Krass

[Ach]

Mehr Strom als eine Autofabrik. Wo fallen den in der Wafer Belichtung/Reinraumhaltung diese immensen Energiemengen an? Die Fabs müssen ja eine enorme Abwärme erzeugen.

[bytewarrior123]

Sowohl die Lithographie als auch die Reinhaltung/Klimatisierung dürften einiges an Energie benötigen . Die Lithographie-Tische werden normalerweise via Magnet-Schwebe-Feld von der Umwelt und deren Schwingungen abgeschirmt (eine vorbeifahrende Straßenbahn oder ein darüber fliegendes Flugzeug) kann die Strukturen schon unbrauchbar machen, wenn der Tisch nicht vom Bauwerk entkoppelt ist), und die E-UV bis Röntgen-Strahlung braucht auch so einiges an Leistung in der Erzeugung. Dass dabei absolute Temperaturstabilität für den Waver benötigt wird, dürfte bei den kleinen Strukturen klar sein - ein Temperatursprung von 0,1 Grad während des Belichtens kann aufgrund der daraus konsultierenden Materialausdehnung den schon unbrauchbar machen, und das wird umso komplizierter/empfindlicher, je mehr Schichten übereinander gelegt werden...

Falls dort dann auch noch die Rein-Siliziumkristalle für die Waver erzeugt werden sollen, brauchst Du auch tierisch viel Energie für die notwendigen Plasma-Silizium-Sinter-Öfen : da sind 24 MWh/Tag nix, da geht noch viel mehr ....

Ich durfte einmal in München (allerdings schon 2010) einen Lithographie-Experten treffen, der mir das sehr anschaulich erklärt hat. Für dessen Arbeitgeber habe ich das Energie-Portfolio bei dem damals größten Energiekonzern in DE verwaltet und sowohl die Jahres- als auf die AdHoc-Spotmarkt-Mengen dementsprechend gehandelt. Ist schon interessant, was so abseits einer Stadt an Energie im Ländle benötigt wird - teilweise an Stellen, wo man sich erstmal frägt "wieso???", aber nach klärenden Gesprächen der jeweiligen Nutzer/Verwender wird's einem dann doch schnell klar :-) ...

[minnime]

Vielleicht für die Belichtung und da sage mal noch einer Lichtstrom sei nur ein kleiner Anteil.
Nein Qutasch, laut dem Bericht letztens über Dresden geht schon mal ein guter Teil für die Lüftung drauf.

[Lars J.]

In der Reinraumhaltung beispielsweise müssen große Luftwechselraten eingehalten werden, z.B. 10x des Raumvolumens pro Stunde+Filter+Druckkaskade. Ich war mal in einem Betrieb (allerdings nicht Halbleiter), da lagen die Stromkosten für diese Ventilatoren in einem mittleren siebenstelligen Betrag (Es war kein Kraftwerk am Standort, aber dennoch recht günstiger Strom im Vergleich zum Privathaushalt). Würde mich wundern wenn eine große Fab das nicht locker toppen kann.
Ist natürlich nur ein Teil der Stromrechnung, aber einen, bei dem man denkt es wäre billiger. Dann kommt natürlich Belichtung, Maschinen, Evakuierungsschritte obendrauf. Evakuieren kann mitunter auch recht kostenintensiv sein. Dann Abgasbehandlung, schließlich dürfen zb, HCl haltige Abgase etc. nicht einfach in die Umwelt abgegeben werden... uvm. Da kommt am Ende einiges Zusammen. wundert mich in Summe nicht.

[Ach]

Also wenn man den Schnitt durch die Comments macht, dann spielt sich in solchen Fabs wohl das ultimative Kleinvieh macht auch Mist ab. Außer bei der Wafer-Rohlinge Produktion, deren Energiebedarf ja unmittelbar einleuchtet, wills mein Gefühl ja immer noch nicht begreifen, trotz der sich wiederholenden Nachrichten meines Verstandes, dass sich der Verbrauch ja gar nicht anders darstellen kann. Die Vibrations-Entkopplung hat jetzt natürlich eher weniger mit dem Stromverbrauch zu tun, wobei die natürlich ebenso technik crazy fasziniert, ebenso wie die ultra feine Temp. Steuerung. Nichtsdestotrotz müssen von der Fab am Ende des Tages ständige 171 MW an Wärmeleistung abgeführt werden, was ich auch schon wieder irre finde. Thx für die guten Infos!

[Lars J.]

Ach schrieb:
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> Also wenn man den Schnitt durch die Comments macht, dann spielt sich in
> solchen Fabs wohl das ultimative Kleinvieh macht auch Mist ab. Außer bei
> der Wafer-Rohlinge Produktion, deren Energiebedarf ja unmittelbar
> einleuchtet, wills mein Gefühl ja immer noch nicht begreifen, trotz der
> sich wiederholenden Nachrichten meines Verstandes, dass sich der Verbrauch
> ja gar nicht anders darstellen kann. Die Vibrations-Entkopplung hat jetzt
> natürlich eher weniger mit dem Stromverbrauch zu tun, wobei die natürlich
> ebenso technik crazy fasziniert, ebenso wie die ultra feine Temp.
> Steuerung. Nichtsdestotrotz müssen von der Fab am Ende des Tages ständige
> 171 MW an Wärmeleistung abgeführt werden, was ich auch schon wieder irre
> finde. Thx für die guten Infos!

Also ich kann dir sagen: Das Betreiben von Kompressoren/Ventilatoren/Verdichtern jeglicher Art ist oft unfassbar Energieintensiv. Im Vergleich zu Pumpen wird hier nämlich
1. mit schlechteren Wirkungsgraden gearbeitet
2. Sind die Wirkungsgradfenster der Maschinen oft recht klein, was die Regelung erschwert.
3. Ist der Energieaufwand ~Fördervolumen*Druckdifferenz. Also proportional zum Fördervolumen, nicht zur Masse. Hier werden große Räume ganz schnell unfassbar teuer und Energieintensiv, insbesondere, wenn aufgrund von Filtern zusätzlich noch eine erhöhte Druckdifferenz bereitgestellt werden muss. Man betreibt dann ganz schnell Kompressoren im Megawattbereich.

[Ach]

Lars J. schrieb:
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> Also ich kann dir sagen: Das Betreiben von
> Kompressoren/Ventilatoren/Verdichtern jeglicher Art ist oft unfassbar
> Energieintensiv. Im Vergleich zu Pumpen wird hier nämlich
> 1. mit schlechteren Wirkungsgraden gearbeitet
> 2. Sind die Wirkungsgradfenster der Maschinen oft recht klein, was die
> Regelung erschwert.
> 3. Ist der Energieaufwand ~Fördervolumen*Druckdifferenz. Also proportional
> zum Fördervolumen, nicht zur Masse. Hier werden große Räume ganz schnell
> unfassbar teuer und Energieintensiv, insbesondere, wenn aufgrund von
> Filtern zusätzlich noch eine erhöhte Druckdifferenz bereitgestellt werden
> muss. Man betreibt dann ganz schnell Kompressoren im Megawattbereich.


Hmm, ich könnte mir vorstellen, dass man die bei so einer ineffizienten Luftumwälzung zwangsläufig frei werdenden Wärme durch weitere und wiederum energiehunrige Klimatisierung abführen müsste. Und dann ist da ja noch die Vakuumstrecke, in welcher moderne Wafer heute doch belichtet werden. Das herstellen und aufrecht erhalten eines Vakuums kostet ja auch jede Menge Energie.

Ok, ich hab jetzt mal recherchiert und erfahren, dass sich die Fab über 3km² erstreckt. Das sind 3 Millionen m². Da passen 1.000.000m² / 100m² = 10.000 Zwei Personenhaushalte à 100m² hinein. 171 MW sind 171.000 KW. Geteilt durch die 10.000 Haushalte wären 17,1 KW pro Haushalt, also so ungefähr 10 x der Stromverbrauch einer durchschnittlichen Wohnung, wobei die Wärme da mit inbegriffen ist. Mit Wärme wären das dann ungefähr 4x der Verbrauch eines Haushaltes, was für eine Umgebung, in der intensiv produziert wird, eigentlich wieder ganz vernünftig klingt. Ganz offensichtlich machen sich einfach auch die riesigen Dimensionen der Fab(ca. 620 Fußballfelder) in ihrem Strombedarf bemerkbar, die im Verbund mit dem von dir beschriebenen technischen Aufwand.

Quelle : => https://www.elektronikpraxis.vogel.de/intels-mega-fab-in-magdeburg-zahlen-daten-fakten-a-eaf67af4b3471cb38b8ffc59fcb652b2/