Aus der Branche

Im Rennen um den sächsischen Landespreis „Baupraxis der Zukunft – nachhaltig, innovativ, zirkulär“ gehören zu den zehn Finalisten zwei Entwicklungen, die aus sächsischen Industrieforschungsprojekten erwachsen sind. Zum einen überzeugte das Holz-Textil-Faltwerk die Jury als innovatives Raumkonzept für modulares Arbeiten und Wohnen. Zum anderen fand die Jury Gefallen an einem Hybridbauteil für Holz-Beton-Verbunddecken, bei dem ein biobasiertes Hanffaserkunststofflaminat als Balkenverstärkung größere Spannweiten ermöglicht. Beide Projekte wurden am 8. März 2024 zur Preisverleihung im Rahmen der Baumesse HAUS in Dresden mit einer undotierten Anerkennung gewürdigt.

Holz-Textil-Faltwerke
Ein interdisziplinäres Entwicklerteam hat Holz-Textil-Faltwerke (HTF) konzipiert, die temporär zum Zweck des Schallschutzes, Sichtschutzes oder der räumlichen Abgrenzung aufstellbar sind. Die HTF sind selbsttragend und zeichnen sich durch kleines Packvolumen und Leichtbauweise aus. Unter Nutzung der Origami-Mathematik wurden mehrschichtige Holz-Textil-Verbunde entwickelt. Das Textil dient als zweidimensionales Scharnier der fertigen Konstruktion. Auf der Oberseite des Textils ist je nach technischer Anforderung eine entsprechende funktionale Schicht (z. B. Holz- oder Kunststoffelemente) zu fixieren. Dabei wird die Faltkinematik durch die Geometrie der biegesteifen Holzelemente bestimmt. Durch den Verbund aus biegeschlaffen textilen Materialien mit biegesteifen Holzelementen sind Faltbewegungen möglich, die eine selbsttragende Struktur entstehen lassen. Ein wahlweiser Einbau von Funktionselementen erhöht die Schallabsorption und -dämmung. Insgesamt entsteht durch die Origamifaltung von Holz und Textil ein ästhetisches Design. An der Entwicklung waren das Ressort Physik und Bauteile des Instituts für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH (IHD), die Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE) mit seinem Fachbereich Holzingenieurwesen sowie das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) (Chemnitz) beteiligt.
Das IGF-Vorhaben 20946BR der Forschungsvereinigung Trägerverein Institut für Holztechnologie Dresden e.V. (TIHD) wurde unter dem Titel „Akustisch wirksame Origami-Faltwerke mit bedarfsgerecht anpassbarer Raumgeometrie auf Basis von Holz/Textilverbunden“ über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz auf Grund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert

Gro-Coce – Zukunftsfähiges Hybridbauteil aus Holz, Beton und Hanffasern
Zukunftsweisende Materialien bieten die Entwicklungen aus dem Bereich nachwachsender Rohstoffe in Kombination mit biobasierten Harzsystemen. Ein interdisziplinäres Team modifizierte die Herstellungstechnologie von Holz-Beton-Verbunddecken. Das Forschungsprojekt Gro-Coce verfolgte das Ziel, durch die Verbindung nachhaltiger Bauprodukte und -weisen ein innovatives Deckensystem zu entwickeln, welches auf Grundlage der Holz-Beton-Verbundbauweise (HBV-Bauweise) als ökonomische und ökologisch vorteilhafte Alternative zu den momentan vorherrschenden, energie- und ressourcenintensiven Deckenkonstruktionen aus Stahlbeton funktioniert. Das Deckensystem besteht aus Holzstegen, deren Zugzone durch hochleistungsfähige hanffaserbasierte Armierungstextilien verstärkt wird. Dadurch gelingt eine deutliche Reduktion des notwendigen Holzquerschnittes und eine anforderungsgerechtere sowie verantwortungsvollere Nutzung des Querschnitts für alle üblichen Spannweiten des Hoch- und Geschossbaus. Ziel war die Nutzbarmachung bisher nicht erreichter mechanischer Kennwerte der Hanfbastfasern, durch die Entwicklung neuartiger Bastfasergewinnungs- und Aufbereitungsmethoden. Für die Entwicklung des neuartigen Deckensystems kooperierten die Partner Hanffaser Uckermark (Prenzlau), Holzbau Meyer (Stollberg/Erzgebirge), Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur (Leipzig) sowie das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. (STFI), Fachbereich Web- und Maschenwaren, Verstärkungsstrukturen (Chemnitz). Das Forschungsprojekt ZIM KF4013848KI9 wurde unter dem Titel „Green organic reinforced high performance Timber Concrete Ceilings – Hanffaserkunststoffverstärkte, hochleistungsfähige und ressourceneffiziente Holz-Beton-Verbund-Decken“ über das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz auf Grund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Spätestens seit der Corona-Pandemie kennt man Antigen-Schnelltests. Ein Rachenabstrich oder eine Speichelprobe reichen aus, um schnell eine mögliche Infektion festzustellen. Doch wie lassen sich Schnelltests für noch anspruchsvollere diagnostische Fragen in der Medizin nutzen? Im Zentrum der Forschung an Instituten der Zuse-Gemeinschaft stehen der Einsatz mehrerer Analyte und damit die gleichzeitige Beprobung auf verschiedene gesundheitliche Fragestellungen ebenso wie Möglichkeiten zum Nachweis sehr geringer Konzentrationen von Substanzen.

Am Göttinger Institut für Nanophotonik (IFNANO) setzt man dafür auf die Weiterentwicklung von Analyseverfahren, die mit Teststreifen funktionieren, wie man sie nicht nur von Corona-, sondern z.B. auch von Schwangerschafts-tests kennt. Das Grundprinzip dieser Teststreifen: Die Analyte werden in wäss-rigen Medien gelöst dann mit Markern gemischt und auf ein Trägermedium gegeben, auf dem sie bis zur Test- und Kontrolllinie wandern. Die Analyte, wie zum Beispiel das Corona-Virusmaterial, binden sich einerseits an den Marker, der aus einer Farbmarkierung wie z.B. Goldnanopartikeln und dem Antikörper besteht, und anderseits an den Antikörper an der Testlinie. Die Antikörper sind so aufgebaut, dass sie selektiv d. h. möglichst nur einen Analyten, wie das Corona-Virusprotein, binden. Durch das Anreichern der Marker auf den Linien verfärben sich diese und man kann den Test mit bloßem Auge auslesen.

Diagnostik u.a. von Autoimmun-, Stoffwechsel- und Infektionskrankheiten
Ähnlich wie beim IFNANO, so steht auch am Forschungszentrum für Medizintechnik und Biotechnologie in Bad Langensalza (fzmb) bei der Arbeit an Schnelltests im Fokus, mehrere Analyten aus einer einzigen Probe zu bestimmen. Dazu gehören die Diagnostik von Autoimmun-, Stoffwechsel- und Infektionskrankheiten, Allergie- und Nahrungsmittelunverträglichkeitstests sowie Krebsanalytik und Biomarkersuche. „Unsere Entwicklungsprodukte bieten hervorragende Perspektiven für neue Wege in der individualisierten Diagnostik und personalisierten Medizin“, erklärt fzmb-Geschäftsführer Dr. Peter Miethe. Die Auswertesysteme des fzmb ermöglichen nach seinen Angaben die automatisierte, kundenspezifische Analyse auf verschiedenen Trägerformaten wie Mikrotiterplatten, Objektträgern, Membranen und kundenspezifischen Biosen-soren. Als konkrete künftige Einsatzgebiete für die Schnelltests strebt das fzmb u.a. das Erkennen autoimmuner Schädigungen von Gehirnfunktionen beim Menschen an. Hierzu läuft aktuell ein Projekt mit drei Forschungspartnern bei dem Thüringer Institut. Dabei sollen erstmals mehrere Autoantikörper gleichzeitig bestimmt werden, um eine differenzierte Diagnose, individualisierte Therapieeinstellung und Verlaufskontrolle bei Patienten mit autoimmunen neuronalen Erkrankungen zu gewährleisten.

Lab on a Chip-Technologie entwickelt
Kernkompetenz sind Schnelltests mit Hilfe der Bioanalytik auch bei Hahn-Schickard. Neben klassischen Verfahren mit Teststreifen setzen die Forschenden in Freiburg auf die „Lab on a Chip“-Technologie. Die von ihnen entwickelte sogenannte LabDisk, das ist eine Kunststoff-Kartusche, die als Träger für das Testmaterial dient und in ein mobiles Auslesegerät eingeführt wird, hat sich nicht nur in medizinischen Anwendungen, sondern auch in der Umweltanalytik, z.B. in der Qualitätssicherung von Wasser- und Lebensmittelproben bewährt.

Fertigung wieder in Deutschland ansiedeln
Der Pharmabereich ist einer jener Sektoren, in denen Störungen von Produktions- und Logistikketten, bedingt durch Lieferprobleme aus Fernost, während und nach der Corona-Krise schmerzhaft spürbar wurde. „Die Arbeit von Instituten der Zuse-Gemeinschaft ist ein Baustein, um in einigen wichtigen Teilbereichen der Medizintechnik wieder mehr Souveränität zu erlangen“, erklärt der Geschäftsführer der Zuse-Gemeinschaft, Dr. Klaus Jansen.

Die verhaltene Innovationstätigkeit im deutschen Mittelstand vor und während der Corona-Krise macht zunehmend Sorge. Laut dem jüngsten von der KfW veröffentlichten Innovationsbericht Mittelstand ist nur rund jeder fünfte deutsche Mittelständler mit Innovationen aktiv.
 
Die Innovatorenquote im Mittelstand als Gradmesser für Neuerungen, die Unternehmen umsetzen, lag laut dem am 24.06.2021 von der KfW veröffentlichten Innovationsbericht Mittelstand für die Jahre 2017/19 bei 22 Prozent und stieg damit gegenüber der Vorjahreserhebung leicht an. Eine Anpassung der Datengrundlage - erstmals wurde aufgrund internationaler methodischer Veränderungen auch nach organisatorischen und Marketing-Innovationen gefragt - hätte einen deutlichen Anstieg der Innovatorenquote erwarten lassen. Nach den nun vorliegenden Ergebnissen war aber weiterhin nur eine relativ schmale Basis an Mittelständlern zu Beginn der Pandemie mit Innovationen aktiv. Danach sorgte die Corona-Krise für zusätzliche Belastungen im Mittelstand, nicht zuletzt auch bei kleineren und mittleren Unternehmen (KMU). Gerade KMU aber können durch Kooperationen mit den gemeinnützigen Einrichtungen der Industrieforschung stark profitieren.

Gemeinnützige Forschung für den Mittelstand bundesweit fördern
Eine Aktivierung kleiner und mittlerer Unternehmen für mehr Innovationen kann nach Auffassung der Zuse-Gemeinschaft daher am besten über zielgenaue Projektförderung gelingen. Viele Maßnahmen wie das transferorientierte Förderprogramm INNO-KOM des Bundeswirtschaftsministeriums, das sich an gemeinnützige Forschungsinstitute richtet, sind bisher allerdings an die Strukturförderung gebunden. „Gemeinnützige Forschung für den Mittelstand braucht bundesweite Förderung unabhängig von Strukturförderung. Denn kreative Ideen entfalten sich in Kooperation von Forschung und Unternehmen über Regionsgrenzen hinweg. Dafür braucht es eine passgenaue Förderung von Innovationen im Mittelstand, bundesweit“, mahnt der Geschäftsführer der Zuse-Gemeinschaft, Dr. Klaus Jansen.

Zu konstatieren sei, dass die starke Steigerung der Forschungsausgaben in Deutschland bisher viel zu wenig im Mittelstand ankomme. „Während staatliche Forschungsausgaben wie zugunsten des „Pakts für Forschung und Innovation“ sowie die Aufwendungen von Großunternehmen für FuE weiter steigen, fehlt es bei der Entwicklung der Innovatorenquote im Mittelstand bislang an Dynamik“, erklärt Jansen. Für ihn ist eine wichtige Lehre aus der Corona-Krise: „Eine weitere Ausweitung staatlicher Forschungsausgaben darf nicht Selbstzweck sein, sondern muss sich klar an Innovationen im Mittelstand sowie am gelingenden Transfer von Forschungsergebnissen in die Wirtschaft ausrichten.“

Die Zuse-Gemeinschaft ist weiter auf Wachstumskurs. Mit der Aufnahme des Instituts für Textiltechnik Augsburg gGmbH (ITA Augsburg) vereint der bundesweit tätige Verbund gemeinnütziger Forschungs­institute jetzt 77 Mitglieder, davon fünf in Bayern. Der Geschäftsführer des ITA Augsburg, Prof. Dr. Stefan Schlichter, nahm gestern bei einer Feierstunde am Institut offiziell die Mitgliedsurkunde von Dr. Bayram Aslan aus dem Präsidium der Zuse-Gemeinschaft entgegen.

Das ITA Augsburg forscht in Kooperation mit Partnern aus Industrie und Wissenschaft an Innovationen auf Zukunftsfeldern der deutschen Wirtschaft. Im Bereich Künstliche Intelligenz (KI) arbeitet das Forschungsinstitut daran, KI im Kontext der Textilwirtschaft in maschinellen Umgebungen umzusetzen. Ein weiteres Forschungsfeld: Leichtbaulösungen mit Verbundwerkstoffen, wie sie u.a. Wind- und Fahrzeugindustrie benötigen. Expertise bieten die ITA-Forscher zudem zum nachhaltigen Recycling.

„Wir haben uns Mega-Themen für eine nachhaltiger zu gestaltende Zukunft wie Kreislaufwirtschaft, Digitalisierung und die effizientere Nutzung von Rohstoffen verschrieben. Diese Schwerpunkte wollen wir künftig im starken Verbund der Zuse-Gemeinschaft weiter verfolgen. Damit verbinden wir auch die Hoffnung auf mehr Fairness in der Forschungsförderung, für die die Zuse-Gemeinschaft eintritt“, betont Prof. Schlichter.

Dr. Aslan, Geschäftsführer des TFI Aachen, begrüßte in seiner Funktion als Mitglied des Präsidiums der Zuse-Gemeinschaft das neue Mitglied. „Mit dem ITA Augsburg erhält das große Textil-Knowhow in unserem Verbund weiteren Zuwachs. Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit in unseren Gremien, um gemeinsam daran zu arbeiten, der anwendungsnahen, gemeinnützigen Industrieforschung noch mehr Geltung zu verschaffen.“

• Kohlenstoff mit mehreren Leben

Geht es um die Zukunft der motorisierten Mobilität, reden alle vom Antrieb: Wie viel E-Auto, wie viel Verbrenner verträgt die Umwelt und braucht der Mensch? Zugleich stellen neue Antriebe erhöhte Anforderungen nicht nur an den Motor, sondern auch an dessen Gehäuse und die Karosse: Für solch anspruchsvolle Anwendungen kommen häufig Carbonfasern zum Einsatz. Wie der Antrieb der Zukunft, sollten auch die Werkstoffe am Fahrzeug umweltfreundlich sein. Deshalb ist Recycling von Carbonfasern gefragt. Lösungen dafür haben Institute der Zuse-Gemeinschaft entwickelt.

Carbonfasern, auch als Kohlenstofffasern oder verkürzt als Kohlefasern bekannt, bestehen fast vollständig aus reinem Kohlenstoff. Sehr energieaufwändig wird er bei 1.300 Grad Celsius aus dem Kunststoff Polyacrylnitril gewonnen. Die Vorteile der Carbonfasern: Sie haben kaum Eigengewicht, sind enorm bruchfest und stabil. Solche Eigenschaften benötigt man z.B. am Batteriekasten von E-Mobilen oder in Strukturbauteilen der Karosserie. So arbeitet das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) aktuell gemeinsam mit Industriepartnern daran, statisch-mechanische Stärken der Carbonfasern mit Eigenschaften zur Schwingungsdämpfung zu verknüpfen, um die Gehäuse von E-Motoren im Auto zu verbessern. Angedacht ist in dem vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Projekt die Entwicklung sogenannter Hybridvliesstoffe, die neben der Carbonfaser als Verstärkung weitere Faserstoffe enthalten. „Wir wollen, die Vorteile unterschiedlicher Faserstoffe verbinden und so ein optimal auf die Anforderungen abgestimmtes Produkt entwickeln“, erläutert Marcel Hofmann, STFI-Abteilungsleiter Textiler Leichtbau.

Damit würden die Chemnitzer Forschenden bisherige Vliesstoff-Lösungen ergänzen. Sie blicken auf eine 15-jährige Geschichte in der Arbeit mit recycelten Carbonfasern zurück. Der globale Jahresbedarf der hochwertigen Fasern hat sich im vergangenen Jahrzehnt fast vervierfacht, laut Angaben der Industrievereinigung AVK auf zuletzt rd. 142.000 t. „Die steigende Nachfrage hat das Recycling immer stärker in den Fokus gerückt“, betont Hofmann. Carbonfaserabfälle sind ihm zufolge für etwa ein Zehntel bis ein Fünftel des Preises von Primärfasern erhältlich, müssen aber noch aufbereitet werden. Dreh- und Angelpunkt für den Forschungserfolg der recycelten Fasern sind konkurrenzfähige Anwendungen. Die hat das STFI nicht nur am Auto, sondern auch im Sport-Freizeitsektor sowie in der Medizintechnik gefunden, so in Komponenten für Computertomographen. "Während Metalle oder Glasfasern als potenzielle Konkurrenzprodukte Schatten werfen, stört Carbon die Bilddarstellung nicht und kann seine Vorteile voll ausspielen“, erläutert Hofmann.

Papier-Knowhow nutzen
Können recycelte Carbonfasern nochmals den Produktkreislauf durchlaufen, verbessert das ihre CO2-Bilanz deutlich. Zugleich gilt: Je kürzer die Carbonfasern, desto unattraktiver sind sie für die weitere Verwertung. Vor diesem Hintergrund entwickelten das Forschungsinstitut Cetex und die Papiertechnische Stiftung (PTS), beide Mitglieder der Zuse-Gemeinschaft, im Rahmen eines Forschungsvorhabens ein neues Verfahren, das bislang wenig geeignet erscheinende Recycling-Carbonfasern ein zweites Produktleben gibt. „Während klassische Textilverfahren die ohnehin sehr spröden Recycling-Carbonfasern in Faserlängen von mind. 80 mm trocken verarbeiten, beschäftigten wir uns mit einem Verfahren aus der Papierindustrie, welches die Materialien nass verarbeitet. Am Ende des Prozesses erhielten wir, stark vereinfacht gesprochen, eine flächige Matte aus recycelten Carbonfasern und Kunststofffasern“, erläutert Cetex-Projektingenieur Johannes Tietze das Verfahren, mit dem auch 40 mm kurze Carbonfasern zu attraktiven Zwischenprodukten recycelt werden können. Das danach in einem Heißpressprozess entstandene Erzeugnis dient als Grundmaterial für hochbelastbare Strukturbauteile. Zusätzlich wurden die mechanischen Eigenschaften der Halbzeuge durch die Kombination mit endlosfaserverstärkten Tapes verbessert. Das Recyclingprodukt soll, so die Erwartung der Forschenden, glasfaserverstärkten Kunststoffen, Konkurrenz machen, z.B. bei Anwendungen im Schienen- und Fahrzeugbau. Die Ergebnisse fließen nun in weiterführende Forschung und Entwicklung im Kooperationsnetzwerk Ressourcetex ein, einem geförderten Verbund von 18 Partnern aus Industrie und Wissenschaft.

Erfolgreiche Umsetzung in der Autoindustrie
Industriereife Lösungen für die Verwertung von Carbonfaser-Produktionsabfällen werden im Thüringischen Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt (TITK) entwickelt. Mehrere dieser Entwicklungen wurden mit Partnern beim Unternehmen SGL Composites in Wackersdorf industriell umgesetzt. Die Aufbereitung der so genannten trockenen Abfälle, hauptsächlich aus Verschnittresten, erfolgt nach einem eigenen Verfahren. „Dabei führen wir die geöffneten Fasern verschiedenen Prozessen zur Vliesherstellung zu“, sagt die zuständige Abteilungsleiterin im TITK, Dr. Renate Lützkendorf. Neben den Entwicklungen für den Einsatz z.B. im BMW i3 in Dach oder Hintersitzschale wurden im TITK spezielle Vliesstoffe und Verfahren für die Herstellung von Sheet Molding Compounds (SMC) etabliert, das sind duroplastische Werkstoffe, die aus Reaktionsharzen und Verstärkungsfasern bestehen und zum Pressen von Faser-Kunststoff-Verbunden verwendet werden. Eingang fand dies z.B. in einem Bauteil für die C-Säule des 7er BMW. „In seinen Projekten setzt das TITK vor allem auf die Entwicklung leistungsfähigerer Prozesse und kombinierter Verfahren, um den Carbonfaser-Recyclingmaterialien auch von den Kosten her bessere Chancen in Leichtbauanwendungen einzuräumen“, betont Lützkendorf. So liege der Fokus gegenwärtig auf dem Einsatz von CF-Recyclingfasern in thermoplastischen Prozessen zur Platten- und Profilextrusion. „Ziel ist es, die Kombination von Kurz- und Endlosfaserverstärkung in einem einzigen, leistungsfähigen Prozess-Schritt zu realisieren.“

Das heute vom Bundestag verabschiedete Paket zur Eindämmung wirtschaftlicher Folgen der Corona-Pandemie enthält im Gesamtumfang beispiellose Hilfen für Unternehmen und Bürger. Die industrienahen Institute der Zuse-Gemeinschaft können an den Maßnahmen allerdings nur ansatzweise teilhaben. Als gemeinnützige Einrichtungen mit eigenem Finanzierungsmodell benötigen sie zielgenaue staatliche Unterstützung.
Vorschläge dafür hat die Zuse-Gemeinschaft in einem aktuellen Maßnahmenkatalog vorgelegt.

Zur Abfederung finanzieller Härten und zur Vermeidung von Verwerfungen im deutschen Forschungsgeschehen hat die Zuse-Gemeinschaft ein Modell für eine einmalige Fehlbedarfsfinanzierung zugunsten der gemeinnützigen Forschungseinrichtungen vorgelegt. Diese Finanzierung soll einen einmaligen Ausgleich für etwaig entstehende Verluste schaffen. Die Institute der Zuse-Gemeinschaft finanzieren sich neben öffentlich geförderten Forschungsprojekten zu einem erheblichen Anteil eigenständig über Einnahmen am Markt wie Technologietransfer durch Auftragsforschung oder Wissenstransfer durch Fort- und Weiterbildungen. Allerdings ist es wegen der Corona-Krise u.a. bei Schulungen für Fachkräfte und Forschende zu Einbußen gekommen. Und auch in anderen Bereichen drohen Einschnitte.

Weitgehend kostenneutral für den Bund wären die im Maßnahmenkatalog vorgeschlagenen Soforthilfen zur Absicherung des Forschungsbetriebs. Den Forschungseinrichtungen wird laut dem Vorschlag  mehr Flexibilität beim Mittelabruf eingeräumt, wodurch in den absoluten Krisenmonaten die Liquidität gestützt werden kann.

Das Thüringische Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt e.V. (TITK) trauert um seinen langjährigen Institutsdirektor und Vorstandsvorsitzenden Dr.-Ing. Horst Bürger. Er verstarb Ende Januar im Alter von 86 Jahren.

Mit Herrn Dr. Bürger verlieren wir den Gründervater des TITK. Unter seiner Führung wurde der Grundstein für unseren heutigen Erfolg gelegt“, erinnert der geschäftsführende Direktor des TITK, Benjamin Redlingshöfer. Mehr als 50 Jahre war Horst Bürger mit dem Fortschritt in der Chemiefaserforschung und -technologie am traditionsreichen Standort Rudolstadt-Schwarza verbunden. 1966 trat er hier die Nachfolge von Prof. Hans Böhringer, dem damaligen Direktor des Institutes für Textiltechnologie der Chemiefasern (ITC), in Rudolstadt an. Mit der späteren Eingliederung des Instituts als Forschungsabteilung ins VEB Chemiefaserkombinat Schwarza war Horst Bürger auch dort in verschiedenen Tätigkeitsfeldern aktiv.

Ein wohl einmaliger beruflicher Meilenstein war 1991 die Neugründung des TITK als erstes gemeinnütziges und privatwirtschaftliches Forschungsinstitut Thüringens. „Als erster geschäftsführender Direktor verantwortete Horst Bürger in den bewegten und alles andere als einfachen Zeiten nach der friedlichen Revolution die Neuausrichtung unseres Portfolios mit zukunftsweisenden Forschungsfeldern. Damit gelang ihm in herausragender Weise unsere solide Positionierung innerhalb der Industrieforschungslandschaft“, betont Benjamin Redlingshöfer.

2002 beendete Horst Bürger seine Tätigkeit als geschäftsführender Direktor des TITK und war seitdem als Vorstandsvorsitzender des Trägervereins tätig. Horst Bürger war Autor und Herausgeber zahlreicher Publikationen sowie Inhaber vieler internationaler Patente.

Damit Innovationen im deutschen Mittelstand zu wettbewerbsfähigen Produkten werden, leisten industrienah arbeitende Forschungseinrichtungen einen zentralen Beitrag. Gleichzeitig treffen die gemeinnützigen Forschungsinstitute auf ein Förderumfeld, in dem sie ihre Innovationskraft bisher nur unvollkommen entfalten können. Das ist beim heutigen Berliner Werkstattgespräch der Zuse-Gemeinschaft „Die Finanzierung von Innovationen im Mittelstand“ deutlich geworden.

Zwar steht Deutschland in internationalen Innovations-Ranking häufig auf vorderen Plätzen und der deutsche Forschungshaushalt erreicht Rekordhöhen. Die Zahl der Innovationen, also Neuerungen, hervorbringenden Unternehmen, ist allerdings seit Jahren rückläufig. Der Vizepräsident der Zuse-Gemeinschaft, Dr. Ralf-Uwe Bauer, forderte daher eine Stärkung des Forschungstransfers von der Wissenschaft in die Wirtschaft, so durch eine bessere Förderung der gemeinnützigen Industrieforschung. „Damit der Mittelstand bei der Entwicklung von Innovationen nicht weiter ins Hintertreffen gerät, muss die Finanzierung von anwendungsorientierter Forschung im Bundeshaushalt dringend verbessert werden“, mahnte Dr. Bauer. Anhand einer Innovationskette von der Vorlauf- über die marktvorbereitende Forschung bis zur Entwicklung von Prototypen zeigte er auf, wie Forschung und Unternehmen im Mittelstand kooperieren.

Bankkredite und Fördermittel bei Innovationen mit sehr geringen Anteilen
Dr. Volker Zimmermann von der staatlichen Förderbank KfW ging beim Werkstattgespräch auf die besonderen Herausforderungen von Unternehmen für die Finanzierung von Innovationen ein. So entfallen auf Bankkredite und Fördermittel bei klassischen Investitionen laut KfW-Erhebungen Finanzierungsanteile von 34 Prozent beziehungsweise 12 Prozent. Bei Innovationen erreichen Bankkredite und Fördermittel hingegen nur Finanzierungsanteile von neun Prozent beziehungsweise sechs Prozent. Die internen Mittel haben bei Innovationen hingegen einen Finanzierungsanteil von 82 Prozent. „Die Abhängigkeit von internen Mitteln bremst die Innovationsleistung von Mittelständlern“, resümierte Zimmermann. Staatliches Eingreifen mit Fördermaßnahmen für Innovationen sei daher notwendig, insbesondere bei Ausgaben für Forschung und Entwicklung.

Aus der Sicht eines Firmengründers stellte Hanno Zwicker von der Berliner Bowerbird GmbH Herausforderungen für das Wachstum eines innovativen IT-Start Ups dar. Bowerbird, eine Ausgründung der Gesellschaft zur Förderung angewandter Informatik (GFaI) aus Berlin-Adlershof hat einen fälschungs-sicheren und patentierten Scan-Code entwickelt. „Bowerbird kombiniert Design und Codierung. Mit dem für den deutschen ebenso wie für interna-tionale Märkte attraktiven Produkt sehen wir uns allerdings noch bürokra-tischen Hemmnissen und Herausforderungen bei Finanzierungsthemen gegenüber“, so Zwicker.

Dr. Rainer Kambeck vom Deutschen Industrie- und Handelskammertag (DIHK) forderte beim Werkstattgespräch regulatorische Lockerungen und Steueranreize, um Innovationen im Mittelstand zu stärken. „Der deutsche Wagniskapitalmarkt ist im internationalen Vergleich zu schwach entwickelt. Großvolumige Anlagemöglichkeiten für institutionelle Anleger fehlen ebenso wie Anreize für kleine und mittlere Unternehmen, mit Startups zu kooperieren“, monierte Kambeck.

Die anwendungsorientierten Einrichtungen der Industrieforschung in Deutschland sollten künftig an der staatlichen Förderung von Forschung und Entwicklung verstärkt teilhaben. Dies war der Tenor beim Werkstattgespräch „Forschen im vereinten Deutschland“, das die Zuse-Gemeinschaft als Verbund von mehr als 70 gemeinnützigen Instituten der Industrieforschung diese Woche in Berlin durchführte.

Faire Rahmenbedingungen für die gemeinnützigen Institute der Industrieforschung forderte Prof. Martin Bastian, Institutsleiter am Kunststoff-Zentrum (SKZ) und Mitglied im Präsidium der Zuse-Gemeinschaft. „Während die Forschungsausgaben der Bundesregierung stetig gewachsen sind, ist der Anteil der Unternehmen, die Innovationen hervorbringen, langfristig rückläufig. Das zeigt: Deutschland muss besser werden beim Einsatz staatlicher Mittel und beim Technologietransfer von der Wissenschaft in die Wirtschaft“, mahnte Bastian. Er forderte, die Forschungsausgaben verstärkt auf die Unterstützung von Innovationen in Unternehmen auszurichten. Laut Angaben des ZEW lag die Innovatorenquote als Anteil der Innovationen hervorbringenden Unternehmen zuletzt bei 36 Prozent und tendierte seitwärts, langfristig aber nach unten. „Beim Streben, 3,5 Prozent des Bruttoinlandsprodukts für Forschung und Entwicklung aufzuwenden, muss der effiziente Technologietransfer zum Nutzen von Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt im Mittelpunkt stehen. Diesen Transfer leistet die Zuse-Gemeinschaft“, betonte Bastian.

Bei der Expansion des Wissenschaftssystems bislang außen vor
Wie zentral Einrichtungen der Industrieforschungen für den Technologietransfer  von der Wissenschaft in die Wirtschaft sind, verdeutlichte Dr. Christian Rammer vom Zentrum für Europäische Wirtschaftsforschung (ZEW). „Gerade zum Nutzen des Mittelstandes bieten Institute der Industrieforschung für die Entwicklung neuer Technologien und die Umsetzung von Innovationen in den Markt wertvolle Expertise“, betonte Rammer. Umso bedauerlicher sei es, dass die Industrieforschung an der Expansion des deutschen Wissenschaftssystems nach 2005 bislang nicht teilgehabt habe. „Für das deutsche Innovationssystem war diese Entwicklung nicht günstig, da ein Pfeiler nicht gestärkt wurde“, so Dr. Rammer.

Unausgeschöpftes Potenzial
Von Deutschland als Land mit hoher Innovationsneigung sprach bei der Tagung Gernot Hutschenreiter, Leiter Country Innovation Policy Reviews der Organisation für Wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD). Herausforderungen für die deutsche Innovationspolitik sieht er beim Erhalt und der Stärkung der Innovationskapazität über Unternehmenstypen und Industriezweige hinweg. Unausgeschöpftes Potenzial erkennt OECD-Experte Hutschenreiter bei der Nutzung von Chancen der Digitalisierung, so u.a. beim Ausbau der digitalen Infrastruktur, der digitalen Bildung und elektronischen Behördendiensten.

Welche Innovationen anwendungsorientierte Forschung hervorbringt, zeigten Dr. Heike Illing-Günther, Forschungsleiterin am Sächsischen Textilforschungsinstitut (STFI) und Dr. Adrian Mahlkow vom OUT e.V. in Berlin. „Unsere Institute bauen in ihren Projekten auf Wertschöpfung vor Ort ebenso wie auf überregionale Kooperationen, die in Ost und West, Nord und Süd gewachsen sind“, erklärt die Geschäftsführerin der Zuse-Gemeinschaft, Dr. Annette Treffkorn. In den kommenden Wochen wird die Zuse-Gemeinschaft weitere Forschungshighlights zur Forschung im vereinten Deutschland vorstellen. Folgen Sie uns dafür auf Twitter auf @Zuse_Forschung oder schauen Sie auf die Erfolgsgeschichten auf unserer Website.

Es ist 150 Jahre jung, wächst weiter und hat ein faszinierendes Innenleben: Das Periodensystem der Elemente wird von den Vereinten Nationen wegen seines Stellenwerts für Wissenschaft und Wirtschaft 2019 mit einem Weltjahr geehrt. Viele Forschungsinstitute der Zuse-Gemeinschaft haben eine besondere Beziehung zum Periodensystem, denn sie sind spezialisiert auf innovative Anwendungen in Chemie, Physik und Materialwissenschaften.

Unabhängig voneinander ordneten Dmitri Mendelejew (1834–1907) und wenige Monate später Lothar Meyer (1830–1895) die chemischen Elemente nach ihren Eigenschaften so, dass Prognosen über noch nicht entdeckte Elemente leichter fielen. Derzeit listet das Periodensystem 118 verschiedene Elemente, beginnend mit Wasserstoff und auf heutigen Darstellungen meist endend mit dem erst 2005 entdeckten Element 118, dem Oganesson.

Menschen-Atome zu mehr als 99 Prozent Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlenstoff, Stickstoff
Während die Grundlagenforschung im Periodensystem auf der Suche nach immer schwereren, neuen Elementen mit extrem kurzen Halbwertszeiten ist, gewinnt die anwendungsorientierte Forschung ihren Reiz auch aus der Arbeit mit der riesigen Vielfalt der Eigenschaften, welche die Verbindung verschiedener Elemente schafft. Mehr als 99 Prozent der Atome, aus denen der Mensch besteht, sind entweder Wasserstoff, Kohlenstoff, Stickstoff oder Sauerstoff. Jedes der Elemente im verbleibenden Prozent ist aber genauso wichtig, so z.B. Kalzium für den Knochenbau, Eisen für das Blutbild, oder Magnesium für Muskelfunktion und Eiweißsynthese.