Die geheime Zutat: Innovationen
Wenn es um die Frage geht, warum bestimmte Branchen in Thüringen erfolgreicher sind als anderswo, kommt man um den Begriff „Innovation“ nicht herum. Dinge, die es noch nicht gibt, möglich zu machen und Dinge, die es schon gibt, besser zu machen, sind grundlegende Eigenschaften, auf die in Thüringen viel Wert gelegt wird. Wir stellen Ihnen drei Bereiche vor, in denen die Innovationskraft Thüringens besonders deutlich wird: in der Materialforschung und –bearbeitung (im Detail: Keramik), in der Optik und Photonik (im Detail: Lasertechnik sowie Strahlformung und –führung) und in der Medizintechnik (im Detail: Sepsisforschung).
Materialien
Traditionell verfügt Thüringen über eine ausgezeichnete Materialkompetenz. Das zeigt sich bereits an der großen Vielzahl unterschiedlicher Materialanbieter in den unterschiedlichen Materialklassen. Materialien und Werkstoffe sind Ausgangspunkt jeglicher Produktinnovation. Elementares Materialwissen sowie Bearbeitungskompetenzen spielen für die zusätzliche Integration von Funktionen, die in den letzten Jahren immer mehr an Bedeutung gewonnen hat, eine essentielle Rolle. Kurz gesagt: neue oder verbesserte Materialien, neue Materialkombinationen und Grenzflächenmodifikationen bzw. -veredelungen sind Basis innovativer Produkte, die durch eine verbesserte Funktionalität bestechen.
- Im Rampenlicht: Keramik und SAPHIR
Welchen Stellenwert die Keramik in Thüringen besitzt, zeigt sich schon daran, dass im März 2023 in Jena und Hermsdorf die 98. Jahrestagung der Deutschen Keramischen Gesellschaft stattfindet – die bedeutendste Keramiktagung in Deutschland, auf der zahlreiche internationale Gäste erwartet werden. Gerade in der Forschung und Entwicklung haben sich in Thüringen starke Bündnisse etabliert, die beispielsweise im vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Forschungsbündnis SAPHIR münden: Ziel des aus knapp 20 Mitgliedern aus Wissenschaft und Wirtschaft bestehenden Bündnisses ist die substantielle Weiterentwicklung des Material- und Herstellungs-Know-hows von Hochleistungskeramiken – mit wichtigen Impulsen für die Energiewende, Elektromobilität, Klimastabilität und Gesundheit. Dafür soll die Region um Hermsdorf als führendes Zentrum der Hochleistungskeramik in Europa etabliert werden.
- Der TRIDELTA CAMPUS Hermsdorf – Zentrum für Innovationen
Die Unternehmen und Einrichtungen am TRIDELTA CAMPUS in Hermsdorf schaffen zukunftsorientierte Lösungen zur Ressourcenschonung und Energieeffizienz, Klimaschutz und Nachhaltigkeit sowie für die Sicherheit und Gesundheit. Hermsdorf als Traditionsstandort ist wie geschaffen dafür: Bereits kurz nach der Gründung der ersten Porzellanmanufaktur im Jahr 1890 wurde Hermsdorf mit der Entwicklung und Fertigung von Elektroporzellan für Isolatoren weltbekannt. Das heißt: Man weiß hier, was man tut. Und blickt so auf eine über 130-jährige Erfahrung zurück, mit der man sich zu allen Zeiten auf das Kommende flexibel einzustellen vermochte. 2010 wurde das Hermsdorfer Institut für Technische Keramik (HITK) Teil der Fraunhofer-Gesellschaft, nachdem man sich erfolgreich mit dem Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) zusammengeschlossen hatte. Die Früchte dieser Fusion zeigten sich dann 2017, als das IKTS den Joseph-von-Fraunhofer-Preis für die Entwicklung der Nanofiltrationsmembran gewonnen hatte.
- Weitere Bündnisse
Neben SAPHIR und dem TRIDELTA CAMPUS Hermsdorf sind noch „Pades – Partikeldesign“ zu nennen, die sich auf Pulversynthese spezialisiert haben. 17 Mitglieder mit einem Gesamtvolumen von 18,4 Mio. Euro gehören dem Bündnis an. Das WIR!-Konsortium „Vogtlandpioniere“ dagegen verfolgt spezielle Innovationen im Bereich Gesellschaft und Kultur und setzt sich unter anderem dafür ein, über die Oberflächenveredelung Bauwerk und Kulturgüter langfristig zu erhalten.
Wer steckt dahinter?
Materialanbieter sind u. a.: Glatt Ingenieurtechnik GmbH, LCP-Laser-Cut-Processing GmbH, TRIDELTA GmbH, Rauschert GmbH und Co. KG
Thüringer Weltmarkt- und Technologieführer bei TRIDELTA sind u. a.: Micro Hybrid GmbH, PI Ceramic GmbH, QSIL GmbH
Thüringer Weltmarkt- und Technologieführer bei Pades – Partikeldesign sind u. a.: Glatt Ingenieurtechnik GmbH, GRAFE Advanced Polymer GmbH, Jenoptik AG, QSIL Ingenieurkeramik GmbH
Optik und Photonik
Die Geschichte der Optik und Photonik in Thüringen reicht Jahrhunderte zurück. Insbesondere in Jena schrieb die Optik eine Erfolgsgeschichte, die ihresgleichen sucht – nicht zuletzt dank Carl Zeiss, Ernst Abbe und Co. Im Jahr 2021 wurde Jena deshalb der Ehrentitel „Historische Stätte der Physik“ durch die Europäische Physikalische Gesellschaft verliehen – als erste Stadt weltweit, die diesen Titel trägt. Durch die Historie siedelten sich in ganz Thüringen eine Vielzahl innovativer kleiner und mittlerer Unternehmen (KMU) an und auch für Start-ups ist Thüringen ein sehr attraktiver Standort.
- Im Rampenlicht: Lasertechnik, Strahlformung und Strahlführung
Optische bzw. photonische Technologien sind Hightech-Technologien. Sie sind eng mit der Elektronik und Präzisionstechnik verbunden. Besondere Kompetenzbereiche sind u. a. Glas- und Kristallentwicklungen, Faserlaser sowie die Strahlführung und -formung, die zum Beispiel in Teilchenbeschleunigern, Quantenkommunikation oder Lithographieanlagen (Schreiben von Mikrochips) ihren Einsatz finden – für die Entwicklungen im Bereich der EUV-Lithographie wurde 2020 sogar ein Team aus Thüringen mit dem Deutschen Zukunftspreis ausgezeichnet. Diese zentrierte Kompetenz ermöglicht es Thüringer Unternehmen oft vorne dabei bzw. Weltspitze zu sein, wenn neue Technologien entwickelt werden – aktuell: in Freiformoptiken, in speziellen Glasfaserentwicklungen und in der Lasertechnik.
- Die Wachstumskerne fo+ und Tailored Optical Fibers
Im Wachstumskern fo+ haben sich neun Unternehmen und zwei Forschungseinrichtungen der Thüringer Photonikbranche zusammengeschlossen. Die Zusammenarbeit hat das Ziel, innovative freiformoptische Systeme zu entwickeln und zu vermarkten. Freiformoptiken ermöglichen die Herstellung komplexer optischer Systeme, die wesentlich kleiner, leichter und funktionaler sind. Dazu entwickeln die Mitglieder die Technologieplattform „Freiformoptik“ in allen Wertschöpfungsstufen weiter (Design, Material, Bearbeitung, Beschichtung, Strukturierung, Systemintegration) und realisieren so im Verbund die Fertigung und den Vertrieb von freiformoptischen Systemen für nationale und internationale Kunden. Der andere Wachstumskern Tailored Optical Fibers besteht aus 18 Unternehmen und drei Forschungsinstituten. Sie entwickelten zusammen eine gemeinsame Technologieplattform für maßgeschneiderte Spezialfasern in neuen Anwendungen. Aus diesen Kooperationen entstanden bzw. entstehen fortwährend innovative Hightech-Produkte wie Hochtemperaturfasern für die Rohstoffexploration, Fasersensoren für die minimalinvasive Chirurgie oder smarte leuchtende Flächen für das Fahrzeuginterieur.
- Die RUBIN-Bündnisse: UKPiño und Quantifisens
Das Förderprogramm RUBIN (Regionale unternehmerische Bündnisse für Innovation) des Bundesministeriums für Bildung und Forschung verbessert die strategische Zusammenarbeit von Unternehmen untereinander sowie mit Hochschulen und Forschungseinrichtungen. Im Mittelpunkt steht die Entwicklung von Innovationen mit hohem Anwendungspotential durch regionale unternehmerische Bündnisse. Im Fokus des RUBIN-Bündnisses UKPiño stehen UltraKurzPulslaser-Innovationen für maßgeschneiderte Anwendungen. 16 Mitglieder treiben Entwicklungen und neue Applikationen von Hightech-UKP-Laser voran und ermöglichen so eine immer bessere Bearbeitung verschiedenster Materialien, insbesondere von Metallen, Gläsern, Halbleitern und Gewebe. Seit Jahren forschen Teams aus Thüringen auf höchstem Niveau an dieser Technologie und wurden 2013 (für die Entwicklung industrietauglicher Ultrakurzpulslaser) mit dem Deutschen Zukunftspreis ausgezeichnet. In einer anderen Sparte ist Quantifisens angesiedelt: Die 13 Mitglieder des Forschung-und-Entwicklung-RUBIN-Bündnisses bauen eine quanteninspirierte, omnifunktionale Fasersensorplattform auf, um angepasste vollintegrierte Sensor-Lösungen für den Einsatz in unterschiedlichen Märkten zur Verfügung zu stellen. Langfristiges Ziel ist dabei auch, Quantentechnologien für einen nachhaltigen Innovationssprung der Fasersensorik zu ermöglichen. Auch hier finden sich einige Preisträger für innovative Technologien wie die Firmen ADVA Optical Networking SE (Thüringer Innovationspreisträger 2021 für „Hochsicheres Kryptomodul für quantensichere Kommunikation in Kritischen Infrastrukturen“) oder Quantum Optics Jena GmbH (IQ Innovationspreis 2022).
Wer steckt dahinter?
Thüringer Weltmarkt- und Technologieführer bei fo+ sind u.a.: asphericon GmbH, Jenoptik AG, ORAFOL Fresnel Optics GmbH
Thüringer Weltmarkt- und Technologieführer bei Tailored Optical Fibers sind u.a.: Grintech GmbH, LASOS Lasertechnik GmbH, VACOM GmbH, piezosystem Jena GmbH
Thüringer Weltmarkt- und Technologieführer im RUBIN-Bündnis UKPiño sind u.a.: Active Fiber Systems GmbH, Asclepion GmbH, asphericon GmbH, LAYERTEC GmbH, Jenoptik AG, Schott AG
Thüringer Weltmarkt- und Technologieführer im RUBIN-Bündnis Quantifisens sind u.a.: Grintech GmbH, LASOS Lasertechnik GmbH, Active Fiber Systems GmbH, ADVA Optical Networking SE
Medizintechnik
Die Medizintechnik in Thüringen steht in enger Verbindung mit in dieser Sparte weltweit bedeutenden Unternehmen: die Bauerfeind AG aus Zeulenroda und die Carl Zeiss Meditec AG mit Hauptsitz in Jena. Auf wissenschaftlicher Seite ist das CSCC in Jena hervorzuheben – das Center for Sepsis Control und Care. Das Zentrum im Universitätsklinikum Jena (UKJ) koordiniert den Forschungsschwerpunkt Sepsis und Infektionsmedizin, sorgt für eine strukturierte Ausbildung des wissenschaftlichen Nachwuchses, verbessert die Versorgung und informiert die Allgemeinheit über lebensbedrohliche Infektionen und Sepsis. Für Aufsehen sorgte 2022 die Carl Zeiss Microscopy GmbH. Sie hat für ihre Entwicklungen zur Gitter-Lichtblatt-Mikroskopie den Deutschen Zukunftspreis gewonnen. Die neue Technik ermöglicht Untersuchungen kleinster lebender Strukturen, ohne sie dabei zu schädigen.
Thüringen ist damit das Bundesland mit den meisten Auszeichnungen beim Deutschen Zukunftspreis.
- Im Rampenlicht: Sepsis
Die Sepsis (auch Blutstrominfektion genannt) ist ein lebensbedrohlicher Zustand – er entsteht, wenn die körpereigenen Abwehrreaktionen gegen eine Infektion die eigenen Gewebe und Organe schädigen. Die Sepsis ist eine der schwersten Komplikationen von Infektionskrankheiten, die durch Bakterien, Viren, Pilze oder Parasiten ausgelöst werden. Eine Sepsis muss immer als Notfall behandelt werden. 2017 erklärte die WHO, dass die Behandlung und Bekämpfung einer Sepsis zu den Prioritäten in den Gesundheitssystemen der Mitgliedsstaaten werden muss – um Prävention, Diagnostik, Therapie, Erfassung und Nachsorge von Sepsis-Patienten und -Patientinnen zu verbessern.
- Forschungscampus InfectoGnostics
Am Forschungscampus InfectoGnostics in Jena (30 Mitglieder) werden lichtbasierte und molekularbiologische Verfahren entwickelt und kombiniert, um Infektionserreger (Viren, Bakterien und Pilze) und deren Antibiotikaresistenzen zuverlässig zu detektieren. Durch die zunehmende Resistenz der Erreger und der damit aufkommenden globalen Bedrohung, die von ihnen ausgeht, wird es zunehmend wichtiger, die Erreger eindeutig aufzuspüren und zu bekämpfen. Das gelingt mit einer modernen Infektionsdiagnostik, die nicht-invasive und patientenschonende Lösungen parat hat, die schnell, kostengünstig und vor Ort die Erreger und ihr Resistenzpotential detektieren können. Hier bietet Jena als wichtiger Standort für Forschung und Entwicklung in der Photonik und Biotechnologie besonders günstige Voraussetzungen, um völlig neue diagnostische Lösungen bis zu marktreifen Diagnostikprodukten zu entwickeln.
- Das RUBIN-Bündnis ATHANA
Das Bündnis „Antifungale Therapieansätze durch nanopartikelbasierte Zielsteuerung von Wirkstoffen“ (ATHANA) aus 8 Partnern hat das Ziel, eine nanopartikelbasierte Plattformtechnologie zu entwickeln, die innovative Therapieansätze zur Behandlung von Infektionskrankheiten ermöglicht. Pharmakologische Probleme von anti-infektiven Therapien sollen so gelöst werden und Wirkstoffe zum Einsatz kommen, die aufgrund ihrer Nebenwirkungen im aktuellen klinischen Setting bislang nicht anwendbar sind. Ein industriegetriebener Thüringer Schwerpunkt im Bereich Infektionstherapie soll weiter auf- und ausgebaut werden.
Wer steckt dahinter?
Thüringer Weltmarkt- und Technologieführer bei ATHANA sind u.a.: Dyomics GmbH
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