Jeder Richtung aufgeschlossen

Forschungslandschaft Bonn/Rhein-Sieg

28.07.2010

Wir werden älter. Immer älter. Die Geburtenzahlen in Deutschland sinken seit Jahrzehnten, und die Lebenserwartung steigt beständig. So sank der Anteil der unter 20-jährigen an der Bevölkerung zwischen 1960 und 2005 von 28,4 auf 20 Prozent, während der Anteil der Personen, die 60 Jahre und älter waren, von 17,4 auf 24,9 Prozent anstieg. Im Jahr 2050 sieht es dann so aus: Die Zahl der 60-jährigen wird mit gut einer Million doppelt so groß sein wie die Zahl der Neugeborenen. Und während im Jahr 2006 vier Millionen Menschen 80 oder älter waren, steigt dieser Anteil auf zehn Millionen. Immer mehr Menschen werden immer älter. Aber: nicht zwangsläufig gesünder. Schon jetzt verzeichnen Experten eine deutliche Zunahme an sogenannten neurodegenerativen Erkrankungen, also etwa Alzheimer oder Parkinson. Wie diese Krankheiten entstehen und verlaufen und vor allem: wie sie beeinflusst werden können, diese Fragen stehen derzeit hoch im Kurs. Nach Antworten wird fieberhaft gesucht – und Bonn ist ein Zentrum dieser Suche.

Bonn ist einer von sieben Standorten des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE). Am DZNE untersuchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die molekularen Mechanismen der Schädigungen und des Verlusts von Nervenzellen, den Hauptmerkmalen neurodegenerativer Erkrankungen. Ziel des DZNE ist es, die Ursachen der Erkrankungen besser zu verstehen, um Prävention, Früherkennung und Therapie zu verbessern und neue Formen der Pflege und Versorgung zu entwickeln. An allen Standorten kooperiert das DZNE eng mit den Universitäten und Universitätskliniken sowie den außeruniversitären Einrichtungen, die im Bereich neurodegenerativer Erkrankungen exzellente wissenschaftliche Expertisen aufweisen. In Bonn arbeitet das DZNE mit der Universität und dem Universitätsklinikum Bonn, dem Forschungszentrum caesar und der Life & Brain GmbH eng zusammen.

Gebäude des Forschungszentrums caesar. Firmen, für die es viel zu aufwändig wäre, diese Infrastruktur selbst zu betreiben, können Forschungsaufträge an caesar vergeben.

Auch das Bonner Forschungszentrum caesar ist auf Neurowissenschaften spezialisiert. Der Schwerpunkt der Arbeiten von Direktor Professor Dr. Ulrich Benjamin Kaupp, Wissenschaftlicher Direktor von caesar, liegt auf der Neurosensorik. Hier werden die Signalwege in Zellen untersucht. Auch solche grundlagenorientierte Forschung ist für die Industrie interessant: In den kommenden fünf Jahren wird sich ein Forscherteam mit der sogenannten Autophagie beschäftigen. Es geht, vereinfacht ausgedrückt, darum herauszufinden, wie sich Körperzellen selbst reinigen können. Das Pharmaunternehmen Boehringer Ingelheim wird von caesar die Lizenz zur Nutzung der Ergebnisse erhalten, denn es finanziert das komplette Forschungsprojekt.

Dienstleistung für die Wirtschaft

Das Forschungszentrum kooperiert noch auf andere Weise mit Unternehmen. Es zählt mit seiner technischen Ausstattung, insbesondere dem Reinraum und den Elektronenmikroskopen, zur Weltspitze. Dies machen sich vor allem kleine und mittlere Unternehmen gern zu Nutze. Für die Entwicklung von Sensoren – für Drogen oder Sprengstoff etwa – ist ein Reinraum unabdingbar. Firmen, für die es viel zu aufwändig wäre, diese Infrastruktur selbst zu betreiben, können Forschungsaufträge an den Reinraum bei caesar vergeben. Ihre Mitarbeiter können mit dem fachkundigen Personal von caesar zusammenarbeiten. Außerdem ist caesar in Verbundprojekten mit Universität und Unternehmen engagiert, die in der Regel vom Bundesforschungsministerium finanziert werden. Ein Beispiel: Derzeit versuchen Experten, einen Infrarotsensor zu entwickeln, der über besonders große Entfernungen Waldbrände entdecken und melden kann.

Caesar und DZNE, Universität und Klinikum – Bonn und der Rhein-Sieg-Kreis sind voll mit Forschungseinrichtungen aller Art. Die Region ist bundesweit Spitze, denn zu den genannten Institutionen gesellen sich weitere vier Hochschulen, fünf Fraunhofer-Institute, zwei Max-Planck-Institute, ein Helmholtz-Zentrum und mit dem Zoologischen Forschungsmuseum Alexander König ein Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft. So verschieden die Forschungsschwerpunkte dieser Einrichtungen – eines haben die meisten von ihnen gemeinsam: Sie betreiben Spitzenforschung nicht im Elfenbeinturm, sondern zum Nutzen von Gesellschaft und Wirtschaft.

Gleich drei Fraunhofer-Institute sind im Schloss Birlinghoven in Sankt Augustin ansässig.

Zum Beispiel in Sankt Augustin. Das dortige Fraunhofer-Institutszentrum Schloss Birlinghoven beherbergt drei Institute. Eines davon: das Fraunhofer-Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen SCAI. Es beschäftigt sich mit Computersimulationen in der Produkt- und Verfahrensentwicklung sowie mit Optimierung in Produktion, Logistik und Planung. Damit ist es ein geschätzter Partner der Wirtschaft. Zum Beispiel der Eaton Industries GmbH. Das Bonner Unternehmen (vormals Moeller) stellt unter anderem Komponenten und Systeme für die Energieverteilung und Automatisierung in der Industrie, in Infrastrukturgebäuden sowie in Wohnhäusern her. Für den Entwicklungsprozess sind Simulationsverfahren unablässig, und um diese zu optimieren, hat sich das Unternehmen bereits vor acht Jahren an die damalige Gesellschaft für Mathematik und Datenverarbeitung (GMD) in Sankt Augustin gewandt, die vor neun Jahren mit der Fraunhofer-Gesellschaft fusionierte.

Von weitem sichtbares Zeichen des FHR ist eine große weiße Kugel - die Großradaranlage "Tira"

Die Kooperation hat drei Gründe: „Das SCAI hat die Kompetenz für die gestellte Aufgabe, sowohl technisch als auch fachlich“, unterstreicht Dr. Hartwig Stammberger, der bei Eaton Industries die Technologieentwicklung im Geschäftsbereich Energieverteilungskomponenten leitet. Außerdem können sich die SCAI-Experten ganz auf ihre Aufgabe konzentrieren. Fände diese Forschungs- und Entwicklungsarbeit im Unternehmen statt, käme immer wieder das Tagesgeschäft dazwischen. „Drittens profitiert Eaton mindestens indirekt auch vom Know-how der Nachbarabteilung innerhalb des SCAI und anderer Fraunhofer-Institute“, erklärt Stammberger. Sein Gegenüber auf SCAI-Seite, Projektleiter Dr. Christian Rümpler, sagt: „Fraunhofer steht für angewandte Forschung und die Institute erwirtschaften einen großen Teil ihres Budgets mit Arbeiten für Unternehmen. Der Auftrag von Eaton Industries bot die Möglichkeit, unsere wissenschaftliche Expertise auf dem Gebiet der Lichtbogensimulation in die Produktentwicklung einzubringen und unsere Forschung zu finanzieren.“ Forschung und industrielle Praxis, so Rümpler, hätten in diesem Fall in vorbildlicher Weise voneinander profitiert.

Stark im Verbund

Dieses Miteinander liegt auch den Kollegen vom IAIS am Herzen, dem Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informationssysteme, das ebenfalls in Sankt Augustin residiert. Das IAIS befasst sich mit innovativen Systemen, um Daten zu analysieren und Informationen zu erschließen. Mit dieser Expertise ist das Institut derzeit an einem ambitionierten Forschungsprojekt beteiligt – dem Verbundprojekt „Flex-I-Geo-Web“. Die Projektleitung liegt bei dem Sankt Augustiner Datenbankspezialisten CPA Systems GmbH, mit dabei sind außerdem die drei Bonner IT-Firmen interactive instruments Gesellschaft für Software-Entwicklung mbH, lat/lon gesellschaft für raumbezogene informationssysteme mbH und WhereGroup GmbH & Co. KG, das Geografische Institut der Universität Bonn sowie die Geo-Initiative Region Bonn, vertreten durch das Amt für Wirtschaftsförderung der Stadt Bonn und die IHK Bonn/Rhein-Sieg.

Unterstützung der Stadtentwicklung mithilfe von 3D-Komponenten aus dem Flex-I-Geo-Web-Projekt.

Die gemeinsam formulierte Idee: Es soll ein Softwarebaukasten entstehen mit zahlreichen Modulen und Funktionen, aus denen interessierte Nutzer weitgehend intuitiv aus vorhandenen, neuen und eigenen Geodaten und -diensten neue Geodatenportale erstellen können. Ausgangspunkt waren Gespräche zwischen dem Bonner Amt für Wirtschaftsförderung und CPA. Daraus entstand eine Projektskizze. „Wie kann die Wirtschaftsförderung durch Technologie unterstützt werden“, formuliert CPA-Geschäftsführer Dr. Christoph Averdung die Ausgangsfrage. Schnell wurde klar: Das Projekt sollte auf eine breite Basis gestellt werden und die Ergebnisse einem weiten Anwenderkreis zugute kommen – von Behörden und Institutionen über große Firmen bis zum Kleinbetrieb.

Dr. Christoph Averdung, Geschäftsführer CPA Systems GmbH, Projektleitung Flex-I-Geo-Web

"Wir versuchen gemeinsam einen Softwarebaukasten zu entwickeln, mit dem man aus neuen, eigenen oder vorhandenen Geodaten intiutiv neue Geodatenportale erstellen kann."

Ein wichtiger Meilenstein war dann die erfolgreiche Teilnahme am Landeswettbewerb „Informations- und Kommunikationstechnik (ITK)“. Es ging um Fördermittel aus dem Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE), die das Land NRW erstmals in Form von Branchenwettbewerben ausgeschrieben hatte. Das Verbundprojekt „Flex-I-GeoWeb“ gehörte zu dem Drittel der 50 eingereichten Projekte, die gewonnen haben. Es erhält von der EU und dem Land NRW rund eine Million Euro Projektförderung.
Mit diesen Mitteln wird nicht nur der Softwarebaukasten entwickelt, sondern auch ein Portal zur Suche und individuellen Bewertung von Baulücken in entwickelten Räumen. Es soll die Möglichkeiten des Baukastens demonstrieren, unter anderem durch die Einbindung noch sehr junger 3D-Geodatendienste. „Ein solches dynamisches Baulückenportal wäre ein spannendes Instrument für Architekten und Bauherren“, findet Dr. Rainer Neuerbourg, Bereichsleiter Innovation/Umwelt der IHK Bonn/Rhein-Sieg, „es würde eine flächenschonende Stadtentwicklung ermöglichen, die ökonomische und ökologische Aspekte miteinander abwägt.“ Weiteres Plus aus Sicht der Wirtschaft: Das Portal könnte auch die regionale Bauwirtschaft beflügeln.

Das Baulückenportal soll aber nur ein erstes Beispiel sein. Denkbar sind viele weitere Anwendungen. „Wir haben zahlreiche mittlere und kleine Unternehmen in und um Bonn, die sich damit befassen, Geodaten zu verarbeiten oder zu erzeugen“, erklärt Dr. Ulrich Ziegenhagen vom Amt für Wirtschaftsförderung der Stadt Bonn. „Unsere Initiative will diese Unternehmen untereinander und mit Forschungsinstituten und Behörden vernetzen, um daraus neue Geschäftsfelder und Kooperationen entstehen zu lassen.“ Aus dem Software-Baukasten könnte sich beispielsweise auch bedienen, wer im Internet einen Gewerbeflächenatlas oder ein Immobilienverzeichnis anbieten will. Interessant ist der Baukasten auch für Unternehmen, die ein neues Wohngebiet vermarkten und auf der Suche nach geeigneten Käufern und Mietern sind. In diesem Fall wäre dann eine Funktion reizvoll, die den Interessenten genaue Informationen darüber liefert, wie weit der nächste Arzt, Kindergarten oder die nächste Realschule und Einkaufsmöglichkeit entfernt sind.

Wenn das Verbundprojekt erfolgreich ist, dann profitiert natürlich der Wirtschaftsstandort insgesamt. Professor Dr. Klaus Greve vom Geografischen Institut der Uni Bonn ist schon jetzt überzeugt: „Das Projekt wird neue, auch internationale Märkte eröffnen und dazu beitragen, Nordrhein-Westfalen und Bonn global als interessanten Standort für Geosoftware-Entwicklung zu positionieren.“

Uni Bonn – Wissenstransfer auf vielen Wegen

Wie das Verbundprojekt „Flex-I-GeoWeb“ und die Erforschung der neurodegenerativen Erkrankungen zeigen, ist auch die Universität Bonn in zahlreiche Kooperationen eingebunden. Mit 517 Professoren,  3.513 wissenschaftlichen Mitarbeitern sowie 4.808 Mitarbeitern in Technik und Verwaltung (inklusive Kliniken) ist sie bei weitem die größte Forschungseinrichtung in Bonn, zudem zählt sie zu den größten Universitäten Deutschlands. Geforscht und gelehrt wird an der Uni Bonn von der Amerikanistik bis zur Zoologie und von der Astronomie bis zur Zellbiologie. Zwar sind traditionell Hochschulen mit ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen in Sachen Wissenstransfer noch häufiger gefragt, doch insbesondere die renommierte Landwirtschaftliche Fakultät ist auf diesem Gebiet sehr aktiv, etwa wenn es um Fragen der Qualität innerhalb der Nahrungsmittelkette geht. Auch die Pharmazie und Chemie an der Universität Bonn sind in der Wirtschaft gefragt.

Ansprechpartner in der Uni Bonn für Forschungsangelegenheiten und Wissenstransfer ist Rüdiger Mull. An ihn können sich Unternehmen wenden, wenn sie auf der Suche nach wissenschaftlicher Unterstützung bei einem Entwicklungsprojekt sind. „Die Anfragen kommen häufig über die Technologieberater der IHKs“, beobachtet Mull, „gerade kleine und mittlere Unternehmen tun sich leider häufig schwer, die Hochschullandschaft zu überblicken und uns dann gezielt anzusprechen.“ Welche Hochschule ist die richtige? Wen spreche ich dort an? Wie funktioniert eigentlich Wissenstransfer? Diese Fragen stellen sich in vielen Betrieben.

InnovationsAllianz, PROvendis und Life & Brain

Die Universität beschreitet gleich mehrere Wege, um die Erkenntnisse ihrer Forscher fruchtbar zu machen. Eine Variante: Sie ist Mitglied der InnovationsAllianz der NRW-Hochschulen. Diese setzt sich seit 2007 dafür ein, mit Know-how und Wissenstransfer, Forschung und Entwicklung in Kooperationen mit Unternehmen, Verbänden und anderen Einrichtungen aus Wirtschaft und Gesellschaft Nordrhein-Westfalen zum führenden Innovationsland zu machen. Dafür haben sich Universitäten, Fachhochschulen und Hochschul-Transfergesellschaften aus ganz NRW in diesem bundesweit größten Hochschulbündnis seiner Art zusammengeschlossen.

Ein anderer Transferweg: PROvendis. Seit 2008 sind 23 Hochschulen in NRW alleinige Gesellschafter. PROvendis ist die Patentvermarktungsgesellschaft der Hochschulen und fungiert als zentraler Dienstleister in der Form, dass sie die Hochschulen und Wissenschaftler auf dem Weg zur Patentierung und Vermarktung ihrer Innovationen und Forschungsergebnisse berät und begleitet. „Wir können auf diese Weise im Verbund agieren und eine wichtige Dienstleistung bündeln, die jede einzelne Hochschule für sich kaum in dieser Tiefe erbringen könnte“, erläutert Mull das Konzept. PROvendis berät Erfinder und Forscher, prüft Erfindungen mit Blick auf ihre Schutz- und Vermarktungsmöglichkeiten, kümmert sich gemeinsam mit spezialisierten Patentanwälten um die Sicherung der Schutzrechte, betreibt ein aktives Schutzrechtmanagement, erstellt technologiespezifische Markt- und Konkurrenzanalysen, entwickelt Vermarktungsstrategien und setzt diese einschließlich der Verhandlung von Kauf- und Lizenzverträgen um.

Rüdiger Mull, Ansprechpartner in der Uni Bonn für Forschungsangelegenheiten und Wissenstransfer.

Eine ganz neue Art des Wissenstransfers beschreitet die Uni Bonn mit der Life & Brain GmbH. Das mit Mitteln aus dem Bonn-Berlin-Ausgleich geschaffene biomedizinische Unternehmen mit Sitz in Bonn verfolgt das Ziel, neue Strategien für die Diagnose und Therapie von Erkrankungen des Nervensystems zu entwickeln. Gesellschafter sind die Universität, das Universitätsklinikum sowie mehrere Privatpersonen. Das Konzept basiert auf drei Säulen: Unter einem Dach arbeiten universitäre Forschergruppen mit Mitarbeitern von Life & Brain und einem sogenannten Inkubatorsegment zusammen. Die Idee: ein möglichst effizienter Transfer von Know-how in die kommerzielle Nutzung. Einzelne Wissenschaftler können ihre Entwicklungen innerhalb des Unternehmens von der akademischen Forschung über die Life & Brain GmbH bis hin zu einer möglichen Ausgründung im Inkubatorsegment konsequent weiterverfolgen. „Inkubator“ heißt eigentlich Brutkasten oder Brutschrank, das Wort wird in der Wirtschaft aber auch für ein Unternehmen verwendet, das andere, neu gegründete Unternehmen unterstützt und betreut. „Hier wird nicht geforscht, um dann irgendwann zu schauen, was daraus werden könnte“, unterstreicht Rüdiger Mull, „sondern hier fließt Wissenschaft gleichsam über in Anwendung – ein spannender Modellversuch!“

Für die Transfer-Variante PROvendis hat Rüdiger Mull ein aktuelles Beispiel parat. Es geht um die Verbesserung von Kernspintomographen zur besseren Erkennung von Brustkrebs. Physiker vom Helmholtz-Institut für Strahlen- und Kernphysik der Universität Bonn haben eine Technologie entwickelt, die einmal die Röntgenuntersuchung der weiblichen Brust mittels Mammographie ablösen könnte. Die Wissenschaftler haben der Hochschule die Erfindung auf einem dafür eigens festgelegten Weg gemeldet. Nach grober Prüfung wurde die Anmeldung an Provendis weitergeleitet und dort intensiv geprüft. Schließlich wurde sie als Patent angemeldet. Der für die Erfindung verantwortliche Professor hatte inzwischen Firmenkontakte geknüpft, und so konnten Unternehmen zur Unterstützung gewonnen werden.

Physiker der Uni Bonn haben Kernspintomographen, zur besseren Erkennung von Brustkrebs, weiterentwickelt.

„Gut für das Projekt ist, dass wir hier Kernspintomographen für Forschungszwecke haben“, erläutert Mull, „so lassen sich Messreihen viel schneller durchführen, als wenn auf Patientengeräte zurückgegriffen werden müsste.“ Die Erfindung ist so weit gereift, dass sie auf der diesjährigen Hannover Messe der Öffentlichkeit vorgestellt werden konnte. „Als nächstes sind nun echte Patientenmessdaten sowie Vergleiche mit Kontrollgruppen erforderlich“, so Mull, „danach können wir die amtlichen Zulassungsschritte einleiten. Und dann sind neben Siemens, General Electric und Philips, den drei Großunternehmen, die komplette Kernspintomographen herstellen, auch kleinere Unternehmen am Zug. Denn für die erstrebte Optimierung ist kein Neubau, sondern lediglich ein kleines Zusatzgerät erforderlich – unabhängig vom Fabrikat des Tomographen. Dessen Herstellung ist für die Konzerne weniger interessant, sie bietet eine spannende Nische für ein technologieorientiertes Kleinunternehmen. Viele künftige Patientinnen werden es ihm und den Forschern danken.

Lothar Schmitz, freier Journalist, Bonn