ELEKTRONIKPRAXIS Jahresrückblick Dies waren die meistgelesenen Beiträge 2021

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Der weltweite Halbleitermangel hat in diesem Jahr den Elektronikmarkt nachhaltig geprägt - und wird die Industrie auch noch lange beschäftigen. Doch welche Nachrichten, Fachbeiträge und Trendanalysen haben unsere Leser ansonsten nachhaltig interessiert? Ein Rückblick auf das Elektronikjahr 2021.

Kein anderes Thema hat durch das Jahr 2021 die gesamte Industrie so sehr beschäftigt wie der weltweite Halbleitermangel: Hatte zunächst nur die Automobilindustrie einen Mangel an Chips beklagt, machte sich das anhaltende Problem im Jahresverlauf in nahezu allen Märkten bemerkbar, von der Bildverarbeitungsindustrie bis zur Consumer-Elektronik. Die Disruptionen, die die weiterhin anhaltende Corona-Pandemie entlang der weltweiten Elektronik-Lieferketten ausgelöst hat, sind weithin spürbar – und werden uns ohne Zweifel noch bis in das kommende Jahr hinein verfolgen.

Immerhin gibt es Hoffnung und Lichtblicke. Weltweit werden Wafer- und Chip-Produktionskapazitäten ausgebaut, neue Anlagen entstehen nicht nur in Asien, sondern auch in den USA und Europa. Immer mehr Analysten sehen ein Ende der aktuellen Mangelsituation nahen – auch wenn wir noch eine Weile mit der Halbleiter-Verknappung leben müssen, ehe sich die Lage wieder normalisieren wird. Wie lange genau, darüber herrscht noch Uneinigkeit - realistisch erscheint jedoch wenigstens ein halbes Jahr. Stellenweise wird aufgrund des aktuellen massiven Ausbaus sogar gewarnt, dass ab 2023 Chip-Überkapazitäten drohen könnten.

Die vergangenen beiden Jahre haben schmerzlich gezeigt, wie verletzlich unsere globalen Lieferketten letztlich sind. Umso nachdrücklicher wird eine Stärkung und ein Ausbau der lokalen Halbleiterproduktion gefordert: In den USA, in Japan, in Europa allgemein und innerhalb des EU-Raums insbesondere in Deutschland selbst werden die Rufe nach einer nationalen Förderung inländischer Halbleiterstandorte immer lauter.

Wie genau diese auszusehen hat – ob mehr führende internationale Player ins eigene Land geholt und eine gemeinsame Stärkung internationaler Lieferketten angestrebt werden sollten, oder ob eine gezielte Förderung nationaler Unternehmen Vorrang bekommen müsse, darüber herrscht allerdings Uneinigkeit – wie zu Jahresende hin ein öffentlicher Disput zwischen Intel und TSMC offenbarte.

Angesichts dieses globalen Problems schienen andere Thematiken oft in den Schatten zu geraten. Doch auch andere Thematiken haben unsere Leser angesprochen, nachhaltiges Interesse geweckt, oder auch umfangreiche Diskussionen aufgeworfen. Von auslaufenden Ausnahmeregelungen zu Grundlagenartikeln, von neuen technologischen Errungenschaften zu Meinungs- und Analysebeiträgen: Hier sind, in grober chronologischer Ordnung, 12 ELEKTRONIKPRAXIS-Beiträge (und zwei technikgeprägte Bildergalerien), an denen sich die Elektronikbranche besonders interessiert gezeigt hat.

Diese Firmenübernahmen haben die Halbleiterbranche erschüttert

Gegen Ende des Jahrs 2020 sorgte die Ankündigung des GPU-Spezialisten NVIDIA, die Prozessorschmiede Arm zu übernehmen, für ein Erdbeben in der Elektroniklandschaft. Doch dies war in dem laufenden Geschäftsjahr nicht der einzige Deal, der die Branche aufhorchen ließ: Über 101 Mrd. US-$ kamen alleine 2020 für nur vier Firmenübernahmen zusammen. Eine Rekordmeldung jagte die nächste - und löste im Corona-Krisenjahr deutliche Unsicherheit im Markt aus.

Dabei hatten in den vergangenen 20 Jahren haben auch zahlreiche andere große Merger und Akquisen die Industrie erschüttert. Die ELEKTRONIKPRAXIS wagte den Rückblick, und stellte 12 der bedeutendsten internationalen Firmenübernahmen (plus drei weitere mit besonderem Interesse für den deutschen Markt) noch einmal näher vor.

Rekordsummen und drastische Umbrüche

Diese Firmenübernahmen haben die Halbleiterbranche erschüttert

Halogenleuchten im Fahrzeug durch LED-Technik ersetzen

Bisher gab es keine legale Möglichkeit, ein Halogenleuchtmittel durch eine LED zu ersetzen. Hintergrund sind die strengen Zulassungsregeln, die bei einem Austausch gelten. Denn auch für die neuen und effizienteren LED-Leuchtmittel heißt es, eine Zulassung nach Allgemeiner Bauartgenehmigung (ABG) zu bekommen. Die Zulassungsbehörde des Bundesverkehrsministeriums, das Kraftfahrtbundesamt (KBA), hat die ABG für das LED-Nachrüstset als Abblendlicht erteilt. Mit dem markigen Namen Night Breaker LED H7 präsentierte im Februar 2021 Osram die erste LED-Nachrüstlampe als Abblendlicht auf den Markt, welche die umfangreichen Prüfverfahren des TÜV Süd bestanden haben.

LED-Nachrüstset

Halogenleuchten lassen sich jetzt durch LED-Technik ersetzen

Vorsicht: Luft- und Kriechstrecken auf PCBs

Die Sicherheitsvorschriften zu Luft- und Kriechstrecken und Durchschlagsfestigkeit sollen in erster Linie Menschenleben schützen, aber auch die technischen Systeme und Einrichtungen. Dazu gibt es spezielle Normen zur Einhaltung von Sicherheitsabständen bei hohen Spannungen. Welche Gefahren können durch Luft- und Kriechstrecken auf PCBs entstehen, und wie können Sie diese adressieren? Die Antworten darauf hat viele Leser interessiert.

Elektrische Sicherheit im PCB Design

Vorsicht: Luft- und Kriechstrecken auf PCBs

Halbleiterfertigung: „Die Welt wartet nicht auf Europa!“

Vertreter von Silicon Saxony verfassten im März diesen Jahres einen offenen Brandbrief an die deutsche Bundesregierung. Weltweit wurden bis dahin schon Förder- und Investitionsentscheidungen zur Stärkung des Halbleitermarktes getroffen - doch Europa und Deutschland scharrten nach Ansicht des Halbleiter- und IT-Branchenverbandes noch mit den Füßen. Bereits jetzt sei Europa Halbleiter-technisch weit abgeschlagen, nun drohe ohne eine schnelle und konsequente Umsetzung von IPCEI 2 ein weiterer Bedeutungsverlust Europas und Deutschlands auf dem Weltmarkt.

Offener Brief an die Bundesregierung

Halbleiterfertigung: „Die Welt wartet nicht auf Europa!“

RoHS Ausnahmeregelung 6c endet: Was Sie jetzt beachten sollten

Durch Verordnungen zu Stoffverboten und Chemikalienverboten wie RoHS und REACH ist die Verwendung von Blei in vielen Bereichen längst verboten oder fordert einen erhöhten Kommunikationsaufwand. Bis 2021 gab es hierzu noch diverse Ausnahmen, die aber bis zum 21. Juli 2021 auszulaufen drohten. Zwar wurden (nach Veröffentlichung dieses Beitrags) in diversen Fällen auf Antrag hin individuelle Ausnahmeregelungen noch einmal verlängert, doch für die meisten Unternehmen gilt nun die sogenannte Sunset-Phase, eine Übergangszeit von 12 bis 18 Monaten. Eine Umstellung auf alternative, blei- und kupferfreie Alternativen wird daher nachdrücklich empfohlen, denn ansonsten dürften spätestens Ende 2022 neu produzierte Elektro- und Elektronikgeräte vielfach nicht mehr in den Verkehr gebracht werden.

Bleifrei ist nicht gleich bleifrei

RoHS Ausnahmeregelung 6c endet: Was Sie jetzt beachten sollten

Chip-Kommunikation: So funktioniert das Serial Peripheral Interface

Das Serial Peripheral Interface (SPI) gehört zu den meistverwendeten Schnittstellen für die Kommunikation zwischen Mikrocontrollern und Peripherie-ICs wie etwa Sensoren, ADCs, DACs, Schieberegistern, SRAMs usw. Der vorliegende Grundlagenartikel befasst sich eingehend mit dieser Schnittstelle. Neben einer kurzen Beschreibung der SPI-Schnittstelle selbst werden, anhand von Produkten des Hersteller Analog Devices, gezeigt, wie SPI-fähigen Schalter- und Multiplexer-Bausteine dazu beitragen können, beim Design von System-Leiterplatten mit weniger digitalen GPIO-Leitungen (General Purpose Input Output) auszukommen.

Chip-Kommunikation

So funktioniert das Serial Peripheral Interface

Eisenlose DC-Bürstenmotoren empirisch und theoretisch berechnen

Bei der Auswahl eines eisenlosen DC-Bürstenmotors oder bei der Entwicklung eines Prototyps, sind mehrere grundlegende motorphysikalische Prinzipien für die Auslegung eines optimal dimensionierten Präzisionsantriebssystems zu berücksichtigen. Dieser Grundlagenbeitrag fasst wichtige Methoden, Formeln und Berechnungsdetails zusammen.

Grundlagen: Eisenlose DC-Bürstenmotoren

DC-Motoren empirisch und theoretisch berechnen

Kommentar: Warum das Elektroauto die Umwelt nicht retten kann

Diesel-Fahrzeughalter gelten zunehmend als Umweltverschmutzer, tragen KFZs doch zu schlechter Luft und Klimawandel bei. Auch in Wirtschaft und Politik sehen immer mehr die Elektromobilität als Heilsbringer - Kritiker bemängeln dagegen, dass das ökologisch betrachtet Unsinn sei, denn die Batteriefertigung lagere den Dreck aus Industrienationen nur in die Dritte Welt aus. Die Meinungen hierzu sind gespalten: Dieser Kommentar von ELEKTRONIKPRAXIS-Redakteurin Kristin Rinortner hat eine intensive Debatte und zahlreiche Rückmeldungen unserer Leser ausgelöst.

Kommentar

Warum das Elektroauto die Umwelt nicht retten kann

Halbleiterverknappung: Ursachen, Hintergründe, Lösungen

Auch wenn sich zur Jahresmitte 2021 der Klammergriff der Corona-Pandemie auf die Weltwirtschaft zunehmend gelockert hatte, machte sich nun der weltweite Halbleitermangel nachhaltig in zahlreichen Industriebereichen bemerkbar. Wie sollen Entwickler und Verbraucher mit dieser Situation umgehen, welche potentiellen Auswege existieren. ELEKTRONIKPRAXIS hat namhafte Distributoren zu ihren Einschätzungen und Ausblicken befragt.

Distributorenumfrage

Halbleiterverknappung: Ursachen, Hintergründe, Lösungen

Lithium aus Deutschland: Neues Verfahren macht Förderung rentabel

Aktuell ist Deutschland ein Nettoimporteur von Lithium, dem "weißen Gold", das vor allem für die Produktion von Batteriezellen für Elektrofahrzeuge benötigt wird. Importiert wird aus den typischen Förderländern Chile, Argentinien und Australien, die mehr als 80 Prozent der weltweiten Produktion auf sich vereinen. Mit einem minimalinvasiven Verfahren aus dem KIT könnten allerdings jedes Jahr tausende Tonnen Lithium aus dem deutschen und französischen Oberrheingraben gefördert werden.

Elektromobilität

Lithium aus Deutschland: Neues Verfahren macht Förderung rentabel

Jetson One – das fliegende Elektromoped

Das schwedische Unternehmen Jetson hat einen einsitzigen Multikopter für einen Preis von 80.000 € vorgestellt. Der gerade mal 86 kg schwere Jetson One ist ein persönliches Fluggerät, das von acht Elektromotoren mit einer Gesamtleistung von 88 kW angetrieben wird. Der Lithium-Ionen-Akku ermöglicht mit einem 85 kg wiegenden Piloten eine Flugzeit von 20 Minuten. Im Herbst 2022 sollen die ersten Exemplare ausgeliefert werden.

Elektromobilität

Jetson One – das fliegende Elektromoped

Festkörperbatterien: Die Akkus der Zukunft

Verglichen mit den heute gängigen Lithium-Ionen-Batterien haben Festkörperbatterien mehrere Vorteile: Die Sicherheit ist höher – weil kein flüssiger Elektrolyt benötigt wird, kann nichts auslaufen und sich entzünden. Hinzu kommen eine höhere Energiedichte und eine längere Lebensdauer. Noch steckt die Technik allerdings in den Kinderschuhen. Dies könnte sich bald ändern: Forscher des Zentrums für Digitalisierte Batteriezellenproduktion am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA arbeiten gemeinsam mit den mittelständischen Unternehmen Dr. Fritsch Sondermaschinen an der Prozesstechnik für die Festkörperbatterien der Zukunft.

Zellfertigung

Festkörperbatterien: Die Akkus der Zukunft

Elektronik-History: Technik, die Geschichte schrieb

In der Rubrik „Aufgemerkt“ blickt die ELEKTRONIKPRAXIS zurück auf historische Meilensteine der Branche. Von historischen Premieren, Durchbrüchen in der theoretischen Forschung und bedeutenden Persönlichkeiten der Elektronikbranche: Die beliebte Print-Rubrik finden Sie auch in unserer Online-Bildergalerie, die durchgängig aktualisiert wird.

Elektronik-History

Technik, die Geschichte schrieb: Der Framegrabber FALCON

Aufgeschraubt: Elektrotechnik und Elektronik unter der Lupe

Ausgabe für Ausgabe wirft die ELEKTRONIKPRAXIS bereits seit Jahren Einblicke in Aufbau und Innenleben interessanter Produkte: Von aktuellen Entwicklungen hin zu historisch bahnbrechenden Erfindungen. Auch in unserer Online-Bildergalerie stellen wir unseren Lesern regelmäßig interessante Elektroniksysteme vor.

Aufgeschraubt

Elektrotechnik und Elektronik unter der Lupe: die KI-IBV-Kamera

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