An dieser Stelle pr├Ąsentieren wir jede Woche eine Zahl aus dem weiten Feld der Elektronik. In dieser Woche: 0,2 g.

An dieser Stelle pr├Ąsentieren wir jede Woche eine Zahl aus dem weiten Feld der Elektronik. In dieser Woche: 0,2 g. (Bild: H├╝thig)

Herzlich willkommen zur brandneuen Rubrik ÔÇ×Die Zahl der Woche", in der wir jede Woche einen Blick auf die faszinierende Welt der Elektronikzahlen werfen. In der heutigen digitalen ├ära durchdringt die Elektronik nahezu jeden Aspekt unseres Lebens. Doch wie viel wissen wir wirklich ├╝ber die Zahlen, die hinter den neuesten Technologien stecken? Genau das m├Âchten wir hier mit Ihnen gemeinsam erkunden!

Unsere "Zahl der Woche" wird Sie nicht nur mit interessanten Fakten ├╝berraschen, sondern auch mit einem tiefen Einblick in die Technologien, die unseren Alltag pr├Ągen. Doch nicht nur die gro├čen Entwicklungen stehen im Rampenlicht. Wir werden auch allt├Ągliche Zahlen beleuchten, die oft ├╝bersehen werden, aber dennoch eine immense Bedeutung haben.

Unser Ziel ist es, die Begeisterung f├╝r Elektronik mit Ihnen zu teilen und ein besseres Verst├Ąndnis f├╝r die Technologien zu schaffen, die unser Leben so sehr bereichern. Wir m├Âchten Sie inspirieren und ermutigen, die Welt der Elektronik mit neuen Augen zu betrachten. Wir freuen uns darauf, Sie in die Welt der Elektronikzahlen einzuf├╝hren und gemeinsam zu staunen!

Die Zahlen der Woche vom 25.09.2023: 0,2 g

Nahezu jeder nutzt Sie und ohne kommt man fast nicht mehr aus: die Suchanfrage bei einer Suchmaschine. Die Auswirkungen auf die Umwelt sieht man aber nicht direkt, aber jedes Mal, wenn die Entertaste gedr├╝ckt wird, entsteht CO2. Nach Angaben von Google aus dem Jahr 2019 ein CO2-Fu├čabdruck von 0,2 g pro Suchanfrage.

Google versucht mit verschiedenen Mitteln den CO2-Aussto├č zu verringern und konnte die Menge von rund 13,6 Millionen Tonnen (2018) auf 10,3 Millionen Tonnen (2023) verringern. Der Techkonzern setzt dazu auf drei Prinzipien:

  • Carbon Reduction: Reduzierung der Emissionen in Gesch├Ąftst├Ątigkeit und Wertsch├Âpfungskette
  • Carbon-free Energy: F├Ârderung von kohlenstofffreier Energie
  • Carbon Removals: Reduzierung der Restemissionen durch Kohlenstoffabbau

In Anbetracht aktueller und k├╝nftiger Entwicklungen hinsichtlich KI und steigender Zahl an Suchanfragen, sind diese Ma├čnahmen auch notwendig, um den CO2-Aussto├č unter Kontrolle zu halten.

An dieser Stelle pr├Ąsentieren wir jede Woche eine Zahl aus dem weiten Feld der Elektronik. In dieser Woche sind es gleich zwei: 0,956 und 2.573.
An dieser Stelle pr├Ąsentieren wir jede Woche eine Zahl aus dem weiten Feld der Elektronik. In dieser Woche sind es gleich zwei: 0,956 und 2.573.

Die Zahlen der Woche vom 18.09.2023: 0,956 und 2.573

Auf der Suche nach der Zahl der Woche sind uns gleich zwei Kandidaten ins Auge gefallen, die beide einen Rekord aufgestellt haben. Da wir uns nicht entscheiden konnte, haben wir einfach beide aufgenommen. Den Anfang macht die 2573, wobei es in diesem Fall um gefahren Kilometer mit einem E-Auto geht. Das klingt erstmal nicht so spannend, allerdings ist dies der TU M├╝nchen mit nur einer Akkuladung gelungen! Mit ihrem modifizierten Elektroauto ÔÇ×muc022ÔÇť stellte das TUfast Eco Team damit einen Guinness-Weltrekord auf. Durch eine verbesserte Aerodynamik, Leichtbau und einen gr├Â├čeren Akku von 15,5 Kilowattstunden erreichten sie diese Reichweite.Wie lange der Versuch dauerte und wie sich das Team vor schlechtem Wetter sch├╝tzte.

Einen weiteren Rekord stellten Studierende der ETH Z├╝rich und der Hochschule Luzern auf. Ihr selbstgebauter Elektrorennwagen Mythen beschleunigte in nur 0,956 Sekunden und 12,3 Metern von 0 auf 100 km/h. Dabei mussten sie unter anderem Probleme mit der Aerodynamik l├Âsen. Wie ihnen das gelang und wie schwer das Auto am Ende noch war, lesen Sie im ausf├╝hrlichen Beitrag.

An dieser Stelle pr├Ąsentieren wir jede Woche eine Zahl aus dem weiten Feld der Elektronik. In dieser Woche: 205
An dieser Stelle pr├Ąsentieren wir jede Woche eine Zahl aus dem weiten Feld der Elektronik. In dieser Woche: 205

Die Zahl der Woche vom 11.09.2023: 205

Gleich mehrere Zahlen spielen diese Woche eine Rolle, allerdings geb├╝hrt dem Cyber 205 das Rampenlicht. So hie├č hie├č der erste Supercomputer, den die damalige Universit├Ąt Karlsruhe (heute KIT) 1983 anschaffte. Er hatte eine Rechenleistung von bis zu 800 MegaFLOPS. Zum Vergleich: Die Leistung eines heutigen Durchschnitts-PCs bemisst sich bereits in GigaFLOPS, also tausendmal mehr. Der aktuelle ÔÇ×Hochleistungsrechner KarlsruheÔÇť (HoreKa) des Karlsruher Instituts f├╝r Technologie (KIT) bringt es sogar auf 17 PetaFLOPS, was der Leistung von mehr als 150 000 Laptops oder rund 21 Millionen Anlagen vom Typ Cyber 205 entspricht. Bei seiner Inbetriebnahme Mitte 2021 geh├Ârte HoreKa ÔÇô der aktuelle Supercomputer des KIT ÔÇô zu den 15 leistungsf├Ąhigsten Rechnern Europas und landete auf Platz 52 der Liste der 500 schnellsten Rechner der Welt (Top 500). Platz 1 der Top 500 ist der Frontier am Oak Ridge National Laboratory. Er bringt es in der Spitze (Rpeak) auf 1679,82 PFlop/s.

Am Donnerstag, 14. September 2023, feiert das KIT 40 Jahre Hochleistungsrechnen in Karlsruhe.

Ein Flop in Bezug auf die Leistung eines Computers bezieht sich auf die Anzahl der Floating-Point-Operationen pro Sekunde (FLOPS), die ein Computer ausf├╝hren kann. Rechenoperation, mit Gleitkommazahlen werden ben├Âtigt, um mit gebrochenen Zahlen oder Zahlen in gr├Â├čeren Zahlenr├Ąumen rechnen zu k├Ânnen. FLOPS ist eine Ma├čeinheit, die verwendet wird, um die Leistungsf├Ąhigkeit eines Computers zu messen, insbesondere in Bereichen, die Floating-Point-Berechnungen erfordern, wie z.B. wissenschaftliche Berechnungen. Je h├Âher die Anzahl der FLOPS, desto schneller und leistungsf├Ąhiger ist der Computer.

An dieser Stelle pr├Ąsentieren wir jede Woche eine Zahl aus dem weiten Feld der Elektronik. In dieser Woche: 3,1415926535.
An dieser Stelle pr├Ąsentieren wir jede Woche eine Zahl aus dem weiten Feld der Elektronik. In dieser Woche: 3,1415926535.

Die Zahl der Woche vom 04.09.2023: 3,14159265358979323846...

Die Kreiszahl Pi ist eine faszinierende mathematische Konstante die in vielen Anwendungen eine Rolle spielt. Ihr Wert wurde im Laufe von Jahrhunderten immer genauer berechnet. Heute wird er oft auf 3,14159 gerundet und ist in Mathematik, Naturwissenschaften und Technik weit verbreitet. Ein Ende ist jedoch noch nicht in Sicht und sie bleibt ein grundlegendes Element unseres Verst├Ąndnisses der Welt um uns herum. Pi ist nicht nur in der Wissenschaft von Bedeutung, sondern zeigt auch, wie Mathematik und Alltag miteinander verflochten sind.

Die Geschichte von Pi reicht weit zur├╝ck. Bereits in der Antike befassten sich griechische Mathematiker wie Archimedes mit der n├Ąherungsweisen Bestimmung des Wertes von Pi. Im Laufe der Jahrhunderte wurden immer pr├Ązisere Ann├Ąherungswerte gefunden und im 19. Jahrhundert wurde Pi sogar auf Millionen von Dezimalstellen berechnet.

Die Begeisterung f├╝r die Kreiszahl Pi ist weit verbreitet und reicht ├╝ber alle Altersgruppen und Bildungsstufen hinweg. Schon in der Grundschule lernen Sch├╝lerinnen und Sch├╝ler die Bedeutung von Pi und wie man es in einfachen Berechnungen anwendet. Fakt am Rande: Jedes Jahr am 14.3. wird der Pi-Day gefeiert. Das Datum wurde gew├Ąhlt, weil in den USA das Datum 3/14 geschrieben wird und die ersten drei Ziffern von ¤Ç ebenso 3,14 sind.

Karriere in der Elektronik: Welche M├Âglichkeiten es gibt und was sich verdienen l├Ąsst

Frau sitzt vor einem Monitor und schaut ein Leiterplatten-Layout. Ein Mann schaut mit ihr zusammen auf den Bildschirm

Entdecke die Welt der Elektronikkarriere! F├╝r Berufsanf├Ąnger bieten sich vielf├Ąltige Chancen: Unser neuer Schwerpunkt zum Thema Karriere informiert ├╝ber attraktive Berufsbilder, Bildungsm├Âglichkeiten, und Aufstiegsm├Âglichkeiten in der Elektronikbranche. Unsere umfassende Seite gibt wertvolle Einblicke und hilfreiche Ratschl├Ąge, um deine Karriere in der Elektronik erfolgreich zu starten. Egal ob du Interesse an der Elektronikentwicklung, der Systemintegration oder der Forschung hast, hier findest du die Informationen, die du ben├Âtigst, um in diesem dynamischen und zukunftsorientierten Bereich durchzustarten.

Zahl der Woche
An dieser Stelle pr├Ąsentieren wir jede Woche eine Zahl aus dem weiten Feld der Elektronik. In dieser Woche: 37.600 (Bild: H├╝thig)

Die Zahl der Woche vom 28.08.2023: 37.600

Im Jahr 2022 befanden sich an den Hochschulen in Deutschland 205.300 Personen in einem laufenden Promotionsverfahren - rund 2 % mehr als im Vorjahr. Davon waren 37.600 (18 %) Studierende auf dem Weg zum Dr.-Ing. Damit lagen die Ingenieurwissenschaften mit auf Rang 3 nach Humanmedizin/Gesundheitswissenschaften (26 %) und Mathematik/Naturwissenschaften (23 %), so das Statistische Bundesamt Destatis. Mit vier von f├╝nf Promovierenden (78 %) lag der M├Ąnneranteil in der F├Ąchergruppe Ingenieurwissenschaften am h├Âchsten und deutlich ├╝ber dem Durchschnitt aller F├Ącher (52 %). Das Durchschnittsalter der Promovierenden betrug 30,3 Jahre, bei m├Ąnnlichen Promovierenden lag es mit 30,7 Jahren fast ein Jahr h├Âher als das von weiblichen Promovierenden mit 29,9 Jahren. Mit jeweils 4 % der Promovierenden in Deutschland f├╝hrten vier Hochschulen 2022 die Liste mit den meisten laufenden Promotionsvorhaben an: die Ludwig-Maximilians-Universit├Ąt M├╝nchen und die Ruprecht-Karls-Universit├Ąt Heidelberg (mit jeweils 8.900 Personen), die Technische Universit├Ąt M├╝nchen (8.500) und die RTHW Aachen (7.300).

An dieser Stelle pr├Ąsentieren wir jede Woche eine Zahl aus dem weiten Feld der Elektronik. In dieser Woche: 4┬Ě10^9 A/cm.
An dieser Stelle pr├Ąsentieren wir jede Woche eine Zahl aus dem weiten Feld der Elektronik. In dieser Woche: 4┬Ě10^9 A/cm. (Bild: H├╝thig)

Die Zahl der Woche vom 21.08.2023: 4┬Ě109 A/cm┬▓

Das ist die theoretisch m├Âgliche Stromdichte, die Carbon Nanotubes (CNTs) transportieren k├Ânnen. Sie liegt drei Gr├Â├čenordnungen ├╝ber der von Kupfer. F├╝r Kupfer liegt aufgrund von Elektromigration eine Grenze bei etwa 106 A/cm┬▓. Bei der Elektromigration verursacht der Stromfluss ein ÔÇ×Mitrei├čenÔÇť von Kupferatomen, die dann irgendwo im Leiter wieder abgelagert werden. So k├Ânnen L├Âcher und Kurzschl├╝sse entstehen. Aber CNNTs haben noch andere Vorteile: Sie haben eine sehr hohe Zugfestigkeit, eine hohe thermische Leitf├Ąhigkeit und einen kleinen Temperaturkoeffizienten.

Ein zuk├╝nftiger Markt f├╝r CNTs k├Ânnte in der Energiespeicherung liegen. Sie dienen als leitf├Ąhiges Additiv f├╝r beide Batterieelektroden. Schon ein geringer CNT-Anteil kann die Energiedichte deutlich steigern. Nat├╝rlich sorgen sie f├╝r eine bessere Leitf├Ąhigkeit, aber auch ihre mechanischen Eigenschaften sind wichtig. Sie erm├Âglichen eine bessere Verankerung, sodass sich dickere Elektroden realisieren lassen. Auch steigt der Temperaturbereich f├╝r den Energiespeicher. Dies alles erh├Âht die Lebensdauer der Batterie deutlich.

Was sind Carbon Nanotubes?

Carbon Nanotubes (CNTs) sind lange, r├Âhrenf├Ârmige Molek├╝le, die aus einzelnen Schichten von Kohlenstoffatomen bestehen. Sie sind eines der Allotrope des Kohlenstoffs, zusammen mit Graphit, Diamant und Fullerenen. Sie haben eine hervorragende Zugfestigkeit, eine hohe elektrische sowie W├Ąrmeleitf├Ąhigkeit und sind zudem sehr leicht.

Aufgrund dieser Eigenschaften lassen sie sich in verschiedenen Gebieten einsetzen:

  • Elektronik: CNTs k├Ânnen zur Herstellung von Transistoren, Batterien und anderen elektronischen Ger├Ąten verwendet werden.
  • Verbundwerkstoffe: CNTs k├Ânnen zu anderen Werkstoffen hinzugef├╝gt werden, um deren Festigkeit, Leitf├Ąhigkeit und andere Eigenschaften zu verbessern.
  • Medizin: CNTs k├Ânnen zur Medikamentenverabreichung, zur Herstellung von Sensoren und zur Reparatur besch├Ądigter Gewebe verwendet werden.
  • Energie: CNTs k├Ânnen zur Energiespeicherung, zur Stromerzeugung und zur Kraftstoffherstellung verwendet werden.
120 MJ/k und der Wasserstoff, Zahl der Woche
An dieser Stelle pr├Ąsentieren wir jede Woche eine Zahl aus dem weiten Feld der Elektronik. In dieser Woche: 120 MJ/kg. (Bild: H├╝thig)

Die Zahl der Woche vom 14.08.2023: 120 MJ/kg

So hoch kann die Energiedichte von Wasserstoff sein. Er hat damit die h├Âchste Energiedichte aller Kraftstoffe. Gleichzeitig hat Wasserstoff eine sehr niedrige Dichte von nur 0,08375 kg/Nm┬│ bei normalen Temperatur- und Druckbedingungen (NTP, 20 ┬░C, 1,01325 bar = 1 atm). Als das leichteste bekannte Gas nimmt ein Kilogramm Wasserstoff ein wesentlich gr├Â├čeres Volumen ein als jedes andere Gas, was zu einer ├Ąu├čerst niedrigen volumetrischen Energiedichte von etwa 0,01 MJ/L bei NTP f├╝hrt.

Eine der gr├Â├čten Herausforderungen bei Wasserstoff ist, trotz seiner attraktiven Energieeigenschaften, die schwierige Lagerung und der Transport. Wegen der geringen Dichte von Wasserstoff m├╝ssen gro├če Mengen des Gases auf hohe Dr├╝cke komprimiert oder bei kryogenen Temperaturen verfl├╝ssigt werden, um ausreichende Mengen zu speichern. Der Gro├čteil des heute gespeicherten und transportierten Wasserstoffs wird unter Druck oder in verfl├╝ssigter Form gelagert. Die daf├╝r notwendigen Dr├╝cke liegen bei 100 bis 700 bar, die Temperaturen entsprechen dem Siedepunkt des Gase bei -253 ┬░C.

An dieser Stelle pr├Ąsentieren wir jede Woche eine Zahl aus dem weiten Feld der Elektronik. Diese Woche: 29.562.346.600.
Knapp 30 Milliarden Euro gingen seit Anfang des Jahres in in Form von Kooperationen, Neuinvestitionen oder Erweiterungen in die Halbleiterei. (Bild: H├╝thig)

Die Zahl der Woche vom 07.08.2023: 29.562.346.600

29.562.346.600 Euro: So hoch etwa sind die Investitionen im Halbleiterbereich 2023, ├╝ber die wir auf all-electronics berichtet haben. Diese Zahl umfasst Investitionen in den Bau von neuen Fertigungsanlagen und die Erweiterung von bereits bestehenden Produktionsanlagen. Hinzu kommen noch Kooperationen verschiedener Unternehmen, oftmals aus dem Automotive-Bereich, mit Halbleiterherstellern. Hierzu z├Ąhlen etwa:

Die Summe spiegelt nicht die genaue Menge aller globalen Halbleiterinvestionen wieder, aber sie ist ein guter Indikator f├╝r die Gr├Â├čen, in denen Halbleiterunternehmen planen und wie umtriebig die Branche derzeit ist. In den letzten beiden Jahren stieg die Nachfrage nach Wide-Bandgap-Halbleitern, insbesondere SiC, enorm an. Vor allem Tier1-Zulieferer und OEMs sind auf Halbleiter-Bauteile angewiesen und versuchen sich (SiC-)Kapazit├Ąten zu sichern. Die Halbleiterhersteller wiederrum reagieren aufgrund der Kooperationen damit, ihre Kapazit├Ąten weiter auszubauen. Zus├Ątzlich profitieren Halbleiterhersteller gerade auch noch von der Energiewende, wo ebenfalls Halbleiter gebraucht werden.

Die Zahl der Woche: 75.000.000
An dieser Stelle pr├Ąsentieren wir jede Woche eine Zahl aus dem weiten Feld der Elektronik. Den Auftakt macht die 75.000.000

Die Zahl der Woche vom 31.7.2023: 75.000.000

75 Millionen Tonnen. Diese Menge wird f├╝r die j├Ąhrliche Produktion von Elektroschrott bis zum Jahr 2031 prognostiziert. Zu den weggeworfenen Gegenst├Ąnden geh├Âren Einweg-Vapes, Handys, Laptops, MP3-Player, Stecker und Batterien. Fakt am Rande: Das wachsende Ph├Ąnomen der Einwegdampfer bedeutet, dass allein in Gro├čbritannien 1,3 Millionen dieser Ger├Ąte weggeworfen werden ÔÇô jede Woche!

Um auf diese problematische Entwicklung hinzuweisen ÔÇô und nat├╝rlich f├╝r das eigene Marketing ÔÇô hat das Formel-E-Team Envision Racing Ende Juli, am Vorabend des E-Prix-Rennens im ExCeL in London, sein fahrt├╝chtiges Formel-E-Gen3-Auto "Recover-E" vorgestellt. Das besondere dabei: es besteht nahezu vollst├Ąndig aus Elektroschrott.

Zu diesem Zweck hat sich das Team mit dem britischen K├╝nstler und Designer Liam Hopkins zusammengetan, um ein Auto zu entwerfen und zu bauen, das ausschlie├člich aus elektronischen Produkten besteht, die vom britischen Technologieunternehmen Music Magpie und von Schulkindern gespendet wurden. Mit dieser Kampagne m├Âchte das Team das Bewusstsein f├╝r die Auswirkungen von Elektroschrott auf den Menschen und f├╝r die Notwendigkeit der Wiederverwendung und des Recyclings alter Elektroger├Ąte sch├Ąrfen.

Die Enth├╝llung des Rennwagens aus E-Schrott im Video (eng.)

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