zum vollständigen Pressebericht - Institut für Mikro- und ...

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Pressemitteilung

Das HSG‐IMIT in Villingen‐Schwenningen wird 25 Jahre alt

Anlässlich des 25‐jährigen Bestehens öffnete das HSG‐IMIT seine Pforten für einen Tag der offenen

Tür am 13. Juli 2013: Interessierte konnten die faszinierende Welt der Mikrosystemtechnik kennen

lernen

Villingen‐Schwenningen, im Juli 2013 – Das Institut für Mikround Informationstechnik der Hahn‐

Schickard‐Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. (HSG‐IMIT) in Villingen‐Schwenningen feiert

einen runden Geburtstag: Seit 25 Jahren arbeiten dort Wissenschaftler und Ingenieure an neuen

Anwendungen der Mikrosystemtechnik und ihrem Transfer in die Wirtschaft. Am Samstag, 13. Juli,

stellte das HSG‐IMIT seine faszinierenden Projekte der Öffentlichkeit vor: Zwischen 10 und 16 Uhr

konnten Besucher vor Ort mit den Forschern sprechen und ihre aktuellen Ergebnisse bestaunen.

„Dieses Jubiläum ist für mich ein ganz besonderer Tag – denn es zeigt, wie eine Region den

Strukturwandel vorbildlich und erfolgreich bewältigt hat“, so der Baden‐Württembergische Finanzund

Wirtschaftsminister Dr. Nils Schmid. „Die Region um Villingen‐Schwenningen hat sich in den

vergangenen 25 Jahren zu einem anerkannten Zentrum für Mikrosystemtechnik entwickelt. Das HSG‐

IMIT hatte einen wesentlichen Anteil daran. Dazu meinen herzlichen Glückwunsch!“

Für Dr. Harald Stallforth, den Vorstandsvorsitzenden der Hahn‐Schickard‐Gesellschaft, setzt das

HSG‐IMIT eine lange Tradition im Schwarzwald fort: „Ursprung der Hahn‐Schickard‐Gesellschaft war

die Uhren‐ und Feingerätetechnik. Das HSG‐IMIT in Villingen‐Schwenningen hat diese bewährten

Technologien konsequent in Richtung Mikrosystemtechnik weiterentwickelt und diese für die

Unternehmen in der Region zugänglich gemacht.“

Medikamente aus der Zahnprothese: spannende Exponate live erleben

Was genau die 130 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des HSG‐IMIT derzeit entwickeln, stellten sie

der Öffentlichkeit am 13. Juli 2013 zwischen 10 und 16 Uhr vor. In der Wilhelm‐Schickard‐Straße 10

gaben die Experten Einblicke in die Labore und zeigten spannende Produktentwicklungen – darunter

Exponate zu Themen wie „Energieautonome Systeme – Ernten von Energie aus der Umgebung“,

Mikrodosierung – Medikamente aus der Zahnprothese“, „Cyber Classroom – Lernen der Zukunft“

und „Die Welt des Reinraums – Wenn selbst sauber zu schmutzig ist“. Natürlich standen die

Forscherinnen und Forscher für alle Fragen rund um ihre Projekte persönlich zur Verfügung. Für das

leibliche Wohl der Gäste war gesorgt.

HSG-IMIT

Institut für Mikro- und Informationstechnik

Wilhelm-Schickard-Str. 10

D-78052 Villingen-Schwenningen

www.hsg-imit.de

USt-IdNr.: DE 147807640

Institutsleitung:

Prof. Dr. Holger Reinecke

Prof. Dr. Yiannos Manoli

Prof. Dr. Roland Zengerle

Deutsche Bank AG

Kto.-Nr.: 016 020 000

BLZ: 694 700 39

BIC: DEUTDE6F694

IBAN: DE03 6947 0039 0016 0200 00

Hahn-Schickard-Gesellschaft

für angewandte Forschung e.V.

Vorsitzender: Dr. Harald Stallforth

Geschäftsführer: Clemens Pecha


Medikamente aus der Zahnprothese (Quelle: HSG‐IMIT)

Über das HSG‐IMIT:

Das HSG‐IMIT steht für industrienahe, anwendungsorientierte Forschung, Entwicklung und Fertigung

in der Mikrosystemtechnik. In vertrauensvoller Zusammenarbeit mit der Industrie, vor allem mit

kleinen und mittelständischen Unternehmen, realisiert das HSG‐IMIT innovative Produkte und

Technologien in den Zukunftsfeldern Mobilität, Umwelt und Ressourcen, Gesundheit und Pflege

sowie Information und Kommunikation. Zu den herausragenden Stärken zählen die Koordination und

Durchführung von Entwicklungsprojekten sowie die Verantwortung von der Idee bis zur Produktion.

Das Angebot umfasst auch die Herstellung von kleinen und mittleren Serien sowie die Überleitung in

die Großserienfertigung. Das Qualitätsmanagement des HSG‐IMIT ist nach DIN ISO 9001:2008

zertifiziert. International genießen das Institut und seine mehr als 130 Mitarbeiterinnen und

Mitarbeiter eine herausragende Stellung. Das HSG‐IMIT ist Mitglied der "Innovationsallianz Baden‐

Württemberg", ein starkes Bündnis aus zwölf wirtschaftsnahen Forschungsinstituten. Diese Institute

erhalten einen Zuschuss für ihre Finanzierung vom Ministerium für Finanzen und Wirtschaft Baden‐

Württemberg.


Beispielhafte Innovationen

Erfolgreicher Transfer von Forschungsergebnissen

Die Zusammenarbeit mit der Wirtschaft stand beim HSG‐IMIT immer im Mittelpunkt

Im Verlauf von 25 Jahren intensiver Forschungstätigkeit sind in Villingen‐Schwenningen viele

bahnbrechende Innovationen entstanden. Nachfolgend stellen wir drei herausragende Projekte

vor, die eindrucksvoll den erfolgreichen Technologietransfer vom HSG‐IMIT in die Industrie

belegen.

2000: TopSpot druckt Biochips

Es funktioniert ähnlich wie ein Tintenstrahldrucker. Ein von HSG‐IMIT entwickelter Druckkopf

appliziert (druckt) vorgefertigte Biomoleküle auf geeignete Träger. TopSpot heißt das System, das für

die GeneScan Europe AG entwickelt wurde und seit der Jahrtausendwende in der Fachwelt von

Chemie, Biotechnologie, Pharma und Genforschung für Aufmerksamkeit sorgte. TopSpot dient zur

Herstellung von Biochips in industriellen Maßstäben. Mit Biochips lassen sich genetische

Veränderungen, die Suche nach Wirkstoffkandidaten oder auch Lebensmittelkontrollen produktiver

gestalten. Die am HSG‐IMIT hergestellten TopSpot‐Druckköpfe erzeugen mit einer zuvor nie

gekannten Präzision sogenannte Microarrays auf einer Glas‐ oder Kunststoffoberfläche. Die

Microarrays bestehen aus hunderten bis tausenden von auf eine Oberfläche gedruckten

Mikrotröpfchen, von denen jedes wiederum nur einen Zehntel Millimeter Durchmesser besitzt. Jeder

Tropfen lässt sich selbst im Bereich von unter einem Nanoliter exakt dosieren. Die Tropfen enthalten

Sondenmoleküle zur Analyse von Genmaterial. Die im Jahr 2005 aus dem HSG‐IMIT ausgegründete

Firma BioFluidix vermarktet heute die TopSpot‐Technologie.

2002: Differenzdrucksensor für die Klimatechnik

Ein Mikrosensor des HSG‐IMIT zur Messung sehr kleiner Druckunterschiede wurde zu einem

industriellen Massenartikel. Das Institut hatte die Entwicklung des Differenzdrucksensors im Jahr

2001 gestartet und konnte ihn bereits seit 2002 im eigenen Reinraum in Serie fertigen. Bis heute

wurden 500.000 derartiger Sensoren hergestellt. Das Kernelement des Produkts ist ein Chip mit

einem thermischen Strömungssensor. Entwicklungspartner und Hauptabnehmer ist die Gruner AG,

ein Hersteller von Relais‐ und Steuerungstechnik. Die Gruner AG setzt den Sensor für die

Luftmengenregelung in Klimaanlagen ein.

Gemeinsam mit den Firmen 2E mechatronic, Gruner AG und MicroMountains Applications AG hat

das HSG‐IMIT inzwischen eine zweite Generation dieses Sensortyps realisiert. Dabei gelang es, das

gesamte Bauteil weiter zu schrumpfen. Gleichzeitig konnte der Messbereich um den Faktor 5

erweitert werden. Durch den Einsatz der 3‐D MID Technologie konnten die elektrischen Leiterbahnen

direkt ins Kunststoffgehäuse integriert werden. Somit ist ein Sensorelement entstanden, das wie

elektronische SMD‐Bauelemente einfach auf Leiterplatten gelötet werden kann. Diese Entwicklung

ging die 2012 in Serie. Die Forschungsvereinigung Räumliche Elektronische Baugruppen 3‐D MID e.V.

hat die Entwicklung bereits 2011 mit ihrem Innovationspreis ausgezeichnet.


Zweite Generation Differenzdrucksensor (Quelle: HSG‐IMIT)

2004: Mikroventil MegaMic fliegt ins All

Gemeinsam mit dem Pneumatik‐Hersteller Hoerbiger‐Origa‐Systems GmbH entwickelte das HSG‐

IMIT das Mikroventil MegaMic. Es hat die Größe eines Zuckerwürfels und wiegt nur vier Gramm.

MegaMic besteht im Inneren aus einem wenige Millimeter großen Siliziumkörper, der eine

hauchdünne Membran enthält. Sie wird über Logiksignale direkt angesteuert und durch

elektrostatische Spannung geschaltet. Die Membran bewegt sich dabei nur einen Fünftausendstel

Millimeter und gibt so die Ein‐ und Auslässe frei. Sie ist praktisch verschleißfrei, und je nach

Ausbaustufe kann pro Minute zwischen einem halben und 50 Liter Gas durch sie strömen.

Im März 2004 flog MegaMic sogar ins All – an Bord der europäischen Weltraumsonde Rosetta, die in

Kourou (Französisch‐Guayana) ihre Reise zum Kometen 67P/Tschurjumow‐Gerasimenko antrat. Die

Rosetta‐Mission geht unter anderem der Frage nach, ob Kometen einst Leben auf die Erde gebracht

haben könnten. Die Mikroventile aus Villingen‐Schwenningen haben dabei die Aufgabe, Gas fein

dosiert in einen Gaschromatographen zu befördern. Das Messgerät wird ermitteln, ob im

Kometenkern organische Moleküle – also die Bausteine des Lebens – vorhanden sind. Wir sind

gespannt! Der Kontakt mit dem Kometen wird für das kommende Jahr 2014 erwartet.


Geschichtlicher Hintergrund

Ein Vierteljahrhundert Spitzenforschung

Aus der Not eine Tugend gemacht: Wie die Mikrosystemtechnik der Region eine Zukunft gab

Seit 1988 widmet sich das HSG‐IMIT in Villingen‐Schwenningen der Welt der miniaturisierten

Systeme. Der Standort war mit Bedacht gewählt: Das Institut setzt die Tradition der Feinmechanik

fort, deren Wiege in der Region steht. Seine Gründung war aber auch die Antwort auf den

Strukturwandel Mitte der 80er‐Jahre: Damals verlagerte der französische Elektronikkonzern

Thomson seine Entwicklung und Produktion schrittweise nach Fernost – ein Prozess, dem viele

Arbeitsplätze in Villingen‐Schwenningen zum Opfer fielen.

Darum beschlossen die IHK Schwarzwald‐Baar‐Heuberg und die Landespolitik Ende der 80er‐Jahre,

dem Standort und seinen hochqualifizierten Fachkräften eine neue Zukunft zu geben. Der Transfer

von Wissen, Innovationen und Forschungsergebnissen aus einem Technologiebereich mit

Wachstumspotenzial sollte der regionalen Industrie frische Impulse geben. Der Fokus richtete sich

auf die Mikrotechnologien.

Das war die Geburtsstunde des Instituts für Mikround Informationstechnik, des späteren HSG‐IMIT.

Das Ziel war klar: Man wollte hier zukunftsfähige Branchen aufbauen bzw. fördern und Talente in der

Region halten. Die Trägerschaft übernahm die in den 50er‐Jahren von der Uhrenindustrie gegründete

Forschungsgesellschaft für Feingeräte‐, Mikround Uhrentechnik e.V., die sich 1989 in Hahn‐

Schickard‐Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. umbenannte.

Schon am 1. September 1988 nahm das neue Institut in Räumen der Stadt Villingen‐Schwenningen

seine Arbeit auf. Von Anfang an war es an bundesweiten Verbundprojekten wie der Entwicklung

frequenzanaloger Sensoren oder der Funkuhr‐Technologie beteiligt. Parallel dazu wurden

Anstrengungen unternommen, den passenden Standort für einen Neubau zu finden, der schließlich

im Zentralbereich von Villingen‐Schwenningen entstand und am 9. Juni 1993 übergeben wurde.

Kernstück war der 600 Quadratmeter große Reinraum. Er ist die Grundlage für die meisten

Produktentwicklungen des HSG‐IMIT. Während sich das HSG‐IMIT in den ersten Jahren auf die

Fertigung von Prototypen beschränkt hat, die zur späteren Produktion z.B. an die Firma X‐Fab in

Erfurt oder Robert Bosch in Reutlingen transferiert wurden, ist das HSG‐IMIT ab dem Jahr 2002 auch

in eine eigene Produktion eingestiegen. Beispiele aus den ersten Jahren sind Mikrosensoren für die

Messung von Beschleunigungen und Winkelgeschwindigkeiten, die im Jahr 1997 vorgestellt wurden.

Ebenfalls ab 1997 entstand in Kooperation mit Hoerbiger‐Origa das Mikroventil MegaMic, das 2004

mit der Rosetta‐Sonde ins Weltall flog. Weitere Innovationen, die aus der Arbeit des HSG‐IMIT und

seiner Partner hervorgegangen sind: TopSpot, die Technik, die es erlaubt, Biochips im Hochdurchsatz

zu produzieren. Compact‐Discs mit Mikrokanälen, die Blut oder Umweltproben in Sekunden

analysieren. Mikroströmungssensoren, die Klimaanlagen helfen, Strom zu sparen.

Da sich das Institut an Maßstäben und Bedürfnissen der Industrie orientiert, hat es auch eine

entsprechende Qualitätssicherung eingeführt. 2001 wurde das HSG‐IMIT als eine der ersten


deutschen Forschungseinrichtungen für sein Qualitätsmanagement nach DIN ISO 9001:2000

zertifiziert.

Für seine Arbeit hat das HSG‐IMIT immer wieder Bestnoten erhalten: 2006 gehörte es zu den

„ausgewählten Orten“ im Land der Ideen. 2008 endete die Evaluation durch eine

Gutachterkommission des baden‐württembergischen Wirtschaftsministeriums mit einem

eindeutigen: sehr gut! Und 2009 zählte das HSG‐IMIT als Mitglied des Clusters MicroTEC Südwest zu

den Gewinnern des Spitzencluster‐Wettbewerbs des Bundesministeriums für Bildung und Forschung.

Auch einige Ausgründungen belegen die erfolgreiche Arbeit des Instituts. Dazu zählt die BioFluidix

GmbH, die seit 2005 Dosiersysteme im Nanoliter‐Bereich entwickelt und vertreibt. Die 2013

ausgegründete Verapido Medical GmbH beschäftigt sich mit der Verabreichung von Medikamenten

in die obere Hautschicht – etwa für Impfungen, Schmerz‐ und Krebstherapie.

Die erfolgreiche Arbeit des HSG‐IMIT wäre ohne seine visionären Institutsleiter nicht möglich

gewesen. Von 1988 bis 1991 legte Prof. Dr. Stephanus Büttgenbach den Grundstein für die Zukunft,

gefolgt von Dr. Werner Kulke (1992 bis 1994), Prof. Dr. Ing. Hermann Sandmaier (1994 bis 2005) und

der gemeinsamen Institutsleitung unter Prof. Dr. Yiannos Manoli, Prof. Dr. Holger Reinecke und Prof.

Dr. Roland Zengerle (2005 bis heute).

Derzeit arbeiten am Institut 130 Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen. Gemeinsam mit der Industrie

entwickeln sie neue Lösungen und Produkte auf der Basis der Mikrosystemtechnik – zu ihren Kunden

zählen Weltkonzerne wie Bosch und Festo ebenso wie mittelständische, regionale Unternehmen. Für

die laufende Forschungs‐ und Entwicklungsarbeit prognostiziert das HSG‐IMIT ein Haushaltsvolumen

von über 13 Mio. Euro, das sich vorwiegend aus Industrie‐, EU‐, Bundes‐ und Landesmitteln

zusammensetzt.

Die Mikrosystemtechnik ist heute ein wichtiger Wirtschaftsfaktor in Baden‐Württemberg. Sie hat

tausende von neuen Arbeitsplätzen und Erfindungen hervorgebracht. Das HSG‐IMIT hat dazu

grundlegende Forschungs‐ und Entwicklungsarbeiten geleistet und wird auch in Zukunft –

gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie – noch viele Innovationen mitgestalten.

Pressekontakt:

Hahn‐Schickard‐Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. – Institut für Mikround Informationstechnik (HSG‐IMIT)

Dipl.‐Wirtsch.‐Ing. (FH) Moritz Faller – Wilhelm‐Schickard‐Str. 10, D‐78052 Villingen‐Schwenningen

Telefon + 49 (0)7721 943‐221, Fax +49 (0)7721 943‐210, E‐Mail moritz.faller@hsg‐imit.de, www.hsg‐imit.de