Einführung zur beruflichen Forschung

Im Beruf haben sich - wie gesagt - die universitären Forschungsgebiete und die Industrieprojekte von Dr. Hans-Dieter Langer teilweise inhaltlich und zeitlich überlagert. Andererseits gab es zeitlich parallel laufende Projekte, die sich inhaltlich voneinander völlig unterschieden. In der Rubrik "Universitäre und Industrieforschung" wird auf diesen Teil der Forschungsaktivitäten im Berufsleben genauer eingegangen.

Die betreffenden universitären Einrichtungen bzw. Industriebetriebe, an denen bzw. für die der Autor zum Teil verantwortlich mit von dort finanzierten Mitarbeitern forschte bzw. persönlich wissenschaftlich mitwirkte, gehen einschließlich der jeweiligen Forschungs- bzw. Arbeitsrichtung aus der nachstehenden Liste hervor. Es werden zudem die heutigen Bezeichnungen der Nachfolger angegeben - soweit noch existent im Jahr 2017 - da sich seit der Wiedervereinigung vieles geändert hat.

Wenn auch anfangs die mit öffentlichen Mitteln finanzierte, akademische bzw. universitäre Grundlagenforschung dominierte (Tieftemperaturphysik an der damaligen Technischen Hochschule Dresden/THD; Festkörperphysik am damaligen Institut für Metallphysik und Reinstmetalle Dresden der Akademie der Wissenschaften/AdW), so wurde diese - insbesondere das spätere eigene Forschungsgebiet "Physik und Technik dünner Schichten" an der damaligen Technischen Hochschule Ilmenau (THI) - bald von der Industrie bezuschusst, zum Beispiel vom VEB Keramische Werke Hermsdorf (KWH), Bereich Computertechnik/Mikroelektronik.

Im Rahmen des Wahlfaches "Tieftemperaturphysik" während des Physik-Studiums an der THD fielen kleinere Zuarbeiten zur Supraleitungs-Grundlagenforschung am Institut für Tieftemperaturphysik der AdW an, das von dem Debye- und Eucken-Schüler Prof. Dr. habil. Christian Ludwig Bewilogua begründet und geleitet worden ist.

Die Diplomarbeit zum Thema "Golddekoration" wurde am Institut für Metallphysik und Reinstmetalle der AdW in Dresden durchgeführt, und zwar unter Prof. Dr. habil. Ernst Rexer, der zugleich Direktor des Labors für Anwendung radioaktiver Isotope der THD gewesen ist und dem als Erstem im Weltmaßstab der elektronenmikroskopische Nachweis des Gitterfehlers Versetzung gelungen ist. Ihm und Vorlesungen anderer Hochschullehrer an der THD verdankt der Autor das Interesse für die Kernstrahlung, was viel später zu seiner heutigen Privatforschung die Grundlage gewesen ist. Die Diplomarbeit wurde von Dr. habil. Dietrich Schulze, später Professor der Technischen Universität Dresden, und von Prof. Dr. habil. Heinz Bethge betreut. H. Bethge begründete und leitete in Halle die damalige Arbeitsstelle für Elektronenmikroskopie der AdW. Seine "Abbildende Oberflächenanalytik", insbesondere die Golddekoration an NaCl-Einkristall-Spaltflächen zum Nachweis von Gitterfehlern in atomarer Dimension und zur Untersuchung der Keimbildung und des Wachstums dünner Schichten, befruchtete in entscheidender Weise die Diplomarbeit. Durch freundliche Vermittlung von Prof. Bethge kam es auch zu wertvollen, weil anregenden Kontakten mit Pionieren der damals im Weltmaßstab erst aufkommenden Physik und Technologie dünner Schichten.

Die grundlegenden Forschungsergebnisse von Prof. Bethge zur "Adsorption und der Epitaxie an Grenzflächen und dünnen Schichten" gaben auch wichtige Anregungen zur Dissertation des Autors an der Technischen Hochschule Ilmenau (THI). Im Forschungsauftrag des VEB Keramische Werke Hermsdorf (KWH) konnte vier Jahre lang relativ freie Grundlagenforschung auf dem auch im Weltmaßstab noch in den Kinderschuhen steckenden Gebiet der Physik und Technologie dünner Schichten betrieben werden. Die DDR verfolgte inzwischen das Ziel, eine eigenständige, mikroelektronisch nutzbare Dünnschichttechnik zu entwickeln, wobei dem KWH eine Führungsrolle bezüglich integrierter Dünnschicht-Schaltkreise (Hybridtechnik) zukam.

Diese Forschungsaufgabe spielte beim Autor noch eine gewisse Rolle bei seiner Anstellung am Institut für Elektronische Bauelemente Berlin im Jahr 1970, doch ging es hauptsächlich darum, an der TH Karl-Marx-Stadt (THK) ein - zunächst sogar für den sozialistischen Wirtschaftsbereich des damaligen "Ostblocks" - zentrales Weiterbildungszentrum Elektronische Bauelemente (später Mikroelektronik, ausdrücklich ohne internationale Beteiligung) aufzubauen, das - nachweislich nach maßgeblicher Aufbauarbeit des Autors - 1972 vom Minister für Hoch- und Fachschulwesen der DDR, Hans-Joachim Böhme, eingeweiht worden ist. In den von ihm selbst organisierten Problemseminaren und auf internationalen Tagungen konnte so der Autor sein theoretisches und praktisches Wissen auf dem Gebiet der Dünnschichttechnik an zahlreiche einschlägige Wissenschaftler im In- und Ausland weiter geben.

Als neues Gebiet kam für ihn parallel die Grundlagenforschung zum Thema "Kompositwerkstoffe" auf, woran er noch einige Zeit arbeitete, weil es auch eine Rolle in seiner Habilitation spielte, nachdem er bereits im VEB Kondensatorenwerk Freiberg/KWF (1972-79) tätig gewesen ist. Dieser Arbeitgeber-Wechsel war aus der Sicht des Autors notwendig, weil er sich habilitieren wollte, was bis zu dieser Zeit an der THK durch Konflikte mit der Obrigkeit aus politischen Gründen nicht möglich gewesen ist. Der Anstellungsvertrag mit dem KWF und mit dem übergeordneten VEB Kombinat Elektronische Bauelemente Teltow (KEB, mit ausdrücklicher Unterstützung des Generaldirektors Wolfgang Lungershausen) enthielt die Festlegung, dass der Autor neben seiner Tätigkeit als Entwicklungsingenieur eine Habilitation unter Nutzung betrieblicher Mittel (Labor, Mitarbeiter, Betreuung von akademischen Qualifizierungsarbeiten) erarbeiten darf. So wandte sich der Autor als betrieblicher Entwickler, zuletzt Abteilungsleiter Tantal, insbesondere in der Freizeit der (theoretischen) Grundlagenforschung zum Thema "Eigenschaften und Technologie von Tantal-Festelektrolyt-Kondensatoren" zu. Zugleich konnte er sich im Laufe der Zeit bis 1979 mit Hilfe eines selbst aufgebauten Forschungslabors und einer Laborantin sowie anhand von ca. 30 intensiv betreuten Praktikanten-, Diplom- und Doktorarbeiten unterschiedlicher Fachrichtungen an Fachhochschulen, Hochschulen und Universitäten der einschlägigen experimentellen Arbeit zuwenden. An dieser Stelle möchte sich der Autor nachträglich bei allen Unterstützern, insbesondere des Entwicklungsbereiches Kondensatoren und bei vielen damals in der Produktion des KWF tätigen Arbeitern bedanken, die durch fachliche Diskussionen bzw. anhand von Feldversuchen unter Produktionsbedingungen die Habilitation möglich machten, die im Jahr 1979 an der TH Karl-Marx-Stadt erfolgreich verteidigt worden ist.

Im gleichen Jahr erfolgte die Berufung als Hochschuldozent an die THK, wodurch sich in der Forschung neue Möglichkeiten ergaben. Es wurde trotzdem auf den Gebieten  "Dünne Schichten für mikroelektronische Applikationen" und "Tantalkondensatoren" auch an der THK weiter geforscht. Dafür konnte ein interdisziplinäres Forschungsteam von Mitarbeitern aufgebaut werden, die im KEB angestellt und an der THK unter Leitung des Autors tätig gewesen sind. Dadurch ist die theoretische und die experimentelle Arbeit wesentlich effektiver geworden. Zudem fanden unter anderem umfängliche elektronenmikroskopische und Mikrosonden-Untersuchungen an der Arbeitsstelle für Elektronenmikroskopie in Halle sowie vor allem im Zentralinstitut für Festkörperphysik und Werkstofforschung der AdW statt, so dass moderne, hochauflösende Untersuchungsgeräte genutzt werden konnten, die an der THK zunächst nicht zur Verfügung standen. So wurde die Zusammenarbeit mit dem KWF und mit dem Kombinat in Teltow (Ta-Festelektrolyt-Kondensatoren, Widerstände), sowie mit dem KWH (Hybridtechnik, Ta-Sinterkörper) vertieft. Die Kompetenz und Anerkennung des Autors drückt sich unter anderem darin aus, dass das KWH als Veranstalter der Tagungsreihe "Hybridtechnik/Hybridmikroelektronik" (1980 bis 1987) ihm die wissenschaftliche Leitung und die Mitherausgabe der Berichtsbände übertrug. Schon im Jahr 1978 hatte der Autor zudem mit Unterstützung des damaligen Generaldirektors vom KEB die eigene zweijährige Tagungsreihe "Kondensatoren" mit internationaler Beteiligung ins Leben gerufen, die er ebenfalls bis zum Jahr 1987 wissenschaftlich leitete (Organisation, Durchführung, Herausgabe der Berichtsbände).

Ein tiefer Einschnitt mit Konsequenzen für die bisher erfolgreich etablierte Forschungsrichtung trat im Jahr 1984 ein. Der Bereichsleiter, Prof. Dr. habil. Helmut Günther Schneider wurde wegen eines Wirtschaftsverbrechens vor Gericht verurteilt und in der Folge abberufen sowie von der Technischen Hochschule Karl-Marx-Stadt entlassen. Es ist etwas später ein neuer Professor berufen worden, Prof. Dr. habil. Jürgen Waldmann, der gnadenlos ein anderes Forschungskonzept allmählich durchsetzte. Nicht, dass der Autor etwas gegen eine neue wissenschaftliche Herausforderung gehabt hätte, doch ist die Art und Weise für die Endzeit der DDR charakteristisch, mit der sich der Neue aufführte. Gemäß gesetzlich geregeltem DDR-Hochschulrecht (Hochschullehrerberufungsverordnung, seit 6. November 1968, Gesetzblatt Teil II) hatte jeder Hochschullehrer - ganz gleich, ob Professor oder Hochschuldozent - ein eigenes Forschungskonzept zu entwickeln und durchzusetzen. Dieses Prinzip wurde jedoch jetzt massiv torpediert, und Widerstand auf Dauer war nicht möglich, zumal neuerdings der Rektor, damals Prof. Dr. habil. Manfred Krauß, mit hochrangigen Mitarbeitern der Staatssicherheit im Gefolge - wie von einem "eingeweihten" Kollegen zu vernehmen war - im Labor auftauchte und selbstverständlich als bedenkliche Drohkulisse wirkte. Wie von Geisterhand wurden sogar die vom KEB eingestellten Mitarbeiter Zug um Zug umgestellt.

So konzentrierte sich die experimentelle Forschung des Autors an der THK ab 1985 zwangsläufig schrittweise auf bestimmte Bereiche der Sensorproblematik. Es ging nun - eher weitab von physikalischen Ambitionen - vor allem um anwendungsnahe Lösungen mit kapazitiven und CCD-Sensoren für medizinische Applikationen, finanziert durch den VEB Werk für Fernsehelektronik Berlin (WFB). Immerhin ergab sich zudem im organisatorischen Zusammenhang eine Forschungs-Nebentätigkeit mit Arbeitsvertrag beim WFB. Hier ging es nämlich um solide um opto-mikroelektronische Projekte, so auf Gebieten der Mikrosystemtechnik (miniaturisierte Keramik-Chips) und der Entwicklung integrierter optoelektronischer Bauelemente (MES-FET`s auf Empfänger-Chips für Lichtwellenleiter-Nachrichtensysteme, damals 128 MBit-Rate). Insofern konnten die bisherigen Erfahrungen des Autors auf dem Gebiet der Hybrid- bzw. Mikrosystemtechnik, das er auch unter anderem in der Lehre vertrat, zumindest teilweise gut angewendet werden, was auch zutraf als sich im Rahmen seiner medizintechnischen Forschung an der THK eine Mitwirkung an der DDR-Eigenentwicklung eines farbtüchtigen CCD-Videoendoskops ergab. Hierzu ist zu bemerken, dass die DDR-Wissenschaft mitsamt der verbal in den DDR-Medien gefeierten "Hochtechnologie" im Industriebereich inzwischen sichtlich auf einen Crash zusteuerte, und man wurde automatisch Teil dieses bedrohlichen Phänomens. Hatten sich - auch gemäß eigener Erfahrung im KWF - im vorangegangenen Jahrzehnt infolge eines ausufernden Neuererwesens und andere misswirtschaftliche Tendenzen (z.B. "wilde" Substitution westlicher Rohstoffe durch nachweislich minderwertige Ostblock-Produkte) überall in der Produktion die Qualitätsflächenbrände ausgebreitet, so kam es jetzt zum Ausbluten wissenschaftlicher Kapazitäten, indem mit dem Ziel ausgewählter DDR-Eigenlösungen (meist protegiert durch Westspionage) landesweite Kollektive zusammengeschmiedet wurden, die nun die letzten Wunder schaffen sollten, es aber nicht vollbrachten. Das Endoskop-Projekt gehörte dazu.

Wenig überraschend kam daher für den Autor im Jahr 1987 über die Universitätsleitung die Aufforderung vom VEB Forschungszentrum Mikroelektronik Dresden, an der DDR-Eigenentwicklung des 1 Mbit-Speicherchip mitzuwirken. Japanische Forschungsberichte verführten nämlich die DDR-Fachleute zu der Annahme, dass das entscheidende Speicherkondensator-Problem bei 1,2-μm-Strukturbreiten auf dem Si-Chip nur mit Ta-Ta₂0₅-Dünnschichtkondensatoren lösbar sei. Das ist ja nun wirklich in der DDR-Forschungslandschaft eine Domäne des Autors gewesen! Damit wurde im Labor (seit 1986 übrigens Technische Universität Karl-Marx-Stadt/TUK) wieder intensiver am Tantal-Dünnschicht-Thema (auf Si-Chips) geforscht, allerdings war nach etwa 1 Jahr Schluss, nämlich nachdem man auch in der DDR den Tantal-Irrweg erkannte. Übrigens bekam es der Autor trotzdem noch einmal mit jenem später so berühmt-berüchtigten 1-MBit-Speicherchip auf einer seiner anderen Schienen zu tun: Auftragsgemäß organisierte er - am Weiterbildungszentrum Mikroelektronik der THK/TUK tätig - ein einwöchiges Problemseminar, in dem sich die gesamte fachliche Führungsmannschaft der DDR auf den Produktionsanlauf des DRAM-Schaltkreises im VEB Kombinat Mikroelektronik Erfurt vorzubereiten hatte. Dies ist schon in der Planungsphase - zum Beispiel Organisation der Teilnehmer aus x Forschungseinrichtungen und Betrieben der DDR und inhaltliche (!) Abstimmung mit y Referenten aus ebenda - das aufregendste der z Fachseminare (etwa 4 jährlich) gewesen, wofür der Autor in ca. 18 Jahren Tätigkeit für das Weiterbildungszentrum Elektronische Bauelemente/Mikroelektronik den wissenschaftlichen und organisatorischen Hut auf hatte. Als dann das Seminar an der TUK stattfand, hatte man es so geheim eingestuft, dass nicht einmal der Autor als Verantwortlicher eingelassen worden ist. Nun, möglicherweise wurde bereits bei dieser Gelegenheit - angesichts des Milliarden-Valutamittel-Bedarfs für die notwendigen technologischen Ausrüstungen - die DDR wirtschaftspolitisch zu Grabe getragen. Jedenfalls waren zu dieser Zeit längst auch dem Autor die Augen geöffnet, der in die Misere der gesamten einschlägigen DDR-Schlüsselindustrie tiefen Einblick hatte. Er sann seit 1984 ohnehin darüber nach, einen Fluchtweg in den Westen für sich und seine Familie zu finden.

Als sich dann nach dem Untergang der DDR im Jahr 1991 (Neuausschreibung und Vergabe aller Stellen im Hochschulwesen) der Autor kraft seiner akademischen Qualifikation nur um Professoren-Stellen bewarb und sich am Ende des Jahres 10 Absagen stapelten, brach im wahrsten Sinne des Wortes eine neue Zeit an: Tätigkeit in der "freien" Wirtschaft eines ostdeutschen Auslaufmodells. Trotzdem bestanden in vier Folgejahren als angestellter Bauphysiker im Planungsbüro Lehnhoff&Partner noch gewisse F.u.E.-Möglichkeiten (aufkommende Solartechnologie, Altbau-Trockenlegung, Kleinkläranlagen im ländlichen Raum, historische und bauarchäologische Forschungsbegleitung bei der Sanierung und beim Abbruch von Kulturdenkmalen). Immerhin konnten dafür auch Diplomarbeiten und andere Qualifizierungsarbeiten betreut werden. 

Und es war der Einstieg in jene bauphysikalischen, historischen und archäologischen Disziplinen, die - in Verbindung mit den Sanierungsmaßnahmen dreier Kulturdenkmale mit der eigenen Familie - die eine Seite der Privatforschung des Autors befeuert haben, über die ebenfalls in dieser Internetseite berichtet wird.