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Dem Quantencomputer geht ein Licht auf
Ziel im gemeinsamen Projekt SPOC des Fraunhofer IZM und Akhetonics ist die Entwicklung eines rein optischen Quantenprozessors, der dank fortschrittlicher Aufbau- und Verbindungstechnologien für optische Komponenten effizient und skalierbar ist. Statt mit elektrischen Signalen, wie in einem herkömmlichen Computer, kann ein optischer Prozessor von Akhetonics Daten mithilfe von Licht verarbeiten. Photonen erlauben eine höhere Bandbreite und Übertragungsgeschwindigkeit als Elektronen. Dadurch könnte er nicht nur deutlich leistungsfähiger sein, sondern auch das 60-Fache an Energie einsparen. Auch beim Quantencomputing werden Alternativen zu elektronischen Schaltkreisen genutzt, hier quantenmechanische Zustände sogenannter Qubits. Photonische Quantencomputer setzen die bereits im System vorhandenen Photonen als Qubits ein. Doch die photonische Aufbau- und Verbindungstechnik ist technisch äußerst anspruchsvoll,…
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Technologien der Zukunft, Ressourcen am Limit
Welche Zukunftstechnologien werden bis 2045 die größten Rohstoffbedarfe haben? Dieser Frage gehen Forschende von Fraunhofer ISI und Fraunhofer IZM im Auftrag der Deutschen Rohstoffagentur (DERA) nach. Bereits zum vierten Mal gibt die Studie »Rohstoffe für Zukunftstechnologien« wertvolle Impulse und Handlungsempfehlungen für Politik, Wirtschaft, Produktion, Forschung und für die gesamte Gesellschaft. Ob wir Brot backen, Fahrzeuge bauen oder neue Technologien nutzen: Unser Leben beruht auf Rohstoffen. Der Rohstoffbedarf steigt kontinuierlich, während wir mit den vorhandenen Rohstoffen zu verschwenderisch umgehen. Mehr als 80 Prozent der deutschen Industrieunternehmen litten Ende 2023 unter Lieferschwierigkeiten. Durch die aktuelle politische Lage werden viele Rohstoffe knapper.* Ein Beispiel für eine grundsätzlich nachhaltigere, aber rohstoffintensive Zukunftstechnologie ist die…
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Ein flexibler Infrarot-Laser für vielseitige Analyseanwendungen
Die Weiterentwicklung von Lasersystemen, wie sie beispielsweise in Spektroskopen zum Einsatz kommen, ist ein herausforderndes und teures Vorhaben. Um gerade kleinen und mittleren Unternehmen dennoch innovative Anwendungen zu ermöglichen, entwickelte das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM im Projekt QuantumCascade ein modulares Lasersystem für multispektrale Analysen. Infrarot-Spektroskopie findet in vielen Bereichen Anwendung, beispielsweise in den Geo-Wissenschaften, der Recycling-Industrie oder der Medizintechnik. Dabei hat die Genauigkeit und Komplexität von spektroskopischen Analyseverfahren in den letzten 20 Jahren deutlich zugenommen. Aktuelle Geräte, die Licht mit verschiedenen Wellenlängen zur Durchführung von multispektralen Tests nutzen, sind klobig und stationär. Entsprechende Spektroskope im Handheld-Format würden den Einsatz im Feld ermöglichen. Doch ihre Entwicklung und Miniaturisierung ist…
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Optisch integrierte Schaltungen übertragen Datenmengen hochzuverlässig und unverzögert
Als Antwort auf die Anforderungen der Industrie haben sich Forschende am Fraunhofer IZM unter der Koordination von IMEC im EU-geförderten Projekt PUNCH mit einem Konsortium an namhaften Partnern aus der Forschung und Industrie zusammengeschlossen, um mit einer neuen Art von optischen Schaltern Datennetzwerke von Grund auf zu beschleunigen. Diese ermöglichen eine 8-mal so schnelle Datenübertragung im Vergleich zu herkömmlichen Aufbauten und finden Anwendung in Rechenzentren oder Verkehrsnetzwerken. Ein digitales Meeting mit instabilem Bild oder Video kennen wir spätestens seit der Corona-Pandemie fast alle. Heute nimmt der Datenverkehr aufgrund von künstlicher Intelligenz (KI), Cloud Computing und des Internets der Dinge weiter zu und in einer zunehmend digitalen Welt ist ein stabiles…
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15 Jahre Fraunhofer IZM-ASSID: Dresdner Institutsteil gestaltet Zukunft der Mikroelektronik
Am 24. Juni 2025 feierte das Fraunhofer IZM-ASSID (All Silicon System Integration Dresden) mit einer Festveranstaltung und einem Fachsymposium sein 15-jähriges Bestehen. Der Institutsteil des Fraunhofer IZM hat sich seit seiner Gründung 2010 zu einem weltweit anerkannten Innovationsmotor für 3D-Systemintegration und Wafer-Level-Packaging entwickelt – und nimmt heute eine Schlüsselrolle im europäischen Technologiesystem ein. Vom Technologiekonzept zur industriellen Plattform Mit dem Aufbau seines sächsischen Institutsteils im Jahr 2010 schuf das Fraunhofer IZM auf Initiative von Prof. Herbert Reichl die erste 300-mm-Forschungsinfrastruktur Deutschlands mit industrietauglicher Reinraumumgebung, speziell für die 3D-Integration. Inmitten von Silicon Saxony entstand so ein einzigartiger Forschungscampus für Zukunftstechnologien. Unterstützt durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), den Freistaat…
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Neue Maßstäbe für langlebige Elektronik: Das EU-Energielabel für mobile Endgeräte
Ab dem 20. Juni 2025 wird ein neues Energielabel für mobile Endgeräte in der EU verpflichtend. Es gilt für Tablets mit Android oder iPadOS als Betriebssystem und alle Smartphones und signalisiert eine neue Ära im europäischen Produktschutz: Erstmals bewertet ein EU-weit einheitliches und vom Fraunhofer IZM maßgeblich mitentwickeltes Label neben der Energieeffizienz auch die Zuverlässigkeit, Langlebigkeit und Reparierbarkeit von Geräten. Die europäische Verordnung zielt darauf ab, die Lebensdauer von Mobilgeräten signifikant zu verlängern – mit klaren Vorteilen für Verbraucher*innen und die Umwelt gleichermaßen. Schon im Jahr 2022 konnte eine Umfrage vom Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM zeigen, dass nicht nur der Energieverbrauch für die Benutzenden, sondern maßgeblich die Langlebigkeit…
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Das Fraunhofer IZM zeichnet Dr. Lutz Stobbe mit dem Forschungspreis 2025 aus
Mit messbaren Daten und erzählten Geschichten zu nachhaltiger Mikroelektronik – Dr. Lutz Stobbe erhält den Forschungspreis 2025 vom Fraunhofer Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM für seine richtungsweisende Forschung im Bereich nachhaltiger Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT). Ausgezeichnet wird seine Arbeit zur Ökobilanzierung von IKT-Infrastrukturen – insbesondere von Rechenzentren und Netzwerktechnologien. Gemeinsam mit seiner Arbeitsgruppe „Sustainable Networks and Computing“ entwickelt er detaillierte ökologische Bewertungsmodelle, die Umweltwirkungen über den gesamten Lebenszyklus digitaler Systeme präzise erfassen. Eine zentrale Überzeugung steht bei Dr. Lutz Stobbes Forschung im Mittelpunkt: „Nur was messbar ist, kann verbessert werden.“ Denn um fundierte Entscheidungen zu treffen – etwa zur Reduktion von CO2-Emissionen, zum Materialeinsatz oder zur Energieeffizienz – benötigt man quantitative Daten. Genau…
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Weniger Wundinfektionen nach Operationen dank innovativem Behandlungssystem
Eine neuartige Lösung für das Management von Wundinfektionen und damit eine personalisierte, antibiotikaunabhängige Behandlung – das ist das Ziel eines aktuellen Medizintechnik-Projekts, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird. Als Forschungspartner dabei ist das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM. Patient*innen infizieren sich direkt bei der Operation im Krankhaus häufig direkt an der Operationsstelle. Bei etwa 2,5% aller Eingriffe kommt es zu einer chirurgischen Wundinfektion (Surgical Site Infection, SSI). Durchschnittlich verlängert eine solche Infektion den Klinikaufenthalt um 10 Tage und erhöht die Sterbewahrscheinlichkeit um das zwei- bis elffache. 75% der Todesfälle unter SSI-Betroffenen sind dabei unmittelbar auf die Infektion zurückzuführen. Immer häufiger sind antibiotikaresistente Bakterien dafür verantwortlich, die…
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Fraunhofer IZM feiert 20 Jahre Partnerschaft für Hightech-Innovation als Mitglied im IVAM
Das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM blickt in diesem Jahr auf eine 20-jährige Mitgliedschaft im IVAM – Fachverband für Mikrotechnik – zurück. Seit dem Beitritt im Jahr 2005 gestaltet das Fraunhofer IZM die Entwicklungen in der Mikro- und Nanotechnologie aktiv mit und bringt sich kontinuierlich in das starke internationale Netzwerk aus Forschung, Industrie und Innovation ein. Bereits kurz nach dem Beitritt initiierte das Fraunhofer IZM maßgeblich die Gründung der IVAM-Fokusgruppe „Wearables und Smart Textiles“, die zu den ersten ihrer Art zählte und den Grundstein für die interdisziplinäre Zusammenarbeit im Bereich textiler Elektronik legte. In den Folgejahren gingen die Aktivitäten in der Fokusgruppe „Hybride Elektronische Systeme“ auf. Im Jahr 2025…
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600 Kilowatt? Dieser Wechselrichter bleibt cool!
Wechselrichter sind die Manager im Antriebsstrang moderner Elektroautos. Sie bereiten die elektrische Energie der Batterie für den Motor auf. Am Fraunhofer IZM wurde diese zentrale Komponente nun neu definiert: Auf Basis jüngster Entwicklungen in der Leistungselektronik entstand unter dem Namen „Dauerpower“ ein Wechselrichter, der hohe Energiemengen bei geringer Induktivität auf kleinstem Raum verarbeitet – mit einer gemessenen Spitzen-Effizienz von 98,7%. Let’s roll! Um die Energie aus der Batterie auf die Straße zu bringen, brauchen die Motoren heutiger Elektroautos einen Wechselrichter. Er ist sozusagen das Umspannwerk im Auto. Der Wechselrichter wandelt den Gleichstrom aus der Batterie in das, was aktuelle Motoren antreibt: in Dreiphasenwechselstrom, landläufig auch als Drehstrom bekannt. Je höher…
