Das Innovationsfeld

Mikro- und Nanoelektronik sowie Carbonbeton sind Key-Enabling-Technologien, die als Basis der digitalen bzw. analogen Welt Innovationen maßgeblich ermöglichen und voranbringen. Die Aktivierung der traditionell "inaktiven" gebauten Umwelt durch die Kombination dieser beiden Basistechnologien ermöglicht und eröffnet ein weites Feld an Funktions- und Produktinnovationen. Die damit verbundenen technologischen Herausforderungen des digitalen Wandels mit den Kernbereichen Smart City (inkl. Smart Home – multimediale Steuerung, Regelung und Interaktion) und autonomes Fahren (intelligente Verkehrsleittechnik und Verkehrsraumüberwachung) sowie Industrie 4.0 (Virtual/Augmented Reality für die Struktur- und Zustandsüberwachung sowie intelligente Funkübertragungssysteme) und Internet der Dinge (drahtlose Datenübertragung über Repeater in der baulichen Infrastruktur oder integrierte LiFi-Systeme) sind jedoch auf Seiten der Werkstoffe, der Elektronik und der technologischen Machbarkeit momentan nur sporadisch definiert. An dieser Stelle möchte das Innovationsforum CoolCarbonConcrete ansetzen, um durch branchenübergreifende Zusammenarbeit die Entwicklung neuer Produkte und Lösungen voranzutreiben. Insbesondere für KMU bietet das Innovationsforum CoolCarbonConcrete die Chance, Zutritt zu potenziell neuen Marktbereichen zu erlangen sowie ihren Produkten und Dienstleistungen neue Mehrwehrte hinzuzufügen und daraus neue Geschäftsmodelle abzuleiten.

Die Akteure

Der Cool Silicon e.V. hat im Rahmen des Spitzenclusterwettbewerbs des Bundesministeriums für Bildung und Forschung bereits eine Vielzahl an Projekten umgesetzt. Kern aller Projekte ist die Entwicklung energieeffizienter Informations- und Kommunikationstechnologien. Cool Silicon beflügelt mit seiner Arbeit den Wissenstransfer von der universitären Forschung in die Industrie, was insbesondere den mittlerweile 65 Mitgliedern – Unternehmen (darunter 35 KMU) und Forschungseinrichtungen aus der führenden Mikroelektronikregion Silicon Saxony – zugutekommt. Das Netzwerk bündelt zudem vielfältiges Know-how auf dem Gebiet der branchenübergreifenden Vernetzung.

Das C³-Carbon Concrete Composite-Projekt entwickelt mit über 160 Partnern aus Forschung, Unternehmen (davon 39 KMU) und Verbänden einen neuen Materialverbund aus Carbonfasern und Hochleistungsbeton. C³-Carbon Concrete Composite ist das derzeit größte Forschungsprojekt im deutschen Bauwesen.

Mit Hilfe des Innovationsforums CoolCarbonConcrete sollen gezielt Kooperationspotenziale und Projektideen für die Integration von Mikro- und Nanoelektronik in Carbonbeton erforscht und neue Funktionalitäten aufgezeigt werden. Die interdisziplinäre Vernetzung zwischen Vertretern des Bauwesens und der Mikro-/Nanoelektronik unterstützt damit die Entwicklung innovativer Produkte und Dienstleistungen an den Schnittstellen dieser beiden Branchen.

Die Perspektiven

Lösungen

Die Funktionalisierung von passiven Gegenständen und Strukturelementen durch Elektronik ist seit der Entwicklung integrierter Schaltkreise und deren Miniaturisierung ein steter Begleiter technologischer Trends. Die Technologie des Carbonbetons bietet für die Umsetzung der funktionalen Integration einen völlig neuen Ansatz, da das Carbongelege im Inneren ähnlich zur Elektronikintegration in Faserverbundbauteile oder Smart Textilien als Träger dienen kann. Damit sind beispielsweise die Integration von Beleuchtungselementen und Telekommunikationskomponenten über Sensoren und Ortungssysteme sowie Zustandsüberwachung im Sinne von Schadensvorhersage, -prävention und -detektion bis hin zur Funktionalisierung (Heizfunktion, Energiespeicher etc.) des Carbongeleges denkbar.

Potenziale für die Partner

Das Innovationsforum CoolCarbonConcrete bietet den beteiligten Partnern aus Forschung und Wirtschaft die Möglichkeit, das interdisziplinäre und innovative Themenfeld "Elektrik- und Elektronikintegration in Carbonbeton" zu erschließen und neue Partner und Kooperationen in den jeweils anderen Branchen zu finden. Auf diese Weise sollen sowohl bestehende Ideen und Forschungsergebnisse der Umsetzung im Sinne von innovativen, marktfähigen Produkten zugeführt als auch darüber hinaus neue Ideen und Forschungsfelder aufgedeckt werden. Damit schafft das Innovationsforum bei den beteiligten Akteuren eine deutlich
verbreiterte Kenntnis-, Wissens- und Verständnisbasis für das Innovationsfeld. Ob neue Geschäftsmodelle für KMU oder die erhebliche Erweiterung der Partnerstruktur auf Mitgliederebene der beteiligten Netzwerke oder die dauerhafte Verzahnung des Cool Silicon e. V. mit dem Carbon Concrete Composite e.V., das Innovationsforum CoolCarbonConcrete wird nicht nur Ansätze dafür aufzeigen, sondern eine tragfähige Basis bilden.

Kompetenzprofil

In der Region zwischen Dresden, Freiberg und Chemnitz findet sich eine einzigartige Ballung von Unternehmen und Forschungsinstituten mit Know-how in den Bereichen Mikro- und Nanoelektronik, Nanotechnologie, Intelligente Kommunikation, Energieeffiziente Systeme, Smart Systems und vernetzte Sensorik sowie Organische und Flexible Elektronik. Durch die Technische Universität Dresden, die als einer der wesentlichen Partner am Vorhaben – C³-Carbon Concrete Composite – beteiligt ist, ist zusätzlich eine starke Verankerung im Umfeld des sächsischen Bauwesens gewährleistet. Neben der Entwicklung des Baustoffes Carbonbeton ist eine der ichtigsten Aufgaben des C³-Carbon Concrete Composite-Projekts, die Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Organisationen, Disziplinen und Branchen zu ermöglichen.

Das Innovationsforum CoolCarbonConcrete wird daher die Akteure und damit die Kompetenzen aus Elektronikentwicklung, Elektronikintegration, Carbonbetonbau und anderen angrenzenden Technologiefeldern (z.B. Optoelektronik und Textilindustrie) erstmalig zusammenführen, um potenzielle Partner und Kooperationen in den jeweils anderen Branchen zu finden. Darüber hinaus werden die grundlegenden technologischen Randbedingungen des Innovationsfeldes detailliert erfasst sowie das Innovationspotenzial und die Voraussetzungen für eine nachhaltige Verwertung für den Mittelstand aufgezeigt.

Kontakt

Stefan Uhlig
Cool Silicon - Forschungsgemeinschaft für Energieeffizienz in der Mikro- und Nanoelektronik e.V.
c/o Silicon Saxony Management GmbH
Manfred-von-Ardenne-Ring 20
01099 Dresden
Tel.: +49 351 8925-802
Fax: +49 351 8925-801
E-Mail: stefan.uhlig[at]cool-silicon.de
www.cool-silicon.de