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IN
SIDER
AUSGABE 29 — MÄRZ 2019
MUT ZUM
MARKT.
Die HZDR Innovation GmbH
schreibt Erfolgsgeschichte(n)
© André Wirsig
INSIDER INHALT 03.2019
06 PORTRÄTIERT Mit extrem hohen Magnetfeldern
bringt Dr. Toni Helm Materialien an ihre Grenzen
und versucht so, der Quantenwelt ihre Geheim-
nisse zu entlocken. Seine Spezialität sind mikro-
strukturierte Proben.
© Rainer Weisflog
12 ERFORSCHT Endspurt im Felsenkeller: Fast
06
50 Meter tief unter der Erde haben HZDR und
TU Dresden ein neues Teilchenlabor eingerichtet.
Hier wollen Dr. Daniel Bemmerer und Prof. Kai
Zuber die Kernfusions-Reaktionen der Sonne
untersuchen.
16 DER RICHTIGE MOMENT FÜR DEN MARKT
Mit der Ionen-Implantation fing alles an. Bis
heute ist sie ein wichtiges Geschäftsfeld für die
HZDR Innovation GmbH. Das Unternehmen
versteht sich als Brücke in die Wirtschaft: Damit
© André Wirsig
Ideen zu Produkten werden und Forschungs
12
ergebnisse zu Arbeitsplätzen.
ÜBER DIE SCHULTER GESCHAUT Die Zeit der
26
Provisorien ist vorbei für das 2011 gegründete
Schülerlabor des HZDR. In den neuen Räumen
des DeltaX ist die ganze Breite der Forschung
angesagt. INSIDER wollte wissen, worauf es
ankommt, wenn Jungforscher experimentieren.
© André Wirsig
16
02 INSIDER
Liebe Mitarbeiterinnen,
liebe Mitarbeiter,
04 VORANGESTELLT
Baustart in Freiberg | Gesägt und geschliffen |
Grenzflächen verbinden | Von Karriere-Wegen
08 SCHNELL INFORMIERT
Gesund am Arbeitsplatz | Lange krank –
was nun? | Wie man Mäuse bettet |
Unser neues „Gesicht“
10
© André Wirsig
ERFORSCHT
Goethes Gläser | Excellence twice over |
„Der lange Atem hat sich ausgezahlt“
20 NACHGEFRAGT
Dr. Björn Wolf, Geschäftsführer der HZDR Inno Im Januar sind in Dresden drei neue Exzellenzcluster
vation GmbH, erzählt im Interview von neuen Ge- gestartet; über enge Kooperationen zur TU Dresden
schäftsfeldern und von Funken, die überspringen. ist unser Forschungszentrum gleich doppelt invol-
22
viert. So fließt in den Cluster zur „Physik des Lebens“
SCHON GEWUSST? unsere Expertise in der Ultrakurzpuls-Terahertz-
Ruf nach Berlin | Sachsens Bester | Spektroskopie ein. Im Cluster „ct.qmat“ ist das
Alles Bio | Wie Krebs in die Knochen wandert Hochfeld-Magnetlabor Dresden gefragter Partner
24
in einem überregionalen Forschungsverbund.
DURCHGESTARTET Wenn nach langer Vorbereitung die ersten Expe
Präziser Schliff für das „Protonen-Messer“ | rimente starten, ist das ein spannender Moment.
Ausgezeichnet Im Herbst wollen wir gemeinsam mit unseren Part
28
nern am Röntgenlaser European XFEL die neue
VERNETZT „Helmholtz International Beamline for Extreme
CROSSING | Go Russia | Deutscher Umweltpreis Fields“ (HIBEF) eröffnen. Bereits im Frühjahr nimmt
für Helmholtz-Forscher | Neue Adresse in Israel | das Felsenkeller-Labor seinen Betrieb auf. Hier
3,5 Millionen Euro für SESAME wollen unsere Teilchenphysiker und ihre Kollegen
an der TU Dresden neue Erkenntnisse über das
Sonnensystem gewinnen.
Von einer brillanten Idee bis zum Erfolg vergehen
oft Jahre. Wer wüsste das besser als Dr. Björn Wolf,
© Detlev Müller
der am HZDR den Technologietransfer verantwortet.
Wir freuen uns sehr, dass er die HZDR Innovation
GmbH weiterführt, und danken Prof. Andreas Kolitsch
für sieben erfolgreiche Jahre als Geschäftsführer.
Ein guter Ruf öffnet viele Türen, das gilt auch
für die Dresdner Forschung insgesamt. Im Juni ent-
scheidet sich, ob die TU Dresden erfolgreich als
Exzellenz-Universität bestätigt wird. Dazu leisten
wir gerne unseren Beitrag, denn es bringt uns alle
voran. In diesem Sinn wünschen wir Ihnen eine
angenehme Lektüre!
26 Prof. Roland Sauerbrey Dr. Ulrich Breuer
INSIDER 03
VORANGESTELLT
Baustart „Wir wollen einen möglichst effizien-
ten Umgang mit Rohstoffen und Ener-
Der Neubau umfasst eine zwölf
Meter hohe Versuchshalle und einen
in Freiberg gie erreichen. Deswegen simulieren
wir die Prozesse vorher am Compu-
ter.“ Im neuen Technikum können die
Kopfbau mit diversen Funktions-
räumen. In der 950 Quadratmeter
großen Halle sind Materialströme
computeroptimierten Verfahren dann zwischen einem und 500 Kilogramm
Am Helmholtz-Institut Freiberg für unter realitätsnahen Bedingungen realisierbar – das schließt die Lücke
Ressourcentechnologie (HIF) des getestet und weiterentwickelt werden. zwischen Labor und Industriemaß-
HZDR entsteht ein neues Metallur- Die digitale Vernetzung der Anlagen stab und soll Forschungsergebnisse
gie-Technikum. Damit will das HIF wird dafür ein wichtiger Baustein sein. schneller in die Praxis bringen. (AW)
seine Forschung zur nachhaltigen
Gewinnung und zum effizienten
Recycling von strategischen Metallen
deutlich ausbauen.
„Hier haben wir künftig das ganze
Spektrum metallurgischer Verfahren
von der Hydro- bis hin zur Pyro
metallurgie zur Verfügung“, so HIF-
Direktor Prof. Markus Reuter.
© Detlev Müller
Beim offiziellen Baustart am 17. Oktober griff die sächsische Staatsministerin für Wissenschaft
und Kunst, Dr. Eva-Maria Stange (Mitte) gemeinsam mit dem Rektor der TU Bergakademie
Freiberg, Prof. Klaus-Dieter Barbknecht, den beiden HIF-Direktoren Prof. Jens Gutzmer und
Prof. Markus Reuter, Freibergs Oberbürgermeister Sven Krüger und dem Wissenschaftlichen
Direktor des HZDR, Prof. Roland Sauerbrey, (v.l.) zum Spaten.
Gesägt und geschliffen
Die Freiberger Mineralienausstellung „terra mineralia“
ist auch bei den jungen Freunden wertvoller Steine
© TUBAF/Terra mineralia/M. Drößler
eine angesagte Adresse. Im Kinder-Klub „Mineralinos“
befassen sie sich mit dem Sammeln und Bestimmen von
Mineralien. Dabei legen sie natürlich selbst Hand an,
wie hier beim Schleifen von Fluoritmineralen aus dem
Erzgebirge. Damit die Steine schön handlich sind, haben
die Gesteinspräparatoren aus dem Helmholtz-Institut
in Freiberg sie zuvor zurechtgesägt. Die Spezialisten,
die aus Erzen Dünnschliffe und Körnerpräparate für
hochmoderne Rohstoffanalysen herstellen, unterstützen
die „Mineralinos“ schon seit Jahren. (AW)
www.terra-mineralia.de
04 INSIDER
VORANGESTELLT
Grenzflächen verbinden
Prof. Kerstin Eckert (HZDR/TU Dresden) und Prof. Aliyar Beweglichkeit von Blasenoberflächen verändert, wenn sich
Javadi (University of Tehran) forschen an verwandten Komplexe aus Partikeln und Tensiden daran anlagern.
Themen; Grenzflächen-Phänomene sind ihr verbindendes Tenside sind grenzflächenaktive Substanzen, sie haben
Element. Seit August 2018 ist Javadi, Chemie-Ingenieur eine wasserabweisende und eine wasseranziehende
aus dem Iran, als „DRESDEN Senior Fellow“ zu Gast an Seite und können zwischen Luft, Partikeln und Wasser
der TU und arbeitet auch am HZDR-Institut für Fluid vermitteln. Das nächste Ziel ist eine innovative Technik
dynamik intensiv mit Kerstin Eckert und ihrer Abteilung zur Herstellung von Membrankapseln aus Tensiden und
zusammen. Biopolymeren. (KS)
„Seit 2010 haben wir fachlich immer wieder miteinan
der zu tun“, schildert Eckert. Damals waren beide im
DFG-Schwerpunktprogramm 1506 „Transportprozesse
an Grenzflächen“ involviert, Javadi als PostDoc und Pro-
jektleiter am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenz-
flächenforschung in Potsdam-Golm. Als Javadi 2017 zur
„Iranwoche“ an die TU Dresden kam, war das der Auftakt
zu einer engen Kooperation mit aktuell zwei gemeinsamen
Doktoranden.
Javadis Spezialgebiet ist die Stoff-Anlagerung an Grenz-
flächen, während sich Kerstin Eckert und ihr Team tech-
nologischen Prozessen für die Rohstoff-Industrie widmen.
Gemeinsam konnten die Forscher klären, wie sich die
Kerstin Eckert und Aliyar Javadi im Labor am Institut für Fluiddynamik.
Von Karriere-
Wegen Im Januar trafen sich HZDR-Mitar
beiter und ehemalige Kollegen zum
„Alumni-Talk“: Drei frühere Dok-
Abend auch, um mit den Referenten
ins Gespräch zu kommen und Netz-
werke aufzubauen.
toranden berichteten von ihrem Die Mischung der Gäste sorgte für
Berufsleben. Dr. Tobias Heinrich, einen spannenden Abend. Organisiert
Alumnus des Instituts für Radio wurde die Veranstaltung von der
pharmazeutische Krebsforschung, Abteilung Technologietransfer und
sprach über seine Arbeit als Labor Innovationen im Rahmen des BMBF-
leiter bei der Bayer AG. Thoralf Gebel, Projektes „TTO-ALUMNI“. Das Ver
der am Institut für Ionenstrahl- bundvorhaben von HZDR und dem
physik und Materialforschung promo- Karlsruher Institut für Technologie
viert hatte, erzählte von seinen (KIT) zielt darauf ab, ehemalige Dok-
Erfahrungen als vielfacher Firmen- toranden, Studenten und Mitarbeiter,
gründer und Professor an der Fakul- die in die Wirtschaft gewechselt sind,
tät Wirtschaftsingenieurwesen der in die Arbeit der Technologietransfer-
Hochschule Mittweida. Tobias Seidel, Büros (TTO) wissenschaftlicher Ein-
Auch „Business & Beer“ gehört zum TTO- Alumnus des Instituts für Fluid richtungen einzubinden. (NK)
Projekt. So besuchten Transferexperten und dynamik, stellte seine Karriere bei
Alumni des HZDR im November gemeinsam
die Gläserne Manufaktur. der Energiefirma Sunfire GmbH vor. www.hzdr.de/alumni
Die etwa 35 Teilnehmer nutzten den
INSIDER 05
© Rainer Weisflog
MIKRO
EXPERIMENTE
M I T S TA R K E R A N Z I E H U N G S K R A F T
Mit extrem hohen Magnetfeldern bringt Dr. Toni Helm neuartige Materialien
an ihre Grenzen. Er versucht so, der Quantenwelt ihre Geheimnisse zu entlocken.
Sein Arbeitsplatz liegt hinter schweren Stahltüren. Von großen Kondensatorbänken
gespeist, können hier für kurze Zeit Magnetfelder bis über 90 Tesla erzeugt
und in Proben wirksam werden.
06 INSIDER
PORTRÄTIERT
Brücke zwischen Nano- und Makro-Welt
Nach seiner Postdoc-Zeit in Berkeley, Kalifornien, forschte
Helm zweieinhalb Jahre am Max-Planck-Institut für
„Wer neuartige Materialien entwickeln will, muss sie Chemische Physik fester Stoffe (MPI CPfS) in Dresden.
verstehen. Warum reagieren sie auf bestimmte Einflüsse, Das Ziel: aus einkristallinen Substanzen mikroskopisch
welche Effekte treten auf mikroskopischer Ebene auf?“, kleine elektronische Geräte zurechtschneidern. Er nutzt
sagt Toni Helm. „All das sehen wir am besten, wenn fokussierte Ionenstrahl-Anlagen im MPI und hier am
wir sie an ihre Grenzen führen.“ Unkonventionelle HZDR-Institut für Ionenstrahlphysik und Materialfor-
metallische Leiter und Quantenmagnete stehen aktuell schung, um mit Nanometergenauigkeit dreidimensionale
im Fokus seiner Forschung am Hochfeld-Magnetlabor Strukturen zu erzeugen. Damit schließt er die Lücke
Dresden. Im August kam der Physiker im Rahmen des zwischen Experimenten in der Nano- und der Makro-Welt.
High-Potential-Programms an das HZDR. Phänomene wie Ein neues Material zu untersuchen, kann mühsam sein.
widerstandsloser Stromtransport und frustrierte Magnet Meistens wachsen Kristalle zu sehr komplexen Formen.
spin-Anordnungen interessieren ihn besonders. „Hier Auch sind die neusten Züchtungen anfangs nur winzig
schlummert großes Potenzial für schnelle und effiziente klein, ja pulverförmig, bevor das Wachstumsverfahren in
Energie- und Informationsübertragung.“ Den Phänomenen aufwendiger Detailarbeit optimiert wird. Anschließend
trauen Physiker sogar zu, komplett neue Wege der Infor- muss geschnitten und poliert werden. Für Grundlagen
mationsverarbeitung und -speicherung zu eröffnen. experimente ist das nicht gerade ideal. Darauf kann Toni
Helm verzichten. Mit seinem Verfahren hat er immer den
Roter Faden durch ein Forscherleben besten Teil einer Probe im Blick.
„Aktuell arbeite ich sehr eng mit Kollegen aus Talla
„Zu den hohen magnetischen Feldern bin ich durch Zufall hassee in Florida zusammen. Gemeinsam lassen wir
gekommen“, erzählt der 35-Jährige. „Ich war schon immer extrem hohe Drücke von bis zu einem halben Megabar
vom Mysterium Hochtemperatur-Supraleitung fasziniert. im gepulsten Feld auf Metalle mit besonders schweren
Während meines Studiums in München habe ich als Ladungsträgern – sogenannten Schwere Fermionen –
Werksstudent an neuen Materialien geforscht, Pulver ge- bei Temperaturen nur 0,5 Grad über dem absoluten
mischt, Kristalle gezüchtet.“ In seiner Diplomarbeit nutzte Nullpunkt wirken.“ Um diesen Ansatz in der Material
er dann hohe Magnetfelder und kam neuartigen Erschei- forschung weiter voranzubringen, ist er Teil einer ständig
nungen in seinen Materialien auf die Spur. Als Doktorand wachsenden Community für Mikro- und Nano-Prozessie-
am Walther-Meißner-Institut der Bayerischen Akademie rung. Hier kooperiert Helm zum Beispiel mit Kollegen von
der Wissenschaften wollte er ihnen auf den Grund gehen. Max Planck in Dresden, der Eidgenössischen Technischen
„Als Gastwissenschaftler war ich bereits oft hier am Hochschule Lausanne (ETHL) in der Schweiz, der Univer
HZDR, ebenso auch in anderen europäischen Hochfeld sitäten in Cambridge, Großbritannien, und im US-amerika-
einrichtungen. Die Magnetfeld-Untersuchungen brachten nischen Berkeley.
sehr interessante Ergebnisse“, erinnert er sich. „Für mein Forschungsgebiet ist das Helmholtz-Zentrum
Die Komplexität seines Forschungsfeldes ließ ihn nicht optimal“, sagt der Wissenschaftler. „Wir haben diese
mehr los. Nur die Kombination von anspruchsvollen Theo Large Scale Facilities, die sich ein normales Labor nicht
rien mit ebenso anspruchsvollen Experimenten würde leisten kann: das Pulsfeld-Magnetlabor mit den höchsten
helfen, um wirklich voranzukommen. „Die hohen Felder erzeugbaren magnetischen Feldern und gleich nebenan
sind eines der Hauptwerkzeuge in der Festkörperphysik, das Ionenstrahlzentrum mit weltweit führender Expertise
um neuartige Zustände in Materialien zu untersuchen. in beschleunigten Ionen.“ Um seine mikrostrukturierten
Deshalb kam ich immer wieder damit in Berührung. Und Proben in die Extreme zu treiben, sind das optimale Be-
seit ein paar Jahren habe ich auch regelmäßig für Experi dingungen. „Deshalb habe ich schon längerfristig darauf
mente in einem ähnlichen Labor in Los Alamos in New hingearbeitet, hier ein kleines Labor einzurichten.“
Mexico gearbeitet.“ Magnetfelder, so meint der Physiker, Diesem Ziel ist er nun einen Schritt nähergekommen.
ziehen sich seither wie ein roter Faden durch sein Leben. Seit August baut er seine eigene Arbeitsgruppe auf.
Helms Augen strahlen: „Dresden ist Heimat. Ich wurde
in Rochlitz, nur 80 Kilometer entfernt von hier geboren.
Ein Großteil meiner Familie lebt hier. Und jetzt kann ich
hier auch noch Wissenschaft betreiben.“ (Kai Dürfeld)
INSIDER 07
l l i n f o r m i e rt
Schne
Gesund am Arbeitsplatz
Für die Beschäftigten des HZDR psychischer und physischer Gesund- einer Vorsorge, etwa bei Auslands-
stehen seit Januar an allen Standorten heit. Sie darf nur von ermächtigten aufenthalten in Gebieten mit beson-
Betriebsärzte zur Verfügung. Damit Betriebsärzten durchgeführt werden. deren klimatischen Belastungen,
entfallen erhebliche Reisezeiten, Beim Beratungstermin erfolgt bei Tätigkeiten mit Infektionsgefähr
etwa von Freiberg nach Dresden. durch die Ärztin eine individuelle dungen oder bestimmten Gefahrstof-
Gleichzeitig wird die Betreuung der Anamnese. Diese kann durch körper- fen. Besonders strenge Regeln gelten
Mitarbeiter und Führungskräfte ver- liche oder klinische Untersuchungen für beruflich exponierte Beschäftigte
bessert: Die lokalen Ansprechpartner ergänzt werden. Der Arbeitgeber in Strahlenschutzbereichen und
können unkompliziert kontaktiert wird nur über die Teilnahme infor- Berufskraftfahrer. Hier schreibt der
oder zu Arbeitsplatzbesichtigungen miert, die medizinischen Befunde Gesetzgeber Untersuchungen zur
eingeladen werden. unterliegen dem Datenschutz. Feststellung der gesundheitlichen
Die arbeitsmedizinische Vorsorge Entsprechend der ausgeübten Eignung vor. (StS, AH)
hat zum Ziel, arbeitsbedingte Er- Tätigkeiten wird
krankungen frühzeitig zu erkennen unterschieden
und zu verhüten. Sie ergänzt die zwischen dem Betriebsärztinnen für das HZDR :
technischen, organisatorischen oder Angebot, etwa bei
persönlichen Schutzmaßnahmen Bildschirmtätigkei- Dresden: Dr. med. Berit Diettrich
durch Beratung der Beschäftigten zu ten oder der Pflicht Freiberg: Dipl.-Med. Beate Herrmann
den Wechselwirkungen von Arbeit, zur Teilnahme an L eipzig: Dr. med. Anita Fichtner
Schenefeld: Dr. med. Katharina Bünz
å
www.hzdr.de/arzt
Lange krank – was nun?
Mit dem Betrieblichen Eingliederungsmanagement (BEM) HZDR-Vorstand und der Gesamtbetriebsrat haben eine
bietet das HZDR seinen Beschäftigten Unterstützung an, Betriebsvereinbarung zum BEM abgeschlossen, die den
wenn sie nach längerer oder wiederholter krankheitsbe- konkreten Ablauf und die Rahmenbedingungen regelt.
dingter Abwesenheit in das Arbeitsleben zurückkehren. Sie gilt für alle Beschäftigten des HZDR. Für Organisation
Dabei gilt es, chronische Krankheiten zu vermeiden, und Gestaltung ist der Arbeitskreis BEM im Rahmen des
die am Arbeitsplatz entstehen können, oder künftigen betrieblichen Gesundheitsmanagements verantwortlich.
Arbeitsunfähigkeiten vorzubeugen. Die Arbeitsfähigkeit BEM-Koordinatorin des HZDR und zentrale Ansprech-
der Beschäftigten soll mit diesem Angebot erhalten und partnerin für Betroffene ist Franziska Hübner, Bereich
gefördert werden. Ein BEM-Verfahren zielt auf individuel- Familie und Gesundheit. (FH)
le Lösungen, die die Beschäftigungsfähigkeit des Arbeit-
nehmers in den Vordergrund stellen soll. www.hzdr.de/BEM
08 INSIDER
SCHNELL INFORMIERT
Wie man Mäuse bettet
Mit seiner Arbeit trug Bergmann dazu bei, dass For-
schungsergebnisse zur Krebsmedizin in die Vorklinik
kamen. Kombinationen aus Positronen-Emissions-Tomo-
graphie (PET), Single-Photonen-Emissions-Tomographie
(SPECT), Computer-Tomographie (CT) und Magnet-Reso-
nanz-Tomographie (MRT) bieten im Tiermodell detaillierte
Informationen über Tumore. „Dadurch konnte die Anzahl
der benötigten Mäuse und Ratten für die Entwicklung
neuer Radiodiagnostika und Therapeutika deutlich
verringert werden“, sagt der Biochemiker. Ein speziel-
les „Mäuse-Bett“ machte diese kombinierte Diagnostik
möglich. Bergmann hatte es gemeinsam mit Technikern
entwickelt, um Bilder verschiedener Methoden exakt
übereinanderlegen zu können, und dafür 2008 den Tech-
nologiepreis des Forschungszentrums erhalten.
Ihn kennt jeder, der am HZDR Radiopharmazie betreibt: Die letzten fünf Jahre fand Bergmann noch einmal rich-
Fast 40 Jahre hat Dr. Ralf Bergmann hier geforscht. Nach tig spannend: „Prof. Michael Bachmann brachte als Insti-
Biochemie-Studium und Promotion startete er 1981 im tutsdirektor die Antikörperforschung und die Radio-Im-
Bereich Radioaktive Isotope. Das damalige Zentralinstitut munologie ans HZDR. Damit ist eine enorme Selektivität
für Kernforschung (ZfK) in Rossendorf galt als herausra- in die Krebsmedizin gekommen. Wir erreichen Zielstruk-
gende Adresse für Radionuklid-Chemie und Radiophar- turen, die früher undenkbar schienen.“
mazie. „Hier habe ich mein Forschungsgebiet gefunden“, Seit November ist der Biochemiker im Ruhestand.
sagt Bergmann, „und bin ihm treu geblieben. Die Ent- „Bisher hatte ich das Glück, für mein Hobby bezahlt zu
wicklung von Radiopharmaka im Labor, Tierversuche zur werden, jetzt gebe ich etwas dafür“, sagt der Forscher und
Bioverteilung und Wirksamkeit, die Bildgebung – das freut sich, am HZDR weiter an Projekten mitzuarbeiten,
sind so viele Facetten.“ die ihn brennend interessieren. Außerdem nahm er einen
Lehrauftrag der Semmelweis-Universität Budapest an. Als
Gastprofessor der medizinischen Fakultät unterrichtet
Bergmann molekulare Bildgebung. Die Uni-Labore darf er
mit nutzen: eine Win-Win-Situation. (AS)
Unser neues „Gesicht“
Auf den ersten Blick vertraut, auf wir genutzt, um unser Logo für die Logo bereits zum Tragen. Präsen-
den zweiten ganz neu: Das HZDR verschiedensten Anwendungen pass- tations- und Postervorlagen, Brief-
präsentiert sich mit neuem Design. fähig zu machen“, sagt Dr. Christine köpfe und vieles mehr werden in
Nachdem sich die Helmholtz- Bohnet, Leiterin Kommunikation und den nächsten Wochen ins Intranet
Gemeinschaft im Herbst 2017 von Medien. So gibt es jetzt eine Variante gestellt und sind dann verbindlich
ihrer „Welle“ verabschiedet hatte, für extreme Querformate. zu nutzen. Ansprechpartnerin für
steht dieser Schritt nun auch im Bei aktuellen Publikationen wie alle Fragen zum Corporate Design
Zentrum an. „Diese Chance haben diesem INSIDER kommt das neue ist Christine Bohnet.
INSIDER 09
ERFORSCHT
GOETHES
GLÄSER
und die Farben im Licht
© Klassik Stiftung Weimar
Gisela Maul betreut die Naturwissen-
schaftlichen Sammlungen der Klassik
Stiftung Weimar.
Diese Prismen aus dem Nachlass von Goethe kamen 2018
zu Materialuntersuchungen ans HZDR.
Werke wie „Faust“ oder „Götz von Berlichingen“ machten Johann Wolfgang von Goethe
weltbekannt. Er selbst hielt indes seine „Farbenlehre“ für bedeutsamer als sein gesamtes
literarisches Werk. Der Dichterfürst – ein Naturforscher? Schon kurz nach seinem
Tod im Jahr 1832 begann Goethes Ruhm auf diesem Gebiet zu bröckeln.
Ein Berliner Erkenntnistheoretiker möchte ihn rehabilitieren.
10 INSIDERERFORSCHT
Ionenspektren die Zusammensetzung möglichst genau
zu rekonstruieren – ein vieldimensionales Puzzle: „Wir
Es war ein langer Weg für jene „Patienten“, die im Juni haben vier verschiedene Spektren für jedes Glas erhalten.
2018 am Ionenstrahlzentrum (IBC) untersucht wurden. Die habe ich zunächst einzeln ausgewertet und anschlie-
Dabei dauert eine Fahrt von Weimar nach Dresden nicht ßend in mehreren Annäherungen miteinander korreliert“,
einmal drei Stunden. Doch ursprünglich durften die elf schildert der Physiker. „Die Werte der einzelnen Elemente
Glasprismen das Nationalmuseum gar nicht verlassen: Es beeinflussen sich wechselseitig – bis alles passte, hat es
sind kostbare Originale aus dem Nachlass Goethes. Wochen gedauert.“
Mitte September erhielt Olaf Müller die Ergebnisse.
Ein Ergebnis – viele Fragen Tatsächlich wurden im Vergleich zu den BAM-Messun-
gen weniger Siliziumdioxid und dafür mehr Glaswandler
„Jetzt wissen wir zumindest, dass die Prismen echt sind“, gefunden, solche Zusätze senken die Schmelztemperatur.
sagt Prof. Olaf Müller, der an der Humboldt-Universität Die Zusammensetzung entspricht Gläsern der Goethe-
Berlin Wissenschaftstheorie der Naturwissenschaften zeit. Am Ziel ist er damit noch nicht – aber einen Schritt
lehrt: „Mit großer Wahrscheinlichkeit wurden sie um weiter: „Jetzt wollen wir rekonstruieren, was Goethe bei
1800 hergestellt.“ Zwischenzeitlich standen Zweifel im seinen Experimenten wirklich gesehen hat. Den Raum, in
Raum, die Bundesanstalt für Materialforschung und -prü- dem er vermutlich forschte, haben wir in Weimar genau
fung (BAM) hatte bei ihren Analysen vor Ort in Weimar ausgemessen – das alles fließt in unsere Computersimu-
teilweise sehr hohe Siliziumdioxid-Anteile gefunden. lationen ein“, sagt der Erkenntnistheoretiker. Am liebsten
Gläser dieser Zusammensetzung konnten zu Goethes würde er identische Prismen schmelzen lassen. Die Origi-
Zeiten nicht hergestellt werden, erfuhr Müller von einem nale stehen für Versuche nicht zur Verfügung, doch von
Experten für Glas-Chemie an der Universität Jena: „Die heutigen Gläsern unterscheiden sie sich teils beträchtlich.
nötigen Schmelztemperaturen hätten Glasmacher mit
damaligen Methoden kaum erreicht.“ Großer Streit mit Folgen
Der Röntgenfluoreszenz-Analytiker der BAM vermutete
verzerrte Ergebnisse durch Glas-Alterung und empfahl Warum dieser Aufwand? „Um 1800 gab es einen großen
das HZDR. Hier fand Müller offene Ohren: „Weil das Gelehrtenstreit in Europa. Anlass war das Postulat Isaac
wissenschaftliche Interesse im Vordergrund steht und die Newtons, dass weißes Licht sich aus den Farben des
Analyse historischer Gläser alles andere als Routine ist, Regenbogens zusammensetzt. Goethe mochte das nicht
haben wir mit der Humboldt-Universität eine Forschungs- glauben, er sah die Natur als Ganzheit, die sich aus Pola-
kooperation vereinbart“, erklärt Dr. René Heller vom ritäten speist und nach Symmetrie strebt.“ Detaillierten
IBC. Müller war erleichtert: Sein Budget war durch die Tagebuchaufzeichnungen zufolge ließ der Geheimrat sich
BAM-Untersuchungen bereits aufgebraucht, er hätte erst bei einem bekannten Jenaer Glasmacher besagte Prismen
neue Mittel von der Deutschen Forschungsgemeinschaft fertigen und versuchte seinerseits, der Natur des Lichts
(DFG) beantragen müssen. auf die Spur zu kommen. Die Ergebnisse ungezählter
Experimente fasste er schließlich in der tausendseitigen
Gespür für das richtige Maß „Farbenlehre“ zusammen.
„In der Schule habe ich gelernt, dass Goethe irrte und
Schließlich stimmte auch die Klassik Stiftung Weimar zu Newton schließlich Recht behielt“, erinnert sich Müller.
und die Prismen durften auf Reisen gehen. Kustodin Gi- „Aber zur Geschichte der Optik gehört auch Johann
sela Maul persönlich brachte sie, sorgfältig in Holzkoffer Ritter.“ Von Goethes Ideen inspiriert, entdeckte dieser
verpackt, ans HZDR. Das Team am IBC hatte Dr. Michael 1801 das UV-Licht. Beide trafen sich zu gemeinsamen
Mäder von den Staatlichen Kunstsammlungen Dres- Experimenten. „Wie kann ein gravierender Irrtum eine
den dazu geholt – einen erfahrenen Kunst-Analytiker: so bedeutende Entdeckung hervorbringen?“, wundert
„Historische Gläser sind sensibel. Bei Ionenstrahl-Unter- sich der Philosoph und würde den Ruf des weltberühmten
suchungen muss man sich behutsam an die richtige Dosis Dichters als Naturforscher gern rehabilitieren: „Goethe
herantasten, damit sie keinen Schaden nehmen“, schildert war ein gewissenhafter Experimentator. Wer weiß –
Mäder. Einige Prismen zeigten nach der Messung trotz- vielleicht hätten sich die Wissenschaften und unsere
dem dunkle Flecke – wie vorausgesagt, verschwanden Gesellschaft ganz anders entwickelt, wenn sich die Phy-
diese nach ein paar Tagen von selbst. sik des 19. Jahrhunderts nicht komplett auf die Seite des
Zwölf Stunden dauerte das eigentliche Messprogramm nüchternen Analytikers Newton geschlagen hätte.“ (AS)
am IBC. Während die Gläser längst wieder in Weimar
standen, machte sich Dr. Frans Munnik daran, aus den
INSIDER 11ERFORSCHT
© André Wirsig
ENDSPURT IM
FELSENKELLER
Tausend Schrauben für ein Rohr
Der Strahlengang steht. Deutschlands tiefstes Untertage- Spannung kommt Dutzende Meter unterm Fels garantiert
Teilchenlabor nimmt im Frühjahr 2019 seinen Beschleuniger auf. Spätestens dann, wenn die Forscher die ersten Helium-
in Betrieb. Fast 50 Meter unter der Erdoberfläche sollen und Kohlenstoff-Ionen auf Tempo bringen. Auf Bruchteile
im Plauenschen Grund, ganz im Süden Dresdens, Kern von Millimetern genau muss dafür das Strahlführungs-
reaktionen untersucht werden, die im Inneren von Sternen system ausgerichtet sein. Und das ist komplex, das haben
ablaufen. Ionenbeschleuniger so an sich. Mehrere Monate war das
Team mit der Grobjustierung beschäftigt, im Dezember
In den Stollen 8 und 9 am ehemaligen Eislager der Felsen- kamen die Feinheiten an die Reihe. Bernd Rimarzig vom
keller-Brauerei hat sich viel getan seit April 2017. Zwar ist Institut für Strahlenphysik hat die Schrauben nicht ge
von außen wenig zu sehen, seit der zehn Tonnen schwere zählt: „Hier muss jedes Teil fest verankert sein, es geht
Beschleuniger-Tank mit großer Technik vorsichtig in den um Tausende Details. Manchmal hatte ich wochenlang
Gang gehievt wurde. Längst steht er hier nicht mehr zwi- kaum etwas anderes in den Händen als den Akkuschrau-
schen nackten Felswänden. Ein stabiles, extradichtes In- ber“, erzählt der Elektronik-Ingenieur. Mittlerweile ist das
nenhaus sorgt dafür, dass die Stollen-Luft nicht ins Labor Strahlrohr komplett geschlossen und die Pumpen laufen:
kann. Die Experimentier-Räume sind vollklimatisiert. Dr. Ionenstrahlen brauchen Vakuum.
Daniel Bemmerer lacht. „Bei uns muss niemand frieren. Am HZDR gehört Rimarzig mit seinen 33 Dienstjahren
Aber die Klimaanlage haben wir aus anderen Gründen: fast zum „Urgestein“. Mit Beschleunigern kennt er sich
Hohe Luftfeuchte verträgt sich schlecht mit elektrischer aus. Einige Jahre hat der Ingenieur für eine Kooperation
Hochspannung.“ Der Kernphysiker ist Gruppenleiter für mit Jülich Detektoren entwickelt und in den Ringbe-
das neue Beschleuniger-Labor, das HZDR und TU Dresden schleuniger dort eingebaut. Ab der Jahrtausendwende
gemeinsam bauen und betreiben. befasste er sich mit dem Freie-Elektronen-Laser in Dresden
und der ELBE-Infrastruktur. Den Beschleuniger-Tank
für das Untertage-Labor kennt er bereits aus den Werk-
stätten des HZDR-Campus, wo die Anlage für die neuen
12 INSIDERERFORSCHT
Aufgaben vorbereitet wurde. „Wir haben das Innenleben
komplett erneuert, so ist der Beschleuniger jetzt auf dem Woher kommt unser Sauerstoff?
neuesten Stand.“
Bisherige Berechnungen der Astrophysik beruhen auf an-
Alles außer schwerem Wasserstoff erkannten Theorien zu Kernreaktionen und Prozessen in
der Sonne, aber die Modelle haben einen Haken: Sie kön-
Bernd Rimarzig wird auch in Dresden-Plauen bleiben, nen die realen Verhältnisse nicht erklären. Zum Beispiel
wenn der Aufbau abgeschlossen ist, und die Technik hier Sauerstoff – wesentlicher Bestandteil der Gesteins-Plane-
betreuen. „Klimaanlage, Elektrik, Kühlung, Strahlengang ten und ein Ur-Element des Lebens. „Unsere Sonne zählt
– irgendwo ist immer etwas zu tun.“ Zumal sich TU und zwar zur dritten Sternengeneration seit dem Urknall“,
HZDR mit ihren Experimenten abwechseln, später kom- holt Daniel Bemmerer aus: „Trotzdem müsste es der Theo-
men auch Messgäste mit wiederum ganz anderen Frage- rie zufolge eigentlich deutlich weniger Sauerstoff auf der
stellungen. „Das beginnt schon bei den benötigten Ionen“, Erde geben. Und wir könnten gar nicht existieren.“
sagt Daniel Bemmerer. „Unsere Anlage kann zwei ver- Um die Entstehung der Elemente möglichst genau messen
schiedene Typen von Ionenquellen nutzen, Festkörper oder zu können, müssen die Physiker Störfaktoren so weit wie
Gase. Damit sind im Prinzip alle Ionen-Arten möglich.“ möglich ausschalten. Zum Beispiel Myonen: Diese elektrisch
Wer das teure Untertage-Labor nutzen will, braucht geladenen, sehr durchdringungsfähigen Elementarteilchen
einen triftigen Grund dafür. Die Kernphysiker vom HZDR gelangen mit der kosmischen Höhenstrahlung auf die Erde,
zum Beispiel und ihre Forscherkollegen um Prof. Kai erst dicke Gesteinsschichten bremsen sie aus. Der Spezial-
Zuber von der TU Dresden wollen Fusionsreaktionen der beton für die Laborwände hält Strahlen aus der natürlichen
Sonne erforschen. „Aber nicht, um neue Energiequellen Radioaktivität im umliegenden Granitgestein ab.
zu erschließen“, erklärt Bemmerer. „Uns geht es nicht um Allein zwei Jahre haben Bemmerer und sein Team für
Fusionskraftwerke. Dazu müssten wir Deuterium – das ihre Experimente zur Sauerstoff-Bildung aus Kohlenstoff
ist eine spezielle Form von Wasserstoff mit der doppelten und Helium veranschlagt. Dann reichen die Ergebnisse
Masse im Atomkern – beschleunigen und dafür ist unser vielleicht für ein neues Erklärungsmodell. (AS)
Labor wirklich nicht ausgelegt. Wir wollen wissen, wie
die leichten Elemente im Periodensystem entstehen.“ www.hzdr.de/Felsenkeller
2
© Rainer Weisflog
© Oliver Killig
3 4
© André Wirsig
Bild 1: Prof. Kai Zuber (TU Dresden), Bernd Rimarzig und Dr. Daniel Bemmerer (beide HZDR, v.l.) in der Werkstatt in Dresden-Rossendorf:
Die Beschleunigungsstrecke ist komplett freigelegt, eine neue Ionenquelle wird installiert. (2016) | Bild 2: Der Beschleuniger wird am
Kranhaken vorsichtig in den Stollen eingefädelt. (2017) | Bild 3: Schlitzsystem am großen Elektromagneten. Ein Spezialadapter sorgt
dafür, dass nur die gewünschten Ionen in den Strahlengang gelangen. (2018) | Bild 4: Die Hochenergieseite: Hier verlässt der Ionen-
strahl den 5MV-Beschleuniger und wird anschließend genau charakterisiert. (2018)
INSIDER 13ERFORSCHT
EXCELLENCE TWICE OVER
Prof. Karim Fahmy from the Insti-
tute of Resource Ecology. With his
The German Research Foundation Biophysics Department, he has been Wosnitza, Director of the Dresden
(DFG) and the German Council of collaborating closely for some time High Magnetic Field Laboratory
Science and Humanities (Wissen- with the cluster’s spokesperson (HLD). Whether the focus is on
schaftsrat, WR) announced on Prof. Stephan Grill, biophysicist at quantum magnetism, topological
September 27, 2018 which projects the Biotechnology Center of the TU electrons or photons, the aim is
at which universities would receive Dresden (BIOTEC). ultimately to derive functionalities
the coveted status of ‘Clusters of Contrary to what was previously for novel materials that can be
Excellence’. An exciting day: The TU thought, the reaction compartments used for modern high technologies –
Dresden had succeeded with three in the cells are not always separated from information processing and
of its six full proposals. The HZDR by membranes. The cooperation part- energy-supply systems to medical
is involved in two of them: ‘PoL – ners want to jointly investigate the engineering.
Physics of Life’, and the cluster effects that biological structures use
‘ct.qmat – Complexity and Topology in this process. They obtain direct Strong network
in Quantum Materials’, which is insights into the processes at the
run jointly with the University of molecular level and over extremely One of the excellence cluster’s
Würzburg. short time scales from pulsed intense incubators was the Collaborative
From January, the new clusters terahertz radiation provided by the Research Center (SFB) 1143
of excellence are being funded by terahertz laboratory at the ELBE ‘Correlated Magnetism: from
the DFG for a total of seven years. Center for High-Power Radiation Frustration to Topology’. Here, too,
The Helmholtz Association is also Sources (TELBE). Laser specialist Jochen Wosnitza, as principal inves-
involved. It is contributing €500,000 Dr. Sergey Kovalev (Institute of tigator, brings in the expertise of
per cluster per year for the next Radiation Physics) and his ‘Tera- the HLD. After four years of highly
two years to strengthen cooperation hertz-Driven Phenomena’ project successful basic research, the SFB
with universities. group are planning to set up a was extended in November, and the
dedicated experimental laboratory 19 sub-projects will receive a total
How life organizes itself for biological samples at the TELBE of €9.5 million from the DFG up to
facility. 2022. Wosnitza is convinced that
In the ‘PoL – Physics of Life’ excel- “the combination of collaborative
lence cluster, the questions for which Understanding exotic quan- research center and cluster of excel-
the researchers are seeking answers tum effects lence offers a unique opportunity.
start with molecules and their orga- We have a strong network that can
nization within the cell, concern The cluster of excellence ‘ct.qmat – take topological materials research
the interaction of cells in tissue Complexity and Topology in Quan- a decisive step forward.” (CB/AS)
formation, and extend to the growth tum Materials’ focuses on novel
and self-organization of organs. “Life materials and previously unknown, https://www.physik.uni-wuerzburg.de/
processes are divided into chemical exotic states of matter. “They are ctqmat/tqmcenter
and physical sub-processes that take based on quantum-mechanical inter-
place in spatially separate reaction actions at the atomic level. Under https://physics-of-life.tu-dresden.de
chambers of every cell,” explains certain conditions, such effects play
a central role for these materials
that also affect their macroscopic
properties,” explains Prof. Jochen
14 INSIDERERFORSCHT
„DER LANGE ATEM
© Frank Bierstedt
HAT SICH AUSGEZAHLT“
Der Weg einer Idee vom Labor bis zum Produkt ist lang und oft voller Hindernisse.
Da ist nicht nur wissenschaftliche Expertise gefragt, sondern auch ein Gespür für den Markt und Wissen
um die Feinheiten der späteren Produktion. Mit der ROTOP Pharmaka GmbH und dem Institut für
Radiopharmazeutische Krebsforschung haben sich zwei gefunden, zwischen denen die Chemie stimmt.
Das Ergebnis dieser Kooperation ging jetzt in den Vertrieb.
„Vor acht Jahren“, erinnert sich Dorit Chemiker und Pharmazeuten in Forschungslaboren
Teichmann, „kam ROTOP mit einem übersehen mitunter die Eigenheiten industrieller Pro-
Medikament zu uns, mit dem sich die duktion. „Wissenschaftler suchen nach einer Technologie
Durchblutung des Herzmuskels untersu- mit Möglichkeiten; die Wirtschaft ist viel fokussierter auf
chen lässt.“ Das Pharmaunternehmen mit das Produkt“, sagt die Innovationsmanagerin. „Das beste
Wurzeln im früheren Kernforschungszen- Medikament nützt wenig, wenn es sich nicht zuverlässig
trum Rossendorf und moderner Produktions- herstellen lässt. Gemeinsam können wir echte Innovatio-
anlage auf dem Campus des HZDR wollte ein verbessertes nen schaffen.“
Generikum entwickeln und auf den Markt bringen. „Für Das Team um Dr. Hans-Jürgen Pietzsch am Institut für
die Entwicklung brauchten sie einen Forschungspartner, Radiopharmazeutische Krebsforschung, das die Entwick-
der sich mit den Besonderheiten von Radiopharmaka auf lung übernahm, hatte bereits einige Kooperationsprojekte
der Basis von Technetium auskennt“, sagt Teichmann. Die gestemmt. Den Radiochemikern war klar: Der neue Wirk-
Innovationsmanagerin betreut am HZDR Wissenschaftler stoff sollte nicht nur im Labor glänzen, sondern sich auch
und Projekte aus dem Bio- und Medizin-Bereich. unter Produktionsbedingungen behaupten. Entsprechend
eng tauschten sich die Mitarbeiter der Arbeitsgruppe Radio-
Zwei Probleme, eine Lösung nuklid-Theragnostika von Beginn an mit den Kollegen von
ROTOP aus. Akribisch fahndeten sie nach einer Substanz,
Mit diesem Anliegen stand das Unternehmen vor zwei die den Bedingungen der Produktion gewachsen sein würde,
großen Herausforderungen. Der Wirkstoff des ursprüng- brachten den Wirkstoff erfolgreich durch die präklinische
lichen Medikaments reagiert stark mit Luft. Da in mo- Phase und entwickelten gemeinsam mit ihren Partnern ein
dernen Produktionsanlagen für Arzneimittel stete Luft- stabiles Herstellungsverfahren für das Unternehmen.
ströme für reinste Bedingungen sorgen, ist das keine Bei anderen Projekten übernimmt Teichmann oft die
gute Basis – ein neuer Wirkstoff musste her. Dieser aber Rolle als „Übersetzerin“ zwischen Forschung und Pro-
durfte sich möglichst wenig vom alten unterscheiden. duktion – hier konnte sie sich diesmal im Hintergrund
„Sonst wäre das ein neues Medikament und das Zulas- halten, kümmerte sich um die Verträge und bereitete die
sungsverfahren viel komplexer. Kein anderer Hersteller Verwertung des eingebrachten Know-how vor. Die letzte
hatte sich damals an eine solche Entwicklung herange- große Hürde war der Zulassungsprozess. „Wenn dann
traut“, erinnert sich Teichmann. „Aber die Kollegen von die Zulassung erteilt wird“, sagt Teichmann, „ist das ein
ROTOP wussten, dass sie sich auf unsere Erfahrungen schöner Moment. Der lange Atem hat sich ausgezahlt.“
verlassen können.“ Mit acht Jahren, verrät sie augenzwinkernd, sei das sogar
ein schnelles Projekt. (Kai Dürfeld)
INSIDER 15TITELTHEMA
Der richtige
MOME für den Markt
© André Wirsig
Brillante Ideen, kluge Köpfe und ein Maschinenpark, der das Herz eines jeden
Experimentators höherschlagen lässt: Das sind die besten Voraussetzungen, um die
Wissenschaft voranzubringen. Doch wie können die Entdeckungen einen direkten Nutzen für
die Gesellschaft stiften? Wie werden sie zu Produkten oder Dienstleistungen?
Wie generieren sie Erlöse, die wieder in die Forschung fließen? Mit der Ionenimplantation
als Dienstleistung hat die HZDR Innovation GmbH diese Fragen beantwortet.
Und das war erst der Anfang.
© Matthias Rietschel
Reinraumtechnologie für schnelle Elektronik:
Die Behandlung mit Ionen macht elektronische
Bauteile deutlich effizienter.
16 INSIDERTITELTHEMA
NT
Für die Helmholtz-Gemeinschaft war es ein Novum, als Brutkasten für neue Produkte
die HZDR Innovation GmbH am 7. Oktober 2011 gegrün-
det wurde. Zum ersten Mal beteiligte sich eines ihrer Dann stand der Wechsel in die Helmholtz-Gemeinschaft
Zentren als Gesellschafter an einem Unternehmen, das vor der Tür. „Für uns stellte sich die Frage, ob wir das
sich dem Technologietransfer verschrieb. Begonnen hatte Applikationslabor aufgeben müssten“, erzählt Kolitsch.
alles aber sehr viel früher. Für Wissenschaftler aus aller „Denn so richtig wusste niemand, ob wir als Unterneh-
Welt war das Forschungszentrum Rossendorf schon vor men innerhalb der Gemeinschaft Gewinne erwirtschaften
seiner Zeit in der Helmholtz-Familie anziehend wie ein dürfen und welche Regeln dann auf uns zukommen wür-
Magnet. Die Dichte an wissenschaftlichem Großgerät war den.“ Doch es gab eine andere Lösung. Eine eigenständige
hoch, die Expertise in der Ionenstrahlphysik internatio Firma sollte das weiterführen, was im Applikationslabor
nal geschätzt und der Status einer Large Scale Facility begann. Die HZDR Innovation war geboren und Kolitsch
der EU erreicht. übernahm die Geschäftsführung.
Nur die Industrie tat sich zunächst schwer. Ein so- Verstärkung erhielt er bereits damals durch Dr. Björn
genanntes Applikationslabor sollte das ändern. Prof. Wolf – seinem Nachfolger in der Geschäftsführung der
Andreas Kolitsch, sieben Jahre lang Geschäftsführer der HZDR Innovation. Im Jahr 2007 für das Thema Ausgrün-
HZDR Innovation, erinnert sich: „Die Industrie wollte dungsunterstützung ans HZDR gekommen, baute Wolf
die Large Scale Facility unter den Regeln der EU fast gar dort die Abteilung Technologietransfer und Recht auf.
nicht nutzen. Die mögen keine Berichte schreiben und „Als dann die Gründung der HZDR Innovation GmbH
auch niemandem erklären, was genau sie machen. Das ist ins Haus stand“, erzählt der Transfer-Experte, „habe ich
immer ein bisschen geheim. Wir mussten uns etwas über- diese von Seiten des HZDR betreut, nach Gesellschaftern
legen, um auch die Industrie bedienen zu können.“ Als gesucht, die rechtlichen Konstrukte geprüft und auch
Initiator und treibende Kraft hinter dem Applikationsla- schon die ersten Projekte aus meiner Abteilung in das
bor gelang es Kolitsch, eine Kleinproduktion aufzubauen. Unternehmen geführt.“ Die Innovation GmbH versteht
„Wir haben eine Menge Industriekontakte geknüpft und
uns in kurzer Zeit einen recht guten Ruf erworben.“
INSIDER 17TITELTHEMA
HZDR Innovation:
Geschäftsführer Dr. Björn Wolf, sein
© André Wirsig
Vorgänger Prof. Andreas Kolitsch und
Dr. Roman Böttger, der Leiter des
Geschäftsfelds Ionentechnologie (v.l.),
beim Erfahrungsaustausch im Ionen
strahlzentrum. Der große Beschleuniger
ist das Herzstück der Anlage.
Gezielte Zerstörung hilft beim Energiesparen
sich dabei als Inkubator. Wie in einem Brutkasten werden „Bei der Ionenimplantation“, holt er etwas weiter aus,
die Projekte bis zur Marktreife weiterentwickelt und „schießen wir einzelne Atome mit relativ hoher Ge-
anschließend entweder an ein Industrieunternehmen schwindigkeit auf einen Festkörper. Dabei passieren
lizensiert oder als eigenes Geschäftsfeld geführt. Zu letz- unterschiedliche Dinge. Die Teilchen werden abgebremst.
terer Kategorie gehört auch das Zugpferd der Firma: die Sie zerstören etwas vom Material, auf das sie treffen. Sie
Ionenimplantation. dringen aber vor allem in dieses ein.“ Damit lassen sich
Was es damit auf sich hat, erklärt Dr. Roman Böttger. die oberflächennahen Eigenschaften von Festkörpern
„Unser Hauptgeschäftsfeld ist das sogenannte ‚Defect verändern. Die Dotierung, bei der drei- und fünfwertige
Engineering‘. Einfach ausgedrückt: Wir erzeugen gezielte Elemente wie Bor oder Phosphor in Silizium eingebracht
Defekte im Kristallgitter von Festkörpern und verbessern werden, ist nur eine mögliche Anwendung.
so deren elektronische Eigenschaften.“ Der Physiker ist „Unter Ionenstrahlung treten noch viel mehr Effekte
bereits seit seinem Studium eng mit dem HZDR verbun- auf. So wird zum Beispiel auch das Kristallgitter des
den. Nach Diplomarbeit und anschließender Dissertation Materials gestört und das hat wiederum Auswirkungen
leitete er die vergangenen vier Jahre nicht nur die Gruppe auf die elektrischen Eigenschaften von Bauteilen“, erklärt
Ionenimplantation am Zentrum. Er betreute nebenbei Böttger weiter. „Wenn ein Bauelement, etwa ein Tran-
auch Industrieprojekte für die HZDR Innovation und sistor, ausgeschaltet wird, dann fließt immer noch ein
baute deren Qualitätsmanagementsystem auf. Im April kleines bisschen Strom nach. Der geht einfach verloren.
2018 wechselte er als Direktor für das Geschäftsfeld Die Defekte, die wir durch unsere Ionenimplantation
Ionentechnologie vollständig in das Unternehmen. erzeugen, fangen aber jene Elektronen ein, die für diesen
Verluststrom verantwortlich sind und reduzieren ihn
damit. Die Bauelemente werden dadurch wesentlich ener-
gieeffizienter.“
Den breiten Halbleitermarkt hat das Unternehmen mit
¿
dem Verfahren nicht im Blick. Dafür ist der Prozess, der
immerhin nach einem leistungsfähigen Ionenbeschleu
niger verlangt, viel zu aufwendig. Die HZDR Innovation
hat es stattdessen auf das hochpreisige Segment der Leis-
tungshalbleiter abgesehen. Überall dort, wo Bauelemente
mehrere Kilovolt kontrollieren oder hunderte von Ampere
schalten, ist ihr Verfahren höchstwillkommen. Denn das
„Defect Engineering“ steigert nicht nur die Energieeffizi-
enz, es erhöht auch die Schaltfrequenz um beinahe zwei
Zehnerpotenzen.
18 INSIDERTITELTHEMA
Drei Gründe und der richtige Zeitpunkt
Dass die HZDR Innovation mit dieser Technologie auf Die Erfolgsgeschichte hat ganz nebenbei auch mit dem
das richtige Pferd gesetzt hat, zeigt die lange Kunden- richtigen Moment der Gründung zu tun, Kolitsch macht
liste. Dort tummelt sich alles, was in der Halbleiterwelt daraus keinen Hehl. „Ich will jetzt nicht sagen, wir hätten
Rang und Namen hat. Für ein Forschungszentrum, meint das wohlüberlegt. Wenn ich ehrlich bin, war viel Zufall
Kolitsch, sei das Modell vor allem aus drei Gründen so am Werk. Aber wir sind genau zu dem Zeitpunkt auf den
erfolgreich: „Es gibt die Möglichkeit, zusätzlich Dritt- Markt gekommen, als der Klimaschutz und mit ihm die
mittel einzuwerben. Zweitens hilft es, die Reputation Elektromobilität in den Mittelpunkt der Öffentlichkeit
des Zentrums in der Industrie gewaltig zu erhöhen. Und gerückt sind.“ Mit einer Technologie, die Energieeffizienz
drittens werden die unglaublich teuren Großgeräte auch erhöht, rannte das junge Unternehmen offene Türen ein.
dann genutzt, wenn gerade keine wissenschaftlichen Nach sieben Jahren hat der Gründungsgeschäftsführer
Experimente laufen.“ Mittlerweile ist die Nachfrage so die Zügel aus der Hand gegeben und sich in den Ruhe-
groß, dass die Maschinen im Dreischichtsystem betrieben stand verabschiedet. Seit Oktober 2018 lenkt Björn Wolf
werden. Roman Böttger nimmt sogar noch eine weitere die Geschicke der HZDR Innovation. Am Forschungszen-
Anlage in Betrieb, der Bereich Ionentechnologie hat aus trum hat er dafür einen Teil seiner Aufgaben abgegeben;
selbst erwirtschafteten Mitteln hochmodernes Gerät für um Verträge und Patente kümmert sich jetzt eine eigene
die Serienfertigung gekauft. Abteilung. Aber Technologietransfer und Innovation
liegen weiter in seiner Hand. (Kai Dürfeld)
© André Wirsig
Ihre Gewinne investiert die HZDR Innovation in neue Anlagen – zum Beispiel diesen hochmodernen Waferhandler.
Seit 2018 steht er am Ionenstrahlzentrum.
INSIDER 19MIS
NACHGEFRAGT
SION
AN
Seit Oktober lenkt Dr. Björn Wolf die
Geschicke der HZDR Innovation GmbH.
Im Interview erzählt der Geschäftsführer,
WEN
was ihn antreibt; von neuen Geschäftsfeldern
für den Technologietransfer und vom
Funken, der auf andere Forschungszentren
DUNG
überspringt.
Herr Dr. Wolf, welchen Kurs setzt Welche Geschäftsfelder werden bewerb, immer wieder Projekte mit
die Innovation GmbH unter Ihrer das sein? interessantem Potenzial. Für uns
Führung? Wir haben eine Handvoll viel heißt das, ganz neue Chancen zu
Dr. Björn Wolf: Aktuell ist der Bereich versprechender Produkte wie die entdecken und zu fördern.
Ionenimplantation ganz klar unser Mehrphasen-Strömungssensorik,
Zugpferd. Hier erwirtschaften wir einen Terahertz-Emitter und unseren Sie machen also Forschungsergeb-
rund dreiviertel unseres Umsatzes. Drehmoment-Sensor, für die wir nisse marktfähig?
Das wollen wir ausbauen. Die Poten- aktuell den Markteintritt vorbereiten. Für frühe Stadien der Produktent-
ziale dazu sind gegeben. Nun müssen Hierzu müssen wir nicht nur unsere wicklung fällt es schwer, geeignete
wir die Voraussetzungen schaffen, Vertriebsanstrengungen intensivie- Industriepartner zu gewinnen. Die
um diese noch stärker nutzen zu ren, wir werden auch den unterstüt- Innovation GmbH fungiert deshalb
können. Das heißt vor allem, die zenden Bereich ausbauen. Themen als Inkubator. Wir entwickeln das
Kapazitätsausweitung zusammen mit wie qualifizierte Weiterentwicklung, Produkt, bis es im Kleinserienmaß-
dem Zentrum umzusetzen. So können Produktzertifizierung und Export- stab herstellbar und verkäuflich ist.
mehr Industriekunden bedient wer- kontrolle, aber auch Messebeteiligung Dann wird es entweder zu einem
den. Das wird hauptsächlich in den und Technologiemarketing stehen unserer Geschäftsfelder, oder wir
Händen von Dr. Roman Böttger liegen, auf unserer Agenda. gründen eine neue Firma dafür oder
der als Prokurist und Direktor für das Nachschub kommt außerdem aus es geht in Lizenz an die Industrie.
Geschäftsfeld Ionentechnologie bei der dem HZDR, wo ich ja weiterhin die Mit diesem Modell ist die Innovation
HZDR Innovation GmbH zuständig Stabsabteilung Technologietransfer GmbH übrigens für viele andere Wis-
ist. Für mich geht es nun besonders und Innovation leite. Die Pipeline senschaftseinrichtungen ein Vorbild.
darum, die neuen Geschäftsfelder zu unserer Innovationsmanager ist gut
entwickeln und das Beteiligungsma- gefüllt mit Ideen für neue Anwen-
nagement auszubauen. dungen. Auch liefern ihre Aktivitäten,
etwa der jährliche Innovationswett-
20 INSIDERNACHGEFRAGT
„Was mich antreibt:
Anwendbares Wissen an die
Gesellschaft zurückzugeben,
durch Wertschöpfung neue
Arbeitsplätze zu generieren.“
© André Wirsig
Sie werden von anderen For- hofer-Gesellschaft. Dadurch bauen die Wissenschaft. Davon etwas als
schungszentren angesprochen? wir natürlich unsere Kompetenzen anwendbares Wissen an die Gesell-
Ja, und das nicht nur von Partnern in immer mehr Märkten aus, was schaft zurückzugeben; durch neue
innerhalb der Helmholtz-Gemein- schließlich wieder den Anwendungen Erkenntnisse die Gesundheit zu
schaft. Einige wollen selbst so aus dem HZDR zu Gute kommt. verbessern; durch Wertschöpfung
etwas aufbauen. Andere möchten neue Arbeitsplätze zu generieren;
die Innovation GmbH mitnutzen. So Was treibt Sie persönlich an, Ideen das treibt mich an und in der HZDR
vermarkten wir zum Beispiel seit aus der Forschung in die Märkte zu Innovation GmbH haben wir ideale
Kurzem eine neuartige RFID-Anten- bringen? Möglichkeiten und ein hervorragen-
ne für den Logistikbereich und einen Für mich ist Technologietransfer eine des Team, um den Erfolg von Trans-
durchstimmbaren Frequenzfilter Mission. Vor allem hier in Sachsen ferprojekten zu beeinflussen.
im Kleinserienformat für die Fraun- fließen viele öffentliche Mittel in Das Interview führte Kai Dürfeld.
Neu organisiert
Aus eins mach zwei: Die Aufgaben der bisherigen Erste Anlaufstelle für Rechtsfragen und Verträge, etwa
HZDR-Stabsabteilung Technologietransfer und Recht zu Kooperationen, Käufen, Lizenzen, für Dienst- und
sind neu strukturiert worden. Innovationsmanagement, Werkverträge, sowie zu allen Fragen zu gewerblichen
Existenzgründungen, das Technologiemarketing und die Schutzrechten, Patentanmeldungen, nationalen und
Betreuung der Alumni liegen in den Händen der Abtei- internationalen Verfahren bis hin zum Arbeitnehmer-
lung Technologietransfer und Innovation. Erfindungsrecht ist die Abteilung Recht und Patente.
www.hzdr.de/technologietransfer
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