Forschungsteam von Infineon und der TU Chemnitz gehörte zu den drei Nominierten des Deutschen Zukunftspreises

Mit revolutionären Energiesparchips sollen große Antriebe elektrifiziert werden – Strom in hohen Spannungsklassen kann nun zuverlässiger, schneller und leistungsstärker als bisher geschaltet werden

Ein Forschungsteam der Infineon Technologies AG und der Professur Leistungselektronik (Leitung: Prof. Dr. Thomas Basler) der Technischen Universität Chemnitz zählte zu den drei Nominierten für den „Deutsche Zukunftspreis – Preis des Bundespräsidenten für Technik und Innovation“, der am 27. November 2024 von Bundespräsident Frank-Walter Steinmeier in Berlin vergeben wurde. Insgesamt waren im Wettbewerbsverfahren 29 Vorschläge von den 20 vorschlagsberechtigten Institutionen eingegangen. Als am Abend feststand, dass die Forschenden der TU Chemnitz und von Infineon mit ihrer Zukunftsidee „Power für die Energiewende – Große Antriebe elektrifizieren mit revolutionären Energiesparchips“ am Ende nicht die Nase vorn hatten, war die Enttäuschung dennoch nicht groß. „Bereits die Nominierung für den renommierten Preis und damit die Teilnahme an der festlichen Preisverleihung war für uns eine große Ehre und wir blicken dem weiterhin erfolgreichen Markteintritt unserer innovativen Siliziumkarbid-Leistungshalbleitermodule, die ein sehr hohes Energieeinsparungspotenzial haben, sehr optimistisch entgegen“, sagte Prof. Dr. Thomas Basler nach der Preisverleihung und fügte hinzu: „Es war eine interessante Reise bis hierher. Wir freuen uns sehr unter den drei Nominierten gewesen zu sein. Gleichzeitig freue ich mich, dass wir mit unserer Leistungselektronik eine Aufmerksamkeit bekommen und der Öffentlichkeit zeigen, wie wir mit diesem Feld die Energiewende gestalten. Diesen Schwung wollen wir nutzen, um auch für junge Menschen Vorbild-Forschende zu sein und zeigen, dass MINT-Fächer sehr attraktiv sind.“

„Prof. Basler und sein Team haben einen äußerst wertvollen Beitrag zur Energiewende geleistet – und dabei deutlich gemacht, dass die TU Chemnitz mit starken Partnerinnen und Partnern aus der Wirtschaft wichtige Zukunftsthemen unserer Gesellschaft adressiert. Mit der Nominierung für den Deutschen Zukunftspreis, dem Preis des Bundespräsidenten für Technik und Innovation, haben Prof. Basler und das Forschungsteam der Infineon Technologies AG eine enorme Wertschätzung erfahren, die allein als herausragender Erfolg zu werten ist und zu der ich ganz herzlich gratulieren möchte“, sagt Prof. Dr. Gerd Strohmeier, Rektor der TU Chemnitz.

Das Team um Dr. Konrad Schraml und Dr. Caspar Leendertz (Infineon) und Prof. Dr. Thomas Basler (TU Chemnitz) schuf in der Zeit von 2017 bis 2023 die Basis für eine neue Generation von hocheffizienten Stromrichtern. Die von ihnen entwickelten Siliziumkarbid-Leistungshalbleitermodule, die das Herzstück von Stromrichtern bilden, waren von Beginn an eine Erfolgsgeschichte. Sie sind kleiner, leichter, zuverlässiger, leistungsstärker und effizienter als ihre Vorgänger aus Silizium. „Die innovativen Siliziumkarbid-Leistungshalbleitermodule sparen viel Strom, überall dort, wo viel Strom fließt – etwa bei der Stromerzeugung in Windkraftanlagen oder Solarparks, bei der Stromübertragung und vor allem bei den Endverbraucherinnen und Endverbrauchern“, erläutert Basler.

Durch die Entwicklung ihres neuartigen 3300V Energiesparchips aus Siliziumkarbid mit innovativer Kupferkontaktierung ist es dem Team gelungen, die Schaltverluste um 90 Prozent zu senken und gleichzeitig die Zuverlässigkeit um das Zehnfache zu steigern. Dementsprechend können nicht nur große Mengen an Energie eingespart werden, sondern durch die deutlich höhere Leistungsdichte des neuen Moduls auch große Antriebe elektrifiziert werden, die bisher den fossilen Brennstoffen vorbehalten waren. Beispielsweise kann eine einzelne E-Lok mit einem Siliziumkarbid-Antriebsystem ca. 300 MWh pro Jahr im Vergleich zur bisherigen siliziumbasierten Lösung einsparen, was ungefähr dem Jahresenergiebedarf von 100 Einfamilienhäusern entspricht. Die hohe Energiedichte ermöglicht aber auch neue Anwendungsfelder, z. B. bei der Elektrifizierung des Schwerlastverkehrs, der Schifffahrt und des Flugverkehrs. Auch beim Energiemanagement von großen Batteriespeichern oder bei der Produktion von grünem Wasserstoff kann das neue Modul seinen Beitrag leisten.

Der Bedarf weltweit an den bei Infineon hergestellten, siliziumkarbidbasierten Leistungshalbleitermodulen ist immens, wovon auch die Gesellschaft durch die Schaffung zahlreicher Arbeitsplätze profitiert. Diese entstehen nicht nur bei Infineon selbst, sondern auch bei vielen anderen Firmen in nachgelagerten Wertschöpfungsketten.

„Bereits die Nominierung von Herrn Prof. Basler und seinem Team für den Zukunftspreis zeigt, welche großartige Arbeit an der TU Chemnitz geleistet wird, gerade auch mit Blick auf die Herausforderungen der Zukunft. Somit wird einerseits ein wichtiger Forschungsimpuls aus Chemnitz gesetzt und darüber hinaus die Attraktivität der Hochschule und der Stadt gestärkt. Deshalb ist für Enttäuschung kein Platz, sondern für Stolz auf die Leistung“, sagt Ralph Burghart, Vorsitzender des Hochschulrates.

Hintergrund: Deutscher Zukunftspreis – Preis des Bundespräsidenten für Technik und Innovation

Der „Deutsche Zukunftspreis – Preis des Bundespräsidenten für Technik und Innovation“ gilt als eine der wichtigsten Wissenschaftsauszeichnungen in Deutschland und ist mit 250.000 Euro dotiert. Er wird seit 1997 jährlich vergeben. Bei diesem nationalen Leistungsvergleich werden herausragende technische, ingenieur- oder naturwissenschaftliche Neuerungen sowie solche aus dem IT-Bereich ausgezeichnet. Der Bundespräsident würdigt damit Wissenschaftlerinnen, Wissenschaftler, Ingenieurinnen und Ingenieure, die mit exzellenter Grundlagen- und Spitzenforschung Lösungen für drängende gesellschaftliche Herausforderungen entwickeln, die das Potenzial haben, wirtschaftlich erfolgreich zu sein und neue Wachstumsfelder zu erschließen. Der „Deutsche Zukunftspreis – Preis des Bundespräsidenten für Technik und Innovation“ wurde 2024 vergeben an Dr. Norwin von Malm, Stefan Grötsch und Dr. Hermann Oppermann für ihr Projekt „Digitales Licht – intelligente LED-Technologie für die Welt von morgen“. www.deutscher-zukunftspreis.de

Ausführliche Beschreibung der Innovation „Power für die Energiewende – Große Antriebe elektrifizieren mit revolutionären Energiesparchips“ des Teams von Infineon und der TU Chemnitz: https://www.deutscher-zukunftspreis.de/de/team-3-2024

Weitere Informationen erteilt Prof. Dr. Thomas Basler, Telefon 0371 531-37843, E-Mail thomas.basler@etit.tu-chemnitz.de.

Mario Steinebach
27.11.2024

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