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17.01.2017

„Photonik 4.0 wird auf der LASER 2017 eine wichtige Rolle spielen“

Der scheidende WLT-Präsident Prof. Andreas Ostendorf

Als scheidender Präsident der Wissenschaftlichen Gesellschaft Lasertechnik (WLT) und als Leiter des Lehrstuhls für Laseranwendungstechnik der Ruhr-Universität Bochum ist Prof. Andreas Ostendorf in der Photonik und ihren Innovationsfeldern zuhause. Im Interview erklärt er, warum und wie die Photonik von der fortschreitenden Digitalisierung profitieren kann, wo er Marktpotentiale für Laseranwendungen sieht und was er vom 25.–29. Juni auf der LASER World of PHOTONICS 2017 in München erwartet.


Herr Prof. Ostendorf, was verstehen Sie unter „Photonik 4.0“?

Prof. Andreas Ostendorf: Eine intelligente Kombination von Photonik und Digitalisierung, die weit über die traditionelle Rolle der Photonik als Wegbereiterin der Digitalisierung hinausgeht. Ohne die optische Datenübermittlung gäbe es das Internet und unsere moderne Kommunikation in der Form nicht. Diese Kommunikation ist der Schlüssel, um industrielle Fertigungsprozesse zu vernetzen. Mit Sensornetzwerken und durch die Nutzung von Cloudcomputing und Big Data lassen sie sich exakt überwachen, immer weiter optimieren und automatisieren. Laser sind in dieser Fertigungswelt ein sehr präzises – da masseloses – Werkzeug. Sie bringen keine Dynamik in Maschinen und gewährleisten einen genau steuerbaren Wärmeeintrag. Die Photonik ist prädestiniert dafür, in der Industrie 4.0 eine Schlüsselrolle zu spielen. Und nicht nur dort. Auch in vernetzten, zunehmend autonomen Fahrzeugen sind Kamerasysteme und laserbasierte LiDAR-Sensorik unabdingbar. Eine zentrale Schnittstelle der vernetzten Systeme ist die Messtechnik, die ebenfalls meist auf optischen Verfahren basiert.


In Deutschland gründet sich eine „Allianz Photonik 4.0“. Ihre Wissenschaftliche Gesellschaft Lasertechnik gehört zu den Gründungsmitgliedern. Was sind die Ziele?

Ostendorf: Es geht um eine gemeinsame Marschrichtung aller Akteure aus Industrie, Wissenschaft, Politik und Verbänden. Wir wollen unseren aktuellen Vorsprung im Bereich der Lasersysteme und Messtechnik im Zuge der Digitalisierung verteidigen und ausbauen. Da Innovationszyklen im Zuge der Digitalisierung immer kürzer werden, geht es darum, wissenschaftliche Erkenntnisse noch schneller in innovative Produkte zu übersetzen. Dafür haben sich Allianzen in anderen Technologiefeldern sehr bewährt. Wir wollen die Digitalisierungswelle von vorne reiten und uns nicht von ihr überrollen lassen.


Worauf kommt es an, um in der PHOTONIK 4.0 vorn dabei zu sein?

Ostendorf: Die großen Player der digitalen Welt und die erfolgreichen Geschäftsmodelle kommen aus den USA und teils auch aus Asien. Diese Unternehmen verstehen es, große Datenmengen intelligent zu nutzen. Und sie haben auch quantitativ die Datengrundlage für Big Data Anwendungen. Das fehlt bisher in Europa. Wir haben dafür einen sehr innovativen Mittelstand, dessen Hoheit über die eigenen Daten verteidigt werden muss. Es besteht große Sorge, dass Dateneigentum durch Cloud-Prozesse verwässert und Kernknowhow in fremde Hände gelangt. Initiativen wie „Industrial Data Space“ sind sehr wichtig auf dem Weg in die Photonik 4.0.


Welche Herausforderungen stellt eine vernetzte Produktionswelt an die Photonik?

Ostendorf: Man muss neu und vernetzt denken. Künftig gilt es, Intelligenz in Sensoren zu integrieren und sie direkt in übergeordnete Netzwerke anzubinden. Hinzu kommt die Cloud als Möglichkeit zum Speichern und Verarbeiten großer Datenmengen. Hier wird in Zukunft eine ganz neue Qualität von Sensorintelligenz möglich. Neben der Weiterentwicklung der einzelnen Sensoren, die immer schneller immer höher aufgelöste und zunehmend dreidimensionale Daten liefern, rückt die Vernetzung ins Zentrum, Dafür braucht es Standards. Auch Letzteres ist ein Thema für unsere Allianz Photonik 4.0.


Wie steht es um die Wachstumspotentiale in der Photonik 4.0?

Ostendorf: Die gibt es auf jeden Fall. Sensorik- und Laserhersteller können von einer vernetzten, stark automatisierten und zentral gesteuerten Fertigungswelt ebenso profitieren wie Anbieter von Lösungen an den Schnittstellen der Vernetzung. Großes Marktpotential sehe ich auch in der 3D-Erfassung und –Darstellung, die noch in den Kinderschuhen steckt. Die Basis haben wir erarbeitet. Nun gilt es marktfähige Produkte daraus zu entwickeln.


Als Leiter des Lehrstuhls für Laseranwendungstechnik an der Ruhr-Uni Bochum sind Sie am Puls der Zeit. Was sind aktuell die spannendsten Innovationsfelder in der Laseranwendung?

Ostendorf: Ein sehr wichtiger Bereich ist die Mess-Sensorik – von Terahertz-Sensorik bis hin zu den vielfältigen Möglichkeiten der Infrarottechnologie, wo Quantenkaskadenlaser und neuartige Sensoren sehr vielversprechend sind. Und auch die Präzisionsbearbeitung bleibt ein hochinnovativer Bereich. Bei Ultrakurzpulslasern gehen die Pulswiederholfrequenzen inzwischen in den Bereich vieler hundert Kilohertz und bis in den Megahertz-Bereich mit zugleich hohen Pulsenergien. Das erlaubt den hoch präzisen Abtrag von Materialien bei minimaler thermischer Belastung. Wir sprechen von digitaler Bearbeitung, da Laser in digitalen Prozessketten exakt die vorher simulierte Bearbeitung durchführen. Ungewollte Schmelze und Materialspritzer, die zulasten der Präzision gehen, sind minimiert. Metalle und Kunststoffe lassen sich quasi Pixel für Pixel abtragen.


Umgekehrt können additive Verfahren Materialien quasi pixelweise zu Bauteilen formen. Ein weiteres großes Anwendungsfeld für Laser. Welche Perspektiven sehen Sie im 3D-Druck?

Ostendorf: Das ist ein hoch interessantes Wachstumsfeld, in dem zentrale Player aus Deutschland kommen. Die Technologie ist jung und bietet reichlich Entwicklungspotential – vom Materialangebot bis zu den Laserschmelzverfahren. Mit wachsenden Bauräumen werden bisherige Spiegeloptiken an ihre Grenzen stoßen. Ideen für die Direktbelichtung der Pulver gibt es schon. Werden sie wahr, dann kann hier ein sehr interessanter Absatzmarkt für Dioden- und Faserlaser entstehen.


Was erwarten Sie vom 25. bis 29. Juni auf der LASER World of PHOTONICS 2017 und von dem begleitenden World of PHOTONICS Congress?

Ostendorf: Ich denke, Photonik 4.0 in allen Facetten wird eine ganz große Rolle spielen. Denn hier ist die Dynamik enorm. Das Thema treibt die Branche um. Das ist auch an der Zahl der Neugründungen in Bereich Sensorik, Vernetzung und 3D-Visualisierung abzulesen. Hier erwarte ich Innovationen und viele spannende neue Produkte. Und der Kongress wird das Ganze thematisch flankieren. Sei es auf unserer WLT-Konferenz Lasers in Manufacturing oder auf der Digital Optical Technologies Konferenz der SPIE. Die Tendenz geht klar in Richtung digitale Prozessketten, digitale Fertigung und digitale Bearbeitung. Laser und optische Verfahren sind dafür eine absolute Schlüsseltechnologie.

Bildquelle: Spectaris

 
 
 
 
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