23.01.2024

Von Lasern, Leidenschaft und Nobelpreisen: Eine kurze Reise durch die Welt der Innovation

Gastbeitrag. Tilia Stingl de Vasconcelos Guedes von der FH Wien der WKW, Department of Digital Economy, hat bei der Gründung ihres Startups die Problematik von Innovation erkannt. Und beschreibt, wie sie das Problem eines nicht-existenten Marktes für ihre Technologie gelöst hat.
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Innovation, Tilia Stingl de Vasconcelos Guedes, Laser, Nobelpreis, Ferenc Krausz
(c) Renée Del Missier - Tilia Stingl de Vasconcelos Guedes.

Im Jahr 1997, vier Jahre vor dem bahnbrechenden Attosekunden-Laser-Experiment, das Ferenc Krausz und seinen Kolleg:innen den Nobelpreis 2023 sichern sollte, hatte ich das Privileg, als Mitgründerin an der Seite von Ferenc und vier weiteren Mitstreiter:innen ein Startup (Anm.: Femtolasers; Exit 2015 an Newport, heute unter Spectra Physics Vienna weitergeführt) ins Leben zu rufen.

Das Lasersystem-Startup und die Innovation

Unser Startup konzentrierte sich darauf, Lasersysteme zu entwickeln und zu kommerzialisieren, die damals revolutionär waren und heute noch immer einzigartig sind. Mit einer Kombination aus patentierten Verfahren in der Femtosekunden-Lasertechnik und gebündeltem Expertenwissen aus der ganzen Welt hatten wir auch den Zeitgeist auf unserer Seite. Dieser Innovationsvorsprung machte das Unternehmen in der Branche weltweit bekannt. Im Laufe der Jahre wuchs unser Team auf 52 Mitarbeiter:innen an. 2015 markierte einen Meilenstein, als die Firma von einem etablierten amerikanischen Großunternehmen übernommen wurde.

Die Geschichte unseres Startups – und meine Teilhabe daran – mag auf den ersten Blick wie eine glückliche Fügung mit stetigem, gesichertem Wachstum und Erfolg erscheinen. Bei genauerer Betrachtung offenbart sich jedoch ein komplexes Geflecht aus unerwarteten Herausforderungen, harter Arbeit, Rückschlägen, Ausdauer, Begeisterung und Teamarbeit.

Die Zusammenarbeit in unserem Startup war für mich eine intensive Lernreise im Bereich Innovation. Jetzt, da Ferenc Krausz seinen verdienten Nobelpreis in Physik erhalten hat, reflektiere ich darüber, wie viel ich durch seine Herangehensweise über Innovation gelernt habe.

Eine Erfindung ist noch keine Innovation

Die Gruppe an der TU Wien, geleitet von Ferenc Krausz, war eine außergewöhnliche Zusammenstellung brillanter Köpfe und kreativer Tüftler. Wenn ein Experiment vielversprechend erschien, arbeiteten sie oft tage- und nächtelang im Labor. Ausgefeilte Theorien waren dafür die Grundlage, doch der tatsächliche empirische Nachweis dieser Ideen und ihre praktische Umsetzung waren entscheidend für das Fortkommen und die Reputation der Forschungsgruppe.

Trotz Skepsis von außen gegenüber der Machbarkeit extrem kurzer Laserpulse ließen sich Ferenc und sein Team nie beirren. Im Wettlauf um die Erzeugung kürzerer Pulse standen sie unter ständigem Druck: Die Methoden mussten dokumentiert, Forschungsergebnisse schnell publiziert, Konferenzen besucht, neue Berechnungen durchgeführt und bessere Messgeräte entwickelt werden.

Es gab aber auch Momente purer Freude und Aufregung, oft mitten in der Nacht, wenn die Nachricht eintraf: “Hurra! Sie haben (erneut) den Weltrekord für die kürzesten Laserpulse gebrochen!”

Ferenc und sein Team entschieden sich, ihre Systeme und Verfahren zu patentieren. Der nächste Schritt war naheliegend, denn die außergewöhnlichen Laser-Geräte wollten andere Forschungsinstitutionen auch haben. Also wurden die ersten Oszillatoren und Verstärker gebaut und geliefert.

So viel Arbeit, so viel Wissen, so viel Expertise, so viel Neuerung und dennoch noch so wenig Innovation.

Marketing-Blick

Meine Rolle im Startup war weniger an die Laser-Technologie selbst gebunden. Ich baute unser internes Computernetzwerk auf, erstellte und pflegte unsere erste Website und kümmerte mich um PR und Marketing. Aber gerade dieser Marketing-Blick, die Kommunikation nach außen und die Suche nach Informationen, die einen interessierten Markt schaffen konnten, schärften mein Gespür für einiges, das meiner Meinung nach wesentlich für die Entstehung von Innovation ist.

Innovation, wie der Duden sie definiert, bezieht sich im wirtschaftlichen Kontext auf die “Realisierung einer neuartigen, fortschrittlichen Lösung für ein bestimmtes Problem, besonders die Einführung eines neuen Produkts oder die Anwendung eines neuen Verfahrens”. Also eine „Lösung für ein bestimmtes Problem“… und da liegt oft der Haken bei Innovationen.

Eine Lösung auf der Suche nach einem Problem

Als unsere Firma gegründet wurde, befanden wir uns in einer einzigartigen Situation: Der Markt für unsere Lasertechnologie war nahezu nicht existent. Der Laser war eine neue Lösung, eine Erfindung, die noch auf der Suche nach entsprechenden Problemen war. Anwendungen dieser Erfindung waren meist nur bei Forschungsgruppen zu finden, die in ähnlichen Bereichen tätig waren wie das Team von Ferenc Krausz.

Doch die enge Zusammenarbeit mit unseren ersten Kunden und das tiefe Verständnis für ihre Bedürfnisse ermöglichten es unserem Unternehmen, den Markt für diese bahnbrechende Technologie langsam zu erweitern. Echte Innovation liegt also nicht nur in der Technologie selbst, sondern unbedingt auch im Verständnis dafür, wie sie am besten eingesetzt werden kann, um Probleme zu lösen.

Echte Innovation entsteht also, wenn ein Bedarf für das neue Produkt klar erkennbar ist. Sie umfasst außerdem die Markteinführung, funktioniert am besten in Verbindung mit einer passenden Strategie, fortschrittlicher Technologie und effektivem Marketing. Dies erfordert die Integration verschiedener interner Unternehmensprozesse. Damit Innovation erfolgreich sein kann, muss die gesamte Organisation ein innovatives Vorgehen unterstützen und ein tiefes Verständnis für die Innovationsprozesse entwickeln. Und für alle, die Innovationen in die Welt bringen möchten: Vergessen Sie nicht, auf Ihrer Reise Pioniergeist, viel Durchhaltevermögen und jede Menge Begeisterung mitzunehmen.

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OVE, LCM
(c) OVE/Fürthner - (v.l.) Johann Hoffelner, Josef Passenbrunner und Hubert Mitterhofer von LCM.

Seit August des heurigen Jahres hat das LCM mit Johann Hoffelner einen neuen CEO – brutkasten berichtete. Rund drei Monate später darf man sich über den OVE Innovation Award freuen.

Pankl Turbosystems beschäftigt sich mit Brennstoffzellen-Luftversorgungssystemen (FCAS – Fuel Cell Air Supply) sowie mit elektrisch unterstützten Abgasturboladern (EAT – Electrically Assisted Turbocharger) für Kleinserien. Weil aber Turbosysteme technologisch extrem anspruchsvoll sind, setzt die Mannheimer (Deutschland) Firma bei der Optimierung spezieller Komponenten auf externe Entwicklungspartner.

LCM mit Neuauslegung des E-Motors

“Die Elektromotoren für den Antrieb der Verdichterräder sind das Herzstück in FCAS-Systemen. Mit der kompletten Neuauslegung dieses Elektromotors hat LCM einen unentbehrlichen Beitrag zum gelungenen Innovationssprung und Wettbewerbsvorsprung geleistet”, erklärt Pankl Turbosystems-Geschäftsführer Gerhard Krachler.

Konkret hat es neun Monate gedauert, bis das LCM-Team rund um Hubert Mitterhofer und Josef Passenbrunner die ersten Funktionsmuster für den Elektromotor lieferte. Diese erfüllten die Erwartungen von Pankl und liefern Drehzahlen von bis zu 140.000 U/min und eine Nennleistung von 22kW. In diesem Sinne könnte ein FCAS von Pankl Turbosystems, in dem ein von LCM ausgelegter Motor arbeitet, schon bald bei einem Stratosphärenflug an Bord sein, heißt es.

Im Auftrag der britischen Stratospheric Platforms Ltd, eines Herstellers von Bauteilen für die Luft- und Raumfahrt, hat Pankl gemeinsam mit weiteren internationalen Unternehmen an der Entwicklung eines unbemannten Zero-Emission-Flugobjekts gearbeitet: “Selbst wenn dieses Projekt noch in einem sehr frühen Stadium ist, unterstreicht es die enorme Dynamik in der Brennstoffzellen-Technologie”, so Krachler weiter.

“Begrenzter Bauraum”

So unterschiedlich die Einsatzgebiete der FCAS sind, haben sie doch eine Gemeinsamkeit: Der Bauraum ist immer extrem begrenzt. Mithilfe der LCM-Software-Plattform “SyMSpace” konnte aus dieser Not eine Tugend gemacht werden. Damit wurden alle Komponenten – von der Baugröße des Motors über die Materialauswahl bis zur Dimensionierung jedes Bauteils – so aufeinander abgestimmt, dass die errechnete Motorauslegung nicht mehr verbessert werden kann, wie es in einer Aussendung heißt.

“Aus mehreren tausenden Varianten entsteht auf diese Art ein Elektromotor in der geforderten Baugröße, der in der Simulation 97 Prozent Wirkungsgrad erreicht. Es lässt sich kein Parameter weiter verbessern, ohne einen anderen zu verschlechtern”, erklären Passenbrunner und Mitterhofer.

Welches enorme Potential Brennstoffzellen haben, unterstreicht auch das Projekt SkalTABs (skalierbares Thermomanagement und Antriebsstrang für Brennstoffzellen-Nutzfahrzeuge). In dem vom deutschen Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Forschungsprojekt arbeiteten mit der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen (RWTH) neben Infineon, GreenIng, AVL LIST und MACCON auch Pankl Turbosystems zusammen.

Das Ziel war es, für mittelständische Unternehmen und Fahrzeughersteller mit kleineren Stückzahlen einen Baukasten für verschiedene Leistungsstufen eigener Brennstoffzellensysteme zu erforschen: “Selbstverständlich war auch unser gemeinsam mit LCM entwickeltes FCAS mit an Bord”, sagt Krachler. Weitere Förderprojekte für Antriebssysteme im Megawatt-Bereich werden gerade vorbereitet.

Award für LCM mit Signalwirkung

Dass LCM und Pankl Turbosystems für ihr Projekt mit dem OVE Innovation Award ausgezeichnet werden, hat für Hoffelner Signalwirkung. Gerade bei nicht-fossilen Antriebtechnologien sei Reichweite das entscheidende Kriterium: “Reichweite ist immer eine Frage der Effizienz. Je effizienter Antriebsysteme arbeiten, desto mehr Reichweite ist möglich. Mit der Zusammenarbeit am FCAS haben wir die Grenzen des Möglichen gemeinsam ein wenig verschoben”, sagen Hoffelner und Krachler.

Bernhard Jakoby, OVE-Juryvorsitzender und Vorstand des Instituts für Mikroelektronik und Mikrosensorik an der Linzer Johannes Kepler Universität (JKU), begründet die Entscheidung LCM zu prämieren wie folgt: “Das ausgezeichnete Projekt zeigt wieder einmal, dass es in Österreich gelingt, innovative Technologien aus der Forschung in die Praxis zu bringen und am Weltmarkt zu etablieren.”

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