Entwickler bemühen sich um Technologien, die den hohen Stromverbrauch in Rechenzentren sinken lassen. Ein Problem dabei ist, dass der individuelle Energieverbrauch der Speicher und Rechenkerne auf den Platinen entsprechend ihrer Auslastung enorm variieren kann. Ein kleiner Bauteil in der Nähe dieser Verbraucher hat die Aufgabe, die benötigte Leistung möglichst exakt bereitzustellen. Je genauer diese Leistungselektronik arbeitet, desto effizienter und verlustfreier läuft das System.

Josef Mohamed hat mit seiner Masterarbeit im Bereich Electrical Energy and Mobility Systems an der FH Kärnten einen Beitrag zur zukünftigen Verbesserung dieser Systeme geleistet. Der 28-Jährige hat in seiner in Kooperation mit dem Chiperzeuger Infineon verfassten Arbeit die Stromversorgung von Bauteilen in Serverlandschaften in den Fokus genommen. Dafür wurde er mit dem Würdigungspreis des Wissenschaftsministeriums ausgezeichnet, mit dem auf Vorschlag von Universitäten und Fachhochschulen hervorragende Arbeiten aus dem zurückliegenden Studienjahr hervorgehoben werden.

"In den sogenannten Converter-Schaltungen gibt es verschiedene Ansätze, den Strombedarf des Verbrauchers zu messen. Meist wird der Strom auf der Spule oder auf einem Transistor gemessen", erklärt Mohamed den aktuellen Stand der Technik. Doch hier ist die Genauigkeit begrenzt: "Diese konventionellen Methoden sind anfällig gegenüber Temperaturschwankungen und Störsignalen, die in der Anwendung ständig auftreten."

Eine alternative, potenziell exaktere Methode – sogenannte Sensefet-Stromsensoren – steckt noch in den Kinderschuhen. "Bei diesem Ansatz ist die Leistungselektronik samt dem Stromsensor auf einem Chip integriert und unterliegt also denselben Bedingungen und denselben Temperaturen", sagt Mohamed. "Theoretisch ist damit eine sehr hohe Genauigkeit zu erreichen."

In seiner Arbeit hat der Techniker die Grenzen dieser Genauigkeit sowie die Zuverlässigkeit der Technologie im Betrieb untersucht. Dazu gehört etwa auch die Frage, ob die Bauteile ihre Eigenschaften im Laufe ihrer Einsatzzeit verändern und ungenauer werden. Mohameds Arbeit besteht dabei neben Laboruntersuchungen zu großen Teilen aus der Erstellung von Simulationen.

Das Studium, das zur ausgezeichneten Masterarbeit führte, war für den Techniker, der in Villach geboren und aufgewachsen ist, keine Selbstverständlichkeit. Nach der HTL wäre eine Hochschulausbildung schon aus finanzieller Sicht nicht möglich gewesen, bedauert er. Seit 2010 arbeitet er also bereits bei Infineon. "Mir wurde aber schnell klar, dass ein Studium von Vorteil wäre", blickt Mohamed zurück. "Und ich habe auch noch eine Challenge gebraucht." 2012 ging es los. Das Bachelorstudium ging noch Vollzeit, dann folgte eine Bildungsteilzeit mit 25 Stunden im Job. Freizeit für Freundin, Sport, Natur blieb wenig übrig. Das ist heute, nach dem Studium, wieder anders. Bei Infineon arbeitet er nach wie vor, nur hat sich sein Aufgabenbereich erweitert. Mittlerweile ist er in der Produktentwicklung tätig. (pum, 3.12.2018)