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PTB-Jahresbericht 2020

VorwortVorwort

Abstand halten, Hygiene beachten, Alltagsmaske tragen und Lüften – mit diesen AHA+L-Regeln, die wir mit Ihrer aller Hilfe an der PTB konsequent umgesetzt haben, haben wir dem SARS-CoV-2-Virus an der PTB die Regie des Handelns entrissen! Bis auf einen kurzzeitigen harten Lockdown in unserem Institut Berlin in den ersten Pandemiewochen konnten wir unseren Betrieb weitestgehend aufrechterhalten, das Infektionsgeschehen an der PTB war und ist auf vergleichsweise niedrigem Niveau: Im Jahr 2020 haben sich insgesamt 22 Mitarbeiter/innen infiziert, wobei dies nahezu ausschließlich außerhalb der PTB geschah. Mit flexiblen Betriebsmodi, der Aufrüstung der Lüftungskonzepte, einer massiven Ausweitung der Möglichkeiten zum Arbeiten im Homeoffice, mit einer steilen Lernkurve bei der Nutzung der Möglichkeiten der E-Akte, der Durchführung von Videokonferenzen und mit zahlreichen kreativen Lösungen im alltäglichen Tun konnten wir unsere zentralen Dienstleistungen erbringen.

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Mein besonderer Dank gilt dem sehr engagierten Krisenstab sowie Ihnen allen für Ihre Disziplin, für Ihr Verständnis und Ihr umsichtiges und rücksichtsvolles Verhalten. Viel Mühe gaben wir uns mit der internen Kommunikation, angefangen von der Intranetseite über Präsidiumsbriefe, den Austausch zwischen Präsidium und Abteilungsleitungen bis hin zur eigens eingerichteten Hotline. Die Hotline konnte jederzeit erreicht werden und hat unter anderem die Rolle eines „PTB-internen Gesundheitsamtes“ übernommen – mit der entsprechenden Kontaktnachverfolgung aller vereinzelt auftretenden Coronafälle.

 

Trotz – und vielleicht sogar wegen – Corona und reduzierter Reisetätigkeit fanden wir die Zeit, grundlegend über die Zukunft der Metrologie nachzudenken und wichtige Weichen für die Zukunft zu stellen. So sind viele oft „disruptive“ Entwicklungen in Gesellschaft, Wirtschaft und nicht zuletzt in der Metrologie nicht mehr allein innerhalb eines einzelnen, eng abgegrenzten Fachgebiets angesiedelt oder auf einzelne Messgrößen beschränkt. Vielmehr werden in Zukunft eine Vielzahl von Sensoren und Messverfahren in autonomen Fahrzeugen, in den Versorgungsnetzen der „Stadt der Zukunft“ oder in der „personalisierten Medizin“ vernetzt. Hunderte oder gar Tausende von Messdaten liegen Entscheidungen zugrunde, die mit Verfahren der künstlichen Intelligenz vorbereitet werden. Dies alles gilt es metrologisch zu charakterisieren und zu verstehen, es gilt systemisch zu denken. Gemeinsam mit unserem Kuratorium haben wir so den Vorschlag für ein „Innovationszentrum für Systemische Metrologie“, IZSM, erarbeitet. Im November wurde er, mit Empfehlung des gesamten Kuratoriums, an das BMWi übergeben. Mit diesem wegweisenden Konzept geht die PTB zukünftige metrologische Herausforderungen in weltweiter Vorreiterrolle an. Im Schulterschluss mit der PTB sollen so Entwicklungszyklen für disruptive Technogien entscheidend verkürzt, die Innovationsfähigkeit Deutschlands gestärkt und das Vertrauen in innovative, vernetzte Produkte „Made in Germany“ in die Welt getragen werden. Mehr als 130 Jahre nach Gründung der Reichsanstalt, die entscheidend mithalf, „Made in Germany“ zu einem Qualitätsbegriff zu machen, geht die PTB so wieder einen mutigen Schritt, um die Zukunft zu gestalten!

In dieser Zukunft spielen Themen wie Digitalisierung, erneuerbare Energien, „grüner“ Wasserstoff, Quantentechnologien, Medizinphysik und Biochemie entscheidende Rollen. Diese haben wir durch unsere Lenkungskreise aufgegriffen und alle PTB-Aktivitäten dazu gebündelt. In Rekordzeit haben wir auf der Basis dieser Vorarbeiten zusammen mit den Partnern der Region das „Quantum Valley Lower Saxony“ aus der Taufe gehoben. Unterstützt mit 25 Millionen Euro vom Land Niedersachsen und der VolkswagenStiftung wollen wir gemeinsam in fünf Jahren einen Quantencomputer realisieren, basierend auf Techniken, die an der PTB entwickelt wurden. Zusammen mit der Weiterentwicklung unseres Quantentechnologie-Zentrums sind wir bei dieser Zukunftstechnologie ganz vorne mit dabei!

Außerdem fanden sich alle unsere Querschnittsthemen auch prominent im Konjunkturprogramm der Bundesregierung, sodass wir, gut vorbereitet, unmittelbar detaillierte Vorschläge zur Unterstützung dieses Programms erarbeiten konnten. Deren Realisierungsbedarf wurde insgesamt auf eine stattliche Summe von ca. 90 Millionen Euro geschätzt. Ob unsere Vorschläge akzeptiert werden, steht noch aus. Allerdings bedeuteten die zusätzlichen Mittel für die genannten Themen eine großartige Chance – nicht nur für die Weiterentwicklung Deutschlands, sondern auch für die der PTB. Inwieweit wir generell mit unseren Ideen, Möglichkeiten und Angeboten Gehör finden, speziell in Politik und Wirtschaft, ist auch eine Frage der Kommunikation. Aus diesem Grund haben wir uns im letzten Jahr durch eine externe Agentur in dieser Hinsicht beraten lassen: um unser eigenes Leitbild, unsere Werte und unsere Kernbotschaften zu schärfen, um die für uns wesentlichen Stakeholder genauer zu identifizieren und um mögliche Kommunikationsmaßnahmen zu diskutieren. Neben Präsidium und OE-Leitungen haben sich auch insbesondere die Mitarbeiter/innen, Sie alle, an diesem Prozess, zu dem zahlreiche Interviews, mehrere interne Workshops und zwei sogenannte Leitbild-Labs in Braunschweig und Berlin gehörten, aktiv beteiligt. Vielen Dank an alle, die sich hier so engagiert eingebracht haben.

In unserem Leitbild sind drei Werte besonders hervorgehoben: Präzision, Objektivität und Leidenschaft für das Messen. Diese drei Werte wollen wir im kommenden Jahr weiter mit Leben füllen – und dies wohl leider noch eine geraume Zeit unter „Corona-Bedingungen“. Zusammen werden wir aber auch dies meistern. Hoffentlich können wir mit Mitteln des Konjunkturprogrammes wichtige Zukunftskonzepte umsetzen und vielleicht auch schon erste Schritte zur Einrichtung des IZSM gehen. Es erwartet uns also ein spannendes und chancenreiches Jahr 2021!


Prof. Dr. Joachim Ullrich
Präsident der PTB

Nachrichten des Jahres 2020

Nachrichten des JahresNachrichten des Jahres

Nach intensiver Vorbereitung und auf Empfehlung des gesamten Kuratoriums hat die PTB beim Bundesministerium für Wirtschaft und Energie die Gründung eines Innovationszentrums für Systemische Metrologie beantragt. Mit diesem wegweisenden Konzept will die PTB zukünftige metrologische Herausforderungen in weltweiter Vorreiterrolle anpacken. 

Fast alle disruptiven Technologien beruhen auf Daten – und...

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Damit das hohe Qualitätsniveau „Made in Germany“ auch in einer digitalisierten Welt gilt, hat die PTB gemeinsam mit weiteren Forschungspartnern und Unternehmen das Projekt GEMIMEG-II ins Leben gerufen, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) mit 12 Millionen Euro gefördert wird. Unter dem Titel „Sichere und robuste kalibrierte Messsysteme für die digitale Transformation“ wollen...

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In Zeiten der Energiewende, in denen intensiv nach bebaubaren Flächen gesucht wird, konkurrieren Flugnavigationsanlagen und neue Windparks zunehmend um geeignete Standorte. Inwieweit sich Windenergieanlagen störend auf Einrichtungen der Flugsicherung auswirken und welcher Abstand zwischen ihnen nötig ist, kann dank einer in der PTB entwickelten Prognosemethode nun deutlich genauer ermittelt werden...

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Messdatenformate, die in neuen digitalen Umgebungen wie dem Internet der Dinge und cyber-physikalischen Systemen zum Einsatz kommen, müssen fehlerfrei und sowohl für Maschinen als auch für Menschen eindeutig sein. Digitalanwendungen wie im Gesundheitsbereich oder bei Verbrauchszählern sind schlicht undenkbar, wenn die Zuverlässigkeit der Datenformate nicht gesichert ist. Zu diesem Zweck entwickelt...

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PTB-Forscher haben weltweit erstmals eine transportable Prüfeinrichtung für zukünftige „Stromautobahnen“ mit sehr hohen Gleichspannungen entwickelt, um das Stromnetz der Zukunft für die Energiewende fit zu machen. Denn Strom wird zukünftig nicht mehr nur mit etablierter Wechselstromtechnik transportiert, sondern zunehmend auch mit Hochspannungs-Gleichstrom- Übertragung (HGÜ). Doch moderne...

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Die PTB in Braunschweig und die Otto-von-Guericke- Universität Magdeburg waren im Juli 2020 Gastgeber des 13th International Symposium on Hazards, Prevention and Mitigation of Industrial Explosions. Anstelle der geplanten Präsenzveranstaltung gelang es, kurzfristig ein virtuelles Diskussionsforum auf die Beine zu stellen, an dem 575 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus 38 Ländern...

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Das Verständnis dunkler Materie, die den Großteil aller Materie im Universum ausmacht, ist eines der wichtigsten offenen Probleme der heutigen Physik. Es wird angenommen, dass sie im Raum nicht gleichmäßig verteilt ist, sondern sich in Klumpen oder Schichten konzentriert, durch die sich die Erde hindurchbewegen kann. Forscher aus Frankreich, dem Vereinigten Königreich und der PTB haben untersucht,...

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Grundlagenphysik rund um Einsteins Spezielle Relativitätstheorie auf der einen Seite und Grundlagen für metrologische Anwendungen im Bereich von Nanometern auf der anderen Seite – so weit spannt sich der Bogen beim diesjährigen Helmholtz-Preis. Den Preis vergibt der Helmholtz-Fonds alle zwei Jahre für hervorragende wissenschaftliche und technische Forschung für Präzisionsmessungen in Physik,...

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In einem abteilungsübergreifenden Projekt wurde unter Federführung der Abteilung 5 ein „Teilautomatisierter Beatmungsbeutel“ (TaBea) als Behelfsbeatmungsgerät für den Katastrophenschutz entwickelt. Anlass war die Situation zu Beginn der COVID-19-Pandemie im März 2020. In einigen Staaten zeigte sich, dass die Gesundheitssysteme überfordert waren und insbesondere der rasch steigende Bedarf an...

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Die PTB arbeitet intensiv an der Entwicklung und messtechnischen Charakterisierung von Einzelphotonenquellen für die Quantenradiometrie. Dies geschieht in Zusammenarbeit mit Forschungspartnern in europäischen Metrologie-Forschungsprogrammen (z. B. EMPIR). Eine im Rahmen des derzeit laufenden EMPIR-Projekts „Single Photon Sources as New Quantum Standards“ (SIQUST) neu entwickelte...

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