Das »Green ICT Camp« fand vom 2. bis 6. September in Berlin statt. 40
Studierende aus ganz Deutschland befassten sich eine Woche lang mit den
Themen nachhaltige Technologieentwicklung und Forschungsmöglichkeiten im
Bereich grüner Mikroelektronik. Ausgerichtet wurde das Camp im Rahmen des
Kompetenzzentrums für ressourcenbewusste Informations- und
Kommunikationstechnik »Green ICT @ FMD« von Fraunhofer IZM, Fraunhofer HHI
und dem Ferdinand-Braun-Institut.

Mit dem einwöchigen Event ermöglichte die Forschungsfabrik Mikroelektronik
Deutschland (FMD) den jungen Talenten tief in die Umweltauswirkungen
unserer digitalen Welt einzutauchen und nachzuvollziehen, wie sie aktiv
ressourcenschonende Mikroelektronik in Zukunft mitgestalten können. Denn
in einer Welt, in der Technologie unseren Alltag dominiert und die
Digitalisierung stetig voranschreitet, ist es wichtiger denn je, die
Umweltauswirkungen unserer digitalen Helfer zu verstehen und sie bereits
bei ihrer Entstehung zu minimieren.

Forschung und Entwicklung für ressourceneffiziente Mikroelektronik –
studienbegleitender Support aus erster Hand

Für die inhaltlichen Schwerpunkte während des Green ICT Camps sorgten die
Expertinnen und Experten aus den in der FMD kooperierenden Instituten
Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik (FBH)
und Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM.
Diese gaben ihr technologisches Know-how zu Themen wie CO2-Fußabdruck,
Ökobilanzierung und Produkt-Lebenszyklusanalyse mit dem speziellen Fokus
auf Netzwerkinfrastrukturen weiter – Wissen, welches die Studierenden
direkt in Gruppenarbeiten und eigenen Projektideen anwenden konnten.
Anschauliche Beispiele aus der Industrie und spannende Einblicke in das
Zusammenspiel von Technologie, Innovation und Nachhaltigkeit brachten die
Firmen Nokia, AVM und Rohde & Schwarz mit.

Das intensive Programm mit praxisorientierten Vorlesungen und zahlreichen
Workshops wurde durch spannende Führungen am Ferdinand-Braun-Institut,
Fraunhofer IZM und Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-
Hertz-Institut, HHI ergänzt, bei denen die Studentinnen und Studenten jede
Menge Einblicke in die Labore und die Tätigkeiten der Forschenden im
Bereich grüne Mikroelektronik und ressourcenbewusste Informations- und
Kommunikationstechnik (IKT, engl. ICT) erhielten.

Neugierige und hochmotivierte Teilnehmende beim Camp zu energieeffizienten
Netzwerkinfrastrukturen

An den fünf Tagen des Green ICT Camps brachten die Studentinnen und
Studenten mit großer Begeisterung ihre Perspektiven aus den
unterschiedlichsten Studienrichtungen ein: von Elektrotechnik und
Informatik über Umwelttechnik und Ressourcenmanagement bis hin zum
Produktdesign war für große Interdisziplinarität gesorgt.

Aber auch der Austausch untereinander kam nicht zu kurz. Durch zahlreiche
Networking-Möglichkeiten und ein vielseitiges Rahmenprogramm, das
Teambuilding-Aktivitäten und einen Galaabend mit Science Slam einschloss,
bot sich den Teilnehmenden die perfekte Gelegenheit, neue Kontakte zu
knüpfen und die eigenen Soft Skills weiterzuentwickeln. Für viele
Studierende war das Camp nicht nur eine Wissensquelle, sondern auch ein
Sprungbrett für ihre zukünftige Karriere im Bereich nachhaltiger
Technologien.

»Im Camp konnte man sich sehr gut mit anderen Leuten vernetzen. Es gab
Gruppenprojekte, in denen man direkt mit den anderen Teilnehmenden
zusammengearbeitet hat und auch Teambuilding-Maßnahmen, die Spaß gemacht
haben und wodurch man sich auch außerhalb von der Thematik kennenlernen
konnte. Für die Zukunft nehme ich mit, dass es in verschiedenen
Studiengängen Schnittstellen gibt und dass man gut mit Leuten aus anderen
Bereichen zusammenarbeiten und sich gegenseitig helfen kann.«, fasst die
Studentin an der TU Braunschweig Marie Krug zusammen.

Förderung junger Talente im Bereich nachhaltiger Technologien: Zwei
weitere Green ICT Camps für 2025 geplant

»Wir haben während der Durchführung des ersten Camps zu energieeffizienten
Netzwerkinfrastrukturen gesehen, wie sehr unseren jungen Studierenden
bereits das Thema ökologische Nachhaltigkeit von IKT am Herzen liegt und
dass sie dieses fächerübergreifend auch in ihren akademischen Ausbildungen
integrieren möchten. Hier versuchen die Expertinnen und Experten des
Kompetenzzentrums Green ICT @ FMD mit der Durchführung der Studierenden-
Camps eine Lücke zu schließen und durch die Vermittlung der neuesten
wissenschaftlichen Erkenntnisse den Einstieg in diese Forschungsthematik
und in das spätere Berufsleben zu erleichtern.«, stellte Dr. Manuel
Thesen, Projektleiter des »Green ICT @ FMD«, die Wichtigkeit solcher
Formate für Nachwuchsförderung heraus.

Nach dem erfolgreichen Startschuss in Berlin stehen die nächsten beiden
Green ICT Camps bereits in den Startlöchern. Vom 24. bis zum 28. März 2025
geht es in Erlangen/Nürnberg mit dem Thema »Sensor-Edge-Cloud« weiter,
gefolgt von einem dritten Camp vom 1. bis zum 5. September 2025 in
Dresden, das das Thema »Ressourcenschonende Produktion von
mikroelektronischen Komponenten und Bauteilen« aufgreifen wird. Mehr
Informationen unter: https://greenict.de/camp/

Über die FMD und »Green ICT @ FMD«

Die Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD) ist eine
Kooperation des Fraunhofer-Verbunds Mikroelektronik mit den Leibniz-
Instituten FBH und IHP und verbindet seit 2017 wissenschaftlich exzellente
Technologien und Systemlösungen ihrer 13 kooperierenden Institute. Das
2022 gestartete Projekt »Green ICT @ FMD« ist eine Erweiterung der FMD um
das Thema Ressourcenschonung und Reduktion des CO2-Footprints in der
Entwicklung, der Produktion und dem Betrieb von ICT-Anwendungen und
–Infrastrukturen durch die Zusammenführung der Fachkompetenzen der
kooperierenden Fraunhofer- und Leibniz-Institute.

Auf der internationalen Messe und Konferenz Hy-fcell, die am 8. und 9.
Oktober 2024 in Stuttgart stattfindet, zeigt das Fraunhofer-Institut für
Lasertechnik ILT den Expertinnen und Experten der Wasserstoff-Branche, wie
fortschrittliche Lasertechnologien dazu beitragen, den Weg für den
Durchbruch der Wasserstofftechnologie zu ebnen. Auf dem Stand 4E51 in
Halle 4 zeigt das Aachener Institut, welche Innovationen die steigende
Nachfrage nach Wasserstofftechnologie bedienen können und wie
Lasertechnologie die Effizienz erhöht, die Kosten senkt und die
Nachhaltigkeit der Brennstoffzellenproduktion verbessert.

Der Wasserstofftechnologie als Schlüssel für die Energiewende fehlt noch
ein entscheidender Schritt: ihre breite Anwendung. Vor allem die hohen
Kosten durch teure Materialien und aufwändige Fertigungsverfahren von
Brennstoffzellen und Elektrolyseuren bremsen den ersehnten Durchbruch.

Das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT nimmt sich den
Herausforderungen an und arbeitet intensiv daran, kosteneffiziente und
skalierbare Lösungen zu entwickeln. Auf der Hy-fcell 2024 in Stuttgart
präsentiert das Aachener Institut in Halle 4, Stand 4E51 zukunftsweisende
Innovationen, die dazu beitragen, Produktionsverfahren erheblich
wirtschaftlicher und gleichzeitig nachhaltiger zu gestalten.

Laserbasierte Trocknung von Elektroden: Energieeffizienz, Geschwindigkeit
und Platzersparnis in der Brennstoffzellenproduktion

Mit der wachsenden Nachfrage nach Brennstoffzellen wird es immer
wichtiger, die Produktionsprozesse effizienter zu gestalten. Die Trocknung
der nass applizierten Elektrodenschichten für die Membran-Elektroden-
Einheit (MEA) in der Polymer-Elektrolyt-Membran (PEM)-Brennstoffzelle
bleibt dabei eine zentrale Herausforderung. Konventionell wird dieser
Prozess in großen Konvektionsöfen durchgeführt, die viel Energie
verbrauchen und beträchtlichen Platz in der Produktionshalle beanspruchen.

Das Fraunhofer ILT hat eine lasergestützte Trocknungstechnologie
entwickelt, die diese Probleme adressiert. Der Einsatz von Lasern, die die
Elektroden definiert belichten, verkürzt die Trocknungszeit von mehreren
Minuten auf wenige Sekunden. Diese drastische Reduktion der Trocknungszeit
ermöglicht eine deutliche Steigerung der Produktionsgeschwindigkeit,
insbesondere im Rolle-zu-Rolle-Verfahren. Darüber hinaus reduziert das
laserbasierte Verfahren den Energiebedarf im Vergleich zu herkömmlichen
gasbetriebenen Durchlauföfen. Zusätzlich benötigt das Lasersystem
wesentlich weniger Platz, was eine kompaktere und flexiblere
Produktionslinie ermöglicht.

»Die Entwicklung eines laserbasierten Rolle-zu-Rolle-Verfahrens für die
Produktion von Membran-Elektroden-Einheiten ist ein wichtiger Schritt, um
die Herstellungsprozesse von Brennstoffzellen effizienter zu gestalten.
Mit unserer lasergestützten Trocknungstechnologie setzen wir einen neuen
Standard, der nicht nur die Produktionsgeschwindigkeit erhöht, sondern
auch die Energieeffizienz und die Platznutzung optimiert«, erklärt
Manuella Guirgues von der Forschungsgruppe Dünnschichtverfahren am
Fraunhofer ILT.

Korrosionsschutzschichten für Bipolarplatten: Effizienzsteigerung und
Kostensenkung in der Brennstoffzellenfertigung

Insbesondere bei PEM-Brennstoffzellen, stellen die aggressiven chemischen
Bedingungen innerhalb der Brennstoffzelle die Produktion vor neue
Herausforderungen. Der Schutz der metallischen Bipolarplatten (BPP) vor
Korrosion ist nicht nur essenziell für die Lebensdauer der Zelle, sondern
auch für die Effizienz des gesamten Brennstoffzellen Stacks.

Die Beschichtung der BPP mittels chemischer oder physikalischer
Gasphasenabscheidung in Vakuumanlagen verursacht hohe Kosten und
verlangsamt die Produktion. Das Fraunhofer ILT arbeitet an einem
Verfahren, das eine Sprüh-Beschichtung mit einer Laserstrahlbearbeitung
kombiniert, um eine elektrisch leitfähige und korrosionsbeständige
Veredelung der metallischen Bipolarplatten zu erhalten – und das ohne
energieintensives Vakuumverfahren.

Dieser Ansatz ermöglicht nicht nur eine erhebliche Senkung der
Produktionskosten durch den Einsatz kostengünstiger Materialien, sondern
auch eine bessere Integration in kontinuierliche Fertigungsprozesse. Die
hohe Skalierbarkeit des Verfahrens trägt dazu bei, den wachsenden Markt
für PEM-Brennstoffzellen effizient zu bedienen.
Julius Funke von der Forschungsgruppe Hochtemperatur Funktionalisierung
betont: »Unsere laserbasierte Methode zur Herstellung von
Korrosionsschutzschichten bietet eine effiziente und kostengünstige
Alternative zu traditionellen Vakuumverfahren. Sie ermöglicht eine
schnellere Produktion und eine verbesserte Skalierbarkeit, was
entscheidend ist, um der steigenden Nachfrage nach PEM-Brennstoffzellen
gerecht zu werden.«

Optimierung der Brennstoffzellenproduktion durch Doppelstrahlschweißen und
Reparatur von Umformwerkzeugen

Ein anderer Ansatz, den Produktionsprozess an anderer Stelle zu
beschleunigen bietet das Doppelstrahlschweißen. Dieses Verfahren nutzt
zwei Laserstrahlen simultan, um die metallischen Bipolarplatten zu
verschweißen, was die Taktzeit um fast 50 Prozent reduziert, ohne die
Nahtqualität zu beeinträchtigen. Durch das Schweißen mit zwei Strahlen an
einer Stelle kann die Schmelzbaddynamik gezielt beeinflusst werden,
wodurch größere Schweißgeschwindigkeiten erreicht und typische Fehler wie
Humping vermieden werden. Dies ermöglicht eine schnellere und effizientere
Produktion, die den steigenden Anforderungen der Wasserstofftechnologie
gerecht wird.

Ein weiterer Aspekt in der Herstellung von metallischen BPP sind die
Standzeiten der verwendeten Werkzeugstähle. Die Werkzeuge sind aufgrund
ihrer hohen mechanischen Belastungen anfällig für Verschleiß. Ansatz ist,
kostenintensive Werkzeugstähle durch Baustähle zu ersetzen und diese mit
dem sogenannten Extreme Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißen (EHLA)
mit hochwertigen Verschleißschutzschichten zu versehen. Die beschichteten
Werkstücke zeigen, gegenüber konventionellen Werkzeugstählen, eine um über
einen Faktor 10 erhöhte Gleitreibverschleißfestigkeit. Das EHLA-Verfahren
erlaubt darüber hinaus, geschädigte Bereiche der Werkzeuge zu reparieren,
was eine Anpassung und Wiederverwendung der Werkzeuge ermöglicht. Durch
diese Technik wird die Lebensdauer der Werkzeuge signifikant verlängert,
was wiederum die Produktionskosten senkt und die Nachhaltigkeit in der
Fertigung steigert.

Das Fraunhofer ILT entwickelt einige Verfahren, um die Prozesskette zur
Herstellung von Brennstoffzellkomponenten effizienter zu gestalten. Dazu
gehört das Hochgeschwindigkeitsschneiden, mit dem die BPP präzise besäumt
und Medienzufuhrlöcher direkt geschnitten werden. Ein innovativer Ansatz
ist das laserbasierte Einbringen von Mikrostrukturen in die metallischen
BPP, die den elektrischen Kontaktwiderstand senken und das Wasser während
des Betriebs der Brennstoffzelle aus der Kontaktzone verdrängen. Auch das
Strukturieren und Schweißen von Compound-BPP und MEAs untersuchen die
Aachener intensiv, um die Fertigung von Brennstoffzellen weiter zu
automatisieren und produktiver zu gestalten.

Besuchen Sie uns auf der Hy-fcell 2024 am 8. und 9. Oktober in Stuttgart.
Sie finden uns in Halle 4, Stand 4E51. Lassen Sie sich von unseren
neuesten Entwicklungen inspirieren und diskutieren Sie mit unseren
Expertinnen und Experten über die Zukunft der Brennstoffzellenproduktion.

Schon heute die wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Herausforderungen
von morgen mitgestalten: Diese Expertise erlangen Studierende des neuen
Masterstudiengangs „Betriebswirtschaftslehre mit technischer Orientierung“
(TBWL), der zum Wintersemester 2024/25 an der Technischen Universität
Ilmenau startet. Er richtet sich an motivierte junge Menschen mit einem
betriebs- oder wirtschaftswissenschaftlichen Bachelorabschluss und
Grundkenntnissen in Ingenieur- und Naturwissenschaften. Das neue Angebot
vermittelt ihnen das nötige methodische und technische Fachwissen, um
komplexe wirtschaftliche Probleme in enger Kooperation mit Ingenieurinnen
und Ingenieuren zu lösen.

Im Mittelpunkt des forschungsorientierten Studiengangs stehen
zukunftsrelevante Themen wie Nachhaltige Produktionswirtschaft und
Logistik, Innovationsmanagement, Industrie 4.0, Regenerative
Energietechnik und Next-Generation VR-Anwendungen. Eine Bewerbung für
einen Studienstart im Wintersemester 2024/25 ist noch bis 15 September
möglich: www.tu-ilmenau.de/master-tbwl.

Wem ein klassisches BWL-Studium zu einseitig und ein Studium des
Wirtschaftsingenieurwesens zu wenig kaufmännisch ist, der kann bereits
seit 2021 an der TU Ilmenau „Betriebswirtschaftslehre mit technischer
Orientierung“ im Bachelor studieren. Daran schließt nun der gleichnamige
Masterstudiengang nahtlos an.

„In einer sich rasant entwickelnden technologisch geprägten
Wirtschaftswelt sind grundlegende Kenntnisse in Informatik, Technik und
Naturwissenschaften für Wirtschaftswissenschaftlerinnen und
Wirtschaftswissenschaftler unverzichtbar“, so Prof. Anja Geigenmüller,
Vizepräsidentin für Studium und Lehre an der TU Ilmenau: „Es besteht ein
hoher Bedarf an Fachleuten, die sich mit den verschiedenen Aspekten
unserer modernen digitalisierten Wirtschaft und Gesellschaft aus einer
interdisziplinären Perspektive beschäftigen und dabei auch Kriterien wie
Nachhaltigkeit berücksichtigen.“

Neben Pflichtfächern in BWL wie Quantitative Unternehmensplanung,
Unternehmensethik und Nachhaltigkeitsmanagement können Master-Studierende
der TBWL deshalb aus einem umfangreichen Wahlkatalog in BWL, VWL sowie
Ingenieur- und Naturwissenschaften wählen. Die Wahlfächer adressieren
zusätzlich zu klassischen Wirtschafts- und Technikthemen Fragen wie die
technologischen und sozialen Auswirkungen der fortschreitenden
Digitalisierung und den Umgang mit großen und komplexen digitalen Daten.
Sie beschäftigen sich aber auch mit Nachhaltigkeitsthemen wie Sustainable
Production Management, Energy Economics, Ressourcen- und Umweltökonomie,
ressourceneffiziente Fertigungsverfahren und Grundlagen nachhaltiger
Energie- und Mobilitätssysteme. Hinzu kommen Vertiefungs- und
Ergänzungsfächer wie IT-Architektur- und Sicherheitsmanagement,
Datenanalyse und Datamining, Prognoserechnung oder International Business
Law.

Der neue Master-Studiengang „Betriebswirtschaftslehre mit technischer
Orientierung“ dauert vier Semester und ist deutschsprachig. Es werden aber
auch zahlreiche englischsprachige Kurse durch international renommierte
Expertinnen und Experten der TU Ilmenau gelehrt. So erlernen die
Studierenden auch Fähigkeiten, die in globalen Wertschöpfungsketten
wichtig sind.

Zusätzlich zu Vorlesungen und Seminaren werden die Studierenden schon früh
in internationale Forschungsprojekte der TU Ilmenau eingebunden.
Etablierte und neue Hochschulpartnerschaften bieten zudem verschiedene
Möglichkeiten für den internationalen Austausch. So bereitet der Master
TBWL die Studieren-den umfassend auf Führungspositionen im Technologie-
und Innovationsmanagement, aber auch im Supply Chain Management, in der
Unternehmensberatung oder Organisationsentwicklung, im Finanz- und
Rechnungswesen oder in Marketing und Vertrieb vor.

„Indem wir als forschungsstarke Universität mit einer langen Tradition in
Ingenieur- und Naturwissenschaften die ökonomische Perspektive um
technische, ökologische und moralische Aspekte erweitern, geben wir den
Studierenden das Rüstzeug an die Hand, um Wirtschaft und Gesellschaft
nachhaltig positiv zu beeinflussen“, so Studiengangsleiter Prof. Rainer
Souren vom Fachgebiet Nachhaltige Produktionswirtschaft und Logistik:
„Durch seine internationale Ausrichtung eröffnet der Studiengang den
Studierenden zudem hervorragende globale Karrierechancen.“

Die Bewerbung für den Masterstudiengang „Betriebswirtschaftslehre mit
technischer Orientierung“ ist noch bis 15. September 2024 möglich unter
www.tu-ilmenau.de/master-tbwl. Absolventinnen und Absolventen eines
analogen Bachelorstudiums oder eines Bachelors in
Wirtschaftsingenieurwesen werden ohne Auflagen zugelassen. Für
Studierende, die einen rein wirtschaftswissenschaftlichen
Bachelorabschluss ohne technische Komponente vorweisen können, ist das
Studium mit geringen Auflagen in Form von Zusatzfächern ebenfalls möglich.

Auskünfte zu allen Fragen rund um das Studium an der TU Ilmenau gibt die
Zentrale Studienberatung der Universität: www.tu-
ilmenau.de/studienberatung.