Unternehmensgeschichte

VON ARDENNE GmbH

Die VON ARDENNE GmbH wurde 1991 aus dem Dresdner Forschungsinstitut Manfred von Ardenne ausgegründet. Den Neubeginn trugen 67 Mitarbeiter, die das Know-how dieser renommierten Forschungsstätte in ein neues Kapitel der Unternehmensgeschichte einbrachten und damit die technologischen Grundlagen für die weitere Entwicklung schufen. Mehr als 620 Mitarbeiter zählt die Belegschaft heute und hat sich damit fast verzehnfacht. Die durch Manfred von Ardenne verkörperten Werte leben in ihnen fort und bestimmen nach wie vor den Weg des Unternehmens: Wissenschaftliche Neugier, die ständige Suche nach innovativen technischen Lösungen, Qualitätsbewusstsein, nachhaltiges Handeln und Zuverlässigkeit.

Die folgenden Seiten führen zu den Wurzeln des Unternehmens zurück und zeigen die ungewöhnliche Vielfalt der Forschungs- und Entwicklungsthemen, die mit dem Namen Manfred von Ardenne verbunden sind.


1928-1945

Laboratorium für Elektronenphysik, Berlin-Lichterfelde

1928 gründete der 21-jährige Manfred von Ardenne das VON ARDENNE-Laboratorium für Elektronenphysik in Berlin-Lichterfelde. Mit der Entwicklung und Erstanwendung von Mehrsystem-Elektronenröhren für den Rundfunkempfang, mit dem Bau von speziellen Oszillographenröhren und neuartigen Breitbandverstärkern im Auftrag renommierter Elektrounternehmen hatte er die wirtschaftliche Grundlage dafür geschaffen.

Durch Pionierbeiträge auf den Gebieten der Fernsehtechnik und Elektronenmikroskopie, der elektronenoptischen Bildwandlung, Kernphysik und Elektronenstrahltechnologie erlangte diese Forschungsstätte bis zu ihrer Auslagerung an die abchasische Schwarzmeerküste durch die sowjetische Siegermacht im Mai 1945 in kurzer Zeit einen ungewöhnlichen Ruf.

Forschungen und Entwicklungen

Von Ardenne gelang am 14.12.1930 mit der erstmaligen Realisierung des elektronenoptischen Leuchtfleckabtasters (Flying Spot Scanner) der Durchbruch zum vollelektronischen Fernsehen als Alternative zur elektromechanischen Bildzerlegung mittels Nipkow-Scheibe. Auf der Funkausstellung in Berlin 1931 präsentiert er Bild- und Filmübertragungen auf rein elektronischer Grundlage unter Verwendung von Elektronenstrahlröhren auf der Sender- und Empfängerseite. Dieses Ereignis ging als Weltpremiere des vollelektronischen Fernsehens in die Geschichte ein. 

Ebenso in die Zeit des Lichterfelder Laboratoriums fallen die Arbeiten zum elektronenoptischen Bildwandler (1934) für infrarotbasierte Nachtsichtgeräte und den Röntgenbildverstärker, 1937 zur Entwicklung und zum Bau des weltweit ersten Scanning-Elektronenmikroskops hoher Auflösung. Das Mikroskop ist heute unentbehrliches Arbeitsmittel in vielen aktuellen und zukunftsträchtigen Forschungsbereichen wie der Molekularbiologie, Zellphysiologie und Gentechnik, 1939 zum magnetischen Universal-Elektronenmikroskop, das den Weltspitzenwert im Auflösungsvermögen bis 1950 hielt, 1941 zum Bau des van-de-Graaff-Neutronengenerators sowie ab 1943 zum Bau und Versuchsbetrieb eines 60-t-Zyklotrons für kernphysikalische Forschungen. 

Letzteres Projekt markierte den Beginn einer Reihe von Forschungsarbeiten, die die Herstellung und medizinische Anwendung radioaktiver Isotope zum Ziel hat.


1945-1955

Institut für Industrielle Isotopentrennung bei Suchumi

Im Mai 1945, kurz nach Ankunft der Sowjets in Berlin, wurde von Ardenne angetragen, seine Forschungen auf dem Gebiet der Elektronenmikroskopie für die Sowjetunion fortzusetzen. Nach dem Abwurf der US-amerikanischen Bomben auf Hiroshima und Nagasaki war von Ardenne jedoch nach kurzer Zeit klar, dass es für ihn keine Alternative zur Mitarbeit im Netzwerk der nuklearen Rüstung in der Sowjetunion gibt. Sein gesamtes Institut wurde nach Sinop in die Nähe von Suchumi verbracht. Manfred von Ardenne wurde mit der Leitung des Instituts für Industrielle Isotopentrennung betraut, zu dessen Hauptaufgabe u.a. die elektromagnetische Massentrennung von Uranisotopen zählte. Dieses Verfahren erwies sich jedoch gegenüber den parallel untersuchten Verfahren der anderen deutschen Spezialisten als unterlegen und ungeeignet für die industrielle Herstellung waffenfähigen Urans-235.

Das Institut in Sinop beschäftigte sich neben der experimentellen Kernphysik auch weiterhin mit der Elektronenmikroskopie und speziellen Aufgaben der elektronischen Messtechnik.

1948 entstand mit dem Duoplasmatron eine stromstarke Ionenstrahlquelle mit Doppelfokussierung durch inhomogene Magnetfelder. Diese Technik wird bis heute in Teilchenbeschleunigern und als Korrekturantrieb in der Raumfahrt genutzt.

Noch in Abchasien begann die Arbeit an den "Tabellen der Elektronenphysik, Ionenphysik und Übermikroskopie", die den damaligen Wissensstand auf diesen Gebieten zusammenfasste und Entwicklungsingenieuren über viele Jahrzehnte zum unverzichtbaren Arbeitsmittel und Ratgeber wurde.

Institutsgebäude in Sinop am Schwarzen Meer

1955-1990

Forschungsinstitut Manfred von Ardenne, Dresden

Bereits Anfang der 50er Jahre macht sich von Ardenne daran, Pläne für die Rückkehr nach Deutschland zu schmieden. Bald stand fest, dass es für ihn eine Zukunft nur im östlichen Teil Deutschlands gibt, will er nicht auf sein gesamtes Berliner Institutsinventar und persönliches Eigentum verzichten, das im Mai 1945 in die Sowjetunion verbracht worden war. Zunächst erwarb er zwei Villen im Dresdner Stadtteil "Weißer Hirsch", die zum Domizil des neu gegründeten Forschungsinstituts Manfred von Ardenne wurden. Noch heute befindet sich hier der Sitz des Managements der VON ARDENNE GmbH.

Am 24. März 1955 traf Manfred von Ardenne mit seiner Familie und einem Team von 30 Wissenschaftlern und Mitarbeitern in Dresden ein und begann fast unmittelbar danach unter privilegierten Rahmenbedingungen mit der Arbeit.

Entgegen der herrschenden Staatsräson konnte von Ardenne für das neue Institut die private Rechtsform durchsetzen, die trotz zahlreicher Einschränkungen bis zur Wende 1990 erhalten blieb. Im Spannungsfeld zwischen privatwirtschaftlich geführter Forschung und Entwicklung einerseits und planwirtschaftlich gelenkter Staatsindustrie als überwiegendem Auftraggeber andererseits begann die erstaunliche Erfolgsgeschichte des Forschungsinstituts Manfred von Ardenne. In wenigen Jahren entwickelte es sich zu einer hocheffektiven und international stark beachteten Forschungseinrichtung. Seit den 1970er Jahren waren dort mehr als 500 Mitarbeiter beschäftigt. 

Grundsätze der Institutsarbeit

Physikalisch-technische Entwicklungsprojekte mit hohem Praxisbezug standen von Anfang an im Mittelpunkt. Die Auswahl der Forschungs- und Entwicklungsthemen erfolgte streng nach dem zu erwartenden ökonomischen Nutzen und möglichst schon in engem Kontakt mit den für die spätere Umsetzung in Aussicht genommenen Produktionsstätten.

Charakteristisch für die Institutsarbeit war – im Gegensatz zu anderen vergleichbaren Einrichtungen – die feste Implementierung eines leistungsfähigen Muster- und Sondermaschinenbaus in die Projektarbeit. Damit konnte die Überleitung erfolgversprechender Entwicklungsergebnisse in die Produktion lange vor entsprechenden planwirtschaftlichen Entscheidungen beschleunigt werden: Ein Vorteil, der das Institut aus Sicht der auftraggebenden Industrie besonders attraktiv machte.

Der direkten Rückkopplung von Erfahrungen und Anregungen der Industriepartner auf die weitere wissenschaftlich-technische Entwicklung wurde größte Bedeutung beigemessen.

Wichtig war dem Institutsleiter auch die Einbeziehung der jungen Generation: Talentierten jungen Wissenschaftlern und Ingenieuren wurden frühzeitig eigene Gestaltungsräume angeboten und komplexe Aufgaben mit hoher persönlicher Verantwortung übertragen.    

Die Wende

Das Forschungsinstitut Manfred von Ardenne entwickelte sich bis 1989 zu einer hocheffektiven, international anerkannten Einrichtung der anwendungsorientierten Forschung und Entwicklung in privater Rechtsform. Das Institut beschäftigte zuletzt mehr als 500 Mitarbeiter und konnte sich durch den Verkauf seiner Ergebnisse in Verbindung mit einem attraktiven Muster- und Sondermaschinenbau selbst finanzieren. Auftraggeber vielfältiger Entwicklungsprojekte zu neuen industriellen Applikationen von Elektronenstrahl- und Plasmaprozessen war die volkseigene Industrie der DDR. Darüber hinaus erhielt das Institut Zuschüsse des Ministeriums für Wissenschaft und Technik für die anwendungsorientierte Grundlagenforschung des Bereichs "Technologische Forschung" (5 %) sowie des Ministeriums für Gesundheitswesen als finanzielle Grundausstattung der "Biomedizinischen Grundlagenforschung" und "Medizintechnik" (90 %). Eine ungewöhnlich hohe Belastung stellte der extrem hohe Lagerbestand an Material und Maschinenkomponenten dar. Dieser war notwendig, um kurze Projektlaufzeiten unter planwirtschaftlichen Rahmenbedingungen und Exporte realisieren zu können.

Beide Umstände, d. h. die einseitige Abhängigkeit vom volkseigenen Industriesektor und die hohen Lagerbestände wurden dem Institut im Zuge der Wirtschafts- und Währungsunion im Sommer 1990 zum Verhängnis: die volkseigene Industrie verschwand innerhalb weniger Wochen und sämtliche, meist langfristig angelegte Verträge, wurden einseitig gekündigt. Die eingelagerten Bauteile und Materialien sind von einem Tag auf den anderen Tag ohne Wert. Deren Abwertung auf null standen die dafür aufgenommenen Kredite gegenüber, die weiter Bestand hatten. 7,5 Mio. DM Altschulden schienen eine unüberwindliche Hürde zu sein, zudem mussten Gehaltszahlungen für 500 Mitarbeiter in DM geleistet und Bankkredite für die Altschulden mit Zins- und Tilgungsraten weiterhin bedient werden. Die Entlassung von nahezu 60 % der Mitarbeiter war unumgänglich und erforderte Abfindungen, für die die Familie von Ardenne neue Kredite aufnehmen musste.

Die Belegschaft wurde auf 220 Mitarbeiter reduziert. Diese arbeiteten künftig in den neuen Unternehmen:

  • VON ARDENNE Anlagentechnik GmbH,
  • Von Ardenne Institut für Angewandte Medizinische Forschung GmbH,
  • Forschungsinstitut von Ardenne OHG (Verwaltung und Instandhaltung der Immobilien)

und in der Übergangsgesellschaft des Fraunhofer Instituts für Elektronenstrahl- und Plasmatechnik (FEP). Aus der Übergangsgesellschaft ging ein Jahr später das Fraunhofer Institut FEP hervor, heute fester Bestandteil der Fraunhofer-Gesellschaft München.

Das von Ardenne Institut für Angewandte Medizinische Forschung setzte zunächst das medizinische Lebenswerk Manfred von Ardennes mit eigener Privatklinik zur Evaluierung der systemischen Krebs-Mehrschritt-Therapie bis zum Jahr 2000 fort. Nach dessen Tod 1997 wurden mit Unterstützung der Deutschen Krebshilfe an der Charité Berlin die Phase I- und Phase II-Studien zur weiteren Evaluierung dieser Therapie durchgeführt. In Dresden verblieben Entwicklung und Herstellung medizintechnischer Anlagen für Hyperthermie-Anwendungen sowie das Angebot aller wesentlichen Varianten der Sauerstoff-Mehrschritt-Therapie im Zentrum für Sauerstoff-Mehrschritt-Therapie auf dem ehemaligen Institutsgelände in Dresden. Bis heute sind etwa 400 auf wassergefilterter Infrarotstrahlung beruhende Hyperthermiegeräte aus dem von Ardenne Institut im Einsatz.

Hauptarbeitsgebiete im Forschungsinstitut Manfred von Ardenne

  • Elektronenstrahltechnologie
  • Plasmaphysikalische Technologien
  • Vakuumbeschichtung
  • Biomedizinische Technik
  • Biomedizinische Grundlagenforschung

1991 bis heute

VON ARDENNE GmbH

2006

2006 weiht die VON ARDENNE GmbH das bis dato größte Investitionsvorhaben ihrer Firmengeschichte ein: bedingt durch den Wachstumsmarkt Photovoltaik war die Nachfrage so stark gestiegen, dass die bisherigen Kapazitäten nicht mehr ausreichten. Ende 2005 wurde daher entschieden, die seit 1996 im Gewerbepark Weißig schrittweise aufgebaute Produktions- und Logistikfläche um 4.500 m2 zu erweitern. Hintergrund ist die deutlich gestiegene Nachfrage nach Ausrüstungen für die Dünnschicht-Photovoltaik, auf die sich das Unternehmen inzwischen spezialisiert hatte.

Mit dem in 35 Jahren erworbenen Know-how als wichtigstem Startkapital wurde 1991 die VON ARDENNE Anlagentechnik GmbH mit Dr. Peter Lenk als Geschäftsführer unter marktwirtschaftlichen Bedingungen neu gegründet. 67 besonders erfahrene und mit der wissenschaftlich-technischen Tradition vertraute Mitarbeiter des ehemaligen Instituts wurden übernommen. Die Familie von Ardenne stellte als alleiniger Gesellschafter des Unternehmens ein Anfangskapital von 200.000 DM zur Verfügung.

Hoffnung schöpfte Dr. Lenk – als Physiker und Wirtschaftswissenschaftler ist er bereits seit 1962 im ehemaligen Forschungsinstitut – aus den wenigen verbliebenen Altaufträgen mit ehemaligen Ostfirmen und mit Kunden aus Japan, Korea und Taiwan. Die Aufträge konnten mithilfe der Treuhand soweit nachgebessert werden, dass ein kostendeckendes Wirtschaften möglich war. Damit und auch mit der Anerkennung von Materialbeständen für konkrete Aufträge durch die Treuhand und durch erste Vertrauensbeweise von Kunden aus den alten Bundesländern kam das junge Unternehmen über die schweren Anfangsjahre.

Der Durchbruch gelang schließlich mit dem Großauftrag für eine Inline-Glasbeschichtungsanlage 1994/1995. Kurze Zeit später erforderte die Auftragslage 1996 sogar die Errichtung einer weiteren Betriebsstätte auf einem 3.200 m2 großen Grundstück im 6 km vom Stammsitz entfernten Dresdner Ortsteil Weißig. Die rasche Entwicklung des Unternehmens beruhte auf der Verwertung von Innovationen, wie der Aufbringung von Vielfachschichten mit außergewöhnlichen optischen, thermischen und mechanischen Eigenschaften und bestimmten Strukturen auf beliebige Träger im Vakuum. Auch die Herstellung von Elektronenkanonen mit Strahlleistungen bis zu 1.200 kW für die Gewinnung hochreaktiver bzw. hochschmelzender Metalle in Elektronenstrahl-Mehrkammeröfen gewann international immer mehr an Bedeutung.


Meilensteine der Unternehmensgeschichte seit 1991

1993

Elektronenstrahlbasierte Batchtype-Anlage zur Metallbandbeschichtung;
Ersteinsatz des planaren Doppelmagnetrons zur Architekturglasbeschichtung im Rahmen eines Upgrade-Projekts 

1994

Elektronenstrahlbasierte Inline-Anlage (Air-to-air-Prinzip) für reflexionsverstärkende metallische Oberflächen 

1995

Elektronenkanone mit VarioCathode zur Leistungssteuerung des Elektronenstrahls bei konstanter Beschleunigungsspannung. Diese Schlüsselkomponente untermauerte die weltweite Spitzenstellung des Unternehmens auf dem Gebiet der Elektronenstrahltechnologie.

1996

Erste horizontale Inline-Sputter-Anlage für Architekturglas im Jumboformat 6,00 m x 3,21 m Erstes Inline-Sputter-Anlagensystem für CIS-Technologie (Rückkontakt- und TCO-Schicht). Damit wendet sich VON ARDENNE erstmals aktiv dem Geschäftsfeld Photovoltaik (PV) zu und spezialisiert sich - aber nicht ausschließlich - auf die zukunftsträchtigen Dünnschichttechnologien.

1997

Erste Folien-Sputter-Anlage für optische LowE-Schichtsysteme, die im Strahlenschutz für PC- und TV-Monitore ihre Hauptanwendung finden

1998

Elektronenstrahlbasierte Keramikbeschichtungsanlage (Batchtype-System) für Gasturbinenschaufeln

1999

Weltweit erste Inline-Keramikbeschichtungsanlage für Gasturbinenschaufeln. 

2000

Vertikale Inline-Sputter-Anlage für Displaytechnik (TCO-Beschichtung)

2002

VON ARDENNE erwirbt das Know-how für das Doppelmagnetron mit rotierendem Target. Mit der Akquisition eines amerikanischen Wettbewerbers vollzieht sich parallel der Eintritt in den chinesischen Markt für Architekturglasbeschichtung.

2004

Erstes Inline-Sputter-Anlagensystem für die CdTe-Technologie (Rückkontakt und Aktivschicht) für einen amerikanischen Großkunden nur knapp 200 km von Dresden entfernt. VON ARDENNE gelingt es damit ein weiteres Mal, aus seinem Kundenkreis einen Arbeitsplatz schaffenden Investor "in die Nähe" zu holen.

2006

Gründung der VON ARDENNE Vacuum Equipment Co. Ltd., Shanghai, für Wartungs-, Reparatur- und Serviceaufgaben

2007

Komplette Beschichtungstechnik für ein weiteres CdTe-Großprojekt

2008

Gründung der VON ARDENNE Malaysia Sdn Bhd., Kulim, für Wartungs-, Reparatur- und Serviceaufgaben

2009

VON ARDENNE erringt die weltweite Marktführerschaft auf dem Gebiet der Architekturglasbeschichtung. Bezug des neuen Werkstatt- und Bürogebäudes der VON ARDENNE Vacuum Equipment in Shanghai

2010

Inbetriebnahme der mit 120 m längsten Inline-Beschichtungsanlage der Welt für Flachglas (TCO-Beschichtung)

2011

Mit der VON ARDENNE North America Inc. und der VON ARDENNE Taiwan Ltd. werden zwei neue Tochtergesellschaften gegründet.

2013

Verkauf der 50. VON ARDENNE-Beschichtungsanlage für Architekturglas

2014

Gründung der VON ARDENNE Japan Co. Ltd. mit Büros in Osaka und Tokio

2015

Einstieg in die kristalline Photovoltaik mit der XEA|nova® - einer Beschichtungsanlage für Wafer zur Produktion hocheffizienter Solarzellen

Wiedereinstieg in den Web-Coating-Markt mit unseren FOSA Beschichtungsanlagen für flexible Substrate

VON ARDENNE wird als "Best in Class Supplier" durch First Solar ausgezeichnet

2016

Entwicklung und Installation der ersten Anlage zur Beschichtung von flexiblem Glas im Rolle-zu-Rolle-Verfahren


Schlüsseltechnologien und Forschungsthemen

ELEKTRONENSTRAHLTECHNOLOGIEN

Für den Elektronenstrahl, dessen Bedeutung Manfred von Ardenne als energieintensives flexibles Strahlwerkzeug für eine Vielzahl industrieller Prozesse frühzeitig erkannte, entstehen immer wieder neue Anwendungsfelder. Anlagen und Technologien des Forschungsinstituts zum Vakuumschmelzreinigen von Reaktiv- und Refraktärmetallen, zum Schneiden und Schweißen, zum thermischen und nichtthermischen Mikrostrukturieren, zum strukturierten Oberflächenvergüten sowie zur Hochrateverdampfung von Metallen und Dielektrika entstehen auf der Grundlage dazu erforderlicher Schlüsselkomponenten, wie Elektronenkanonen und Plasmaquellen, und finden Eingang in viele Industriezweige.

Die ersten Aufgaben, die nach Gründung des Instituts bearbeitet wurden, sind überwiegend den traditionellen Arbeitsgebieten Elektronen- und Ionenstrahltechnik zuzuordnen. Dabei konnte auf Erfahrungen zurückgegriffen werden, die vor 1945 in Berlin-Lichterfelde und während der 10-jährigen Tätigkeit in der Sowjetunion gewonnen wurden.

Etwa ab 1960 begann sich das Profil und Kernkompetenz des späteren Bereiches "Technologische Forschung" abzuzeichnen. 10 Jahre nach der Institutsgründung 1965 band er ca. 80 % der Kapazität des Instituts.

PLASMAPHYSIKALISCHE TECHNOLOGIEN

Erstes Entwicklungsprojekt des Ardenne-Instituts auf dem Gebiet der Plasmaphysik war 1963 der Plasmafeinstrahlbrenner. Seine Wirkungsweise beruht auf dem physikalischen Prinzip des Hochdruck-Lichtbogens. Hauptanwendung ist das Schmelzschneiden metallischer Halbzeuge für den Maschinenbau, insbesondere für den Schiffbau. Industriepartner bis 1990 war der VEB Schweißtechnik "Kjellberg" Finsterwalde, ab 1972 Betrieb des Mansfeld-Kombinates Eisleben. Die ersten Anlagen dafür wurden im Forschungsinstitut ab 1964 gebaut. Etwa 700 weitere kommen bis 1980 im In- und Ausland zum Einsatz.

Mitte der 60er Jahre erlebte die "Bedampfungstechnik" international einen großen Aufschwung. Gefördert wurde der Ruf nach material- und energiesparenden, umweltfreundlichen Technologien im Osten Deutschlands per Ministerratsbeschluss. Daraufhin wurde die Entwicklung der Bedampfung von Bandstahl, Flachglas, Folie und Papier forciert. Verfahren und Anlagen wurden produktiver und völlig neue Anwendungsgebiete entstanden.

Auch das Forschungsinstitut Manfred von Ardenne stellte einen großen Teil seiner Kapazitäten in den Dienst dieser zukunftsträchtigen und vielseitig anwendbaren Technologie.

Die Entwicklung einer Inline-Beschichtungsanlage für mikroelektronische Hybridschaltkreise im Auftrag der Keramischen Werke Hermsdorf/Thüringen war 1964 ein erster Meilenstein. Das Projekt war Ausgangspunkt einer über Jahrzehnte andauernden erfolgreichen und verlässlichen Zusammenarbeit für die fortschreitende Miniaturisierung elektronischer Bauelemente und Schaltkreise.

1960, also fünf Jahre nach Gründung des Instituts, arbeiteten bereits 120 Mitarbeiter auf dem Weißen Hirsch. Ende 1962 waren es schon 230 Arbeitsplätze, ermöglicht durch ein staatliches Steuerprivileg. Weitere Gebäude und Laboratorien kamen ebenso hinzu.

BIOMEDIZINISCHE TECHNIK

Die biomedizinischen Arbeiten des Instituts gehen auf Wurzeln zurück, die bis in das Jahr 1936 zurückreichen. Dazu zählt z. B. die Entwicklung des ersten elektronischen Spektralphotometers zur Durchführung enzymatisch-optischer Messungen im Auftrag des Instituts für Zellphysiologie in Berlin-Dahlem.

Auch im Zusammenhang mit den Pionierarbeiten am Elektronenmikroskop und am Rasterelektronenmikroskop kam von Ardenne schon in dieser Zeit immer wieder mit biologischen und medizinischen Problemen in Berührung. Es lag daher nahe, dass bald nach der Gründung des Instituts am Weißen Hirsch auch die Entwicklung medizinischer Geräte in das Arbeitsspektrum aufgenommen wurde. Eine der ersten Entwicklungen war der verschluckbare Intestinalsender. Dabei handelte es sich um eine miniaturisierte Sonde - weniger als 1 cm im Durchmesser und nur 26 mm lang - die innerhalb einiger Stunden den menschlichen Organismus durchwandert und kontinuierlich Druck- und pH-Werte aus dem Magen- und Darmtrakt übermittelt.

Schon früh erkannte Manfred von Ardenne die besondere Bedeutung des Wissenszweiges Biomedizinische Technik für die moderne Medizin und baute im Institut eine Forschungs- und Entwicklungskapazität auf. Die Übernahme einer in Berlin tätigen Entwicklergruppe verstärkte das Potenzial des Instituts auf diesem Gebiet. Die Gruppe entwickelte und baute 1960 die erste eigene Herz-Lungen-Maschine für den Ostblock. In den Folgejahren wurden viele Herzzentren mit diesen Geräten ausgerüstet.

Die Schwerpunkte der biomedizinischen Technik lagen in den 60er Jahren auf der Erschließung neuer Prinzipien der physikalischen und elektronischen Messtechnik für medizinische Zwecke. Gemeinsam mit der Medizinischen Akademie Dresden, der Charité Berlin und der Martin-Luther-Universität in Halle entstanden Geräte, die sich bald für die Serienproduktion profilierten. Ein Beispiel ist der Elektrokardiotachograph zur Patientenüberwachung, der vom Messgerätewerk Zwönitz ab 1964 gefertigt wurde. Ultraschallgeräte für medizinisch-diagnostische Zwecke zählen ebenfalls dazu. Sie wurden ab 1961 entwickelt und bis 1980 in einer Stückzahl von 1000 Geräten hergestellt.

DAS HENNE-EI-PRINZIP

Eine industriell leistungsfähige Technologie kann häufig nur an Produktionsanlagen erarbeitet werden. Für die Entwicklung einer Produktionsanlage wiederum muss die industriell leistungsfähige Technologie bekannt sein. So kommt es, dass nach Inbetriebnahme und Überführung einer Anlage deren Weiternutzung für Forschungszwecke unerlässlich wird. Damit ist gesichert, dass Verfahren auf höchstem anlagentechnischen Niveau unter Berücksichtigung von Produktionserfahrungen weiterentwickelt werden können.

Um 1970 begann eine neue Etappe auf dem Weißen Hirsch. Bei jedem Entwicklungsprojekt wurde der gesamte Zyklus geplant: technologische Forschung, Anlagenentwicklung und Überführung in die Produktion. Nur solche Aufgaben wurden bearbeitet, die in die Industrie überführbar waren. Das wissenschaftliche Ergebnis allein zählte nicht, sondern es mussten auch die materiellen und personellen Voraussetzungen für die industrielle Nutzung gegeben sein. Die voraussichtliche Bedarfsentwicklung neuer Technologien und Erzeugnisse sollte dem einzusetzenden Aufwand ebenfalls entsprechen. Mitarbeiter des Instituts arbeiteten über Monate in den Anwenderbetrieben. Dort sammelten sie Erfahrungen, die sie in die fachliche Weiterentwicklung einbrachten. Dabei sind enge Partnerschaften zu den Produktionsstätten entstanden, die als Auftraggeber bis in die 1980er Jahre hinein fungieren.

Diese an den gesellschaftlichen Realitäten orientierte strategische Vorgehensweise sicherte dem Institut bis zur Wende seinen stabilen wirtschaftlichen Erfolg. 

ELEKTRONENSTRAHLBASIERTES SCHMELZREINIGEN

Grund für diese Entwicklung waren neue volkswirtschaftliche Erfordernisse Mitte der 1950er Jahre: reaktive und hochschmelzende Metalle sowie Werkstoffe mit besseren Eigenschaften wurden benötigt. Da lag es nahe, dafür auch das Potenzial der elektronenstrahlbasierten Schmelzreinigung für die Entwicklung neuer Werkstoffe zu nutzen. Die Arbeiten begannen 1959. In einer Entwicklungszeit von nur neun Monaten entstand der Prototyp des Elektronenstrahl-Mehrkammerofens (EMO). Er markierte einen Meilenstein für das Institut, denn damit begann die industrielle Nutzung eigener Forschungsergebnisse.

Zahlreiche Elektronenstrahl-Mehrkammeröfen mit Leistungen bis 1.200 kW wurden bis 1980 gemeinsam mit dem Kombinat LEW Hennigsdorf und dem Edelstahlwerk Freital entwickelt, gebaut und betreut.

Das daraus zurückfließende Know-how begründete die weltweite Spitzenstellung des Unternehmens auf dem Gebiet der Elektronenstrahltechnik. Bis heute ist sie die Grundlage für die Herstellung vieler unverzichtbarer hochreiner metallischer Werkstoffe für Luft- und Raumfahrt sowie die Mikroelektronik.

Die Entwicklung des Elektronenstrahl-Mehrkammerofens war für das Institut gleichzeitig die Geburtsstunde der Elektronenstrahltechnologie überhaupt. Bereits 1961 ging die erste Elektronenstrahl-Bearbeitungsanlage und 1965 die erste Elektronenstrahl-Schweißanlage in Betrieb. Mit dem Elektronenstrahlschweißen konnten neue konstruktive Ansätze für den Maschinen- und Fahrzeugbau verwirklicht und teure Materialien eingespart werden.

Elektronenkanonen sind das Herzstück elektronenstrahlbasierter Anlagen. Die wissenschaftliche Durchdringung des Themas und jahrzehntelange Industrieerfahrung fließen in die vom Institut entwickelten Elektronenkanonen ein. Diese werden unter anderem zum Ausheilen von Halbleiterdefekten, zum Mikrostrukturieren, zum Verdampfen, zur Strahlensterilisation, zum Schweißen, Schmelzen und Wärmebehandeln in einer Breite eingesetzt, die zumindest im oberen Leistungsbereich bis heute ohne Alternative ist. Weltweit sind bis heute mehr als 400 Elektronenstrahlsysteme aus dem Hause VON ARDENNE im Einsatz.

VAKUUMBESCHICHTUNG

Es folgte eine Vielzahl von Entwicklungsprojekten zur industriellen Großflächenbeschichtung, wie

1966 das elektronenstrahlbasierte Hochratebedampfen von Bandstahl mit Aluminium für die Verpackungsindustrie,

1969 eine Reihe von Batchtype-Anlagen zur Herstellung hochwertiger Kondensatorfolie für die Elektronikindustrie oder

1972 die erste Vakuumbeschichtungsanlage mit innerer Magazinierung zur Herstellung von wärmedämmendem Flachglas für die Gebäudeverglasung.

Bei den ersten Projekten zur Großflächenbeschichtung dominierte noch das Aufdampfverfahren in seinen verschiedenen Spielarten. Ab 1974 begann schließlich der Siegeszug der Sputter-Technologien auf Grundlage der neuen Schlüsselkomponente, dem "Ringspalt-Magnetron". Das Sputtern verfügt über spezifische technologische Vorteile: mit stöchiometrischer Genauigkeit, Langzeitstabilität und Schichtgleichmäßigkeit erobert es schrittweise das Gebiet der Vakuumbeschichtung.

Vorläufer des Ringspalt-Magnetrons im von Ardenne-Institut war 1963 die Entwicklung einer analog aufgebauten Getter-Ionenpumpe zur Erzeugung sauerstoffarmer Ultravakua. Sie wies bereits alle wesentlichen Funktionselemente des späteren Magnetrons auf. Deren Potenzial für die Großflächenbeschichtung wurde allerdings erst 10 Jahre später erkannt.

BESCHICHTUNG GROSSER FLÄCHEN

Durch Nutzung von Ergebnissen der staatlichen bzw. von der Industrie beauftragten Grundlagenforschung leistete das Institut einen wesentlichen Beitrag dafür, dass ostdeutsche Unternehmen auf dem Gebiet der Elektronenstrahl- und Plasmatechnologien und deren Anwendung, insbesondere für die Vakuumbeschichtung, in den späten 70er Jahren eine international anerkannte Spitzenposition einnahmen.

Das Institut betrat mehrfach technologisches Neuland beim Beschichten großer Flächen und bei der Entwicklung hochproduktiver und zugleich umweltfreundlicher Produktionsprozesse und Anlagen. Besonderer Schwerpunkt sowohl in der Grundlagenforschung als auch in der technischen Entwicklung lag auf den dazu erforderlichen Schlüsselkomponenten.

Grundlage vieler Entwicklungen des Forschungsinstituts war die Erkenntnis, dass die Energieversorgung zu einer zentralen Frage des Jahrhunderts wird. "Eine der wichtigsten neuen Energiequellen wird die eingesparte Energie sein", heißt es in einer Veröffentlichung des Instituts, und "Neue Technologien und Erzeugnisse, die eine Einsparung von Energie ermöglichen, werden vorrangig zu behandeln sein."

Ein weiterer wichtiger Meilenstein war 1983 die Realisierung der ersten Inline-Sputter-Anlage zur kontinuierlichen Beschichtung von edelmetallfreien Gebrauchsspiegeln für die Möbelindustrie. In der Anlage kamen planare Großflächenmagnetrons zum Einsatz. Sie ist der Prototyp des heutigen Großanlagenbaus zur Herstellung wärmedämmender Gebäudeverglasungen auf der physikalischen Grundlage der Sputter-Technologie.

Bedingt durch die Wende 1989/90 folgte der Einstieg in dieses neue Arbeitsgebiet allerdings erst in den 90er Jahren, zunächst lediglich durch Komponentenlieferungen und im Rahmen von Upgrades bestehender Anlagen.

BIOMEDIZINISCHE GRUNDLAGENFORSCHUNG

Die Anregung, große ungelöste Aufgaben der medizinischen Forschung in das Arbeitsprogramm des Institutes aufzunehmen, ist auf den Kontakt von Ardennes mit dem Nobelpreisträger Otto Warburg zurückzuführen. Nach einem Vortrag vor der "Klasse Medizin" der Akademie der Wissenschaften der DDR im Dezember 1959 bestärkte Otto Warburg von Ardenne in der Absicht, sich dem Krebsproblem zuzuwenden. Bereits 1963 war eine kleine Forschungsgruppe aufgebaut.

1980 umfasste die Gruppe Biomedizinische Grundlagenforschung 25 Mitarbeiter. Die Arbeiten wurden von Manfred von Ardenne persönlich geleitet. Dabei gaben Erfahrungen bzw. Methoden aus der Physik und Elektronik oft entscheidende Hilfe. Das Ergebnis dieser Forschungsarbeiten wurde als systemische Krebs-Mehrschritt-Therapie international bekannt. Bei dieser Therapie werden die Krebszellen und Metastasen in einer bestimmten Schrittkombination und gegebenenfalls im Zusammenwirken mit einer Chemotherapie bekämpft: Grundlage ist eine extreme Ganzkörperhyperthermie (Überwärmung) in Kombination mit einer Übersäuerung (induzierte Hyperglykämie) und einer gezielten Sauerstoffzufuhr (relative Hyperoxämie).

Die Sauerstoff-Mehrschritt-Therapie ist ein weiteres Ergebnis der Biomedizinischen Grundlagenforschung. Die Sauerstoffbeladung des Blutes durch die Lunge bestimmt in starkem Maße die Leistungsfähigkeit und das Wohlbefinden des Menschen. Mit zunehmendem Alter degeneriert das Herz-Lungen-System und der Wert für den arteriellen Sauerstoffdruck sinkt. Ardenne entdeckte 1977, dass das Herz-Lungen-System durch einen Sauerstoff-Mehrschritt-Prozess von ca. 36 h Dauer regenerierbar ist. Der Patient wird dabei in mehreren Sitzungen mit Sauerstoff angereicherter Luft beatmet. Zwischen den Sitzungen wird er einer dosierten körperlichen Belastung ausgesetzt. Nach dieser "Kur" erreicht der Sauerstoffverbrauch des Organismus über Monate Werte, wie sie in jüngeren Jahren messbar sind. Mit dieser Behandlungsmethode werden auch heute in vielen Kliniken und Praxen Erfolge, z. B. bei der Bekämpfung von Herz-Kreislauf-Krankheiten, bei Augenkrankheiten und peripheren Durchblutungsstörungen erzielt.