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Trends Megatrends und

Trends Megatrends und Elektrotechnik/Elektronik Gerald Friederici Leiter Anwendungstechnik CMC Klebetechnik GmbH info@cmc.de www.cmc.de Das zweite Jahrzehnt im 21. Jahrhundert wird mehr als die Jahrzehnten zuvor tiefgreifende Veränderungen in vielen Lebensbereichen mit sich bringen. Urbanisierung, Sozialisierung, digitalisierte Fertigung, grenzenlose Kommunikation und Gesundheit werden in den Vordergrund rücken. Gleichzeitig sollten der Klimawandel und die Diskussion um die Nachhaltigkeit unseres Handelns massiv Entscheidungen und Entwicklungen mit beeinflussen. Mehr Revolution als Evolution Das führt zu Änderungsprozessen, die in manchen Bereichen ausreichend langsam erfolgen werden, um sie mit herkömmlichen Mitteln zu begleiten. In anderen Bereichen werden sie disruptiv sein und ganz neue Wege der Bewältigung erfordern. Es ist wohl keine Evolution, sondern eher eine Revolution, die sich jetzt in den zwanziger Jahren andeutet. Es wird dabei auch Sackgassen geben und Veränderungen, die heute noch nicht abschätzbar sind. Der Druck zum Handeln ist jedoch stärker denn je und wird Entwicklungen vorantreiben, die vor wenigen Jahren noch undenkbar waren. Heruntergebrochen auf die elektrotechnische Branche, bedeutet das eine gewaltige Aufgabe. Denn elektrische Energie ist eine an sich sehr saubere Energieform – wenn sie nicht, wie derzeit noch überwiegend der Fall, aus fossilen Brennstoffen erzeugt wird. Insofern liegt es im Interesse der Elektrobranche, dass Herstellung, aber auch Verbrauch elektrischen Stroms energieeffizient und ressourcenschonend erfolgt. Die hauseigene Kfz-Ladestation Das Beispiel der Elektromobilität verdeutlicht und konkretisiert obiges Szenario: Bezogen auf Häuser und Eigenheime ergibt sich hier das Thema der Batterienachladung. Häuser werden demnach in Zukunft mehr und mehr mit Ladestationen ausgerüstet werden, wobei der Sicherheitsaspekt nicht vernachlässigt werden darf. Schlüsseltechnologien aus der Elektrotechnik/Elektronik sind beim Thema Kfz u.a. günstige, sparsame Elektromotoren, hocheffiziente Motorsteuerelektroniken, leistungsfähige Ladetechnologien und umweltfreundliche Energiespeicher (LION, BZ) eines regenerativ gewonnenen elektrischen Stroms. Weitere Megatrends sollen verdeutlichen, welche Aufgaben sich auch für die Elektrotechnik/Elektronik aus dem Wandel bei der Ressourcenbetrachtung ergeben: Umwelt, Nachhaltigkeit ohne Verzicht Die CO 2- Diskussion steht stellvertretend für das wachsende Umweltbewusstsein der Bevölkerung. Neben der Erzeugung von Prozesswärme in der Industrie (z.B. Stahl- und Aluminiumherstellung, Heißdampf) entsteht CO 2 in großen Mengen bei der Herstellung elektrischer Energie. Wenn abends in den Industrieländern die Lichter eingeschaltet werden, wird dem Betrachter aus dem Weltall klar, welche Mengen an elektrischer Energie tagtäglich benötigt werden. Das Ziel einer nachhaltigen Energienutzung kann nur darin bestehen, elektrischen Strom soweit irgend möglich aus sich erneuernden Quellen zu gewinnen. Nicht grundlastfähige Energiequellen (z.B. Solar, Wind) und grundlastfähige Energiequellen (z.B. Wasser, Biogas, Erdwärme) werden also in Zukunft intelligent kombiniert werden müssen. Das sich daraus ergebende „Smart Grid“ wird Stromquellen, Energiespeicher und Verbraucher flexibel miteinander verbinden. Schlüsseltechnologien dafür sind u.a. die Batterietechnologie (als schnell zuschaltbares Speichermedium), Smart Meter (als intelligente Schnittstelle zwischen Verbrauchern und Erzeugern) und Smart Transformatoren (regelbare Verteiltransformatoren), die die Netzbelastung flexibilisieren. Medizintechnik und Gesundheit Insbesondere in den Industrieländern steigt die Lebenserwartung stetig. Das führt zu einem zunehmenden Alter der Silver Society. Gesundheit und deren Erhaltung rücken in die Mitte der gesellschaftlichen Aufmerksamkeit. Das führt zu gestiegenen Anforderungen an die Medizintechnik. Neben der Apparatemedizin werden Technologien wie die Augmented Reality in Zukunft helfen, behinderten und vor allem älteren Menschen ein lebenswertes Leben zu führen. Schlüsseltechnologien dafür sind gewiss eine weitere Miniaturisierung der Elektronik, jedoch auch Hilfsmittel wie elektronische Markierungen (z.B. RFID) zur räumlichen Orientierung oder elektronische Sehhilfen. Tragbare Geräte wie Blutzuckercomputer oder intelligente Herzschrittmacher werden weiterentwickelt und zum Beispiel schwere Hebearbeiten mittels Exoskelette erleichtert werden. Kommunikation Die modernen Kommunikationstechnologien haben es ermöglicht, dass nahezu überall auf der Erde das Wissen der Menschheit in Form des Internets zur Verfügung steht. Dafür ist ein enormer technischer Aufwand notwendig. Insbesondere die weltweiten Server-Farmen haben einen sehr hohen Strombedarf. Cloud-Computing, Industrie 4.0 und autonomes Fahren werden in Zukunft noch erheblich mehr Rechnerleistung und drahtlosen Datenaustausch benötigen. Schlüsseltechnologien sind u.a. energieeffiziente Server-Lösungen, zahllose elektronische Komponenten im Kommunikationsnetzwerk, Endgeräte wie Tablets, Smartphones sowie Hardware für lokale Netzwerke. Fazit Die Elektrotechnik und die Elektronik sind so vielfältige Themengebiete, dass jeder Versuch, alle Möglichkeiten eines Beitrags zum Klimaschutz zu beschreiben, unvollständig bleiben muss. Doch wegen der Universalität des elektrischen Stroms als Energiequelle trägt die Elektrobranche auch eine besondere Verantwortung, bei dem Wandel der Gesellschaft in Richtung C0 2 -Neutralität voran zu gehen. 8 Haus und Elektronik 2/2020

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