Bayerische Lasertechnik und Photonik: Technologien für die Zukunft

Die Lasertechnologie ist seit langer Zeit Innovationstreiber für diverse Industriezweige und Alltagsanwendungen – und baut diese Rolle gerade im Hinblick auf zukünftig wichtiger werdende Bereiche aus: darunter Additive Fertigung und Datenübertragung. Bayern ist mit seiner hervorragenden Infrastruktur in Sachen Lasertechnologie gut für die Zukunft aufgestellt.

Laser in der additiven Fertigung (Quelle: LPT/NCT)

Laser klingt nach Zukunft – und das vollkommen zurecht. Denn nicht erst seit heute ist die Lasertechnik direkt mit den Technologien der Zukunft verbunden. Aus Druckern und Barcode-Lesegeräten kennt man Laser schon lange. Sie waren einmal die Technik von morgen. Bei Holographie oder der Datenübertragung mit Lichtwellenleitern ist man dagegen bei der Zukunft von heute. Gleiches gilt auch für die zukunftsträchtige Branche der Additiven Fertigung: Dabei wird ein Produkt gefertigt, indem man ein Ausgangsmaterial anhand eines dreidimensionalen Computer-Modells Schicht für Schicht aufträgt. Im Laufe des Vorgangs verbindet das Material– und fertig sind Gegenstände des Alltags oder Bauteile für die Industrie.

Lasertechnologie und Additive Fertigung in Bayern auf dem Vormarsch

Was Laser für den 3D-Druck tun kann? Bereits heute sind zahllose unterschiedliche Verfahren der Additiven Fertigung etabliert. Und laufend kommen neue hinzu. Einige von ihnen basieren auf modernster Lasertechnologie: beispielsweise das Laser-Sintern und das Laser-Strahlschmelzen. Dabei bringt man einen Werkstoff, der in Pulverform vorliegt, in dünnen Schichten auf einer Grundplatte auf. Per Laser wird der Werkstoff erhitzt, um im Laufe des Erkaltens schließlich die angestrebte Form zu erhalten. Ähnliches leistet das Laserauftragsschweißen, bei dem man Metall per Laser schmilzt, während es aufgetragen wird. So lassen sich auch komplexe Bauteile fertigen. Für Industrie und Forschung bietet das ungeahntes Potenzial.

Kein Wunder also, dass sich am Innovationsstandort Bayern einiges in Sachen Lasertechnologie tut – im Hinblick auf die Anwendungen von heute ist das ebenso von Bedeutung wie für künftig hinzukommende Bereiche. Bayern ist diesbezüglich nicht erst seit heute, sondern schon seit Jahrzehnten technologisch führend. Ein Überblick über die Entwicklungen im Freistaat.

Additive Fertigung von Bauteilen im blz. (Quelle: K. Fuchs/blz/LPT)

Forschungseinrichtungen, Cluster und Hubs

Das Bayerische Laserzentrum (blz) nimmt als innovatives Forschungsunternehmen für seine Kunden die Herausforderungen an, welche moderne Fertigungsprozesse an das Strahlwerkzeug Laser stellen. Technologie übergreifende Kompetenzen: Lasermaterialbearbeitung und Prozessanalyse, Additive Fertigung, optische Systeme und Komponenten, Laserschutz und Wissenstransfer.

Der Lehrstuhl für Photonische Technologien (LPT) an der Universität Erlangen-Nürnberg hilft mit seinen Forschungs- und Entwicklungsprojekten das Potenzial der Fortschritte physikalischer Grundlagenforschung für die Anwendung nutzbar zu machen. Forschungsbereiche: Additive Fertigung, Photonische Medizintechnik, Sensorik, Regelung & Echtzeitsysteme, Simulation & Modellierung, Ultrakurzpulslasertechnologien.

Das Anwenderzentrum Additive Fertigung wurde 2018 gemeinsam vom Bayerischen Laserzentrum und dem Lehrstuhl für Photonische Technologien ins Leben gerufen. Interessierte Unternehmen können in diesem Umfeld vom neusten Stand der wissenschaftlichen Forschung profitieren, Kontakte knüpfen, Unterstützung einholen und ihre Ideen unter idealen Bedingungen testen.

Von Bedeutung ist auch die Arbeitsgruppe Lasertechnologie des Photonics Hub, dem Zusammenschluss der regionalen Photoniknetzwerke bayern photonics e.V. & Optence e.V. Die Arbeitsgruppe dient Teilnehmern aus verschiedenen Bereichen der Lasertechnologie zum Austausch und Vernetzen. Die Treffen der Gruppe finden jeweils bei den Mitgliedern von bayern photonics und Optence statt.

An der Hochschule München forscht die Fakultät für angewandte Naturwissenschaften und Mechatronik zu Photonik und Lasertechnologie. Im Fokus stehen vor allem Laserbearbeitung mit Ultrakurzpulslasern im Bereich Dünnschichtsysteme sowie Laser-Ablation mittels zeitaufgelöster Ultrakurzpuls-Mikroskopie.

Die Ostbayerische Technische Hochschule Amberg-Weiden ist national und international anerkannter Spezialist auf dem Gebiet der Prozessentwicklung für die Lasermaterialbearbeitung mit dem Schwerpunkt funktionale und funktionalisierte Oberflächen.

Die Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg hat sich als wichtiger Partner der regionalen und überregionalen Industrie etabliert. Forschungsschwerpunkt ist unter anderem die Lasermaterialbearbeitung.

Das Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (iwb) der Technischen Universität München ist eines der großen produktionstechnischen Institute in Deutschland. Schwerpunktbereiche der Forschung sind unter anderem Lasermaterialbearbeitung und Additive Fertigung.

Veranstaltungen

Dank der Laser World of Photonics Messe wird München alle zwei Jahre zum internationalen Epizentrum der Laser-Branche – das nächste Mal schon im Juni 2019. Seit 1973 setzt sie Maßstäbe in Sachen Größe, Vielfalt, Relevanz. Heute ist sie die Weltleitmesse für Komponenten, Systeme und Anwendungen der Photonik. Besondere Highlights sind 2019 eine Sonderschau des Bayerischen Laserzentrums gemeinsam mit dem iwb und dem LPT sowie ein spezielles Programm für internationale Start-ups.

Als wissenschaftliche Konferenz in Bayern hat sich die LANE in Fürth etabliert. Sie versammelt alle zwei Jahre (2020 das nächste Mal) internationale Experten auf dem Gebiet der Photonik Forschung. Vorgestellt werden weltweite Trends und Entwicklungen rund um die Photonik. Veranstaltet wird die LANE vom Bayerischen Laserzentrum sowie dem Lehrstuhl für Photonische Technologien an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg.

Nicht zuletzt ist die LEF ein weiterer Branchen-Treffpunkt für Vertreter aus Wirtschaft und Wissenschaft. Bereits zum 22. Mal wurden 2019 in Fürth die neuesten Trends und Entwicklungen rund um das Thema Lasermikromaterialbearbeitung präsentiert und hinsichtlich ihrer Einsatzmöglichkeit für verschiedenste Anwendungsfelder diskutiert.

Unternehmenszene & Start-ups

Innovative Technologie: Schonende Reinigung mit dem Soliton LT-300 Reinigungslaser

Dieses Ökosystem aus Forschung und Industrie, Netzwerk und Infrastruktur macht Bayern zu einer idealen Anlaufstelle für mittelständische Unternehmen & Start-ups aus allen Bereichen der Laser-Technologie.

Einige Beispiele:

Weitere Unternehmen sind in der jährlich aktualisierten Broschüre „Optische Technologien in Bayern“ von bayern photonics zu finden.