Forschung 18.04.2008, 19:34 Uhr

Vom Nobelpreis zur Produktinnovation  

VDI nachrichten, Hannover, 18. 04. 08, rok – „Die Optimierung von nachfragestarken Lowtech-Produkten durch gezielte Integration von Hightech-Innovationen als eingebettete Systeme ist eine der Stärken der deutschen Industrie und bringt stabiles Wachstum.“ Für Wolfgang Wahlster, Autor des folgenden Beitrages, sind deutsche Ingenieure Weltmeister in der Beherrschung solcher extrem komplexen Systeme.

Das Auswahlverfahren für den Hermes Award 2008 bringt es an den Tag: Ingenieure im deutschen Mittelstand erbringen weltweit einmalige Innovationsleistungen. So wurden neuartige physikalische Effekte wie der Riesenmagnetwiderstand (GMR) oder die Hochtemperatursupraleitung (HTS), für die es Nobelpreise in Physik gab, von mittelständischen Unternehmen in Weltneuheiten umgesetzt, die auf der diesjährigen Hannover Messe erstmals vorgestellt werden.

Anhand von zwei Beispielen von innovativen Produkten, die für den Hermes Award 2008 als dem höchstdotierten Technologiepreis nominiert wurden, möchte ich diese These belegen:

Mit dem HTS-Induktionsheizer von Trithor, einer Tochter von Zenergy, und dem Maschinenbauer Bültmann konnte durch supraleitende Spulen eine Wirkungsgradverdopplung und damit eine enorme Einsparung beim Strangpressen in der energieintensiven Metallverarbeitung erreicht werden. So könnte man bei einer Heizleistung von 500 kW den jährlichen Strombedarf von 850 Einpersonenhaushalten einsparen. Erfreulich ist, dass die für den diesjährigen Hermes Award nominierte Innovation auch im eigenen Lande zum Ersteinsatz kommt – wiederum bei einem Mittelständler, dem Profilpresswerk Weseralu in Minden.

Kaum war im letzten Jahr der Physik-Nobelpreis für den GMR-Effekt an Peter Grünberg vergeben, da krittelte die Presse, dass die erste Umsetzung dieser Entdeckung aber durch IBM in Leseköpfen für Festplatten erfolgte, wobei Deutschland kaum an der Wertschöpfung im Festplattenmarkt beteiligt sei. Nun hat das mittelständische Unternehmen Sensitec einen GMR-Sensor entwickelt, der das berührungslose Erfassen von Dreh- und Linearbewegungen im Maschinen- und Anlagenbau ermöglicht. Diese GLM-Sensormodule, die ebenfalls für den Hermes Award 2008 nominiert sind, wurden wiederum von einem industriellen Mittelständler zuerst angewendet.

Der Automatisierungsspezialist Lenord und Bauer verarbeitete den GMR-Sensor von Sensitec in einem Präzisionsdrehgeber für extreme Beanspruchungen.

Bemerkenswert ist der Mut des Sensitec-Gründers Karl-Heinz Lust, der eine der modernsten Wafer-Fertigungsstätten Europas für magnetoresistive Technologien in Mainz nach deren Schließung durch IBM im Jahr 2004 übernommen hat, um dort statt Leseköpfen für Festplatten nun Sensor-Chips auf Basis des GMR-Effektes zu produzieren. Damit haben Ingenieure eines Mittelständlers die im letzten Jahr mit dem Nobelpreis gekürte GMR-Technologie für präzise analoge Messaufgaben im verschleißfreien Betrieb einem großen Anwendungsspektrum, von der Automatisierungstechnik über die Medizintechnik bis hin zum Automobilbereich, verfügbar gemacht.

Es stimmt dagegen bedenklich, wenn die „Expertenkommission Forschung und Innovation“ der Bundesregierung in ihrem Jahresgutachten 2008 empfiehlt, der Förderung derjenigen Spitzentechnologien den Vorrang einzuräumen, in denen Deutschland im Rückstand ist. Denn es hat sich gezeigt, dass diese Technologien – wie die Entwicklung von Speicher- und Prozessorchips belegt – oft mit extremen zyklischen Entwicklungen und drastischem Preisverfall verbunden sind.

Das Prinzip „Stärken stärken“ hat hingegen in der Hightech-Strategie gegriffen. Gerade die Optimierung von nachfragestarken Lowtech-Produkten durch gezielte Integration von Hightech-Innovationen als eingebettete Systeme, ist eine der Stärken der deutschen Industrie und bringt stabiles Wachstum. So hat sich im Bereich des Maschinen- und des Automobilbaus die Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) zum Innovationsmotor Nr. 1 entwickelt.

Heute sind deutsche Autos fahrende Computersysteme, und die nächste Generation von Fabriken, wie die SmartFactory des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI), realisiert das „Internet der Dinge“, in denen drahtlos vernetzte und selbstorganisierende Produktionsanlagen die Erzeugnisse mit einem digitalen Produktgedächtnis ausstatten, das alle relevanten Fertigungsdaten enthält. Im entstehenden Leitmarkt der intelligenten, ressourceneffizienten Produktion, für die Querschnittstechnologien wie IKT und Mikrosystemtechnik die notwendige Basis liefern, haben deutsche Unternehmen gute Chancen, Weltmarktführer zu werden.

Deutsche Ingenieure sind die Weltmeister in der Beherrschung solcher extrem komplexen Systeme. Weltweit greift man auf deren Innovationen zurück, wenn man vom einwandfreien Funktionieren komplexer Systeme abhängt – von intelligenten Produktionsanlagen über Hightech-Automobile bis hin zur Unternehmenssoftware.

Zuverlässiges Verhalten, geringer Wartungs- und Bedienungsaufwand und ressourceneffizienter Betrieb sind Qualitätsmerkmale, welche das traditionell hohe internationale Ansehen unserer Ingenieurleistungen prägen und dem Gütesiegel „made in Germany“ auch in der Hightech-Welt zu neuem Glanz verhelfen. Durch die Fokussierung auf klare Qualitätsziele werden in unserem Hochlohnland auch weiterhin wettbewerbsfähige Systemlösungen entstehen, die trotz ihrer manchmal etwas höheren Preise weltweite Marktakzeptanz finden.

Die privaten und staatlichen Aufwendungen für Forschung und Entwicklung und die Zahl der Patentanmeldungen steigen derzeit wieder. Die Hightech-Strategie der Bundesregierung hat zu einer erheblichen Mobilisierung von Forschungsanstrengungen in der Wirtschaft geführt. Die Kettenwirkungen zwischen Exzellenzinitiative, Spitzencluster-Wettbewerb, Forschungsprämie, Umsetzungssteuerung der Hightech-Strategie durch die Forschungsunion sowie der Verzahnung von Wissenschaft und Wirtschaft in Private-Public-Partnerships entfalten ihre Kraft und sorgen für neues Wachstum durch eine Optimierung der Innovationsprozesse.

Die deutsche Wirtschaft bleibt erfolgreich, wenn es weiterhin nicht nur in der Spitzenforschung international anerkannte Bestleistungen gibt, sondern daraus vor allem im industriellen Bereich exzellente und wettbewerbsfähige Produkte werden.

WOLFGANG WAHLSTER

Von Wolfgang Wahlster

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