3. Juli 2023 | Presseinformationen:

Braunschweigs Mikroelektronik im Aufwind TU Braunschweig an vier Forschungsprojekten mit Chipdesign beteiligt

Prozessoren, Sensoren, Herzschrittmacher: Mikroelektronik ist nicht nur überall um uns herum, teilweise ist sie sogar in uns. Mit der Option, Milliarden an Transistoren und anderen Elementen auf einen winzigen Chip aufzubringen, gleicht das Designen von Mikroelektronik jedoch dem Aufbau des Legolands auf einem Fingernagel. An der Technischen Universität Braunschweig widmen sich die Wissenschaftler*innen des Instituts für CMOS Design den mannigfaltigen Möglichkeiten der Mikroelektronik. Mit gleich vier neuen erfolgreichen Projektideen profiliert sich das Institut unter Professor Vadim Issakov aktuell als einer der Spitzenstandorte des Fachs in Deutschland.

So vielfältig wie die Mikroelektronik sind auch die vier neuen Projekte, die am Institut für CMOS-Design starteten. Zusammen mit 24 Partnern aus Forschung und Industrie reichen sie von Radar- über Funktechnik bis zur Biomedizin. Gleichzeitig sollen die neuen Forschungsimpulse die weiteren Projekte des Instituts bereichern. Wenn auch jeder Chip seine spezifische Funktion hat: Jeder Fortschritt im zugrundeliegenden Chipdesign hat das Potential eine Innovationskettenreaktion auszulösen.

Rundum Radar

Gleich zwei der vier Projekte stellen Radaranwendungen in den Mittelpunkt. Bei „TIEMPO“ arbeiten Forschende von drei Universitäten gemeinsam als Teil des Schwerpunktprogramms „INTEREST“ der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG). Dabei kombinieren sie die jeweiligen Stärken von Digital- und Analogsystemen, um ein hochauflösendes dreidimensionales Radarbild in Echtzeit zu bekommen. Solch ein Super-Radar würde die bisherigen Grenzen des Machbaren um einen ganzen Satz verschieben.

Das zweite Radarprojekt, „Verano“, fördert das Bundesforschungsministerium (BMBF). Elf namhafte Partner wie Bosch, Infineon und Mercedes arbeiten hier mit den Wissenschaftler*innen der TU Braunschweig zusammen, um Fahrzeuge mit einem Rundum-Radar auszustatten. Das Ziel ist ein ganzes Netzwerk an Sensorknoten, die ihre Messdaten selbstständig verarbeiten. Mit dem Projekt gehen die Partner den nächsten Schritt für die Umgebungserkennung im Verkehr: Im Gegensatz zu Kameras ist das Radarsystem unabhängig von schlechter Sicht oder spiegelnden Oberflächen.

Minimaler Stromverbrauch

Beim BMBF-Projekt „HoLoDEC“ dreht sich alles um kompakte analoge Schaltungen, die möglichst wenig Energie verbrauchen. Zusammen entwickeln die 13 Projektpartner Methoden, die einer Vielzahl von Sensoren zugutekommen können. Die Vorteile liegen hier mitunter nicht auf, sondern in der Hand. Wenn es etwa gelingt, den Stromverbrauch um die Hälfte zu reduzieren, verdoppelt sich die Zeit, in der biomedizinische Chips im und am Körper Werte wie pH oder ähnliches messen. „Das sind potenziell Fortschritte, die uns sogar bei unserer Forschung im Quantum Valley Lower Saxony voranbringen“, erklärt Professor Vadim Issakov. „Niemand will etwa mühsam gekühlte Qubits mit stromhungriger und damit Hitze erzeugender Steuerungselektronik wieder auftauen. Da zählt jedes Milliwatt.“

Raus aus der Zelle

Die sechs Partner beim BMBF-Projekt „MassIMO“ wollen ein alternatives Mobilfunknetz demonstrieren. Bisher ist das Netz zellular. Eine Zelle ist dabei der Bereich, den ein Sendemast abdeckt. Wenn daher besonders viele Menschen am gleichen Ort Daten brauchen, kommt der jeweilige Mast der Zelle an seine Belastungsgrenze. Beim zellfreien Konzept von „MassIMO“ stehen dem Endgerät dagegen viele 6G-Kontaktpunkte auf engem Raum zur Auswahl. Je nach Datenverbrauch, verbindet man sich mit einem oder mehreren dieser Punkte. Die Projektpartner wollen diese Netzarchitektur in der Braunschweiger Lernfabrik erstmals in die Tat umsetzen. Neben dem Institut für CMOS-Design sind zudem mit der Arbeitsgruppe von Professor Eduard Jorswieck das Institut für Nachrichtentechnik sowie das Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik von der TU Braunschweig beteiligt.

Über die Projekte

TIEMPO – THz-System mit einem Schachbrett-Spreizspektrum für digitalmodulierte Radarsensoren und Kommunikations-anwendungen mit 200 GHz Bandbreite

  • Projektpartner: Technische Universität Braunschweig, Technische Universität Dresden, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
  • Fördervolumen: 1 Millionen Euro
  • Davon an die TU Braunschweig: ca. 350.000 Euro
  • Laufzeit: Bis Februar 2025

VERANO – Digitale und energieeffiziente Radarnetzwerke für heterogene E/E-Fahrzeugarchitekturen

  • Projektpartner: Infineon Technologies AG, Mercedes-Benz AG, Robert Bosch GmbH, Missing Link Electronics GmbH, Fraunhofer IPMS, Karlsruher Institut für Technologie, Universität Ulm, Ruhr-Universität Bochum, Technische Universität Braunschweig, Universität Kassel
  • Fördervolumen: 11,1 Millionen Euro
  • Davon an die TU Braunschweig: ca. 500.000 Euro
  • Laufzeit: Bis November 2025

HoLoDEC – Automatisierte Entwurfsmethoden für hocheffiziente integrierte Sensormodule in Edge-Computing-Anwendungen

  • Projektpartner: Bosch Sensortec GmbH, Infineon Technologies AG, IMST GmbH, MunEDA GmbH, BALLUFF GmbH, Fraunhofer IIS, IMMS GmbH, Hochschule Reutlingen, Technische Universität Braunschweig, Technische Universität München
  • Fördervolumen: 9,6 Millionen Euro
  • Davon an die TU Braunschweig: ca. 500.000 Euro
  • Laufzeit: Bis September 2025

MassIMO – Cell Free Massive MIMO Systems

  • Projektpartner: Infineon Technologies AG, Erisson Antenna Technology Germany GmbH, Technische Universität Braunschweig, Fraunhofer HHI, eesy-ic GmbH
  • Fördervolumen: 8,7 Millionen Euro
  • Davon an die TU Braunschweig: ca. 1 Millionen Euro
  • Laufzeit: Bis Juni 2025