Georg Kuffner Spitzentechnik in Deutschland GEORG KOFFNER SPITZEITECHIIK II DEUTSCHLAID VON DER FORSCHUNG ZUR ANWENDUNG ~rllnffurter ~lIgtmtint ZEITUNG POll DEUTSCHLAND_ GABLER CIP-Kurztitelaufnahme der Deutschen Bibliothek Küffner, Georg: Spitzentechnik in Deutschland: Von der Forschung zur Anwendung 1 Georg Küffner. - Frankfurt am Main : Frankfurter Allgemeine; Wiesbaden: Gabler, 1987. © Frankfurter Allgemeine Zeitung GmbH, Frankfurt am Main 1987 © BetriebswirtschaftIicher Verlag Dr. Th. Gabler GmbH, Wiesbaden 1987 Softcover reprint ofthe hardcover 1s t edition 1987 Satz: FEMOSET GmbH, Wiesbaden Alle Rechte vorbehalten. Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urhe berrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlags unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mi kroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. ISBN 978-3-409-19113-5 ISBN 978-3-322-86247-1 (eBook) DOI 10.1007/978-3-322-86247-1 Ober "Spitzentechnik in Deutschland" berichtet dieses Buch an hand 49 sorgfiiltig ausgewiihlter Beispiele. Aber auch dieses Buch selbst ist ein Produkt der Spitzentechnik. Erfaf3t wurden die einzel nen Texte auf dem ATEX-Redaktionssystem der Frankfurter All gemeinen Zeitung. Auf Disketten gespeichert, wurden sie im Ga bler Verlag auf einem MS-DOS-Rechner zuniichst technisch bear beitet. Anschlief3end erfolgten Umbruch, Korrektur und die Einfu gung der Kapitelvorspiinne per Desktop Publishing - im vorlie genden Fall eine Konfiguration von Apple Macintosh II und einem Laserdrucker. Als Software kam dabei das Layout-Programm Ready,Set,Go!3 zum Einsatz. Der so bearbeitete und schlief3lich vom Lektorat freigegebene Text wurde wiederum auf Disketten uberspielt, um dann im Satzbetrieb - ebenfalls unter Einsatz von pes - auf einer Linotronic 300 belichtet zu werden. Von da an er folgten Montage, Druck und Binden in der ublichen Weise. Vorwort Der Industrie in der Bundesrepublik Deutschland wird bereits seit mehreren Jahren der recht pauschale Vorwurf gemacht, den An schluB an die Spitzentechnik verloren zu haben. Meist wird dabei den Japanern und den Unternehmen in den Vereinigten Staaten mehr Leistungsvermogen zugeschrieben. Seitdem dieses vermeint liche Defizit festgestellt wird, wird die Bundesregierung, werden Verbande und Forschungsinstitute nicht miide, das Gegenteil dieser Aussage zu verkunden, und sie versuchen auch, dies zu belegen. Eine im Sommer dieses Jahres yom Institut fUr Systemtechnik (lSI) der Frauenhofer Gesellschaft vorgelegte Analyse kommt zu dem SchluB, daB die Bundesrepublik bei der Spitzentechnik (Computer-, Gentechnik) den Rang zwei hinter den Vereinigten Staaten einnimmt. Bei der gehobenen Verbrauchstechnik (Foto apparate und Kopiergerate) rangiert sie - nach den Erkenntnissen dieser Studie - ebenfalls auf Platz zwei, diesmal hinter Japan, je doch noch vor Amerika. Was den Wert derartiger Analysen anlangt, kann man durchaus un terschiedlicher Meinung sein. Ganz eindeutig zwingen sie jedoch zu der Erkenntnis, daB jeder Bereich industrieller Fertigung - wie etwa die Lasertechnik oder die Handhabungstechnik - differenziert be trachtet werden muB. So hat ganz zweifelsohne Japan bei techni schen Produkten der Massenfertigung die Nase vorn, wahrend ame rikanische Unternehmen bei solchen Produkten an der Spitze ste hen, die eine sehr kostenintensive Forschungs- und Entwicklungs arbeit voraussetzen. Nicht ganz ohne EinfluB auf diese Entwick lung durfte hierbei die Hohe der fUr Forschung und Entwicklung ausgegeben Mittel sein. Hier befindet sich die Bundesrepublik bei Aufwendungen von rund drei Prozent des Sozialproduktes mit Ja pan und Amerika durchaus auf einer Ebene. Absolut betrachtet ge- 8 Vorwort ben allerdings die Japaner doppelt soviel und die Amerikaner sogar fUnfmal soviel fUr Forschung und Entwicklung aus. Auf jeden Fall zeigen diese Analysen, daB es nicht aIle in darauf an kommt, etwas zu erfinden oder mit einer bestimmten Technik Weltmarktfiihrer zu sein. Wesentlich ist hier die Hihigkeit der Um setzbarkeit verfiigbarer Forschungsergebnisse. Dabei ist nicht so sehr die Forschungs- und Entwicklungstiefe einer Volkswirtschaft entscheidend, sondem vielmehr das Niveau ihrer Produktionsstatten und die Anzahl der zur Verfiigung stehenden Ingenieure und Fachar be iter. Die Meinung einer Gesellschaft tiber den Stand ihrer eigenen Lei stungsfahigkeit wird wesentlich durch Stimmungen gepragt. Die Beschaftigung mit Technik setzt nun mal Kenntnisse und ein ge wisses MaB an Interesse an dies en Dingen voraus. In diesem Punkt wird es dem Biirger in der Bundesrepublik nicht gerade leicht ge macht. Die heutigen Lehrinhalte an unseren Schulen klammem die Technik weitgehend aus. Die Folge davon ist, daB viele Produkte und Verfahren fUr einen GroBteil der BevOlkerung oft nur eine "black-box" darstellen, des sen Inneres sich dem Benutzer oder Be trachter entzieht. Abhilfe kann hier nur das Verstehen der Dinge bringen. Der beste Weg, dies zu erreichen, ist, exemplarisch einige interessante techni sche Produkte herauszugreifen und vorzustellen. Das vorliegende Buch stellt daher wesentliche Entwicklungen im Bereich der Tech nik vor, die in der Bundesrepublik in jiingster Zeit verwirklicht wurden. Das Konzept des Buches sieht dabei vor, die Funktions weise der aufgezeigten Losungen so zu schildem, daB sie auch yom interessierten Laien verstanden und nachvollzogen werden kann. Das setzt eine verstandliche Darstellung der einzelnen Losungen voraus. DaB bei einigen recht komplexen Verfahren oder Produkten nicht ganz auf Fachbegriffe verzichtet werden kann, moge der Leser nachsehen. Auch wird versucht, die einzelnen Beispiele in den Zu sammenhang der jeweiligen technischen Entwicklung zu stellen und dabei auf die wirtschaftliche Bedeutung des vorgestellten Pro duktes hinzuweisen. Vorwort 9 Die getroffene Auswahl der Themen macht deutlich, welche Schwerpunkte derzeit von der Industrie sowohl in der Produktent wicklung als auch in der anwendungsorientierten Forschung in ih rer Branche gesehen werden; Zulieferer sowie benachbarte Indu striezweige ktinnen hierdurch ihre eigene Marktstrategie absichern. Letztlich verdeutlichen die aufgezeigten Beispiele auch den Verbrau chern, in welch raschem Tempo und mit welcher qualitativen Ver besserung sich das Produktangebot verandert. Dieses Buch ware ohne die freundliche Unterstiiztzung der genann ten Unternehmen und Institute nicht mtiglich gewesen. Fiir die kooperative Hilfestellung mtichte ich mich an dieser Stelle herzlich bedanken. Mein besonderer Dank gilt dabei Heribert Offermanns (Degussa), Dr. Klaus Horch (Deutsche Babcock), Dr. Bernd Stritz ker (KFA Jiilich), Dr. Hans-Joachim Franke und Peter Hergt (KSB), Wolfgang Braun (KWU), Dr. lng. Ludolf Plass (Lurgi), Manfred Schmidt und Dr. Thomas Baack (Metallgesellschaft), Pro fessor Dr. lng. Rolf Deters (Teerbau), Dr. Hans-Jiirgen Baeth mannn (Ruhrkohle), Alfred Jacobsen (Schott), Rainer Miiller (Siemens), Erbo Hermanns (Teves) und Dr. Gerd Escher (Veba Oel). Ohne die Mitarbeit von Frau Regina Nix und die redaktionelle Hil fe von Herrn Dr. Karlheinz Ludwig ware die Zusammenstellung dieses Buches nicht erfolgreich gewesen. Auch ihnen gilt me in be sonderer Dank. Frankfurt, im November 1987 Georg Kiiffner Inhalt Vorwort ................................... 7 1. Kapitel Von der Bleisatzmaschine zur Laser-Belichtungs- einheit: 100 Jahre Satztechnik (FAG KugelJischer) . . 19 2. Kapitel Flexible Produktion: Auf dem Weg zur Fabrik der Zukunft (Mannesmann AG) ................ 25 3. Kapitel Operationsloses Entfernen von Nierensteinen: Der Dornier-Nierenlithotripter (Dornier GmbH) 31 4. Kapitel 65 000 Einzelfasern im Querschnitt eines 7,5 Millimeter stark en Profils: Hochzugfester Glasfaserverbundwerkstoff Polystal (Bayer AG) 40 5. Kapitel Ein Beschleuniger fur die Entwicklung innovativer Produkte und Produktionsverfahren in Medizin und Technik: Die Karlsruher Kompaktzyklotron- anlage (KernJorschungszentrum Karlsruhe GmbH) 47 6. Kapitel Fiinf-Liter-V 12-Leichtmetall-Motor von BMW: Ein Parade beispiel deutscher Motorentechnik (BMW AG) ................................ 54 7. Kapitel Mustererkennung: Ein neuer Weg der Ingenieur- wissenschaften (AEG-AktiengeseUschaft) . . . . . . . . . . 68 12 Inhalt 8. Kapitel Fernsehbilder ohne FHichenflimmern: Digitale Signalverarbeitung im Farbfernseher (SEL Standard Elektrik Lorenz AG) . . . . . . . . . . . . . 80 9. Kapitel Vollstandige thermische Zersetzung aller organischer Komponenten: Schadstoffarme Mullverbrennung (Deutsche Babcock A G) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 10. Kapitel Ein Triebwerk mit verbessertem Vortriebswirkungs grad und hoher Wirtschaftlichkeit (MTU Motoren- und Turbinen-Union) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 11. Kapitel "Schiff der Zukunft": Ein Begriff in der deutschen Schiffbauindustrie (Humboldt-Werke Deutsche Werft). 102 12. Kapitel Ein neuartiges Schutzsystem fUr Autofahrer bei Frontal-ZusammenstoB: Procon/Ten (AUDI-Aktiengesellschaft) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 13. Kapitel Kernkraftwerke: Eine ungeliebte Spitzentechnik (Kraftwerke Union AG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 14. Kapitel Die Entwicklung eines Expertensystems: TWAICE (Nixdorf Computer AG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 15. Kapitel 80000 Stunden Standzeit: Neue Kesselspeisepumpen fur GroBkraftwerke (Klein, Schanzlin & Becker AG) . 129 Inhalt 13 16. Kapitel Nanometer-Optik: Die Technik der millions tel Millimeter (Carl Zeiss) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 9 17. Kapitel Schneiden ohne VerschleiB und Erwarmung: Hochleistungs-Schneidetechnik mit haarfeinem Wasserstrahl (Durkoppwerke GmbH) ............ 147 18. Kapitel Mit Spezial-Computern zur "dynamischen Sicherheit" beim Pkw-Fahrwerk: Ein neues Fahrwerk-Konzept (Adam Opel AG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 19. Kapitel Hochdrucktriebwerks-Entwicklung bei MBB: Ein Schub fUr Europas Raumfahrt (MBB-Erno) . . . . 161 20. Kapitel Der Weg zum phosphatfreien Waschmittel: GroBtechnische Herstellung von Waschmittel- Zeolithen (Henkel KGaA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 21. Kapitel Hoher Wirkungsgrad der Dammung, leichte Bauweise und niedrige Speicherwande: Ein neuartiger Hochtemperatur-Isolierwerkstoff (GH T Gesellschaft fur Hochtemperatur-Technik mbH) .............. 179 22. Kapitel Beriihrungsfreies Fahren: Die Magnetbahn Transrapid (Thyssen-Aktiengesellschaft) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 23. Kapitel ProzeBrechner: Bindeglied zwischen Mensch und Maschine (Krupp-Atlas-Elektronik GmbH) . . . . . . . . 190