Erfolge

Die nachfolgenden Beispiele für erfolgreiche Technologietransfers sollen einen Einblick geben, in welcher Form eine Zusammenarbeit zwischen der PTB und der Industrie ablaufen kann, und wie diese Zusammenarbeit letztendlich zum wirtschaftlichen Erfolg des Unternehmens beiträgt.

Energiewende

Ein Elektroauto lädt an einer Wandladestation. — On-board Metering senkt Kosten der Elektromobilität.

Einfach überall Strom laden

Eine Million Elektrofahrzeuge bis 2020 – das ist das Ziel der Bundesregierung. Eines der Haupthindernisse dabei ist eine leistungsfähige und preisgünstige Infrastruktur für die Batterieladung. Das neue Konzept der ubitricity GmbH verlagert die E-Tankstelle dorthin, wo bereits vielfach elektrische Energie zur Verfügung steht: in die Lampenmasten an Straßen und einfache Ladestationen im Parkhaus oder am Arbeitsplatz.

Für die Entwicklung eines gesicherten und eichfähigen Abrechnungssystems für die elektrische Leistung war die PTB gefordert. In einem mehr- jährigen Projekt, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert wird, wurde das Konzept von der PTB gemeinsam mit den im Konsortium beteiligten Firmen umgesetzt. Indem der zur preislichen Verrechnung benötigte E-Zähler im Auto mitgeführt wird, sollen die Kosten für die E-Zapfsäule um mehr als das Zehnfache sinken. Wesentlich mehr Lademöglichkeiten könnten so zur Verfügung gestellt und in vielen Fällen mit dem neuen Konzept überhaupt erst wirtschaftlich betrieben werden. Nach der Konzeptumsetzung und Entwicklung der Sicherheitsarchitektur in Kooperation mit der PTB wird das Projekt seit 2013 von ubitricity eigenständig verfolgt, beispielsweise in einer Pilotphase in Berlin, in der Bodenseeregion und an weiteren Standorten.

Weitere Information: www.ubitricity.com

High-End-Elektronik

Kleinste Ströme verstärken, messen und erzeugen

In der fast 20-jährigen Zusammenarbeit zwischen PTB und Magnicon gibt es einen neuen Höhepunkt: Seit Mitte 2016 gelang der erfolgreiche Transfer von PTB-Ergebnissen in das deutsche Unternehmen, welches jetzt das Produkt „ULCA“ (Ultrastable Low‐noise Current Amplifier), lizenziert von der PTB, herstellt und vertreibt. Die hochgenaue Erzeugung und Messung von kleinsten Stromstärken im Bereich von 1 nA und darunter erforderte bislang komplizierte Methoden und den Einsatz von aufwendiger und teurer Kryotechnik. Diese Problematik löst der ultrastabile Kleinstromverstärker „ULCA“ und zeichnet sich durch besondere Features aus: Es ist ein praktikables Table‐Top‐Instrument für den nicht‐kryogenen Laboreinsatz, mit hochstabilen Eigenschaften für Messungen auf bislang unerreichtem Genauigkeitsniveau. Der ULCA ist damit nicht nur für die metrologische Grundlagenforschung geeignet, sondern auch relevant für zahlreiche andere Anwendungsfelder. Insbesondere ist er den besten Produkten renommierter Gerätehersteller weit überlegen. Der ULCA ersetzt gleich mehrere bislang angewandte Kalibrier‐ und Messverfahren für Strommessgeräte und Stromquellen, gepaart mit den Vorteilen von bis zu 100fach erhöhter Genauigkeit und vereinfachter Bedienbarkeit.

Entstehung

Seit den 80er-Jahren werden „Supraleitende Quanteninterferenzdetektoren“ abgekürzt SQUIDS in der PTB entwickelt. Ende der 90er- Jahre wurden die Komplexität ihrer Beschaltung und die Nachfrage im Bereich der Forschung so groß, dass an eine Kommerzialisierung gedacht wurde. Mit dem aus der Universität Hamburg entstandenen Unternehmen Magnicon GmbH fand sich ein Lizenznehmer, der die Grundkonzepte der PTB-Schaltungen in kommerzielle Produkte umsetzt.

Das Unternehmen ist mittlerweile zu einem renommierten Anbieter auf dem Spezialmarkt für hochentwickelte Metrologiesysteme herangereift und bedient einen Kundenkreis im Bereich der Forschung und industriellen Entwicklung. Der erfolgreiche Technologietransfer zeigt die hohe Innovationsfähigkeit des Unternehmens, das mittlerweile fünf neue Arbeitsplätze geschaffen hat.

Weitere Informationen: www.magnicon.com

Fertigungsmesstechnik

Erfolge4 — Submikrometer-Messtechnik für die Produktion

LaserTracer-genau

Moderne Fertigungsmesstechnik im Bereich des Maschinenbaus, der Automobil- oder Flugzeugindustrie benötigt Messunsicherheiten im unteren Mikrometerbereich, wobei häufig Werkstücke von über einem Meter zu messen sind. Die Koordinatenmesstechnik ist damit eine Schlüsseltechnologie für die moderne Produktion, die seit über 20 Jahren intensiv in der PTB weiterentwickelt wird. Beim LaserTracer, einer Entwicklung der PTB, aufbauend auf einem Patent des National Physical Laboratory (NPL) in Großbritannien, handelt es sich um ein interferometrisches System, das die gewünschte geringe Messunsicherheit liefert. Diese und weitere Technologien des Portfolios wurden durch Patente und Gebrauchsmuster geschützt.

Zwei Mitarbeiter der PTB ergriffen 2004 die Gelegenheit, in Teilzeit und nach Konditionen von Gründerzentren auf dem PTB-Gelände die Firma ETALON AG anzusiedeln. Die junge Firma wurde unterstützt durch die Firma AICON, ein Braunschweiger Unternehmen, das bereits im Bereich der geometrischen Messtechnik tätig war und so die entsprechenden Marktkenntnisse beisteuern konnte. Die ETALON AG hat mittlerweile einen eigenständigen Standort außerhalb der PTB und ist nach eigenen Angaben „Technologieführer“ auf dem Weltmarkt der Kalibrierung von Werkzeugmaschinen. Durch die Existenzgründung konnten bis heute 20 Arbeitsplätze geschaffen werden.

Weitere Informationen: www.etalon-ag.com/

Viel Power – und trotzdem explosionsgeschützt

Neues Konzept der Eigensicherheit explosionsgefährdeter Bereiche

Die Zertifizierung von Geräten und Schutzsystemen für den Explosionsschutz ist eine wichtige gesetzliche Aufgabe der PTB. Aufgrund des großen Gefahrenpotenzials sind hier die Auflagen im industriellen Bereich wesentlich höher als beim privaten Gebrauch explosionsgefährdeter Stoffe, etwa bei der städtischen Gasversorgung.

Ein Konzept zur Sicherung chemischer Anlagen, Biogasanlagen, Gas- und Ölplattformen etc. wird unter dem Begriff der „Eigensicherheit“ zusammengefasst. Dabei muss die verfügbare elektrische Leistung an den entsprechenden Gefahrenstellen immer so gering sein, dass auch unter den ungünstigsten Randbedingungen keine Explosion stattfinden kann. Praktisch bedeutete dies bisher jedoch eine Beschränkung der elektrischen Leistung auf zwei Watt – weniger als eine Haushalts- LED-Lampe. Mittels des „Power-i-Konzeptes“ konnte diese Leistungsskala nun bis auf Werte von etwa 50 Watt erweitert werden. Das Konzept beruht auf einer genauen Analyse des Verlaufs einer Funkenentstehung und zuverlässigen und schnellen Schaltkreisen, die bei den ersten Warnsignalen innerhalb weniger millionstel Sekunden die elektrische Versorgung komplett oder bis zu einem ungefährlichen Wert ausschalten. Das Konzept wurde durch die „Arbeitsgemeinschaft industrielle Forschungsvereinigungen“ gefördert und zusammen mit einem deutschen Weltmarktführer mit über 100 Millionen € Jahresumsatz entwickelt.

Mittlerweile ist es in die internationale Standardisierung als IEC 60079-39 eingebracht. Die PTB- Forscher erhielten wegen des hohen Potenzials für den Erhalt und den Ausbau von Arbeitsplätzen in der deutschen Wirtschaft den IHK-Technologietransferpreis Braunschweig.