Flexible Displays, leuchtende Tapeten, gedruckte Schaltungen und Sensoren, intelligente Etiketten – dahinter steckt Organische Elektronik. Sie ermöglicht elektronische Schaltungen mit dem Einsatz von Polymeren oder kleinen organischen Molekülen, die auf Verbindungen aus Kohlenstoff beruhen.
Im Gegensatz zur anorganischen Silizium-basierten Elektronik stehen bei der Organischen Elektronik leitfähige Kunststoffe auf Trägermaterialien im Fokus. Sie können Licht absorbieren und in elektrische Energie wandeln, sodass sie als Solarzellen taugen. Zudem können sie unter bestimmten Umständen auch Licht aussenden, was den Einsatz in organischen Leuchtdioden (OLED) ermöglicht. Das Potenzial ist riesig: Experten schätzen, dass damit in 15 Jahren weltweit rund 330 Milliarden Dollar umgesetzt werden.
Entsprechend heftig ist der internationale Wettlauf in Forschung und Entwicklung, aber auch um marktfähige Produkte entbrannt. Auch in Deutschland wurde das neue Gebiet in den letzten Jahren gezielt gefördert. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat im Rahmen der Hightech-Strategie in zwei Innovationsallianzen und einem Spitzencluster 200 Millionen Euro Fördergelder eingesetzt, die von der Industrie um zusätzliche 800 Millionen Euro aufgestockt wurden. Auch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert die Organische Elektronik in zwei Schwerpunkten. Spezifische Programme im Rahmen des siebten Rahmenprogramms hat zudem die Europäische Union aufgelegt. Vor diesem Hintergrund hat Deutschland im Vergleich zur großen Konkurrenz aus den USA und Asien eine durchaus gute Position.
Die führende Stellung Deutschlands in einem der künftigen technologischen Schlüsselfelder erfährt auf der Research & Technology 2013 im Rahmen der Hannover Messe besondere Aufmerksamkeit: Die Organische Elektronik erhält einen von Organic Electronics Saxony e.V. (OES) organisierten Themenstand.
Der Raum Dresden ist eine Hochburg der Organischen Elektronik, dort arbeiten mehr als 1000 Ingenieure und Wissenschaftler in mehr als 40 Unternehmen und 17 wissenschaftlichen Einrichtungen an diesem Thema. „Organische Elektronik kann auf fast jede Unterlage aufgebracht werden, also auf Kunststoff- und Metallfolien, auf Kleidung, Pflastern und Papier“, erklärt Professor Karl Leo, Leiter des Instituts für Angewandte Photophysik der Technischen Universität Dresden und einer der Väter der Organischen Elektronik in Deutschland. Spätestens seit Dezember 2011 ist die Organische Elektronik hoffähig: Damals erhielt ein Forscherteam aus Dresden für seine Entwicklung, Licht und Energie aus hauchdünnen Molekülschichten zu gewinnen, den Deutschen Zukunftspreis.
Das Gebiet hat deshalb so großes Interesse gefunden, weil es eine Reihe von Vorteilen gegenüber den anorganischen Varianten hat. Viele organische Verbindungen sind intensiv farbig und erzielen eine besonders starke Wechselwirkung mit Licht. Deshalb sind sie für Leuchtdioden und Solarzellen sehr gut geeignet. Darüber hinaus sind diese Materialien aus Erdöl oder aus Pflanzen hergestellt und in ihrer Verfügbarkeit praktisch unbegrenzt. Zudem sind sie kostengünstig herstellbar, es werden nur geringe Materialmengen benötigt und auch der notwendige Energieeinsatz ist gering.
Da nur eine geringe Schichtdicke unterhalb von 1 µm benötigt wird, sind die Bauteile an sich flexibel und biegsam, ähnlich wie eine Plastikfolie. Damit lassen sich unter anderem aufrollbare Solarzellen fertigen. Allerdings muss die Organische Elektronik verkapselt werden, um sie vor Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit zu schützen. Dies lässt sich beispielsweise mit dem Einschweißen zwischen zwei Plastikfolien oder der Integration in Verbundglas gut realisieren.
In Halle 2 präsentiert OES im Rahmen des Themenparks „Organische Elektronik“ die Ideen, Projekte, Forschungsergebnisse und Produkte seiner Mitglieder. 15 Firmen und 13 Forschungseinrichtungen werden dort vertreten sein. Gezeigt werden Materialien, Bauelemente, Anwendungen und Technologien entlang der gesamten Wertschöpfungskette. „So können die Besucher OLEDs für Beleuchtung, flexible organische Solarzellen, Sensoren und gedruckte Batterien am Stand begutachten, einzelne Exponate auch in die Hand nehmen“, sagt Oliver Frese, Geschäftsbereichsleiter der Deutschen Messe AG.
Zu den OES-Mitgliedern gehört die Heliatek GmbH, Dresden, Hersteller organischer Photovoltaik (OPV). Ihre transparenten Solarfolien lassen sich beispielsweise in Isolierglasfenster integrieren. Diese Fenster gleichen getöntem Glas, da die Solarfolien aufgrund des Fertigungsverfahrens mit Hilfe der Vakuumdeposition vollkommen homogen beschichtet werden und somit kein störenden Raster oder Ungleichmäßigkeiten entstehen.
Auch die Tridonic-Schwester Ledon gehört der OES an. Sie hat ein OLED-Modul auf den Markt gebracht, das gerade einmal 3 mm dick ist und sich aufgrund seiner neutralweißen Farbtemperatur von 4000 Kelvin für professionelle Beleuchtungslösungen eignet. sk
Themenpark „Organische Elektronik“
Halle 2, Stand A33
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