Große Ziele mit kleinen Wellen

6. März 2007, 21:27
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Ein neues Christian-Doppler-Labor in Linz beschäftigt sich mit Anwendungschancen neuartiger Radarsensoren

Tauchen die Worte "Radar" und "Kraftfahrzeug" in einem Satz auf, dann sträuben sich Autofahrern zumeist die Haare. Zur Verkehrsüberwachung wird Radartechnik ja schon länger eingesetzt: Wo die erlaubte Höchstgeschwindigkeit begrenzt ist, wird mit Mikrowellen gemessen, ob sich die Autofahrer auch daran halten. Solche Anwendungsmöglichkeiten hat das neu eröffnete Christian-Doppler-Labor für integrierte Radarsensoren in Linz allerdings nicht im Sinn.

Hoch integrierte Radarsensoren, so glaubt Laborleiter Andreas Stelzer, können das Autofahren sicherer machen. Fahrzeuge, die mit dieser "automotive" genannten Technik ausgestattet sind, werden in einigen Jahren nicht nur die Fahrer warnen, wenn der Abstand zum Vordermann zu gering ist. Auch dem toten Winkel könnten sie den Schrecken nehmen, da die Elektronik im Auto die Umgebung ständig im Auge behält.

Verwenden könnte man Radarsensoren aber nicht nur als Abstandsmesser. Im Benzintank könnte man die Füllmenge messen, im Motor die Position des Kolbens. Der Airbag ließe sich auslösen, wenn der Sensor einen unvermeidlichen Aufprall schon erkennt.

Auch außerhalb der Fahrzeugindustrie sind die Erwartungen groß. Bei der Landvermessung werden Mikrowellen schon länger eingesetzt. Einen weiteren Anwendungsbereich sieht Stelzer beim Bau von Alarmanlagen, da Radarsensoren - im Gegensatz zu den üblichen Infrarotdetektoren - praktisch unsichtbar hinter Metallblenden versteckt werden können.

Als Einparkhilfe hat die Umgebungsüberwachung im Auto schon eine gewisse Tradition; mit Ultraschall konnte man den Abstand zu Hindernissen messen und dadurch Zusammenstöße verhindern. Auch Laser können dafür verwendet werden. "Ultraschall funktioniert aber nicht über größere Entfernungen, Laser haben Schwierigkeiten, wenn die Luft verschmutzt ist", erklärt Stelzer.

Als interessante Alternative war Radartechnik schon länger im Gespräch. Bisher war die Industrie aber nicht dazu in der Lage, die Sensoren auch in vertretbarer Größe zu bauen. Die Hoffnungen richten sich auf Silizium-Germanium-Halbleiter, die eine neue Entwicklung in der Elektrotechnik darstellen, und die bei den verwendeten ultrahohen Frequenzen von 77 Gigahertz gut funktionieren. Die Halbleiter allerdings seien teuer, sagt Stelzer: "Die Größe lässt sich da in baren Dollars messen."

Verkleinerung

Im Labor soll daher erforscht werden, wie man die Technik weiter integrieren, sprich: verkleinern kann. Dafür muss aber zunächst einiges an Grundlagenforschung geleistet werden. Denn Radar ist nicht gleich Radar: Man kann Mikrowellenimpulse aussenden, oder auch ein Wellenrauschen erzeugen. Die Wissenschafter müssen herausfinden, welche der Methoden am besten geeignet ist für die Anwendung. Entwickeln wollen die Forscher nicht nur die Chips, sondern auch die Software-Algorithmen, mit denen die Daten dann ausgewertet werden können.

Den Mikroelektronikspezialisten DICE, mehrheitlich im Besitz von Infineon, holte man als Industriepartner mit ins Boot. "Universitäten sind gut darin, neue Inputs zu liefern. Das dann auf eine Schaltung zu bekommen, fällt den Hochschulen aber eher schwer", begründet DICE-Entwicklungsleiter Linus Maurer die Zusammenarbeit. Die Kooperation mit der Christian-Doppler-Gesellschaft und die Bewilligung eines Labors hält Maurer für einen Glücksfall: "Die Industrie hat nicht die Budgets für Projekte, die mehr als vier oder fünf Jahre Entwicklungszeit in Anspruch nehmen."

Zu Jahresbeginn hat das CD-Labor die Arbeit aufgenommen, vergangenen Dienstag feierte es offiziell die Eröffnung. Die Gelder sind zunächst für zwei Jahre bewilligt; wenn die Forschung vorankommt, können die Fördergelder bis zu fünf weitere Jahre bewilligt werden. Am Ende der Entwicklung stehen dann Radarsensoren, die nur mehr wenige Millimeter groß sind. Das dürfte aber noch ein wenig dauern, dämpft Andreas Stelzer die Erwartungen: "Bis wir einen voll integrierten Radarsensor haben, geht sicher noch einige Zeit ins Land. Vor 2010 oder 2015 wird es das nicht geben." (Jens Lang /DER STANDARD, Printausgabe, 7. März 2007)

  • Im neuen Doppler-Labor sieht man zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten für Radarsensoren, unter anderem um die Sicherheit beim Autofahren zu verbessern.
    foto: der standard/cdg

    Im neuen Doppler-Labor sieht man zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten für Radarsensoren, unter anderem um die Sicherheit beim Autofahren zu verbessern.

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