KKWie Mathematik und Statistik dabei helfen, dass selbstfahrende Autos zuverlässiger werden
Die Forschung von Lukas Sommeregger konzentriert sich darauf, Methoden zur Bestimmung der Lebensdauer von Chips zu entwickeln. Der Doktoratsstudent, der gleichzeitig bei Infineon arbeitet, wurde vor kurzem mit dem Infineon Innovation Award ausgezeichnet.
Schon jetzt sind in einem Auto mehr als 1.000 Halbleiterchips verbaut. Selbstfahrende Autos, die in Zukunft unsere Straßen dominieren werden, werden noch viel mehr dieser elektronischen Bauteile brauchen. Kommen die Fahrzeuge dann umfassender, als wir es bisher kennen, rund um die Uhr zum Einsatz, ist davon auszugehen, dass die Chips schneller ‚verbraucht‘ sein werden. Für einen Halbleiterhersteller wie Infineon, der Chips für solche Autos entwickelt und herstellt, ist folgende Frage also essenziell: Wie kann ich garantieren, dass die Chips die Lebenszeit des Autos einwandfrei überstehen?
Lukas Sommeregger ist angewandter Mathematiker bzw. Statistiker und arbeitet als industrial PhD bei Infineon in Villach. Im Rahmen seiner Doktorarbeit entwickelt er Modelle, mit denen sich berechnen lässt, wie viele der Chips wahrscheinlich im Laufe der Zeit ihre Leistungsgrenzen erreichen. Doch was ist die Datenbasis dafür? Lukas Sommeregger erklärt: „Man kann nicht Autos probehalber zwanzig Jahre lang herumfahren lassen und dann überprüfen, wie viele Chips mit der Zeit Defekte entwickeln. Stattdessen gibt es den so genannten Lebensdauerstresstest: Man schafft also extremere Bedingungen als im Normalbetrieb, zwischen denen die Autos hin und her wechseln. Solch ein Stresstest kann ein Wechsel zwischen sehr großer Hitze und Kälte sein, oder Betrieb bei sehr hoher Luftfeuchtigkeit. Daraus entstehen Daten, die auf dem Einsatz von rund 70 Chips beim Stresstest basieren.“ Da in der Realität aber Millionen von solchen Bauteilen auf den Straßen unterwegs sein werden, braucht man Statistik, um sinnvoll daraus lernen zu können. Lukas Sommeregger nutzt die gewonnenen Daten für Modelle, mit denen sich die Lebensdauer von Chips errechnen lässt. Ziel ist es, dass sich die selbstfahrenden Autos irgendwann selbst vorsorglich um ihre Reparatur kümmern können: „Das Fahrzeug würde dann merken, dass es zu einem bestimmten Zeitpunkt sinnvoll ist, selbst zur Werkstatt zu fahren und einen Chip austauschen zu lassen.“
„Probleme, die in der Realität existieren, lösen zu können“, macht Lukas Sommeregger viel Freude. Die PhD-Stelle bei Infineon ermöglicht es ihm, angewandt zu forschen und dabei „direkt an der Materie“ zu sein. In diesem Feld möchte er weiter bleiben. An der Universität Klagenfurt hat Lukas Sommeregger zuerst das Bachelorstudium Technische Mathematik und dann das Masterstudium Mathematics absolviert. Das Doktoratsstudium hängte er direkt an, betreut wird er dabei von Jürgen Pilz (Institut für Statistik). Gefragt danach, ob ihm die Mathematik immer leichtgefallen ist, erfahren wir: „Ja, ich muss aber auch sagen, dass viel davon abhängt, wie das Fach in der Schule gelehrt wird. Hat man eine gute Basis, kann auch der Umstieg in die universitäre Mathematik gut gelingen. An der Universität kommt dann auch mehr Kreativität zum Einsatz. Man hat ein Problem, und viele Wege, wie man es lösen kann.“ Für seine Arbeit, die mittlerweile schon gut fortgeschritten ist, wurde Lukas Sommeregger kürzlich mit dem österreichweiten Infineon Innovation Award für das „Best PhD Topic“ ausgezeichnet.
