Basis von Verbindungs-Halbleitern mit großer Bandlücke". Vor dem Hintergrund des weltweit steigenden Energiebedarfs ist eine effizientere Energienutzung ein wichtiger Hebel zur Reduzierung der CO2-Emissionen und zur Sicherung der Verfügbarkeit bezahlbarer Energie. Sechs Partner aus der Halbleiter- und Solarindustrie wollen mit dem Projekt NEULAND, das das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit knapp 5 Millionen Euro fördert, gemeinsam neue Wege bei der effizienten Nutzung von Strom aus erneuerbaren Energien gehen. 

Neuartige Halbleiter-Bauelemente auf Basis von Siliziumkarbid (SiC) und Galliumnitrid auf Silizium (GaN-on-Si) die Verluste beispielsweise in Wechselrichtern, bei der Einspeisung von in Photovoltaik-Energie ins Stromnetz benötigt werden, um bis zu 50 Prozent zu senken – und das, ohne die Kosten der Anlagen signifikant zu erhöhen. In Schaltnetzteilen von Desktop- und Laptop-PCs, Flachbildfernsehern, Servern und Telekommunikationsanlagen sollen die neuen Bauelemente in Zukunft ebenfalls die Verluste im etwa halbieren. 

Das Projekt "Neuland" läuft bis Mitte 2013, die Projektleitung liegt bei Infineon. Es wird vom BMBF auf Grundlage der Hightech-Strategie der Bundesregierung (Programm „Informations- und Kommunikationstechnologie 2020“ (IKT 2020)) im Rahmen der Förderbekanntmachung „Leistungselektronik zur Energieeffizienzsteigerung (LES)“ mit einem Beitrag von etwa 4,7 Millionen Euro bei einer Förderquote von 52,6 Prozent gefördert. 

Hintergrund 
Das Material SiC wird bereits seit rund zehn Jahren in Schottky-Dioden verwendet. Sie sorgen dafür, dass bei der Strom- und Spannungswandlung in Schaltnetzteilen deutlich weniger Verluste entstehen. Sie kommen vor allem in Schaltnetzteilen für PCs oder Fernseher, in Solar-Wechselrichtern und Motorantrieben zum Einsatz.

Das Material GaN kommt derzeit hauptsächlich in weißen Leuchtdioden zum Einsatz. Seit 2006 wird untersucht, inwiefern sich dieses Material für Leistungsanwendungen eignet. Die NEULAND-Forschungsarbeiten werden zeigen, für welche Anwendungen GaN-Bauelemente an die Zuverlässigkeit, Einsetzbarkeit und den Kostenrahmen heutiger SiC-Bauelemente heranreichen oder diese übertreffen, um die Energieeffizienz-Vorteile einer geringeren Verlustleistung über die gesamte Palette der Verbraucherelektronik einzuführen. 
Das Projektkonsortium umfasst ausgeprägte Expertise zu SiC und GaN über einen sehr großen Bereich der Wertschöpfungskette. Als Anlagenhersteller für die Halbleiterfertigung ist AIXTRON vertreten und als Waferhersteller die Unternehmen SiCrystal und AZZURRO. Das Bauelemente-Know-how kommt von MicroGaN und Infineon und die Erfahrung zur Systemtechnik im Solarbereich vom Unternehmen SMA Solar Technology. 

Über Aixtron
Die Aixtron AG zählt zu den führenden Anbietern von Depositions-Anlagen für die Halbleiterindustrie. Die Produkte der Gesellschaft werden weltweit von einem breiten Kundenkreis zur Herstellung von leistungsstarken Bauelementen für elektronische und opto-elektronische Anwendungen auf Basis von Verbindungs-, Silizium- und organischen Halbleitermaterialien sowie Kohlenstoff-Nanostrukturen genutzt. Diese Bauelemente werden in der Displaytechnik, der Signal- und Lichttechnik, Glasfaser-Kommunikationsnetzen, drahtlosen und mobilen Telefonie-Anwendungen, der optischen und elektronischen Datenspeicherung, der Computer-Technik sowie einer Reihe anderer High-Tech-Anwendungen eingesetzt. Die Aktien des 1983 gegründeten Unternehmens mit Sitz in Herzogenrath sind im Prime Standard der Frankfurter Wertpapierbörse und in Form von American Depositary Shares (ADS) am Global Market der NASDAQ notiert. 

Über Azzurro
Die Azzurro Seminconductors AG besteht seit sieben Jahren und hat sich auf das epitaktische MOVPE-Wachstum (Metalorganic Vapour Phase Epitaxy) spezialisiert. Der Fokus liegt auf dem Abscheiden von Galliumnitrid-Schichten auf Silizium-Substraten bis zu einem derzeitigen Wafer-Durchmesser von 150 mm. Adressiert werden die zwei hochvolumigen Anwendungsbereiche von LED- und Hochvoltanwendungen.

Über Infineon 
Die Infineon Technologies AG bietet Halbleiter- und Systemlösungen an, die drei zentrale Herausforderungen der modernen Gesellschaft adressieren: Energieeffizienz, Mobilität sowie Sicherheit. Mit weltweit rund 26.650 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern erzielte Infineon im Geschäftsjahr 2010 (Ende September) einen Umsatz von 3,295 Milliarden Euro. Das Unternehmen ist in Frankfurt unter dem Symbol "IFX" und in den USA im Freiverkehrsmarkt OTCQX International Premier unter dem Symbol "IFNNY" notiert. 

Über Microgan
Die Microgan GmbH entwickelt extrem schnelle Leistungs-Halbleiterbauelemente, die Schlüsselkomponenten für energieeffiziente Schaltungen und Anwendungen darstellen. Diese Bauelemente sind prädestiniert sowohl für alle Arten von Netzteilen als auch für solare bzw. Windkraft-Energieerzeugung, um die Systemleistung entscheidend zu verbessern bei gleichzeitiger Kostenreduktion. Seit der Gründung in 2002 als Ausgründung der Universität Ulm hat MicroGaN wesentliche Pionierarbeit geleistet, um Hochleistungsbauelemente basierend auf dem neuen Materialsystem Galliumnitrid (GaN) zu entwerfen und zu fertigen. Microgan hat erfolgreich erste Bauelemente in der 600V-Klasse entwickelt, die mit ihren Spezifikationen bereits vergleichbar sind zu den besten der konkurrierenden Technologien, jedoch bezüglich Steigerung der Leistungseffizienz enorme Vorteile bieten. MicroGaN fertigt auf 4- und 6-Zoll Substraten mit einer eigens entwickelten, hoch flächeneffizienten 3D-GaN Technologie. Diese Fertigungsvorteile ermöglichen bereits mit Produktstart konkurrenzfähige Markteintrittspreise. 

Über Sicrystal 
Die Sicrystal AG, gegründet im Jahr 1996, ist eine Aktiengesellschaft mit Geschäftssitz in Erlangen. SiCrystal produziert und liefert weltweit hochwertige einkristalline Siliziumkarbid-Substrate. Typische Anwendungsbereiche, die bereits heute von SiC-Bauelementen profitieren, sind unter anderem Optoelektronik, Sensorik, Leistungselektronik, Hochfrequenzelektronik. SiCrystal beherrscht den kompletten Fertigungsprozess der Herstellung von Siliziumkarbid-Substraten, angefangen bei der numerischen Simulation, über Kristallzüchtung, Scheibenbearbeitung, Charakterisierung bis hin zur Qualitätskontrolle. Unser Know-how ist durch zahlreiche Patente geschützt. 

Über die SMA Solar Technology AG 
Die SMA Gruppe ist mit einem Umsatz von 934 Mio. Euro im Jahr 2009 Weltmarktführer bei Photovoltaik-Wechselrichtern, einer zentralen Komponente jeder Solarstromanlage. Sie hat ihren Hauptsitz in Niestetal bei Kassel sowie 15 Auslandsgesellschaften auf vier Kontinenten. Die Unternehmensgruppe beschäftigt mehr als 5.500 Mitarbeiter (inkl. Zeitarbeitskräfte). SMA produziert ein breites Spektrum von Wechselrichtertypen, das geeignete Wechselrichter für jeden eingesetzten Photovoltaik-Modultyp und alle Leistungsgrößen von Photovoltaikanlagen bietet. Das Produktspektrum beinhaltet sowohl Wechselrichter für netzgekoppelte Photovoltaikanlagen als auch für Inselsysteme. Seit 2008 ist die Muttergesellschaft SMA Solar Technology AG im Prime Standard der Frankfurter Wertpapierbörse (S92) notiert und im TecDAX gelistet. SMA wurde in den vergangenen Jahren mehrfach für ihre herausragenden Leistungen als Arbeitgeber ausgezeichnet.  


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