Strategiescher Herausforderungen aus Sicht energieintensiver Industrien DI Dr. Sabine Herlitschka, CEO & CTO Infineon Technologies Austria AG
Inhalt
! Herausforderungen für Energie und Industrie im globalen Wandel ! Europas Antworten: Forschung, Innovation, Industrie 4.0, Energieeffizienz ! Fazit
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! Herausforderungen für Energie und Industrie im globalen Wandel ! Europas Antworten: Forschung, Innovation, Industrie 4.0, Energieeffizienz ! Fazit
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Weltweite Herausforderungen des 21. Jahrhunderts sind:
Bevölkerungswachstum
Megacities
Energieressourcen
Schwellenländer 2015-05-19
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Bis 2035 wird sich der weltweite Energieverbrauch verdoppeln 2007 Weltweiter Energieverbrauch
2035 Weltweiter Energieverbrauch
Quadrillion Btu
+50%
800
739
600
+90%
400
335
194
200
109
58
0
+70%
495
Delivered electricity
Energy Total energy used for electricity generation
Delivered electricity
Energy Total energy used for electricity generation
Source: EIA - International Energy Outlook 2010-Highlights (http://www.eia.doe.gov/oiaf/ieo/index.html) 2015-05-19
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Netzverluste mit und ohne High-Tech: ein wesentlicher Unterschied Versorgungsnetz ohne Halbleitertechnologie Übertragung Erzeugung und Verteilung
220 W
Verbrauch (Beispiel Notebook)
Ein großer Teil der Energie wird nicht “verbraucht” sondern geht auf dem Weg “verloren”
60 W
Versorgungsnetz mit Halbleitertechnologie
Erzeugung
55 W 2015-05-19
Übertragung und Verteilung
Verbrauch (Beispiel Notebook)
Erneuerbare Erzeugung, effiziente Übertragung und Verteilung sowie effiziente Nutzung ermöglichen bis zu 75% Reduktion von Emmissionen und Energieverlusten Copyright © Infineon Technologies AG 2015. All rights reserved.
40 W Page 6
Mikroelektronik erschließt energieeffiziente Applikationen POWER SUPPLY
up to
40%
Saving Potential
~6% of total electricity consumption
LIGHTING
INDUCTIVE COOKING
TRACTION DRIVES
MOTOR CONTROL
25%
25%
20-30%
30-40%
30-40%
Saving potential
Saving potential
Saving potential
Saving potential
Saving potential
~40% of total electricity consumption
(using Intelligent Compressor Control)
~15% of total electricity consumption
(using induction instead of electric ovens)
(using power semiconductors e.g. recuperation of braking energy)
Sources: eupec GmbH; BVG- Berlin; Siemens / ECPE, 10/2005 2015-05-19
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AIR STAND-BY CONDITIONER POWER (TV)
up to 90% Saving potential
(using auxiliary power supplies)
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Der Systemblick ist nötig
1
1
3
2
1
Energieeffiziente Erzeugung durch erneuerbaren Energien
2
Energieeffiziente Übertragung
3
Aufladen von Elektroautos und Energiespeicherung
4
Netz- und Smart MeterSicherheit
5
Effizienter Energieverbrauch
1
4 5
5
2015-05-19
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Europäische “Eckpunkte” sind/können sein…
Europa als Leitanbieter und Leitmarkt
Der richtige politische Rahmen: Europe 2020 Strategy “Energy Union” Key Enabling Technologies Re-Industrialization Competition Rules Investment Plan… Copyright © Infineon Technologies AG 2015. All rights reserved.
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Europäische Schlüsseltechnologien als Zukunftsfelder definiert…
Mikro- und Nanoelektronik
Fortschrittliche Werkstoffe Biotechnologie Nanotechnologie
Photonik
Fertigungssysteme
http://ec.europa.eu/enterprise/sectors/ict/key_technologies Source: Willy Van Puymbroeck, European Commission, 2012 2015-05-19
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Mikroelektronik als Schlüsseltechnologie und wesentlicher Schrittmacher für Innovation und Produktivität
×5
WW: ~USD 30,000bn Electronics WW: $1,600bn Semiconductors WW: $298 bn
Productivity
x 20 100
Innovation
Automotive / Industrial / Medical / ...
! About 45% of the OECD Economic growth since 1985 comes from increased productivity, electronics is a key driver for this growth ! Good system understanding enables semiconductor companies to develop solutions which increase productivity ! Example Automotive: 70-80% of innovations depend on electronics Copyright © IMF, Infineon Technologies AG 2013. All rights reserved. Source: DECISION, ESIA, Future Horizons, WSTS 2010, AUDI, OECD Factbook 2013, Infineon
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Moore’s Law: “Die Anzahl von Transistoren auf einem Chip verdoppelt sich alle 18 Monate.”
512 Mbit ■"
109
256 Mbit
Transistor /Chip
■"
♦
64 Mbit ■" ♦
Pentium IV 16 Mbit Wenn sich die Automobilund ♦
■" Pentium III
108 107
105
4004
104 103
Luftfahrtindustrie in den letzten 30 Jahren ■" Halbleiter-industrie ♦
Pentium II ähnlich wie die ♦
entwickelt ■" hätten: ♦
! würde ein Rolls Royce $2.75 kosten und ■"3 Mio. Meilen mit einer Gallone Sprit ♦
Pentium ® ♦
fahren;
4 Mbit
80286
106
♦
1970
dauern und 5 Gallonen Sprit benötigen.
10 1980
1985
1990
1995
2000
2005
Source: Jeffrey Rayport, professor at Harvard Business School; Co-author of books on strategy in the network economy.
2014-10-04
1
80486 68000 würde eine Boeing 767 $500 kosten, eine80386 Weltumrundung 20 Minuten
♦
! 8086
♦
8080 1975
0,1
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minimum feature size [µm] at microprocessor-chips
Entwicklungspotenzial bei Halbleitern: Kosten pro Funktion sinken um 30% jährlich
2010 Page 13
Infineon auf einen Blick Konzern-Kennzahlen
Energieeffizienz
Mobilität
Sicherheit
! Umsatz im Geschäftsjahr 2014: € 4,320 Mrd. ! Rund 30.000 Mitarbeiter weltweit (Stand: September 2014) ! Starkes Technologieportfolio mit mehr als 21.000 Patenten und Patentanmeldungen (Stand: September 2014) ! 21 F&E- und 12 Fertigungsstandorte (Stand: September 2014) ! Deutschlands größtes und Europas zweitgrößtes Halbleiterunternehmen ! Akquisition von International Rectifier 2015-03-13
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Leitbetrieb Infineon Austria – Unternehmensüberblick GJ 13/14 Umsatz in Mio. €
1.300,5
EGT in Mio. €
149,1
Beschäftigte
3.305
Investitionen in Mio. €
110,2
F&E Aufwand in Mio €
320
Linz (F&E)
Wien (Vertrieb)
Graz (F&E) Villach (F&E, PL, M, IT) internationale Headquarter-Funktionen
Villach
Klagenfurt
Beteiligungen im Inland Beteiligungen im Ausland 2015-05-19
DICE (Linz) Kulim (Malaysia)
Graz
IT Services (Klagenfurt) Bukarest (Rumänien)
Klagenfurt (IT) internationale Headquarter-Funktion
Linz
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KAI (Villach)
Wien
Pensionskasse Page 15
Mikroelektronik erschliesst Industrie 4.0
Gehirn = Microprocessor
Augen, Ohren = Sensoren, MEMS Mund = Kommunikation
Muskel = Leistungshalbleiter
2014-07-31
for internal use
Immunsystem = Hardware–basierte Sicherheitskonzepte
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Source: Dr. Ploss 2014
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Industrie 4.0: Das Internet der Dinge kommt in die Fabrik Internet der Dienste Smart Mobility
Smart Grids
Smart Logistic Smart Factory
Smart Buildings
CPS
Smart Product
Internet der Dinge 3. April 2014
Smart Factory: intelligente Produkte, Verfahren und Prozesse ! Intelligente Produkte sind in einer Smart Factory eindeutig identifizierbar und jederzeit lokalisierbar. ! Die Smart Factory verknüpft Wertschöpfungsnetzwerke in Echtzeit. ! Die Smart Factory beherrscht die Komplexität intelligenter Systeme, steigert die Effizienz der Produktion und ist gleichzeitig robust gegen Störungen.
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Systemkompetenz erschließt effizientes Energiemanagement
Vergangenheit
Heute
Zukunft
Verständnis der Anforderungen einer Baugruppe
Verständnis der Anforderungen einer Stromversorgung
Verständnis der Anforderungen eines Rechenzentrums
-2%
-8%
-25%
$25.000 / Jahr
$120.000 / Jahr
$360.000 / Jahr
Ziel
EnergieEinsparung 2015-05-19
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Unsere CO2-Bilanz: Reduzierte Emissionen durch unsere Produkte und Lösungen* *ohne International Rectifier
mehr als 14,4 Millionen Tonnen
1,4 Millionen Tonnen CO2-Belastung1)
Verhältnis 1:10
CO2-Einsparung2)
Ökologischer Nettonutzen*: CO2-Reduktion von rund als 13 Millionen Tonnen 2015-05-19
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Corporate Social Responsibility Wir nutzen Ressourcen hoch effizient Bei Infineon ist „weniger″ mehr Elektrizität
-32%
Wasser
Abfall
-20%
-47%
Wir verbrauchen etwa 32% weniger Wir verbrauchen etwa 20% weniger Elektrizität pro Quadratzentimeter Wasser pro Quadratzentimeter produziertem Wafer als der globale produziertem Wafer als der globale Durchschnitt Durchschnitt
Wir verursachen etwa 47% weniger Abfall pro Quadratzentimeter produziertem Wafer als der globale Durchschnitt
Wir nutzen die Ressourcen in unseren Produktionsprozessen effizienter als der globale Durchschnitt der Halbleiterindustrie. Grundlage für die Berechnungen sind die Quadratzentimeter prozessierter Wafer-Fläche in der Frontend-Produktion und die Verbräuche gemäß WSC-Definition. Die in diesem Dokument angegebenen Informationen und Daten gelten für die Infineon Technologies Gruppe, mit Ausnahme der Gesellschaften von International Rectifier. 2015-05-19
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Fazit ! Energieeffizienz ist eine zentrale Energieressource, Technologien für ihre Nutzung sind vorhanden ! Smarte Systeme sind der Schlüssel zu nachhaltigem Wachstum ! Industrie 4.0 ist die Chance für eine echte europäische Wissensökonomie ! Europa kann hier Leitanbieter und Leitmarkt sein ! Voraussetzungen sind exzellente Bildung, Forschung & Innovation, die Zukunft gestalten wollen
19.05.2015
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