Bildung, Forschung, Innovation: Entscheide mit Tragweite

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1 Willkommen Welcome Bienvenue Bildung, Forschung, Innovation: Entscheide mit Tragweite Gian-Luca Bona Organisation des ETH-Bereichs Eidgenössisches Departement für Wirtschaft, Bildung und Forschung (WBF) ETH-Bereich Eawag Empa EPFL ETHZ PSI WSL 1

2 Aufgaben des ETH-Bereichs Die beiden ETH und die vier Forschungsanstalten betreiben Bildung Forschungsbasierte Lehre mit offenem Zugang zu Master- und Doktoratsprogrammen Forschung Durch Grundlagenforschung die wissenschaftliche Erkenntnis erweitern Angewandte Forschung im Dienste der Gesellschaft & Wirtschaft Wissens- und Technologietransfer Transfer der Erkenntnisse & Technologie in die Volkswirtschaft Die Empa Forschungsanstalt des ETH-Bereichs 5 Forschungsschwerpunkte als Grundlage Nanostrukturierte Materialien Sustainable Built Environment Gesundheit & Leistungsfähigkeit Natürliche Ressourcen & Schadstoffe Energie Angewandte Forschung Technologietransfer Industriekooperationen Patente / Lizenzen Spin-Offs Weiterbildung Dienstleistungen Auftragsforschung Consulting «Trouble-Shooting» Gutachten & Berichte Ausbildung Doktoranden & Postdocs Bachelors & Masters Lehrlinge Lehre ETHZ / EPFL Unis / FHs 2

3 Die Empa in Zahlen 3 Standorte Dübendorf, St. Gallen, Thun knapp 30 wissenschaftliche Labors ~1000 Mitarbeitende (~830 FTE, 30% Frauen) 28 Professoren und Professorinnen ~200 Doktorierende, ~120 Postdocs ~ 200 Master Studierende, 37 Lernende Ingenieure und Wissenschaftler aus der Industrie Anteil Festangestellte < Befristete MA Output > 500 referierte (SCI/E) Publikationen > 100 Seminare & Konferenzen an der Empa-Akademie Transfers, Services, Partnerschaften, Start-Ups, Empa The Place where Innovation Starts Unsere Mission Empa The Place where Innovation Starts anwendungsorientierte Materialforschung und Technologieentwicklung interdisziplinäres Know-how effizienter Technologietransfer zum Nutzen der Wirtschaft zum Wohl der Gesellschaft der Exzellenz verpflichtet 3

4 Unsere Vision Materialien und Technologien für eine nachhaltige Zukunft Pierangelo Gröning / Empa 7 Empa The Place where Innovation Starts Exzellenz in der Wissenschaft Kooperation & Partnerschaft Innovation für den Markt Technologie Entwicklung Wissenschaft Technologietransfer Markt Wissen zum Markt Partnerschaft mit der Industrie 4

5 Umsetzung: Zahlreiche Kooperationen mit der Wirtschaft >300 CH-Wirtschaftspartner in Projekten >100 neue F&E-Verträge p/a >900 Aufträge aus der CH-Wirtschaft p/a >80 Veranstaltungen mit >5 000 Teilnehmenden p/a >60% aus der Wirtschaft. 2 Inkubatoren mit Start-ups und Spin-offs Das Alleinstellungsmerkmal der Empa Exzellente Forschung fokussiert auf die Bedürfnisse der Industrie und der Gesellschaft Intensive und lang andauernde Kooperationen mit der Industrie (Periode 2004 Q1/2015) 1604 F&E Verträge (EU: 504) 974 Firmen (EU: 341) ~30% Wiederkehrende Partnerschaften Getragen von ca. 200 Wissenschaftlern und Ingenieuren Anzahl Firmen % < 1% 10% 2% % >10 Anzahl Verträge/Firma (Quelle: Empa Datenbank / Verträge) 5

6 Die Forschungsstrategie der Empa Von den Grundlagen bis zur Innovation Grundlagenforschung Industrieforschung & Dienstleistungen Vorwettbewerbliche Forschung Industrie & Gesellschaft SNSF NCCR ERC 13 % EU CCMX, CCEM Nano-Tera NRP 16 % Eingeworbene Mittel (2014: 74.5 Mio. CHF 41%) KTI Industrie Bundesämter 71 % Grundfinanzierung ETH-Rat (2014: Mio. CHF 59%) Bridge Programm zwischen SNF und KTI ist dringend nötig! Der lange Weg von der Idee (Forschung) in den Markt (Innovation) Grundlagenforschung Angewandte Forschung Proof of Concept Prototyp Produkte Entwicklung Produktion & Marketing ETHZ, EPFL, Universitäten Empa CSEM, FHS Industrie Schweizerischer Innovationspark (SIP) Innovationskette Schweiz: Bewährt, aber genügend schnell?!? Wissenschaftl. Institutionen WTT KTI Start-Ups Industrie Nationaler Innovationspark (NIP) (Förderung des Austausches und der Zusammenarbeit) Innovation 6

7 Der lange Weg von der Idee (Forschung) in den Markt (Innovation) Beispiel (Empa): Aerogel Hochleistungs-Isolationsverputz Dauer ~ 4 Jahre (untypisch schnell) KTI Projekt 3x bessere Isolierung wie konventionelle Isolierungen 2009: Materialentwicklung 2013: Markeinführung Neue Materialien: Stehen ganz am Anfang der Wertschöpfungskette! Erfordern meistens Anpassungen im Fertigungsprozess oder ganz neue Fertigungskonzepte! Der frühe Kontakt von Forschern mit Anwendern erhöht die Chance für erfolgreiche Innovationen! Beispiel (Empa): Flexible Dünnschicht-Solarzellen Empa Weltrekord: CIGS: = 20.38% (2012) Vergleich: Polykristallines Silizium: = 20.4%) CH Investor Investition CHF 52.5 Mio. für 15 MW Pilot Produktionsanlage Dauer ~18 Jahre (typisch) Flexible Dünnschicht-Solarzellen Demo-Fabrik der FLISOM AG in Niederhasli (ZH) Cu(In,Ga)Se 2 Vakuum-Verdampfer (Niederhasli ) Produktionskapazität/Jahr: Solarzellen für 15 Megawatt Leistung (240 km Solarzellen) Gesamtfläche der Demo-Fabrik: 3500 m 2 Inbetriebnahme Juli

8 und Demonstratoren für eine erfolgreiche Umsetzung Zukunft Bau: NEST Eine dynamische und flexible Demonstrationsplattform Zukunft Mobilität: move Vom grünen Strom zum sauberen Treibstoff Technologietransferplattformen Überschusselektrizität dezentral nutzen für eine nachhaltige Mobilität der Zukunft Die Energiewende vorantreiben Der Campus Dübendorf als Demonstrator Systemintegration: ReMaP ETHZ move NEST Energy Hub ESI PSI Campus Areal Energy System 8

9 Empa Vom Labormassstab zum Proof of Concept Beschichtungszentrum Neuartige Beschichtungen Materialwissenschaft Proof of Concept Prozessentwicklung Produkteentwicklung Stabilität/Zuverlässigkeit Labormassstab Pilotanlagen Produktionsmasstab Zusammenarbeit in Public Private Partnership - Struktur Vom Beschichtungszentrum zum Zentrum für Advanced Manufacturing 3D-Metalldrucker (Empa/Dübendorf) NASA /en/research-topics/ NASA Neue Pulver Legierung production-and-environment Neue Bauelemente und Funktionen Laserstrukturierungsanlage (Empa/Thun) 9

10 Die Zukunft Swiss Center(s) for Advanced Manufacturing Ein nationales Netzwerk von Kompetenzzentren für (neue) Fertigungstechnologien Beschichtungen Additive Fertigung Industrie 4.0 Biel. (NIP?) Neuchâtel (CSEM/EPFL) Thun (Empa) Dübendorf (Empa/Inspire/ETHZ) St. Gallen (Empa/Inspire/ETHZ) Strategischer Forschungsschwerpunkt ETH-Bereich Nationaler Innovationspark Zürich Die Empa ist bereits jetzt ein Teil davon! Innovationspark 10

11 Herausforderungen für die Empa Wegweisende politische Entscheide in der Schweiz Zusammenarbeit mit der EU Teilnahme an Horizon 2020 Forschungsfreundliche Umsetzung MEI Zugang zu internationalen Spezialisten Gesicherte Grund- und Aufbaufinanzierung für BFI-Periode Infrastrukturerneuerung auf dem (50-jährigen) Campus Dübendorf (gemeinsam mit ETHZ) Bildung, Forschung und WTT in der aktuellen Qualität für unsere Partner weiterentwickeln Materials Science and Technology Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 11

12 Empa The Place where Innovation Starts Graphen-Nanostrukturen NEST Nano-Zellulose Schwamm Pilz modifiziertes Klangholz IR Spektrometer für das Monitoring von Treibhausgasen Elektronenstrahlabscheidung Künstlicher Rasen Hochleistungs Wärmeisolationsverputz Adaptiver Isolationsanzug für die Piloten von Solarimpuls Modellierung des Transports von Schadstoffen in der Atmosphäre Brennstoffzellen Fahrzeug Massenspektrometer für den Satelliten Rosetta Laserstrukturierte Polymerfolie 12