Kunststück Innovation: Praxisbeispiele aus der Fraunhofer-Gesellschaft

276 Pages·2003·18.16 MB·German

by  Hans-Jürgen Warnecke (auth.)

H.-J. Warnecke· H.-J. Bullinger (Hrsg.)
Kunstsruck Innovation
ONLINE LIBRARY
Engineering
Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH http://www.springer.de/eng ine-de/
Hans-Jiirgen Warnecke· Hans-J6rg Bullinger (Hrsg.)
Kunststuck Innovation
Praxisbeispiele aus der Fraunhofer-Gesellschaft
Mit 77 Abbildungen, davon 31 in Farbe
Springer
PROF. DR.-rnG. HANS-JURGEN WARNECKE
Dr. h.c. mult. Dr.-Ing. E.h.
UNIV.-PROF. DR.-rnG. HABIL. HANS-JORG BULLINGER
Prof. e.h. Dr. h.c.
Fraunhofer-Gesellschaft
Leonrodstr. 54
80636 MUnchen
ISBN 978-3-642-62882-5
Die Deutsche Bibliothek -CIP-Einheitsaufnahme
Kunststiick Innovation : Praxisbeispiele aus der Fraunhofer-Gesellschaft / Hrsg.: Hans-Jiirgen Warnecke ;
Hans-Jorg Bullinger. -Berlin; Heidelberg ; New York; Hongkong ; London ; Mailand , Paris, Tokio :
Springer, 2003
ISBN 978-3-642-62882-5 ISBN 978-3-642-55634-0 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-642-55634-0
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Satz: Reproduktionsfertige Vorlage der Autoren
Einband: deblik, Berlin
SPIN: 10886131 62/3020 gm - 5 4 3 2 1 O
Vorwort
"Die Fiihigkeit zur Innovation entscheidet iiber unser Schicksal", mahnte im April
1997 der damalige Bundesprasident Roman Herzog in seiner beriihmt gewordenen
Rede "Aufbruch ins 21. Jahrhundert". Fiinf Jahre spater wird immer noch dariiber
debattiert, wie wir diese Fahigkeit zuriickgewinnen k6nnen. Der Ruck, den Herzog
forderte, ist nicht so leicht auszul6sen, denn dazu miissten viele gemeinsam und
gleichzeitig an einem Strang ziehen.
Sind wir zu trage, zu unbeweglich geworden? Festgefahren? Sind wir in eine
Institutionenmatrix verstrickt, die jeden kleinen Aufbruch abbremst? Brauchen wir
ein schockartiges Erlebnis, urn aufzuwachen? Reichen anhaltend schwache Wirt
schaftsdaten und wiederholt schlechtes Abschneiden bei intemationalen Verglei
chen wie der PISA-Studie nicht aus?
Das Wiedererstarken der deutschen Automobilindustrie nach dem Schock der
MIT-Studie in den 90er-Jahren zeigt, dass es m6glich ist, sich wieder an die Welt
spitze zu setzen. Nicht durch ein bloBes Hinterherrennen, sondem durch ein Uber
holen auf neuen Wegen. Den "Vorsprung durch Technik" erreicht aber nur der, der
neue Ideen hat und sie konsequent umsetzt.
Neues wagen bedeutet immer auch, sich in ein Abenteuer stiirzen. Innovations
prozesse sind mit Risiken, die man berechnen kann, aber auch mit Unsicherheiten
verbunden, die nicht kalkulierbar sind. Die Chancen zu scheitem, sind nicht ge
ring. Wenn Innovation gliickt, erscheint das haufig als "Kunststiick". Es ist aber ei
ne Kunst, die man erlemen kann. Neben Phantasie und Mut geh6rt auch K6nnen
dazu, urn Neues in die Welt zu bringen. Wenn das Neue da ist, verbliifft es. In die
sem Punkt ist die Innovation dem Kunstwerk ahnlich. Auch Kiinstler, Artisten und
Magier sind nur erfolgreich, wenn sie eine iiberraschende Idee mit perfekter Um
setzung verbinden. Forscher und Entwickler stehen unter demselben Zwang, stan
dig neue Ideen hervorzuzaubem, nur soUten sie sich nicht mit Illusionen zufrieden
geben, sondem reale Produkte entwickeln.
Dieses Buch ist keine wissenschaftliche Abhandlung iiber Innovation, sondem
Riickblick, Bilanz und Ausblick vieler Fiihrungskrafte der Fraunhofer-GeseU
schaft. Die Fraunhofer-Institute wirken seit Jahrzehnten als Motor fur Innovatio
nen und Technologietransfer. Diese langjahrige Erfahrung und das implizite Wis
sen der Fraunhofer-Institutsleiter mit Innovationsprozessen soU auch fur andere
zuganglich werden.
Innovationsprozesse sind ganz entscheidend von Personen gepragt. In diesen
Jahren treten eine gauze Reihe von Fraunhofer-Institutsleitem in den Ruhestand,
die iiber Jahrzehnte die angewandte Forschung in Deutschland entscheidend mit
gepragt haben. Der Generationswechsel driickt sich auch im Prasidentenwechsel
aus. Der richtige Zeitpunkt, urn die Erfahrung der "alten Garde" abzufragen, und
VI Vorwort
ein guter Anlass, urn die Vorstellungen der weiterhin aktiven Institutsleiter einzu
sammeln. Insofem treffen sich in diesem Buch Vergangenheit und Gegenwart der
Fraunhofer-Gesellschaft mit dem Ziel, Gedanken fur die Gestaltung der Zukunft zu
entwickeln.
Wir bedanken uns bei den Autoren, dass sie sich die Miihe gemacht haben, zu
satzlich zu ihren vie len Fachbeitragen auch noch damber nachzudenken, wie sich
Innovationen in ihrem Arbeitsfeld entwickelt haben. Vor all em aber bedanken wir
uns bei ihnen, dass sie bereit waren, sich yom wissenschaftlichen Schreiben zu 10-
sen und ihre Reflexionen, Einsichten und Schlussfolgerungen auf wenigen Seiten
klar und leicht verstandlich zusammenzufassen. SchlieBlich gilt der Dank auch
Franz Miller, dem Pressesprecher der Fraunhofer-Gesellschaft, der nicht nur Idee
und Konzept fur dieses Buch entwickelte, sondem sich auch urn die nicht immer
ganz einfache Umsetzung kiimmerte.
Wir hoffen, dass Sie, liebe Leserinnen und Leser, mit diesem Buch interessante
und spannende Einblicke erhalten in die enge und produktive Verbindung von
Phantasie, Wissen und Erfahrung, die Innovationen hervorbringt. Sie werden se
hen, dass Innovationen keineswegs nur aus originaren Erfindungen entstehen, son
dem haufig aus einer neuen Kombination bekannter Verfahren und Technologien.
1m Ubrigen ist in Zeiten der globalen Wissensgesellschaft immer weniger die erste
Idee entscheidend, sondem wem es als Erstem gelingt, daraus ein niitzliches Pro
dukt zu entwickeln und in den Markt einzufuhren.
Wir schenken unsere Bewunderung haufig zu sehr dem Erfinder, der als Erster
den Geistesblitz harte. Dabei verandem nicht sie, sondem die Ideenmanager die
Welt. Aus dem Wissen iiber die Welt die Natur neu zu erkennen und niitzliche Pro
dukte zu entwickeln, das ist das Geschaft der angewandten Forschung. Aufgabe
der Innovationsmanager - und als solche verstehen sich die Wissenschaftler und
Ingenieure der Fraunhofer-Institute - ist es, Probleme in der Praxis zu erkennen,
Ideen zur Losung zu entwickeln, in Konzepte zu gieBen, brauchbare Produkte und
Verfahren fur den Markt zu entwerfen, sie zu verbessem und schlieBlich gemein
sam mit einem privatwirtschaftlichen Kooperationspartner in den Markt einzu
fuhren. Dabei kommt es darauf an, gute Ideen beharrlich zu verfolgen, Riickschla
ge hinzunehmen, neue Wege zu finden und stets alles zu verarbeiten, was von in
nen und auBen einwirkt. Was wir in Deutschland vor allem brauchen, ist ein
schneller Prozess von der Ideenfindung iiber die Umsetzung im Untemehmen bis
hin zur Durchsetzung am Markt. Innovative Produkte, Dienstleistungen und Ver
fahren starken die Wertbewerbsrahigkeit und sichem Wohlstand und Beschafti
gung.
Absicht dieses Buches ist, aus dem Nachdenken iiber Innovation neue Impulse
zu gewinnen. Impulse, die helfen, den Wandel aktiv zu gestalten und die Zukunft
zu sichem.
Miinchen, im Oktober 2002
Vorwort VII
Hans-Jiirgen Warnecke Hans-J6rg Bullinger
Priisident der Priisident der
Fraunhofer-Gesellschaft Fraunhofer-Gesellschaft
( 1993-2002) (ab Oktober 2002)
In haltsverzeich n is
Innovation in Technik und Gesellschaft -
Notwendigkeiten und Hemmnisse
Hans-Jiirgen Warnecke ............................................................................. ..
Was die Wirtschaft antreibt 11
Was wir tiber Innovationen wissen -
Konturen einer Wissenswirtschaft
HariolfGrupp .............................................................................................. 13
Lead-Markte und Innovationsstandorte
Frieder Meyer-Krahmer .............................................................................. 23
Innovationen im Spannungsfe1d von Kreativitat und P1anung
Hans-Jorg Bullinger, Karin Auernhammer .................................................. 29
Informationstechnik durchdringt alles ............................................. 35
Die Integration des Menschen in intelligente IT-Umgebungen
Jose L. Encarnar;iio ..................................................................................... 37
IT-Sicherheit - Schrittmacher oder Bremse der Innovationen
fUr die Informations-lWissensgesellschaft?
Claudia Eckert, Heinz Thielmann ................................................................ 47
Simulation und Optimierung - Innovation durch Mathematik
Ulrich Trottenberg, Johannes Linden ......................................................... 55
Erfahrungen aus der Zukunft - Logistik wird "berechenbar"
Axel Kuhn ..................................................................................................... 61
Am Ende dreht es sich doch - Logistik und Innovation
Michael ten Hompel ..................................................................................... 71
Software a1s Ingenieurprodukt
Dieter Rombach ........................................................................................... 75
X Inhaltsverzeichnis
Mikroelektronik wird allgegenwartig
83
Ubiquitous Wearable Microsystems - AIlgegenwiirtige Elektronik
Herbert Reichl ............................................................................................. 85
Beethoven aus dem Siliziumchip - MP3 gibt der
Unterhaltungselektronik neue Impulse
Heinz Gerhauser .......................................................................................... 93
Licht fUr aIle FiiIle - Die weiBe Leuchtdiode
Gunter Weimann .......................................................................................... 101
Neue Materialien, neue Produkte ....................................................... 105
Forschung mit Biss - Dentale Restauration mit ORMOCER®en
Gerd Muller .................................................................................................. 107
Metallschiiume - Mehr als ein leichter Traum
Hans-Dieter Kunze ...................................................................................... 113
Alte Materialien - Neue Strukturen: Quantenkaskadenlaser & Co.
Elmar Wagner .............................................................................................. 119
Moderne Beschichtungen veredeln Massenprodukte
Gunter Brauer ............................................................................................. 125
Technologiesprunge und Paradigmenwechsel l31
Soiarzellen - Vom Weltall aufs Hausdach
Joachim Luther, Gerhard Willeke ................................................................. 133
Diodenlaser im Zeitalter des Photons
Reinhart Poprawe, Axel Bauer .. ............................................ ...................... 141
Optik - Neuere Entwicklungen der Photonik
Wolfgang Karthe .......................................................................................... 149
Parallelkinematiken - Maschinen der anderen Art
Reimund Neugebauer .................................................................................. 155
Durchsetzung und MarkteinfUhrung ................................................. 163
Kleben - Eine Fiigetechnik setzt sich durch
Otto-Diedrich Hennemann, Andreas Groft .................................................. 165
Inhaltsverzeichnis XI
Niedrigenergiehauser - Vom Exoten zum Standard
Karl Gertis ................................................................................................... 173
Laser schweiBen bisher nicht schweiBbare Stahle
Eckhard Beyer ............................................................................................. 179
Risspriifmolche - Nonplusultra der Pipeline-Inspektion
Otto Alfred Barbian, Gerd Dobmann, Susanne Hoffmann 185
Airbag - Ein Prallsack macht Karriere
Karl-Friedrich Ziegahn ............................................................................... 191
Weltraummiill - Schutz vor Schmutz
Klaus Thoma ............................................................................................... 201
Arbeit und Gesellschaft 207
Fraktale in virtue lien Unternehmen
Engelbert Westkiimper ................................................................................. 209
Vom Industrie- zum Service-Roboter - Aus Konkurrenten
werden Assistenten
Rolf Dieter Schrafi ...................................................................................... 219
Das Biiro - Gelost von Ort und Zeit
Peter Kern, Wilhelm Bauer .......................................................................... 227
Formaldehyd & Co. - Der miihsame Weg zu schadstoffarmen
Innenraumen
Rainer Marutzky .......................................................................................... 235
TheoPrax® - Wie die Praxis Schulen und Hochschulen durchliiftet
Peter Eyerer, Dorthe Krause ........................................................................ 241
Ruckblick und Ausblick ........................................................................ 253
Selbstverantwortung und Selbststandigkeit -
Faktoren einer Innovationskultur
Hans-Jiirgen Warnecke 255
Wegweiser in die Zukunft
Hans-Jorg Bullinger .................................................................................... 261
Die Fraunhofer-Institute von A bis Z ........................................................... 269