CES 2023: Mehr Nachhaltigkeit, Sicherheit und Lebensqualität durch Sensoren

Sensoren stecken in Autos, E-Bikes, Smartphones, Fitnesstrackern und Kopfhörern und verleihen diesen Geräten Sinne, mit denen sie ihre Umwelt wahrnehmen können. Der deutsche Hersteller Bosch entwickelt und fertigt smarte Sensoren und zeigte auf der diesjährigen CES, die am 8.1. in Las Vegas zu Ende ging, sein Produktportfolio und gab einen Einblick in künftige Entwicklungen. [...]

Die heute wichtigsten und am weitesten verbreiteten Sensortypen sind mikro-elektromechanischen Sensoren (MEMS-Sensoren), ein Segment, in dem Bosch laut dem laut einem Bericht des Marktforschungsinstituts Yole Group (Status of the MEMS Industry Report, Yole Intelligence, 2022) Marktführer ist.

Die Nachfrage an Sensoren ist gigantisch: „In den vergangenen fünf Jahren haben wir so viele MEMS-Sensoren produziert wie seit dem Produktionsstart 1995“, sagte Tanja Rückert, Geschäftsführerin der Robert Bosch GmbH, auf der CES 2023 in Las Vegas (5.–8. Jänner 2023). Seit Beginn der Fertigung vor 27 Jahren hat das Technologieunternehmen insgesamt mehr als 18 Milliarden MEMS-Sensoren hergestellt – heute befinden sich in jedem Auto durchschnittlich 22 Stück davon. Der globale Bedarf solcher Sensoren soll bis 2027 von derzeit 33,5 Milliarden auf rund 49 Milliarden Stück jährlich wachsen. Bosch wolle Marktführer bleiben und seine führende Position noch stärker ausbauen. Um die wachsende Nachfrage zu bedienen, investiert Bosch massiv in seine Halbleiterwerke in Dresden und Reutlingen. Insgesamt plant das Unternehmen bis 2026 im Rahmen seines Investitionsplans und mit Hilfe des europäischen Förderprogramms IPCEI Mikroelektronik und Kommunikationstechnologie („Important Project of Common European Interest on Microelectronics and Communication Technologies“) drei Milliarden Euro in sein Halbleitergeschäft und somit auch in die Sensorentwicklung und -fertigung zu investieren.

Sensoren – das Herzstück moderner Technik

„Mit Hilfe von Sensoren können wir ‚Technik fürs Leben‘ auf ein neues Level heben. Sie verbessern nicht nur die Lebensqualität der Menschen, sondern auch den ökologischen Fußabdruck unserer smarten Alltagsbegleiter“, erklärt Tanja Rückert. Wie das konkret aussieht, zeige die neue #LikeABosch-Kampagne, so die Bosch-Chefin.

Breite Anwendung fanden MEMS-Sensoren zunächst in der Automobilindustrie. Bosch ist bis heute einer der führenden Sensorhersteller für diese Branche. Die Sensoren der Deutschen helfen etwa bei der Fahrzeugnavigation, sie steuern Airbags und ESP-Systeme und sie ermöglichen eine Vielzahl an Assistenzfunktionen, die Sicherheit, Komfort und Effizienz beim Fahren erhöhen. Gerade beim automatisierten Fahren sind Sensoren unverzichtbar. Sie sind sozusagen die „Augen“, mit denen Autos „sehe“ und ihre Umgebung wahrnehmen können. Bosch-Sensoren sind ein Wegbereiter für das fahrerlose Automobil. Bereits heute bietet das Unternehmen eine Reihe von Radar-, Lidar-, Video- und Ultraschallsensoren für das automatisierte Fahren an. Aber auch in der Konsumindustrie spielen MEMS-Sensoren eine zentrale Rolle. Drucksensoren in Smartphones etwa können auf wenige Zentimeter genau erkennen, auf welcher Höhe sich das Gerät befindet. Im Notfall wissen Ersthelfer zum Beispiel sehr schnell, in welchem Stockwerk sich eine Person in Not aufhält. Nach Schätzungen der US-amerikanischen Federal Communications Commission (FCC) retten solche Drucksensoren allein in den USA jährlich 10.000 Menschenleben.

Auf der CES Innovationen für mehr Sicherheit im Straßenverkehr vorgestellt

Auf der CES 2023 präsentierte Bosch mehrere neue, sensorbasierte Innovationen für die Mobilität – darunter die mit einem „Best of Innovation Award“ des Branchenverbands CTA ausgezeichnete Lösung RideCare Companion. Der RideCare Companion soll in der vernetzten und automatisierten Mobilität entscheidend zur Sicherheit aller Fahrzeuginsassen beitragen, so das Unternehmen. Die vernetzte Hard- und Softwarelösung besteht aus einer Kamera, einem drahtlosen SOS-Knopf und cloudbasierten Datendiensten. Damit können Fahrerinnen und Fahrer bei Unfällen oder in anderen Gefahrensituationen rund um die Uhr mit Bosch-Mitarbeitern in Kontakt treten. Letztere können bei einem Zwischenfall per Kamera in das Fahrzeug schauen, die Situation beurteilen und falls notwendig schnell Unterstützung anfordern. Insbesondere für Taxi- oder Fahrservice-Fahrerinnen und -Fahrer bietet der RideCare Companion ein wertvolles Sicherheitsnetz.

Auch die „Off-Zone Crash Detection“ verspricht mehr Sicherheit im Straßenverkehr: Das System schützt Fahrzeuginsassen bei Seitenkollisionen, wie sie häufig beim Wechseln der Fahrspur oder Überqueren von Kreuzungen auftreten. Smarte Sensoren verbunden mit einem neuen Software-Algorithmus erkennen bei einer seitlichen Kollision schnell und zuverlässig den exakten Aufprallwinkel und lösen den lebensrettenden Airbag rechtzeitig aus, um die Folgen eines Unfalls zu mildern. Die „Off-Zone Crash Detectio“‘ sei ein gutes Beispiel dafür, wie Bosch Software einsetze, um aus vorhandener Hardware mehr herauszuholen, so Mike Mansuetti, Präsident von Bosch in Nordamerika, auf der CES: „So schaffen wir einen spürbaren Mehrwert im Straßenverkehr.“

Quantensensoren mit großem Potenzial

Mit einem Blick auf Erschließung des vielversprechenden Bereichs Quantensensoren präsentiert sich Bosch auf der CES einmal mehr als Pionier. Quantensensoren könnten schon bald Messungen ermöglichen, die 1.000-mal präziser sind als heutige MEMS-Sensoren. Dadurch wäre beispielsweise eine einfachere und genauere Diagnose neurologischer Krankheiten möglich. Um die Kommerzialisierung von Quantensensoren voranzutreiben und den Markt zu erschließen, hat Bosch im vergangenen Jahr ein eigenes Start-up gegründet: „Allein in den kommenden drei Jahren fließen zehn Milliarden Euro in die digitale Transformation von Bosch. Auch unsere heutige Belegschaft von 40.000 Softwareingenieurinnen und -ingenieuren wird wachsen“, blickt Tanja Rückert in die Zukunft.

Nachhaltigkeit treibt technologischen Fortschritt

Klimaschutz und Nachhaltigkeit sind Bereiche, die auch bei Bosch eine hohe Priorität genießen. Deswegen präsentiert Bosch auf der CES die nächste Generation MEMS-Sensoren, die genauer, robuster und stromsparender als bisherige Modelle sein sollen. Der programmierbare und KI-fähige Trägheitssensor BHI360/BHI380 etwa, der sich in Fitnesstrackern verbaut auf die individuellen Bewegungen der Sporttreibenden anpasst, ist nur halb so groß und verbraucht nur halb so viel Strom wie sein Vorgänger. Ebenso der neue Partikelsensor BMV080, der die Feinstaubkonzentration und Verschmutzung in der Luft misst und mit seinem platzsparenden Aufbau bis zu 450 Mal kleiner ist als derzeitige Produkte im Markt. Oder der barometrische Drucksensor BMP585, der die Höhenänderung von wenigen Zentimetern messen und somit einzelne Klimmzüge oder Liegestützten erkennen kann: Er benötigt 85 Prozent weniger Energie und steigert seine Robustheit um den Faktor Drei im Vergleich zur Vorgängergeneration.