Mikrosystemtechnik 26.03.2004, 19:29 Uhr

Mikrosysteme mit Makro-Hebel

VDI nachrichten, Düsseldorf, 26. 3. 04 -Autos werden sicherer, Güter intelligenter – Mikrosystemtechnik macht“s möglich. Sie ist zudem ein „Paradebeispiel dafür, wie Innovationen Arbeitsplätze schaffen“, wie Forschungsministerin Edelgard Bulmahn kürzlich erklärte. Führend ist Deutschland bei Anwendungen in der Kraftfahrzeugsensorik und der Medizintechnik. International läuft nun der Wettkampf um die Erschließung neuer Anwendungen auf vollen Touren.

Schon heute ist die Mikrosystemtechnik (MST) aus unserem täglichen Leben nicht mehr wegzudenken. Airbag, ABS, Herzschrittmacher und Mobiltelefon sind nur einige Beispiele für Produkte, in denen mikrotechnische Produkte eine entscheidende Rolle spielen. In eben dieser enormen Breite des Anwendungsspektrums liegt die besondere Bedeutung der Querschnitttechnologie.
Der Markt für Mikrosysteme wächst so dynamisch wie kaum ein anderer. Seit 1996 stieg der weltweite Umsatz von 14 Mrd. $ auf rund 50 Mrd. $ im vergangenen Jahr. Für 2005 prognostiziert Nexus, das europäische Mikrosystem Netzwerk, schon ein Marktvolumen von 68 Mrd. $. Der Phantasie scheinen kaum Grenzen gesetzt. Stetig werden neue Anwendungsfelder erschlossen, und in vielen bekannten Einsatzgebieten ist die Marktdurchdringung längst nicht abgeschlossen.
„Dabei ist der Umsatz mit den meist recht preiswerten MST-Komponenten selbst eher gering“, erklärt Jürgen Berger vom VDI/VDE Technologiezentrum in Teltow, das seit Jahren als Projektträger für die Forschungsförderung in diesem Bereich fungiert. „Wichtiger ist der Hebeleffekt, der mit der Integration der Komponenten erreicht wird: Mikrosystemtechnik macht Produkte im Makrobereich erst wettbewerbsfähig. Ein Auto ohne Airbag zum Beispiel, das ist doch heute in den Industriestaaten nicht mehr verkäuflich.“
Die Automobilindustrie gilt als einer der Haupttreiber für die Entwicklung der Mikrosystemtechnik. In modernen Autos werden heute bis zu 50 Mikrosysteme eingebaut. Sie erhöhen die aktive und passive Sicherheit der Verkehrsteilnehmer, dosieren die Kraftstoffzufuhr und sorgen für geringere Schadstoffemissionen.
Von der Wettbewerbsstärke der deutschen Autoindustrie profitieren auch die Hersteller von Mikrosystemen und -komponenten für diesen Kundenkreis. Hier, wie auch in Teilen der Medizintechnik, hält Deutschland führende Positionen im Weltmarkt. Die USA hingegen sind besonders stark bei MST-Anwendungen in der Informationsperipherik, in Biomedizin und Gentechnik. Japan hat seine Mikrosystem-Stärken vor allem in der Konsum- und Unterhaltungsbranche sowie in der Feinwerk- und Präzisionstechnik. Diese Rollenverteilung zeigt, dass die Umsetzung der Mikrosystemtechnik in marktfähige Produkte am intensivsten in den traditionell starken Branchen voranschreitet.
Die deutsche Autoindustrie gehört zu den wichtigsten Kunden der Elliptec Actuator. Das Dortmunder Unternehmen stellt piezoelektrische Mikromotoren her, die sich für Stellaufgaben im Konsumgüter-, Optik-, Industrie-, Medizin- und Automobilbereich eignen. „Wir sind weltweit der einzige Hersteller von Low-cost-Piezomotoren“, sagt Vorstand Thomas Graf. Drei Jahre nach der Ausgründung aus dem Siemens-Konzern beschäftigt Elliptec 20 Mitarbeiter und konnte gerade eine weitere Finanzierungsrunde über 8,5 Mio. € abschließen. Entsprechend steigt auch der Personalbedarf: Bis zum Jahresende soll der Stamm auf 35 Beschäftigte aufgestockt werden.
Ein paar Straßen weiter hat eine andere Erfolgsgeschichte bereits 1994 ihren Anfang genommen. Steag Microparts hat allein in den vergangenen beiden Jahren 100 neue Arbeitsplätze geschaffen. Mit insgesamt 300 Mitarbeitern erzielte das Unternehmen 2003 einen Umsatz von 36 Mio. €. „Wir sind einer der führenden Anbieter von Komponenten und Systemen mit Mikrostrukturen für die Biomedizin“, erklärt Marketing-Manager Stefan Kreuzberger selbstbewusst. In den Bereichen Zerstäubertechnik, Mikrofluidik und Mikrooptik bestimmen die Dortmunder nach eigener Aussage international den technischen Standard mit.
Jüngster Meilenstein war die Markteinführung des Respimat Soft Inhaler Anfang des Jahres. Der für Boehringer Ingelheim entwickelte Aerosolzerstäuber vernebelt Medikamente so fein und gleichmäßig, dass sie von der Lunge optimal aufgenommen werden. Erreicht wird dies über eine Mikropumpe und hochpräzise Mikrodüsen.
Mit diesen und 18 weiteren Unternehmen zählt der Standort Dortmund zu den umsatzstärksten MST-Regionen in Deutschland. „Seit 1996 sind hier durch die Mikrosystemtechnik 1400 neue Arbeitsplätze entstanden“, bilanziert Heiko Kopf vom dortmund-project. Weitere junge Unternehmen locken die Wirtschaftsförderer, indem sie ihnen in der so genannten MST-Factory Zugang zu Maschinen für die Prototypenentwicklung verschaffen – Anlagen, die für Gründer sonst kaum finanzierbar wären.
„Fünf Firmen konnten so bereits angesiedelt werden“, berichtet Kopf. Zudem leistet sich die Gesellschaft einen mit 230 000 € dotierten Businessplan-Wettbewerb, der europaweit ausgeschrieben wird. Die drei besten MST-Ideen erhalten einen Gutschein über je 50 000 € – einzulösen bei einer Firmengründung in der MST-Factory.
Auch der Raum Dresden zählt zu den starken MST-Regionen in Deutschland. Hier produziert etwa KSW Mircrotec das Innenleben für RFID-Label. Diese „intelligenten“ Etiketten ermöglichen die Speicherung von Informationen über ein Produkt. „Über solche Label ist auch die Temperaturkontrolle und -dokumentation für Lebensmittel oder medizinische Produkte möglich“, erklärt Annett Wagner von KSW. Seit zehn Jahren ist das Dresdener Unternehmen inzwischen am Markt. Das Geschäft läuft, in diesem Jahr soll die Belegschaft von 54 auf 60 Mitarbeiter wachsen.
Trotz solcher Erfolgsgeschichten bleiben private Kapitalgeber zurückhaltend, wenn es um Investments in MST-Unternehmen geht. „In der Vergangenheit wurden die Entwicklungszyklen oft unterschätzt. Und so lange Finanzierungszeiträume sind für VC-Gesellschaften schwer überschaubar“, erklärt Wagniskapital-Experte Götz Hoyer von der Beratungsgesellschaft Mackewicz und Partner in München.
Das Problem der Finanzierung kennt auch Jürgen Berger, der die Konzeption der MST-Forschungsförderung des Bundes maßgeblich mitgestaltet. Auch er würde sich manchmal mehr Mittel für die Verbundprojekte wünschen. Bis 2009 fördert der Bund die Mikrosystemtechnik mit jährlich ca. 50 Mio. €. Aber: „Es gibt mittlerweile so viele gute Projekte, dass wir nun nicht mehr alle bedienen können“, sagt Berger. Deshalb konzentriert sich der Projektträger auf die Projekte, die eine möglichst große Hebelwirkung in den potenziellen Anwendungsfeldern versprechen.
Da sich die Technologie so dynamisch entwickelt, können die Schwerpunkte der Forschungsförderung wechseln. Die nächsten Themen auf der Agenda heißen Mess- und Prüftechnik sowie Mikroverfahrenstechnik. „In Mikrostrukturen können chemische Reaktionen deutlich besser kontrolliert werden“, so Berger. Das bedeutet: größere Ausbeuten, weniger unerwünschte Nebenprodukte, höhere Sicherheit. Am Ende steht die Vision einer neuen, „saubereren“ Chemie.
In Japan hat man das große Potenzial der Mikroverfahrenstechnik für die Chemie ebenfalls erkannt. Berger: „Dort werden jetzt enorme Summen in die Entwicklung investiert.“
Ein weiterer Wettlauf hat begonnen.MARTIN VOLMER
www.mstonline.de

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