Next exit: future - Schott AG
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TH E SC HO T T T EC HNO LO GY MA GA Z IN E U S. SC H O T T. C O M /I N NOVAT ION 1 /2 0 19 Next exit: future Specialty glass solutions play a key role in improving LiDAR sensors in self-driving cars. Nächste Ausfahrt: Zukunft Spezialglas-Lösungen spielen eine Schlüsselrolle bei der Verbesserung von LiDAR-Sensoren in selbstfahrenden Autos. SCHOTT GTAS® technology Xensation® Up. Glass keeps lithium-ion batteries healthy Greater stability for smartphones Glas hält Lithium-Ionen-Akkus fit Höhere Stabilität für Smartphones
SCHOTT HEATAN™ Let’s simplify ultra-high temperature sensors Made using a revolutionary material combination and sealing technology, SCHOTT HEATAN™ sensor feedthroughs offer superior reliability in temperatures above 1830 °F and enable next-generation sensor designs with less components, process steps, and a significant reduction of design complexity. What’s your next milestone? www.us.schott.com/heatan
E D I T O RI AL Mobility is facing an inflection point Die Mobilität steht vor einem Wendepunkt Board of Management of SCHOTT AG: Dr. Jens Schulte, Dr. Heinz Kaiser, Dr. Frank Heinricht (Chairman) and Hermann Ditz (from left to right). EN As the world calls for consistent climate protection, more pressure is being put on politicians and indus- DE Durch den weltweiten Ruf nach konsequentem Klima- schutz erhöht sich der Druck auf Politik und Industrie, tries to implement climate-friendly concepts. According to klimafreundliche Konzepte umzusetzen. Laut Studien zeich- studies, four main determinants of change arise here, for nen sich hierbei vier Hauptdeterminanten des Wandels ab, which mobility experts have coined the acronym ACES. This für das Mobilitätsexperten das Akronym ACES verwenden: stands for Autonomous driving (A), Connectivity (C), Elec- autonomes Fahren (A), Vernetzung/Connectivity (C), Elektri- trification of vehicles (E) and the Sharing principle (S). Tech- fizierung von Fahrzeugen (E) sowie das Sharing-Prinzip (S). nical innovations help to drive this change forward, enabling Technische Innovationen helfen, diesen Wandel voran- Cover: SCHOTT / ZDF Digital; Editorial: SCHOTT / O. Szekely new forms of propulsion and mobility. Here, glass offers a zubringen, ermöglichen neue Antriebs- sowie Mobilitätsfor- wide range of options, for the optimization of exhaust gas men. Der Werkstoff Glas bietet vielfältige Optionen, etwa mit sensor technology, in components for more powerful lithi- der Optimierung der Abgassensorik, mit Komponenten für um-ion batteries or robust solutions for inductive charging leistungsfähigere Lithium-Ionen-Batterien oder robusten Lö- stations, for example. In the case of Autonomous Driving, sungen für induktive Stromtankstellen. Auch für das autono- glass and hermetic packaging enable manufacturers of LiDAR me Fahren ermöglichen Glas und hermetische Verpackungen sensor systems to improve performance, security and reliabil- Herstellern von LiDAR-Sensorsystemen die Verbesserung von ity. The design of new automotive ecosystems requires the Performance, Sicherheit und Zuverlässigkeit. combined expertise of science and technology. Materials also Die Ausgestaltung neuer automobiler Ökosysteme erfor- have to give their best. With our glass and the expertise of our dert das geballte Know-how von Wissenschaft und Technik. scientists and engineers, we are moving forward to position Auch Materialien müssen ihr Bestes geben. Wir geben mit ourselves at the forefront to enable new mobility solutions. Glas und der Expertise unserer Wissenschaftler und Ingeni- eure „Gas“ – und sind mit Lösungen bei der Mobilität ganz Enjoy reading. vorne dabei. Wir wünschen eine spannende Lektüre. Dr. Frank Heinricht Dr. Jens Schulte Dr. Heinz Kaiser Hermann Ditz 3
CO NTE NTS I NHA LT 12 Focus: 14 Automotive 14 Next exit: future Glass solutions for use in LiDAR sensors are opening up new prospects for autonomous driving. 22 Electromobility takes off Blogger and LinkedIn Top Voice 2017 Marvin Eichsteller on tomorrow’s mobile life 24 Perfect for extreme conditions HEATAN™ technology reduces the design complexity for sensors. 26 Glass keeps batteries healthy Battery lids with hermetic glass-aluminum seals increase the service life of storage cells. 30 Electrifying powder Glass-ceramic powders offer solutions for new solid-state batteries and increased ranges for EVs. 34 Mobile experiences made of light and glass 45 34 How glass is getting better and better at setting atmospheric accents with light in cars. 38 Efficient in extreme use Hermetically sealed feedthroughs ensure the power supply of compressors in cars. 40 A Xensation With Xensation® Up. cover glass, smartphones will be able to withstand the daily wear and tear. 42 Augmented wafer reality AR glasses can be produced cost-effectively with 300 mm SCHOTT RealView™ high-index glass wafers. 45 Enjoy sustainably SCHOTT Straws reduce the waste caused by the one-time use of plastic drinking straws. 46 Shining winner 38 SCHOTT received the iF Gold Award 2019 for CERAN EXCITE®. 48 Stylish like metal SCHOTT MetalLook gives household appliances the attractive look of stainless steel. 3 Editorial 6 Life 10 Insights 51 Viewpoint 50 Imprint More information: us.schott.com/innovation 4
12 Schwerpunkt: Automotive 14 Nächste Ausfahrt: Zukunft Glaslösungen rund um LiDAR Sensoren eröffnen neue Perspektiven für autonomes Fahren. 22 Elektromobilität startet durch Blogger und LinkedIn Top Voice 2017 Marvin Eichsteller über das mobile Leben von morgen. 24 Perfekt unter Extrembedingungen Die HEATAN® Technologie ermöglicht eine geringere Designkomplexität für Sensoren. 26 Glas hält Batterien fit Batteriedeckel mit Glas-Aluminium-Versiegelung steigern die Lebensdauer von Speicherzellen. 30 Elektrisierendes Pulver Glaskeramikpulver bieten Lösungen für neuartige Festkörperbatterien und mehr Reichweite. 48 34 Mobile Erlebnisse aus Licht und Glas Wie es dem Werkstoff Glas im Auto immer besser gelingt, mit Licht stimmungsvolle Akzente zu setzen. 38 Effizient im Extremeinsatz Hermetisch dichte Durchführungen stellen die Stromversorgung von Kompressoren in Autos sicher. 40 Eine Xensation Mit Xensation® Up. halten Smartphones künftig noch größeren Belastungen stand. 42 Die neue Wafer-Wirklichkeit 40 AR-Brillen lassen sich mit 300 mm SCHOTT RealView™ High-Index-Glaswafern günstiger produzieren. 45 Nachhaltig genießen SCHOTT Straws reduzieren Müll, der durch die einmalige Nutzung von Plastik-Trinkhalmen entsteht. 46 Strahlender Sieger Für CERAN EXCITE® wurde SCHOTT mit dem iF Gold Award 2019 ausgezeichnet. 48 Stylish wie Metall SCHOTT MetalLook verleiht Hausgeräten eine attraktive Edelstahl-Optik. 3 Editorial 6 Leben 10 Einblicke 30 51 Aussicht 50 Impressum iStick; SCHOTT; Haier Weitere Informationen: schott.com/innovation/de 5
L I FE L EB EN 6 SC H O T T SO L U TI O N S 1/ 2 0 1 9
A city in flames Eine Stadt in Flammen EN All hell has broken loose in the city – again. The fire in Knuffingen is blazing brightly every 15 minutes. The emer- gency vehicles are rushing in from all direc- tions. Fire department, police, ambulances – sometimes 34 cars all at the same time. And in just a few minutes all of the flames are extinguished. In the past 18 years, Knuffingen Castle alone has burned more than 700,000 times. The small town with 10,000 inhabi- tants lies between Central Germany and the Alps. It is a world on a scale of 1:87, one of the oldest construction sections in Miniatur Wunderland Hamburg. Not only do trains run on the track 51,558 feet in length, but many cars have also been driving autono- mously on the largest model railway in the world since 2001. The innovative car system calculates the current situation of each indi- vidual vehicle 20 times per second. In addi- tion to programmed destinations, arbitrary journeys are also possible. DE In der Stadt ist der Teufel los. Wieder ein- mal. Im Viertelstunden-Takt brennt es in Knuffingen lichterloh. Aus allen Richtungen rasen die Einsatzfahrzeuge herbei. Feuerwehr, Polizei, Krankenwagen –manchmal 34 Wagen gleichzeitig. In wenigen Minuten ist alles ge- löscht. In den vergangenen 18 Jahren brann- te allein das Knuffinger Schloss mehr als 700.000 Mal. Das 10.000-Einwohner-Örtchen liegt zwischen Mitteldeutschland und den Al- pen. Es ist eine Welt im Maßstab 1:87, die zu den ältesten Bauabschnitten im Miniatur Wunderland Hamburg gehört. In der größ- ten Modelleisenbahnanlage der Welt fahren nicht nur Züge auf einer Gleislänge von 15.715 Metern, sondern seit 2001 viele Autos autonom. Das innovative Car-System be- Julia Marie Werner rechnet 20-mal pro Sekunde die aktuelle Situation jedes einzelnen Fahrzeugs. So sind neben programmierten Zielen auch will- kürliche Fahrten möglich. 7
L I FE L EB EN Boris Eichhorn is head of a new venture project that bundles SCHOTT’s activities in the LiDAR segment. Boris Eichhorn ist Leiter eines New Venture-Projekts, das die SCHOTT Aktivitäten im Bereich LiDAR bündelt. 8 SC H O T T SO L U TI O N S 1/ 2 0 1 9
Eyes of the future Augen der Zukunft EN Miniatur Wunderland is already quite big on a small scale. But what works well in model making does not auto- matically work in reality. In test environ- ments such as MCity, a test site at the University of Michigan (photo), data is collected as the basis for the Artificial Intelligence of the software that ultimately is intended to control the vehicle. “I am convinced that glass and glass solutions are becoming increasingly important for autonomous driving,” says Boris Eichhorn, Head of the New Venture project LiDAR Growth Platform. “After all, SCHOTT prod- ucts can help to optimize the performance and quality of sensors. Hermetic pack- aging, for example, improves the efficiency of lasers, detectors or MEMS mirrors by protecting them from environmental influences such as temperature differences or moisture.” DE Das Miniatur Wunderland ist im Kleinen schon ganz groß. Aber was im Modellbau zuverlässig funktioniert, klappt in der Realität nicht automatisch auch. In Versuchsumgebungen, wie bei- spielsweise der MCity, einem Testgelände der University of Michigan (Foto), werden Daten gesammelt – als Grundlage vor allem für die Künstliche Intelligenz der Software, die am Ende das Fahrzeug steuern soll. „Ich bin überzeugt, dass Glas und Glas-Lösun- gen für das autonome Fahren immer wich- tiger werden“, sagt Boris Eichhorn, Leiter des New Venture-Projekts LiDAR Wachs- tumsplattform. „Unsere Produkte können dabei helfen, Performance und Qualität der Sensoren zu optimieren. So verbessern her- University of Michigan metische Verpackungen zum Beispiel durch den Schutz vor Umwelteinflüssen, wie Tem- peraturschwankungen oder Feuchtigkeit, die Effizienz der Laser, Detektoren oder MEMS-Spiegel.“ 9
I NSIGHTS E I N B LIC KE SCHOTT ACQUIRES MINIFAB SCHOTT ÜBERNIMMT MINIFAB SCHOTT will serve its customers in the SCHOTT bedient Kunden aus der Diag- diagnostic industry even better in the nostik-Branche künftig noch besser. future. With MINIFAB, based in Aus- Das Unternehen hat mit MINIFAB den tralia, the company has acquired the Marktführer für innovative Mikrofluid- market leader for innovative polymer Lösungen aus Kunststoff übernommen. microfluidic solutions. As an expert on Als Spezialist für Glas- und Glaskeramik glass and glass-ceramics, SCHOTT can bietet SCHOTT durch den Erwerb des now offer a complete range of glass and australischen Unternehmens künftig polymer solutions for the latest genera- ein Komplettangebot aus Glas- und tion of diagnostic applications. “In the Polymerlösungen für Diagnostik-An- future, our customers will have a unique wendungen der neuesten Generation. variety of options at their disposal for „Unseren Kunden steht künftig eine ein- their respective applications,” says Dr. zigartige Vielfalt an Optionen für ihre Heinz Kaiser, member of the SCHOTT jeweiligen Anwendungen zur Verfü- Board of Management, in reference to gung“, sagt SCHOTT Vorstandsmitglied the recent acquisistion. Dr. Heinz Kaiser. BETTER ANALYSIS QUALITY HÖHERE ANALYSEQUALITÄT Increasingly high-quality and small- Für die Weiterentwicklung von Schnell- er chips that are already overtaking diagnosetests werden immer hochwerti- laboratory functions are required in gere und immer kleinere Chips benötigt, order to further develop rapid diag- die bereits Laborfunktionen überneh- nostic tests. SCHOTT is now respond- men. SCHOTT begegnet dem Trend der ing to the trend towards miniaturi- Miniaturisierung nun mit NEXTERION® zation with NEXTERION® PreScora. PreScora. Diese vorstrukturierten Subst- PREMIERE These prestructured substrates can rate können Verarbeitungsschritte im go through processing as a whole Ganzen durchlaufen und anschließend PREMIERE and then be easily brought to their problemlos auf ihre endgültige Größe fi nal size. gebracht werden. The household appliance manufacturer Siemens is relying on the CERAN EXCITE® lighting innovation. The Siemens iQ700 activeLight, an innovative induction cooktop, was presented at IFA in Berlin. It creates a completely new customer experience thanks to the interactive lighting solution. Der Hausgerätehersteller Siemens setzt auf die Lichtinnovation CERAN EXCITE®. Auf der IFA in Berlin wurde mit dem Siemens iQ700 activeLight ein innova- tives Induktionskochfeld vorgestellt, das dank der interaktiven Beleuchtungs- lösung ein ganz neues Kundenerleb- nis schafft. 10 SC H O T T SO L U TI O N S 1/ 2 0 1 9
NEW PLANT IN CHINA NEUES WERK IN CHINA REVOLUTION IN EVERYDAY LIFE REVOLUTION IM ALLTAG Design by SCHOTT and Bauhaus has revolutionized SCHOTT has responded to the increasing demand for pharmaceuti- everyday culture. The cal packaging in China. In Jinyun County, Zhejiang Province, a new founding of the Bauhaus in plant is being built to manufacture FIOLAX® glass tubing required for Weimar was celebrated for this purpose. Investments for the fi rst phase of this plant will amount the 100th time on April 1, to 60 million euros. After the start of the production at the end of 2020, an annual capacity of 20,000 tons is planned. 2019. The collaboration between the art school SCHOTT hat auf die steigende Nachfrage nach Pharmaverpackungen and the specialty glass in China reagiert. In Jinyun County, Provinz Zhejiang, entsteht ein manufacturer to design and neues Werk zur Herstellung der dafür benötigten Spezialglasröhren market the heat-resistant der Marke FIOLAX®. Die Investitionen für die erste Phase dieses Werkes belaufen sich auf 60 Millionen Euro. Nach Anlauf der Produktion Ende “Jenaer Glas” household 2020 ist eine Jahreskapazität von 20.000 Tonnen geplant. glass is an important chapter in German design history. SCHOTT und Bauhaus- Design haben die FLEXIBLE Alltagskultur revolutioniert. BIEGSAM Am 1. April 2019 jährte sich die Gründung des Bauhauses The new Nubia Alpha wearable phone is made possible by ultra-thin glass from in Weimar zum 100. Mal. SCHOTT thanks to its bendable, foldable Die Zusammenarbeit form factor. The flexible OLED display bends von Kunstschule und or folds itself virtually around a wearer’s arm and functions like a smartphone. The innova- Spezialglashersteller zur tion was presented at the Mobile World Congress Nubia Gestaltung und Vermarktung (MWC) 2019 and then launched in China. der hitzebeständigen „Jenaer Das außergewöhnliche, geschwungene Design der neuen Smartphone- Glas“ Haushaltsgläser ist ein Watch Nubia Alpha wurde durch ultradünnes Glas von SCHOTT ermög- bedeutendes Kapitel der licht. Das flexible OLED-Display des Wearables passt sich gewisser- deutschen Designgeschichte. maßen dem Arm des Trägers an und funktioniert wie ein Smartphone. SCHOTT Die Innovation wurde auf dem Mobile World Congress (MWC) 2019 vor- gestellt und später in China eingeführt. 11
F O CU S SC H W E RPU NKT Automotive Electric vehicles and autonomous Elektroantrieb und autonomes driving are the future of mobility. Fahren sind die Zukunft der Here a few facts about this focus Mobilität. Fakten rund um das topic. Schwerpunkt-Thema. 15.000 … accidents involving kangaroos occur every year in Australia. This poses almost insurmountable challenges for the devel- 61 percent / opers of autonomous driving because Prozent these animals behave very differently than anything the software has been able to … is the market share of electric vehicles recognize so far. — p. 14 in Norway. This puts the northern Euro- pean country at the top of the world … Känguru-Unfälle gibt es jährlich in Aus- rankings. — p. 30 tralien. Das stellt die Entwickler für autono- mes Fahren vor fast unlösbare Herausfor- … beträgt der Marktanteil an Elektro- derungen. Denn die Tiere verhalten sich so fahrzeugen in Norwegen. Damit liegt ganz anders als alles, was die Software bis- das nordeuropäische Land weltweit an her erkennen kann. — S. 14 der Spitze. — S. 30 1939 … is when the US car manufacturer Packard Motor Car Company installed an air conditioning system in a car for the first time – this is now a worldwide standard. — p. 38 … baute die US-Firma Packard Motor Car Company 1910 erstmals in ein Auto eine Klimaanlage ein – inzwi- schen weltweit ein serienmäßiger Standard. — S. 38 Not yet autonomous, but consistent: As early as 1910, the American car manufacturer Peerless advertised a system that maintained speed in the car. The Cleveland-based company used a technology originally developed for railway control. Noch nicht autonom, aber gleichmäßig: Bereits um 1910 warb der amerikanische Autohersteller Peerless mit einem System, das im Auto die Geschwindigkeit hält. Die Firma aus Cleveland nutzte dafür eine Technologie, die ursprünglich für die Kon- trolle von Eisenbahnen entwickelt wurde. 12 SC H O T T SO L U TI O N S 1/ 2 0 1 9
By / Um 90 percent / Prozent … that is how much greenhouse gas emissions of autonomous robot taxis would decrease by, according to researchers from the Lawrence Berkeley National Laboratory, simply by adapt- ing the sizes of the cars to the actual number of passengers. — p. 24 … würde der Treibhausgasausstoß von selbstfah- renden Robotertaxis zurückgehen, schreiben Forscher vom Lawrence Berkeley National Laboratory – allein dadurch, dass die Größen der Autos jeweils an die tatsächliche Zahl der Passagiere angepasst werden. — S. 24 Around / Aus etwa 30.000 … individual parts are used in a car. Around 80 per- cent of them are recyclable. — p. 34 … Einzelteilen besteht ein Auto. Etwa 80 Prozent davon sind recycelbar. — S. 34 15 kilograms / Kilogramm … was the weight of the first car radio that was installed in Germany in the “Autosuper AS5.” It was bigger than a shoe box and mounted in the passenger’s footwell 40 because it was too big for the dashboard. — p. 34 … wog das erste Autoradio, das in Deutschland im „Autosuper AS5“ verbaut wurde. Es war größer als ein Schuhkarton. Da es zu groß für das Armaturenbrett war, million / Millionen wurde es im Fußraum des Beifahrers montiert. — S. 34 … charging stations will be available worldwide in 2030, according to fore- casts. — p. 26 … Ladesäulen wird es Prog- nosen zufolge im Jahr 2030 weltweit geben. — S. 26 13
F O CU S / AUTOMOTIVE SC H W E RP U N KT / AU T O M OB IL 6 Milliarden US$ lautet die Umsatzprognose für LiDAR-Technologien bis zum Jahr 2024; 70 Prozent entfallen auf den Automotive-Bereich. billion US$ is the sales forecast for LiDAR technologies by 2024. Automotive will represent 70 percent of the total LiDAR market. Next exit: future By Michael Thiem Driving without a driver is a dream for the future that is already well within reach. After all, glass solutions for use in the key technology LiDAR sensors are opening up new possibilities to further develop autonomous driving. Let’s take a test drive to the future. Nächste Ausfahrt – Zukunft: Fahren ohne Fahrer ist ein SCHOTT / Toby Binder Zukunftstraum, der bereits greifbar nahe ist. Denn Glaslösungen rund um die Schlüsseltechnologie LiDAR-Sensoren eröffnen den Entwicklern neue Möglichkeiten bei der Weiterentwicklung des autonomen Fahrens. Eine Probefahrt Richtung Zukunft. 14 SC H O T T SO L U TI O N S 1/ 2 0 1 9
LiDAR sensors can create a high-res 3D map of the surrounding. Mit LiDAR-Sensoren kann eine hochauflösende 3D-Karte der Umgebung erstellt werden. EN Many things are possible in Silicon Valley. Theoreti- cally even everything. The technological future once DE Im Silicon Valley ist vieles möglich. Theoretisch sogar alles. Wieder einmal beginnt die technologische Zu- again begins in sunny California. At least many of us would kunft im sonnigen Kalifornien. Zumindest würden dies viele like to see it that way. The fact that Google’s Self-Driving Car gerne so sehen. Dass es das Self-Driving Car der Google- made it into the Computer History Museum in Mountain Schwester Waymo ins Computer History Museum in Mountain View is surprising, at least in terms of timing. It is a contem- View geschafft hat, überrascht zumindest vom Zeitpunkt her. porary witness to a new kind of mobility, but no one knows Es ist ein Zeitzeuge für eine neue Art der Mobilität, von der exactly when it will really be ready for everyday use. This in- man aber noch nicht so genau weiß, wann sie wirklich all- novation, affectionately called the “Firefly” by many, caused tagstauglich wird. Die von vielen liebevoll „Firefly“ genannte a real sensation in 2014. Visitors are still amazed today when Innovation sorgte im Jahr 2014 für Furore. Der Besucher they sit inside the vehicle, put their legs up and shake their staunt noch heute, setzt sich ins Fahrzeug, legt die Beine heads in disbelief. In any case, it is an attractive exhibit for hoch und schüttelt den Kopf. Auf jeden Fall ein attraktives the world’s largest collection of digital memories of mankind Exponat für die mit 90.000 Objekten, Filmen und Daten welt- with 90,000 objects, films and data. The Self-Driving Car that weit größte Sammlung an digitalen Erinnerungen der has neither pedals nor a steering wheel is symbolic of the Menschheit. Das selbstfahrende Auto ohne Pedale und Lenk- dawn and probably the greatest change in mobility since the rad steht auch ohne Serienreife symbolisch für den Aufbruch invention of the automobile nearly 130 years ago. und die wahrscheinlich größte Veränderung der Mobilität 15
F O CU S / AUTOMOTIVE SC H W E RP U N KT / AU T O M OB IL It is clear to everyone that it has long since begun. “98 percent seit der Erfindung des Automobils vor fast 130 Jahren. Dass of driving consists of moving between two lines on the road. sie schon längst begonnen hat, ist allen klar. „98 Prozent des It’s the other two percent that count,” Burkhard Bilger, Fahrens besteht aus der Fortbewegung zwischen zwei Linien renowned science and technology journalist for the US maga- auf der Straße. Es sind die anderen zwei Prozent, die zählen“, zine “The New Yorker,” is quoted as saying wird Burkhard Bilger, renommierter Wis- “only two percent. But two percent that pile senschafts- und Technik-Journalist des US- up to a high hurdle.” Glass as a material Magazins „The New Yorker“, zitiert. Nur zwei Change of location. Let’s leave the muse- plays a key role. Prozent. Aber zwei Prozent, die sich zu einer um and head for the test track. Like the hohen Hürde türmen. Google vehicle from the museum, the black Der Werkstoff Glas hat Ortswechsel. Raus aus dem Museum, rauf Lexus RX450h also uses LiDAR sensors. eine Schlüsselrolle. auf die Teststrecke. Wie das Google-Fahrzeug The abbreviation LiDAR stands for “light aus dem Museum nutzt auch der schwarze detection and ranging” and currently bun- Lexus RX450h unter anderem LiDAR-Senso- dles different sensor types that will be a must for the further ren. Die Abkürzung LiDAR steht für „light detection and ran- development of self-driving vehicles. Experts agree that it will ging“ und bündelt im Augenblick unterschiedliche Sensor- not be just one technology. As the car approaches the bend, typen, an denen bei der Weiterentwicklung selbstfahrender the driver’s right foot involuntarily twitches. Brakes? The car Fahrzeuge kein Weg vorbeiführen wird. Experten sind sich does it. Steering? The computer takes care of it. The vehicle einig, dass es nicht nur eine Technologie sein wird. Als sich turns left on its own, accelerates again to just over 20 miles per das Auto der Kurve nähert, zuckt unwillkürlich der rechte Fuß hour and continues driving on the campus of the Karlsruhe des Fahrers. Bremsen? Macht das Auto. Lenken? Regelt der Computer. Das Fahrzeug biegt von allein nach links ab, be- schleunigt wieder auf knapp 35 Stundenkilometer und setzt die Fahrt über das Campus-Gelände des Karlsruher Instituts Full automation Vollautomatisierung High automation Hochautomatisierung Stufen des autonomen Fahrens Conditional automation Autonomous Driving Levels Bedienungsautomatisierung Partial automation Teilautomatisierung Driver assistance Fahrerassistenz The test vehicle with LiDAR sensors is a rolling laboratory. No automation Das mit LiDAR-Sensoren ausgestattete Testfahrzeug Selbstfahrer ist ein rollendes Labor. 16 SC H O T T SO L U TI O N S 1/ 2 0 1 9
Institute of Technology as if by magic. Marco Reiling is sitting für Technologie wie von Geisterhand fort. Marco Reiling sitzt in the driver’s seat. But without a hand at the wheel, just for auf dem Fahrersitz. Allerdings ohne Hand am Steuer, nur zur safety’s sake. The sales manager of AutonomouStuff has al- Sicherheit. Der Verkaufsleiter von AutonomouStuff hat schon ready driven countless miles autonomously. The company unzählige Kilometer autonom absolviert. Das Unternehmen from the US that has around 100 employees worldwide has aus den USA hat weltweit mit rund 100 Mitarbeitern bereits already equipped 700 vehicles with sensors and technology 700 Fahrzeuge mit Sensoren und Technologie für die unter- to meet the most diverse requirements. The platform vehicles schiedlichsten Anforderungen ausgestattet. Die gebauten built are then used for research and development by automo- Plattform-Fahrzeuge werden dann von Automobilherstel- bile manufacturers, start-ups, universities and companies of lern, Start-ups, Universitäten oder Unternehmen unter- all kinds. Reiling knows that innovations are still needed in schiedlichster Art für Forschung und Entwicklung genutzt. many areas to make a decisive contribution to autonomous Reiling weiß, dass an vielen Stellen noch Innovationen nötig driving. Glass and glass solutions can play a key role in this sind, um das autonome Fahren entscheidend voranzubrin- because they help to improve the performance and quality of gen. Glas und Glaslösungen können dabei eine Schlüsselrol- the sensors. If, for example, the protective window of a laser le spielen. Denn sie helfen, Performance und Qualität der sensor allows more light to pass through, more reflected pho- Sensoren zu verbessern. Wenn zum Beispiel das Schutzfenster tons can be detected again to increase the signal strength. The eines Lasersensors mehr Licht durchlässt, können auch mehr systems are not only becoming more reliable, but also safer. reflektierte Photonen wieder detektiert werden, wodurch die This opens up a large growth market for SCHOTT. No oth- Signalstärke ansteigt. Die Systeme werden nicht nur zuverläs- er company has such a potentially broad glass solution port- siger, sondern auch sicherer. folio for LiDAR sensor systems. It ranges from protective win- Für SCHOTT eröffnet sich ein großer Wachstumsmarkt. dows and components for the optical path to hermetic Denn kein anderes Unternehmen hat ein potenziell so großes packages for lasers, photodetectors and MEMS mirrors. Portfolio an Glaslösungen für die unterschiedlichen LiDAR- Sensorsysteme. Dieses reicht von Schutzfenstern, über Kom- ponenten des optischen Pfads bis hin zu hermetischen 5 Robot taxi Roboter-Taxi LEVEL Driver not required during 4 defined use case Für definierte Anwendungsfälle LEVEL wird kein Fahrer mehr benötigt SCHOTT / Toby Binder Driver will respond 3 if there is a request to intervene Fahrer muss nicht überwachen, kann LEVEL aber nach Aufforderung eingreifen Vehicle takes over certain functions 2 (parking, staying in the lane, etc.) Fahrzeug übernimmt bestimmte Funktionen LEVEL (Einparken, Spurhalten, etc.) Assistance systems help to operate the vehicle 1 Assistenzsysteme helfen bei der Bedienung des Fahrzeugs LEVEL 0 No driver assistance Keine Unterstützung des Fahrers Self-driving cars are stuffed with computer systems. Selbstfahrende Autos sind vollgepackt mit Computersystemen. 17
F O CU S / AUTOMOTIVE SC H W E RP U N KT / AU T O M OB IL Sensing your vision/ Various filter substrates Wissen was gebraucht wird Hermetic packaging Verschiedene for photodiodes Filtersubstrate SCHOTT products are used in different Hermetische Verpackung LiDAR technologies. An overview: für Empfängerdioden SCHOTT Produkte werden in unterschied- lichen LiDAR-Technologien eingestezt. Various protective window solutions Verschiedene Schutzfensterlösungen Hard anti-reflective coatings Kratzfeste Antireflex- beschichtung MEMS LiDAR LiDAR sensors, which are based on so-called MEMS mirrors (Micro-Electro-Mechanical Systems), are used in many automotive applications. MEMS technology doesn’t require rotating components and is therefore very robust. Optical glasses and LiDAR-Sensoren, die auf sogenannten MEMS-Spiegeln aspherical lenses (Micro-Electro-Mechanical Systems) basieren, werden Optische Gläser in vielen Anwendungen im Automobil genutzt. und asphärische Linsen Die MEMS-Technologie kommt ohne rotierende Bauteile aus und ist daher sehr robust. Gehäusen für Laser, Photodetektoren und MEMS-Spiegel. Vier LiDAR-Sensortechnologien liefern sich im Moment ein Kopf-an-Kopf-Rennen: darunter Sensoren, die sich mecha- Four LiDAR sensor technologies are currently in a head-to- nisch um 360° drehen, andere, die mit mechanisch drehen- head race, including sensors with 360° mechanical rotations, den Spiegeln oder mit MEMS-Spiegeln ein horizontales Sicht- sensors that use mechanically steered mirrors or MEMS mir- feld generieren, sowie solche, die mit der sogenannten rors to create a horizontal field of view and those using flash Flash-Technologie arbeiten. Jede Lösung bietet Vor- und technology. Each solution offers advantages Nachteile in Bezug auf Leistung, Zuverlässig- and disadvantages in terms of performance, keit und Preis. Mehr als 100 Unternehmen reliability and price. More than 100 compa- Automotive industry weltweit treiben aktuell die Entwicklung mit nies worldwide are currently driving the relies on LiDAR unterschiedlichen Ansätzen und Zielsetzun- technology development by taking different Automobilhersteller gen voran. „Die meisten Automobilhersteller approaches. “The majority of automotive setzen auf LiDAR“, weiß Boris Eichhorn, Pro- setzen auf LiDAR manufacturers rely on LiDAR,” says Boris jektleiter der LiDAR Wachstumsplattform, auf Eichhorn, Project Manager of the LiDAR der SCHOTT sämtliche Aktivitäten rund um growth platform, on which SCHOTT concentrates its activi- das autonome Fahren konzentriert. ties related to autonomous driving. Dieter Gabriel steht am Straßenrand und beobachtet das Dieter Gabriel stands by the side of the road and watches rollende Labor. Der Marketing Manager von Velodyne Lidar the rolling laboratory. The Marketing Manager of Velodyne ist zufrieden. Dank der LiDAR-Sensoren des Marktführers Lidar is satisfied. The Lexus reliably finds its way thanks to findet der Lexus seinen Weg zuverlässig. Auf dem Dach des the LiDAR sensors from the market leader. An ULTRA Puck™ Fahrzeugs ist ein ULTRA Puck™ VLP32. Die Zahl 32 steht VLP32 is mounted on the roof of the vehicle. The number 32 für die Anzahl an Laserkanälen. Die 32 Laserdioden senden 18 SC H O T T SO L U TI O N S 1/ 2 0 1 9
Flash LiDAR A major advantage of Hi-Res 3D Flash LiDAR sensor technology is that it is available in a reliable and cost-effective Glass substrates solution for the mass automotive market. for MEMS mirrors Ein wesentlicher Vorteil der Hi-Res-3D- Glassubstrate Flash-LiDAR-Sensortechnologie besteht in für MEMS-Spiegel einer verlässlichen und kostengünstigen Lösung für den automobilen Massenmarkt. Mirror LiDAR Hermetic packaging The emitted laser beam is directed for MEMS mirrors via a movable mirror. This allows the environment to be scanned at a Hermetische Verpackung defined field of view. After it is reflected, für MEMS-Spiegel the light is often directed back to the detector by another mirror. Der ausgesendete Laserstrahl wird über einen beweglichen Spiegel gelenkt. Hermetic packaging Dadurch kann die Umgebung in einem for laser diodes definierten Winkel abgescannt werden. Hermetische Verpackung Nach der Reflexion wird das Licht häufig für Laserdioden ebenfalls anhand eines Spiegels zurück auf den Detektor geleitet. 360° LiDAR Rotating 360° laser scanning systems are currently standard in many areas of application. Rotierende 360°-Laserscanning- Systeme sind im Moment Standard in vielen Anwendungsbereichen. stands for the number of laser channels. The 32 laser diodes emit light pulses. As soon as they hit objects, they create a reflection as a result of which the reflected photons return to Lichtimpulse aus. Sobald diese auf Objekte treffen, gibt es the detector in the sensor. The distance can be defined on the eine Reflexion, wodurch die reflektierten Photonen auf den basis of the time that has elapsed. In addition, the reflected Detektor im Sensor zurückkehren. Anhand der vergangenen signal differs depending on the object’s surface. The signals Zeit kann die Entfernung berechnet werden. Zudem unter- can also be coded so that it is impossible for signals from an- scheidet sich das reflektierte Signal je nach Objektoberfläche. other vehicle to be misinterpreted later on. In combination Die Signale können zudem codiert werden, so dass später with one or two cameras behind the windshield, a GPS receiv- ausgeschlossen ist, dass Signale eines anderen Fahrzeugs er, Internet modem and, if necessary, radar and infrared cam- falsch interpretiert werden. In Kombination mit ein bis zwei eras, two computers in the trunk can calculate a visually dis- Kameras hinter der Windschutzscheibe sowie GPS-Empfän- torted yet accurate image of the driving environment down ger, Internet-Modem und bei Bedarf Radar und Infrarot- to the smallest detail. kameras können zwei Computer im Kofferraum ein zwar Besides the technical components, the placement and optisch verfremdetes, aber bis auf das kleinste Detail exaktes SCHOTT / aligator number of sensors will also play a role in future developments. Abbild der Fahrumgebung errechnen. Thought is also being given to mounting sensors in the form Neben den technischen Komponenten spielen bei künf- of small elevations on the side of the vehicle. This would make tigen Entwicklungen auch die Platzierung und Zahl der Sen- it easier to assess clearance heights. For optical reasons in soren eine Rolle. Es gibt Überlegungen, Sensoren in Form 19
F O CU S / AUTOMOTIVE SC H W E RP U N KT / AU T O M OB IL particular, there are plans to place LiDAR sensors behind the von kleinen Erhebungen an der Fahrzeugseite anzubringen. front windshield instead of centrally on the roof. Or in the So könnten Durchfahrtshöhen besser bewertet werden. Vor exterior mirror, at the headlight positions and in the cooler allem aus optischen Gründen ist geplant, LiDAR-Sensoren grille. “Bringing the sensor into the vehicle is one thing. To hinter der Frontscheibe statt zentral auf dem Dach zu platzie- place and use it in such a way that it always stays clean and ren. Oder im Außenspiegel, an den Scheinwerfer-Positionen has a good field of vision, is the other. This is where more glass und im Kühlergrill. „Den Sensor ins Fahrzeug zu bringen, ist will definitely come into play in the future,” says Gabriel. Ro- das eine. Ihn so zu platzieren und einzusetzen, dass er immer bust glass solutions that don’t become soiled are conceivable. sauber bleibt und ein ordentliches Sichtfeld hat, das andere. Sensors can only be installed behind windshields or in pro- Hier kommt künftig sicher vermehrt Glas ins Spiel“, sagt tective glass housings if the laser beam isn’t impaired. “Glass Gabriel. Denkbar sind robuste Glaslösungen, die nicht ver- is the ideal material for many challenges. But we don’t need schmutzen. Sensoren können nur hinter Windschutzscheiben standard glass, but rather special glass,” says Gabriel. oder in Schutzglasgehäusen verbaut werden, wenn der Laser- The topic of autonomous driving is often reduced exclu- strahl dadurch nicht beeinträchtigt wird. „Glas ist bei vielen sively to the private car sector. However, driverless transport Herausforderungen der ideale Werkstoff. Allerdings benöti- systems are already being used successfully in many indus- gen wir kein Standardglas, sondern Spezialglas“, sagt Gabriel. tries today. The LiDAR market is therefore by no means lim- Häufig wird das Thema autonomes Fahren ausschließlich ited to road traffic with private cars. Autonomous trucks are auf den privaten Pkw-Bereich reduziert. Dabei sind in vielen on the road in open pit mining. There are trucks that drive Industrien heute schon fahrerlose Transportsysteme erfolg- reich im Einsatz. Der LiDAR-Markt beschränkt sich also kei- neswegs nur auf den Straßenverkehr mit dem Privat-Pkw. challenge solution Why are glass and glass solutions for LiDAR LiDAR components need to be protected sensors perfectly suited for improving from moisture and extreme weather reliability and safety when driving autono- conditions, for example, while providing mously? excellent performance. Protective windows, sophisticated optical components and hermetic packaging meet these challenges. Warum sind der Werkstoff Glas sowie Glas- LiDAR-Komponenten müssen geschützt lösungen für LiDAR-Sensoren perfekt dafür werden, zum Beispiel vor Feuchtigkeit und geeignet, die Zuverlässigkeit und Sicherheit Witterungseinflüssen, und gleichzeitig eine Michael Hardbarger, beim autonomen Fahren zu verbessern? hervorragende Leistung bieten. Schutzfenster, Business Development & anspruchsvolle optische Komponenten und Sales Manager hermetische Verpackungen erfüllen diese Herausforderungen. Artificial intelligence evaluates huge amounts of data from IR radars, LiDAR sensors and cameras. Mit Hilfe künstlicher Intelligenz werden riesige Datenmengen – von IR-Radaren, LiDAR-Sensoren sowie Kameras – ausgewertet. 20 SC H O T T SO L U TI O N S 1/ 2 0 1 9
goods from A to B on programmed routes. Soon Im Minen-Tagebau sind autonome Lkw un- trucks traveling on the same route will be able Driving without terwegs. Es gibt Trucks, die auf programmier- to drive in convoy. The driver of the first driver ten Strecken Waren von A nach B fahren. truck will set the speed and direction and all Schon bald können sich Lkw, die auf der glei- of the others will follow him in the slipstream Fahren ohne Fahrer chen Strecke unterwegs sind, zu einer Einheit at a defined safety distance, automatically verbinden. Der Fahrer des ersten Lkw gibt steering and braking in time with the speed Tempo und Richtung vor, alle anderen folgen of the lead vehicle. The desired fuel savings: ten percent. Fur- ihm im Windschatten im definierten Sicherheitsabstand ther applications, at airports, for wind turbines or in agricul- automatisiert, lenken und bremsen automatisch im Takt des ture, for example, could also soon become reality. Glass and Führungsfahrzeugs. Die erhoffte Spritersparnis: zehn Pro- glass solutions can become innovation drivers in many areas zent. Weitere Anwendungen beispielsweise auf Flughäfen, für of autonomous driving. Word of this has long since spread as Windturbinen oder in der Landwirtschaft könnten ebenfalls far as Silicon Valley. And there will definitely be a space avail- bald Realität werden. Glas und Glas-Lösungen können in able in the museum for the first autonomous series produc- vielen Bereichen des autonomen Fahrens zu einem Innova- tion car for the city. tionstreiber werden. Das dürfte sich längst auch bis ins Silicon Valley herumgesprochen haben. Und für das erste autonom fahrende Serienauto in der Stadt dürfte sicher im Museum auch noch ein Platz frei sein. More information Weitere Infos us.schott.com/lidar Contact Kontakt michael.hardbarger@us.schott.com The driver takes his hands off the steering wheel – and still arrives safely at his destination. Der Fahrer nimmt die Hände vom Lenkrad – und kommt sicher ans Ziel. SCHOTT; Toby Binder 21
I NTE R V IEW I N TERVIEW The mobility of tomorrow requires ecologically viable approaches. Die Mobilität von morgen benötigt ökologisch sinn- volle Konzepte. Electromobility takes off Marvin Eichsteller, co-founder Elektromobilität startet durch: of “eMOBILITÄT – der Blog” Marvin Eichsteller, Mitbegründer von and LinkedIn Top Voice 2017, „eMOBILITÄT – der Blog” und LinkedIn on tomorrow’s mobile life. Top Voice 2017, über das mobile Leben von morgen. What are the challenges facing mobility? Vor welchen Herausforderungen steht die Mobilität? Environmental pollution, traffic congestion, noise and Umweltbelastung, Verkehrsinfarkt, Lärm und Schmutz dirt are the factors that pose problems for today’s mobil- sind die Faktoren, die die heutige Mobilität vor Probleme ity and that will require solutions from the mobility of the stellen und die Mobilität der Zukunft um Lösungen bitten. future. The trend towards car sharing, electrification, Der Trend hin zu Car Sharing, Elektrifizierung, autono- autonomous driving and networking is already pointing mer Fahrweise und Vernetzung zeigt bereits heute die to possible solutions today. möglichen Lösungswege auf. You are talking about the “true” beginning Sie sprechen vom „tatsächlichen“ Beginn of the electric car age. Why? des Elektroauto-Zeitalters. Weshalb? I have the feeling that electric mobility has arrived in the Ich habe das Gefühl, dass die Elektromobilität in der Mitte middle of society. Electric vehicles offer ever more suitable der Gesellschaft angekommen ist. Die Elektrofahrzeuge war- ranges for everyday use and the charging infrastructure is ten mit immer alltagstauglicheren Reichweiten auf und die being expanded. Thanks to the disruptor Tesla, all major Ladeinfrastruktur wird ausgebaut. Durch den Disruptor manufacturers have understood e-mobility as an oppor- Tesla haben alle großen Hersteller die E-Mobilität als Chance tunity and many models with an acceptable range will verstanden und es werden viele Modelle mit akzeptabler come onto the market at a reasonable price. The new reg- Reichweite zu angemessenem Preis auf den Markt kommen. istrations that are constantly increasing are also a sign of Ein Zeichen für das immer größer werdende Interesse sind the growing interest. auch die Neuzulassungen, die stetig steigen. 22 SC H O T T SO L U TI O N S 1/ 2 0 1 9
What is your personal opinion Wie stehen Sie persönlich zur Mobiltät? of mobility? Der Trend von individueller Mobilität zu gemeinsamer The trend from individual mobility to shared Nutzung ist erkennbar. Im urbanen Umfeld macht es Sinn, use is becoming apparent. In an urban envi- sich kein eigenes Statussymbol zu leisten und auf Car- ronment, it makes sense not to afford your Sharing zu setzen, da lästige Parkplatzsuche, hohe Kosten own status symbol and rely on car sharing und Möglichkeiten der Vernetzung das eigene Auto zur instead, as the annoying search for a parking Belastung machen. Dies gilt noch nicht für den ländlichen space, high costs and networking possibilities Bereich: Längere Arbeitswege von Pendlern lassen sich make your own car a burden. This doesn’t yet schwierig mit Sharing-Möglichkeiten bewältigen. apply to rural areas; longer commuting dis- tances are difficult to manage with sharing Können Sie sich vorstellen, in zwei Jahrzenten options. ohne Fahrer zu fahren? Ich kann mir einen Mix aus Möglichkeiten vorstellen. Ich Can you imagine driving without a driver fahre gerne Auto. Jedoch gibt es auch Tage, an denen ich two decades from now? nach ereignisreichen Bürostunden gerne in ein Auto stei- I can imagine a mix of possibilities. I like to drive a car. gen würde, welches mich selbstständig nach Hause fährt. However, there are also days when, after eventful office Im alltäglichen Verkehr sehe ich großes Potenzial durch hours, I would like to get into a car that drives me home Automatisierung und fortgeschrittene Assistenzsysteme on its own. In everyday traffic, I see great potential to re- Unfallzahlen zu senken und die Unfallursache Nummer 1, duce the number of accidents through automation and den Menschen, in den Hintergrund treten zu lassen. advanced assistance systems and to let the number one cause of accidents, the human being, recede into the Wie lautet Ihr Appell an Materialhersteller background. und Zulieferer, um die Elektromobilität und das autonome Fahren weiter voranzutreiben? What is your appeal to material manufacturers Die E-Mobilität wird den Verkehrssektor erneuern. Wir and suppliers to further promote electric mobility sind noch nicht an dem Punkt, die Elektromobilität und and autonomous driving? ihre Chancen 100 Prozent zu erfassen. Lithium-Ionen- E-mobility will renew the transport sector. We haven’t yet Akkus gelten nur als Brückentechnologie. Materialher- reached the point of grasping electric mobility and its steller und Zulieferer müssen mit ihrem Erfahrungsschatz opportunities 100 percent. Lithium-ion batteries are only die Chance nutzen, an wirklich langfristigen Lösungen regarded as a bridge technology. Material manufacturers mitzuwirken, wie beispielsweise Feststoffbatterien. Und and suppliers must use their wealth of experience to seize damit aktiv den Wandel mitgestalten. the opportunity to contribute to truly long-term solu- tions, such as solid batteries, and thus play an active role Welchen Beitrag kann jeder einzelne für eine ökologisch in shaping change. sinnvolle Fortbewegung leisten? Mit dem Fahrrad zur Arbeit fahren oder eine Mitfahrgele- What contribution can each individual genheit nutzen. Die Digitalisierung erleichtert uns den make to ecologically meaningful Zugriff und macht Sharing zu dem, was es heute ist. Oder mobility? man lässt sein Auto komplett stehen und wählt andere Ride to work by bicycle or use ride- Fortbewegungsarten. Keiner muss sein Verhalten sofort share opportunities. Digitalization komplett verändern, kleine Schritte in die richtige Rich- makes it easier for us to access it tung sind aber ein Anfang. and makes sharing what it is today. You leave your car parked and choose other modes of trans- Marvin Eichsteller (25) studied media management at the portation. No one has to Stuttgart Media University and is co-founder of emobili- completely change their taetblog.de. He has been studying besides his job to behavior immediately, obtain a Master’s degree in Corporate Management (M.A.) since 2018, and, as an IT sub-lead, he is responsible for but small steps in the right the Customer Service area during the introduction of direction are a start. new applications for ALDI SÜD. Getty Images; Sweg Photo More information Marvin Eichsteller (25) studierte Medienwirtschaft Weitere Infos an der Hochschule der Medien in Stuttgart und ist marvin-eichsteller.de Mitbegründer des emobilitaetblog. Er studiert seit 2018 berufsbegleitend im Master Unternehmens- Contact management (M.A.), und ist als IT Sublead für den Kontakt Bereich Customer Service bei der Einführung neuer marvin_07@hotmail.de Applikationen für ALDI SÜD zuständig. 23
EX HA U ST GAS S ENS ORS AB G ASSE N SOREN Perfect for extreme 950 conditions Grad Celsius müssen Sensoren in Abgasanwendungen für mindestens 50.000 Zyklen aushalten. degrees Celcius for at least 50,0000 cycles – in exhaust gas applications, sensors have to meet high requirements. By Michael Thiem Revolutionary HEATAN™ Perfekt unter technology allows for less design Extrembedingungen: complexity for sensors at Revolutionäre HEATAN® Techno- temperatures above 1,000 °C. logie erlaubt eine geringere Designkomplexität für Sensoren bei Temperaturen über 1.000 °C. EN Sofia, Ankara, Paris, Turin, Milan, Stuttgart – this isn’t a list for city travel destinations. Rath- DE Sofia, Ankara, Paris, Turin, Mailand, Stuttgart – keine Hitliste für Städtereisen. Sondern sechs er, these six major European cities are expected to be europäische Großstädte, die Prognosen zufolge im Jahr among the most heavily polluted by particulate matter 2030 zu den am stärksten durch Feinstaub belasteten in Europe by 2030. Driving bans will be imposed and Orte in Europa gehören werden. Fahrverbote werden the laws adapted. Above all, however, technical chal- verhängt, Gesetze angepasst. Vor allem sind aber tech- lenges in connection with improved fuel consumption nische Herausforderungen im Zusammenhang mit and stricter emission standards such as EURO 6 are einem verbesserten Kraftstoffverbrauch und strenge- more in demand than ever in order to sustainably im- ren Abgasnormen wie EURO 6 gefragter denn je, um prove air quality, particularly in cities. This will require die Luftqualität vor allem in Städten nachhaltig zu a new generation of vehicle sensors – and the need for verbessern. Dafür ist eine neue Generation von Fahr- innovative engine management systems and intelli- zeugsensoren erforderlich – und der Bedarf an innova- gent exhaust aftertreatment technologies is likely to tiven Motorsteuerungssystemen und intelligenten increase even further with the expected introduction Abgasnachbehandlungstechnologien wird mit der of EURO 7. voraussichtlichen Einführung der EURO 7 noch weiter In the future, sensors will not only have to be more steigen. sophisticated, but will also need to function reliably in Sensoren müssen dabei künftig nicht nur ausgefeil- extreme temperatures and corrosive environments – ter werden, sondern auch bei extremen Temperaturen operating conditions that SCHOTT’s revolutionary und korrosiven Umgebungen zuverlässig funktionie- HEATAN™ technology with its superior robustness can ren – Betriebsbedingungen, denen die revolutionäre withstand. At the same time, its reduced design com- HEATAN® Sensordurchführungen von SCHOTT mit plexity also offers users improved competitiveness. ihrer überlegenen Robustheit standhält. The high-temperature sensor feedthroughs per- Die Sensordurchführungen bieten auch unter ex- form reliably in extreme conditions, including tem- tremen Bedingungen von über 1.000 °C höchste Zuver- 24 SC H O T T SO L U TI O N S 1/ 2 0 1 9
SCHOTT HEATAN™ feed- throughs enable simplified sensor designs for ultra-high heat applications. Mit SCHOTT HEATAN® Durchführungen können einfachere Sensordesigns für Ultra-Hochtemperatur- anwendungen realisiert werden. More information Weitere Infos us.schott.com/heatan Contact Kontakt kevin.waxman@us.schott.com peratures of 1000 °C (1,273 °F) and above. Made using a lässigkeit. Dank einer einzigartigen Materialkombination unique material combination and sealing technology, they ermöglichen sie die Entwicklung innovativer Sensordesigns enable the development of next-generation sensor designs. der nächsten Generation. Konventionelle Sensorgehäuse be- Conventional sensor sealing assemblies are based on nötigen eine Vielzahl von Komponenten und Herstellungs- multi-component designs requiring several manufacturing schritten, um eine derart hohe Temperaturbeständigkeit zu steps to achieve the required high-temperature properties. In erreichen. HEATAN® Sensordurchführungen ermöglichen contrast, the customizable HEATAN™ sensor feedthroughs dies in einem einzelnen Herstellungsprozess. Die individuell can be assembled using a simple sealing process. The reduced anpassbaren Durchführungen erlauben eine insgesamt gerin- complexity enables a significant reduction in customers’ ge Komplexität. Dadurch lassen sich kundenseitig Aufwand costs and efforts. und Kosten deutlich reduzieren. How HEATAN™ feedthroughs are manufactured Wie HEATAN® Durchführungen hergestellt werden assembly glass sealing ceramization finished component Montage Glasdichtung Keramisierung fertige Komponente temperature resistant temperaturresistent chemically resistant chemisch beständig direct seal with high-temperature metal or ceramics resistance Direktabdichtung mit hochtemperatur- SCHOTT Metall oder Keramik beständig pressure resistant furnace process / Ofenprozess druckbeständig 25
batteries L AD E T E CHNIK SC H O TT SO L U TI O N S 1/ 2 0 1 9 healthy keeps Glass By Thilo Horvatitsch CHA R G ING TECHNOLOG Y 40 times around the world an electric car can drive with a new super battery, the one million mile battery from Tesla. mal um die Welt fahren könnte ein Elektroauto mit der neuen Superbatterie, die eine Million-Meilen-Batterie von Tesla. 26
The better lithium-ion batteries or supercapacitors work, the more electric vehicles will populate our roads. A new building block can help: SCHOTT GTAS® battery lids with hermetic glass-aluminum seals increase the safety and service life of storage cells, and pave the way for a more compact design, higher capacity and longer lifetime. Glas hält Batterien fit: Je besser Lithium-Ionen-Akkus oder Superkondensatoren in Betrieb funktionieren, desto mehr Elektrofahrzeuge werden unsere Straßen bevölkern. Ein neuer Baustein kann helfen: SCHOTT GTAS® Batteriedeckel mit hermetischer Glas-Aluminium-Versiegelung steigern Sicherheit und Lebensdauer von Speicherzellen – und schaffen Freiräume für kompakteres Design, mehr Kapazität oder längere Lebensdauer. DE Noch gibt es nicht den einen Energiespeicher, der alle Träume einer praktikablen und zugleich kostengüns- tigen Elektromobilität erfüllen kann. Im Wettlauf der Tech- nologien sind inzwischen zwar neue, aussichtsreiche Kandi- daten unterwegs wie etwa Festkörperbatterien (siehe S. 30) oder auch Superkondensatoren, die der Batterietechnik zu- nehmend Konkurrenz machen. Platzhirsch ist und bleibt aber – zumindest für die nächsten fünf bis zehn Jahre – die wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterie (LIB), versichern EN There is not yet a single energy storage system that can fulfill all the dreams of practical and at the same time Experten. So soll sich der LIB-Markt für Elektroautos, (Plug- in-)Hybride und E-Busse von 15 Milliarden US-Dollar im Jahr cost-effective electromobility. In the race for technology, 2016 auf 38 Mrd. US-Dollar in 2025 emporschwingen, sagt promising new candidates are on the way, such as solid-state eine Studie der Pariser Marktforscher von Avicenne Energy batteries (see p.30) and supercapacitors, which are increasing- aus dem Jahr 2017. Wobei sich unter dem Sammelbegriff LIB ly competing with battery technology. However, experts assure selbst wieder vielzählige Zellvarianten tummeln, je nach den us that the rechargeable lithium-ion battery (LIB) is and will eingesetzten Materialien in der Zellchemie. remain the top performer, at least for the next five to ten years. Dies lässt bereits die Zwickmühle erahnen, in der sich For example, the LIB market for electric cars, (plug-in) hybrids Entwickler von Speichertechnologien zumeist befinden. and electric buses, is expected to grow from $15 billion in 2016 Denn jedes Material hat neben seinen Stärken auch Schwä- to $38 billion 2025, according to a study by the Parisian market chen. Lithium-Systeme werden für E-Fahrzeuge bevorzugt, researchers at Avicenne Energy in 2017. The collective term LIB weil das Metall sehr leicht ist, dennoch hohe Energiemengen refers to many cell variants, depending on the materials used speichern und somit relativ hohe Reichweiten ermöglichen in cell chemistry. This already gives us an idea of the dilemma in which most developers of storage technologies find themselves. Every material has its strengths and weaknesses. Lithium systems are 27
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