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Wenn ich früher an das Schulfach »Chemie« gedacht habe, ist mir »Keramik« nicht zwingend als Erstes eingefallen. So geht es sicher auch den 50 Schülerinnen und Schülern, die unseren Hermsdorfer Standort des Fraunhofer IKTS besuchen. Als Teilnehmer der 13. Jenaer Sommerschule^[1] gehen die Schülerinnen und Schüler der 10. und 11. Klasse aus dem Freistaat Thüringen sehr komplexen Fragen auf den Grund: Wie kann die Energiewende gelingen? Wie lässt sich beispielsweise elektrische Energie kostengünstig und nachhaltig speichern oder das Sonnenlicht noch effizienter nutzen? Und vor allem: Was hat das alles mit Keramik zu tun?, denken sich 50 konzentrierte Schüler.

Temperaturbeständig. Hart. Transparent. Oder wie ein Ceranfeld schwarz durchscheinend, wenn Sie die glühenden Heizspiralen sehen. Wussten Sie, dass Ihr Ceran-Kochfeld aus Glaskeramik besteht? Seit 1972 können wir dank den Ingenieuren von Schott auf diesen Gläsern kochen. In den Siebzigern nur wenige von uns, denn ein Ceranfeld-Herd war teuer. Doch als mit den Jahren der Preis sank, kam auch das Ceranfeld immer mehr in Mode. Heute ist es aus den meisten Küchen nicht mehr weg zu denken, häufig bereits ausgestattet mit intelligenter Steuerungselektronik, die überdies geschützt werden muss. Glaskeramik weist dabei auch isolierende Eigenschaften auf.

Beim Augenarzt ist die Optische Kohärenztomographie (OCT – optical coherence tomography) Standard, denn sie zeigt ihm, ob Netzhaut, Glaskörper und Sehnerv gesund sind. Die OCT lässt ihn auf den Augenhintergrund blicken, den Grünen Star frühzeitig erkennen und dessen Verlauf beobachten. Beliebt ist das Verfahren auch deshalb, weil es kontaktlos misst und störungsfrei auf das Auge einwirkt. Der Augenarzt gewinnt auf solch einfache, schnelle Weise aus den aufgenommenen Daten jede Menge essentielle Informationen, die er für die nächsten Behandlungsschritte braucht.

Der halbjährige Gang zum Zahnarzt. Nicht gerade mein Lieblingsweg und ich schätze, vielen von Ihnen geht es ähnlich. Er muss aber sein. Denn noch unangenehmer wird es, wenn ein Termin außer der Reihe ansteht. Man quält sich schmerzgeplagt hin. Erwartet nichts Gutes. Hört Hiobsbotschaften wie Bohren, Wurzelbehandlung oder der Worst Case: Wir müssen den Zahn ziehen. Ist der Zahn nicht mehr zu retten, folgt meist das Implantat – häufig aus Metall, eben Titan. Doch gibt es Alternativen?

Die Turmuhr schlägt 22 Uhr. Spot an. Los geht es auf der Erlebnismeile durch die Dresdner Altstadt. In Fraunhofer-grün leuchtende Straßenlaternen weisen uns den Weg. Laser- und Lichtinstallationen erzählen die Geschichte bedeutender sächsischer Erfindungen an den Fassaden der historischen Gebäude, die bis in die Neuzeit reichen. Mittendrin erscheinen immer wieder die Forschungsprojekte von Fraunhofer. 25 Jahre gibt es nun schon »Fraunhofer-Ost«. 16 Institute entstanden mittlerweile, ganze 10 davon inklusive der Institutsteile in Dresden. Mit der Technischen Universität Dresden, Max Planck, Helmholtz und Leibniz entsteht so eine ungewöhnliche Dichte an Forschungsvielfalt und -kompetenz, die in Auszügen erzählt werden wollte. Sie haben die Tour verpasst? Macht nichts. Wir erzählen Ausschnitte davon in Bildern nach. Sehen Sie selbst. 

Gesundheit, Umwelt, Energie. Enorm wie sie sich in den letzten Jahren verändert haben. Oder nehmen wir Mobilität, Sicherheit und Kommunikation. Viel passierte in diesen Märkten seit der Wende. An etlichen Fortschritten war und ist Fraunhofer beteiligt. Das vielleicht bekannteste Beispiel: MP3. Doch auch weniger Bekannte, wie der Bewegungssensor, der die Rotation Ihres mobilen Displays steuert, kommen aus den Fraunhofer-Instituten, in dem Fall aus dem Fraunhofer IPMS, einem Institut der »Neuen« Länder. Nach 25 Jahren ziehen wir einmal mehr Bilanz. Das wollen wir mit Ihnen feiern! Doch blicken wir zuerst kurz zurück.

Die Vorlesung? Fällt aus. Das aber mit gutem Gewissen, denn an einem solchen Tag steht für uns Fraunhofer-Mitarbeiter etwas anderes im Vordergrund: Mission Leben retten! Wie? Mit unserem Blut. »Uns« das sind wir Kolleginnen und Kollegen vom Fraunhofer IFAM, IWS, FEP und IKTS, die hier auf dem Fraunhofer-Campus in Gruna zusammen arbeiten. Damit möglichst viele spenden können, haben wir just einmal den IWS-Hörsaal zur Blutspendezentrale umgebaut. Aber halb so schlimm. Der Blutspendedienst des DRK, der die Aktion organisiert, betreut uns professionell. Der Ablauf ist strikt geregelt – Anmeldung mit Ausweis, Fragebogen ausfüllen, Hämoglobinschnelltest, Temperatur messen, das Arztgespräch, Blut nehmen für Laborwertbestimmung und Infektionsausschluss, dann die Spende. Einen halben Liter! Für die medizinischen Fachkräfte heißt es, Nadeln setzen, eine nach der anderen und dies mehr als vier Stunden lang. Glücklicherweise stehen genügend Personal und Liegen bereit, um es den Spendern so angenehm wie möglich zu machen und die Stationen zügig zu durchlaufen. Schließlich zählt jeder Tropfen! Doch warum spendet eigentlich jemand Blut?

Stellen Sie sich eine Keramikplatte vor, oben und unten mit Kupfer beschichtet, die mit metallischen Leiterbahnen bedruckt werden kann. Dann blicken Sie auf Ihren Monitor und sehen das unten gezeigte gesprenkelte Bild. Ziemlich viele Sprenkel. Zumindest an einigen Stellen. An anderen wiederum keine. Kaum zu glauben, dass die funktionalisierte Keramikplatte mit der Aufnahme etwas gemein haben könnte. Und noch abwegiger vielleicht: Wie lesen Wissenschaftler aus solchen Bilder nur Werkstoffkennwerte und Fehler ab?

Rumpelstilzchens Traum bewahrheitet sich also doch! Stroh lässt sich zu Gold – heute eben Energie machen. Als biogener Reststoff trägt Stroh zu einer nachhaltigen Energiebilanz bei und unterstützt den Weg hin zur Energieproduktion aus überwiegend erneuerbaren Energien. Zudem senken wir damit die Menge an Mais oder anderen Produkten, die eigentlich den weltweiten Hunger stillen und nicht Energielieferant sein sollten. Wie entsteht Strom aus Stroh, fragen Sie sich? Schauen wir es uns an.

Trinken Sie gerne Milch? Viele unter uns mögen sie. Durchschnittlich ungefähr 52 Liter trank jeder von uns 2015 – so die jüngsten Zahlen des Milch Industrie Verbandes. Dem nicht genug. Obendrauf kamen 6 Kilogramm Butter, 17 Kilogramm Joghurt und 25 Kilo Käse pro Kopf.

Bei der Produktion der verschiedenen Milcherzeugnisse fallen Reststoffe an, die halb- oder ungenutzt hohe Entsorgungskosten verursachen. Schade darum! Denn sie sind wertvoll, vorausgesetzt wir können sie einem geschlossenen Verwertungskreislauf zuführen. Bislang fehlten die Konzepte für einen solchen Wertstoffkreislauf. Jüngst ist es aber unseren Wissenschaftlern gemeinsam mit der Sachsenmilch Leppersdorf GmbH und der wks Technik GmbH gelungen, einen ausgeklügelten Verfahrensprozess dafür zu validieren. Jetzt wird bei der Entsorgung der Reststoffe nicht mehr nur Energie verbraucht, sondern mit einem Teil Biogas produziert. Aus den restlichen Substanzen werden außerdem noch Langzeitdünger und Wasser, das die Qualität von Trinkwasser erreicht, gewonnen. Doch der Reihe nach!