Eingebettete Systeme: Hidden Champions der Industrie

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Über 98 Prozent aller produzierten Chips werden in so genannte ‘eingebettete Systeme’ eingebaut. Das sind insbesondere Mikrocomputer, die meist unsichtbar in Geräten, Maschinen, Anlagen oder Autos integriert werden. Im Auto steuern sie beispielsweise Infotainment-Systeme, Scheibenwischer, Stabilitätskontrolle (ESP), Bremsassistent, Tempomat oder Einparkhilfe.

Beim neuen Transport-Airbus A400M sorgen eingebettete Systeme für eine sichere Be- und Entladung während des Fluges. Das Öffnen der Ladeklappe in der Luft verändert die Flugeigenschaften, beim Abwurf schwerer Lasten kann sich die Gewichtsverteilung abrupt verändern. Ladeklappe, Kräne und Winden sind mit umfangreichen Messsystemen ausgestattet und werden von Software gesteuert.

“Um die Querschnittstechnologie der eingebetteten Systeme zu stärken und die deutsche Spitzenposition auf diesem Sektor zu erhalten, brauchen wir eine fokussierte Forschung”, sagte Scheer. Die strategischen Forschungsfelder werden in einer Nationalen Roadmap Embedded Systems beschrieben. Wissenschaftler sowie Fachleute von mehr als 30 Unternehmen verschiedener Branchen haben den Forschungsbedarf ermittelt und geben Empfehlungen, wie die Forschungsstrategie umgesetzt werden kann. Beteiligt waren Informationstechnik, Automobilbau, Luft- und Raumfahrt, Automatisierungstechnik, Maschinen- und Anlagenbau, Medizintechnik, Energietechnik und Telekommunikation. Unterstützt wird die Roadmap von Verbänden, unter anderem Bitkom, VDI, VDE, VDMA und ZVEI.

Die Roadmap identifiziert sechs Forschungsschwerpunkte, etwa so genannte Autonome Systeme: Wenn unter extremen Bedingungen (zum Beispiel bei der Erschließung von Rohstoffen am Meeresboden) kritische Funktionen weitgehend ohne menschlichen Eingriff gesichert werden müssen, sind Autonome Systeme die Technologie der Wahl. Sie passen sich so an, dass sie in kaum bekannten Umgebungen und unter schwer zu beschreibenden Bedingungen die geforderte Leistung selbständig erbringen.

Die Roadmap zeigt, welche Innovationen und Fertigkeiten schwerpunktmäßig entwickelt werden müssen. Der branchenübergreifende Forschungsaufwand wird für die kommenden zehn Jahre auf rund 2,5 Milliarden Euro geschätzt. Auf nationaler Ebene sollten die Fördervorhaben aus Sicht der Autoren bei der Innovationsallianz SPES 2020 angesiedelt werden, die im Rahmen der Hightech-Strategie der Bundesregierung geschaffen worden war. International sollte die Europäische Technologieplattform ‘Advanced Research and Technology for Embedded Intelligence and Systems’ (ARTEMIS) zuständig sein. Zudem sollte auf europäischer Ebene ein regulatorischer Rahmen geschaffen werden, in dem Standards etabliert werden, die offen und branchenübergreifend anwendbar sind.

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