Duisburg.. Gemeinsam mit Wissenschaftlern aus den Niederlanden und industriellen Partnern entwickeln ein Team der Uni Duisburg-Essen druckbare Funketiketten.

Ein Blick in den Supermarkt der Zukunft: Der Kunde schiebt mit den vollen Einkaufswagen an einem Lesegerät vorbei, das registriert in Sekundenschnelle alle Artikel. Ist auch der Einkäufer registriert, wird der fällige Betrag abgebucht, ohne das Kreditkarten oder Bargeld ins Spiel kommen.

Den Weg dahin ebnen interdisziplinäre Teams mit Wissenschaftlern aus Nanostrukturtechnik, Digitaler Signalverarbeitung und Theoretischer Elektrotechnik der Universitäten Duisburg-Essen (UDE) und Twente (Niederlande). Auch Unternehmen beider Länder sind mit im Boot in dem auf dreieinhalb Jahre angelegten EU-Forschungsprojekt „Druide“.

Der Name ist die Abkürzung für „druckbare Identifikation“. Gemeint sind sogenannte Funketiketten, bekannt auch als Rfid (Radio Frenquency Identifikation). Das Forschungsziel: für vielfältige Produkte einsetzbare , einfach zu druckende, chiplose Funketiketten. Sie sollen sämtliche Informationen enthalten, dennoch einfach auszulesen, aber nicht störanfällig sein.

Als Massenprodukt soll die Etikette weniger als drei Cent kosten

„Das Prinzip und die Idee sind nicht neu“, sagt Dr. Niels Benson, der Projektleiter an der UDE. Seecontainer und Paletten, die ständig über Funkchips Auskunft über ihren Standort geben, hochwertige Kleidung, die so gegen Diebstahl gesichert wird, Autobahngebühren, die über Funk-Etiketten auf der Frontscheibe der Autos erhoben wird, hochwertige Hölzer, in die mit Chips versehene Nägel eingeschlagen werden, sind geläufige Beispiele.

Fünf Euro-Cent kosten solche Etiketten pro Stück – und das ist der Grund, warum sich ihre Verwendung in Massenprodukten – etwa auf Lebenmittelverpackungen – noch nicht durchgesetzt hat. „Zu teuer“, erklärt Niels Benson, „akzeptabel sind drei Cent, besser zwei.“ Im Druide-Projekt wird die Technologie nun entscheidend weiterentwickelt: Die bisherige Kombination Chip-Antenne wird ersetzt durch eine chiplose Funketikette, deren Strukturen die Signale des Lesegeräts reflektieren soll. Ungefähr sechs Zentimeter groß sind die Entwürfe, „die lassen sich aber signifikant verkleinern“, versichert der Projektleiter. Andere Signale könnten die sichere Identifikation stören. Ein Problem, dass die Entwickler durch eine Diode in den Griff bekommen. „Sie verändert den Frequenzbereich so, dass er eindeutig zu identifizieren ist“, erläutert Benson.

Druckbare Silizium-Diode mit mechanischer Flexibilität

Dabei muss die Diode im Gigaherzbereich schalten, über echte mechanische Flexibilität verfügen – und möglichst billig sein. „Wir arbeiten an einer druckbaren Silizium-Diode“, sagt Benson. Details werden noch nicht verraten, solange die Patentverfahren noch laufen. Parallel läuft die Entwicklung des Lesegerätes bei ID4US, einer Uni-Ausgründung der Professoren Thomas Kaiser (UDE) und Jürgen Götze (TU Dortmund).

In eine Ausgründung soll auch das Druide-Projekt münden. „Das ist aber noch ein Traum“, sagen sowohl Benson als auch Thomas Kaiser, Prodekan der UDE: „Wir müssen in den nächsten drei Jahren noch viele Fragen klären.“

Noch viele Fragen sind in den nächsten Jahren zu klären

Das Druide-Projekt, unterstützt vom EU-Programm Interreg, ist mit 5 Millionen Euro dotiert. Mit dabei sind die Unternehmen Spark ID (Industriedesign, Dinslaken) und Meyer-Burger (Maschinenbau, Niederlande).

Zahlreiche Fragen sind noch offen: vom industriellen Prozess zur Massenfertigung der Etiketten, über deren Umweltverträglichkeit bis zur Wirkung der Nanomaterialien, die bei der Produktion verwendet werden.