Universität und Hochschule Bielefeld arbeiten gemeinsam im Projekt InCamS@BI

InCamS@BI will dem Transfer der HSBI neue Impulse verleihen. Im Zentrum
des Projekts steht die Frage, wie Unternehmen in OWL das Handling von
Kunststoffen in einer zirkulären Wertschöpfung gestalten können.
Unverzichtbar: ein interdisziplinärer Ansatz von Wirtschaftswissenschaften
und Naturwissenschaften sowie eine enge Kooperation mit den Forschenden
der Universität Bielefeld. Bei einem Besuch in zwei Universitätslaboren
wird deutlich, wie Oberflächenstrukturen von Kunststoffen analysiert
werden, um unter anderem ihre Recyclingfähigkeit einschätzen zu können –
und wie eine „grüne Chemie“ aufgezogen wird, die nicht in Konkurrenz zur
Nahrungsmittelproduktion steht.

Bielefeld (hsbi). Weißes Hemd mit hochgekrempelten Ärmeln, in der Hand
einen sogenannten Zug-Knochen aus weißem Kunststoff und im Hintergrund
einen Bildschirm voller Graphen und Diagramme, rechts daneben ein
kompliziert aussehendes Gerät, das an ein Mikroskop erinnert – insgesamt
ein eher ungewöhnliches Setting für Prof. Dr. Tim Kampe. Er lehrt
Allgemeine BWL an der Hochschule Bielefeld (HSBI), ist Wirtschaftsprüfer
und Steuerberater und engagiert sich für Unternehmensgründungen. Seit
Anfang 2023 ist er zudem Mentor der Forschungsgruppe Innovationsmanagement
im interdisziplinären Projekt InCamS@BI, dem Innovation Campus for
Sustainable Solutions. Das Ziel: InCamS@BI will eine Circular Economy,
also eine zirkuläre Wertschöpfung, für Kunststoffe in OWL schaffen – und
dabei den Transfer der HSBI modernisieren. Damit einhergehen soll eine
Verbesserung der Langlebigkeit und Robustheit von Kunststoffprodukten
sowie eine ressourcenschonende Herstellung. Das Projekt besteht insgesamt
aus sieben Forschungsgruppen, in denen Technologiescouts und Referentinnen
und Referenten mit Mentorinnen und Mentoren gemeinsam an Lösungen
arbeiten. Dabei sind einige im Creative Lab tätig, in dem die Ideen
generiert, und einige im Innovation Lab, in dem diese weiterentwickelt
werden sollen.

Heute ist Kampe gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen aus dem Projekt zu
Gast in den Laboren der Experimentalphysik an der Universität Bielefeld.
Das Labor, in dem sich die Gruppe trifft, gehört zur InCamS@BI-
Forschungsgruppe Analytik und Materialentwicklung. Gastgeber für ihre
Kolleginnen und Kollegen sind Prof. Dr. Andreas Hütten und Prof. Dr. Dario
Anselmetti. „Das Gebäude hier ist gebaut wie ein Bunker. Die Decken sind
einen Meter dick, damit die Magnetfelder nicht gestört werden und sich
Vibrationen von Straßenbahn und Baustelle nicht übertragen – denn das wäre
fatal für unsere sehr genauen Messungen“, erklärt Hütten. Neben den
Mentoren Kampe, Anselmetti und Hütten sind auch Prof. Dr. Sonja Schöning,
Physikerin, Prof. Dr. Harald Gröger, Chemiker, sowie Melanie Wilde,
Projektleitung und Soziologin, vor Ort. Hütten und Anselmetti zeigen ihren
fachfremden Kolleginnen und Kollegen, welche Potenziale sich in den
Laboren der Experimentalphysik für das Projekt bieten.

Kunststoffe als wertvolle und vor allem wiederverwendbare Ressourcen
betrachten

Am Rasterkraftmikroskop zeigt Andreas Hütten der Gruppe, wie
Oberflächenstrukturen analysiert werden – zum Beispiel die Oberfläche des
Zug-Knochens.
„Aus der Produktsicht haben Kunststoffe eine enorme Vielzahl positiver
Eigenschaften – das erklärt den Erfolg dieser Materialgruppe“, so Sonja
Schöning. Allerdings schaut die Produktentwicklung derzeit noch zu wenig
darauf, wie es mit den Kunststoffen am Ende des Produktlebenszyklus
weitergeht. Der unbefriedigende Status Quo ist ein umständliches Recycling
von Kunststoffen, bei dem die Wiederverwertung je nach Material
anspruchsvoll oder gar nicht möglich ist. „Deshalb sehen wir den größten
Stellhebel von InCamS@BI darin, Kunststoffe als wertvolle Rohstoffe zu
betrachten, die von Beginn an im Sinne der zirkulären Wertschöpfung
entwickelt, designt, produziert und weiter- bzw. wiederverwendet werden“,
erklärt die Leiterin des Innovation Labs eines der Ziele des Projekts.

Innovationen ermöglichen

Tim Kampe kennt die Sicht der Wirtschaft: „Für die Unternehmen ist es eine
Herausforderung, das Thema ganzheitlich zu betrachten, da ihnen oft
Ressourcen und teilweise auch das Know-how fehlen.“ Sie wissen daher oft
nicht, wo sie beginnen sollen und haben keine Mittel, Innovationen zu
entwickeln, die den Einstieg in eine Circular Economy ermöglichen. „Da
besteht Bedarf nach Unterstützung, beispielsweise wenn die
Produktentwicklung kundenorientiert erfolgen soll. Es ist immer eine
Herausforderung, im Innovationsprozess die verschiedenen Perspektiven zu
erfassen, zusammenzubringen und schlussendlich auch zu berücksichtigen“,
berichtet der Wirtschaftsexperte.

Die Aufgabe von Kampe und dem Team Innovationsmanagement ist es, solche
Innovationen zu ermöglichen. Mit Kreativität wollen sie Unternehmen beim
Finden und Umsetzen neuer Lösungen unterstützen. „Transfer sollte weniger
ein ‚Wie bekommen wir das Wissen aus den Hochschulen in die Unternehmen?‘
sein, sondern mehr ein ‚Wo und wie finden wir Unternehmen, mit denen wir
gemeinsam Wissen hervorbringen können?‘“, lautet Kampes Standpunkt. „Wir
wünschen uns, dass die HSBI von Unternehmen als Ressource für
Innovationsentwicklung gesehen wird – dafür müssen und möchten wir uns
jetzt entsprechend positionieren.“

Das subatomare Level

Die Gruppe zieht weiter: Im nächsten Raum ist ein Gerät zu sehen, dass aus
zahlreichen Stahlrohren besteht. Die Oberfläche glänzt. An einigen Stellen
lassen kleine Fenster einen Blick in das Innere zu. Mit speziellen
Greifzangen, den sogenannten Wobble-Sticks, kann man eine Probe von einer
Unterdruckkammer in die nächste schleusen. Insgesamt vier Kammern gibt es,
in jeder sinkt der Druck weiter, bis die Probe schließlich in der
Messkammer ankommt. Dort gibt es nahezu keinen Sauerstoff mehr und vor
allem keine Feuchtigkeit. Perfekte Bedingungen, um die subatomare
Auflösung der Oberflächenstruktur von Kunststoffen zu analysieren.

Einige der InCamS@BI-Mentorinnen und Mentoren kennen sich schon aus
anderen Projekten: Sonja Schöning und Andreas Hütten haben beispielweise
schon im CiMT, dem Centrum für interdisziplinäre Materialforschung und
Technologieentwicklung, gemeinsam an der Alterung von
Kunststoffoberflächen geforscht. „Unser Fokus lag dabei auf Polypropylen-
Werkstoffen. Jetzt möchten wir sozusagen unsere Datenbank erweitern und
auch die Alterung anderer Kunststoffe untersuchen. Gemeinsam mit den
Forschenden aus der organischen Chemie der Universität Bielefeld haben wir
die Möglichkeit, hochauflösende Analytik sowohl aus chemischer als auch
physikalischer Sicht durchzuführen. Das Wissen über die Alterungsprozesse,
und auch über die Rolle der zugefügten Additive, wollen wir Unternehmen
zur Verfügung stellen“, so Hütten.

Harald Gröger, der sich schon seit vielen Jahren mit „grüner Chemie“
beschäftigt, sieht eine Schlüsselfrage in der gezielten Nutzung einer bio-
basierten Rohstoffbasis für die Kunststoffproduktion: „Welche neuen
Verfahren zur Herstellung und zum Abbau von Kunststoffen gibt es? Wie
können wir Kunststoffe aus nachwachsenden Rohstoffen in nachhaltiger Weise
herstellen? Und: Wie können wir diese auf nachwachsenden Rohstoffen
basierenden Kunststoffe ökonomisch im industriellen Maßstab produzieren?“
Eine weitere Aufgabe: Kunststoffe aus nachwachsenden Rohstoffen müssen für
viele Anwendungsfelder dieselben Eigenschaften aufweisen, wie die
aktuellen – sonst können sie von den Unternehmen oft nicht verwendet
werden. Die Herausforderung liegt hier zusätzlich darin, bei bio-basierten
Rohstoffen auf Nutzpflanzen zu verzichten, die zur
Nahrungsmittelherstellung verwendet werden.

„Wir wollen homogene disziplinäre Denkmuster durchbrechen“

Um ein gemeinsames Verständnis für die Inhalte und die Teammitglieder zu
gewinnen, ist auch Melanie Wilde heute das erste Mal in einem waschechten
Labor. Wilde ist Soziologin und hat zusätzlich Psychologie und Informatik
studiert – für ihre Forschung brauchte sie keine komplizierten Geräte,
Reinräume oder Apparaturen. Jetzt ist sie Projektleiterin. Bei ihrer
aktuellen Aufgabe hilft ihr akademischer Hintergrund: Ihr Fokus lag auf
Transformationsprozessen und deren Wechselwirkungen – und genau das ist
das Ziel des Projekts: eine gemeinsame Veränderung herbeizuführen.
„Soziologie beschäftigt sich mit Strukturen. Sie betrachtet Prozesse auf
unterschiedlichen Ebenen, was wir auch im Projekt brauchen – denn der
Wandel hin zur zirkulären Wertschöpfung kann nur gelingen, wenn alle
Ebenen sich beteiligen. Die großen, wie Wissenschaft, Wirtschaft und
Gesellschaft, aber eben auch jede einzelne Person.“ Für Wilde ist ganz
klar die Interdisziplinarität der Schlüssel zum Erfolg von InCamS@BI: „Die
Diversität der Forschenden und wirtschaftlichen Kooperationspartner
erlaubt uns, homogene disziplinäre Denkmuster zu durchbrechen und
innovative Lösungen für eine Kreislaufwirtschaft der Kunststoffe zu
entwickeln.“

Trial and Error

In allen Gesprächen heute klingt immer wieder durch: Dieses Projekt wird
agil gedacht. Das sogenannte „Trial and Error“, also ausprobieren,
validieren, überarbeiten und neu denken soll hier nicht nur auf dem Papier
stehen, sondern in vielen Formaten umgesetzt werden. Dass heute so viele
verschiedene Disziplinen zusammengekommen sind, die Spaß an der
gemeinsamen Arbeit haben, ist ein guter Anfang.

Weitere Informationen

Mit InCamS@BI, dem Innovation Campus for Sustainable Solutions,
positioniert sich die HSBI als innovative Transferakteurin im Feld der
Kreislaufwirtschaft. In dem fächerübergreifenden Projekt werden Ideen
generiert und Lösungen entwickelt, um Kunststoffe und deren Handhabung für
eine Kreislaufwirtschaft zu optimieren. Mit innovativen Formaten und einem
interdisziplinären Team gestaltet InCamS@BI den Austausch zwischen
Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft. Es ist das erste Projekt, in
dem forschungsbasierte Transferstrukturen systematisch entwickelt,
aufgebaut und erprobt werden. InCamS@BI wird im Rahmen der Bund-Länder-
Initiative „Innovative Hochschule” von 2023 bis 2027 gefördert.
https://hsbi.de/incamsbi