Aus dem Themenbereich Hightech-Strategie

Mikrosystemtechnik

Klein, kleiner, Mikrosysteme - hier im Vergleich zu einem Golfball © Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM

Eine ungeschickte Bewegung und das Notebook fällt vom Schreibtisch. Noch vor wenigen Jahren hätte dies das Aus für die Festplatte bedeutet, die Daten wären unwiederbringlich verloren gegangen. Heute aber misst ein Sensor die Bewegung  und erkennt, dass der Rechner in Schieflage gerät. Blitzschnell wird die Festplatte ausgeschaltet und die Daten gesichert - dank modernster Mikrosystemtechnik.

Nahezu unbeachtet übernehmen Mikrosysteme in unserem Alltag immer sensiblere Aufgaben: Sie helfen, unsere Autos komfortabel und energiesparend durch den Straßenverkehr zu steuern, assistieren Ärzten bei komplizierten Operationen oder regeln unsere Heizungs- und Lüftungsanlagen. In unzähligen Bereichen des täglichen Lebens wirken innovative Mikrosysteme als winzige, unsichtbare Helfer.

Denn was die Mikrosystemtechnik ausmacht, sagt schon ihr Name: Sie entwickelt komplette Systeme im Mikrometermaßstab - Systeme, die mit ihrer Umwelt in ständiger Wechselwirkung stehen. Dafür müssen Mikrosysteme vor allem drei Dinge können: "fühlen", "bewerten" und "handeln". Die klassische Mikrosystemtechnik unterscheidet entsprechend die Sensorik für die Signalaufnahme und die Aktorik, die eine aktive Einwirkung auf die Umwelt ermöglicht.

Mikrosystemtechnik sorgt für Intelligenz

Allen Mikrosystemen ist gemeinsam, dass unterschiedliche Materialien, Komponenten und Technologien auf kleinstem Raum miteinander verknüpft werden.  Doch moderne Mikrosysteme sind mehr als die Summe ihrer Teile: Die intelligente Integration der einzelnen Bauteile zu immer komplexeren Systemen ermöglicht ganz neuartige Funktionen - bis hin zu intelligenten Produkten, die unser Leben sicherer, einfacher und bequemer machen.

Fahrassistenzsysteme, die Hindernissen eigenständig ausweichen und in kritischen Situationen einen automatischen Nothalt ausführen, Klimaanlagen, die registrieren, dass wir die Wohnung verlassen und die Leistung entsprechend herunter regeln:  In nicht allzu ferner Zukunft werden wir um uns herum immer mehr Intelligenz entdecken.  Die technologische Basis dieser Entwicklung: Neue, intelligente Mikrosysteme in unserer Alltagswelt - sogenannte "Smart Systems".

Mikrosysteme der Zukunft werden nicht nur  fühlen, bewerten und handeln, sie werden vorausschauend entscheiden und mit ihrer Umgebung kommunizieren. Sie werden zur Selbstdiagnose befähigt sein und weitgehend autonom agieren - Merkmale, die fast schon an kognitive Fähigkeiten heranreichen. Während klassische Mikrosysteme lediglich nach einem vorprogrammierten Schema funktionieren, werden "Smart Systems"  zumindest ansatzweise "denken", "verstehen" und "lernen" können.

Die Schlüsseltechnologie Mikrosystemtechnik gehört damit zu den wichtigsten Innovationsmotoren überhaupt. Denn erst sie macht intelligente Produkte möglich. Mikrosystemtechnik ist Fortschritt mit System.

Forschungsförderung ist Mittelstandsförderung

Der Mikrosystemtechnik-Markt zeichnet sich durch einen besonders großen Anteil hoch spezialisierter Mittelständler aus, die kundenspezifische Lösungen anbieten. Diesem Umstand trägt auch die Förderung durch das BMBF Rechnung. So wurden in den letzten fünf Jahren ganze 75 Prozent des Industrieanteils an der Gesamtförderung kleinen und mittleren Unternehmen zur Verfügung gestellt.

Und auch die laufende MST-Forschungsförderung durch das Förderprogramm "Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT 2020)" konzentriert sich auf Verbundprojekte, die neben Forschungseinrichtungen und Großunternehmen insbesondere auch kleine und mittlere Unternehmen einbeziehen. Auf diese Weise wird nicht nur eine schnelle Umsetzung von Forschungsergebnissen in marktreife Produkte gesichert, sondern gleichzeitig der innovative MST-Mittelstand gestärkt.

Innovationsfelder

Das BMBF fördert die Mikrosystemtechnik in vier industrie- und gesellschaftspolitisch bedeutsamen Innovationsfeldern. Derzeit werden 490 anwendungsorientierte Forschungsprojekte mit einem Gesamtfördervolumen von 184 Millionen Euro unterstützt. Nähere Informationen zu den geförderten Projekten erhalten Sie vom Projektträger VDI/VDE Innovation + Technik GmbH.

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  Aus dem Themenbereich Forschung

  Mensch

  Bei der Förderung der Mikrosystemtechnik steht der Menschen im Mittelpunkt - etwa wenn es um Gesundheitsvorsorge, innovative Diagnosemöglichkeiten oder neue Ansätze in der Mikrochirurgie oder Implantologie geht. Genauso gehört aber auch die Entwicklung intelligenter Assistenzsysteme für ältere Menschen in dieses Innovationsfeld - Systeme, die für mehr Sicherheit, Unabhängigkeit und Lebensqualität zuhause und unterwegs stehen.
  mehr (URL: http://www.bmbf.de/de/10587.php)
   
  
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  Aus dem Themenbereich Forschung

  Umwelt

  Klimawandel, Energiesicherheit und der schonende Umgang mit natürlichen Ressourcen: Unsere Gesellschaft steht vor existenziellen Herausforderungen. Vor diesem Hintergrund sind Mikrosysteme der Schlüssel zu neuen, umweltschonenden Produkten und Verfahren, die uns, unseren Kindern und kommenden Generationen eine lebenswerte Welt bewahren. Denn Mikrosysteme garantieren, dass deutlich weniger Energie verbraucht und Ressourcen effizient genutzt werden.
  mehr (URL: http://www.bmbf.de/de/10586.php)
   
  
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  Aus dem Themenbereich Forschung

  Mobilität

  Mikrosystemtechnik macht Warenströme und Menschen mobil: So können Assistenzsysteme für Autofahrer Kollisionen mit anderen Verkehrsteilnehmern vermeiden helfen. Sogenannte RFID-Etiketten, also hoch integrierte und dennoch preiswerte Transponder, bieten die Möglichkeit, etwa Produktdaten über Funksignale zu lesen und zu speichern - was nicht nur die Logistik-Branche revolutionieren könnte. Fest steht: Mikrosystemtechnik wird der Mobilität ganz neue Wege eröffnen.
  mehr (URL: http://www.bmbf.de/de/10585.php)
   
  
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  Aus dem Themenbereich Forschung

  Industrie

  Die Industrie profitiert zunehmend von innovativer Mikrosystemtechnik: Mikroverfahrenstechnik ermöglicht eine "neue Chemie", dynamisches 3D-Sehen sorgt für neue Perspektiven in der Automatisierung und der Robotik, neue Herstellungs- und Integrationsprozesse schaffen Impulse für den Maschinen- und Anlagenbau. Zentrale Technologien sind hier die Aufbau- und Verbindungstechnik, die Mikro-Nano-Integration, Mess- und Prüftechniken sowie technische Kognition.
  mehr (URL: http://www.bmbf.de/de/10584.php)