Dr. Dominik Gronarz: Innovationen “Made in Sachsen” – Europas führendes Cluster für Organische Elektronik

Organic Electronics Saxony (OES) ist Europas führendes Innovationscluster für organische, flexible und gedruckte Elektronik, das als Verein am 6. Oktober 2008 von sieben Unternehmen und drei Forschungsinstituten aus der Branche Organische Halbleiter gegründet wurde.

OES versteht sich als technologische Austauschplattform und vereint die führenden sächsischen und mitteldeutschen Akteure in dieser rasant wachsenden Technologie. Das Netzwerk fördert den gezielten Know-how-Transfer von der universitären Grundlagenforschung über Materialentwicklung, Anlagen, Bauelemente bis zu Endprodukten. Mit über 30 Mit­­gliedern, die über 2.000 Mitarbeiter beschäftigen (Stand Januar 2015), zählt OES technologisch und wissenschaftlich wie auch hinsichtlich der Abdeckung der Wertschöpfungs­­kette und der Anzahl an mittelständischen Unternehmen zu den weltweit führenden Clustern für organische, flexible und gedruckte Elektronik.

Über organische Elektronik. Im Gegensatz zur klassischen Elektronik ist organische Elektronik ultradünn, extrem leicht, transparent, flexibel und hat eine exzellente Umwelt­­bilanz. Dadurch sind völlig neue Anwendungen möglich. Das Design und die Funktion von bekannten elektronischen Geräten wird sich nachhaltig verändern können. Organische Elektronik wird mittlerweile schon kommerziell eingesetzt, z. B. in Form von OLED (organische Leuchtdioden) Displays für Smart­­phones und TVs, die besonders brilliante Bilder liefern. Hersteller arbeiten daran, dass diese Anwendungen dank Organik zukünftig sogar faltbar sein können. Für weitere organische Bauteile wie Solarzellen, OLED-Beleuchtung, Sensoren oder Batterien soll der technologische Reifegrad für die Massenproduktion in Zukunft erreicht werden. Künftig werden auch Anwendungen im Automobilbau, in der Medi­zintechnik, Sicherheitstechnologie, Aeronautik, Health Care, Architektur und im mobilen Einsatz fokussiert.

Nationale und internationale Position der sächsischen Organischen Elektronik.
Für ihre exzellenten Forschungs- und Entwicklungsarbeiten wurden aus dem Kreis der OES­­Mitglieder die drei Wissenschaftler Karl Leo vom Institut für Angewandte Photophysik, TU Dresden, Jan Blochwitz-Nimoth von Novaled und Martin Pfeiffer von Heliatek mit der höchs­ten deutschen wissenschaftlichen Auszeichnung geehrt. Sie erhielten 2011 vom Bundespräsidenten den Deut­schen Zukunftspreis für ihre Arbeiten zum Thema „Orga­nische Elektronik – mehr Licht und Energie aus hauchdünnen Molekülschichten“. Darüber hinaus ist OES 2014 vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Rah­­men der „go-cluster“-Exzellenzmaßnahme ausgezeichnet worden. OES hat zudem das europäische Bronze-Label von der European Cluster Excellence Initiative (ECEI) für Clustermanagement erhalten.

Im Projekt flex+, einer BMBF-Initiative, erarbeitet OES in Zusammenarbeit mit den Fraunhofer FEP und IAP ein Gesamtkonzept zur flexiblen Elektronik. Ziel des Vor­­habens ist der Aufbau einer Organisationsstruktur mit einem „Open-Innovation“-Charakter, um neue Anwen­dungen und Märkte für die flexible Elektronik zu erschließen.

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2015 zählte OES zu den Gewinnern der BMBF-Initiative „Internationalisierung von Spitzenclustern, Zukunfts­projekten und vergleichbaren Netzwerken“. Ziel dieses Vorhabens ist die Kommerzialisierung der organischen Elektronik in Deutschland. Im Zusammenspiel mit führenden Akteuren aus Cambridge (UK) und Yonezawa (Japan) soll das technologische Know-how in Sachsen an Schlüsselstellen ergänzt werden. Durch die Zusammen­­arbeit mit branchenfremden Akteuren aus dem Auto­mobil­­bau, Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik, Sich­er­­heits­­technologie und weiteren Branchen soll der er­forder­liche Reifegrad der Bauteile erzielt und ein nach­­haltiger Nutzen für die deutsche Industrie gesichert werden.

Im europäischen Kontext fördert OES im Rahmen der EU-Projekte COLAE und LightJumps den Techno­logie­transfer und die Kommerzialisierung der organischen Elektronik. Gemeinsam mit 31 weiteren europäischen Hoch­­technologieclustern plant OES im beantragten EU­­Projekt „EEInnovation“ die Kommerzialisierung neu­­artiger elektronischer Bauelemente, der sog. „emerging electronic technologies“.

Leuchttürme im OES-Netz­werk.
Weltweit führend in der Entwicklung und Fertigung glasfreier, flexibler elektrophoretischer Displays (EPD), hat Plastic Logic Germany den Produktionsprozess erfolgreich in seiner Dresd­ner Fabrik industrialisiert. Das Un­­ter­­­­nehmen vertreibt ein umfangreiches Sortiment an hoch­­quali­­tativen Kunststoffdisplays, die sich bereits im Markt be­­währt haben. Diese formbaren, im hellen Sonnen­schein lesbaren Displays sind ultradünn, be­­sonders leicht sowie äußerst stromsparend und bieten enorme Vor­­teile ge­genüber herkömmlichen Displays, da sie extrem robust und langlebig sind.

Die Heliatek GmbH befasst sich mit der Forschung, Ent­­wicklung und Produktion von flexiblen organischen Solar­­folien. Als Technologieführer im Bereich der Orga­­­­nischen Photovoltaik (OPV) hält Heliatek den Weltrekord in der Zelleffizienz mit 12 Prozent. Die Technologie ermöglicht eine extrem kostengünstige und effiziente Rolle-zu-Rolle ­­Pro­­duktion von großflächigen Modulen auf kosten­­güns­­tigen, flexiblen Substraten unter Verwendung von wohl­definierten, nicht-polymeren organischen Materialien mit hoher thermischer und photochemischer Stabilität.

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Novaled GmbH ist weltweit führend im Bereich von OLED Materialien und -Technologien. Das Unternehmen hat sich auf hocheffiziente OLED-Strukturen mit langer Le­­bens­­dauer spezialisiert und bietet Herstellern von orga­­­­nischer Elektro­­nik eine einzigartige Kombination von organischen Materialien und Know-how. Novaled ist gegen­­­­wärtig weltweit das einzige Unternehmen in der OLED-Industrie mit Dotierungs-Materialien und -Technologien in der Massenproduktion von Displays.

Die 3D-Micromac AG ist der führende Spezialist für Laser­­mikrobearbeitung. Das Unternehmen entwickelt Verfahren, Maschinen und komplette Anlagen auf höchstem technischem Niveau.

Creaphys bietet umfassendes Know-how auf den Ge­­bieten der Beschichtungsverfahren zur Herstellung orga­­nischer Dünnschichten (u.a. für organische Leucht­dioden und Solar­­zellen), der organischen Opto-Elektronik (Plastic Elec­­tronics) und hochreiner Materialien für zukünftige Display- und Photo­voltaikanwendungen.

Das Fraunhofer Ins­­titut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP bietet ein breites Spektrum an Forschungs-, Entwick­lungs- und Pilotfertigungsmöglichkeiten, insbesondere für die Behandlung, Sterilisation, Strukturierung und Ver­edelung von Oberflächen sowie für OLED-Mikrodisplays, organische und anorganische Sensoren, optische Filter und flexible OLED-Beleuchtung.

Das IAPP (Institut für Angewandte Photophysik), ein Institut der Technischen Universität Dresden, weist große Expertise bei der Untersuchung physikalischer Eigenschaften organischer Moleküle und deren Einsatz in organischen, opto­­elektronischen Bauelementen wie organischen Leucht­dioden (OLEDs), organischen Solarzellen und Transistoren auf. Die Themenfelder decken die Synthese geeigneter Materialien sowie die Untersuchung ihrer molekularen Eigenschaften bis hin zu der Präparation und elektrooptischen Charak­terisierung der verschiedenen Bauelemente ab.

DrDr. Dominik Gronarz
Der Autor ist seit der Gründung in 2009 Geschäftsführer des Netzwerks Organic Electronics Saxony. Zuvor war er am IAPP (Institut für Angewandte Photophysik, TU Dresden) bei Prof. Karl Leo verantwortlich für die Projektkoordination mehrerer nationaler und europäischer Forschungsprojekte. Von 2000 bis 2004 arbeitete er als Gründer- und Innovationscoach bei Dresden exists, der Gründungsinitiative der TU Dresden, und unterstützte die naturwissenschaftlichen Ausgründungen aus der Universität und dem Dresdner Umfeld.