Das Fraunhofer IISB

Das Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB mit Hauptsitz in Erlangen zählt zu den führenden europäischen Forschungseinrichtungen für Wide-Bandgap-Halbleiter und leistungselektronische Systeme. Dabei bedient es die vollständige Wertschöpfungskette der Leistungselektronik: vom Material zum Chip und vom Modul zum System. Hierbei spannt sich das Spektrum von Halbleitergrundmaterialien und Halbleiterfertigungstechnologien über Aufbau- und Modultechniken bis zu kompletten Elektronik- und Energiesystemen, wie ultrakompakte Umrichter, modulare Multilevel-Converter, elektrische Antriebsstränge oder Batteriespeicher und lokale Energienetze. Für Siliziumkarbid (SiC) verfügt das Institut beispielsweise über die komplette technologische Prozesskette.

Zentral sind leistungselektronische Bauelemente auf der Basis von Wide- und Ultrawide-Bandgap-Halbleitern für Anwendungen in der Halbleiter- und Elektronikindustrie, Elektromobilität, Luft- und Raumfahrt, nachhaltigen Energieversorgung und zivilen Sicherheit. Mit seinen Lösungen setzt das Institut immer wieder Benchmarks in Energieeffizienz, Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit, auch für extreme Betriebsbedingungen. Darüber hinaus entwickelt das Fraunhofer IISB durch die Integration von Datenanalyse, Maschinenlernen und angewandter KI eine neue Klasse integrierter intelligenter Leistungselektronik, die so genannte Cognitive Power Electronics. So ist die Kernaufgabe des IISB, als eines von über 70 Instituten der Fraunhofer-Gesellschaft aktuelle Forschungsergebnisse für Kunden aus der Industrie oder im Rahmen öffentlich geförderter Projekte in weltweit wettbewerbsfähige Produkte zu transferieren. 

Am IISB arbeiten auf etwa 10.000 m² rund 400 Mitarbeitende sowie zahlreiche Studierende zusammen. Neben dem Hauptsitz in Erlangen, Bayern, hat das Institut zwei weitere Standorte, das Fraunhofer-Technologiezentrum Hochleistungsmaterialien THM in Freiberg (Sachsen) und das E|Road-Center im Cleantech Innovation Park in Hallstadt (Bayern).

Das Fraunhofer-Technologiezentrum Hochleistungsmaterialien THM in Freiberg, Sachsen, ist eine Forschungs- und Transferplattform des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB und des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme IKTS. Hier ist die Abteilung Energiematerialien und Testbauelemente des IISB angesiedelt. Gemeinsam werden Halbleiter- und Energiematerialien in neue Anwendungen überführt und zugleich das stoffliche Recycling berücksichtigt und entwickelt. Schwerpunkte der Arbeiten am Fraunhofer THM sind die Analyse und die Entwicklung von nachhaltigen Batteriesystemen mit verbesserter Ökobilanz und Rohstoffverfügbarkeit sowie die Erforschung und Evaluierung innovativer Halbleiterbauelemente und der dazugehörigen Prozessschritte.

Das E|Road-Center ist eine Initiative für die Elektrifizierung der Straßeninfrastruktur. Hier, am Standort des Fraunhofer IISB im Cleantech Innovation Park in Hallstadt, Bayern, liegt der Fokus auf der Entwicklung und Implementierung von Technologien für das kontaktlose, induktive Laden von Elektrofahrzeugen – sowohl im Stand als auch während der Fahrt. Die Forschungsaktivitäten konzentrieren sich auf eine sichere und effiziente Energieübertragung von der Straße ins Fahrzeug, einschließlich der Anpassung fahrzeugseitiger Systeme. Das umfasst auch die Entwicklung innovativer Infrastrukturkomponenten wie Spulen- und Netzsysteme und der zugehörigen Leistungselektronik. Um die industrielle Marktdurchdringung zu unterstützen, werden im E|Road-Center auch automatisierungsorientierte Produktionsprozesse optimiert.