Konstrukteure für die Wissenschaft

In Max-Planck-Werkstatt zählt Erfindergeist

Lösungen finden für Dinge, die es noch nicht gibt – das ist Alltag in der Werkstatt des Max-Planck-Instituts für Biologische Kybernetik. Mit CAD-Programmen und von Hand entwerfen die Feinmechaniker Konstruktionen und Hilfsmittel für Versuche.

Einen Kunststoffblock hat Jacqueline Knodel in die Fräsmaschine eingespannt. In der neuesten Abteilung des Max-Planck-Instituts für biologische Kybernetik werden viele Experimente mit Hochfeld-Magnetrestonanztomografen gemacht. Diese Geräte bauen starke Magnetfelder auf. Seither wird in der MPI-Werkstatt viel mit Kunststoff hantiert. Denn Halterungen und Zubehör für die Experimente dürfen nicht aus Metall sein. Bild: Metz

Tübingen. Nein, sagt Axel Klug, „aufgeben will man nicht“. Deshalb kann es auch mal länger dauern, bis in der Werkstatt das entsteht, was die Wissenschaftler für ihre Versuche brauchen. Eine Art Roboter-Arm mit pneumatischen Muskeln zum Beispiel. Der Arm besitzt acht Muskelstränge, die durch acht aufblasbare Schläuche simuliert werden. Wenn sie sich zusammenziehen oder ausdehnen – wie das auch die menschliche Muskulatur tut – geben sie diese Bewegung an Bowdenzüge weiter, die über Umlenkrollen geleitet werden. Bis zur Hand, die ein Gewicht hält.

Axel Klug

Das Werkstück hat Alexander Klug, der stellvertretende Werkstattleiter, gefertigt: für eine Diplomarbeit, die am Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik entsteht. Etwa ein Jahr habe es gedauert, bis der Arm letztendlich fertig war. Manches braucht eben seine Zeit, bis Material, Konzept und Ausführung stimmen.

Karl-Heinz Hofmann

Viele Versuche hätte es an den Tübinger Max-Planck-Instituten gar nicht gegeben, wären da nicht die Techniker und Feinmechaniker der Werkstatt, deren gestalterischer Erfindungsgeist die wissbegierige Experimentierfreude der Wissenschaftler ergänzt.

Wo fliegen sie denn? Der Drehmoment-Kompensator zeichnet Flugrichtungen und Geschwindigkeiten von Fliegen auf. Bild: Metz

Gegründet wurde die Werkstatt in den 60er Jahren. Karl-Heinz Hofmann war damals einer der ersten Auszubildenden. Fast 50 Jahre lang hat er seither Geräte und Ausstattung für Versuche mitgestaltet. Etwa für den legendären Werner Reichardt (nach dem das Tübinger neurologische Zentrum benannt ist). Reichardt forschte über mathematische Modelle, die zum Beispiel das Bewegungssehen von Fliegen und Käfern beschreiben sollten. Zu den vielen Gerätschaften, mit denen er Flugrichtungen und Geschwindigkeiten von Fliegen untersuchte, gehörte auch ein Drehmoment-Kompensator (siehe kleines Bild). Mit einem Platinspannband wurden die Fliegen in diesem Messgerät befestigt und mit optischen oder Duftreizen konfrontiert. Ihre Bewegungen und die Änderungen der Flugrichtungen wurden dann über elektronische Signale abgeleitet.

Das Gerät (Baujahr 1962) steht noch heute im Archivschrank der Werkstatt. Wissenschaftler wie Reichardt oder auch der spätere Geschäftsführende Direktor Karl Georg Götz waren selbst erfinderische Techniker. „Sie konnten Konstruktionszeichnungen machen – da hat alles gepasst und gestimmt“, erzählt Hofmann.

Mit den Forschungsfeldern und dem technischen Fortschritt haben sich auch die Aufträge in der Werkstatt gewandelt. Heute gibt es an den Instituten viele Großgeräte, wie etwa Kernspintomografen – für die nun Ausstattungsstücke für spezielle Versuche gebraucht werden.

Platten, Blöcke, achtkantige Stäbe und Röhren aus verschiedensten Metallen lagern in der Materialkammer der Werkstatt. Mit Metall, sagt Kluge, wird heute in der Werkstatt weniger gearbeitet. Dafür werden viele Konstruktionen aus Kunststoff gefertigt, die in den Magnetresonanztomografen in Einsatz kommen.

Heutzutage wird auch kaum noch gezeichnet. Das meiste entwirft Axel Klug computerunterstützt (mit CAD): Masken und Halterungen, Zubehör für Flugsimulatoren oder den großen Roboterarm im Cyberneum. Die Konstruktionszeichnungen werden anschließend in die Maschinen eingespeist.

„An der Maschine stehe ich heute aber kaum noch“, sagt Klug über seinen Arbeitsalltag. Am Max-Planck-Institut machte er 1997 seine Ausbildung zum Feinmechaniker, nachdem er ein Informatik-Studium abgebrochen hatte. „Ich bin eher der Anwender und nicht der Programmierer“, sagt Klug. 2008 machte er dann nach einem berufsbegleitenden Studium seinen Abschluss als Maschinenbautechniker.

Jaqueline Knodel hat gerade einen Kunststoffblock in eine Fräsmaschine eingespannt. Die Bodelshäuserin ist in ihrem ersten Lehrjahr in der Institutswerkstatt. Nach einem Praktikum hat sie sich dort beworben. Auch über den Schreinerberuf hatte sie sich informiert, sich dann aber doch für die Feinmechanikerlehre entschieden. „Mit Metall kann man viel genauer arbeiten.“

Die Hälfte der zwanzig Beschäftigten in der Institutswerkstatt sind Auszubildende. Neben der Handhabung der computergesteuerten Maschinen lernen sie das Fräsen und Drehen auch an Maschinen, die noch aus der Gründungszeit der Werkstatt stammen, etwa an einer Fräsmaschine, Baujahr 1966. Wie wurde gerade generalüberholt. Weiter hinten in der Werkstatt steht noch eine Bandsäge, Baujahr 1963. „Das Ding tut noch. Wieso soll man da eine neue kaufen?“ sagt Axel Klug und lacht.

Es ist aber mehr als Sparsamkeit, die solche Klassiker neben den hochmodernen CAD-Geräten in der Werkstatt hält. Wichtig sind sie zum Beispiel für die Ausbildung. „Mit so einer Maschine entwickelt man das notwendige Gespür“, sagt Hofmann. „Da merkt man auch, wenn sich ein Span verklemmt.“