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Vorlage - 131/2023
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Antrag der Verwaltung
1. Der Ausschuss für Bildung und Finanzen nimmt den Bericht zur Kenntnis.
2. Der finanziellen Beteiligung des Ostalbkreises an zwei Stiftungsprofessuren im Bereich Photonik an der Hochschule Aalen für eine Laufzeit von fünf Jahren beginnend ab dem Jahr 2024 mit 107.000 Euro pro Jahr wird zugestimmt.
3. Die Mittel sind entsprechend in der Haushaltsplanung sowie der mittelfristigen Finanzplanung zu berücksichtigen.
Sachverhalt/Begründung
In der Sitzungsvorlage 168/2022 wurde dem Ausschuss für Bildung und Finanzen die Transformations- und Innovationsoffensive „Fit für die Zukunft“ der Landkreisverwaltung dargestellt. Die Offensive fasst eine Reihe von strategischen Maßnahmen und Projekten mit einem Gesamtvolumen von 11,1 Mio. Euro zusammen, die in dem Zeitraum 2022 bis 2027 im Rahmen von drei Schwerpunkten: „Digitalisierung/Künstliche Intelligenz“, „Dekarbonisierung/Klima“ und „Demografie“ umgesetzt werden sollen. Im Rahmen des Aktionsfeldes „Digitalisierung/Künstliche Intelligenz“ kündigt die Sitzungsvorlage 168/2022 die Umsetzung von einer Reihe von Maßnahmen zur Stärkung der relevanten Transformations- und Innovationsinfrastrukturen an. Dazu gehört neben der Unterstützung der wirtschaftsnahen Dienstleistungsangebote des Digitalisierungszentrums Ostwürttemberg (digiZ) auch die Weiterentwicklung der anwendungsorientierten Forschung an der Hochschule Aalen. Letzteres wird im Rahmen der Beteiligung des Landkreises an der Einrichtung der KI-Werkstatt Mittelstand sowie der Beteiligung an der landesweiten KI-Allianz umgesetzt. Bei der letzten der gelisteten Maßnahmen im Rahmen des Aktionsfeldes „Digitalisierung/KI“ handelt es sich um die Einrichtung von zwei Stiftungsprofessuren „KI/Photonik/ Die Beschlussfassung der Sitzungsvorlage 168/2022 hält dabei fest, dass die im Rahmen der Transformations- und Strukturoffensive geplanten Maßnahmen im Einzelfall gesondert – nach inhaltlicher Konkretisierung – zur Beschlussfassung vorzulegen sind. Diese Sitzungsvorlage erläutert die Verortung der Stiftungsprofessuren im Rahmen der gesamtregionalen Entwicklungsstrategie des Ostalbkreises, unter Bezugnahme auf die grundlegende Ausrichtung der landesweiten Struktur-, Innovations- und Förderpolitik. Des Weiteren werden die inhaltliche Ausgestaltung und geplante organisatorische Umsetzung der zu etablierenden Professuren dargelegt. Zum innovationspolitischen Ansatz des Landes Baden-Württemberg Die Kernelemente der baden-württembergischen Innovationspolitik werden in dem landesweiten Dachkonzept der „Innovationsstrategie Baden-Württemberg“ – aktuell in ihrer Fort‑ Die Innovationsstrategie greift dabei mit dem Ansatz der intelligenten bzw. „strategischen Spezialisierung“ eine sogenannte place-based policy auf. Dabei fokussiert sich die Förderung auf vorhandene regionale Stärken und Entwicklungspotenziale. Dieser Ansatz trägt der Erkenntnis Rechnung, dass ein Versuch, Technologien in Regionen zu entwickeln, in denen die kritische Masse an notwendigen Ressourcen nicht vorhanden ist, mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht zu den gewünschten Ergebnissen führt. Die Innovationspolitik zielt daher darauf ab, die regionalen Portfolios der technologischen Stärken und Kernbranchen zu identifizieren, um sie ggf. mit neuen technologischen Möglichkeiten zu verknüpfen und dadurch neue Wertschöpfungspotenziale zu erschließen. Die Innovationsstrategie des Landes setzt damit auf das Instrument der „Stärkung der Stärken“ und definiert zugleich Zukunftsfelder, innovative Kerne und Schlüsseltechnologien, welche die Spezialisierungsfelder des Landes bilden und im Rahmen der Innovationspolitik des Landes prioritär adressiert werden sollen. Die KI/Digitalisierung zählt dabei innerhalb der Innovationsstrategie zu den „Zukunftsfeldern“, die Photonik zu den „Schlüsseltechnologien mit Relevanz für alle Wirtschaftssektoren“ und damit zu den Förderschwerpunkten des Landes. Photonik als Schlüsseltechnologie mit erheblicher wirtschaftlicher Hebelwirkung Die Basistechnologie der Photonik kann in vielen Technologiefeldern – von der Sensorik, Messtechnik und Elektronik über die Biotechnologie und Life Science/Medizintechnik bis hin zum Quantencomputing – nutzbringend eingesetzt werden. Daher wird die Photonik nicht nur auf der Landesebene, sondern auch auf der Bundes- und EU-Ebene als „Schlüsseltechnologie“ definiert. So listetet die EU-Kommission in der „Neuen Industriestrategie für Europa“ die Photonik als eine der elf „Schlüsseltechnologien“ (key enabling technologies), „die für die industrielle Zukunft Europas strategisch wichtig sind“. Die Bundesregierung bezeichnet die Photonik in der „Zukunftsstrategie Forschung und Innovation“ – dem zentralen Strategiedokument zur Festlegung der Prioritäten der Forschungs- und Innovationspolitik der Bundesregierung in der aktuellen Legislaturperiode – als eine „Schlüsseltechnologie des digitalen Wandels“, in der Deutschland eine „weltweit führende Stellung erreichen und ausbauen“ will. Regionale Bedeutung der Schlüsseltechnologie Photonik Die Region Ostwürttemberg ist mit dem Cluster „Photonic Valley Ostwürttemberg“ bereits heute sehr stark im Bereich Photonik positioniert. Das regionale Cluster zählt über 60 Unternehmen mit mehr als 10.000 Mitarbeitenden und wird sowohl durch international tätige und weltmarktführende Unternehmen wie Carl Zeiss AG und HENSOLDT Optronics GmbH als auch durch zahlreiche innovative kleine und mittlere Unternehmen (KMU) geprägt. Das landesweite Innovationsnetz für Optische Technologien Photonics BW e. V. hat seinen Sitz in der Region und fungiert als branchenübergreifende Plattform für den intensiven fachlichen Austausch rund um die Photonik und Quantentechnologien. Die Sonderauswertung des Prognos-Zukunftsatlas für den Ostalbkreis, von der zuletzt in der Sitzungsvorlage 112/2023 berichtet wurde, verdeutlicht die starke regionale Spezialisierung des Ostalbkreises in der Zukunftsbranche „Herstellung von Datenverarbeitungsgeräten, elektronischen und optischen Erzeugnissen“ und damit in der Schlüsseltechnologie Optik/Photonik. Der Ostalbkreis zählt in der Auswertung des Prognos-Instituts zu den bundesweit TOP 20 Standorten dieses Technologiefelds und weist in dieser Technologie besonders hohe Wachstumsraten der Beschäftigung auf. Photonik an der Hochschule Aalen Die Hochschule Aalen – Technik und Wirtschaft (HSAA) zählt mit über 5.000 Studierenden und 160 Professuren zu den forschungsstärksten Hochschulen für angewandte Wissenschaften in Deutschland. Aufbauend auf ihren Stärken hat die Hochschule Aalen zwei profilbildende Forschungsschwerpunkte etabliert: (1) Photonik und (2) Neue Materialien und Fertigungstechnologien. Erklärtes Ziel der Hochschule ist es, beide Schwerpunkte in Forschung, Transfer sowie Lehre und Weiterbildung unter Berücksichtigung der regionalen Randbedingungen und Bedarfe weiterzuentwickeln und zukunftsfähig aufzustellen. Am Forschungsschwerpunkt Photonik maßgeblich beteiligt sind das Zentrum für Optische Technologien (ZOT) der Fakultät Optik und Mechatronik sowie das LaserApplikationsZentrum (LAZ) der Fakultät Maschinenbau und Werkstofftechnik. Während am ZOT grundlagen- und anwendungsorientierte Forschung in den Bereichen Optik-Technologie und Robotik, Licht-Materie-Wechselwirkung und Laser, Mikro- und Nanophotonik, Biophotonik sowie Optoelektronik durchgeführt wird, beschäftigt sich das LAZ mit der Lasermaterialbearbeitung innovativer Werkstoffe und neuen Verfahren zur Lasermaterialbearbeitung. Der Forschungsschwerpunkt „Neue Materialien und Fertigungstechnologien“ wird u. a. durch das renommierte Institut für Materialforschung Aalen (IMFAA) der Fakultät Maschinenbau und Werkstofftechnik geprägt. Das IMFAA betreibt erkenntnisorientierte und angewandte Forschung in der Materialprozesstechnik und Materialanalytik. Dabei ist es spezialisiert auf die Herstellung, Charakterisierung und Prüfung von Materialien und Bauteilen für ressourceneffiziente Mobilität, erneuerbare Energien, additive Fertigung sowie Machine Learning und Industrie 4.0. Mit der Etablierung und Berufung beider Stiftungsprofessuren verfolgt die Hochschule Aalen das Ziel, ihre Forschungsstärke auf dem Gebiet der Photonik auszubauen und den regionalen Transfer innovativer Forschungsergebnisse auf dem Gebiet der Schlüsseltechnologie Photonik zu unterstützen. Durch die Etablierung der Professuren soll eine spürbar höhere Wirksamkeit der Forschungsaktivitäten erzielt, die (inter-)nationale Sichtbarkeit der Photonikforschung und -industrie erhöht und die Attraktivität der Region für weitere Kooperationspartner sowie Nachwuchskräfte und qualifizierte Fachkräfte gesteigert werden. Zudem ist zu erwarten, dass weitere Anwendungsbereiche der Photonik für Unternehmen in der Region erschlossen werden. Stiftungsprofessuren Stiftungsprofessuren sind Professuren, die zunächst nicht bzw. nicht ausschließlich aus dem Grundhaushalt einer Hochschule finanziert werden. Die Finanzierung übernimmt ein Drittmittelgeber. Dies kann z. B. ein Unternehmen, eine Stiftung, eine Kommune oder auch eine Privatperson sein. Stiftungsprofessuren werden für einen festgelegten Zeitraum finanziert. Dieser umfasst üblicherweise zwischen fünf und zehn Jahren. Danach können sich weitere Förderperioden anschließen. Die Hochschule Aalen sichert zu, die Stiftungsprofessuren nach Ende der geplanten fünfjährigen Finanzierung in Regelprofessuren zu überführen. Stiftungsprofessuren werden im Rahmen eines regulären Berufungsverfahrens besetzt. Hierbei gelten die Vorgaben des Landeshochschulgesetzes. Inhaltliche Ausgestaltung der Stiftungsprofessuren an der Hochschule Aalen Der Bereich Lasermaterialbearbeitung am LAZ soll durch die Einrichtung der Stiftungsprofessur „Lasermaterialbearbeitung" gestärkt werden. Dabei stehen innovative Werkstoffe aus der Gruppe der Metalle und Kunststoffe im Fokus, die mit Lasern bei Wellenlängen im industriell üblichen Bereich von 1 µm, den frequenzverdoppelten (0,5 µm) und -verdreifachten Regimen (0,33 µm) sowie für neue Bearbeitungsverfahren im 2 µm-Bereich vorteilhaft bearbeitet werden können. Anwendungsbereiche lassen sich u. a. bei den zahlreichen Unternehmen im Bereich Maschinenbau der Region finden. So kann die Lasermaterialbearbeitung als Querschnittstechnologie insbesondere für die anwendungsnahe Forschung im Bereich von Batteriesystemen oder bei der Komponentenherstellung für die Wasserstofftechnologie verwendet werden. Im Fokus der Forschung steht die Wechselwirkung Licht-Materie bei der Lasermaterialbearbeitung und die Entwicklung sich daraus ergebender Prozessstrategien für laserbasierte Fertigungsverfahren für innovative Materialien (Glas, Keramik) und mit innovativen Lasersystemen. Die neuen Lasersysteme sollen dabei entweder von innovativen Unternehmen oder in Kooperation mit Forschungsinstituten, wie zum Beispiel dem ZOT in Aalen oder dem Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB) mit Außenstelle in Oberkochen, genutzt werden. Zum anderen soll die Photonik am ZOT durch die Stiftungsprofessur „Optical Microsystems for Sensing and Quantum Technology" weiterentwickelt werden. Sie soll als anwendungsorientierte Professur mit dem Schwerpunkt Quantensensorik ausgestaltet werden. Die Überführung der Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung der Quantenmechanik in anwendungsnahe Ergebnisse wurde 2022 mit dem Physik-Nobelpreis honoriert. Die Überführung in die Messtechnik durch etablierte Firmen in unserer Region oder durch Start-ups steht unmittelbar vor dem Durchbruch und soll mit dieser Stiftungsprofessur auch in der Region Ostwürttemberg und insbesondere in Aalen ermöglicht werden. Regionale Kooperationsverflechtungen Ein wichtiger Aspekt der Implementierung beider Stiftungsprofessuren ist die Stärkung des Photonik-Ökosystems im Ostalbkreis. Mit der Etablierung der Spitzenforschungsinfrastruktur des Fraunhofer-Instituts für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB)/Außenstelle Oberkochen wird die komplementäre Zusammenarbeit und das technologische Zusammenspiel zwischen dem Fraunhofer IOSB am Standort Oberkochen und der Hochschule Aalen gestärkt. Themen, die großes Potenzial für eine engere Zusammenarbeit bieten, sind die additive Fertigung von Mikrolinsen, die Lasermaterialbearbeitung und die Politur von Glas zur Modifikation von Glasfasern sowie angewandte Quantensensorik. Am Standort Oberkochen entsteht in den kommenden Jahren dank der finanziellen Unterstützung durch die Stadt Oberkochen Spitzenforschungsinfrastruktur zur industriellen Glasfaserentwicklung, mit einem dedizierten Labor zur Glasbearbeitung, Glasdotierung und Glasformung, Mess- und Analyselabore sowie eine angegliederte Forschungsgruppe. Geplant ist die Einbindung des Fraunhofer-Forschungsleiters in Oberkochen in die Hochschule Aalen im Rahmen einer gemeinsamen Berufung nach dem „Berliner Modell“. Die berufene Person wird an der Hochschule beschäftigt und übernimmt neben Prüfungs- und Lehraufgaben an der Hochschule Forschungs- und Leitungsaufgaben an der außerhochschulischen Forschungseinrichtung. Schaubild: Das Konzept der Stiftungsprofessuren Photonik an der Hochschule Aalen in Kooperation mit dem Fraunhofer IOSB/Außenstelle Oberkochen
Laufzeit und Finanzierung
Die Stiftungsprofessuren werden zunächst für einen Zeitraum von fünf Jahren eingerichtet. Die Hochschule Aalen sichert zu, die Stiftungsprofessuren nach Ende der Finanzierung in Regelprofessuren zu überführen. Der Zeitplan für die Etablierung der beiden Stiftungsprofessuren sieht folgende Prozessschritte vor:
Quartal 3/2023 Gremienarbeit an der Hochschule Quartal 4/2023 Ausschreibung der Professuren, Berufungsverfahren Jahr 2024 Besetzung der Professuren 2024-2028 Fünfjähriger Förderzeitraum der Stiftungsprofessuren
Die Gesamtkosten für den fünfjährigen Zeitraum 2024-2028 belaufen sich in Summe auf 3,2 Mio. Euro und setzen sich wie folgt zusammen: - 2 Stiftungsprofessuren (W2) - 2 wissenschaftliche Mitarbeiterinnen bzw. Mitarbeiter (E13) - Sachmittel - anteilige Investitionskosten für Geräte / Ausstattung
Die Finanzierung soll gemeinsam durch die Stadt Aalen, die Stadt Oberkochen, den Landkreis Ostalbkreis sowie Unternehmen erfolgen. Die Stadt Aalen hat in der Sitzung des Gemeinderats am 26.01.2023 der finanziellen Beteiligung an der Finanzierung der Stiftungsprofessuren beginnend mit dem Jahr 2024 mit insgesamt 533.335 (106.667 Euro pro Jahr) zugestimmt. Die Stadt Oberkochen fasste den Beschluss zur anteiligen Beteiligung an der Finanzierung der beiden Stiftungsprofessuren von 535.00 Euro, in Teilbeträgen von jeweils 107.000 Euro in den Haushaltsjahren 2024-2028 in der Gemeinderatsitzung vom 22.05.2023. Die Unternehmen haben ebenfalls eine anteilige Finanzierung der beiden Stiftungsprofessuren zugesagt.
Die anteiligen Finanzierungskosten für den Ostalbkreis belaufen sich ebenfalls auf 535.000 Euro über den Zeitraum von fünf Jahren (107.000 Euro pro Jahr). Damit ergibt sich in der aktuellen Kalkulation eine Reduzierung der Fördersumme gegenüber der mittelfristigen Planung der Zukunftsprojekte im Rahmen der Initiative „Fit für die Zukunft“ (Sitzungsvorlage 168/2022). Im Jahr 2022 ging die Landkreisverwaltung zunächst von den anteiligen Finanzierungskosten für den Ostalbkreis von 160.000 Euro pro Jahr aus.
Gesamtbetrachtung und Bewertung:
Mit der Etablierung und Berufung beider Stiftungsprofessuren verfolgt die Hochschule Aalen das Ziel, ihre Forschungsstärke auf dem Gebiet der Photonik auszubauen und den regionalen Transfer innovativer Forschungsergebnisse auf dem Gebiet der Schlüsseltechnologie Photonik zu unterstützen. Der bereits erreichte Technologiestand und dessen Anwendungsmöglichkeiten sollen dabei erweitert werden, die relevanten Technologien für ein breites Anwendungsfeld erschlossen werden und neueste Grundlagenerkenntnisse in die industrielle bzw. gesellschaftliche Nutzung überführt werden.
Unmittelbar mit diesem Ziel verbunden ist das Bestreben der Landkreisverwaltung, das gesamte regionale Photonik-Ökosystem zu stärken und nachhaltige Forschungskooperationen zwischen der Hochschule, Wirtschaft und außerhochschulischen Forschungseinrichtungen entlang der unterschiedlichen Fragestellungen auszubauen, um so zur gesamtregionalen Entwicklung beizutragen. Die regionale Forschungslandschaft soll gestärkt und ihre Sichtbarkeit erhöht werden, um die notwendige Grundlage für die Akquise weiterer Fördermittel auf Landes-, Bundes- und EU-Ebene für die nächsten innovatorischen Schritte und für die Erschließung aller Anwendungspotenziale der Photonik für Wirtschaft und Gesellschaft zu erreichen.
Finanzierung und Folgekosten
107.000 Euro pro Jahr für einen Zeitraum von fünf Jahren, sind in den Haushaltsplänen der Jahre 2024-2028 vorzusehen.
Sichtvermerke
gez. Hahn, Leiterin der Stabsstelle 02 gez. Dr. Haverkamp, Stellvertretende Leiterin der Stabsstelle 02 gez. Kurz, Dezernat II gez. Dr. Bläse, Landrat
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