Generalversammlung 28 mai. 2008

Die Ideenbrutstätte CSEM wirkte offenbar als Magnet. An die 50 swiss vacuum Mitglieder folgten der Einladung an die Generalversammlung nach Neuchâtel, wo das Centre Suisse d’Electronique et de Microtechnique SA seine Tore öffnete. Im Anschluss an die Generalversammlung lernten die Vakuumfachleute in Referaten Neues aus der Schweizer Solartechnik kennen. Ein Rundgang durch die CSEM-Labors für Qualitätskontrolle, Tests, Mikrofabrikation und Mikroskopie erlaubte ihnen zudem, einen Blick hinter die Kulissen innovativer Forschung und Entwicklung zu werfen.

Das Photovoltaik-Labor am Institut für Mikrotechnik

Seit Oktober 2004 steht das Institut de Microtechnique (IMT) der Universität Neuchâtel unter den Fittichen von Professor Christophe Ballif. Er leitet zudem das Photovoltaik-Labor, 1985 gegründet vom Solarzellen-Spezialisten Professor Arvind Shah. Hier entstehen einerseits Dünnschichtzellen aus amorphem und mikrokristallinem Silizium auf Glas oder Kunststoff, sowie Heteroübergangs-Zellen, eine Kombination von amorphen und kristallinen Zellen. Sie vereinen die Vorteile von Dünnschicht- und kristallinen Zellen, brauchen weniger Silizium, sind dünn und leicht, lassen sich bei niedrigen Temperaturen herstellen, haben deshalb einen geringeren Energiebedarf.

Industriepartner Oerlikon Solar produziert in Trübbach Anlagen für grossflächige Solarmodule basierend auf Dünnschichtsilizium sowie mikromorphe Solarzellen. Das 2004 entstandene Forschungs- und Entwicklungslabor Oerlikon Solar-Lab SA in Neuchâtel realisierte mit dem IMT und dem Centre de Recherches en Physique des Plasma (CRPP) der EPFL in einem KTI-Projekt einen Prozess zur schnellen Abscheidung von mikrokristallinem Silizium mit KAI Plasmadepositionsanlagen. Dazu nutzen die Forscher das Know-how von Dr. Christoph Hollenstein am CRPP.

Christophe Ballif, der sich schon in den USA mit erneuerbaren Energien beschäftigte und am Fraunhofer Institut für Solarenergiesysteme photovoltaische Materialien und Solarzellen charakterisierte, möchte die Solartechnik in der Schweiz neu beleben. Er fordert dazu die Decision makers’ aus Wirtschaft und Politik zu mehr Engagement und besseren Rahmenbedingungen auf. „Statt mit Geld für Forschung und Marktentwicklung zu knausern, sollten wir dem Beispiel aufstrebender Nationen folgen, wie Singapur“, so Ballif. „Die Behörden beschlossen, dass Singapur Weltspitze in Photovoltaik wird und investieren dafür 150 Millionen US $ über fünf Jahre. Ähnliches geschieht in Taiwan mit Silizium-Dünnschichtzellen.“

Die „Sonnen-Inseln" von CSEM-Chef Thomas Hinderling

Wie futuristische Visionen von Solartechnik Gestalt annehmen können, zeigte Dr. Thomas Hinderling, CEO des CSEM. In den Vereinigten Arabischen Emiraten realisiert er derzeit für 7 Millionen US $ das erste Solar Island, finanziert aus der Kasse arabischer Partner. Diese dereinst auf der Meeresoberfläche schwimmenden Scheiben von 87 Meter Durchmesser sind mit solarthermischen Panels ausgerüstet, welche Solarenergie kostengünstig in Elektrizität oder Wasserstoff umwandeln. Dazu entwickelte das CSEM Spin-off Nolaris SA eine neue solarthermische Technologie für Panels, die dem Lauf der Sonne folgen und so einen optimalen Einstrahlungswinkel gewährleisten. Die Panels sind derart angelegt, dass Roboter relativ leicht die Oberflächen sauber halten können. Der in der Wüste in einem speziellen Kanalsystem gebaute Prototyp soll bis Ende 2008 in Betrieb gehen und die Machbarkeit von Thomas Hinderlings Geistesblitz beweisen. Die Inseln werden rund um die Uhr Strom liefern. „Die Spitzenleistung beträgt rund 0,8 MW bei einem jährlich Output von 11,6 GW/h“, beziffert der Wissenschaftler die Performance. „Damit ist es möglich, pro Jahr 1,2 Kilotonnen an CO2 einzusparen.“

Hightech für industriellen Markterfolg

Dr. Alex Dommann, CTO des CSEM, gab den Vakuumfachleuten Einblick in die Aktivitäten des Unternehmens. Kern der Tätigkeit sind Forschung und Entwicklung als Basis für die Industrialisierung von Technologien. Schwerpunkt ist Mikro- und Nanotechnologie. Als AG hat das CSEM dieselbe juristische Form wie seine Industriepartner, was die Kooperation vereinfacht.

Mit 20% grösster Aktionär ist der Bund, der ein Drittel des CSEM-Budgets finanziert, gefolgt von Kanton und Stadt Neuchâtel. Viele Aktionäre sind Grossfirmen, besonders aus der Uhrenbranche, aber auch etliche Banken. „Technologietransfer bedeutet Technologie und Finanzierung“, erklärt Dommann diesen Aspekt. „Das CSEM kreiert immer wieder Spin-offs und Start-ups. Das ist interessant für die Banken, da die CSEM-Fachleute das Risiko beurteilen können.“ Bisher entstanden 27 solcher Jungfirmen. „Heute arbeiten mehr unserer Leute in Spin-offs als unter dem eigenen Dach“, so der Festkörperphysiker, der am California Institute of Technology und bei der NASA in Pasadena gearbeitet hatte.

Inzwischen schlug das CSEM seine Zelte auch in anderen Landesteilen auf. Im Technopark Zürich tüftelt eine 40köpfige Crew an Innovationen. Die Niederlassung Alpnach am Fuss des Pilatus entstand auf Wunsch der Innerschweizer Kantone. „Wir gehen dorthin, wo unsere Kunden sind, wenn der betreffende Kanton die Basisfinanzierung sichert.“ Das war der Fall in Landquart, wo seit dem Jahr 2007 vier Forscher sich mit Oberflächen, Beschichtungen und biologischen Systemen für Nanomedizin befassen. Angepeilt sind 30 – 40 Mitarbeitende. „Um jedes Zentrum entsteht ein Einzugsgebiet mit potenziellen Partnern“. Für Landquart ist dies vor allem das AO Forschungsinstitut Davos für Beschichtungen. Erst kürzlich startete eine strategische Zusammenarbeit mit der Ciba Basel für organische Optoelektronik, Mikro-, Nano- und Dünnfilmtechnologie, wozu das CSEM 27 seiner Leute auslagerte.

Stark dank starken Partnern

Eng verknüpft ist das CSEM mit der ETHZ, Universitäten und Fachhochschulen, jedoch vor allem mit dem IMT und der EPFL. Mit der geplanten Integration des IMT in die EPFL soll am Standort Neuchâtel ein europäisches Zentrum für MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) entstehen, das den Draht zur Industrie dynamisiert. „Soeben nahmen wir eine, small volume production’ auf, wollen nun Analytik und Quality Control ausbauen, damit wir gewisse Prototypen selbst herstellen und charakterisieren können“, erläutert Alex Dommann, der international renommiert ist für seine Beiträge in der Halbleiterstrukturierung und neuen Beschichtungsverfahren. Der Draht zur Grundlagenforschung der EPFL ist besonders wichtig. „Wir müssen immer wieder Neues in die Pipeline stecken, damit wir unseren Partnern aus der Privatwirtschaft aktuellste Technologien anbieten können.“ Ein Beispiel dafür ist die Herstellung von Uhrenelementen wie Unruhe, Anker oder Hemmrad aus monokristallinem Silizium, ein antimagnetischer und korrosionsfester Werkstoff, der jeglicher Verformung trotzt. Die CSEM-Siliziumtechnologie setzt nun Glanzlichter in einer limitierten Serie von Luxus-Uhren der Patek Philippe.