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Electronics Based Systems – die Basis unserer Zukunft#

Elektronikbasierte Systeme haben längst Einzug in unseren Alltag gehalten, bewusst in Form neuer technischer Gadgets und unbewusst in Form von Embedded Systems – das sind Mini-Computer und andere elektronische Komponenten, die in Gegenständen und Infrastruktur verbaut sind.#

Von

Birgit Baustädter


Aus unserem vertrauten Leben sind Electronics Based Systems also nicht mehr wegzudenken. Aber sie werden auch in Zukunft unsere Umgebung prägen, als Basis – darin sind sich Forschendeeinig – vieler innovativer Entwicklungen.

Die TU Graz hat sich im Herzen der österreichischen Elektronikindustrie als wichtige Forschungspartnerin etabliert. Konsequent weitergeführt wird dieser Weg durch die jüngste Ansiedlung des Silicon Austria Labs (SAL) Headquarters am TU Graz-Campus Inffeldgasse. Gemeinsam gründeten die Universität und die industrienahe Forschungseinrichtung zudem die ersten beiden universitären TU Graz-SAL Research Labs Österreichs, in denen an den Grundlagen zuverlässiger, elektronischer Systeme geforscht wird – immer mit einem konzentrierten Blick auf die Bedürfnisse der Industrie.

Gleichzeitig eröffnete das neue Electronics Based Systems Building an der TU Graz – ein Forschungs- und Entwicklungszentrum im Bereich Sensortechnik und Mikroelektronik. Ebenfalls in diesem Frühjahr wurde das FFG-Qualifizierungsprogramm InnoEBS im Bereich Electronics Based Systems vorgestellt, das Partnern aus der heimischen Elektronikindustrie die Möglichkeit gibt, ihr Personal zu zertifizierten EBS-Fachkräften ausbilden zu lassen. Und mit dem Cybersecurity Campus Graz gründete die TU Graz gemeinsam mit dem Prüf- und Zertifizierungsunternehmen SGS 2019 einen Forschungshub, der sich der Sicherheit in unserer zunehmend vernetzten Welt widmet.

Die TU Graz hat sich im Bereich elektronikbasierter Systeme ebenso auf die wissenschaftlichen Grundlagen wie auch auf die industrielle Anwendung fokussiert und ist Teil eines interdisziplinären Netzwerks von internationaler Strahlkraft. Die Silicon AustriaLabs sollen zum drittgrößten Forschungszentrum Österreichs und zu einer fixen Größe in der weltweiten Forschungslandschaft werden. Eine Verbindung mit elektrischer Strahlkraft für die Zukunft also, möchte man sagen.

Exemplarisch für die vielen in diesem Bereich an der TU Graz tätigen Forschenden erklären Bernd Deutschmann, Bernhard Aichernig, Marcel Baunach, Alexander Bergmann, Peter Hadleyund Wolfgang Bösch, was für sie elektronikbasierte Systemesind, wie sie unsere Zukunft beeinflussen und woran an der TU Graz aktuell geforscht wird.

BERND DEUTSCHMANN: Elektronische Systeme sind heute überall: Im Handy, Computer, Flugzeug oder Auto – es gibt kein technisches Gerät, in dem nicht Elektronik verpackt ist. Die Mikroelektronik wird die Zukunft gestalten – sie ist fingernagelgroß und kann wahnsinnig viel.

„Was viele nicht wissen, ist, dass die Grundbausteine vieler aktueller Technologien aus Österreich kommen“, ist Bernd Deutschmann wichtig zu betonen. „Technologien wie NFC und RFID haben ihren Ursprung in österreichischen Labors und in den meisten namhaften Mobiltelefonen sind Mikrochips heimischer Firmen verbaut.“ Deutschmann ist Leiter des Instituts für Elektronik an der TU Graz und hat buchstäblich Strom im Blut. Er hat sich zum Ziel gesetzt, die Elektrotechnik beim jungen, talentierten Nachwuchs wieder beliebter zu machen, denn, so ist er sicher: „Der Elektronik gehört die Zukunft. Es gibt heute kein technisches Gerät, in dem nicht Elektronik verpackt ist.“Electronics Based Systems – die Basis unserer ZukunftBirgit Baustädte

Gerade erst hat er einen weiteren Schritt gesetzt: Gemeinsam mit Bernhard Auinger von SAL leitet er eines von zwei TU Graz-SAL Research Labs an der TU Graz, in dem Grundlagenforschung mit Blick auf die umliegende Halbleiterindustrie umgesetzt werden soll. Das Thema begleitet Deutschmann schon sein ganzes Forschungsleben und wird auch im Zentrum des neuen Forschungslabors stehen – elektromagnetische Verträglichkeit. „Elektronische Geräte arbeiten nicht alleine. Sie verursachen Störemissionen, die die Umgebung genauso beeinflussen, wie die Geräte selbst von Störemissionen aus der Umgebung beeinflusst werden.“ Ein Anruf am Mobiltelefon, der den Radioempfang stört, ist ein harmloses Beispiel. Massivere Störemissionen können empfindliche Geräte fehlerhaft arbeiten oder gar ganz ausfallen lassen. Bei sicherheitsrelevanten Anwendungen in einem Fahrzeug beispielsweise kann aus dieser kleinen Unverträglichkeit schnell ein massives Sicherheitsproblem werden. „Vor Jahren haben wir zum Beispiel entdeckt, dass schon Handystrahlung Schutzmechanismen in Autos außer Kraft setzt und so die Insassen gefährdet.“

Ziel seines TU Graz-SAL EMCC and Radio InterOp Lab (EMCC LAB) ist es, zu erforschen, wie verschiedene elektronische Systeme sicher koexistieren können und wie das bereits in der Entwicklung simuliert und gemessen werden kann. „Wir möchten einen digitalen Zwilling entwickeln, über den schon von vornherein Störproblematiken erkannt und gebannt werden können.“

BERNHARD AICHERNIG:Elektronikbasierte Systeme basieren auf Hardwarekomponenten, aber auch auf Software. Moderne Systeme zeichnen sich durch eine zunehmende Komplexität aus: Sie sind vernetzt und integrieren künstliche Intelligenz.

Das zweite TU Graz-SAL Research Lab an der TU Graz beschäftigt sich mit der Zuverlässigkeit von Embedded Systems – also von kleinen, in andere Gegenstände integrierten elektronischen Systemen.Geleitet wird das TU Graz-SAL Dependable Embedded Systems Lab (DES LAB) von Bernhard Aichernig, Institut für Softwaretechnologie, und Andreas Rechberger von Silicon Austria Labs.