Technologische Transformationen und das Erbe der fossilen Brennstoffe

Durch den Strukturwandel steht die Automobilindustrie – Trägerin des bisherigen Wohlstands gerade in Baden-Württemberg – vor paradigmatischen Umwälzungen. Die Kernkompetenz der deutschen Automobilbauer ist die Antriebstechnik auf der Basis der fossilen Brennstoffe. Was heute nicht mehr in Frage gestellt wird: Diese Technologie wird in überschaubarer Zeit für die Massenanwendung keine Rolle mehr spielen. Welche potentiellen substituierenden Technologien sich aber langfristig durchsetzen werden, ist nicht unumstritten. Unstrittig ist allerdings: Es wird nicht nur eine Lösung geben. Nur ein technologieoffener Mix aus allen verfügbaren klimaneutralen Antriebstechnologien – Batterie, Brennstoffzelle und E-Fuels – kann das ambitionierte Klimaziel "Zero Emission" erreichen. Neben der Bedeutung von Einsatzzweck, Anforderungen an die Infrastruktur, Tempo des technischen Fortschritts, Übergangs- oder längerfristige Lösung werden aber auch andere Einflussfaktoren je nach politischen Prioritätensetzungen im Sinne von Förderungen und Subventionen, Vermeidung von Abhängigkeiten und Erhalt von kritischen Elementen der Wertschöpfung maßgebenden Einfluss auf die langfristige Durchsetzung von Technologie-/Energiespeicher-Kombinationen haben. Wie also kann die Transformation gelingen? Welche CO2-arme Technologie beim Auto wird die Nase vorn haben? Wie können dabei Wohlstand und sozialer Friede erhalten werden? Wie werden die emissionsarmen Alternativen beim Schwerlastverkehr aussehen? Diese und viele andere Fragen, die Sie beschäftigen, möchten wir mit Ihnen diskutieren.

Eine Veranstaltung der Reinhold-Maier-Stiftung und des fem Forschungsinstituts.
Die Teilnahme ist kostenlos. Anmeldungen bitte über die Website der Friedrich-Naumann-Stiftung

Katja Baumgärtner, langjährige Mitarbeiterin in der Metallkunde des fem, erhielt für ihr ehrenamtliches Engagement in der archäologischen Denkmalpflege den Archäologie-Sonderpreis des Landes Baden-Württemberg. Nicole Razavi, Ministerin für Landesentwicklung und Wohnen Baden-Württemberg, überreichte ihr den Preis im Weißen Saal des Neuen Schlosses in Stuttgart. Seit vielen Jahrzehnten unterstützt Baumgärtner in vielfältiger Weise archäologische Ausgrabungen und Projekte. Seit 2013 leitet sie den von ihr initiierten Arbeitskreis für die ehrenamtlich Beauftragten der Region Ostwürttemberg und legt dabei großen Wert auf den regelmäßigen Austausch zwischen den hauptamtlichen und ehrenamtlichen Denkmalpflegern. 2022 wurde sie in den Beirat der Gesellschaft für Archäologie in Württemberg und Hohenzollern gewählt. Ihr Motto lautet „Nur was man kennt, das schützt man“, und so begeistert sie Jung und Alt in ihren von großer Sachkenntnis und Begeisterung geprägten Führungen.

Der Zugang zur Archäologie eröffnete sich für Katja Baumgärtner durch die enge Zusammenarbeit des fem mit dem Landesamt für Denkmalpflege, deren Bedeutung sie in ihrer Dankesrede hervorhob. Die zahlreichen metallischen Artefakte, die nach der Bergung zur Untersuchung und Bestimmung mittels zerstörungsfreier 3D-Röntgen-Computertomographie ans Forschungsinstitut in Schwäbisch Gmünd gebracht wurden, weckten schnell ihr Interesse. Ohnehin hat die Archäologie eine lange Tradition am fem: Prof. Dr. Dieter Planck, ehemaliger Präsident des Landesamts für Denkmalpflege, erinnerte an die gute und langjährige Zusammenarbeit mit den ehemaligen Institutsleitern Prof. Ernst Raub und Prof. Dr. Christoph Raub: Viele Untersuchungen, Forschungen und Vorträge wurden von ihnen initiiert und waren wegweisend für die Forschung in der Archäologie.

Bei der Preisverleihung im Neuen Schloss war auch Institutsleiter Prof. Dr. Holger Kaßner zugegen: "Der Archäologie sind wir ja seit Jahren aufs engste durch unsere Analysen für das Landesamt für Denkmalpflege im Regierungspräsidium Stuttgart verbunden. Umso mehr freut es mich, dass Katja Baumgärtner, die weiß, wie sehr die Leidenschaft für Kulturgeschichte von der naturwissenschaftlichen Kompetenz profitiert, dieses Jahr den Sonderpreis erhalten hat."

Weitere Informationenen zum Archäologie-Preis 2022

Der diesjährige Heinz-Leuze-Preis wurde an die AutorInnen Robin Arnet, Dr. Ann-Kathrin Egetenmeyer, Herbert Kappl und Dr. Heidi Willing vom fem in Schwäbisch Gmünd verliehen. Ausgezeichnet wurde eine Veröffentlichung zu selbstschmierenden Silberdispersionsschichten in der Zeitschrift Galvanotechnik. Im Rahmen des BMWK-Verbundprojekts mit dem Förderkennzeichen 03EI6011 wurde die Co-Abscheidung verschiedener Festschmierstoffe (z.B. Grafit, hBN, MoS₂, WS₂) in eine Silbermatrix untersucht. Vor allem Schichten mit WS₂ oder MoS₂ zeigten vielversprechende tribologische Eigenschaften.

Die Preisübergabe erfolgte auf dem Begrüßungsabend der diesjährigen ZVO-Oberflächentage durch den Laudator Prof. Dr. Andreas Bund (TU Ilmenau). Stellvertretend für alle Autoren nahm Robin Arnet den Preis entgegen.

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Die globale SARS-CoV2-Pandemie verursacht einen immensen zusätzlichen Bedarf an antiviralen Oberflächen in nahezu allen Situationen des täglichen Lebens. Insbesondere im öffentlichen Sektor werden zukünftig verstärkt Lösungen verlangt, um das Infektionsrisiko zu senken. Damit verbunden ist ein riesiger Markt für innovative Beschichtungskonzepte. Potentielle Anwendungen wie bspw. Handläufe, Haltegriffe, Türklinken oder Sanitäreinrichtungen erfordern den Einsatz langlebiger Materialien mit einer möglichst dauerhaften antiviralen Wirksamkeit. In diesem Kontext stellen anodisierte Aluminiumwerkstoffe mit der meso- und makroporösen Oberfläche ein interessantes Substratmaterial für die Modifizierung mit viruziden bzw. bakteriziden Nanopartikeln dar. 

Ziel des Forschungsvorhabens ist somit die Nutzung der inhärenten Porenstruktur des anodisch oxidierten Aluminiumsubstrats, indem antivirale Metall-Nanopartikel sowie Photokatalysatoren in die offene Porenstruktur eingebracht werden. Die technische Herausforderung bei der Entwicklung einer derartigen funktionalen Oberfläche besteht darin, das Eloxalschichtsystem so zu gestalten, dass die Einlagerung der Partikel gelingt ohne die wesentlichen Eigenschaften der Eloxalschicht (insb. den Korrosionsschutz) zu beeinflussen. Dies soll im Rahmen dieses Forschungsvorhabens über ein Mehrschicht-Eloxalsystem realisiert werden. Die darauffolgende Funktionalisierung der Eloxalschicht soll wie bereits im IGF-Vorgängervorhaben 20136 N per elektrophoretischer Einlagerung der Nanopartikel erfolgen. 

Durch die Entwicklung einer antiviralen Eloxaloberfläche kann die internationale Wettbewerbsfähigkeit von den vorwiegend kleinen und mittelständischen Lohnbeschichtungsunternehmen gestärkt werden. Insbesondere da durch diese Entwicklung ein gänzlicher neuer Markt im Gebiet der funktionalen Oberflächen erschlossen werden kann.

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Im Herbst 1922 nahm das Forschungsinstitut in den Räumen der damaligen Königlichen Fachschule für Edelmetallindustrie seine Arbeit auf. Seither sind einhundert Jahre vergangen, vieles hat sich verändert, aber das fem | Forschungsinstitut Edelmetalle + Metallchemie hat heute denselben Auftrag wie damals: Der Transfer von Problemlösungen auf den Gebieten der Materialforschung und Oberflächentechnik in die Industrie und insbesondere in die klein- und mittelständische Wirtschaft.

Unter dem Motto „Auf zu neuen Höhen!“ feierten rund 200 Gäste aus Politik, Wirtschaft und Kultur das Jubiläum des Gmünder Forschungsinstituts. In seiner Videobotschaft gratulierte Ministerpräsident Winfried Kretschmann dem fem zum 100. Geburtstag und würdigte die Lebensleistung von Institutsleiter Dr. Andreas Zielonka, der nach achtundzwanzig erfolgreichen Jahren als Institutsleiter in den verdienten Ruhestand treten wird. Mit sehr persönlichen Erinnerungen an wichtige Förderer, Ereignisse und Herausforderungen ließ Zielonka seine Zeit am fem Revue passieren. Unter seiner Leitung entwickelte sich das fem nach der Deutschen Wiedervereinigung zu dem, was es heute ist: Ein hochmodernes, weltweit geschätztes Forschungsinstitut mit mittlerweile fast 100 Beschäftigten. Die Verantwortung für das "große Sinfonieorchester", zu dem das fem angewachsen sei, übergab Zielonka an seinen Nachfolger Prof. Dr. Holger Kaßner symbolisch in Form eines Taktstocks.

In seinem Festvortrag "Gold, Platin und Wasserstoff – nobel wird die Welt gerettet" warf Prof. Markus Hoelzle vom Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) in Ulm einen gleichermaßen realistischen und zuversichtlichen Blick in die Zukunft der Energieversorgung: Die Energiewende mit grünem Wasserstoff, Windkraft und Photovoltaik sei technisch und wirtschaftlich machbar, müsse aber mit erheblich größeren Investitionen und deutlich schneller umgesetzt werden, wenn Baden-Württemberg und Deutschland nicht abgehängt werden wollen. Das fem habe auf dem Gebiet der Energietechnik noch sehr viel Forschungsarbeit vor sich, denn Zukunftstechnologien wie Brennstoffzellen und Elektrolyse seien ohne den Einsatz von Edelmetallen nicht denkbar.

In der abschließenden Präsentation nahm der neue Institutsleiter Prof. Dr. Holger Kaßner die Gäste mit auf eine Bergwanderung zu neuen Gipfeln der Erkenntnis: Die zunehmende globale Beschleunigung in Wirtschaft, Wissenschaft und Kultur sorge dafür, dass ein immer höherer Einsatz an Ressourcen, Energie und Expertise für die Erzeugung von Wissen und Innovationen nötig sei. Daraus resultiere ein enormer Transformationsdruck auf die Forschung, die zugleich der entscheidende Motor für den gesellschaftlichen Fortschritt sei. Auch das fem müsse sich dieser hochdynamischen Situation stellen, sei aber dank der hervorragenden Arbeit von Dr. Zielonka und den Beschäftigten am fem sehr gut vorbereitet: Auf zu neuen Höhen!

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Im Mittelpunkt des Austauschs mit Institutsleiter Prof. Dr. Holger Kaßner und Dr. Şeniz Sörgel, Leiterin der Abteilung Elektrochemische Energiesysteme am fem, standen die Themen Forschungskooperationen und wissenschaftliche Aus- und Fortbildung. Prof. Dr. Süleyman Tekeli, Dekan der Fakultät für Technologie an der Gazi University, interessierte sich insbesondere für die Forschungsschwerpunkte Brennstoffzelle, Pulvermetallurgie und AdditiveFertigung und zeigte sich beeindruckt von der Arbeit und der Laborausstattung, die das fem auf diesem Gebiet vorweisen kann. In einem nächsten Schritt soll evaluiert werden, zu welchen konkreten Fragestellungen gemeinsame, öffentlich geförderte Forschungsprojekte möglich wären. Neben dem Austausch von Wissen lag Prof. Tekeli und Özge Şahin von der Handelskammer in Ankara der Austausch von Wissenschaftlern zwischen Ankara und Schwäbisch Gmünd am Herzen. Prof. Kaßner betonte, dass am fem seit Jahrzehnten der Austausch mit vielen Ländern weltweit bestehe und dass hochqualifizierte und motivierte Studentinnen und Studenten aus Ankara jederzeit eingeladen sind, ein Praxissemester am fem zu absolvieren oder sich auf offene Stellen für Bacheloranden oder Masteranden zu bewerben.

Wir danken den Gästen aus Ankara herzlich für Ihren Besuch und freuen uns auf die zukünftige Zusammenarbeit!

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Erst kürzlich war MdB Dr. Inge Gräßle (CDU) gemeinsam mit Wirtschaftsministerin Dr. Nicole Hoffmeister-Kraut zu Gast am fem, um mit den Institutsleitern Dr. Andreas Zielonka und Prof. Dr. Holger Kaßner die Zukunftspläne des Instituts zu diskutieren – jetzt war sie erneut in Schwäbisch Gmünd und vertiefte den forschungspolitischen Dialog mit der Institutsleitung. Im Zentrum stand das Thema des Innovations- und Technologietransfers in Mittelstand und Industrie: "Vor dem Hintergrund der aktuellen krisenhaften Entwicklungen müssen wir im Schulterschluss mit der Politik sehr schnell intelligente Antworten auf die Frage finden, wie der Technologietransfer beschleunigt und ausgebaut werden kann", so Zielonka. Dringend nötig sei ein zukunftsfähiges System der öffentlichen Projektförderung gerade für die zahlreichen außeruniversitären, anwendungsorientierten Forschungsinstitute, betonte Zielonka als Institutsleiter und Vizepräsident der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF e.V.).

Prof. Kaßner gab zu bedenken, dass unsichere Zeiten sich durch eine extrem hohe Entwicklungsdynamik auszeichneten und für alle beteiligten Akteure nicht nur Risiken, sondern auch die große Chance böten, völlig neue, bislang vernachlässigte Wege zu beschreiten: "Wir werden in den kommenden Jahren mit hoher Wahrscheinlichkeit erleben, dass sich das Gesicht der deutschen Forschungslandschaft grundlegend verändert. Wir werden unseren Teil dazu beitragen und wünschen uns von der Politik, dass sie Rahmenbedingungen schafft, die es uns, den anwendungsorientierten Forschungsinstituten in Deutschland, ermöglicht, unserem wichtigen Auftrag gerecht zu werden."

Die enge Verflechtung von Mittelstand und Forschung für den Mittelstand habe in den vergangenen Jahrzehnten maßgeblich zum Erfolg der deutschen Wirtschaft beigetragen und müsse darum, so Dr. Inge Gräßle, nicht nur aufrechterhalten, sondern gestärkt und ausgebaut werden: "Meine und unsere Aufgabe in der Politik ist es, zum Wohl des Landes eine ganz und gar an den Realitäten ausgerichtete Forschungspolitik zu betreiben. Das heißt für mich: Stärkung der klein- und mittelständischen Unternehmen durch eine Stärkung all jener Forschungseinrichtungen, deren Ziel es ist, schnell, unkompliziert und Hand in Hand mit den Firmen konkurrenzfähige Lösungen und Produkte auf den Weg zu bringen." Gräßle sagte zu, sich gemeinsam mit ihren Fraktionskolleginnen und -kollegen auf Bundesebene für entsprechende Rahmenbedingungen stark zu machen.

Auf zusätzlichen 4.500 Quadratmetern wird das fem die praxisorientierte FuE-Arbeit in Materialwissenschaft und #Oberflächentechnik für die wichtigen Zukunftsfelder Energietechnik, Ressourceneffizienz und digitalisierte Prozesstechnik intensivieren und den Technologietransfer in KMU und Industrie ausbauen. Am fem werden in den kommenden Jahren rund 50 neue Arbeitsplätze für wissenschaftliche und technische MitarbeiterInnen entstehen. Die Investitionen für das Innovationslabors K15 belaufen sich auf rund 14 Millionen €.

In den vergangenen Wochen wurde die Baugrube für das Innovationslabor K15 ausgehoben, jetzt beginnen die Arbeiten an der Tiefergründung und am Fundament. Bis zum Frühjahr 2023 soll der Rohbau mit Tiefgarage und vier Geschossen abgeschlossen sein. Wir halten Sie auf dem Laufenden!

Das Projekt wird mit Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) als Teil der Reaktion der Union auf die COVID-19-Pandemie finanziert.

Endlich hat es geklappt: Wirtschaftsministerin Dr. Nicole Hoffmeister-Kraut freute sich, dem Gmünder Forschungsinstitut in seinem Jubiläumsjahr einen Besuch abzustatten und sich mit den Institutsleitern Dr. Andreas Zielonka und Prof. Dr. Holger Kaßner über die Zukunftspläne des fem auszutauschen. Mit dabei waren die Bundestagsabgeordnete Dr. Inge Gräßle, der Landtagsabgeordnete Tim Bückner MdL, Schwäbisch Gmünds Oberbürgermeister Dr. Richard Arnold, Georg Haag aus dem Wirtschaftsministerium und Stadtrat Martin Bläse. Bückner hob in seiner Begrüßung der Ministerin die langjährige Verbindung zwischen dem fem, der Stadt Schwäbisch Gmünd und dem Land Baden-Württemberg hervor. "Spitzenforschung findet keineswegs nur an Universitäten, sondern eben auch hier am fem und in den unabhängigen Forschungsinstituten des Landes statt," so Bückner.

Institutsleiter Zielonka präsentierte den Gästen aus der Politik einen Überblick über die aktuellen und geplanten Aktivitäten des Instituts und informierte über den Fortschritt beim Erweiterungsbau, dem InnovationslaborK15. Als Nachbarin mit direktem Blick in die Baugrube wollte die Bundestagsabgeordnete Gräßle wissen, ob das K15 im Zeitplan liege. Der Bauzeitenplan sei zwar überaus sportlich, aber dank der guten Zusammenarbeit zwischen Bauherren, Planern und ausführenden Firmen sei er sehr zuversichtlich, dass das Innovationslabor im Sommer kommenden Jahres seinen Betrieb aufnehmen wird, so Zielonka.

Wirtschaftsministerin Hoffmeister-Kraut gab abschließend zu bedenken, dass es gerade in Zeiten großer Unsicherheit und unvorhergesehener Umbrüche von besonderer Bedeutung sei, Forschungsinstitute wie das fem zu haben: Es stehe für Kontinuität, sei ein wichtiger Standortfaktor und setze wichtige Schwerpunkte für Innovation und Technologietransfer. Darum habe das Land Baden-Württemberg das Forschungsinstitut in den vergangenen Jahrzehnten tatkräftig gefördert und auch die Investition in den Erweiterungsbau K15 im Rahmen des Programms REACT-EU von Anfang an unterstützt.

Ganz neu ist sie, die unlängst beschlossene "Vision Ostwürttemberg 2030", die Thilo Rentschler, Hauptgeschäftsführer der IHK Ostwürttemberg, und Erhard Zwettler, Leiter des Geschäftsfelds Innovation und Umwelt, bei ihrem Besuch am fem stolz präsentierten: Zahlreiche Partner aus der Region haben sich zusammengetan, um gemeinsam und strategisch den kommenden wirtschaftlichen, technologischen und ökologischen Herausforderungen in Ostwürttemberg zu begegnen. Dafür wurden in den letzten neun Monaten eine detaillierte Projektstruktur, sechs Handlungsfelder und eine Terminschiene für die Umsetzung erarbeitet.

"Die vier großen Ziele der Vision Ostwürttemberg 2030 – Wasserstoffregion, wirtschaftliche Transformation, Klimaneutralität und Innovation – verfolgen auch wir am fem in Schwäbisch Gmünd und darum freuen wir uns, als neuer Partner das Projekt mit unserer Expertise begleiten zu dürfen", so die Institutsleiter des fem, Dr. Andreas Zielonka und Prof. Dr. Holger Kaßner. Zwettler und Rentschler, der auch Mitglied im Beirat des fem ist, informierten sich über die aktuellen Forschungsaktivitäten des fem auf den Gebieten der Batterie- und Wasserstofftechnik, über das Neubauvorhaben Innovationszentrum K15 und über die Rolle des Gmünder Forschungsinstituts in der Hy-FIVE Modellregion Grüner Wasserstoff. Eine noch engere Zusammenarbeit zwischen der IHK Ostwürttemberg und dem fem, so die einhellige Meinung, sei insbesondere auf dem Gebiet der aktiven Zusammenführung von Industrie, Mittelstand und anwendungsnaher Forschung unbedingt erforderlich. 

Weitere Informationen zur Vision Ostwürttemberg 2030 finden Sie hier