Category: Allgemein

12. October 2021

Materialforschung: Saarländische Experimente im Weltall

Materialforschung: Saarländische Experimente im Weltall

Wie Tricks der Natur zu Technik werden

Wenn ein Offshore-Windpark Sturm und Wellen trotzt, wenn „Geckofüße“ Weltraumschrott einfangen oder ein Gleitlager besonders lange durchhält, steckt dahinter Materialforschung aus dem Saarland. Die Zusammenarbeit verschiedener wissenschaftlicher Disziplinen und die kurzen Wege zu Industrie und Politik sind dabei ein großes Plus.

Phänomene der Natur auf die Technik zu übertragen faszinierte bereits Leonardo da Vinci. Der Universalgelehrte tüftelte schon 1505 daran, den Vogelflug durch Flugmaschinen nachzuahmen. Seitdem die Flügelfrucht des Ahorns bei der Entwicklung des Propellers Pate stand, sind viele Technikideen auf Naturbeobachtungen zurückzuführen, wie etwa Winglets an den Flügelspitzen, mit denen Vögel Kraft sparen – und Flugzeuge Treibstoff.

„Die biologische Evolution hat durch Zufall und Irrtum viele interessante Prinzipien gefunden, die naturgemäß ressourcenschonend sind und nicht auf potentiell toxischen Chemikalien beruhen“, sagt Eduard Arzt, Wissenschaftlicher Direktor und Leiter der Forschungsgruppe Funktionelle Mikrostrukturen am INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien in Saarbrücken. Das INM ist mit 260 Mitarbeitern ein internationales Zentrum für Materialforschung und kooperiert mit Instituten und Unternehmen in aller Welt. So untersuchten Forscher vom INM gemeinsam mit der Universität of California in San Diego anhand von Knochen und Federn die Verbesserung des Auftriebs bei fliegenden Vögeln. Am INM wird zudem an Augen der Motten geforscht, die mit ihrer Nanostruktur kein Licht reflektieren, was die Nachtsichtfähigkeit erhöht. Die Forschung in Saarbrücken trug zur Entwicklung neuer optischer Anti-Reflex-Oberflächen bei. Oberflächen sind ein entscheidender Punkt der Bionik, angefangen vom Klettverschluss, den Georges de Mestral 1956 nach dem Vorbild der Klettfrüchte entwickelte, bis hin zu den Riblet-Folien, deren Vorbild die scharfkantigen feinen Rillen in der Haut von Haien sind. Ab 2022 sollen Lufthansa-Transportflugzeuge mit einer solchen Folie ausgerüstet werden, die den Reibungswiderstand senkt.

Den Weg von der Forschung in die Industrie schaffen Ideen aus der Natur besonders schnell im Saarland, denn hier sind die Wege zwischen Wissenschaft, Industrie und politischen Entscheidern so kurz wie sonst kaum wo in Deutschland. Beim EU-geförderten Projekt STICK2SEE etwa geht es darum, die Eigenschaften von Geckofüßen für industrielle Anwendungen zu nutzen. Mit Abermillionen von mikroskopisch kleinen Härchen haften die Reptilien wie von Zauberhand an verschiedenen Oberflächen. „Wir haben sehende Greifersysteme in der Entwicklung, die mitdenken und damit die Zuverlässigkeit entscheidend verbessern“, sagt Arzt. „Vor allem für Mikroobjekte, die kleiner als ein Staubkorn sein können, werden neue Greif- und Platziersysteme dringend gebraucht.“ Anwendungen im Bereich Displayfertigung, Medizintechnik und Weltraum seien bereits erkennbar. Auch kommerziell wird das Gecko-Prinzip bereits im Saarland vermarktet: Die INM-Ausgründung INNOCISE GmbH in Saarbrücken entwickelt damit nachhaltige und präzise Greiflösungen. „Im Gegensatz zu Sauggreifern fällt bei der Gecko-Technologie kein Energiebedarf an, und sie funktioniert auch bestens unter Vakuumbedingungen“, erklärt Marc Schöneich, CEO von INNOCISE. Würde ein Großteil der Greifsysteme weltweit durch dieses System aus dem Saarland ersetzt, könnten – so zeigen Modellrechnungen – Millionen von Tonnen CO₂ jährlich eingespart werden.

Die Ausbreitung von Keimen über Kontaktflächen ist nur bei einer unkritischen Lebens- und Wachstumsfähigkeit der Mikroorganismen auf den Kontaktoberflächen möglich.«

Dominik Britz

Weltraumschrott einfangen — mit einer Idee aus dem Saarland

Gecko-Technologie kann dabei helfen, Weltraumschrott zu entfernen. Einen am INM mitentwickelten Mechanismus zum „Einfangen“ von Weltraumschrott testete die Crew der Internationalen Raumstation (ISS) unter Weltraumbedingungen bereits erfolgreich. Von der NASA entwickelte Astrobees, kleine fliegende Roboter, statteten Techniker mit Saarbrücker Gecko-Haftstrukturen aus. Diesen gelang es, Weltraumschrott zu greifen – konventionelle Sauggreifsysteme würden im Vakuum des Weltalls nicht funktionieren. Im Herbst 2021 soll mit Matthias Maurer ein Materialwissenschaftler aus dem Saarland seinen ersten Raumflug zur ISS absolvieren. Maurer wird dort an Technologien forschen, die der Ausbreitung von Keimen entgegenwirken. Kupfer etwa wirkt auf Bakterien, Viren und Pilze abtötend. Forscher haben dafür komplexe Erklärungsansätze: Kupferoberflächen können die Zellwand der Bakterien destabilisieren, und Kupferatome können sich anschließend an die DNA der Keime binden und deren Zellteilung stoppen. Die Saarbrücker Materialwissenschaftler möchten durch den Einsatz im All herausfinden, wie sich auf Oberflächen aus Kupferwerkstoffen und Edelstahl in der Schwerelosigkeit Keime ansiedeln und wie eine nanometergenaue Laserstrukturierung in Kombination mit antimikrobiellen Eigenschaften verhindern kann, dass sich Bakterienstämme ausbreiten.

„Der Laser verändert Oberflächen berührungslos und auch ohne Chemie“, sagt Frank Mücklich, Materialforscher an der Universität des Saarlandes und Direktor des Material Engineering Center Saarland. „Mit einem einzigen Schuss gezielt überlagerter Laserpulse bildet er ein mikroskopisch perfektes, periodisches Relief und verändert die Oberfläche maßgeschneidert für die jeweilige Funktion, beispielsweise um ein Hundertstel eines Haares. Genug, um Bakterien die Haftung zu erschweren und das Wachstum von kritischen Biofilmen zu minimieren oder gar zu verhindern.“

Die Forschung im All unterstützt die Experimente der Forscher in Saarbrücken, die aktuelle Brisanz besitzt. Denn die Gefahr durch gefährliche Erreger auf Kontaktflächen, die die Menschen berühren, hat sich durch COVID-19 verstärkt. Patienten auf den Stationen müssen vor weiteren Infektionen geschützt werden. Rund 500.000 Menschen erleiden laut Robert Koch-Institut jährlich eine Infektion im Krankenhaus. „Die Ausbreitung von Keimen über Kontaktflächen ist nur bei einer unkritischen Lebens- und Wachstumsfähigkeit der Mikroorganismen auf den Kontaktoberflächen möglich“, sagt Dominik Britz, CEO eines Start-ups aus dem Material Engineering Center Saarland, des auf modernste Oberflächenfunktionalisierung durch Lasertechnik spezialisierten Unternehmens SurFunction in Saarbrücken. Derartig mikrostrukturierte Oberflächen können Bakterien, aber auch Pilze und wahrscheinlich sogar Viren auf Oberflächen abwehren oder gar abtöten.

Wie künstliche Intelligenz der Materialforschung hilft

Metallische Werkstoffe weiterzuentwickeln ist die Leidenschaft von Frank Mücklich. Mit seiner Arbeitsgruppe in Saarbrücken untersucht er den Zusammenhang zwischen dem mikroskopischen Innenleben der Werkstoffe und den damit steuerbaren Eigenschaften. Er begnügt sich nicht damit, Erkenntnisse nur wissenschaftlich zu publizieren. „Mir geht es darum, dass die Fähigkeiten der Werkstoffe ihren Weg in den Alltag finden“, sagt Mücklich. Um einen schnellen Transfer für Kooperationen mit der Industrie zu schaffen, wurde 2009 das Steinbeis Forschungszentrum Material Engineering Center Saarland (MECS) gegründet. Nicht zuletzt wegen der Orientierung auf industrielle Anwendungen genießt die Materialforschung im Saarland internationales Renommee.

Da das Saarland ein Autoland ist, sind die Bande zur Autoindustrie und Zulieferern wie etwa Bosch und Schaeffler besonders eng. Mücklich nennt ein Beispiel. „Stellen Sie sich vor, Sie haben ein Gleitlager. Gemeinhin würde man denken, wenn die Flächen möglichst glatt sind, wird das Gleitlager wohl am längsten funktionieren. Aber das Gegenteil ist der Fall.“ Mücklich konnte nachweisen, dass bei einer maßgeschneiderten, mikroskopisch feinen Strukturierung der Oberfläche das Gleitlager wesentlich stabiler ist und weniger schnell verschleißt. Zu sagen, die Forscher an der Universität des Saarlandes würden Millimeterarbeit machen, wäre eine Untertreibung. „Wir arbeiten in Dimensionen von wenigen Mikrometern, von Nanometern“, sagt Mücklich. „Und wir arbeiten auch in der atomaren Skala und haben dafür eine Untersuchungstechnik, die es in Deutschland nicht so häufig gibt.“

„Mir geht es darum, dass die Fähigkeiten der Werkstoffe ihren Weg in den Alltag finden“

Frank Mücklich

Zudem bewährt sich die räumliche Nähe zum Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) auf demselben Campus in Saarbrücken. „Wir sind froh, dass DFKI als Nachbarn zu haben“, sagt Mücklich. „Wir arbeiten intensiv zusammen, um die großartigen Möglichkeiten der KI auch für die zukünftige Materialforschung zu erkunden.“

Der in Dresden geborene Forscher leitet an der Saar-Uni den Lehrstuhl für Funktionswerkstoffe, die er anhand eines einfachen Beispiels erklärt: „Wenn Sie mit dem Finger über die Bildschirmoberfläche Ihres Mobiltelefons streichen, wieso weiß das Glas dann, wo der Finger war? Dahinter stecken Funktionswerkstoffe. Wir hier in Saarbrücken sind spezialisiert auf neue metallische Werkstoffe.“ Das Feld für industrielle Anwendungen ist schier endlos, sie reichen von der Medizintechnik bis zu Steckverbindern. Es geht um antibakterielle Eigenschaften, die Verschleißminderung geschmierter Oberflächen oder die Verbesserung der Effizienz von Solarzellen. Besonders Zukunftstechnologien profitieren. Elektrische Steckverbinder, die all die vielen Sensoren und Kameras zuverlässig verbinden und bei Fahrassistenz-Systemen oder dem autonomen Fahren immer wichtiger werden, sind dank der Materialforschung weniger anfällig für Wackelkontakte. Die vielfältigen Möglichkeiten der Laser-Technik haben in Saarbrücken zu Ausgründungen wie SurFunction geführt, die sich mit „direkter Laserinterferenzstrukturierung“ (DLIP) beschäftigen. „Wir wollen mit dieser Technik neue funktionale Oberflächen ohne Chemie und daher umweltschonend erzeugen“, sagt SurFunction-Chef Britz, der sich wie die Forscher am INM an Oberflächenstrukturen in der belebten Natur orientiert. „In der belebten Natur sind praktisch alle Oberflächen strukturiert. Bei Pflanzen und Tieren sorgt die mikroskopisch feine Strukturierung der Oberfläche für optimale Anpassung und zum Beispiel auch für Schutz.“ Die vielfältigen Prinzipien wirken über mikroskopisch feine geometrische Strukturen. Diese können schnell und effizient durch DLIP auf technische Oberflächen übertragen werden, die etwa auch für die Medizintechnik interessant sind.

Die Anwendung der Materialforschung reicht von der Medizintechnik bis hin zu Steckverbindern und das oft nanometergenau. In Saarbrücken arbeiten verschiedene wissenschaftliche Disziplinen eng zusammen um an alltagtauglichen Lösungen zu forschen.

Grüner Stahl aus dem Saarland

Die Zusammenarbeit verschiedener Disziplinen der Wissenschaft ist ein großes Plus im Saarland. So gehen zahlreiche wissenschaftliche Arbeiten und internationale Veröffentlichungen in der Materialwirtschaft und Werkstofftechnik auf das Konto der Zusammenarbeit der Forschungsabteilung des Stahlunternehmens Dillinger mit der Saar-Uni und dem MECS. In den gemeinsamen Forschungsprojekten kommen 3-D-Analysetechniken auf der Mikrometer-, Nanometer- und auch atomaren Skala zum Einsatz, um die inneren Strukturen des Stahls genauer zu verstehen. Wer die gewünschten Eigenschaften des Materials besser vorhersagen kann, erspart sich langwierige Experimente und teure Betriebsversuche. In der Debatte um nachhaltigere Herstellungsmethoden hat in diesem Sinne auch der „grüne Stahl“ für die Industrie an Bedeutung gewonnen.

„Die Stahlindustrie hat schon heute die technologischen Konzepte zur Erreichung des Ziels einer CO₂-neutralen Stahlerzeugung auf Basis von Strom und Wasserstoff“, sagt Karl-Ulrich Köhler, Vorsitzender des Vorstands von Dillinger, der auch für den Bereich Technik verantwortlich ist. Eine erste Anlage zur Nutzung von wasserstoffreichem Koksgas zur Verringerung der CO₂-Emissionen läuft in Dillingen bereits im Regelbetrieb. „Die Dekarbonisierung der Stahlerzeugung hat ein erhebliches Potential, die industrielle CO₂-Emission zu reduzieren“, sagt Köhler. „Da Stahl zu 100 Prozent recyclingfähig ist, kann eine nachhaltige Energie- und Mobilitätswende, etwa durch die Errichtung von Windparks, nicht ohne den Werkstoff gemeistert werden.“ Dennoch könne ein Markt für „grünen Stahl“ erst entstehen, wenn der Begriff durch die Politik eindeutig definiert wird. „Damit der Ausstoß von CO₂ nicht in andere Regionen oder zu den Energieerzeugern verlagert wird, müssen infrastrukturelle Voraussetzungen für die Versorgung der Industrie mit grünem Strom und grünem Wasserstoff geschaffen werden“, sagt Köhler. „Dazu kommt ein weiteres Hindernis: Obwohl Kunden bereits grünen Stahl fordern, sind sie nicht bereit, den Aufpreis dafür zu zahlen.“

Der Löwenanteil der Offshore-Windparks in Europa und weltweit steht laut Köhler auf Stahl von Dillinger. Um die Stahlrohre für Offshore-Windparks anzufertigen, werden Grobbleche benötigt, wie sie Dillinger im Saarland herstellt. Die Stahlrohre („Monopiles“) haben ein Gewicht von bis zu 2400 Tonnen und müssen viele Jahre durchhalten. Die Oberflächen des Stahls müssen also besonders widerstandsfähig sein, wenn sie Phänomenen der Natur wie Stürmen, Wellen und aggressivem Salzwasser auf hoher See trotzen wollen. Auch dafür ist moderne Stahlforschung, beispielsweise am MECS und an der Universität des Saarlandes, so wichtig.

Erschienen im Rahmen einer Content-Kooperation mit dem Verlag der F.A.Z.

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12. October 2021

„Cyber Security“: Havard? Stanford? Saarbrücken!

„Cyber Security“: Havard? Stanford? Saarbrücken!

So gelingt Datensicherheit

Früher würden Autos aufgebrochen, heute werden sie gehackt. Ganz klar: ohne Cybersecurity kommt im allvernetzten „Internet der Dinge“ kein Fahrzeug und keine Fabrik mehr aus. Mit seiner Bündelung von Wissenschaft und Technologie auf kleinster Fläche setzt das Saarland auf technologische Exzellenz in dieser Zukunftsbranche.

Auf dem Computerbildschirm ploppt eine Weltkarte auf. Kleine Kreise leuchten darin. Was wir sehen, sind Hackerangriffe auf Server, Internetseiten und soziale Netzwerke. An den Flaggen erkennt der Betrachter, welche Länder wie stark betroffen sind. Alles geschieht in Echtzeit, am Helmholtz-Zentrum für Informationssicherheit (Cispa) in Saarbrücken.

„Jeder Kreis ist ein Angriff“, sagt Christian Rossow, Professor für IT-Sicherheit am Cispa. „Die Hacker entfalten oft mit geringem Einsatz eine maximale Wucht.“ Rossow spürt ihnen mit sogenannten Honigfallen nach. „Wir haben Systeme aufgestellt, die verwundbar sind und für den Angreifer so aussehen, als ob er sie verwenden kann.“ Tappt ein Hacker in die Falle, können die Forscher aus dem Saarland seinen Angriff bis zur Quelle zurückverfolgen. Hacker attackieren weltweit E-Mail-Server, die IT-Struktur von Unternehmen, Kraftwerken und sogar von Krankenhäusern. Sie kapern fremde Rechner und nutzen die zusammengeschlossenen Computer wie eine ferngesteuerte Angriffsarmee. Die dann die Server der Zielobjekte mit Massenanfragen bis zur Überlastung attackieren. Unternehmen müssen in so einem Fall blitzschnell reagieren, um ihre Infrastruktur zu schützen. „Unsere Honeypots wirken wie ein Frühwarnsystem“, sagt Rossow. „Sie sind 40 Sekunden schneller als vergleichbare Abwehrsysteme.“

Das klingt nicht nach viel Zeit, sind bei Cybercrimes aber Welten. Bei Gegenmaßnahmen zählt jede Sekunde. Etwa, um eine Videokonferenz zu schützen, die kriminelle Hacker in Zeiten der Pandemie bevorzugt ins Visier nehmen. Denn einmal eingeschleust, können Hacker ganze Produktionsanlagen lahmlegen. Auch wenn es so schlimm nicht kommt, drohen Unternehmen Imageverluste und finanzielle Einbußen. „Manche Betroffene zahlen Angreifern sogar Lösegeld, damit zum Beispiel ihr Onlineshop wieder ans Netz gehen kann“, sagt Michael Brengel, Doktorand am Cispa. Erpressung, Sabotage und Industriespionage gelten als Hauptmotivationen bei Angriffen auf Unternehmen und deren Infrastruktur. Privathaushalte sind ebenso betroffen, und so beschäftigen sich Informatiker der Universität des Saarlandes auch mit den Gefahren im Smart Home: „Watchdog“ ist ein Mini-Rechner, der, an den Router angeschlossen, alle Geräte eines Heimnetzwerkes kontrolliert, bei Auffälligkeiten warnt und Angriffe, wenn möglich, automatisch abwehrt.

„Die Hacker entfalten oft mit geringem Einsatz eine maximale Wucht.“
CHRISTIAN ROSSOW

Milliardenverluste für die Automobilbranche

Datensicherheit ist ein Thema, dass Wissenschaftlern wie Unternehmern gleichermaßen auf den Nägeln brennt. Die 5G-Technologie und das Internet der Dinge sorgen für die Vernetzung sämtlicher Bereiche in Fabriken und Privathaushalten. Maschinen, W-Lan-Router, Waschmaschinen und Rauchmelder sind mittlerweile mit dem Internet verbunden. „Viele dieser Geräte sind heute preisgünstig“, sagt Rossow. „Sie haben aber auch oft Schwachstellen und sind angreifbar.“ Seine Forschungsgruppe hat einen Honeypot gebaut, der die gleichen Schwachstellen aufweist wie derlei Geräte. Im „Internet der Dinge“ werden die Angriffsflächen größer. Und damit die Herausforderungen für alle, die für Sicherheit Sorge tragen. Im Jahr 2020 betrugen dem Bitkom zufolge die weltweiten Ausgaben für Cybersicherheit 54,7 Milliarden US-Dollar. Im Jahr 2021 sollen sie bereits geschätzte 60 Milliarden US-Dollar betragen. Massive Investitionen in Datensicherheit sind eine Reaktion auf Umsatzverluste, die den Unternehmen weltweit aufgrund von Cyberangriffen entgehen. Eine Statista-Umfrage schätzt die Umsatzverluste allein für die Automobilbranche für die Jahre 2019 bis 2023 auf 505 Milliarden US-Dollar.

Eine KPMG-Studie aus 2020 ergab, dass erst ein Viertel der weltweit befragten 16.000 Unternehmen ihre industriellen Kontrollsysteme aktiv verteidigen. 58 Prozent der Unternehmen verwiesen darauf, dass ihnen die Sicherheitskompetenz im Haus fehlt.

Zunehmend erregen Patente oder Informationen aus Forschung und Entwicklung das Interesse der Hacker. Zum Teil merken Behörden und Unternehmen nicht einmal, das sie attackiert wurden. Die Dunkelziffer ist erheblich, und aus Angst vor Imageschäden hängen Unternehmen einen Schadensfall nicht gern an die große Glocke. Für einige Unternehmen haben IT-Attacken gar existenzgefährdende Dimensionen. „Die landläufige Vorstellung ist, dass da irgendwo auf der Welt ein junger Typ im Keller sitzt, die Schadsoftware baut und dann in die Welt rausschickt“, sagt Brengel. „In Wahrheit ist das ein professionelles Business.“ Dass oft aus Ländern betrieben wird, die als politisch instabil gelten. „Leider sind Maßnahmen dagegen oft nur Reaktionen auf vorherige Angriffe“, sagt Rossow. „Und davon wollen wir als Cispa weg. Wir wollen Technologien entwickeln, die auch vor zukünftigen Angriffen schützen.“ So forscht das Cispa an Sicherheitseinrichtungen, die sich selbständig auf Schadsoftware stürzen und sie dann aus IT-Systemen fernhalten.

„Die landläufige Vorstellung ist, dass da irgendwo auf der Welt ein junger Typ im Keller sitzt, die Schadsoftware baut und dann in die Welt rausschickt.“
MICHAEL BRENGEL

Einziger Stanford-Partner in der Cyber Security

Rossow ist als einer der Gründungsmitglieder von der Universität des Saarlandes ans Cispa gewechselt und leitet heute als Forschungsleiter ein Team aus Doktoranden und Postdoktoranden mit dem Schwerpunkt Systemsicherheit. Zentrale Themenbereiche am Cispa sind zudem Cybersicherheit und Künstliche Intelligenz, die im Zusammenspiel für das autonome Fahren entscheidend sind. Es geht an der Saar auch um die vertrauenswürdige Verarbeitung von medizinischen Daten und die Entwicklung einfach zu nutzender Sicherheitslösungen. Die Forschung am Cispa findet weltweit Beachtung. Im aktuellen CS Ranking, dem wichtigsten Exzellenzranking in der Informatik, steht das Cispa vor namhaften US-amerikanischen Universitäten seit Monaten weltweit auf Platz eins, wie Cispa-Direktor Michael Backes betont: „In der Vergangenheit hatten wir in Deutschland häufig im Rennen um Spitzenkräfte das Nachsehen. Deswegen haben wir 2016 das Cispa-Stanford-Programm ins Leben gerufen und sind stolz darauf, der einzige Partner der Elite-Universität auf diesem Gebiet zu sein.“

Die Universität Stanford gilt als Keimzelle der Hightech-Industrie im Silicon Valley. Hier studierten die Google-Gründer Larry Page und Sergey Brin, Paypal-Gründer Peter Thiel sowie zahlreiche Nobelpreisträger. Hervorragende Nachwuchswissenschaftler können nach zwei Jahren am Cispa weitere zwei Jahre an der Stanford-Universität dranhängen, um mit einem Gastprofessorenstatus in der Cybersicherheit zu arbeiten. Sie kehren dann als leitende Wissenschaftler ans Cispa zurück, bewerben sich auf Professuren an deutschen Universitäten oder als Forschungsleiter in der Industrie. „Wir ziehen also viele brillante Köpfe nach Deutschland und schaffen es oft, sie zu halten“, sagt Backes.

Datensicherheit ist ein Autothema

Dazu trägt der „Saarland Informatik Campus“ bei, der Saarbrücken zu einem Zentrum der Informatik- und KI-Forschung gemacht hat. Cispa und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) liegen nur ein paar Schritte voneinander entfernt. „Wir greifen neue Ideen schnell auf und arbeiten dann mit allen Partnern daran intensiv zusammen“, sagt Philipp Slusallek, Standortleiter des DFKI. So bündelt mit der ZF Friedrichshafen AG der weltweit fünftgrößte Automobilzulieferer am „ZF AI & Cybersecurity Center“ seine KI-Forschung in Saarbrücken. Auch der Datenspezialist Daimler Protics hat sich auf dem Campus der Universität des Saarlandes angesiedelt. Denn Datensicherheit ist ein Autothema par excellence. „In einem Fahrzeug ist alles vernetzt“, sagt Rossow. „Es reicht leider meist aus, eine Komponente zu kompromittieren, um das ganze Auto anleiten zu können.“ Nur wer die Sicherheitsansprüche der Technik tief erforscht, kann Fahrzeugsysteme vor Angriffen und Manipulation schützen.

Eine UN-Arbeitsgruppe hat mittlerweile den rechtlichen Rahmen für die Regulierung von Cybersecurity in der Automobilindustrie festgezurrt. Bis 2024 müssen Autohersteller die Verordnungen umsetzen. Datensicherheit im Auto ist ab Juli 2024 dann keine Option mehr, sondern vorgeschrieben. Es geht bei der Cybersecurity darum, den Angreifern stets eine Nasenlänge voraus zu sein. Das gilt vor allem bei einer Technologie, die ebenso faszinierend wie beängstigend ist: Quantencomputer. Diese sind weitaus leistungsfähiger als klassische Computer und werden in Zukunft auch anspruchsvolle Verschlüsselungen problemlos knacken können – ein Problem für die digitale Sicherheit von Fahrzeugen. Ein normaler Computer speichert Informationen als Bits, die nur zwei mögliche Zustände annehmen können. eins oder null. Ein Qubit eines Quantencomputers kann auch alle Zustände dazwischen einnehmen. Dadurch steigt die Menge an Informationen, die ein Quantencomputer verarbeiten kann, exponentiell an.

Am CISPA in Saarbrücken forscht das Team um Christian Rossow zu Cyberabwehrsystemen um Attacken abzuwehren, bevor diese überhaupt stattfinden. Die Architektur des CISPAs verkörpert den transparenten Ansatz der Forschungseinrichtung, wobei die Statue eines Spartaners am Eingang des Gebäudes symbolisch „Tojaner“ abwehren soll.

Neue Forschungsansätze in der Quantentechnolgie

Die Quantentechnologie hat bereits ihren Weg von den Forschungsinstituten in die Wirtschaft gefunden. So setzt sie der Maschinenbauer Trumpf bei der Berechnung des robotisierten Zuschnitts von Blechteilen ein. Analysten von IDC prognostizieren, dass 25 Prozent der Fortune-Global-500-Unternehmen ab 2023 einen Wettbewerbsvorteil durch Quantencomputer erwirtschaften werden. „Die Quantentechnolgie ist extrem spannend und ermöglicht Dinge, die mit herkömmlicher Computer-Technologie nicht machbar ist“, sagt DFKI-Standortleiter Slusallek. „Das gilt gerade auch für den Bereich der KI. Hier loten wir zusammen mit einigen der besten Quantenforschern in Europa aus, wo sich die größten Chancen bieten.“ Ein neuerer Forschungstrend, zu welchem eine Gruppe am Cispa forscht, ist Quantum Money. „Quanteninformationen verhalten sich im Unterschied zu klassischen digitalen Informationen eher wie physikalische Objekte, die man nicht ohne weiteres kopieren kann“, beschreibt Nico Döttling, leitender Wissenschaftler am Cispa, die Grundidee. Banknoten könnten so als nichtkopierbare Quanteninformation kodiert werden. Ein spannender Forschungsansatz aus dem Saarland, auch wenn derzeit noch keine Technologie existiert, Quanteninformation verlässlich über längere Zeit zu speichern.

Das Unternehmerische bei der Forschung mitdenken

Ziemlich sicher wird die Quantentechnologie neben anderen Technologien eine Rolle beim neuen Cispa-Innovation-Campus spielen. Auf dem Gelände der „Alten Schmelz“ in St. Ingbert sollen sich Ausgründungen aus Cispa und DFKI im Bereich der Cybersicherheit und KI ansiedeln. „Hier werden viele unserer Start-ups aus der Forschung eine Heimat finden“, sagt Backes. An Cispa und der Universität des Saarlandes wird das Unternehmerische bei der Forschung mitgedacht. Der Studiengang Entrepreneurial Cybersecurity zielt neben dem Studienabschluss auf die Firmengründung. Zudem hilft ein High-Tech Gründerfonds jungen Unternehmen mit Risikokapital dabei, vielversprechende Forschungsergebnisse unternehmerisch umzusetzen. Cybersecurity-Start-ups finden im Saarland gute Bedingungen vor. Ein Beispiel ist das junge Unternehmen AIS GmbH, dessen Systeme Computeroberflächen auf Schwachstellen kontrolliert und Hacker-Angriffe simuliert, um Unternehmen mit größeren Netzwerken zu schützen. Die Alte Schmelz, derzeit noch eine Industriebrache, soll später auf einer Fläche von zehn Fußballfeldern Platz für Ausgründungen bieten. Eine nicht besonders schwierige Berechnung haben die saarländischen Informatiker dazu bereits angestellt. Die Alte Schmelz ist vom Cispa aus in fünf Minuten erreichbar – mit dem E-Bike.

Erschienen im Rahmen einer Content-Kooperation mit dem Verlag der F.A.Z.

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1. August 2021

Saarland – Germany’s Hidden Champion

Saarland –
Germany’s Hidden Champion

Vorstellung des Fokus-Marketings „Technologie und Exzellenz“

Mit einer hybriden Pressekonferenz wurde heute in Anwesenheit des Ministerpräsidenten Tobias Hans und Staatssekretär Jürgen Barke offiziell das im Rahmen des Saarland-Marketings entwickelte Fokus-Marketing „Technologie und Exzellenz“ vorgestellt. In Ergänzung der der Dachmarke soll zukünftig ein Schwerpunkt auf die Vermarktung exzellenter Wissenschafts- und Unternehmensleistungen aus dem Saarland gelegt werden. Die Idee dabei: Junge High Potentials sollen auch auf internationaler Ebene für die Standortexzellenz des Saarlandes und damit für eine Karriereperspektive in unserem Land begeistert werden: Das Saarland als der Ort „to be“ 

Im Mittelpunkt der Präsentation des saarland.innovation&standort e.V. und der Agenturgemeinschaft BrinkertLück (Hamburg) und HDW (Saarbrücken) stand die Vorstellung der neuen Fokus-Marke mit dem Slogan „Germany’s Hidden Champion“. Die Macher des Saarland-Marketings legten dabei Wert auf die Feststellung, dass dieses Fokus-Marketing die bisherige Dachmarke „Großes entsteht immer im Kleinen.“ ergänzt und nicht verdrängt. 

Damit das Saarland-Marketing insgesamt inhaltlich breit aufgestellt ist, wurde gemeinsam mit Prof. Dr. Manfred J. Schmitt, Präsident der Universität des Saarlandes, sowie Georg Maringer, Vize-Präsident der htw saar, eine Absichtserklärung unterzeichnet, mit der die beiden Hochschulen ihre Bereitschaft bekunden, als strategische Partner die inhaltliche und operative Ausrichtung des saarländischen Standortmarketings zu begleiten und zu unterstützen. 

Der Ministerpräsident ist überzeugt von der positiven Strahlkraft des erweiterten Saarland-Marketings: 

„Nach dem überaus erfolgreichen Saarland-Marketing, das das schönste Bundesland wirksam in den letzten Jahren präsentiert hat, war es an der Zeit im Sinne der Landesstrategie dieses weiterzuentwickeln und um einen Fokus zu ergänzen, der für das Saarland von außerordentlicher Bedeutung ist: Wir sind nicht nur das schönste Bundesland, sondern auch exzellent in dem was wir besonders machen. Wir sind forschungsstark, haben eine exzellente Hochschul- und Wissenschaftslandschaft und unsere Innovationen bewegen weltweit.“

Denn, „wir müssen das Saarland noch sichtbarer machen für Menschen von Außerhalb, für Ansiedlungswillige, für Investoren und Gründer, aber auch für Fachkräfte, Handwerker, Studierende und Macher, die etwas bewegen wollen“, so der Ministerpräsident.  

„Wir müssen zeigen, was das Land kann und was man werden kann, wenn man hier ist. Zeigen, was unsere versteckten Talente sind, zeigen, dass wir heute schon in vielem weltweit exzellent sind und in noch mehr den Ehrgeiz haben, es zu werden. Damit ist dieses moderne Fokus-Marketing einer von vielen Bausteinen unserer Strategie für einen erfolgreichen Strukturwandel. Und: Als Mitmachmarketing profitiert es von dem was uns im Saarland ausmacht: Den Stolz der Saarländerinnen uns Saarländer auf ihr Land und ihre Leistungen.“

Auch die saarländische Wirtschaft, die mehrere Weltmarktführer hervor-gebracht hat, sieht den Mangel an hochqualifizierten Fach- und Führungskräften als eines der drängendsten Probleme. 

Staatssekretär Jürgen Barke betont: 

„Das Saarland kann stolz auf sich sein, auch wenn das international noch nicht jeder weiß. Die neue Ergänzung zum Saarland-Marketing hilft uns im europäischen und internationalen Standortmarketing – zum Beispiel im Wettbewerb um Ansiedlungen. Sie ist aber auch ein Beitrag zur Fachkräftegewinnung, denn es muss stärker gelingen, für die Stärken unseres Standortes zu werben bei denen, die noch nicht überzeugt sind. Wir wollen die Angesprochenen neugierig darauf machen, die Stärken unseres Bundeslandes kennenzulernen. Wir sind ein Standort, der weltmarktführende Industrie, Innovation, exzellente Wissenschaft & Forschung und gut ausgebildete Arbeitnehmerschaft verbindet. Ein sehr wichtiger Baustein des Erfolgs bleibt das Mitmach-Marketing. Über 1.500 Kooperationen, getragen von Wirtschaft, Kommunen, Verbänden, Institutionen und Persönlichkeiten im Saarland dokumentieren die hohe Identifikation mit dem Saarland-Marketing. Und so soll es weitergehen, denn wer könnte besser für den Standort werben als die saarländischen Champions selbst?“ 

Ziel des neuen Technologie- und Exzellenzmarketings ist es, die Chancen des Standortes mit saarländischen Erfolgsgeschichten zu zeigen, und so die hohe Standortattraktivität greifbar zu machen. Investoren, Gründer und High Potentials aber auch Fachkräfte und Studierende sollen dazu angeregt werden, das Saarland stärker als bisher zu fokussieren. Das Saarland wird so deutlicher als Chancenraum in der Breite dargestellt. Über die hohe Lebensqualität und die Möglichkeiten der individuellen Lebensentfaltung wird das wirtschaftliche Chancenversprechen mit Karriere und  selbstbestimmter beruflichen Entfaltungsmöglichkeit, egal ob in der Forschung und Entwicklung, als Arbeitnehmer oder als aufstrebender Gründer, an echten Beispielen konkretisiert. Die Idee des „Hidden Champions“ greift dabei auch den Gedanken des hohen Identifikationspotentials solcher Unternehmen auf und überträgt es auf den Standort und die Menschen. Insbesondere bei jungen Menschen ist bei dieser Form des Standortmarketings über Dachmarke und Fokus-Marketing ein hoher Wiedererkennungswert zu erwarten, da die Balance zwischen individueller Persönlichkeitsentfaltung und beruflichen Karriereaussichten näher an den Wünschen dieser Generation steht als ein alleinstehendes Marketing.  

Welche Exzellenzleistungen und Hidden Champions es sind, mit denen das Saarland zukünftig verstärkt werben wird, und wo diese zu finden sind, darauf gibt die am 4. Dezember erscheinende, bundesweit vertriebene Broschüre mit dem Titel „Saarland. Germany’s Hidden Champion“ einen ersten Vorgeschmack.

So wird als Titelstory die Karriere von Astronaut Matthias Maurer aufgegriffen, die im Saarland – genauer an der Universität des Saarlandes – ihren Anfang nahm. Er ist das lebende Beispiel für die Exzellenz der saarländischen Hochschulen, die sich auch auf die außeruniversitären Einrichtungen auswirkt. Mit der Kombination aus ihnen und der starken Industrie produziert das Saarland nicht nur den grünen Stahl von Morgen, sondern forscht und baut auch am intelligenten Auto der Zukunft. Im Saarland entsteht mit dem CISPA Helmholtz-Zentrum für Informationssicherheit das größte Forschungszentrum für Cybersecurity weltweit. Und im Saarland siedelt sich mit SVOLT gerade ein chinesisches Hightech-Unternehmen der Elektromobilität an. 

Neben neuen klassischen Werbemotiven, die als Anzeigen oder Plakate, zum Beispiel bei Roadshows, zum Einsatz kommen, wurden die digitalen Plattformen einem Relaunch unterzogen. Neu entwickelt wurden aufmerksamkeitsstarke Kampagnen-Formate, die ganz darauf angelegt sind, echte Mehrwerte und möglichst viel Wirbel im Internet und in den sozialen Medien zu erzeugen. Wichtig ist den Machern bei saaris aber insbesondere eines: die Fokus-Marke wird in keiner Konkurrenz zu der erfolgreichen Dachmarke „Großes entsteht immer im Kleinen.“ stehen oder sie gar verdrängen. Dazu saaris-Geschäftsführer Christoph Lang: „Beide Marken stehen für das typisch saarländische Selbstverständnis der unterschätzten Größe und der noch viel zu wenig bekannten Champions. Beide vereinen sich im beliebten Bubble-Design. Beide arbeiten in ihrer Tonalität mit einem Augenzwinkern. Mit der neuen Fokus-Marke wird das Saarland-Marketing aber internationaler und noch effizienter in der Ansprache speziell ausgewählter Zielgruppen.“

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Weitere Informationen:

saarland.innovation&standort e. V.
Christoph Lang
Geschäftsführung
Telefon: 0681 9520-495
E-Mail: christoph.lang@saaris.de

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