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Innovationspreis - BOA - Baden-Württembergisches Online-Archiv

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<strong>Innovationspreis</strong><br />

Dokumentation 2005<br />

des Landes<br />

<strong>Baden</strong>-Wür t temberg<br />

- Dr.-Rudolf-Eberle-Preis -


<strong>Innovationspreis</strong> des Landes<br />

<strong>Baden</strong>-Württemberg<br />

-Dr.-Rudolf-Eberle-Preis- 2005<br />

Dokumentation<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg<br />

1


2<br />

Impressum<br />

Herausgeber:<br />

Regierungspräsidium Stuttgart<br />

Referat 22 / Sachgebiet Technik, Patente<br />

Willi-Bleicher-Straße 19<br />

70174 Stuttgart<br />

Tel.: 0711/123-2602<br />

Fax: 0711/123-2560<br />

im Auftrag des<br />

Wirtschaftsministeriums<br />

<strong>Baden</strong>-Württemberg<br />

Theodor-Heuss-Straße 4<br />

70174 Stuttgart<br />

Bearbeitung:<br />

Regierungspräsidium Stuttgart<br />

Dipl.-Phys. Eberhard Gaißer<br />

Dipl.-Ing. Helmut Jahnke<br />

Dipl.-Wirtsch.-Ing. (FH) Walter Kälber<br />

Dipl.-Ing. Gerhard Haug<br />

Günter Baumgärtner<br />

Sindhu Pinakattu<br />

Gestaltung:<br />

Rolf Ellwanger,<br />

Wirtschaftsministerium <strong>Baden</strong>-Württemberg<br />

Gesamtherstellung:<br />

Pfitzer Druck GmbH<br />

Bildnachweis:<br />

Abbildungen nach Vorlagen der betreffenden<br />

Unternehmen sowie nach Fotos von Karl Fisch,<br />

Regierungspräsidium Stuttgart.<br />

Texte:<br />

Die Angaben zu den vorgestellten Produkten und<br />

Verfahren, sowie zur Marktsituation und zu<br />

Konkurrenzunternehmen beruhen auf Angaben der<br />

ausgezeichneten Unternehmen (Kenntnisstand zum<br />

20. September 2005). Das Regierungspräsidium<br />

Stuttgart übernimmt dafür keine Gewähr.<br />

Den Text der Broschüre finden Sie auch im Internet<br />

unter http://www.wm.baden-wuerttemberg.de.<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg<br />

Verteilerhinweis<br />

Diese Informationsschrift wird von der Landesregierung<br />

in <strong>Baden</strong>-Württemberg im Rahmen ihrer verfassungsgemäßen<br />

Verpflichtung zur Unterrichtung<br />

der Öffentlichkeit herausgegeben. Sie darf weder<br />

von Parteien noch von deren Kandidatinnen und<br />

Kandidaten oder Helferinnen und Helfern während<br />

eines Wahlkampfes zum Zwecke der Wahlwerbung<br />

verwendet werden. Dies gilt für alle Wahlen.<br />

Missbräuchlich ist insbesondere die Verteilung auf<br />

Wahlveranstaltungen an Informationsständen der<br />

Parteien sowie das Einlegen, Aufdrucken und<br />

Aufkleben parteipolitischer Informationen oder<br />

Werbemittel.<br />

Untersagt ist auch die Weitergabe an Dritte zum<br />

Zwecke der Wahlwerbung. Auch ohne zeitlichen<br />

Bezug zu einer bevorstehenden Wahl darf die<br />

vorliegende Druckschrift nicht so verwendet werden,<br />

dass dies als Parteinahme des Herausgebers<br />

zugunsten einzelner politischer Gruppen verstanden<br />

werden könnte. Diese Beschränkungen gelten unabhängig<br />

vom Vertriebsweg, also unabhängig davon,<br />

auf welchem Wege und in welcher Anzahl diese<br />

Informationsschrift dem Empfänger zugegangen ist.<br />

Erlaubt ist jedoch den Parteien, diese<br />

Informationsschrift zur Unterrichtung ihrer<br />

Mitglieder zu verwenden.


Inhaltsverzeichnis<br />

Einleitung 4<br />

Übersicht der Preisträger 2005 6<br />

Übersicht der Anerkennungen 2005 7<br />

Vorstellung der Preise 2005 9<br />

Vorstellung der<br />

Anerkennungen 2005 21<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg 3


4<br />

Einleitung<br />

Auf Vorschlag des Ministers für Wirtschaft, Mittelstand<br />

und Technologie, Dr. Rudolf Eberle, beschloss<br />

die Landesregierung am 22. Oktober 1984 die<br />

Vergabe eines <strong>Innovationspreis</strong>es für kleine und<br />

mittlere Unternehmen.<br />

Dr. Rudolf Eberle verstarb am 17. November 1984<br />

unerwartet. Mit der Bezeichnung „<strong>Innovationspreis</strong><br />

des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg - Dr.-Rudolf-Eberle-<br />

Preis -“ wird an die Verdienste, die er sich als Wirtschaftsminister<br />

insbesondere um den Mittelstand<br />

erworben hat, erinnert.<br />

Der Preis wird seit 1985 alljährlich vergeben an im<br />

Land ansässige kleinere und mittlere Unternehmen<br />

aus Industrie, Handwerk sowie technologischer<br />

Dienstleistung für beispielhafte Leistungen bei der<br />

Entwicklung neuer Produkte, Verfahren und technologischer<br />

Dienstleistungen oder bei der Anwendung<br />

moderner Technologien in Produkten, Produktion<br />

oder Dienstleistungen. Mit der Auszeichnung sollen<br />

herausragende Bemühungen mittelständischer<br />

Unternehmen um Entwicklung und Anwendung<br />

neuer Technologien eine öffentliche Anerkennung<br />

finden.<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg<br />

Es werden Preisgelder von insgesamt 50.000 Euro<br />

sowie Urkunden vergeben.<br />

Bewerbungen für den <strong>Innovationspreis</strong> werden von<br />

folgenden Organisationen der Wirtschaft entgegengenommen:<br />

• <strong>Baden</strong>-Württembergischer Handwerkstag e.V.<br />

• <strong>Baden</strong>-Württembergischer Industrie- und<br />

Handelskammertag<br />

• Landesverband der <strong>Baden</strong>-Württembergischen<br />

Industrie e.V.<br />

Das Wirtschaftministerium hat das Regierungspräsidium<br />

Stuttgart mit der organisatorischen Durchführung<br />

beauftragt.<br />

Über die Vergabe des Preises entscheidet ein<br />

Preiskomitee. Es bewertet den Wettbewerbsbeitrag<br />

nach folgenden Kriterien:<br />

• Technischer Fortschritt<br />

• Besondere unternehmerische Leistung<br />

• Wirtschaftlicher Erfolg<br />

Die Bewerbung muss alle 3 Kriterien erfüllen.<br />

Der Wirtschaftsminister gibt die Preisträger bekannt<br />

und verleiht die Preise in einer öffentlichen<br />

Veranstaltung.<br />

Juryarbeit


Die Mitglieder des Preiskomitees:<br />

Dr.-Ing. Rolf-Jürgen Ahlers<br />

Geschäftsführender Gesellschafter der<br />

ASG Luftfahrttechnik und Sensorik GmbH<br />

Dr. Friedrich Bullinger (Vorsitz)<br />

Ministerialdirektor im Wirtschaftsministerium<br />

<strong>Baden</strong>-Württemberg<br />

Senator e. h., Generalkonsul,<br />

Prof. Dr. h.c. Viktor Dulger (Stv. Vorsitz)<br />

Geschäftsführender Gesellschafter<br />

der ProMinent Dosiertechnik GmbH<br />

Prof. Dr.-Ing. Peter Kern<br />

Fraunhofer-Institut für<br />

Arbeitswirtschaft und Organisation<br />

Klaus Köster<br />

Leiter der Wirtschaftsredaktion<br />

der Stuttgarter Nachrichten<br />

Prof. Dr. Dr. h.c. mult. Johann Löhn<br />

Regierungsbeauftragter für<br />

Technologietransfer <strong>Baden</strong>-Württemberg<br />

Bernhard Pfeffer<br />

Handwerksverband Metallbau und Feinwerktechnik<br />

<strong>Baden</strong>-Württemberg<br />

Dr. Hartmut Richter<br />

Hauptgeschäftsführer des<br />

<strong>Baden</strong>-Württembergischen Handwerktages e.V.<br />

Dem Regierungspräsidium Stuttgart lagen 2005<br />

insgesamt 75 Bewerbungen vor.<br />

Das Preiskomitee hat den <strong>Innovationspreis</strong> 2005<br />

fünf Unternehmen zuerkannt.<br />

Der Geldpreis wurde aufgeteilt in<br />

1 x 20.000 €,<br />

1 x 15.000 € und<br />

3 x 5.000 €.<br />

Die Preise wurden am 25. November 2005 in<br />

einer öffentlichen Veranstaltung verliehen.<br />

Die Wettbewerbsbeiträge der Preisträger sowie der<br />

Bewerber, die eine Anerkennung erhalten, werden<br />

in dieser Broschüre dokumentiert.<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg 5


6<br />

Preisträger 2005<br />

HPI Härle Produktentwicklung<br />

Röttinger Straße 38<br />

73441 Bopfingen<br />

Tel.: 07362/921287<br />

Fax: 07362/919287<br />

www.haerleproduktentwicklung.de<br />

Schallabsorptions- und<br />

Hitzeschild aus Poroblech<br />

CEOS Corrected Electron<br />

Optical Systems GmbH<br />

Englerstraße 28<br />

69126 Heidelberg<br />

Tel.: 06221/89467-0<br />

Fax: 06221/89467-29<br />

www.ceos-gmbh.de<br />

Korrektor für<br />

höchstauflösende<br />

Elektronenmikroskope<br />

Lipp GmbH<br />

Anlagenbau und Umwelttechnik<br />

Industriestraße 36<br />

73497 Tannhausen<br />

Tel.: 07964/9003-0<br />

Fax: 07964/9003-27<br />

www.lipp-system.de<br />

Duplex-Werkstoff für Behälter<br />

und Tanks<br />

Revolux GmbH<br />

Stafflenbergstraße 24<br />

70184 Stuttgart<br />

Tel.: 0711/997997-30<br />

Fax: 0711/997997-33<br />

www.revolux.de<br />

Elektronisches Vorschaltgerät<br />

zur Nachrüstung von<br />

Leuchtstofflampen<br />

team2work GbR<br />

Hildastraße 16<br />

76571 Gaggenau<br />

Tel.: 07225/9181939<br />

Fax: 07225/9181950<br />

www.team2work.de<br />

Sicherer, mobiler<br />

EDV-Fernzugriff<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg


Anerkennungen 2005<br />

J. Dittrich Elektronic<br />

GmbH & Co. KG<br />

Bahnhofstraße 67<br />

76532 <strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong><br />

Tel.: 07221/64103<br />

Fax: 07221/17103<br />

www.dittrich-systeme.de<br />

Luftgüte-Ampel<br />

C. & E. FEIN GmbH<br />

Leuschnerstraße 43<br />

70176 Stuttgart<br />

Tel.: 0711/6665-0<br />

Fax: 0711/6665-249<br />

www.fein.de<br />

Compact-Winkelschleifer<br />

Oskar Frech GmbH + Co. KG<br />

Schorndorfer Straße 32<br />

73614 Schorndorf<br />

Tel.: 07181/702-0<br />

Fax: 07181/702-140<br />

www.frech.com<br />

Servoelektrische Antriebstechnik<br />

für Warmkammer-<br />

Druckgießmaschinen<br />

Karl-Heinz Häussler GmbH<br />

In der Vorstadt<br />

88499 Altheim-Heiligkreuztal<br />

Tel.: 07371/9377-0<br />

Fax: 07371/9377-40<br />

www.haeussler-gmbh.de<br />

Automatisierter Holzbackofen<br />

HOUSE-WARE<br />

GmbH & Co. KG<br />

Moltkestraße 32-34<br />

78532 Tuttlingen<br />

Tel.: 07461/966490<br />

Fax: 07461/9664920<br />

www.house-ware.de<br />

Sammelgerät für Streuobst<br />

IEF Werner GmbH<br />

Wendelhofstraße 6<br />

78120 Furtwangen<br />

Tel.: 07723/925-319<br />

Fax: 07723/925-300<br />

www.ief-werner.de<br />

Test-Handling-System<br />

Klaus Lauf<br />

Entwicklungswerkstätte<br />

Eugenstraße 40<br />

72072 Tübingen<br />

Tel.: 07071/35429<br />

Fax: 07071/360744<br />

Inaktivierung des Cytomegalie-<br />

Virus in der Muttermilch<br />

Paradigma Energie- und<br />

Umwelttechnik GmbH & Co. KG<br />

Ettlinger Straße 30<br />

76307 Karlsbad<br />

Tel.: 07202/922-0<br />

Fax: 07202/922-100<br />

www.paradigma.de<br />

Thermische Solaranlage ohne<br />

Frostschutzmittel<br />

RENA Sondermaschinen GmbH<br />

Ob der Eck 5<br />

78148 Gütenbach<br />

Tel.: 07723/9313-0<br />

Fax: 07723/9313-50<br />

www.rena.de<br />

Nasschemisches Kantenätzen im<br />

Durchlaufverfahren für Solarzellen<br />

United Planet GmbH<br />

Heinrich-von-Stephan-Straße 25<br />

79100 Freiburg<br />

Tel.: 0761/20703-418<br />

Fax: 0761/20703-530<br />

www.unitedplanet.de<br />

Einfach bedienbares<br />

Unternehmensportal<br />

VACUUBRAND<br />

GMBH + CO KG<br />

Alfred-Zippe-Straße 4<br />

97877 Wertheim<br />

Tel.: 09342/808-240<br />

Fax: 09342/808-342<br />

www.vacuubrand.de<br />

Chemie-Vakuumpumpstand<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg 7


8<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg


Die Preise<br />

2005<br />

Schallabsorptions- und Hitzeschild<br />

aus Poroblech 10<br />

Korrektor für höchstauflösende<br />

Elektronenmikroskope 12<br />

Duplex-Werkstoff für Behälter<br />

und Tanks 14<br />

Elektronisches Vorschaltgerät<br />

zur Nachrüstung von Leuchtstofflampen 16<br />

Sicherer, mobiler EDV-Fernzugriff 18<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg 9


10<br />

Schallabsorptions-und Hitzeschild aus<br />

Poroblech<br />

HPI Härle Produktentwicklung<br />

Bopfingen<br />

Das neu entwickelte Poroblech ermöglicht eine kostengünstige und optimale Abschirmung<br />

von Wärme- und Schallquellen in verschiedensten Einsatzbereichen. Es findet<br />

Anwendung beispielsweise im Automobilbereich bei Abgaskrümmern, Turboladern<br />

und Abgasrückführungen. Weitere Einsatzfelder sind Haushalts- und Elektrogeräte wie<br />

Elektroherde, Wasch- und Spülmaschinen, Kühlschränke sowie Heizungsanlagen.<br />

Aber auch in Metalldecken und Wandverkleidungen von Bauwerken kann das Poroblech<br />

mit seinen schall- und wärmedämmenden Eigenschaften integriert werden.<br />

Während herkömmliche Schall- und Hitzeschilder aufwendig in mehrlagigem Verbundmaterial<br />

aus Blech und Dämmstoff hergestellt werden müssen, wird Poroblech<br />

durch Versintern von metallischen Gewebelagen mit anschließendem Walzen hergestellt.<br />

Besonders vorteilhaft sind dabei die sehr guten Umformeigenschaften. Das Poroblech<br />

kann als Trägermaterial mit anderen Medien beschichtet und kombiniert werden.<br />

Hervorzuheben ist neben der kostengünstigen Herstellung im Sinterverfahren mit<br />

anschließendem Walzen auch die doppelte Funktionalität als Wärme- und Hitzeschild.<br />

Für den Einsatz unter hohen Temperaturen ist auch eine Edelstahlausführung möglich.<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg


Ausgangslage<br />

Zwei von der Industrie geforderte Kriterien an<br />

Abschirmbleche - unabhängig vom Einsatzbereich -<br />

sind Schallabsorption und Wärmeisolierung. Dadurch<br />

soll vor allem mehr Sicherheit aber auch größerer<br />

Komfort erreicht werden.<br />

In Zeiten der Globalisierung und hohem Wettbewerbsdruck<br />

sind die Automobilbranche und ihre<br />

Zulieferer verstärkt an Produkten interessiert, die zu<br />

einer besseren Wertschöpfung beitragen. Deshalb besteht<br />

laufend Bedarf an Produkten, die in Funktionalität,<br />

Umformbarkeit und Preis höchsten Ansprüchen<br />

genügen.<br />

Herkömmliche Schall- und Hitzeschilder werden aufwändig<br />

in mehrlagigem Verbundmaterial aus Blech<br />

und Dämmstoff hergestellt. Alle Teile werden einzeln<br />

hergestellt, geformt und zusammengebördelt. Die<br />

Werte für Schallabsorption und Hitzeisolierung lassen<br />

dennoch zu wünschen übrig.<br />

Hier sollte mit einem neuen Produkt aus einem einzigen,<br />

leicht umformbaren Material Abhilfe geschaffen<br />

werden.<br />

Die Innovation<br />

Das neuentwickelte Poroblech bietet zweifache Funktionalität,<br />

nämlich ideale Schall- und Wärmedämmung<br />

in einem einzigen Produkt, ist kostengünstig<br />

herstellbar, leicht umzuformen und äußerst vielfältig<br />

einsetzbar. Es kann als Abschirmblech in der Automobilindustrie,<br />

Haushaltsindustrie und in Bauwerken<br />

eingesetzt werden.<br />

Es wird durch Versintern von metallischen Gewebelagen<br />

mit anschließendem Walzen hergestellt. Dadurch<br />

erhält es einen blechartigen, mechanisch festen<br />

Verbund und Oberfläche. Es kann aus Stahl, Edelstahl,<br />

Aluminium oder Kunststoff hergestellt werden.<br />

Auf Grund seiner mechanischen Festigkeit lässt sich<br />

das Blech hervorragend umformen, z.B. tiefziehen,<br />

biegen, stanzen, bördeln, schweißen, laserschneiden.<br />

Das metallische Gewebe wird wie ein textiles<br />

Gewebe hergestellt. Durch das Versintern der nebeneinander<br />

liegenden Schussdrähte, die im Wechsel<br />

über und unter dem Kettdraht verlaufen, erhält das<br />

Gewebe eine sehr hohe Porosität. Das Versintern des<br />

Gewebes erfolgt in einem Hochtemperatur-, Vakuumoder<br />

Durchlaufofen, in dem das Gewebe unter Druck<br />

und Temperatur versintert wird. Nach dem Versintern<br />

wird das Gewebe durch Walzen verdichtet. Beim<br />

Walzen wird der Abstand der Drähte verringert und<br />

so die gewünschte Porosität eingestellt. Die Porosität<br />

beeinflusst sehr stark die Schallabsorption und die<br />

Wärmeisolierung.<br />

Die Vorteile von Poroblech<br />

• Abschirmung von Wärme- und Schallquellen in<br />

einem Material.<br />

• Hervorragende Schallabsorptions- und Hitzeschildfunktion.<br />

• Beste Umformeigenschaften.<br />

• Kann als Trägermaterial mit anderen Medien<br />

beschichtet werden.<br />

• Kostengünstigere Herstellung als bisherige<br />

Lösungen.<br />

• Für höchste Temperaturen Ausführung in<br />

Edelstahl möglich.<br />

Schallabsorption<br />

Durch die sich im Poroblech gebildeten Spalten und<br />

Hohlräume zwischen den Drähten dringen die<br />

Schallwellen ein, dabei erfahren die schwingenden<br />

Luftmoleküle einen Reibungswiderstand, der sich in<br />

Wärme umwandelt. Die Reibungswärme und die<br />

Wärme in der Druckamplitude der Schallwelle werden<br />

durch die gute Wärmeleitfähigkeit des Metalls<br />

rasch abgeleitet und tragen somit zu einer hohen<br />

Schallabsorption bei.<br />

Wärmeisolierung<br />

Für die gute Wärmeisolierung sorgt die zwischen den<br />

Drähten eingefangene Luft. Ursache dafür ist die sehr<br />

geringe Wärmeleitfähigkeit der Luft.<br />

Die Oberfläche ist trotz Ihrer Oberflächenstruktur<br />

sehr glatt und sieht ästhetisch aus. Das Poroblech<br />

wurde von mehreren Instituten auf seine Schallabsorptions-<br />

und Hitzeschildfunktion untersucht und<br />

als hervorragend eingestuft. Maßgebliche Automobilkonzerne<br />

bestätigten nach Messreihen die herausragenden<br />

Eigenschaften und kostengünstigere Herstellung.<br />

Es kann als Trägermaterial mit anderen absorbierenden<br />

Medien beschichtet werden.<br />

Das Unternehmen<br />

Die HPI Härle Produktentwicklung wurde 1996 als<br />

Ingenieurbetrieb gegründet. Firmenchef Dipl.-Ing.<br />

Hans A. Härle war zuvor Forschungsleiter im Bereich<br />

Formteile bei den Schwäbischen Hüttenwerken<br />

(MAN). Die Kernkompetenz der Firma ist die<br />

Entwicklung von innovativen Produkten und Patenten<br />

für Lösungen im Automobilbereich. Seit der<br />

Gründung hat Herr Härle sich mit seinem fünfköpfigen<br />

Team zu einem wichtigen Spezialisten für Motoren-<br />

und Antriebsteile in Deutschland entwickelt.<br />

Fast alle in Deutschland produzierten Kraftfahrzeuge<br />

enthalten von Härle entwickelte Einzelteile.<br />

Neben dem neu entwickelten Poroblech sind dies der<br />

Sintermetallrussfilter für PKW und LKW sowie der<br />

Krümmer-Katalysator. Er hält rund 120 nationale und<br />

internationale Patente und hat zahlreiche Preise und<br />

Auszeichnungen für seine Innovationen erhalten.<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg<br />

11


12<br />

Korrektor für höchstauflösende<br />

Elektronenmikroskope<br />

CEOS Corrected Electron Optical Systems GmbH<br />

Heidelberg<br />

Mit der systematischen und mathematisch fundierten Entwicklung immer besserer<br />

Lichtmikroskope vor ca. 150 Jahren wurde der Grundstein gelegt für den Vorstoß in<br />

den Mikrokosmos. Durch die Erfindung des Elektronenmikroskops vor mehr als 70<br />

Jahren wurde das Tor zum „Nanokosmos“ geöffnet. Das Vordringen in die atomare<br />

Welt, d. h. die Sichtbarmachung der Atome, wurde aber durch die unzureichende<br />

Qualität der elektronenoptischen Linsen über lange Zeit begrenzt und nur durch aufwändige<br />

Bildgebungsverfahren oder sehr teure Hochspannungsmikroskope (deren<br />

Elektronen eine noch kleinere Wellenlänge besitzen) ermöglicht.<br />

Für die heutige Materialforschung, Halbleiterentwicklung und Nanotechnologie ist der<br />

„Blick“ in den atomaren Aufbau der Materie eine wichtige Voraussetzung, um über<br />

Abbildungsverfahren und analytische Techniken mit atomarer Auflösung ein besseres<br />

Verständnis des Aufbaus und den damit verbundenen Materialeigenschaften im sub-<br />

Nanometer Bereich zu gewinnen. Durch die von CEOS entwickelten und gefertigten<br />

Korrektoren, die von den Herstellern von Elektronenmikroskopen weltweit eingesetzt<br />

werden, gelang es, die Auflösung moderner Elektronenmikroskope unter die Grenze<br />

von 0,1 nm zu drücken.<br />

Links: Transmissionselektronenmikroskop mit Korrektor<br />

Rechts: Siliziumprobe mit Defekten in der Kristallstruktur<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg


Ausgangslage<br />

Die Elektronenoptik ist zur Zeit noch weit davon<br />

entfernt, das durch die kurze Wellenlänge der<br />

Elektronenstrahlen prinzipiell mögliche hohe Leistungspotential<br />

zu realisieren und für entsprechende<br />

Anwendungen nutzbar zu machen. Der Grund dafür<br />

liegt in der außerordentlich schlechten optischen<br />

Qualität der Elektronenlinsen. Da magnetische Felder<br />

auf Elektronenstrahlen wie ein brechendes Medium<br />

wirken, werden Elektronenlinsen mit Hilfe geeignet<br />

geformter zylindersymmetrischer Magnetfelder<br />

realisiert. Diese sog. Rundlinsen wurden seit dem Beginn<br />

der Elektronenoptik stetig optimiert und seit<br />

rund zwei Jahrzehnten ist ein Endstand erreicht. Dies<br />

deshalb, weil selbst die besten Konstruktionen aufgrund<br />

physikalischer Prinzipien unvermeidbar hohe<br />

Linsenfehler (Aberrationen) aufweisen.<br />

Seit der Veröffentlichung von Prof. Scherzer im Jahr<br />

1936 (!) ist bekannt, dass man in der Elektronenoptik<br />

die inhärent vorhandenen Abbildungsfehler, die<br />

sphärische und die chromatische Aberration, nicht<br />

durch eine geeignete Linsenkombination - wie in der<br />

Lichtoptik üblich - korrigieren kann.<br />

Die in der Lichtoptik benutzte Technik der geeigneten<br />

Kombination von Linsen zur Kompensation von<br />

Linsenfehlern ist in der Elektronenoptik nicht anwendbar,<br />

weil es prinzipiell nicht möglich ist, auf der<br />

Basis üblicher elektromagnetischer Rundlinsen die<br />

für ein fehlerkompensierendes System erforderliche<br />

Zerstreuungslinse zu bauen. Scherzer hat 1947 in<br />

einer theoretischen Arbeit gezeigt, dass dies jedoch<br />

grundsätzlich möglich sein sollte, wenn das Linsensystem<br />

unrunde Elemente, das heißt Multipollinsen<br />

enthält.<br />

Eine Fehlerkorrektur mit Hilfe von Multipollinsen ist<br />

seit den Siebzigerjahren mehrfach versucht worden.<br />

Allerdings sind sämtliche Versuche, die Korrektur<br />

mit Quadrupol-Oktupol-Systemen durchzuführen,<br />

gescheitert. Die Gründe dafür lagen darin, dass die<br />

Systeme aus unbeherrschbar vielen Elementen bestanden,<br />

deren Felder extrem stabil sein mussten.<br />

Hinzu kam, dass die Systeme nicht hinreichend genau<br />

justiert werden konnten, weil es kein Diagnoseverfahren<br />

gab, mit dessen Hilfe man den Justierzustand<br />

eindeutig und genügend schnell bestimmen und in<br />

definierter Weise verändern konnte. Aufgrund dieser<br />

Schwierigkeiten und der Misserfolge aller Korrekturversuche<br />

bildete sich während der Achtzigerjahre in<br />

Fachkreisen die Meinung, dass die Korrektur technisch<br />

kaum jemals zu realisieren sei und selbst wenn<br />

sie jemals gelingen sollte, wäre der Aufwand so groß,<br />

dass der Korrektor niemals in einem kommerziellen<br />

Routinegerät eingesetzt werden könnte.<br />

Die Innovation<br />

Infolge der rapiden technologischen Fortschritte, war<br />

es der Firma CEOS möglich, eine Reihe der<br />

Probleme, die frühere Ansätze hatten scheitern lassen,<br />

zu lösen. Außerdem gelang es, einen wesentlich<br />

einfacheren Korrektor zu berechnen, der es erlaubte,<br />

den Öffnungsfehler (sphärische Aberration) der<br />

Objektivlinse eines kommerziellen Transmissionselektronenmikroskops<br />

(TEM) zu beseitigen. Das Ziel<br />

war dabei von vornherein, ein für die Materialforschung<br />

direkt einsetzbares korrigiertes Elektronenmikroskop<br />

zu bauen, um damit zu zeigen:<br />

1. dass in der Elektronenoptik Aberrationskorrektur<br />

grundsätzlich möglich ist,<br />

2. dass die entsprechende Technik kompatibel mit<br />

kommerziellen Geräten konstruiert und gefertigt<br />

werden kann und<br />

3. dass die Vorteile der Korrektur unmittelbar<br />

durch herausragende Resultate bei der<br />

Anwendung auf reale Forschungsprobleme<br />

gezeigt werden können.<br />

Dieses oben skizzierte Ziel wurde voll und ganz<br />

erreicht.<br />

Das Unternehmen<br />

Die CEOS GmbH wurde im Sommer 1996 von den<br />

beiden Geschäftsführern Dr. M. Haider und Dr. J.<br />

Zach und zwei weiteren Anteilseignern gegründet.<br />

Von den damals 4 Mitarbeitern hat sich die Firma auf<br />

heute 24 vergrößert. Damit einher ging der Bau eines<br />

eigenen Firmengebäudes mit eigenen Werkstätten<br />

und 4 Labors, um den 4 Elektronenmikroskop-Herstellern,<br />

die es weltweit gibt (JEOL, Hitachi, FEI und<br />

ZEISS), die Entwicklung von speziellen Korrektoren<br />

anbieten und später auch die Korrektoren produzieren<br />

und liefern zu können. Heute hat das Unternehmen<br />

mit allen vier Herstellern von Elektronenmikroskopen<br />

vertraglich abgesicherte Geschäftsbeziehungen<br />

und ist außerdem auch vom Department of Energy<br />

der USA beauftragt worden, einen Korrektor, der<br />

sowohl die sphärische als auch die chromatische<br />

Aberration korrigiert für ein neues hochauflösendes<br />

TEM zu entwickeln und mehrfach zu bauen.<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg<br />

13


14<br />

Duplex-Werkstoff für Behälter und Tanks<br />

Lipp GmbH<br />

Anlagenbau und Umwelttechnik<br />

Tannhausen<br />

Beim Bau von großen Behältern und Anlagen für feste, flüssige und gasförmige Stoffe<br />

aus Industrie, Landwirtschaft und Kommunen zeigt sich bezüglich der Materialwahl in<br />

der Praxis, dass im Behälter- bzw. Tankinneren aggressive Medien (Flüssigkeiten<br />

und/oder Gase) auftreten können, die eine ausreichende Beständigkeit des Stahls verlangen.<br />

Im Bereich der Lagerung von Flüssigkeiten sind an das Material oft hohe<br />

Ansprüche gestellt, so dass spezielle Edelstähle verlangt werden.<br />

Ein bereits früher entwickeltes Lipp-Doppelfalz-System ermöglicht eine automatisierte<br />

Fertigung großer Stahl- und Edelstahlbehälter vor Ort, also beim Kunden. Es ist flexibel<br />

zum einen in Bezug auf Größe aber auch hinsichtlich der verwendbaren Werkstoffe<br />

wie Stähle und Edelstähle. Ein großer Tank muss aufgrund der Statik aus einem ausreichend<br />

dicken Edelstahlblech erstellt werden, was sehr hohe Kosten mit sich bringt.<br />

Der neu entwickelte Duplex-Werkstoff „Verinox“ verbindet ein als Trägermaterial für<br />

den Tank nötiges verzinktes Blech, das je nach Statik eine Stärke von 1,5 bis 4 mm hat,<br />

mit einem sehr dünnen - nur ca. 0,3 mm starken Edelstahlband. Da Edelstahl vom<br />

Kunden verlangt ist, kann mit dem neuen Material dessen Blechstärke von bis zu<br />

4 mm auf ca. 0,3 mm reduziert werden. Durch die Verringerung des Edelstahlbedarfs<br />

entsteht ein enormer Kostenvorteil.<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg


Ausgangslage<br />

Im Bereich des Baus von großen Behältern und Anlagen<br />

für feste, flüssige und gasförmige Stoffe aus<br />

Industrie, Landwirtschaft und Kommunen zeigt sich<br />

bezüglich der Materialwahl in der Praxis, dass einerseits<br />

im Behälter- bzw. Tankinneren aggressive<br />

Medien (Flüssigkeiten und/oder Gase) auftreten können,<br />

die eine ausreichende Beständigkeit des Stahls<br />

verlangen. Hier ist der Einsatz von Edelstählen unabdingbar.<br />

Andererseits ist die Behälter- bzw. Tankaußenseite<br />

in der Regel nur den Witterungsbedingungen<br />

ausgesetzt und ein einfacher Stahl, wie z. B.<br />

verzinkter Stahl, ist vollkommen ausreichend.<br />

Edelstähle, insbesondere im Tank- und Behälterbau,<br />

zeichnen sich zwar durch ihre hohe Beständigkeit<br />

gegenüber einer Vielzahl von Stoffen aus, sind jedoch<br />

leider relativ teuer - was sich vor allem beim derzeitigen<br />

Stahlmarkt besonders drastisch zeigt.<br />

Die Innovation<br />

Das Ziel war, den bereits vorhandenen wirtschaftlichen<br />

Vorteil des Doppelfalz-Systems (sehr kurze<br />

Montagezeiten und sehr variabel in den verschiedenen<br />

Durchmessern) noch durch Einsparungen beim<br />

Material zu erhöhen. Gedacht wurde an eine Plattierung<br />

bzw. Doublierung, die zwei unterschiedliche<br />

Bleche miteinander verbindet.<br />

Da ein „galvanischer“ Effekt vermieden werden musste,<br />

wurde zwischen Edelstahlband und verzinktem<br />

Stahlband ein Verbindungsband eingebracht. Die Verbindung<br />

erfolgte nach dem Prinzip der Flächenklebung<br />

mit sehr guten physikalischen Eigenschaften.<br />

Der Vorteil der Doppelfalz-Technologie konnte auf<br />

ideale Weise genutzt werden, da durch die Falzverbindung<br />

keine offenen Schnittstellen vorliegen. Es<br />

wurde bewirkt, dass jede Behälter- bzw. Tankkonstruktion<br />

eine durchgängige Edelstahl-Doublierung<br />

auf der Innenseite aufweist. Die Außenseite ist von<br />

oben bis unten aus verzinktem Stahl.<br />

Das neu entwickelte Material „Verinox“ besteht aus<br />

handelsüblichen Komponenten und wird im eigenen<br />

Haus nach Zukauf der Komponenten hergestellt. Es<br />

wird als aufgerolltes Blechband (Coil) zusammen mit<br />

der für die Erstellung von Behältern erforderlichen<br />

Maschine in kompakter Form (Baukastenprinzip)<br />

durch einen LKW zur jeweiligen Baustelle gebracht.<br />

Vorteile:<br />

• Die seit ein bis zwei Jahren vorhandene ange<br />

spannte Preissituation bei Stahl und Edelstahl hat<br />

die Attraktivität des Duplex-Materials erhöht, da<br />

der für die Preisbildung ausschlaggebende Gewichtsfaktor<br />

im Vergleich zu entsprechend „vollwertigem“<br />

Edelstahl, erheblich geringer ist . Dies<br />

stellt einen enormen Kostenvorteil durch die<br />

Minimierung von teurem Edelstahl dar.<br />

• Verschiedenste Qualitäten von Edelstahl können<br />

auf der Innenseite der Tanks eingesetzt werden.<br />

• Die Firma hat sich durch die Materialentwicklung<br />

ein Alleinstellungsmerkmal geschaffen und ist<br />

sozusagen damit konkurrenzlos.<br />

• Durch die Anwendung des Duplex-Materials wurden<br />

deutliche Wettbewerbsvorteile erzielt.<br />

• Die wachsende Nachfrage nach umwelttechnischen<br />

Produkten sowohl im Inland als auch zunehmend<br />

im Ausland führt zum verstärkten Bedarf an<br />

Edelstählen für die Herstellung dieser Produkte.<br />

Das Unternehmen<br />

Die Firma Lipp GmbH wurde 1958 gegründet und<br />

befindet sich seitdem in Familienbesitz.<br />

Hauptaufgabenfeld des Unternehmens war und ist<br />

die Entwicklung verschiedener Blechbearbeitungsmaschinen<br />

- insbesondere für Profilier- und Falzarbeiten.<br />

Die für die Lipp GmbH sehr bedeutende Entwicklung<br />

des Doppelfalz-Systems im Jahr 1970 ermöglichte<br />

eine rationelle und kostengünstige Erstellung von<br />

Stahlsilos vor Ort.<br />

Dieses System findet heute Verbreitung in über 80<br />

Ländern und ermöglicht durch seine flexible und<br />

maschinelle Arbeitsweise eine Vielzahl von Anwendungen<br />

beim Bau von Anlagen für feste, flüssige und<br />

gasförmige Medien.<br />

Der Schwerpunkt der Anwendung der Doppelfalz-<br />

Bautechnologie lag zunächst im Bereich der Lagerung<br />

von Schüttgütern. Seit einigen Jahren steht die Lagerung<br />

und Behandlung von Flüssigkeiten im Vordergrund.<br />

Auch die Umwelt- bzw. Abwassertechnik<br />

spielt heute für die Firma eine zentrale Rolle.<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg<br />

15


16<br />

Elektronisches Vorschaltgerät zur Nachrüstung von<br />

Leuchtstofflampen<br />

Revolux GmbH<br />

Stuttgart<br />

Leuchtstofflampen decken etwa 70 % unseres Lichtbedarfs ab. Der überwiegende Anteil<br />

davon wird mit konventionellen oder verlustarmen Vorschaltgeräten und den herkömmlichen<br />

T8-Leuchtstoffröhren betrieben, welche durch eigene hohe Verlustleistungen<br />

einen hohen Energieverbrauch verursachen. Bei einer Umrüstung auf moderne<br />

elektronische Vorschaltgeräte (EVG) mit niedrigem Eigenverbrauch und einem Wechsel<br />

von herkömmlichen Leuchtstoffröhren auf die modernen T5-Leuchtstoffröhren sinken<br />

die Energieverbrauchskosten erheblich. Bisher musste eine Leuchte komplett ausgetauscht<br />

werden, um auf moderne T5-Technologie umzurüsten zu können.<br />

Mit dem neu entwickelten elektronischen Vorschaltgerät zum Nachrüsten werden herkömmliche<br />

Leuchten in moderne T5-Leuchtsoffleuchten ohne Eingriff in die Leuchte<br />

umgerüstet. Ein kostenintensiverer Leuchtenaustausch muss nicht mehr vorgenommen<br />

werden. Das Nachrüst-EVG kann exakt in dem Längenunterschied zwischen herkömmlicher<br />

T8-Leuchtstoffröhre und der modernen T5-Leuchtstoffröhre untergebracht werden.<br />

Die Energieverbrauchskosten werden um bis zu 60 % reduziert. Die Beleuchtungsstärke<br />

ist bezogen auf die Lampenlebensdauer vergleichbar. Die Lampenlebensdauer<br />

ist um mindestens das Doppelte länger. Aufgrund einer wesentlich höheren<br />

Betriebsfrequenz flackert die Leuchte nicht mehr. Im Gegensatz zur ursprünglichen<br />

Beleuchtung erkennt das elektronische Vorschaltgerät das drohende Lebensende einer<br />

Lampe und schaltet den Stromfluss ab.<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg


Ausgangslage<br />

Über 70 % der heutzutage eingesetzten Leuchtstofflampen<br />

werden an konventionellen oder verlustarmen<br />

Vorschaltgeräten (KVG oder VVG) betrieben.<br />

Konventionelle und verlustarme Vorschaltgeräte haben<br />

einen eigenen, hohen Anteil am Systemverbrauch<br />

einer Leuchte.<br />

Durch den Einsatz elektronischer Vorschaltgeräte<br />

(EVG) anstelle konventioneller Vorschaltgeräte sinkt<br />

der Systemverbrauch der Leuchte. Durch Verwendung<br />

neuer, moderner T5-Leuchtstoffröhren an<br />

einem elektronischen Vorschaltgerät kann der Systemverbrauch<br />

um 40 - 60 % gegenüber der bisherigen<br />

konventionellen Beleuchtung gesenkt werden. Dabei<br />

ist aufgrund der höheren Lichtausbeute der T5-<br />

Leuchtstoffröhre und des geringen Lichtstromabfalls<br />

im Verhältnis zur Lebensdauer der Leuchte die<br />

Beleuchtungsstärke vergleichbar mit der ursprünglich<br />

vorhandenen Beleuchtung.<br />

Die überwiegende Zahl der auf dem Markt erhältlichen<br />

elektronischen Vorschaltgeräte sind im Lampenkörper<br />

einer Leuchte untergebracht. Da die T5-<br />

Röhre ca. 5 cm kürzer ist als die vergleichbare konventionelle<br />

T8-Röhre, ist bei der Umrüstung einer<br />

Beleuchtungsanlage auf die neue elektronische Vorschaltgeräte-Technologie<br />

in der Regel ein Komplettaustausch<br />

der Leuchte erforderlich. Dabei entstehen<br />

hohe Material-, Entsorgungs- und Austauschkosten,<br />

weshalb die Investition in diese Technologie häufig<br />

gescheut wird.<br />

Die Innovation<br />

Die technische Neuheit besteht darin, dass das neue<br />

elektronische Vorschaltgerät (EVG) zum Nachrüsten<br />

in eine konventionelle Leuchte wie eine Leuchtstoffröhre<br />

eingewechselt werden kann, und seine Technik<br />

exakt in dem Längenunterschied zwischen der herkömmlichen<br />

T8-Leuchtstoffröhre und der modernen<br />

T5-Leuchtstoffröhre (ca. 5 cm) untergebracht ist. Die<br />

besondere innovatorische Leistung bestand auch darin,<br />

dass das neu entwickelte Nachrüst-EVG ohne<br />

Umbaumaßnahmen an der Leuchte die sehr hohen<br />

Anforderungen des Gesetzes zur elektromagnetischen<br />

Verträglichkeit einhält. Zudem besitzt es ein<br />

optimales Oberwellenverhalten. Das bisherige Vorschaltgerät<br />

wird in dieser Schaltungsanordnung zur<br />

Glättung der Oberwellen integriert. Sämtliche europarechtlichen<br />

Normen, die für Beleuchtungen relevant<br />

sind, werden eingehalten. Damit wird die alte<br />

konventionelle Leuchte in eine moderne Leuchte mit<br />

EVG umwandelt.<br />

Die damit zu betreibende T5-Leuchtsoffröhre verzeichnet<br />

am EVG einen wesentlich geringeren<br />

Lichtstromabfall während Ihrer Lebensdauer als eine<br />

herkömmliche T8-Leuchtstofflampe. Daher kann eine<br />

moderne T5-Leuchtstofflampe an einem EVG mit<br />

niedrigerer Wattzahl (beispielsweise 35 Watt) eine<br />

herkömmliche T8-Leuchtsofflampe mit höherer<br />

Wattzahl (beispielsweise 58 Watt) bei vergleichbarer<br />

Lichtausbeute ersetzten.<br />

Insgesamt bietet das Nachrüst-EVG folgende<br />

Vorteile:<br />

• Konventionelle Leuchten können auf moderne<br />

T5-Leuchtstoffröhrentechnologie umgerüstet<br />

werden.<br />

• Der Stromverbrauch wird um 40 % - 60 % gesenkt,<br />

ohne dass ein kompletter, wesentlich kostenintensiverer<br />

Leuchtenaustausch vorgenommen werden<br />

muss.<br />

• Die T5-Leuchtstoffröhre besitzt im Verhältnis zu<br />

ihrem Verbrauch eine größere Lichtausbeute am<br />

EVG als die konventionelle Leuchte.<br />

• Die umgerüstete Leuchte hat eine wesentlich<br />

geringere Wärmeentwicklung. Damit sinken zusätzlich<br />

die Energiekosten im Bereich Gebäudeklimatik.<br />

• Die T5-Leuchtstoffröhre besitzt am Nachrüst-EVG<br />

aufgrund der hohen Betriebsfrequenz ein konstantes,<br />

flackerfreies Licht ohne Stroboskopeffekte .<br />

• Bei einem durchschnittlichen Strompreis von<br />

0,12€/KWh amortisiert sich der Lampentausch<br />

bereits nach 6.500 Betriebsstunden.<br />

• Flackerfreies Licht, wesentlich längere<br />

Lebensdauer, leuchtmittelschonender Warmstart.<br />

Das Unternehmen<br />

Das Unternehmen wurde 2002 mit dem Namen<br />

Simon Struktur und Management GmbH gegründet.<br />

Seit 2003 beschäftigt es sich aktiv mit der Forschung<br />

und Entwicklung von energiesparenden elektronischen<br />

Schaltungen. Mitte 2004 erzielte das Unternehmen<br />

seinen großen Forschungserfolg: Das erste<br />

elektronische Vorschaltgerät (EVG) zum Nachrüsten<br />

bei Leuchtstofflampen, welches sämtliche europäischen<br />

Richtlinien erfüllt, wurde marktreif präsentiert<br />

und europaweit zertifiziert.<br />

2004 wurde das Unternehmen in die Revolux GmbH<br />

umbenannt. Aufgrund der positiven Markteinführung<br />

werden mittlerweile internationale Vertretungen in<br />

den wichtigsten Industriestandorten für den Vertrieb<br />

des Nachrüst-EVG aufgebaut. Die Mitarbeiterzahl<br />

wird sich bis Ende 2005 von 10 auf 25 erhöhen.<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg<br />

17


18<br />

Sicherer, mobiler EDV-Fernzugriff<br />

team2work GbR<br />

Gaggenau<br />

Moderne EDV-Systeme bieten die Möglichkeit über das Internet auch von außerhalb<br />

auf das eigene Firmennetzwerk zuzugreifen. Um die Datensicherheit bei der Anbindung<br />

von Heimarbeitsplätzen und Außendienstmitarbeitern sowie der Fernwartung<br />

von Maschinen zu gewährleisten, werden unterschiedliche Sicherheitsprogramme eingesetzt.<br />

Die bisher am Markt verfügbaren Lösungen sind aber für kleine und mittlere<br />

Unternehmen nur bedingt geeignet, da sie aufgrund des großen Integrations- und<br />

Administrationsaufwandes auch hohe Kosten verursachen.<br />

Die neu entwickelte Lösung besteht aus einer Kombination von Hard- und Software.<br />

Auf der einen Seite, typischerweise im Büro, wird die so genannte BlackBox in den<br />

vorhandenen Rechner integriert. Dabei handelt es sich funktional um einen Computer<br />

mit eigenem Betriebssystem, der auf einer Steckkarte im PCI-Format angeordnet ist.<br />

Er sorgt für den Schutz vor unerlaubten Zugriffen und filtert den Netzwerkverkehr.<br />

Auf der anderen, der mobilen Seite ist lediglich ein USB-Stick, der so genannte<br />

SecStick, erforderlich. Er enthält den digitalen Schlüssel und eine Software für den<br />

Fernzugriff, die ohne Installation oder Administrationsrechte auf einem beliebigen<br />

externen System ausgeführt werden kann. Durch die Verbindung verschiedener<br />

Sicherheitstechnologien mit einer benutzerfreundlichen Anwendung kann auch von<br />

Laien ein hohes Sicherheitsniveau erreicht werden.<br />

BlackBox PCI SecStick<br />

Standard<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg


Ausgangslage<br />

Die neuen Möglichkeiten im Bereich der IuK-<br />

Technik werden von den Unternehmen zunehmend<br />

für die Einrichtung von Heimarbeitsplätzen, die<br />

Anbindung von Außendienstmitarbeitern und für die<br />

Fernwartung im industriellen Umfeld genutzt.<br />

Grundvoraussetzung für ihren Einsatz ist die Sicherheit<br />

der übertragenen Daten. Gleichzeitig fordern die<br />

Anwender möglichst einfache, benutzerfreundliche<br />

Systeme mit überschaubarer Funktionsvielfalt.<br />

Die bisher auf dem Markt verfügbaren Produkte können<br />

von kleinen und mittleren Unternehmen oft<br />

nicht wirtschaftlich betrieben werden. Teilweise bringen<br />

sie keine entscheidenden Vorteile für den Anwender,<br />

da sie nur für wenige Applikationen geeignet<br />

sind und wesentlich höhere Kosten mit sich bringen.<br />

Die Innovation<br />

Die Neuentwicklung stellt eine Komplettlösung für<br />

sicheres mobiles Arbeiten dar. Dabei ist die Software<br />

an eine eigenständige Hardware gekoppelt. Die<br />

BlackBox wird physikalisch in den Netzwerkdatenstrom<br />

integriert, ohne jedoch als eigene Komponente<br />

nach außen hin sichtbar zu sein. Dadurch ist sie nicht<br />

angreifbar. Die Integration in den PC bzw. Server<br />

dient ausschließlich der Stromversorgung und der<br />

physikalischen Zuordnung.<br />

Wichtiger Aspekt dieser Lösung ist, dass auch EDV-<br />

Laien damit arbeiten können, ohne den persönlichen<br />

Arbeitsstil verändern zu müssen. Der Anwender<br />

arbeitet mit seinem persönlichen Desktop und somit<br />

in seiner gewohnten EDV-Umgebung. Erreicht wird<br />

das durch die Übertragung seines Bildschirminhaltes<br />

an den Bildschirm eines externen Systems (Remote<br />

Desktop). Die Integration ist in alle gängigen EDV-<br />

Systeme möglich.<br />

Die Sicherheit setzt sich aus mehreren, sich addierender<br />

Faktoren zusammen. Da keine Übertragung<br />

von Daten stattfindet, sondern lediglich die Bildschirminhalte<br />

transferiert werden, können keine<br />

Viren oder andere schädliche Software in das entfernte<br />

Firmennetz gelangen. Hacker haben keine<br />

Chance den Datenstrom abzuhören oder ins Firmennetz<br />

zu gelangen. Die Daten bleiben im Firmennetz<br />

und werden somit von der zentralen Datensicherung<br />

erfasst, sowie von den zentralen Datenschutzmechanismen<br />

geschützt.<br />

Die Kommunikation vom SecStick zur Black-Box<br />

erfolgt verschlüsselt, d. h. es wird zwischen den beiden<br />

Komponenten ein so genannter Applikationstunnel<br />

aufgebaut.<br />

Standardmäßig wird das bereits in moderne Microsoft-Betriebssysteme<br />

integrierte PDP-Protokoll verschlüsselt<br />

und komprimiert Die Authentisierung<br />

erfolgt über asynchrone Schlüssel, der private<br />

Schlüssel auf dem SecStick ist wiederum verschlüsselt.<br />

Die dabei verwendete 1.024 bzw. 2.048 Bit RSA-<br />

Verschlüsselung wird vom Bundesamt für Sicherheit<br />

in der Informationstechnologie empfohlen und bietet<br />

auch gegen Wirtschaftsspionage z. B. bei Zugriffen<br />

aus dem Ausland einen ausreichenden Schutz.<br />

Besonderer Wert wurde auf die einfache Handhabbarkeit<br />

der Hardware und die intuitive Bedienbarkeit<br />

der Software gelegt. Auch weniger versierte Anwender<br />

können die PCI-Karte einbauen und den SecStick<br />

bedienen. Die Konfiguration erfolgt über eine einfach<br />

zu bedienende Weboberfläche. Auch Laien können<br />

innerhalb von wenigen Minuten den privaten<br />

Schlüssel erstellen.<br />

Im Gegensatz zu vielen anderen auf dem Markt angebotenen<br />

Lösungen muss auf dem mobilen System<br />

keine Software installiert werden. Ebenso benötigt<br />

der Anwender keine administrativen Rechte. Lediglich<br />

ein USB-Anschluss und eine Internetverbindung<br />

sind erforderlich, um mit dem SecStick auf den Büro-<br />

PC zuzugreifen. Somit kann bequem und dennoch<br />

mit hoher Sicherheit auch von unsicheren PCs aus<br />

gearbeitet werden, wie z. B. auf Messen, bei Kunden,<br />

im Internet-Cafe oder der Hotellobby.<br />

Durch die Abfrage biometrischer Merkmale wie z. B.<br />

Fingerabdrücke kann das Sicherheitsniveau noch gesteigert<br />

werden.<br />

Das Unternehmen<br />

Die team2work GbR wurde von Andreas Krög und<br />

Kai Zirlewagen im Jahr 2004 gegründet. Die Existenzgründer<br />

bringen ihre langjährige Erfahrung als<br />

Entwickler im Bereich Netzwerke, Kommunikationstechnik<br />

und Datensicherheit ein, mit der Zielsetzung,<br />

komplexe Sicherheitsmechanismen auch für<br />

Laien benutzbar zu machen.<br />

Mittlerweile wird mit vier Beschäftigten, darunter<br />

auch ein Auszubildender, Sicherheitshard- und -Software<br />

entwickelt und vertrieben.<br />

Die Produktpalette umfasst neben Einzelplatzlösungen<br />

inzwischen auch Systeme für bis zu 200 Benutzer.<br />

Zielgruppen sind neben kleinen und mittleren<br />

Unternehmen auch Freiberufler, insbesondere aus<br />

dem medizinischen Bereich. Der Vertrieb erfolgt<br />

sowohl direkt als auch über Fachhändler. Dabei hat<br />

das Argument „Sicherheit aus Deutschland“ bei vielen<br />

Kunden einen hohen Stellenwert.<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg<br />

19


20<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg


Die Anerkennungen<br />

2005<br />

Luftgüte-Ampel 22<br />

Compact-Winkelschleifer 24<br />

Servoelektrische Antriebstechnik für<br />

Warmkammer-Druckgießmaschinen 26<br />

Automatisierter Holzbackofen 28<br />

Sammelgerät für Streuobst 30<br />

Test-Handling-System 32<br />

Inaktivierung des Cytomegalie-Virus<br />

in der Muttermilch 34<br />

Thermische Solaranlage ohne<br />

Frostschutzmittel 36<br />

Nasschemisches Kantenätzen<br />

im Durchlaufverfahren für Solarzellen 38<br />

Einfach bedienbares Unternehmensportal 40<br />

Chemie-Vakuumpumpstand 42<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg 21


22<br />

Luftgüte-Ampel<br />

J. Dittrich Elektronic GmbH & Co. KG<br />

<strong>Baden</strong>-<strong>Baden</strong><br />

Die Luftgüte-Ampel bestimmt den Kohlendioxidgehalt der Umgebungsluft und fordert<br />

die Anwesenden bei Bedarf durch optische und akustische Signale auf, so lange<br />

das Fenster zu öffnen, bis die Luftgüte im Raum wieder in Ordnung ist. Das Gerät enthält<br />

ein neuartiges, patentiertes Infrarotmesssystem, das prinzipiell wie ein herkömmliches<br />

Zwei-Strahl-Photometer funktioniert. Da Strahlengang, Material und Konstruktion<br />

der Messküvette neuartig sind, und die Auswertung und Aufbereitung der<br />

Messwerte nach einem neuen digitalen Algorithmus erfolgen, ist die Luftgüte-Ampel<br />

als bisher erstes Infrarotmesssystem für Kohlendioxid (CO 2 ) leicht, kompakt, wartungsfrei,<br />

langzeitstabil und trotzdem erschwinglich. Da Inbetriebnahme und<br />

Bedienung kinderleicht sind und aufwendige Installationen entfallen, kann mit der<br />

Luftgüte-Ampel erstmals ein Gasmesssystem direkt an den Endkunden verkauft werden.<br />

Es eignet sich besonders für die Überwachung der Luftgüte in Innenräumen, da<br />

CO 2 dort als Leitsubstanz für die Luftqualität dient. Lüftet man abhängig vom CO 2 -<br />

Gehalt der Raumluft, schafft man ein angenehmes und gesundes Raumklima und spart<br />

zudem bei niedrigen Außentemperaturen gleichzeitig Energie. Das System ist vor allem<br />

für fensterbelüftete Räume gedacht.<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg


Ausgangslage<br />

CO 2 dient als Leitsubstanz für die Luftqualität in<br />

Innenräumen. Es wird vom Menschen neben anderen<br />

Substanzen wie Wasser, organischen Geruchsstoffen,<br />

Wärme und evtl. Tabakrauch produziert. Obwohl es<br />

erst ab Konzentrationen von 5 Vol% (50.000 ppm) für<br />

den Menschen giftig ist, kommt es schon bei wesentlich<br />

geringeren Konzentrationen von 800 ppm zu<br />

Befindlichkeitsstörungen wie Kopfschmerzen, Konzentrationsschwäche<br />

und Müdigkeit.<br />

Um unter dem für Innenräume empfohlenen Maximalwert<br />

von 1.000 ppm CO 2 zu bleiben, ist im<br />

Durchschnitt pro Person eine Zufuhr von 9 l Frischluft<br />

pro Sekunde nötig. In fensterbelüfteten Räumen<br />

ist dies nur durch ein ausreichendes Öffnen der<br />

Fenster möglich, was in der Praxis gar nicht so einfach<br />

ist, da die subjektive Wahrnehmung der Luftgüte von<br />

Mensch zu Mensch sehr unterschiedlich ist. Gleichzeitig<br />

steht das Thema „Energiesparen“ bei vielen<br />

Menschen im Vordergrund. Gerade in der Heizperiode<br />

scheuen sie sich, die Fenster zu öffnen. Dabei<br />

vergessen sie, dass „dicke“ Luft die Leistungsfähigkeit<br />

der Anwesenden vermindert. So sind Werte von 3.500<br />

ppm im Klassenzimmer nach einer Schulstunde keine<br />

Seltenheit. Entsprechendes gilt auch und gerade für<br />

Büros. Durch energiesparende Verbesserungen am<br />

Bau nahm die „natürliche“ Lüftung durch Ritzen und<br />

Fugen seit Ende der 70er Jahre um durchschnittlich<br />

ca. 46 % ab. Für ein gleich bleibendes Innenraumklima<br />

muss deshalb heute mehr gelüftet werden als<br />

früher.<br />

Eine „bedarfsgerechte Lüftung“ ist am besten zu erreichen,<br />

wenn sie über den CO 2 -Gehalt der Raumluft<br />

geregelt ist. Dazu ist ein Messsystem erforderlich, das<br />

die CO 2 -Konzentration im Luftgemisch genau und<br />

zuverlässig bestimmt. Dabei sollten möglichst geringe<br />

Investitionskosten anfallen. Die bisher auf dem Markt<br />

erhältlichen Messsysteme für CO 2 sind entweder zu<br />

ungenau, in der Installation zu aufwendig, zu wartungsintensiv,<br />

an ein Belüftungssystem gekoppelt<br />

oder schlichtweg zu teuer.<br />

Die Innovation<br />

Am genauesten und spezifischsten kann man CO 2 im<br />

Luftgemisch mit Infrarotmesssystemen detektieren,<br />

die wie gewöhnliche Zwei-Strahl-Photometer funktionieren.<br />

Dieses Messprinzip kommt bisher hauptsächlich<br />

in teuren Analysegeräten zum Einsatz, da die<br />

dazu benötigte Messküvette sehr groß, empfindlich<br />

und teuer herzustellen ist. Um dieses Messverfahren<br />

für die oben beschriebene Anwendung nutzbar zu<br />

machen, waren folgende Änderungen nötig:<br />

Der Strahlengang ist neuartig und günstiger angeordnet,<br />

die Messküvette neu konstruiert und aus neuartigen<br />

Materialien. Dadurch ist sie wesentlich kleiner,<br />

kompakter, leichter, robuster und kostengünstiger<br />

herzustellen als bisher.<br />

Die Auswertung und Aufbereitung der Messsignale<br />

erfolgen nach einem neuen digitalen Algorithmus,<br />

analog zu dem Prinzip, das sich für die firmeneigenen<br />

Sauerstoffmesssysteme seit Jahren bewährt hat. Die<br />

Berechnung der Messwerte ist dadurch einfacher und<br />

schneller. Zudem ist durch diesen Algorithmus ein<br />

wartungsfreier und selbstüberwachender Betrieb<br />

möglich. Die Kalibrierung ist jetzt elektronisch möglich<br />

und dadurch wesentlich einfacher als bisher.<br />

Aufgrund dieser technischen Neuerungen entstand<br />

ein (mittlerweile patentiertes) Infrarotmesssystem,<br />

das günstig herzustellen, bedienerfreundlich, klein<br />

und leicht ist, und das zudem präzise misst. Die<br />

Inbetriebnahme der Luftgüte-Ampel ist sehr einfach<br />

und erfolgt über den Anschluss des Netzteils an die<br />

Steckdose. Eine Montage durch einen Fachmann ist<br />

nicht mehr notwendig. Teure Kalibrierungen und<br />

Wartungen entfallen ebenfalls.<br />

Das Ablesen der Messwerte ist bewusst so gestaltet,<br />

dass es bereits für Kinder verständlich ist, und funktioniert<br />

nach dem Ampelprinzip: Die grüne LED<br />

zeigt eine gute Luftqualität an (bis 1.000 ppm CO 2 ),<br />

die gelbe eine mittelmäßige (1.000 bis 2.500 ppm<br />

CO 2 ) und die rote eine schlechte (über 2.500 ppm<br />

CO 2 ). Piktogramme von Gesichtern (fröhlich, launisch,<br />

grimmig) unterstützen das einfache Ablesen.<br />

Zudem machen akustische Signale auf eine Änderung<br />

der Luftgüte aufmerksam. Das Messsystem meldet<br />

Fehler in der Hard- und Software durch ein Blinken<br />

der gelben LED.<br />

Das Gerät eignet sich vor allen Dingen für fensterbelüftete<br />

Räume, in denen sich viele Personen aufhalten,<br />

zum Beispiel Schulen, Kindergärten, Wartezimmer,<br />

Büros.<br />

Das Unternehmen<br />

Die Firma J. Dittrich Elektronic besteht seit 1970.<br />

Der Schwerpunkt verschob sich allmählich von der<br />

Auftragsentwicklung und Fertigung elektronischer<br />

Schaltungen und Baugruppen zur Entwicklung und<br />

Herstellung eigener Produkte wie innovative Gasmesssysteme<br />

zur Messung von Sauerstoff, Kohlendioxid,<br />

explosiven und toxischen Gasen und Dämpfen<br />

im Luftgemisch, Grenzwertmelder, die die Messsignale<br />

der Gasmesssysteme auswerten und weiterverarbeiten<br />

sowie Koppler für die digitale Datenverarbeitung<br />

der Messsignale. Der Umsatz eigener<br />

Produkte stieg von 1998 bis 2004 von 38 % auf 61 %,<br />

im selben Zeitraum wuchs der Gesamtumsatz um<br />

375 %. Die Mitarbeiterzahl stieg in den letzten Jahren<br />

stetig, heute sind im Unternehmen über 20<br />

Mitarbeiter fest angestellt. Für viele Bereiche liegen<br />

Patente vor, zudem bestehen Kooperationen mit<br />

Forschungseinrichtungen. Seit Anfang des Jahres existiert<br />

eine ständige Vertretung in Shanghai, China.<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg<br />

23


24<br />

Compact-Winkelschleifer<br />

C. & E. FEIN GmbH<br />

Stuttgart<br />

Der neu entwickelte Compact-Winkelschleifer zeichnet sich durch größere Robustheit,<br />

zusätzliche Sicherheit und verbesserte Handlichkeit gegenüber herkömmlichen<br />

Modellen aus.<br />

Das Herzstück, der unter dem Namen „EVO“ vertriebenen Baureihe, ist ein völlig neuartiges<br />

Bedienkonzept, das ohne mechanische Schalter auskommt. Das so genannte<br />

„TipStart“-System arbeitet mit vier großzügigen Tastflächen, die in den Bereichen angeordnet<br />

sind, in denen der Winkelschleifer gehalten wird. Hinter diesen Tastflächen<br />

verbirgt sich ein patentiertes optisches Schaltmodul. Es setzt die Betätigung der Tastflächen<br />

in verwertbare Signale um. Eingeschaltet wird die Maschine indem zwei Tasten<br />

hinten und vorne kurz nacheinander gedrückt werden. Sobald der Winkelschleifer losgelassen<br />

wird, läuft die Scheibe aus, wodurch die Arbeitssicherheit wesentlich verbessert<br />

wird.<br />

Die Produktfamilie besteht aus insgesamt sechs Modellen mit verschiedenen<br />

Ausstattungen: Die Leistungen der Maschinen reichen von 800 W bis 1.200 W,<br />

die Scheibendurchmesser von 115 mm bis 150 mm. Zusätzliche Optionen bestehen<br />

hinsichtlich des Einsatzes eines Schnell-Brems-Systems oder eines Spannsystems,<br />

das einen Scheibenwechsel ohne Werkzeug ermöglicht.<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg


Ausgangslage<br />

In den letzten Jahrzehnten wurden im Bereich der<br />

professionellen Compact-Winkelschleifer nur wenige<br />

Innovationen auf den Markt gebracht. Auch bei der<br />

Ergonomie hat es, abgesehen von einigen Varianten<br />

mit Stielgriff, die von verschiedenen Herstellern angeboten<br />

werden, sowie ersten Ansätzen zur Verringerung<br />

des Griffumfangs, keine größeren Veränderungen<br />

gegeben.<br />

Schon lange besteht die Forderung bei den Sicherheitsbeauftragten<br />

der Betriebe, Winkelschleifer möglichst<br />

schnell und sicher auszuschalten und die<br />

Scheibe in kürzester Zeit zu stoppen. Dieser Forderung<br />

haben Compact-Winkelschleifer bisher nicht<br />

Rechnung getragen. Leistungsmäßig ist aus heutigen<br />

Motoren nur noch wenig herauszuholen. Dagegen ist<br />

das Potential in Bezug auf Standzeit und Lebensdauer<br />

noch lange nicht ausgereizt.<br />

Die Innovation<br />

Bei der neu entwickelten Baureihe sucht man vergeblich<br />

einen mechanischen Schalter, wie er bisher<br />

üblich ist. Statt dessen finden sich 4 großzügige<br />

Tastflächen in den Bereichen, in denen der Winkelschleifer<br />

gehalten wird. Hinter diesen Tastflächen<br />

verbirgt sich die Innovation, das staubdichte, optische<br />

Schaltmodul. Es setzt die Betätigung der Tastflächen<br />

in verwertbare Signale um.<br />

Dabei wird nicht etwa ein elektrischer Schalter verwendet,<br />

sondern bei Betätigung der Tastfläche gibt<br />

eine Fahne (1) den Lichtfluss in einen von mehreren<br />

Lichtleitern (2) innerhalb des Schaltmoduls frei. Gespeist<br />

werden diese Lichtleiter von mehreren LED's.<br />

Ein Lichtsensor erkennt „Licht vorhanden =<br />

JA/NEIN“ und damit ein logisches, optisches Signal.<br />

Noch im Schaltmodul wird das optische Signal in ein<br />

elektrisches Signal umgewandelt. Diese Technologie<br />

eröffnet völlig neue Möglichkeiten für Elektrowerkzeuge<br />

bei der gezielten Anordnung eines Tasters<br />

(Schalters), da sie frei von Zwängen in Bezug auf<br />

Anordnung und Baugröße ist. Außerdem lassen sich<br />

Sicherheitsabstände der vorgeschriebenen Schutzklassen<br />

ohne Schwierigkeit erzielen, da die Technologie<br />

spannungsfrei ist.<br />

Auf Basis dieser Innovation ist ein Produkt entstanden,<br />

das für den Anwender wesentliche Vorteile bietet.<br />

Das Griffmaß der Winkelschleifer ist je nach<br />

1<br />

2<br />

Arbeitsposition um bis zu 15 % geringer gegenüber<br />

bisher üblichen Geräten, ohne Ecken und Kanten.<br />

Dadurch wird die Handlichkeit verbessert.<br />

Die Modellreihe bietet ein Höchstmaß an Sicherheit:<br />

Das Bedienkonzept basiert auf der „Totmann“-Sicherheitsfunktion.<br />

Sobald der Werker den Winkelschleifer<br />

los lässt, läuft die Scheibe aus. Bei Einsatz des<br />

Schnell-Bremssystems stoppt die Scheibe sogar in<br />

2 - 3 Sekunden im Vergleich von bis zu 10 Sekunden<br />

ohne Bremse.<br />

Durch den Wegfall des mechanischen Schalters war<br />

es möglich, die häufigste Ausfallursache bei Winkelschleifern<br />

zu eliminieren. Die Schalteinheit ist staubdicht<br />

im Gehäuse untergebracht. Deshalb kann der<br />

Schalter nicht mehr klemmen und es entstehen auch<br />

keine Überschläge mehr an den elektrischen Kontakten.<br />

Die neuartige, selbst tragende Motorkonstruktion<br />

macht den Winkelschleifer verwindungssicher<br />

und trägt so zur Robustheit bei.<br />

Das Unternehmen<br />

Die Unternehmensgründung erfolgte 1867 in<br />

Stuttgart durch Wilhelm-Emil und Carl Fein. Emil<br />

Fein erfand 1895 die erste elektrische Handbohrmaschine<br />

und damit das erste Elektrowerkzeug überhaupt.<br />

Einige Jahre nach der Erfindung des Elektrowerkzeugs<br />

wurde Fein zur ersten "Spezialfabrik für<br />

Elektro-Werkzeuge". Heute wird das mittelständische<br />

Familienunternehmen von Richard E. Geitner (Vorsitz)<br />

und Erwin Trenn geführt. Das Produktprogramm<br />

umfasst handgeführte Elektrowerkzeuge für professionelle<br />

Anwendungen in Industrie und Handwerk.<br />

Schwerpunkte sind die Marktsegmente Metall, Kfz<br />

und Ausbau. Dabei werden die spezifischen Standortvorteile<br />

einer Entwicklung und Fertigung in Deutschland<br />

voll eingebracht. Mit der für das Jahr 2007<br />

geplanten Zusammenführung der bisherigen drei<br />

Standorte auf ein Werk in Schwäbisch Gmünd-Bargau<br />

bekennt sich Fein klar zum Standort Deutschland.<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg<br />

25


26<br />

Servoelektrische Antriebstechnik für<br />

Warmkammer-Druckgießmaschinen<br />

Oskar Frech GmbH + Co. KG<br />

Schorndorf<br />

Das Warmkammer-Druckgieß-Verfahren ist ein wirtschaftlicher Prozess zur Herstellung<br />

anspruchsvoller, recyclingfähiger Druckgussteile aus flüssigen Nichteisenmetallen für<br />

ein breites Anwendungsspektrum in vielen Branchen, wie z.B. der Beschlags- und<br />

Möbelindustrie, der Baubranche, der Spielzeugindustrie, der Automobilbranche, der<br />

IT-Industrie und der Kommunikations- und Konsumgüterindustrie.<br />

Die kurzen Formfüllzeiten erfordern einen hochdynamischen Antrieb. Für die Verdichtung<br />

der Metalle während der Erstarrungszeit müssen sehr kurze Formfüllzeiten<br />

(3 - 15 ms) und hohe spezifische Verdichtungsdrücke (200 - 400 bar) antriebsseitig realisiert<br />

werden können. Über viele Jahre war dies die Domäne hydraulischer Antriebssysteme.<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg


Ausgangslage<br />

Bei der Verarbeitung von flüssigem Nichteisenmetall,<br />

wie Zink, Blei, Zinn, Magnesium und Aluminium,<br />

werden hohe Anforderungen an die Antriebsleistung<br />

des Gießaggregates der Druckgießmaschine gestellt.<br />

Seit Jahrzehnten markieren hydraulische Antriebssysteme<br />

den Stand der Technik. Sie können die Verfahrensanforderungen<br />

in ihrer physikalischen Wirkungsweise<br />

sehr gut umsetzen aufgrund der geringen<br />

bewegten Massen und damit hohen Dynamik sowie<br />

hoher Kraftübertragung im Stillstand.<br />

Über viele Jahre wurden so die Nachteile dieser<br />

Antriebstechnik aufgewogen. Zu nennen sind hier:<br />

die Verwendung schwerentflammbarer, daher in der<br />

Entsorgung aufwändiger Flüssigkeiten als Antriebsmedium,<br />

die relativ lauten Antriebspumpen, die<br />

Gefahr von Leckagen, sowie der damit verbundene<br />

Verschleiß mit nachteiligen Auswirkungen auf die<br />

Genauigkeit und Langzeitstabilität in der Prozessführung.<br />

Die Innovation<br />

Die technische Neuheit besteht darin, dass es gelungen<br />

ist, servoelektrische Antriebe einzusetzen. Die<br />

kritische Achse an der Druckgießmaschine ist die verfahrensrelevante<br />

Achse für den Gießvorgang. Durch<br />

die Entwicklung eines neuen Getriebes konnten die<br />

relativ hohen Massenträgheitskräfte des Antriebsstrangs<br />

soweit reduziert werden, so dass es möglich<br />

wurde, bezüglich Dynamik und Kraftübertragung im<br />

Stillstand mit hydraulischen Antrieben gleich zu ziehen.<br />

Die hohe Regelquote dieser Antriebstechnik eröffnet<br />

im synchronisierten Zusammenspiel mit den anderen<br />

fünf Antriebsachsen der Druckgießmaschine neue<br />

Möglichkeiten der Prozessführung.<br />

Im Gesamten spielt nun die servoelektrisch angetriebene<br />

Druckgießmaschine ihre Vorteile aus:<br />

Umweltfreundlichkeit<br />

• kein hydraulisches Antriebsmedium<br />

• keine Prävention gegen Leckagen notwendig<br />

• Die servoelektrischen Antriebe sind extrem leise.<br />

Der Geräuschpegel der Maschine alleine ist vergleichbar<br />

dem eines Laserdruckers (~ 50 dB(A)).<br />

Hydraulische Systeme arbeiten bei ungefähr<br />

70 - 80 dB(A).<br />

Energiesparend<br />

• Im Vergleich zur hydraulischen Maschine liegt der<br />

Energieverbrauch der Maschine gleicher Größe bei<br />

ca. 35 %.<br />

• 15 % weniger Kühlbedarf.<br />

• Sehr hohe Genauigkeit und Reproduzierbarkeit<br />

des Gießvorgangs.<br />

• Die verschiedenen Achsen sind absolut unabhängig<br />

von einander und lassen bis zu 50 % schnellere<br />

Bewegungen zu.<br />

Umfassendes Regelkonzept<br />

• Alle Bewegungen erfolgen durch servogeregelte<br />

Achsen.<br />

• Neue Regelungskonzepte ermöglichen die strikte<br />

Synchronisation der Achsen zueinander, womit<br />

Produktivitätssteigerung und neue Verfahrensabläufe<br />

möglich werden.<br />

Höhere Produktivität, höhere Wirtschaftlichkeit, bessere<br />

Produktqualität<br />

• 18 % höhere Ausbringung<br />

• Servoelektrische Antriebe arbeiten verschleißfrei.<br />

Damit reduziert sich der Wartungsaufwand der<br />

Maschine auf die Mechanik.<br />

• Die hohe Güte der Prozessführung reduziert weiterhin<br />

die Ausschussrate.<br />

• Ein neuer patentierter Prozessablauf entlüftet das<br />

Gießsystem über die offene Form und verbessert so<br />

die Teilequalität durch 20 % weniger Lufteinwirbelungen<br />

im Teil.<br />

Das Unternehmen<br />

1949 gründete der Werkzeugmachermeister Oskar<br />

Frech in Schorndorf einen Betrieb zur Herstellung<br />

von Druckgieß- und Kunststoffspritzgießformen.<br />

10 Jahre später wurde die Produktion von Warmkammer-Druckgießmaschinen<br />

für die Verarbeitung<br />

von Zink-, Zinn- und Blei-Legierungen aufgenommen.<br />

Unter der Führung von Wolfgang Frech begann<br />

die weitere Internationalisierung und die Erweiterung<br />

des Produktportfolios. Nicht zuletzt wegen zahlreicher<br />

Innovationen und Neuheiten zählt das<br />

Unternehmen weltweit zu den führenden Herstellern<br />

von Druckgießmaschinen und entsprechendem<br />

Zubehör.<br />

Neben der Produktion von Druckgießmaschinen,<br />

ausgerichtet auf die weltweiten Zielmärkte an den<br />

Standorten Schorndorf, Urbach, Solingen (NRW),<br />

Barcelona und Shanghai, betreibt das Unternehmen<br />

die Modernisierung eigener Produkte sowie den Bau<br />

von Schmelz- und Dosieröfen für Zink-, Blei- und<br />

Magnesiumlegierungen durch die Meltec Industrieofenbau<br />

GmbH in Österreich.<br />

Der Firmenverbund beschäftigt zur Zeit etwa 380<br />

Mitarbeiter, wovon 330 im Stammhaus in Schorndorf,<br />

und in Urbach arbeiten. Das Unternehmen legt Wert<br />

auf seine Mitarbeiterqualifikation und auf gute<br />

Ausbildung. So werden in Deutschland ständig etwa<br />

45 Auszubildende beschäftigt. Auf diesem Fundament<br />

stützt sich die Firmenphilosophie der konsequenten<br />

Entwicklung der Märkte, der Produkte und<br />

Technologien für ein gesundes Wachstum aus sich<br />

heraus.<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg<br />

27


28<br />

Automatisierter Holzbackofen<br />

Karl-Heinz Häussler GmbH<br />

Altheim-Heiligkreuztal<br />

Seit Jahrtausenden backen Menschen Brot im Holzbackofen. Die Technik ist dabei<br />

denkbar einfach, aber in allen Arbeitsschritten manuelle Arbeit. Der mit Schamottsteinen<br />

ausgemauerte Steinofen wird mit Reisig und Holz gefüllt und damit ca. 2 - 3<br />

Stunden befeuert. Nach dem die Steine und damit der Backraum ca. 280 °C erreicht<br />

hat, wird die Asche ausgeräumt und die Backfläche ausgehudelt. Danach kann das Brot<br />

eingeschossen und bei fallender Temperatur ca. 1 Stunde gebacken werden. Die Firma<br />

Häussler hat diesen Ablauf im Wesentlichen automatisiert.<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg


Ausgangslage<br />

Viele handwerkliche Bäckereibetriebe sind derzeit<br />

mit einer sehr problematischen Marktsituation konfrontiert.<br />

Große Lebensmitteldiscounter bieten Brot<br />

als billige Massenware an und setzen so die Handwerksbetriebe<br />

stark unter Druck. Die Bäckerei-Betriebe<br />

suchen nach Möglichkeiten, sich von der<br />

Massenware abzuheben, Kunden zu binden und neue<br />

Kunden zu gewinnen. Das Holzbackofenbrot bietet<br />

hier eine Chance, mit einem qualitativ hochwertigen<br />

Produkt eine Nische zu belegen.<br />

Die Innovation<br />

Der von Häussler entwickelte automatisierte Holzbackofen<br />

wird durch den Einsatz einer Mikroprozessorsteuerung<br />

und einer Peripherie von Sensoren,<br />

Temperaturfühlern, Positionsschaltern und Antrieben<br />

vollautomatisch durch eine Pellet-Heizung beheizt.<br />

Der Startzeitpunkt bzw. die Zündung kann über eine<br />

einprogrammierte Zeit oder manuell über einen<br />

Taster ausgelöst werden. Die Holzpellets werden<br />

über mehrere Schnecken und eine Zellenradschleuse,<br />

welche eine Brandschutzeinrichtung darstellt, in den<br />

Brennraum befördert und dort entzündet. Die Zündung<br />

wird über Sensoren überwacht, kontrolliert und<br />

zum geeigneten Zeitpunkt beendet.<br />

Nun beginnt der Aufheizvorgang, über welchen die<br />

Schamottsteine auf die voreingestellte Backtemperatur<br />

aufgeheizt werden. Während des gesamten Heizvorgangs<br />

werden sämtliche Ofendaten überwacht,<br />

Betriebszustände abgefragt und die relevanten Daten<br />

am Display angezeigt. Nach Erreichen der eingestellten<br />

Backtemperatur meldet der Backofen dem Bedienungspersonal<br />

optisch und akustisch den Betriebszustand.<br />

Nach dem Aussaugen einer geringen Menge Flugasche<br />

kann nun in herkömmlicher Weise das Brot in<br />

den Ofen eingeschossen werden.<br />

Das Unternehmen<br />

Das seit 1949 in Heiligkreuztal ansässige Unternehmen<br />

wurde zunächst als Dorfschmiede gegründet und<br />

bis 1993 vom heutigen Geschäftsführer Karl-Heinz<br />

Häussler als erfolgreicher Landmaschinen Handel<br />

und Reparaturwerkstätte betrieben. Dieser Betriebszweig<br />

wurde 1993 verkauft und mit 7 Mitarbeitern die<br />

heutige Karl-Heinz Häussler GmbH als Backofenbetrieb<br />

gegründet.<br />

Heute hat die Firma rund 50 Mitarbeiter und ist<br />

führend auf dem Holzbackofensektor. Seit dem Jahr<br />

2000 wurden Investitionen in Entwicklung, Produktion<br />

und Vertrieb von rd. 3,5 Mio.€ getätigt. Die Firma<br />

liegt eingebettet im Oberschwäbischen Klosterdörfchen<br />

Heiligkreuztal und sieht auch hier ihre<br />

Zukunft. Für die Produktion wurde am Ortsrand eine<br />

neue Produktionshalle gebaut. Im Sommer 2004<br />

wurde am Firmenstandort das „Häussler-Backdorf“<br />

eröffnet und eine ca. 1.200 m 2 große Ausstellung mit<br />

Schulungs- und Vorführräumen eingerichtet.<br />

Bei einem Umsatz von 6,3 Mio.€ liegt der Exportanteil<br />

bei 15 %.<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg<br />

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30<br />

Sammelgerät für Streuobst<br />

HOUSE-WARE GmbH & Co. KG<br />

Tuttlingen<br />

Seit Jahrhunderten schon gibt es Streuobstwiesen mit Apfel- und Birnen-Hochstammbäumen.<br />

Das heruntergefallene oder geschüttelte Obst wurde bisher von Hand oder<br />

bei großen Plantagen mit maschinenbetriebenen Sammelgeräten aufgelesen.<br />

Durch das neue Sammelgerät für Streuobst gibt es jetzt eine alternative Lösung auch<br />

für Kleinplantagen und Streuobstwiesen.<br />

Das unter dem Namen Obstigel vertriebene Gerät besteht aus Walzen, auf denen<br />

Leisten mit Drahtstiften sitzen, die das Obst beim Überrollen aufnehmen und über ein<br />

Gitter in Sammelbehälter abstreifen. Angetrieben werden die Walzen durch eine feste<br />

Verbindung mit den Rädern, welche mit Rahmen und Lenker verbunden sind. Der<br />

Obstigel wird wie ein Kinderwagen geschoben und ermöglicht ein wirtschaftliches<br />

und körperschonendes Sammeln von Streuobst.<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg


Ausgangslage<br />

In allen Gebieten, wo Streuobstwiesen noch vorhanden<br />

sind, müssen die Äpfel oder Birnen nach dem<br />

Herunterfallen aufgesammelt werden. Es gab bis<br />

Ende 2003 zwei Möglichkeiten, das Obst zu sammeln:<br />

1. durch sehr mühseliges, zeitaufwendiges Handaufsammeln,<br />

das vor allem den Rücken sehr belastet<br />

2. durch motorgetriebene, in Ihrer Anschaffung sehr<br />

teuere Sammelmaschinen. Diese sind in ihrer Sammelleistung<br />

effizient, benötigen aber Treibstoff<br />

und fachmännische Wartung.<br />

Da für das Obst nur noch wenig bezahlt wird und<br />

viele Obstbauern zu wenig Obstbäume haben, lohnt<br />

es sich nicht, einen maschinenbetriebenen Sammler<br />

zu kaufen. Da bleibt ihnen nur das Handsammeln.<br />

Die Gesundheit (vor allem der Rücken) leidet durch<br />

das stundenlange Bücken. Kleine Streuobstwiesen<br />

werden deshalb oft nicht mehr abgeerntet und liegen<br />

brach.<br />

Die Innovation<br />

Für diese volkswirtschaftliche Lücke wurde der Obstsammler<br />

zum Schieben entwickelt. Das Gerät nimmt<br />

das Obst mit Drahtstiften auf und streift es über ein<br />

Abstreifgitter in Sammelbehälter ab. Die Drahtstifte,<br />

die in einem Winkel von 10° schräg in Holzleisten<br />

eingepresst sind, sitzen in einem Abstand von 35 mm<br />

auf 108 Holzleisten, die wiederum auf 4 Aluringen im<br />

Umfang aufgeschraubt sind. Diese Walzen sind mit<br />

den antreibenden Rädern verbunden. Das Abstreifgitter<br />

ist drehbar gelagert und liegt auf den Walzen<br />

auf.<br />

Alle Materialien, die mit dem Obst in Kontakt kommen,<br />

entsprechen dem Lebensmittel- und Bedarfsgegenständegesetz.<br />

Der Obstigel erfüllt alle erforderlichen<br />

Material- und Sicherheitsbestimmungen und<br />

erhielt vom TÜV das GS-Zeichen.<br />

Der Obstsammler ist mit seinem Gewicht von 34 kg<br />

sehr leicht und dadurch sehr einfach zu bedienen. Er<br />

hat eine Sammelleistung von bis zu 2.000 kg pro<br />

Stunde (je nach Dichte des liegenden Obstes und der<br />

Bodenbeschaffenheit), wodurch der Obstigel in seiner<br />

Sammelleistung durchaus an maschinenbetriebene<br />

Sammler herankommt. Durch seinen einfachen<br />

Aufbau ist das Reinigen und Warten des Gerätes mit<br />

nur sehr geringem Aufwand verbunden. Die Anschaffungskosten<br />

betragen weniger als ein Fünftel eines<br />

motorgetriebenen Sammlers.<br />

Für die konstruktiven Ideen - das Anordnen und Befestigen<br />

der beiden Walzen mit den Drahtstiftleisten<br />

und das Abstreifen über das Abstreifgitter - wurde<br />

ein deutsches Patent erteilt.<br />

Mit diesem Gerät steht auch für kleine Obstbauern<br />

mit wenigen Obstbäumen (ab 20 Bäumen) ein preisgünstiges<br />

Gerät zur Verfügung, das in seiner Sammelleistung<br />

dem maschinenbetriebenen Sammler sehr<br />

nahe kommt.<br />

Vorteile in der Übersicht:<br />

• Sehr leichtes Handling<br />

• Einfache, innovative Konstruktion<br />

• Kostengünstig<br />

• Große Sammelleistung<br />

• Volkswirtschaftlicher Nutzen<br />

• Gesundheitsschonend<br />

Zudem wird der Erhalt von Streuobstwiesen gefördert<br />

und damit ein Beitrag zur Landschaftspflege geleistet.<br />

Das Unternehmen<br />

Michael Haberstroh, heutiger Geschäftsführer, gründete<br />

1992 die MH Haushaltstechnik und war mit zwei<br />

Produkten (Gemüsehobel und Dosenöffner) als Propagandist<br />

auf Märkten tätig.<br />

Im Jahr 2001 wurde die MH Haushaltstechnik zur<br />

HOUSE-WARE GmbH & Co. KG umfirmiert und 3<br />

weitere Mitarbeiter eingestellt. Das Sortiment umfasst<br />

ca. 20 Produkte, die auf Märkten und über Teleshopping<br />

verkauft werden. Bis zum Jahr 2004 stieg<br />

die Mitarbeiterzahl auf 8 an.<br />

Durch die Fertigung und den Vertrieb des Obstigels<br />

wurde ein neues Betätigungsfeld erschlossen und 3<br />

weitere Mitarbeiter eingestellt, davon 1 Mitarbeiter<br />

speziell für den Bereich der Entwicklung.<br />

Das Unternehmen ist flexibel und kreativ ausgerichtet<br />

und erwartet in den nächsten Jahren ein weiteres<br />

Wachstum.<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg<br />

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32<br />

Test-Handling-System<br />

IEF Werner GmbH<br />

Furtwangen<br />

Zur Sicherung und Verbesserung des Qualitätsstandards geben die Hersteller von<br />

mikroelektronischen Bauelementen bis zu einem Drittel der gesamten Produktionskosten<br />

für den Test von verschiedenen elektrischen Parametern aus. Im Zuge immer<br />

höher werdender Integrationsdichten, stark steigender Übertragungsfrequenzen und<br />

Betriebstemperaturen sowie einer zunehmenden Anzahl von elektrischen Anschlüssen<br />

steigen auch die Anforderungen an die Prüffelder.<br />

Um die Testsysteme optimal zu nutzen, ist eine automatisierte Zuführung der zu prüfenden<br />

Bauteile erforderlich. Bisher musste für jeden zu prüfenden IC-Typ eine individuelle<br />

formgenaue Einführhilfe bereitgestellt werden. Über diese so genannten Rüstsätze<br />

erfolgte die genaue Positionierung der Bauteile, die für eine sichere Kontaktierung<br />

durch das Testsystem notwendig ist.<br />

Das neu entwickelte Handhabungs- und Positioniersystem, das unter dem Namen<br />

„Astrobot“ vertrieben wird, steigert mit innovativer Technologie einerseits die Wirtschaftlichkeit<br />

durch Einsparung von Rüstsätzen und deren Lagerung andererseits die<br />

Produktivität durch die Verkürzung der Umbauzeiten bei einem Bauteilwechsel.<br />

Zusätzlich wird durch den Einsatz mehrerer Bildverarbeitungssysteme im Vergleich<br />

zu herkömmlichen Handhabungssystemen die Produktqualität erhöht.<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg


Ausgangslage<br />

In der Halbleiter-Industrie werden bei anhaltend<br />

hoher Nachfrage immer höhere Ansprüche an die<br />

Qualität der elektronischen Bauteile gestellt. Diese<br />

Bauteile werden in vielen Produkten eingesetzt, die<br />

der Mensch im täglichen Leben benutzt. Deshalb<br />

müssen hierbei höchste Sicherheitsanforderungen<br />

erfüllt werden. Durch den Einsatz von Testsystemen,<br />

die jedes einzelne Bauteil prüfen, wird die Qualität<br />

in der Serienproduktion sichergestellt. Dabei erfolgt<br />

die Zuführung der Bauteile zu den Prüfsystemen in<br />

der Regel durch automatisierte Handhabungssysteme.<br />

Grundvoraussetzung für eine aussagekräftige Messung<br />

ist die sichere Kontaktierung der zu prüfenden<br />

Bauteile, die eine hochgenaue Positionierung der<br />

Bauteile erforderlich macht.<br />

Bei den am Markt verfügbaren Systeme erfolgt die<br />

Positionierung mittels Einführhilfen ohne Kontrolle<br />

der Anpresskraft. Wenn das zu testende Bauteil gewechselt<br />

wird, sind zeitintensive Umbauaktionen<br />

notwendig.<br />

Bisher waren keine Handhabungsgeräte zum Test von<br />

integrierten Schaltkreisen verfügbar, die unabhängig<br />

von der Gehäusegestaltung und den elektronischen<br />

Komponenten universell eingesetzt werden können.<br />

Dabei werden höchste Anforderungen hinsichtlich<br />

der elektrischen Eigenschaften, dem Verschleiß und<br />

dem Serviceaufwand beim Testen von Bauelementen<br />

an die elektrische Kontaktierung gestellt.<br />

Die Innovation<br />

Aufgrund des neu entwickelten Kamera-Systems, das<br />

eine exakte Positionierung der Bauteile ermöglicht,<br />

kann bei diesem Handhabungsautomaten auf die bisher<br />

notwendigen Einführhilfen verzichtet werden.<br />

Vor jeder Messung werden folgende Schritte durchlaufen:<br />

Die einzeln oder auf einem speziellen Träger<br />

(Tray) zugeführten Bauteile werden durch das<br />

Kamerasystem 1 in Lage und Position vermessen und<br />

von einem Greifer aufgenommen. Anschließend wird<br />

der Sockel, in den die zu testenden Bauteile kontaktiert<br />

werden müssen, durch Kamerasystem 2 bezüglich<br />

Lage und Position vermessen (Sollwert). Kurz<br />

vor dem Einfahren in den Tester wird die Lage und<br />

die Position jedes Bauteils durch Kamerasystem 2<br />

vermessen. Das Ergebnis (Istwert) wird mit dem Sollwert<br />

verglichen und die Differenz zur Feinpositionierung<br />

des Bauteils verwendet. Dabei wird eine<br />

Genauigkeit von 30 Micron erreicht, gleichzeitig wird<br />

die Anpresskraft überwacht. In ca. 3 Sekunden werden<br />

900 mm Wegstrecke zurückgelegt sowie vier<br />

Bilder aufgenommen und ausgewertet. Im Anschluss<br />

an die elektrische Prüfung werden die Bauteile nach<br />

Güteklassen abgelegt.<br />

Ein Wechsel des zu testenden Produktes kann durch<br />

optische Ausrichtung vollkommen elektronisch realisiert<br />

werden und benötigt somit weder einen<br />

Rüstsatz noch Umbauzeit. Es muss lediglich, sofern<br />

noch nicht in der Datenbank vorhanden, eine ent-<br />

sprechende Programmdatei erstellt werden. Diese<br />

kann per Modem vom Büro aus eingespeist werden.<br />

Auf die sonst notwendigen Rüstsätze, die bis zu<br />

60.000 € kosten, kann verzichtet werden. Aufgrund<br />

der geringen Baugröße - die Stellfläche beträgt weniger<br />

als 1 m 2 - kann das Gerät von einer Person bewegt<br />

werden.<br />

Für das System wurden insgesamt sechs Patente angemeldet,<br />

die teilweise bereits erteilt wurden.<br />

Um dem Kunden die Bedienung der Anlage so einfach<br />

wie möglich zu machen, werden folgende Punkte<br />

automatisch vom System erledigt:<br />

• Kalibrieren der verschiedenen Kamerasysteme<br />

• Einbringen der Bauteile kann manuell oder über<br />

Bauteilträger erfolgen<br />

• Datenbank zur Auswahl von charakteristischen<br />

Merkmalen der Bausteine wie z. B. der Bauform<br />

oder der Kraft, die zur Messung benötigt wird<br />

Darüber hinaus wird die Umbauzeit beim Bauteilwechsel<br />

von bis zu 12 Stunden auf max. 5 Minuten<br />

reduziert. Des Weiteren ist die Genauigkeit bei der<br />

Positionierung sowie die Genauigkeit der Anpresskraft<br />

beim Testen um ein Vielfaches genauer.<br />

Das Unternehmen<br />

Die IEF GmbH wurde 1980 von Herrn Werner<br />

gegründet. Nach seinem Ausscheiden im Jahre 1998<br />

wurde die Firma von der Rohwedder AG übernommen.<br />

Seit dem 01.01.2005 ist der Geschäftsführer<br />

Manfred Bär alleiniger Gesellschafter.<br />

Die Produktpalette umfasst Handhabungskomponenten,<br />

Transport- und Positioniersysteme. Der jährliche<br />

Umsatz beläuft sich derzeit auf ca. 19 Mio. € bei<br />

einer Mitarbeiterzahl von ca. 115 Angestellten. Der<br />

Aufwand für Forschung und Entwicklung liegt konstant<br />

bei über 10 %. Die Hauptmärkte sind vorrangig<br />

in Deutschland und in den europäischen Partnerstaaten<br />

angesiedelt. Das Unternehmen hat seit drei<br />

Jahren eine Tochtergesellschaft in Manila, Philippinen.<br />

Im neu geschaffenen Geschäftsbereich „Halbleiter“<br />

wird von einem deutlichen Wachstum in den<br />

nächsten Jahren ausgegangen.<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg<br />

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34<br />

Inaktivierung des Cytomegalie-Virus<br />

in der Muttermilch<br />

Klaus Lauf Entwicklungswerkstätte<br />

Tübingen<br />

Das Gerät Virex II stellt das einzige am Markt verfügbare Produkt zur schonenden<br />

Inaktivierung der HCM-Viren (humanes Cytomegalievirus) in der Muttermilch dar.<br />

Das Gerät inaktiviert HCM-Viren, ohne die für die Entwicklung der Frühgeborenen<br />

elementaren Nährstoffe wie Enzyme und Proteine mit zu vernichten. Aufgrund der<br />

Zusammenarbeit der Klaus Lauf Entwicklungswerkstätte und der Universität Tübingen<br />

konnte ein Verfahren und Gerät entwickelt werden, das in sehr kurzer Zeit<br />

(etwa 90 Sekunden) das genannte Ergebnis zuverlässig erzielt. Durch die kompakte<br />

und Platz sparende Bauweise, in Verbindung mit einer leichten Anwendbarkeit durch<br />

eine vollautomatische, computerunterstützte Bedienung, ist das Gerät universell in<br />

jedem medizinischen Bereich einsetzbar, der eine Virusinaktivierung erforderlich<br />

macht.<br />

Gerät zur schonenden Inaktivierung der HCM-Viren<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg


Ausgangslage<br />

Jährlich werden in Deutschland etwa 8.000 Frühgeborene<br />

unterhalb 1.500 g geboren. Risikofrühgeborene<br />

(< 1.000 g Geburtsgewicht oder vor der 30.<br />

Schwangerschaftswoche) und bestimmte Reifgeborene<br />

mit Immundefekt können durch die Übertragung<br />

des Cytomegalievirus beim Stillen infiziert werden<br />

und erkranken. Nahezu jede Frau, die Virusträgerin<br />

ist (bei uns etwa 50 % der Frauen, in Südeuropa bis<br />

zu 90 %) reaktiviert dieses Virus beim Stillen und<br />

scheidet es in z. T. sehr hoher Konzentration in die<br />

Milch aus ohne in irgendeiner Weise selbst zu erkranken.<br />

Auch reifgeborene Kinder erkranken nicht<br />

durch das Stillen, obwohl sie mit einem Anteil von<br />

bis zu 35 % durch das Virus infiziert werden. Um der<br />

Virusübertragung auf Risikofrühgeborene vorzubeugen,<br />

wird derzeit die Muttermilch entweder langzeitpasteurisiert<br />

oder eingefroren und wieder aufgetaut.<br />

Die Gefriertaumethode reduziert zwar die Viruskonzentration<br />

in der Milch, aber sie ist nicht in der Lage<br />

Virusübertragungen gänzlich zu verhindern. Dies vermag<br />

nach heutigem Kenntnisstand nur die Hitzebehandlung<br />

der Milch. Nur das Verfahren der<br />

Langzeitpasteurisierung (Holderpasteurisierung: 30<br />

Minuten bei 62 °C) ist derzeit kommerziell in Europa<br />

und Übersee verfügbar. Marktführer sind jeweils eine<br />

britische und eine österreichische Firma. Ein entscheidender<br />

Nachteil dieses Verfahrens ist die<br />

Zerstörung wichtiger Inhaltsstoffe der Milch (Enzyme,<br />

Antikörper). Dies ist der Hauptgrund dafür, dass<br />

viele Neonatologen jeglicher Hitzebehandlung der<br />

Milch gegenüber skeptisch eingestellt sind.<br />

Die Innovation<br />

In Kooperation mit dem Institut für Medizinische<br />

Virologie des Universitätsklinikums Tübingen, der<br />

Abteilung für Neonatologie der Universitätskinderklinik<br />

Tübingen, hat Klaus Lauf auf der Basis der wissenschaftlichen<br />

Ergebnisse von Privatdozent Dr.<br />

Klaus Hamprecht, ein Gerät entwickelt, das durch<br />

ein komplett neues und schonendes Verfahren in der<br />

Lage ist, alle wichtigen Nährstoffe in der Muttermilch<br />

zu erhalten.<br />

In dem neu entwickelten Inaktivierungsgerät wird in<br />

der zu behandelnden Muttermilch durch ein abgestimmtes<br />

Zusammenspiel von Rotation eines Rundkolbens<br />

und einer exakten computergesteuerten Erhitzung<br />

gezielt und sicher das HCM-Virus zerstört.<br />

Erhalten bleiben die für die Entwicklung des Frühgeborenen<br />

notwendigen natürlichen Nährstoffe, wie<br />

Proteine und Enzyme.<br />

Der rotierende Rundkolben hat einen eigens konzipierten,<br />

integrierten Temperaturmessfühler, der die<br />

maximale Temperatur von 60 - 62 °C für 5 Sekunden<br />

sicherstellt. Die Erhitzung erfolgt mittels heißer Luft.<br />

Die anschließende schnelle Abkühlung wird durch<br />

Zufuhr von Kühlwasser mit einer Temperatur von<br />

5 - 8 °C bewirkt. Der vollautomatische Inaktivierungsprozess<br />

dauert lediglich circa 90 Sekunden und wird<br />

mittels eines Programmprozessors gesteuert und<br />

überwacht.<br />

Durch die Rotation des Behälters wird ein Milchfilm<br />

ausgebildet, der eine lokale Überhitzung verhindert<br />

und es ermöglicht die Muttermilch rasch abzukühlen.<br />

Infolge dessen bleiben die in der Muttermilch<br />

enthaltenen Proteine erhalten.<br />

Dieses Verfahren ermöglicht es Milch auch in kleinen<br />

Mengen (etwa 20 ml für eine Frühgeborenenmahlzeit)<br />

derart zu behandeln, dass infektiöse Mikroorganismen,<br />

insbesondere HCM-Viren, zuverlässig inaktiviert<br />

werden.<br />

Das Unternehmen<br />

Die Firma Klaus Lauf wurde im Jahr 1993 durch den<br />

Geschäftsinhaber gegründet. Das Unternehmen ist<br />

auf Einzellösungen im Bereich der Medizintechnik<br />

spezialisiert.<br />

Privatdozent Dr. med. Dr. rer. nat. Klaus Hamprecht<br />

ist Mitarbeiter am Institut für medizinische Virologie<br />

des Universitätsklinikums in Tübingen, Arzt für medizinische<br />

Mikrobiologie und Virologie, Dipl. Bio-<br />

Chemiker.<br />

Im Mai 2004 wurde von Herrn Werner Rühl und<br />

Herrn Klaus Lauf die Virex GmbH als Vertriebsgesellschaft<br />

mit dem Ziel gegründet, die zur Marktreife<br />

entwickelte Innovation, das Gerät Virex II, zu vermarkten.<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg<br />

35


36<br />

Thermische Solaranlage ohne Frostschutzmittel<br />

Paradigma Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co. KG<br />

Karlsbad<br />

Die Vakuum-Röhrenkollektoren des neu entwickelten AquaSystems arbeiten ohne<br />

Frostschutzmittel und können deshalb an jeden bestehenden Warmwasserspeicher<br />

einer Heizungsanlage angeschlossen werden. Ein eigener Solar-Wärmetauscher im<br />

Speicher ist nicht mehr nötig, stattdessen wird der Nachheiz-Wärmetauscher des<br />

Kessels mitbenutzt. Die Solaranlage arbeitet nicht wie üblich als Vorerwärmer, sondern<br />

wie ein Zusatzkessel: Sie bereitet heißes Wasser auf einer einstellbaren Solltemperatur.<br />

Durch den Verzicht auf Frostschutzmittel wird beim Pumpenbetrieb elektrische<br />

Energie eingespart und der Betreiber hat geringere Betriebskosten, da der regelmäßige<br />

Austausch des thermisch nicht dauerhaft stabilen Frostschutzmittels entfällt.<br />

Damit der Betrieb mit Wasser möglich ist, wurde mit Hilfe aufwändiger Computer-<br />

Simulationen und Feldtests ein intelligenter Regelungs-Algorithmus entwickelt, der<br />

aktiven Frostschutz bei minimalem Energieaufwand gewährleistet. Diese Eigenschaften<br />

wurden von einem unabhängigen Prüfinstitut (Institut für Thermodynamik und<br />

Wärmetechnik Stuttgart) nach Kältekammertests bei bis zu -25°C bestätigt.<br />

Schema einer Solaranlage mit dem Paradigma-Aquasystem<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg


Ausgangslage<br />

Bisher werden Solaranlagen üblicherweise mit einem<br />

Wasser-Glykol-Gemisch als frostsicherem Wärmeträger<br />

betrieben. Damit das Frostschutzmittel sich nicht<br />

mit dem Brauchwasser oder dem Heizungswasser<br />

mischen kann, muss der Solarkreis ein in sich<br />

geschlossener Kreis sein. Um die solare Wärme in<br />

den Speicher zu überführen, braucht man also entweder<br />

einen speziellen Solarspeicher mit zusätzlichem<br />

internen Wärmetauscher oder einen externen Wärmetauscher,<br />

was aber aufwändig ist und weniger effizient.<br />

Auch wenn es den Solarkreis nicht verlässt, muss das<br />

ziemlich teure Frostschutzmittel öfters ausgetauscht<br />

werden: Moderne Hochleistungskollektoren erreichen<br />

sehr hohe Temperaturen im Stillstand, welche<br />

den Bereich der Temperaturbeständigkeit der Wasser-Glykol-Mischung<br />

überschreiten und ihr langfristig<br />

schaden können. Deshalb wurde immer wieder versucht,<br />

einfaches Wasser als Wärmeträger zu verwenden,<br />

hier in Deutschland z. B. mit den Drain-Back-<br />

Systemen, bei denen sich der Kollektor bei Pumpenstillstand<br />

entleert. Bisher gelang es aber wegen verschiedener<br />

bauartbedingter Probleme nicht, mit derartigen<br />

Systemen nennenswerte Verkaufszahlen zu<br />

erreichen.<br />

Übliche Solarsysteme speisen unten in den Speicher<br />

ein, d. h. es muss erst das gesamte Speichervolumen<br />

erwärmt werden, bevor Solarwärme zum Zapfen zur<br />

Verfügung steht. Wird vorher gezapft, dann springt<br />

evtl. der Kessel zum Nachheizen an, obwohl die<br />

Sonne scheint und der Kollektor arbeitet.<br />

Die Innovation<br />

Das AquaSystem hebt sich hauptsächlich durch die<br />

folgenden drei Neuerungen vom Stand der Technik<br />

ab:<br />

1. Der Kollektor arbeitet nicht in einem eigenen, geschlossenen<br />

Solarkreis (2-Kreis-System), sondern<br />

wird parallel zum Kessel angeschlossen (1-Kreis-<br />

System). Der Solarvorlauf und der Kesselvorlauf<br />

werden dabei kurz vor dem Speicher zusammengeführt<br />

und am Speicher-Austritt trennen sich die<br />

Wege wieder (siehe Abbildung der Hydraulik). So<br />

wird der vorhandene Nachheiz-Wärmetauscher des<br />

Speichers mitbenutzt und jeder Speicher ist geeignet<br />

zum Anschluss eines Kollektors, einen gewissen<br />

Mindestinhalt von ca. 120 l vorausgesetzt. Diese<br />

Vereinfachung der Hydraulik erlaubt die kostengünstige<br />

und platzsparende Nachrüstung einer Solaranlage<br />

an eine bestehende Heizungsanlage und<br />

eröffnet ganz neue Marktsegmente. Außerdem<br />

wird so eine einfache solare Heizungsanbindung<br />

möglich, die ohne Pufferspeicher auskommt.<br />

2. Man braucht kein Frostschutzmittel mehr, d. h. der<br />

Kunde spart Geld für das Mittel selbst und für die<br />

regelmäßige Kontrolle und Wartung.<br />

3. Moderne Vakuum-Röhrenkollektoren sind ther-<br />

misch extrem gut gegen die Umgebung isoliert.<br />

Beispielsweise liegt der Wärmeverlust beim Paradigma<br />

CPC-Kollektor um den Faktor 4 - 6 niedriger<br />

als der von herkömmlichen Flachkollektoren.<br />

Dadurch ist es möglich, den Kollektor bei höherer<br />

Temperatur als üblich arbeiten zu lassen, ohne große<br />

Einbußen am Kollektor-Wirkungsgrad hinnehmen<br />

zu müssen.<br />

Der System-Wirkungsgrad kann aber gesteigert werden,<br />

indem das auf Brauchwasser-Solltemperatur<br />

erhitzte Wasser gleich oben in den Speicher eingebracht<br />

wird. So steht es kurz nach Einstrahlungsbeginn<br />

zum Zapfen zur Verfügung und das Nachheizen<br />

durch den Kessel wird unnötig.<br />

Mit Wasser als Wärmeträger kann man also den CPC-<br />

Kollektor als Zusatzkessel parallel zum normalen<br />

Kessel betreiben.<br />

Die Grundlage für diese wesentlichen Verbesserungen<br />

am Solarsystem ist natürlich die Frostsicherheit<br />

der Anlage auch ohne Frostschutzmittel. Diese wird<br />

garantiert durch den in detaillierten Simulationsstudien<br />

entwickelten intelligenten Frostschutz-Algorithmus.<br />

Der Algorithmus erkennt kritische Betriebssituationen<br />

wie schnelles Abkühlen nach sonnigen<br />

Wintertagen allein aus dem Temperatursignal des<br />

Kollektorfühlers und reagiert entsprechend vorausschauend<br />

durch Anpassen der Pumpen-Taktrate. So<br />

werden alle außenliegenden Anlagenteile trotz verschiedener<br />

Auskühlgeschwindigkeiten immer frostfrei<br />

gehalten. Dabei wird wenig Energie verbraucht,<br />

da der Kollektoraustritt nur auf ca. 5 °C gehalten<br />

wird und dafür relativ kühles Wasser aus dem unteren<br />

Speicherbereich verwendet wird.<br />

Das Unternehmen<br />

1989 wurde die Firma Paradigma Energie- und<br />

Umwelttechnik GmbH & Co. KG gegründet. Hauptgesellschafter<br />

ist Alfred T. Ritter. Paradigma ist<br />

Produktentwickler, Vermarkter und Ideenschmiede<br />

für ökologische Heizsysteme. Ob Solarwärme-, Holzpellets-<br />

oder Gasbrennwert-Systeme, die Unternehmensphilosophie<br />

basiert auf optimaler Nutzung<br />

erneuerbarer Energien bei maximaler Schadstoff-<br />

Reduktion und höchstem Komfort. Der Systemgedanke<br />

steht bei Paradigma an erster Stelle. Alle<br />

Komponenten lassen sich flexibel miteinander kombinieren.<br />

Das Unternehmen ist heute einer der Marktführer in<br />

den Bereichen Vakuumröhrenkollektoren und Holzpellets-Kessel<br />

in Deutschland.<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg<br />

37


38<br />

Nasschemisches Kantenätzen im<br />

Durchlaufverfahren für Solarzellen<br />

RENA Sondermaschinen GmbH<br />

Gütenbach<br />

Um die Attraktivität regenerativer Energie zu steigern und wettbewerbsfähig zu<br />

machen fordert der Solarmarkt eine effizientere Produktion von Solarzellen.<br />

Dies gilt umso mehr, als gereinigtes metallisches Silizium - der Hauptbestandteil einer<br />

Solarzelle - heute auf dem Markt in zu geringer Menge angeboten wird und entsprechend<br />

teuer ist. Ein wichtiger Schritt bei der Produktion ist das Ätzen der Solarzellenkanten,<br />

ein Vorgang, der für das spätere Funktionieren der Zelle von wesentlicher<br />

Bedeutung ist. Durch den im Solarbereich völlig neuartigen Ansatz, die Kanten der<br />

Zellen nasschemisch über Rollentransportstrecken zu ätzen, wird eine deutlich höhere<br />

Effizienz gegenüber dem bisherigen Produktionsverfahren erzielt. Der Automatisierungsgrad<br />

wird wesentlich erhöht, da mehrere Prozessschritte in einer Anlage integriert<br />

werden können. Gegenüber dem bisherigen Verfahren - dem Plasmaätzen -<br />

gehen beim neuen wesentlich weniger Zellen zu Bruch, d. h. der Ausschuss wird minimiert.<br />

Daneben fallen geringere Lohnkosten an. Das neue Verfahren ist optimal geeignet<br />

für sehr dünne Wafer (zwischen 100 µm und 300 µm) und kann damit auch für<br />

neue zukunftsträchtige Konzepte von Hochleistungssolarzellen eingesetzt werden.<br />

Durchlaufanlage für Solarzellenherstellung<br />

Detailansicht<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg


Ausgangslage<br />

Das Herstellungsverfahren von Solarzellen war früher<br />

geprägt durch einzelne Produktionsschritte, die nicht<br />

direkt miteinander in einer Maschine ausgeführt wurden.<br />

Die unterschiedlichen Bearbeitungsschritte<br />

machten es notwendig, die Zellen immer wieder<br />

manuell zu bündeln, zu transportieren und in den<br />

nächsten Prozess einzuspeisen. Bisher gelang es wichtige<br />

Prozesse wie das Sägeschadenätzen, Texturieren<br />

und Diffundieren der Solarwafer durch die Vereinzelung<br />

der Wafer auf Rollentransportstrecken zu prozessieren<br />

und somit einen Teil der Fertigung zu automatisieren<br />

(s. Foto). Der folgende Prozessschritt - das<br />

traditionelle Plasmaätzen - war bislang nicht über die<br />

Technik der Rollentransporte lösbar. Für das Plasmaätzen<br />

mussten die einzelnen Solarzellen aus der<br />

Durchlaufanlage entnommen und gestapelt werden,<br />

um durch das Ätzen im Stapel zum gewünschten<br />

Ergebnis zu kommen. Danach wurden die Wafer wieder<br />

vereinzelt, um den nächsten Prozess zu fahren.<br />

Dies bedeutete eine Unterbrechung in der Produktionsautomatisierung,<br />

sowie hohe Bruchraten der<br />

Zellen durch das Ätzverfahren im Stapel unter<br />

hohem Druck. Ziel war, diesen Produktionsschritt<br />

durch einen nasschemischen Prozess über Rollentransporte<br />

zu ersetzen, um somit die Produktionslinie<br />

erheblich effizienter zu gestalten.<br />

Die Innovation<br />

Die Zellen werden nach dem neuen Verfahren horizontal<br />

in parallelen Reihen auf Rollentransportstrecken<br />

durch Chemikalienbäder befördert. Im Bereich<br />

des neuen Prozesses Kantenätzen werden die komplette<br />

Unterseite des Wafers sowie die Seiten im<br />

Chemiebad geätzt, solange bis die n-dotierte Siliziumschicht<br />

- 1 µm dick - total entfernt ist. Dies stellt<br />

die elektrische Isolierung zwischen n-dotierter oberer<br />

Seite und p-dotierter Unterseite der Zelle sicher. Die<br />

obere Seite des Wafers darf bei diesem Vorgang auf<br />

keinen Fall mit der Ätzflüssigkeit im Bad in<br />

Berührung kommen. Hier muss die diffundierte<br />

Oberfläche unbeschädigt bleiben. Nur durch die absolut<br />

präzise Flüssigkeits- und Prozesskontrolle bleibt<br />

die Oberfläche des Wafers trocken, während die Unterseite<br />

geätzt wird. So wird sichergestellt, dass der<br />

Emitter nicht beschädigt wird. Nach dem Ätzvorgang<br />

werden die Zellen gereinigt und getrocknet.<br />

Mit dieser Innovation ist es RENA gelungen einen<br />

wichtigen Prozess in der Produktionslinie der Solarzellenherstellung<br />

über die Durchlaufanlage zu automatisieren.<br />

Die Integration von Kantenätzen zusammen<br />

mit dem Oxidätzenprozess in einer Durchlaufanlage<br />

macht den Transport zwischen den zwei Prozessschritten<br />

unnötig und erlaubt eine ideale Integration<br />

des Prozesses in die Produktionslinie. Dies ist ein<br />

weiterer Schritt zu einer vollautomatisierten Zellenfertigung<br />

und minimiert die Bruchrate, die durch das<br />

Stapeln oder das manuelle Handling des Wafers verursacht<br />

wird.<br />

Die ersten Ergebnisse der Innovation wurden letztes<br />

Jahr auf der Solar-Weltkonferenz in Paris von RENA<br />

vorgestellt. Inzwischen ist der Prozess erfolgreich in<br />

die industrielle Produktion eingeführt und wird von<br />

führenden Solarzellenherstellern eingesetzt. Aufgrund<br />

der Verknappung des Ausgangsmaterials und<br />

damit einhergehenden Verteuerung (60 % der Gesamtherstellungskosten<br />

einer Solarzelle werden allein<br />

durch die Kosten des gereinigten Siliziums verursacht)<br />

geht der Trend zu wesentlich dünneren Scheiben.<br />

Mit diesem neuen Prozess ist man auch hier<br />

zukünftig dem Wettbewerb voraus. Im Gesamten bedeutet<br />

dies eine immense Einsparung an Rohstoffkosten.<br />

Erfahrungen als Problemlöser für nasschemische<br />

Applikationen in der Halbleiterbranche führten hier<br />

zur Innovation und zum Markteintritt in der Solarbranche.<br />

Die Innovation der nasschemischen Prozessierung<br />

von Solarzellen und damit einhergehenden<br />

Vorteile erforderte zum einen eine markt- und kundennahe<br />

Entwicklung, zum anderen jedoch eine<br />

Grundlagenentwicklung zur Weichenstellung für<br />

zukünftige Solar-Standardanlagen. Weiterhin öffnete<br />

man sich vertrauensvoll anderen Partnern um gemeinsam<br />

den Lösungsansatz wissenschaftlich zu<br />

unterlegen. Kooperationen mit der Universität Konstanz<br />

und dem Fraunhofer Institut für solare Energiesysteme<br />

(ISE) wurden geschlossen. Testreihen wurden<br />

gefahren. Das Patent ist angemeldet.<br />

Das Unternehmen<br />

Die RENA Sondermaschinen GmbH bietet kundenspezifische<br />

Lösungen und Standardanlagen für<br />

Nasschemieprozesse unter Reinraumbedingungen.<br />

Der Name RENA steht für Reinraum Equipment<br />

Nasschemie Automatisierung. In Zusammenarbeit<br />

mit dem Kunden wird der Anlagentyp spezifiziert,<br />

mit dem der jeweils größtmögliche Kundennutzen<br />

für Projekte aus den vier Bereichen Ätzen, Reinigen,<br />

Galvanik und Trocknen erzielt wird. Die Firmen-<br />

Zentrale befindet sich in herrlicher Aussichtslage<br />

1.000 m über dem Meeresspiegel. Den „Space for<br />

Reflection“ - den „Freiraum zum Denken“ - den diese<br />

Umgebung bietet, nützt das Schwarzwälder Spezialisten-Team<br />

zur Gestaltung innovativer Lösungen.<br />

Die Firma wurde vor 12 Jahren mit 10 Mitarbeitern<br />

gegründet und beschäftigt heute 150 Mitarbeiter. Das<br />

international agierende Unternehmen zählt Firmen<br />

aus der Halbleiter- und Solarindustrie, aber auch aus<br />

der Mikrostruktur- und Medizintechnik zu seinem<br />

Kundenstamm.<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg<br />

39


40<br />

Einfach bedienbares Unternehmensportal<br />

United Planet GmbH<br />

Freiburg<br />

Ein Unternehmensportal ist der Zugang für einen meist fest definierten Benutzerkreis<br />

zu allen wichtigen Informationen innerhalb eines Unternehmens oder einer<br />

Organisation. Ähnlich wie im Internet können die Daten via Browser schnell und<br />

ohne hohen Schulungsaufwand erfasst, gesucht und angezeigt werden.<br />

Die Vorteile eines Portals liegen vor allem in der schnelleren Verfügbarkeit von<br />

Informationen und in der automatisierten Abbildung immer wiederkehrender<br />

Geschäftsprozesse.<br />

Gerade in Zeiten wirtschaftlicher Zurückhaltung sind sie ein wichtiges Instrument<br />

zur Erreichung von mehr Effizienz und somit auch mehr Wettbewerbsfähigkeit.<br />

Für die meisten Unternehmen und Organisationen scheitert die Einführung eines<br />

solchen Portals bisher an der fehlenden Verfügbarkeit einer einfach bedien- und<br />

beherrschbaren Standardsoftware, die es ermöglicht, ein Portal ohne Expertenwissen<br />

und ohne hohen Kostenaufwand zu installieren und zu betreiben.<br />

Das neu entwickelte Unternehmensportal Intrexx Xtreme liefert ebenso schnelle<br />

Ergebnisse wie beispielsweise eine Textverarbeitung oder Tabellenkalkulation und<br />

ist durch die eigenen Mitarbeiter des Unternehmens beherrschbar.<br />

Die Software ermöglicht aber auch alle anderen im Unternehmen bereits vorhandene<br />

Daten vollständig und mit wenigen Mausklicks zu integrieren und versetzt die Unternehmen<br />

so selbständig in die Lage, beliebige Daten miteinander zu verknüpfen und<br />

im Browser darzustellen.<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg


Ausgangslage<br />

Täglich entwickeln Experten rund um den Globus<br />

neue Intranets bzw. Enterprise Portale. Benötigte<br />

Funktionen wie Anmeldeverfahren, die Verwaltung<br />

von Benutzerrechten oder Anwendungen zum Betrieb<br />

eines firmeninternen Forums werden immer<br />

wieder „neu erfunden“. Es fehlte eine Software, die<br />

alle Funktionen eines Portals bereitstellt und dennoch<br />

ohne Programmierkenntnisse und Expertenwissen<br />

einfach zu bedienen ist. Eine Software, die es<br />

dem Unternehmen oder der Organisation selber<br />

ermöglicht, ein Portal einzurichten und zu betreiben.<br />

Ein solches Portal verbindet heute alle Anwendungen<br />

im Unternehmen unter einer Oberfläche (Browser).<br />

Die wichtigsten Absatzzahlen aus dem betrieblichen<br />

Rechnungswesen werden ebenso komprimiert auf der<br />

Startseite eines Managers angezeigt, wie die noch verfügbaren<br />

Urlaubstage eines Mitarbeiters auf dem<br />

Formular zur Erstellung eines Urlaubantrages. Letztere<br />

Zahl kommt aus der Software für die Abrechnung<br />

der Löhne und Gehälter. Für das „anzapfen“ der<br />

Datenbanken und die Darstellung in einem Browser<br />

war bisher hohes Expertenwissen notwendig. Das ist<br />

in der Regel nicht im Unternehmen vorhanden und<br />

muss von außen teuer eingekauft werden. Nicht selten<br />

endeten diese Projekte mit deutlich überschrittenen<br />

Budgets oder erheblichen Verzögerungen, da die<br />

Portaltechnologie noch sehr jung ist und selbst bei<br />

externen Dienstleistern nur wenige Spezialisten<br />

bereits über ausreichende Erfahrungen verfügen.<br />

Die Innovation<br />

Mit dem neu entwickelten Unternehmensportal<br />

Intrexx ist es gelungen, eine hochflexible Software zu<br />

entwickeln, die dennoch von einer CD-ROM in wenigen<br />

Minuten installiert werden kann und einfach<br />

- und somit vom Unternehmen selber - zu bedienen<br />

ist. Es verfügt über alle Funktionen und Komponenten,<br />

die heute ein modernes Portal benötigt. Von<br />

einer leistungsstarken Suchmaschine bis hin zur kompletten<br />

Benutzerverwaltung steht alles intensiv<br />

erprobt bereit.<br />

Fertige Anwendungen können schnell vom so genannten<br />

Administrator des Portals eingebunden und<br />

für die Mitarbeiter bereitgestellt werden. Um firmenspezielle<br />

Anwendungen erstellen zu können, verfügt<br />

die Standardsoftware über einen visuellen Anwendungsdesigner,<br />

mit dem ein durchschnittlich geübter<br />

Anwender ohne Programmierkenntnisse in kurzer<br />

Zeit selber zum „Programmierer“ wird. Dafür zieht er<br />

einfach mit der Maus die gewünschten Felder wie<br />

z. B. ein Texteingabefeld oder eine Auswahlliste auf<br />

die Arbeitsfläche definiert per Mausklick Attribute<br />

wie „Pflichtfeld“ oder Voreinstellungen des Feldes<br />

und wählt aus einer Liste die Mitarbeiter, die das<br />

Recht haben, mit der neuen Anwendung zu arbeiten.<br />

Der eigentliche innovative Fortschritt liegt in der<br />

Möglichkeit, auch bereits vorhandene Daten aus firmeneigenen<br />

Programmen und Anwendungen per<br />

Mausklick in ein Portal sehr schnell zu integrieren.<br />

Ein Assistent zeigt die verfügbaren „fremden“ Datenfelder,<br />

die nun nur noch mit der Maus ausgewählt<br />

werden müssen. Die Felder werden automatisch erkannt<br />

und für die Browser-Anwendung konvertiert.<br />

So stehen künftig für alle Portalanwendungen z. B.<br />

die Adressdaten der Kunden bereit. In wenigen<br />

Minuten werden vorhandene Daten eingebunden.<br />

Die Alleinstellungsmerkmale von Intrexx Xtreme:<br />

• In wenigen Stunden zum fertigen Portal<br />

• Fremde Daten können schnell und einfach<br />

integriert werden<br />

• Keine Programmierkenntnisse erforderlich<br />

• Neueste plattformunabhängige Technologien<br />

(Java- und XML-basierend)<br />

• Eine Lizenz kostet nicht mehr als ein gutes<br />

Fachbuch.<br />

Mit dem neuen Produkt können sich auch kleinere<br />

Unternehmen ein Portal leisten, ohne hohe finanzielle<br />

Abenteuer wagen zu müssen. Es ist branchenneutral<br />

und unterstützt die tägliche Arbeit einer Schreinerei<br />

mit 8 Mitarbeitern ebenso wie eine Staatliche<br />

Vermögens- und Hochbauverwaltung mit über 2.300<br />

Mitarbeitern.<br />

Das Unternehmen<br />

Gegründet wurde United Planet 1998 von Axel Wessendorf,<br />

dem einstigen Gründer der Financial-<br />

Softwarefirma Lexware.<br />

United Planet gehört mit über 11.000 Installationen<br />

der Software Intrexx zu den Marktführern für<br />

Enterprise Portale und webbasierenden Unternehmenslösungen<br />

im Segment der kleineren bis mittleren<br />

Unternehmen und öffentlichen Verwaltungen.<br />

Mehr als 370.000 Anwender weltweit organisieren die<br />

täglichen Geschäftsprozesse mit der branchenneutralen<br />

Software des Unternehmens.<br />

United Planet beschäftigt derzeit 35 feste Mitarbeiter<br />

und wächst nachhaltig durch die Erschließung ausländischer<br />

Märkte.<br />

Als einer der ersten unabhängigen Hersteller von<br />

komfortablen und preiswerten Fertig-Intranets ist<br />

man inzwischen als international agierende Firma ein<br />

ernsthafter Wettbewerber der typischerweise amerikanischen<br />

Global Player.<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg<br />

41


42<br />

Chemie-Vakuumpumpstand<br />

VACUUBRAND GMBH + CO KG<br />

Wertheim<br />

Vakuum ist im chemischen, biologischen oder pharmazeutischen Labor ein nahezu<br />

universelles Hilfsmittel. Häufig müssen Proben konzentriert und dazu Lösemittel<br />

verdampft werden. Gefragt sind Geräte zur Vakuumerzeugung, die wenig Platz beanspruchen,<br />

leise und bedienungsfreundlich sind und eine wirkliche Arbeitserleichterung<br />

darstellen.<br />

Für viele Anwendungen ist nicht das tiefstmögliche Vakuum optimal, sondern das<br />

exakte Einhalten eines bestimmten Prozessdrucks. Für die Lösemittelverdampfung<br />

muss beispielsweise das Vakuum exakt dem Lösemitteldampfdruck entsprechen.<br />

Dadurch werden hohe Verdampfungsraten ohne Überschäumen des Lösemittels<br />

erreicht, die Prozeßzeiten verkürzt und der Anwender von Routinearbeiten wie<br />

dem Nachstellen des Vakuums entlastet.<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg


Ausgangslage<br />

Zahlreiche Prozesse in der Chemie- und Analysentechnik<br />

werden bevorzugt unter Vakuum durchgeführt.<br />

Sehr weit verbreitet ist beispielsweise die Eindampfung<br />

von Proben, um das enthaltene Lösemittel<br />

zu entfernen. Durch Anlegen von Vakuum kann die<br />

Verdampfungstemperatur soweit abgesenkt werden,<br />

dass auch temperaturempfindliche Proben nicht<br />

geschädigt werden. Bei Eindampfungen sollte das<br />

Vakuum am besten exakt dem Lösemitteldampfdruck<br />

entsprechen. Nur so werden hohe Verdampfungsraten<br />

ohne Überschäumen des Lösemittels erreicht.<br />

Früher wurden für die Vakuumerzeugung im Chemielabor<br />

in der Regel Wasserstrahlpumpen eingesetzt.<br />

Diese sind sehr nachteilig, da die Betriebskosten<br />

durch den großen Wasserverbrauch recht hoch<br />

sind und die abgepumpten Chemikalien in das Abwasser<br />

gelangen.<br />

Die Chemie-Membranvakuumpumpe hat die Vakuumtechnik<br />

im chemischen Labor revolutioniert. Die<br />

vakuumtechnische Leistung dieser völlig öl- und wasserfrei<br />

arbeitenden Pumpe ist erheblich höher und es<br />

gelangen keinerlei Chemikalien in das Abwasser.<br />

Die Innovation<br />

Die Nachteile von herkömmlichen Ventilreglern wurden<br />

mit der Entwicklung und Einführung der<br />

„VARIO-Regelung“ gelöst. Das Vakuum wird nicht<br />

mehr durch ein Ventil, sondern über die Drehzahl<br />

der Pumpe selbst geregelt. Dies hat mehrere Vorteile:<br />

• Im Vergleich zu Zweipunkt-Reglern mit Ventil<br />

ermöglicht sie durch die kontinuierliche Regelung<br />

eine unvergleichlich bessere Vakuumregelpräzision.<br />

• Die präzise Vakuumregelung erhöht die<br />

Prozeßgeschwindigkeit um bis zu 30 % und es werden<br />

noch weniger Lösemittel in die Laborluft und<br />

Umwelt abgegeben.<br />

• Die Drehzahlregelung reduziert die Geräusch- und<br />

Vibrationsentwicklung sowie den Wartungsbedarf<br />

auf ein Minimum.<br />

Zugleich mit der VARIO-Regelung wurde der erste<br />

vollautomatische, also ohne jede Anwendervorgabe<br />

arbeitender Vakuumregler für Eindampfungen eingeführt.<br />

Der Regler erkennt vollautomatisch den<br />

Siededruck des vorhandenen Lösemittels und passt<br />

die Drehzahl der Pumpe selbsttätig so an, dass die<br />

Eindampfung optimal, d. h. schnellstmöglich und ohne<br />

Überschäumen abläuft. VACUUBRAND löste<br />

auch das Problem der Lösemittelemission am Pumpenauslaß<br />

durch die Kombination der Chemie-Membranpumpe<br />

mit einem Emissionskondensator.<br />

In den neuen Chemie-Vakuumpumpstand flossen<br />

neben der vollautomatischen VARIO-Regelung eine<br />

Vielzahl neuer technischer Lösungen und neuartige<br />

Konzepte ein, die ihn auch wirtschaftlich erfolgreich<br />

werden ließen. Kernstück ist eine völlig neu entwickelte,<br />

sehr kompakte und zugleich leistungsstarke<br />

vierzylindrige Chemie-Membranpumpe mit paten-<br />

tierter Lagerung der Welle, angetrieben von einem<br />

elektronisch kommutierten und damit wartungsfreien<br />

24 V Gleichspannungsmotor. In die selbstentwickelte<br />

Antriebselektronik wurde eine patentierte Anlaufsteuerung<br />

integriert. Nur durch diese Bauweise konnte<br />

der Pumpstand derartig kompakt und leise arbeitend<br />

gestaltet werden.<br />

Das Unternehmen<br />

Die VACUUBRAND GMBH + CO KG wurde 1985<br />

aus der Abteilung Vakuumtechnik der BRAND<br />

GMBH + CO KG als eigenständige Firma gegründet.<br />

Geschäftsführer ist seit damals Dr. Rudolf<br />

Lachenmann.<br />

Das Unternehmen entwickelt und fertigt leistungsfähige<br />

und flexible Systeme für die Vakuumerzeugung,<br />

-messung und -regelung im chemischen Labor,<br />

in der Verfahrenstechnik, in analytischen Geräten<br />

und in ölfreien Vakuumsystemen und verfügt - im<br />

Gegensatz zum heute modischen "Outsourcing" -<br />

über eine hohe Entwicklungs- und Fertigungstiefe.<br />

Am einzigen Firmenstandort Wertheim werden von<br />

etwa 150 Mitarbeitern im engen Verbund aus Entwicklung,<br />

Fertigung und Vertrieb innovative und<br />

zugleich kundenorientierte Geräte entwickelt, gefertigt<br />

und vertrieben. Das integrierte Managementsystem<br />

ist nach ISO 9001 und ISO 14001 zertifiziert.<br />

Das 1991/92 errichtete Produktionsgebäude wurde<br />

2003 deutlich erweitert. Hier finden sich unter anderem<br />

CNC-Bearbeitungs- und Drehzentren, Flachund<br />

Tiefschleifmaschinen sowie eine Kunststoffspritzgußanlage.<br />

Die Montage der Geräte erfolgt an<br />

Einzelplatzstationen. Für den eigenen Bedarf an<br />

Fachkräften werden Industriemechaniker in einer<br />

eigenen Lehrwerkstätte sowie Fachlageristen, Industrieelektroniker<br />

und Fachinformatiker ausgebildet.<br />

Das ebenfalls erweiterte Büro- und Entwicklungsgebäude<br />

beherbergt unter anderem die umfangreichen<br />

mechanischen und elektronischen Entwicklungsabteilungen,<br />

Test- und Laboreinrichtungen sowie<br />

Seminar- und Schulungsräume.<br />

<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg<br />

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<strong>Innovationspreis</strong> des Landes <strong>Baden</strong>-Württemberg

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