Karlsruher Beryllium
Handling Facility

Die KBHF GmbH am Campus Nord des KIT – Karlsruher Institut für Technologie – bringt mit Fusion for Future Stakeholder und Themen rund um die Fusion zusammen.

User Facility für Beryllium und mehr

Seit über 30 Jahren wird am KIT – Karlsruher Institut für Technologie  – an der Entwicklung eines Fusions-Reaktormantels geforscht. Diese Hülle hat mehrere Funktionen: Neben der Treibstoffproduktion ist der Mantel des Reaktors auch als biologisches Schild gegen Strahlung für die Auskopplung der Wärme erforderlich. Karlsruhe hat sich bei dieser Technologie eine internationale Führungsrolle erarbeitet. Dies gilt sowohl für Simulation und Design, Sensorik, Brennstoffkreislauf (Tritium), Strukturmaterialien (Stähle), als auch für Brutstoff (Lithiumkeramik) und den Multiplier (Beryllium).

Grundlagenforschung

Basis aller Praxis stellt die Grundlagenforschung dar, die am KIT betrieben wird. Die Besonderheit dieser wissenschaftlichen Einrichtung – die selbst eine „Fusion“ aus der ehemaligen Technischen Universität Karlsruhe und dem Forschungszentrum Karlsruhe ist – liegt in der gelebten Bandbreite: thematische Tiefenbohrung in Wissenschaft und Forschung einerseits, Lösungs-orientierte Anwendung im Transfer. Das KIT gehört zu den Top-Universitäten in Deutschland, wenn es um Firmengründungen geht (Grüdungsradar 2018).

Die KBHF ist eine „Eingründung“ oder „Spin-in“ am KIT. Sie wurde 2009 ins Leben gerufen. Die Technologie-Firma ist ein Praxis-Beispiel für die sogenannte „Open Campus Strategie“. Das bedeutet, dass wissenschaftliche Einrichtungen wie beispielsweise das KIT ihren Partnern, die Teilbereiche eines größeren Themas behandeln, mit einem größtmöglichen Austausch im Netzwerk ein produktives Mitwirken ermöglichen.

„Mir ist natürlich klar, dass eine gute High-Tech-Idee wichtig, dass ein überzeugender Business-Plan mit einem Geschäftsmodell erforderlich sind. Aber was zweifellos die zentralen Erfolgsfaktoren bei Gründungen aus Wissenschaft und Forschung heraus ausmachen, das sind die Komponenten Team, Mischung von Fachwissen und Management-Erfahrung sowie umfassendes und sehr früh im Prozess zu beginnendes Marketing. Dann funktionieren auch Gründungen mit einem komplexen technischen Anspruch.“

Dr. Markus Lemmens
Mitgründer, Gesellschafter und Direktor Marketing/Geschäftsentwicklung KBHF GmbH und Gesellschafter GVT GmbH & Co. KG

Produktionsforschung

Technisch sind reines Beryllium und reines Lithium schwierig einzusetzen. In manchen Konzepten stellt dies sogar ein Sicherheitsrisiko dar. Bei hohen Temperaturen erzeugt Beryllium in Kombination mit Wasser schlagartig Wasserstoff, der sich unkontrolliert entzünden könnte. Deshalb gibt es in verschiedenen Ländern Ansätze, Beryllium durch Legieren zu passivieren, insbesondere, wenn in den dort verfolgten Konzepten Wasserkühlung geplant ist.

Reines Beryllium schwillt außerdem sehr stark unter Bestrahlung, auch hier zeigen Beryllium Legierungen (Berylliden) bessere Eigenschaften. Dies konnte durch die Auswertung der HIDOBE Bestrahlung (2004-2014) am KIT bestätigt werden.

Es steht nun im 2020ger-Jahrezehnt an, Industrie- und technische Dienstleistungsunternehmen intensiv einzubinden, um diese Entwicklung gemeinsam voranzutreiben.

  • Realistisch gesehen, ist die Technologie von ihren Anwendungsfeldern her speziell ausgerichtet. Somit können kaum Anreize für kurzfristig erfolgreiche „Spin-offs“ (absehbar wirtschaftlich erfolgreiche Technologie Start-ups) geschaffen werden. Eher greift für die KBHF das Spin-in-Konzept.
  • Die KBHF geht ab 2020 strategisch weiter und bringt mit dem BeYond Wirtschafts- und Industrieforum gemeinsam mit seinen Kooperationspartnern KIT und MATERION (Weltmarktführer für Berylliumprodukte, USA) die wichtigsten Stakeholder zusammen: Industrie, technische Dienstleister, Wissenschaft, Politik und mögliche Investoren identifizieren und diskutieren Ansätze für die Kommerzialisierung einer Technologie, die von Deutschland aus der Welt bei der Realisierung eines Menschheitsprojekts wie der Fusions-Energie helfen könnte.

Kompetenzen der Mannschaft

Die KBHF erfüllt grundsätzlich eine Managementfunktion. Sie gestaltet die vertraglichen und inhaltlichen Beziehungen zum KIT und organisiert das Orchester der Einzelteile nach innen: das sind die GVT – Goraieb Versuchstechnik GmbH & Co. KG – , BeYond, die Fachkommunikation und schließlich das Fusion Net. Dahinter steht das Netzwerk der Stakeholder und Shareholder des Themas Fusion.

Unsere KBHF-Mission lautet „Vom Labor in die Praxis“. Die Firma stellt unter anderem am Standort Karlsruhe die Pilot-Produktion von Materialien zur Herstellung des Treibstoffs eines „künstlichen Sterns” sicher, der für die Fusion benötigt wird. Gleichzeitig unterhält sie die erforderliche Infrastruktur mit einem hohen Sicherheitsstandard für die Handhabung dieser Materialien, die im Zusammenhang mit dem Experimentalreaktor ITER wichtig sind. Langfristig kann die KBHF dadurch auch den Wissens- und Technologietransfer zu Industrieunternehmen ermöglichen.

Die Karlsruhe Beryllium Handling Facility ist eine „Eingründung“ oder „Spin-in“ am KIT.

Das Unternehmen ist ein gutes Beispiel für die sogenannte „Open Campus Strategie“. Vor allem im mittel- und langfristigen WTT – Wissens- und Technologietransfer von Forschungseinrichtungen hat diese Organisationsform Vorteile. Sie ist auch über das KIT hinaus auf andere Einrichtungen übertragbar.

Über 25 Jahre Erfahrung bei der Handhabung von Beryllium und Lithiumkeramik sowie gemeinsamer F&E Projekte haben zu dieser ungewöhnlichen und sehr produktiven „Symbiose“ eines Spin-in geführt.

Spin-In-Argumente

1. Transfer-Bedarf

Während eine sehr nahe am Markt operierende Forschung zum Beispiel in den Life Sciences, der Informatik oder den Ingenieurwissenschaften die Chance hat, über Spin-offs – also junge Start-up-Firmen – ihr aktuelles Wissen rasch in die Märkte der Gesellschaft(en) zu bringen, haben sehr langfristig angelegte Forschungsfragen und -Projekte einen anderen Transfer-Bedarf.

2. Wissens-Koordination

Nicht selten stellen sich zum Beispiel in der Energieforschung marktfähige Lösungen erst nach 20 und mehr Jahren ein. Gleichwohl muss das Wissen koordiniert und kontinuierlich in die Praxis gebracht werden, ohne den „Königsweg Firmengründung“ kurzfristig beschreiten zu können. Die kostbaren Kenntnisse, die bei Spin-off-Entscheidungen der Forschungseinrichtung unter Umständen verloren gehen könnten (sollte die wasserdichte Regelung einer langfristigen Kooperation unterbleiben), kann mit der Spin-in-Idee das Praxis-Wissen für die „Heimateinrichtung“ dauerhaft erschlossen werden.

3. Kooperationen

Das Spin-in-Konzept bedeutet grundsätzlich eine kollegiale Führung zwischen der Forschungseinrichtung und der prinzipiell privatwirtschaftlich agierenden F&E-Firma – so das Beispiel der KBHF am KIT. Strategien, Themen und Arbeitsfelder sowie neue Geschäftsmöglichkeiten werden zwischen dem KIT und dem Unternehmen abgestimmt. Investitionen in die Infrastruktur on Campus, eine langfristige Personal- und Organisationsentwicklung sowie eine definierte Arbeitsteilung schaffen das belastbare Fundament der Kooperation. Von der Schnelligkeit des „Beibootes an der längeren Leine“ profitiert auch der „langfristig navigierende Tanker mit Tiefgang“ enorm.

Fazit – die Aufgaben der KBHF

Skalierung

Die Skalierung von Prozessen und der Betrieb von Pilotanlagen zur Herstellung von Berylliumlegierungen und Lithiumkeramiken wird betrieben. Parallel dient das Labor als Modellanlage für eine zukünftige Beryllium Handling Facility bei ITER.

Sondierung

Sondieren potenzieller Start-ups unter anderem in den USA und Kanada rund um die Fusions-Energie und Einbindung dieser Firmen in die Kooperations-Strategie am Standort Deutschland. 

Bildung

Fort- und Weiterbildung zu Themen der Energiewandlung und Speicherung, die von den Erkenntnissen der Forschung und Entwicklung der Fusions-Energie profitieren können.

Kooperationen

Anbahnung und Vertiefung internationaler Kooperationen: Zusätzlich zum KIT konnte die KBHF auch den Weltmarktführer für Berylliumprodukte, Materion (vormals BrushWellman, BWI) als Partner gewinnen. Ein Kooperationsvertrag wurde von allen drei Parteien unterzeichnet. Eine enge Zusammenarbeit pflegen wir mit unseren Kollegen von QST (vormals JAEA) in Japan und ein NDA (Non-disclosure agreement) mit der japanischen Firma NGK folgte im Februar 2020;  auch ihm soll zeitnah ein dreiseitiger Kooperationsvertrag folgen.

KBHF GmbH
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