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Wirtschaft

Intelligente Helfer - Halbleiter im Auto

Mikrochips sind aus modernen Autos nicht mehr wegzudenken. Sie helfen beim Einparken, messen den Reifendruck oder lösen Airbags aus. Besuch beim einem Halbleiter-Hersteller in Dortmund.

Das Produkt besitzt das Format eines kleinen Lakritzbonbons und wirkt auf den ersten Blick ausgesprochen unscheinbar. Doch im Innern der winzigen Plättchen herrscht in Hightech-Hochbetrieb. Die Halbleiter, die die Elmos AG in Dortmund herstellt, sind weltweit gefragt. Bis zu fünf Millionen solcher Mikrochips produziert das international ausgerichtete Unternehmen pro Woche. Zu den Hauptkunden gehören alle großen Automobilhersteller quer über den Globus und deren Zulieferer.

Ein Halbleiter, sagt Anton Mindl, der Vorstandsvorsitzende der Elmos AG, ist im Prinzip "ein kleines, fleißiges und ziemlich intelligentes Helferlein, das sich in die Aufgabenstellungen findet, für die man es entwickelt hat." So sind in jedem Auto bis zu 100 solcher Steuerungselemente verbaut, die eine Fülle von Aufgaben erledigen.

Am Anfang der Chip-Entwicklung stand bei Elmos in den 1980er Jahren übrigens ein Haushaltsgerät. Den ersten kommerziell verwendbaren Baustein habe man nicht für ein Auto, sondern für das Innenleben eines Bügeleisens geliefert und damit "für knitterfreie Hemden gesorgt", sagt Anton Mindl mit einem Lächeln.

46.000 Chips auf einer Scheibe

Als Trägermaterial, erklärt der Ingenieur Oliver Winkelhake beim Rundgang durch den Fertigungsbereich, kommt aus reinem Sand geschmolzenes Silizium zum Einsatz. Gefertigt werden daraus Scheiben mit einem Durchmesser von 20 Zentimetern, sogenannte 8-Zoll-Wafer (Artikelbild oben). In mehreren Bearbeitungsschritten entstehen Schicht für Schicht die benötigten Strukturen auf der Oberfläche, je nach Einsatzzweck der Chips. Auf einem Wafer finden bis zu 46.000 einzelne Chips Platz.

Elmos AG Mitarbeiter im Reinraum für die Herstellung von Halbleitern

Ungeschminkt mit Mundschutz - Elmos-Mitarbeiter im Reinraum für die Chip-Produktion

Die Abstände bewegen sich im Bereich von wenigen Nanometern, also millionenstel Millimetern. Weil dabei jedes Staubkorn Schaden anrichten könnte, findet die Herstellung in einem sogenannten Reinraum der Klasse 1 statt. Der Maßstab dafür ist ein Partikel pro Kubikfuß. Oliver Winkelhake macht das an einem Beispiel deutlich. "Die Luft ist vergleichsweise so rein, als befände sich im Bodensee nur ein einziger Kieselstein." Dabei wird die Luft pro Stunde etwa 500 Mal getauscht, gefiltert und wieder in den Reinraum eingebracht, produziert wird rund um die Uhr.

Ungeschminkte Produktion

Die Mitarbeiter in dieser quasi sterilen Umgebung tragen Ganzkörperschutzanzüge, Kopfhauben und einen Mundschutz. So verhüllt, passieren sie auf dem Weg in den Reinraum eine Luftschleuse. Make-Up ist für Frauen an diesem Arbeitsplatz kein Thema, sagt Winkelhage. "Durch Puder und Schminke können auch Partikel entstehen, die bei den Kontrollen auf die Wafer-Oberfläche fallen könnten." Das gelte es natürlich zu vermeiden.

Bei Elmos werden für die internationale Kundschaft 150 unterschiedliche Halbleiter-Modelle hergestellt. Weltweit beschäftigt das Unternehmen 1.100 Mitarbeiter, davon rund 700 am Standort Dortmund. Der Jahresumsatz liegt bei über 200 Millionen Euro. Hauptabnehmer der Chips ist mit 85 Prozent die Automobilbranche. Bausteine von Elmos findet man in jedem Auto, zumindest statistisch. Jedes Jahr würden weltweit 70 bis 75 Millionen Autos neu gebaut, so Vorstandsvorsitzender Mindl. Bei einer Jahresproduktion von mehr als 200 Millionen Elmos-Halbleitern macht das rein rechnerisch drei Chips pro Auto.

70 Prozent gehen in weltweiten Export

In den Autos steuern die Halbleiter Klimaanlagen, kontrollieren den Reifendruck, verschieben Sitze im Innenraum oder bei Unfällen dafür, dass sich der Airbag auslöst. In einigen Anwendungsbereichen ist Elmos inzwischen Weltmarktführer. Als Beispiel nennt Anton Mindl die Einparkhilfe. "Wann immer es im Auto piepst oder Sie auf einem Bildschirm sehen können, wie nah Ihnen der Parkkontrahent ist, dann ist es sehr wahrscheinlich, dass ein Elmos-Chip die Ultraschallsignale auswertet und anzeigt. Da sind wir mit Abstand Weltmarktführer." Ebenso bei Halbleitern, die Gesten des Fahrers erkennen und im Display entsprechende Funktionen anbieten.

Etwa zwei Jahre dauert die Entwicklung eines neuen Bauteils. Manchmal können bis zum Einsatz in der Automobilproduktion aber auch drei bis vier Jahre vergehen, bevor der erste Umsatz-Euro rollt. Mehr als 70 Prozent der Halbleiter gehen in den Export, von Asien bis in die USA. Für die Zukunft ist Elmos-Chef Mindl ausgesprochen , egal ob Autos mit Verbrennungs-, Elektro- oder Hybridmotoren fahren. Das Thema "autonomes Fahren", also die Selbststeuerung von Autos, sei ohne Sensorik und moderne Elektronik völlig undenkbar: "Elektronik im Auto ist auf breiter Front im Vormarsch."

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