Holst Centre ist innovativ mit Elektronik auf Folie

Shirts mit Solarzellen, Armaturenbretter ohne Knöpfe: Elektronik auf Folie macht‘s möglich. Die Geschichte von Margreet de Kok, Senior Scientist beim Holst Centre in Eindhoven.

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Ein Shirt voller Solarzellen

Morgens fährt sie gut gelaunt zur Arbeit beim Holst Centre am High Tech Campus in Eindhoven. Margreet de Kok erfindet täglich neue Innovationen mit einer besonderen neuen Technologie: Elektronik auf Folie. Eine Geschichte aus Brabant über Zugentlastung, Shirts mit Solarzellen und gemeinnützige Innovationen.

Stellen Sie sich einen Campus voller Technologen vor. In einem bestimmten Gebäude, im zweiten Stock, befindet sich das Büro von Margreet de Kok. Als sie vor zwanzig Jahren bei Philips Research begann, war sie bereits von Anfang an ‚Senior Scientist‘. Eigentlich empfand sie die Bezeichnung ‚Senior‘ als Beleidigung – sie befand sich doch gerade erst am Anfang? Später erkannte sie, dass es ein Kompliment sein sollte. Und heute, im Jahr 2019, sagt Margreet, sie würde ihre Laufbahn sehr wahrscheinlich auch als Senior Scientist beenden. Das sagt sie mit frohem Blick. Mit Stolz, sogar.

Der Grund ihrer Freude und ihres Stolzes liegt vor ihr auf dem Tisch. Es sind Muster der Elektronik, die Margreet und ihre Kolleginnen und Kollegen entwerfen. Super-intelligente Elektronik, sodass man beispielsweise bereits im Notarztwagen Röntgenfotos machen kann. Sodass man Designkleidung tragen kann, in der Solarzellen verarbeitet sind. Sodass das Armaturenbrett des Autos auf Berührung reagiert (und man nie mehr Knöpfe drücken muss). Oder sodass man benachrichtigt wird, wenn der Blutdruck zu hoch ist, obwohl man noch nicht mal Beschwerden hatte. Zukunftsmusik? Für Margreet ist das Arbeitsalltag. Voller Leidenschaft erzählt sie darüber.

Foto: Peter van Trijen
Foto: Peter van Trijen

‚The future belongs to those who create it‘ steht in der Halle des Holst Centres.

High tech campus

‚The future belongs to those who create it‘ steht in der Halle des Holst Centres; einer Zusammenarbeit zwischen imec und TNO. ‚Open Innovation‘ ist das Motto, was bedeutet, dass Wirtschaft und Akademiker gemeinsam neue Sachen erfinden. Und dass tun sie mit einer – allerdings – innovativen Technik: Elektronik auf Folie.

Das verlangt eine Erklärung. Würde man den Computer aufschrauben (nur nicht wörtlich nehmen, denn machen Sie das bloß nicht!), dann findet man dort Platten/Platinen mit zahlreichen elektronischen Komponenten vor. Diese Elektronik sorgt dafür, dass der Computer kann, was er eben kann. Die Platinen sind nicht flexibel, und ziemlich groß. Die Elektronik von Margreet und ihren Kolleginnen und Kollegen ist genauso, aber auf flexibler und dehnbarer Folie. Kein anderer kann die Elektronik so dünn und so flexibel machen. Das Tolle an dieser Folie ist ihre Biegsamkeit. Als das Holst Centre vor zwölf Jahren gegründet wurde, steckte ‚Elektronik auf Folie‘ noch in den Kinderschuhen. Inzwischen haben Margreet de Kok und ihre 250 Kolleginnen und Kollegen diese Technik so weit entwickelt, dass sie weltweit gefragt ist.

Pflaster machen teure Messgeräte überflüssig

Zum Beispiel im Medizinsektor. Krankenhäuser interessieren sich sehr für die Verarbeitung von Elektronik auf Folie in Pflastern. Denn so ein Pflaster auf der Haut fühlt man kaum und die Elektroden in diesen Pflastern können verschiedene Aufgaben von großen, teuren Geräten (und den damit verbundenen Kabeln) übernehmen. Mit einem einzigen Pflaster lassen sich zum Beispiel Herzrhythmus, Atmung, Blutdruck sowie andere Körperfunktionen überwachen. „So hat man als Patient mehr Bewegungsfreiheit, außerdem kann man früher nach Hause entlassen werden. Denn auch Fernüberwachung ist möglich. Man hält keine Geräte besetzt, verkürzt den Klinikaufenthalt und senkt somit die Kosten.“

Ein anderes gutes Beispiel ist der Eindhovener Start-up Bambi, eine Initiative eines Kinderarztes vom Máxima Medisch Centrum (MMC) gemeinsam mit seinem Sohn, der Familie Bambang Oetomo. „Gemeinsam sind wir schon sehr weit, um unsere Technologie auf Folie bei Frühgeborenen anzuwenden. Wenn sie nicht mit zahlreichen Kabeln und Geräten verbunden sein müssen, können die Eltern sie einfach in festhalten.“

Holst Centre und Patente

Natürlich macht es Spaß, als Technologe neue Sachen und Anwendungen zu erfinden, aber die müssen sich natürlich auch verkaufen. Deshalb arbeitet man beim Holst Centre eng mit verschiedenen Unternehmen zusammen. Selbst würde man jedoch keine Produkte herstellen oder auf den Markt bringen. „Das ist eine bewusste Entscheidung, denn dann würden wir mit unseren Partnern konkurrieren“, sagt Margreet. „Sie müssen bei uns voller Vertrauen Technologien entwickeln können. So erhalten sie Zugang zu unserem intellektuellen Eigentum und zu den Patenten. Die kaufen sie von uns, danach begeben sie sich mit dem Produkt auf den Markt.“

Wer sind denn „sie“ eigentlich? Namen von Unternehmen darf Margreet leider nicht nennen, aber es ist kein Geheimnis, dass beispielsweise die großen Sportmarken an der Verwendung von Elektronik auf Folie in ihrer Kleidung interessiert sind. Das ergibt wertvolle Daten über die Funktion von Menschen; Daten, die einem – beispielsweise als Trainer einer Fußballmannschaft – helfen, Entscheidungen zu treffen: Wer ist der körperlich Fitteste? Wen stellt man also wann auf? „Jeder Mensch ist mal gut und mal weniger gut in Form. Je mehr man messen kann und je mehr man über den Verlauf in der Vergangenheit weiß, desto besser man das einschätzen kann.“

Auch das Verteidigungsministerium zeigt Interesse

Die Medizinbranche und die Sportbekleidungsmarken sind also wichtige Auftraggeber des Holst Centres. Aber wenn man so etwas Besonderes zu bieten hat wie Margreet und ihre Kolleginnen und Kollegen, dann wächst auch das Interesse. „Ich besuche so viele Orte und so viele unterschiedliche Welten!“ ruft Margreet begeistert aus. „Überall will man etwas entwickeln, um Probleme zu lösen. Es ist toll, wenn unsere Technologie dabei als Grundlage dienen kann.“ Im Pflegeheim will man zum Beispiel mehr über Störungen des Tages- und Nachtrhythmus der dort lebenden Menschen wissen. „Verarbeitet man unsere Technologie in Kleidung, kann man genau sehen, wie ein Körper auf Licht, Nahrung und sogar auf die angebotenen Aktivitäten reagiert.“

Auch das Verteidigungsministerium zeigt Interesse an den Innovationen des Holst Centres. „Man will die körperliche Verfassung von Mitgliedern der Streitkräfte überwachen können, sodass man bei Kampfhandlungen weiß, wen man wofür und wann einsetzen kann oder zurückrufen muss.“ Das Holst Centre arbeitet auch mit an der Integration von LED-Beleuchtung in Textilien, um abends sicher joggen zu können, aber auch um Kleidung auf eine andere Weise sichtbar zu machen. „Das muss man dann aber sehr vorsichtig und subtil angehen!“, warnt Margreet. „Man will ja nicht wie ein Weihnachtsbaum aussehen. Gemeinsam mit Designerinnen wie Marina Toeters und Pauline van Dongen haben wir subtile und neu gestaltete Effekte kreieren können.“

Zahlen über das Holst Centre (2017):

  • Umsatz: 42,5 Millionen Euro
  • Anzahl Vollzeitstellen: 150,5
  • Veröffentlichungen (Peer reviewed): 56
  • Patente (First Filings): 34

Ein Armaturenbrett ohne Knöpfe

Es ist Zeit, ins Auto einzusteigen. Ins Auto? Ja, denn auch das wird bald von den Innovationen geprägt. Heute wimmelt es nur so von Knöpfen am Armaturenbrett, Lenkrad und Radio. Aber die Zeit der mechanischen Knöpfe ist bald vorbei, weiß Margreet. „Wir entwickeln kapazitive Touchfunktionen: Unter einer glatten Oberfläche verarbeiten wir Elektronik, die auf Berührung reagiert. Da braucht man nur einen Finger draufzulegen. Wir können auch Lichteffekte einbauen. Mit einem aufleuchtenden Lämpchen im Armaturenbrett oder sogar in der Tür können wir dann angeben, dass sich jemand im toten Winkel befindet oder dass sich ein Radfahrer nähert. Auch bei der Navigation braucht man dann nicht mehr auf einen zu kleinen Bildschirm zu schauen. Man erhält seine Informationen an mehreren Stellen und auf eine derartige Weise, dass man anstatt auf das Armaturenbrett oder den Bildschirm nach draußen schaut.

Das Interesse beschränkt sich nicht auf die Autoindustrie. Auch die Medizinbranche interessiert sich sehr für glatte Oberflächen ohne Knöpfe und Schalter. „Geräte für die Nierendialyse müssen jetzt immer wieder gereinigt werden. Das wäre dann viel einfacher und somit billiger.“

Technologie für das Gemeinwohl

Körperfunktionen und sportliche Leistungen überwachen, Verhaltensmuster von älteren Menschen erfassen, die Verkehrssicherheit verbessern: Margreet und ihre Kolleginnen und Kollegen leisten dazu einen wichtigen Beitrag. Als ‚Senior Scientist‘ erzählt sie strahlend ihre Geschichte. „Bei den unterschiedlichen Anwendungen hat unsere Technologie immer eine andere Relevanz. Es freut mich, das zu sehen.“ Ist Margreets Triebfeder die Erfindung neuer, intelligenter Anwendungen, das ‚Tüfteln auf höherer Ebene‘? Oder ist ihr Ziel das Ergebnis: Produkte, die der Menschheit wirklich etwas bringen? „Wenn man eine Lösung für die Probleme der Menschen hat, wenn wir das Leben der Menschen mit der von uns entwickelten Elektronik erleichtern und unterstützen können: Das ist das Allerschönste. Dann tun wir wirklich etwas für das Gemeinwohl. Angenommen, wir könnten durch subtile Lichteffekte im Auto zur Senkung der Anzahl Verkehrstoten beitragen. Das wäre doch super? Das ist mir wichtiger, als dass Leute in ihrem teuren Wagen voller Schnickschnack herumfahren können.“

Science meets Design

Auf dem Tisch liegt ein besonderes Kleidungsstück. Es ist eine von Margreets Lieblingsinnovationen, erzählt sie. Das Solar Shirt ist ein Damenshirt, das vom Holst Centre in Zusammenarbeit mit der vielversprechenden niederländischen Modedesignerin Pauline van Dongen entwickelt wurde. Das Besondere daran sind die Solarzellen, mit denen es vollgepackt ist. Und zwar nicht heimlich verborgen, nein, sondern deutlich sichtbar, denn sie müssen die Sonnenenergie aufnehmen können. „Dieses Shirt ist ein Teaser, mit dem wir zeigen wollten, was für Möglichkeiten es gibt“, sagt Margreet. „Große Sonnenkollektoren auf dem Dach sind prima, dies ist eine andere Anwendung derselben Technik. Kleidung bietet eine gute Möglichkeit, Energie für den Eigenbedarf aufzunehmen und sie beispielsweise zum Aufladen vom Smartphone zu verwenden.“

Das klingt gut. Aber zwischen Idee und Umsetzung standen noch eine Menge Anstrengungen im Weg. Kleidung sollte zum Beispiel waschbar sein. Wasser und Waschmittel dürfen nicht in die Elektronik gelangen. Und auch die mechanische Belastung (das unaufhörliche Drehen, das Schleudern) war eine Herausforderung. „Wir haben ziemlich viel Zeit und Energie hineingesteckt“, sagt Margreet. „Es enthält beispielsweise Zugentlastung: Der Übergang von härteren zu weicheren Bereichen der Folie ist fließend. Man kann sie zwar biegen, der Druck belastet dann aber nicht eine bestimmte Stelle.“

Sie nennt das Shirt ein Beispiel für eine fruchtbare Zusammenarbeit. „Wir sind Technologen, was wissen wir denn überhaupt über Design und Ästhetik? Pauline van Dongen machte sich mit unseren Bauteilen an die Arbeit und hat daraus ein tolles Kleidungsstück herstellen können.“

Menschen verbinden ist manchmal eine Herausforderung

Dass Margreet bereits so lange so viel Spaß an ihrer Arbeit hat, will nicht heißen, dass es keine Reibungspunkte gibt oder dass sie keine Wünsche mehr hat. Regelmäßig sitzt sie mit Unternehmen aus Japan oder Amerika, aus Osteuropa oder Südamerika am Tisch. Schön, aber Kunden aus fernen Ländern sprechen eine andere Sprache als wir – und zwar sowohl wörtlich als auch im übertragenen Sinne. „Es braucht immer Zeit, bis man einander versteht und vertraut. Um zu wissen, was man aneinander hat, und dann anschließend die Forschung richtig einzusetzen.“

Wir Niederländer, sagt Margreet, mögen es direkt. Für uns ist ein Problem ein Problem. Und das Problem wollen wir so gut wie möglich kennen und verstehen, denn erst dann können wir die Lösung finden. Aber Menschen in anderen Kulturen sind es nicht immer gewohnt, laut zu sagen, dass etwas nicht gelingt oder nicht geht, oder dass sie etwas nicht wissen. Und schon gar nicht in Anwesenheit Dritter, geschweige denn Fremder.

Es ist also immer eine Suche, man muss gemeinsam etwas ausprobieren. Einerseits ist das ein guter, lehrreicher Prozess. Aber im Nachhinein denkt Margreet manchmal: „Wenn ich das früher gewusst hätte, hätten wir es so oder so gemacht.“ Eine Innovation, die ihr als Innovator gefallen würde: Ein Hilfsmittel, womit sich Kulturunterschiede schneller überbrücken ließen.

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