Magnetschwebewaagen von Rubotherm
Vom Wiegen des Sternenstaubs

Mehr als ein Klackern ist nicht zu hören, wenn Cornelia Will die Dosierventile öffnet:

"Hier sehen wir Ventilsteller. Das heißt, wir können in die Waage auch Gas hineindosieren und bei unterschiedlichen Drückern das Gas durch die Waage fließen lassen."

Stickstoff fließt in eine Apparatur mit den Maßen 80 mal 20 mal 80 Zentimeter. Eine Apparatur, die es in sich hat:

"Da oben, der Kupferblock, hat eine ganz besondere Bedeutung. Dahinter sehen Sie eine Messzelle und in dieser Messzelle sitzt eine Heizung. Dieser Ofen kann innerhalb von zwei Minuten auf 1.200 Grad aufgeheizt werden und innerhalb von vier Minuten, aufgrund des wunderbaren Kupferblockes und des Kühlers hier, auch wieder auf 20 Grad abgekühlt werden."

In dem spartanisch eingerichteten Laborraum vermutet man auf mattsilbrig-metallenen Gestängen nicht, was man gemeinhin unter einer Waage versteht. Man sieht Knäuel verschiedenfarbiger Kabel, Röhrchen, Spulen, kleine Ventilatoren, digitale Messapparaturen und: keine Waagschale. Aber es handelt sich auch nicht um eine herkömmliche Wiegeapparatur, sondern um den Prototypen eines High-Tech-Gerätes: und zwar einer Nanomagnetschwebewaage, die bis zur achten Stelle hinter dem Gramm-Komma genaue Ergebnisse liefert. Eine höhere Messauflösung gibt es nicht.

An der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich misst man damit zum Beispiel minimalste Partikel: und zwar Sternenstaub aus dem All, um dem Alter des Universums auf die Spur zu kommen. Und in der Klimaforschung kann die gemessene Probe eines Eisbohrkerns Aufschluss darüber liefern, wie schnell das Eis in bestimmten Regionen auf dem Globus schmilzt.

Hergestellt wird diese Waage für die Grundlagenforschung und die Industrie bei Rubotherm in Bochum, einem mittelständischen Unternehmen mit 40 Mitarbeitern, das seit der Gründung vor 25 Jahren auf ganz besondere Waagen geeicht ist. Mit ihrer Firma Rubotherm wagten junge Maschinenbauer mit dem Schwerpunkt Thermodynamik von der Ruhr-Universität Bochum den Sprung in die unternehmerische Selbstständigkeit. Ihr Startkapital bestand in einer innovativen Entwicklung: einer zum Patent angemeldeten Magnetschwebewaage.

Ursprünglich, erinnert sich Geschäftsführer Hans Wilhelm Lösch, wollte man diese Waage von renommierten Unternehmen in Lizenz herstellen lassen. Doch die winkten durch die Bank ab:

"Das ging ziemlich in die Hose. Und dann haben wir gesagt, na gut, dann machen wir es mal selbst."

Die Aufgabe war, ein Gerät für die Grundlagenforschung zu bauen, mit dem man das Gewicht selbst einer verschwindend geringen Materialprobe in einem völlig abgeschlossenen Raum wiegen kann. Und das unter unterschiedlichsten Druck- und Temperaturverhältnissen, erklärt Geschäftsführer Lösch:

"Die Auftriebskraft, musste fehlerfrei aus diesem abgeschlossenen Messraum auf diese Waage übertragen werden. So was gab es in diesem Sinne nicht."

Möglich machte das die patentierte Magnetschwebekoppelung, die die Ergebnisse aus dem hermetisch abgeschotteten Druckreaktor auf eine außen angeschlossene Waage übertrug. Ihre Kunden, sagt Entwicklungsleiterin Cornelia Will, kommen aus der ganzen Welt:

"Das ist im Prinzip natürlich ein Nischenmarkt. Und da reicht Deutschland nicht für uns aus. Unsere Kunden sind weltweit. Auch Shell, BP, die Exxon, große namhafte Ölhersteller. Wir vertreiben auch in die arabischen Länder sowie Japan, Korea, China."

Einfachere Waagen, wenn man davon überhaupt sprechen kann, kosten um die 50.000, größere Messanlagen bis zu einer Million Euro. Pro Jahr liefert der Spezialwaagenhersteller aus dem Ruhrgebiet rund 50 dieser High-Tech-Messgeräte aus. Ja, man habe sich auf dem Weltmarkt etablieren können, merkt Geschäftsführer Lösch an und verweist mit einem Lächeln auf die Umsatzzahlen aus den Gründerjahren. Angefangen habe man mit 50.000 D-Mark und erziele nun sechs Millionen. Euro, wohlgemerkt.

Montiert werden die Waagen, die aus bis zu 500 Einzelteilen bestehen, in einer nur wenige hundert Meter entfernten Halle. Jede für einen genau bestimmten Einsatzzweck. Und bei manchen Aufträgen besteht bei aller geforderten Präzision nach den Worten von Entwicklungsleiterin Cornelia Will auch immer eine gewisse Unwägbarkeit:

"Wir haben Forschungskunden. Die wissen in der Regel vorher selbst nicht ganz genau, was sie bei ihren Experimenten zu erwarten haben. Da muss man halt eine Unschärfe einbringen."

Bis zur Auslieferung der Unikate können durch jeweilige Feinabstimmungen Monate vergehen. Was diese Nanoschwebewaage zu leisten vermag, das erklärt Cornelia Will an einem Beispiel, das man mit bloßem Auge allerdings nicht verfolgen kann:

"Um mal eine Vorstellungskraft davon zu bekommen, was ein Nanogramm bedeutet, haben wir ein zwei Millimeter langes Stück Haar auf diese Waagschale gelegt."

Zwei Millimeter Haar entsprechen einem zehntausendstel Gramm. Eine höhere Messauflösung gibt es zurzeit nicht. Die Nanotechnologie eröffnet noch nicht absehbare Forschungsgebiete und damit auch Geschäftsfelder. Nachdem sich große Hersteller von Waageapparaturen abermals nicht an der Realisierung einer Patententwicklung verheben wollten, stellt Hans Wilhelm Lösch nicht ohne Stolz fest:

"Wir, die kleine Firma Rubotherm, sind ganz schön tapfer. Wir haben uns dessen angenommen und machen ein Gerät daraus, das die Wägewelt revolutionieren wird."