Die Zukunft setzt auf Licht

Allein in einer einzigen hauchdünnen Glasfaser können heute mehr als 2,5 Terabit pro Sekunde übertragen werden - das entspricht ungefähr der Datenmenge von 60 DVDs. Die Technologie, die dahinter steckt, basiert auf - Licht. Sie gehört damit zu den Optischen Technologien, die unter Experten als interdisziplinäres Forschungsfeld der Zukunft mit äußerst breitem Anwendungsspektrum gelten.

	Experten bezeichnen die Photonik als besonders spannende Technologie. Foto: Archiv Möller Medien

Es ist ein Kunstwort, das sich aus den Begriffen Photon („Lichtteilchen") und Elektronik zusammensetzt: die Photonik. Sie wird vielfach als Synonym für Optische Technologien verwendet und gilt als Schlüsseltechnologie. Die Photonik vereint alle Instrumente, Geräte und Verfahren, in denen Licht zum Einsatz kommt. Und ihre Anwendungsgebiete sind interdisziplinär: Forschungsergebnisse finden sich unter anderem in der Medizin- und Umwelttechnik, der Informations- und Telekommunikationsbranche, der Automobil-, Solar- und Optikindustrie sowie im Maschinenbau.

Galt das 20. Jahrhundert als Ära des Elektrons, so steht das Photon im 21. Jahrhundert für revolutionäre Entwicklungen und Produkte: „Wer sich mit dem Photon auskennt und mit diesem Wissen in Deutschland arbeiten möchte, hat die allerbesten Einstiegschancen. Es gibt kaum ein anderes Feld, an das der technologische Fortschritt von heute so gekoppelt ist wie an das Photon", bestätigt auch Eckhard Heybrock, beim VDI Technologiezentrum in Düsseldorf zuständig für Neue Gebiete, Optische Technologien (INNOVUM) und Technologietransfer.

Allgegenwärtige Faszination

Optische Technologien beschäftigen sich unter anderem mit der Verstärkung, Formung, Übertragung sowie Messung von Licht  und stecken in zahlreichen Geräten, die uns täglich umgeben: in Computermäusen, CD-Playern, Scanner-Kassen und Lichtschranken. Sie alle bedienen sich der speziellen Eigenschaften des Lichts - als Informationsträger oder als Werkzeug. Die in Hochleistungslaserstrahlen gebündelte Kraft des Lichts wird beispielsweise in der Materialbearbeitung genutzt, um äußerst präzise zu schweißen oder zu bohren. Ärzte greifen auf Laser bei heiklen Operationen zurück, und bei der Produktion von Mikrochips dient der fokussierte Lichtstrahl zur „Beschriftung" der Chips, ein Verfahren, das „optische Lithographie" genannt wird.

Als Informationsträger flitzt Licht zum Beispiel durch optische Glasfasernetze, die zusehends herkömmliche Telefonleitungen ersetzen, oder es kommt bei speziellen Displays in der Verkehrs- und Fahrzeugtechnik zum Einsatz. Nicht zuletzt setzen Life Sciences, Umwelttechnik und Biophotonik (siehe Glossar) auf Optische Technologien. Und ohne Optoelektroniker gäbe es keine Digitalkameras oder Solarzellen.

Unter Experten gilt die Photonik daher als die derzeit spannendste Technologie. Allein neun regionale Kompetenznetze Optische Technologien gibt es - von der HansePhotonik im Norden bis zu PhotonicsBW in Baden-Württemberg. Sie haben sich im Verband Optecnet Deutschland zusammengeschlossen, bündeln fachmännisches Know-how und tauschen es aus.

Der feste Wunsch, mit Technik zu arbeiten

Die Studienbedingungen in Deutschland gelten als exzellent. „Auf diesem Feld bieten rund 200 Lehrstühle etwa 1000 Lehrveranstaltungen pro Jahr an", fasst Eckhard Heybrock vom VDI zusammen. „In der Regel ist die Photonik eingegliedert in die klassischen naturwissenschaftlichen, technischen oder medizinisch-biologischen Studiengänge, die Spezialisierung erfolgt im Hauptstudium oder bei der Abschlussarbeit." Gleichzeitig sei aber auch eine ganze Reihe von Masterstudiengängen neu geschaffen worden, so dass man sich nach dem Grundlagenstudium beispielsweise im Bereich Lasertechnik, Werkstofftechnologie, Bildverarbeitung oder Mikrosystemtechnik spezialisieren könne.

Zahlreiche neue Institute sind entstanden, und viele junge Professoren engagieren sich, wenn es um die Weiterentwicklung und Forschung zu den Optischen Technologien geht. Wichtige Voraussetzung für das Studium seien allerdings „physikalische, mathematische und biologische Grundkenntnisse und der feste Wunsch, mit Technik arbeiten zu wollen", erläutert Eckard Heybrock. Zudem sollte man sich bereits vor Studienbeginn ausführlich über die Vielfalt des Bereichs Optische Technologien informieren.

Eine Branche, die boomt

Ein Blick in die Wirtschaft beweist: In Deutschland sitzen viele Traditionsunternehmen der Branche, wie zum Beispiel Schott, Zeiss oder Jenoptik, hinzu kommen Weltmarktführer wie Trumpf oder Osram Opto Semiconductors. Rund 115.000 Menschen sind deutschlandweit in den Unternehmen dieser High-Tech-Branche beschäftigt. Von den Optischen Technologien sind etwa 16 Prozent aller Arbeitsplätze im verarbeitenden Gewerbe beeinflusst, was etwa einer Million Menschen entspricht. Insgesamt erzielten diese Unternehmen im Jahr 2005 einen Umsatz von 16,3 Milliarden Euro - dies sind rund acht Prozent des Gesamtweltmarktes für Optische Technologien. Fachleute erwarten in diesem Bereich für die nächsten Jahre ein Wachstum von neun Prozent - ein Wert, den sonst kaum eine andere Branche erreicht. „Optische Technologien ‚Made in Germany' sind weltweit gefragt", weiß auch Eckard Heybrock. „Und das bedeutet nicht nur Arbeitsplätze, sondern immer auch Innovationsdruck, denn auch ein Vorsprung will erhalten bleiben."