Mehr Sicherheit und Komfort im Automobil dank gedruckter Elektronik

| Redakteur: Dr. Anna-Lena Gutberlet

Innenraumheizungskonzept für die E-Mobilität: Die gedruckte Heizung ist oberflächennah in die Innendekoration der Fahrzeuge integriert.
Innenraumheizungskonzept für die E-Mobilität: Die gedruckte Heizung ist oberflächennah in die Innendekoration der Fahrzeuge integriert. (Bild: IEE)

Was ist heute schon technisch machbar und welches Potenzial besitzt die gedruckte Elektronik im Automobilsektor sowie anderen Branchen? Darüber informiert die LOPEC vom 24. bis 26. März 2020 in München.

Rund 250 Kilogramm wiegen die elektronischen Steuersysteme samt den Kilometern an Kabeln, die in einem Premiumauto stecken. Damit soll zukünftig Schluss sein, denn die Automobilindustrie setzt zunehmend auf gedruckte Elektronik.

„Mit Druckverfahren lassen sich Sensoren und viele andere Elektronikbauteile herstellen, die teils dünner sind als ein Zehntel Millimeter“, betont Dr. Alain Schumacher, CTO von IEE aus Luxemburg, stellvertretender Vorsitzender des OE-A Boards für Europa und Referent des LOPEC Kongresses 2020.

IEE hat sich vom Drei-Personen-Startup zu einem der Marktführer für gedruckte Sensortechnik in der Automobilindustrie entwickelt. „In Forschung, Entwicklung und Produktion haben wir von Beginn an auf gedruckte Elektronik gesetzt“, sagt Schumacher. In seinem Plenarvortrag auf dem LOPEC Kongress wird er auf die Erfolgsgeschichte von IEE sowie auf die vielfältigen Anwendungen von gedruckter Elektronik eingehen.

„Gedruckte Elektronik kann in unmittelbarer Nähe oder sogar genau dort im Auto platziert werden, wo sie benötigt wird“, unterstreicht Schumacher. Die aufwendige Verkabelung entfällt und dem Design sind kaum Grenzen gesetzt, da sich gedruckte Elektronik aufgrund ihrer Eigenschaften – dünn, leicht, flexibel, dehnbar und transparent – in nahezu beliebig geformte Flächen und Bauteile integrieren lässt.

Von Vorteil ist zudem die kosteneffiziente Fertigung mit massentauglichen Druckverfahren. Die Palette der dafür erforderlichen Tinten, Pasten und Trägermaterialien wurde in den vergangenen Jahren enorm erweitert. Neben Herstellern und Anwendern von gedruckter Elektronik präsentieren auch Materialentwickler und Anlagenbauer ihre Neuheiten auf der LOPEC.

Neue Ansprüche im Innenraum durch autonomes Fahren

Die Automobilindustrie verbaut gedruckte Elektronik bereits standardmäßig, zum Beispiel in Systemen, die an das Angurten erinnern oder die das Auslösen von Airbags steuern. Gedruckte Sitzbelegungssensoren sind in die Sitzfläche integriert und erzeugen bei Verformung ein elektrisches Signal. „Die Technik wurde ursprünglich entwickelt, damit ein Airbag nur auslöst, wenn sich tatsächlich jemand auf dem Sitz befindet“, erläutert Schumacher. Mittlerweile erkennen die Sensoren sogar Kindersitze und können über integrierte Antennen erfassen, in welche Richtung eine Babyschale fixiert wurde.

Sitzheizungen, die mit leitfähigen Tinten auf Folie gedruckt werden, machen Fahrzeuge ebenfalls sicherer und zugleich komfortabler. Gegenüber den früher üblichen Glühdrähten besitzen sie mehrere Vorteile: Sie lassen sich leichter in Autositze integrieren, wärmen gleichmäßiger und sparen Energie. Mehr noch: „Über die Zusammensetzung der Tinte lässt sich die maximale Temperatur einstellen. Gefährliche Überhitzungen sind somit ausgeschlossen“, erklärt Schumacher. Die Heizfolien sollen jetzt verstärkt in E-Autos zum Einsatz kommen, da deren Motoren keine nennenswerte Abwärme für einen Wärmetauscher produzieren. Heizfolien in Seitenverblendungen und weiteren Flächen lösen das Problem.

Mit dem Trend zum autonomen Fahren verändert sich das Fahrzeuginnere ohnehin grundlegend, denn auf den Verkehr muss man sich kaum noch konzentrieren. Der Innenraum soll daher mal für Entspannung, mal für eine Büroatmosphäre sorgen. Die Visionen reichen von sensorgesteuerten OLEDs für individuelle Beleuchtungskonzepte über flexible Displays bis zum 3D-Kino. An gedruckter Elektronik führt schon aus Gewichts- und Platzgründen, vor allem aber wegen der leichten Integrierbarkeit kein Weg vorbei.

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