Frank Ellinger (TU Dresden) erhält Vodafone Innovationspreis 2016

Der Vodafone Innovationspreis geht in diesem Jahr an den Mikrochip-Experten Prof. Frank Ellinger von der Technischen Universität Dresden.
Für die Entscheidung der Jury sind vor allem seine wegweisenden Errungenschaften auf dem Gebiet der Hochfrequenzschaltungen maßgebend. Seine Innovationen erlauben schnellere, energieeffizientere und preiswertere Chips für die Mobil- und Festnetzkommunikation.

Hannes Ametsreiter, CEO Vodafone Deutschland, sagte: "Prof. Ellingers Verdienste um die Weiterentwicklung effizienter Mikrochips sind enorm. Es gibt kaum eine digitale Zukunftstechnologie, die davon nicht profitieren könnte. Zudem leistet er als ein führender Kopf des Dresdner 5G Labs seit Jahren fantastische Arbeit. Vodafone ist ein Gründungsförderer des 5G Labs. Wir sind sehr stolz darauf, dass wir zum Erfolg dieses exzellenten und erfolgreichen Forschungsvorhabens beitragen können."

Sachsens Ministerpräsident Stanislaw Tillich sagte: "Wenn es gelingt, Schaltungen schneller zu machen, Energie zu sparen und die Performance zu verbessern – dann kommt man an Professor Ellinger und der TU Dresden nicht vorbei."

Den hohen und stetig steigenden Energieverbrauch der Digitalisierung sieht Ellinger als zentrale Herausforderung. Er sagt: "Derzeit sind viele IT-Systeme leider noch so ineffizient wie ein Haushalt mit voll aufgedrehter Heizung, wo die Zimmertemperatur über das Öffnen und Schließen des Fensters geregelt wird." Prof. Ellinger entwickelte diverse Ansätze, um den Leistungsverbrauch zu reduzieren. Herkömmliche Systeme sind oft nur auf maximale Performanz optimiert, welche jedoch in der Regel nur kurzzeitig benötigt wird und verbrauchen auch bei geringen Datenraten eine hohe Energie.

Prof. Ellinger erforschte Technologien, welche es ermöglichen die Bandbreite und damit verbunden den Stromverbrauch in Schaltkreisen je nach Bedarf zu steuern ohne den Signalpegel zu beeinträchtigen. Somit kann massiv Energie eingespart werden, da der Energieverbrauch bei geringeren Datenraten stark reduziert werden kann.

Ellingers Erkenntnisse bilden wichtige Grundlagen für die Weiterentwicklung künftiger Technologien wie etwa die kommende Mobilfunkgeneration 5G, das Internet der Dinge und das vernetzte Fahren.
Als Initiator und Koordinator von großen Forschungsverbundprojekten wie FFlexCom, ADDAPT und FAST gehört Ellinger zu den weltweit führenden Experten auf dem Gebiet der Schaltungstechnik. Er und seine Teams stellen seit über 15 Jahren regelmäßig Weltrekorde auf. Sie demonstrierten unter anderem einen 200-GHz-Verstärker, der eine Verstärkung von 50 aufweist und nur 18 mW verbraucht. Die hohen Frequenzen ermöglichen es, viele Nutzer mit sehr hohen Datenraten zu versorgen.

Sein Team hat den weltweit ersten aktiven Datenempfänger entwickelt, welcher komplett in einer Plastikfolie integriert ist und keine Silizium-Chips mehr benötigt. Diese Errungenschaft könnte die Grundlage für das in der Kleidung integrierte mechanisch flexible Handy sein.

Der Förderpreis Natur- und Ingenieurwissenschaften geht in diesem Jahr an Dr.-Ing. Mario Goldenbaum. Diesen erhält er für die Entwicklung eines Verfahrens zur effizienten Datenübertragung. Seine Technik erlaubt es, mehrere Sender gleichzeitig mit einem Empfänger kommunizieren zu lassen und dabei dennoch verwertbare Ergebnisse zu erhalten. Das Verfahren ist leistungsstärker, schneller und energiesparender als derzeitig eingesetzte Techniken.

Goldenbaum stellt dafür die bisher gängige Methode der Interferenz-Vermeidung grundlegend in Frage. Bei seinem Verfahren werden empfangsseitig nicht alle gesendeten Informationen dekodiert, sondern nur eine Funktion davon. Dies ist durch eine Interpretation des Mobilfunkkanals als einen analogen Computer möglich. Somit kann der Empfänger die relevanten Informationen gleichzeitig erhalten. Das bisher übliche und zeitintensive Netzprotokoll (die vorher festgelegte Reihenfolge der Datenübertragung) ist nicht mehr notwendig.

Goldenbaums Erkenntnisse dürften für die Entwicklung von Zukunftstechnologien eine wichtige Rolle spielen. Sein Verfahren wäre beispielsweise einsetzbar für intelligente Stromnetze (Smart Grid), für das vernetzte Fahren, beim effizienten Brandschutz in Großbetrieben sowie in der Landwirtschaft. Goldenbaum forscht seit 2015 an der Princeton University. Seine Dissertation trägt den Titel "Computation of Real-Valued Functions Over the Channel in Wireless Sensor Networks".