Produktion 16.04.2010, 19:46 Uhr

„Lasertechnik hat noch Potenzial für viele Innovationen“

Laser bohren, schneiden, schweißen oder beschriften. Jetzt erobern sie die Mikro- und Nanotechnik. Schon bald sollen sie Maschinen „Eigenintelligenz“ bringen – wenn der Laser Informationen in Werkzeuge und Bauteile einschreibt, prognostiziert Dr. Rainer Kling. Der Abteilungsleiter am Laser Zentrum Hannover (LZH) ist überzeugt: Lasereinsatz sichert Deutschland einen technologischen Vorsprung – und damit Arbeitsplätze. Diese Spitzenposition zu halten und auszubauen sind zentrale Herausforderungen für Kling und sein Team.

Lasertechnologien sollen Maschinen "Eigenintelligenz" bringen.

Lasertechnologien sollen Maschinen "Eigenintelligenz" bringen.

Foto: FH Bielefeld

„12 % Förderung durch das Land, und 88 % selbst erwirtschaftet – kaum ein anderes gemeinnütziges Institut kommt mit so wenig Grundförderung aus“, erklärte Dr. Rainer Kling nicht ohne Stolz. Der 44-jährige Physiker leitet die Abteilung Produktions- und Systemtechnik. Zusammen mit 30 Mitarbeitern widmet er sich der Erforschung, Entwicklung und Integration von Prozessen in laserbasierte Werkzeugmaschinen und Produktionsabläufe, um die Fertigungstechnik kostengünstiger, effizienter und robuster zu gestalten.

Ein Arbeitsschwerpunkt ist die Mikrotechnik: Sie verleiht den Oberflächen von Turbinenschaufeln bessere Strömungseigenschaften, versieht Oberflächen mit Funktionen wie hoher Benetzbarkeit oder fügt ihnen per Dünnschichtstrukturierung sensorische Fähigkeiten hinzu. „Der Fokus liegt nicht auf dem Werkstück“, erläutert Kling, „sondern darauf, Laserprozesse in Maschinen- und Anlagenkonzepte der industriellen Fertigung zu integrieren.“

In den vergangenen Jahren wurden insbesondere Technologien abseits der Metallbearbeitung ausgebaut. Die Anwendungen konzentrieren sich auf kristallines Silizium für die Photovoltaik und Leichtbauwerkstoffe wie etwa CFK (Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe). Vier Projekte werden bereits bearbeitet. Im Juni 2008 ist das LZH dem Kompetenzzentrum CFK-Valley in Stade beigetreten, denn CFK sieht Kling langfristig als eines der strategisch wichtigen Themenfelder. Ein am LZH entwickeltes neuartiges Laserschneidverfahren ermöglicht eine schädigungsfreie Bearbeitung des Leichtbauwerkstoffs. Davon erwartet man nicht nur einen deutlichen Schub zur Etablierung des Lasers im CFK-Bereich, sondern auch die von der Industrie geforderte verbesserte Wirtschaftlichkeit und den daraus resultierenden Anstieg des Produktionsvolumens von CFK-Werkstoffen.

Solarindustrie: Laser ist der Schlüssel für hochpräzise Bearbeitung der Solarzellen

Ein „heißes“ Thema ist auch die Solartechnik. Hier finden die Entwicklungen – ohne öffentliche Förderung – in direkter Zusammenarbeit mit der Industrie statt und meist unter strenger Geheimhaltung, erklärt Kling. „In der Solarindustrie herrscht starker Konkurrenzdruck. Alle haben erkannt, dass eine hochpräzise Bearbeitung der Solarzellen eine effizientere Nutzung ermöglicht und der Laser der Schlüssel dazu ist.“

Klings Arbeitsalltag als Abteilungsleiter wird dominiert von der Betreuung seiner Mitarbeiter, von denen die meisten eine Promotion anstreben, und dem Projektgeschäft. Das „brummt“ besonders im Frühjahr und Herbst, und für Kling bedeutet das viele administrative Arbeiten, viele Reisen, Projektmeetings bei Industriepartnern, Projektarbeit und Tagungen. Überstunden sind an der Tagesordnung. „Als Abteilungsleiter kommen wir viel zu selten dazu, uns um fachliche Fragestellungen zu kümmern und fundamental neue Lösungskonzepte zu erarbeiten“, bedauert er.

Gelegenheit, sich mit Vorlaufforschung und Grundlagenthemen zu beschäftigen, bliebe eigentlich nur im „Sommerloch“ und in der Vorweihnachtszeit. Dass man aber die gestalterische Freiheit habe, neue Ideen experimentell umzusetzen und daraus neue Themenfelder zu erarbeiten, sei eine der Stärken des LZH, findet Kling. „Sandkasten“ nannte das Prof. Heinz Haferkamp, einer der LZH-Gründungsväter.

Sandkasten ist für Kling auch in der Freizeit ein Thema – seine beiden Kinder sind 4 und 5 Jahre alt. Seine Hobbys sind Rennrad fahren und Wandern – „wichtig ist, in die Natur zu kommen.“ Einmal in der Woche spielt er Fußball mit ehemaligen Kommilitonen. Diesen Sommer plant er zusammen mit einem Freund die Alpenüberquerung per Rad. Rund 10 000 Höhenmeter sind zwischen dem Start in Oberstdorf und dem Ziel am Gardasee zu überwinden, eine Woche geben sie sich Zeit. „Man kann mentale Stärke aus dem Sport ziehen“, findet der ehemalige Marathonläufer, etwa beim Verfolgen von Zielen. Radfahren habe auch etwas Meditatives, hat er festgestellt: „Das Unterbewusstsein arbeitet weiter. Man hat nicht das Gefühl, ,aktiv“ zu arbeiten, sieht aber hinterher klarer.“

Klings aktuelles Lieblingsprojekt heißt „Werkzeugmaschinen und Produktionsanlagen intelligenter machen“. „Die Maschinen sollen untereinander kommunizieren, ihren Wartungsstand während der Produktion an eine zentrale Stelle zurückmelden, sodass man Wartungsintervalle planen und Stillstandszeiten vermeiden kann, und den ,genetischen Code“ von Generation zu Generation weitergeben“, erklärt er. „Unser Beitrag, um ihre Eigenintelligenz und Lernfähigkeit zu generieren ist, mit dem Laser magnetische Informationen in Werkzeuge und Bauteile einzuschreiben.“ Darin sieht er „ein großes Zukunftspotenzial“ und einen „völlig neuen Ansatz“ – ganz im Sinn des Sandkastens. Auf der Hannover Messe 2010 hält Kling im Rahmen des Kolloquiums „Genetik und Intelligenz – Neue Wege in der Produktionstechnik“ dazu am 22. April einen Vortrag über „Sensorische Werkzeugmaschinen“.

„Laser sichert Deutschland einen technologischen Vorsprung und damit Arbeitsplätze“

In Halle 6 auf Stand J 33 zeigt das LZH, dass der Laser nicht nur für die Bearbeitung von Glas, CFK oder Photovoltaikzellen bestens geeignet ist, sondern auch für die Mikro- und Nanobearbeitung von fast allen Materialien. „Hingucker“ unter den Exponaten wird der kleinste Tipp-Kick-Spieler der Welt sein, der nur 6,8 mm große „Mini-Podolski“.

Dem Laser prophezeit Kling eine ähnliche Entwicklung wie bei den Computern, nämlich zum Massenprodukt zu werden, durch automatisierte Herstellung erheblich billiger und zudem erheblich leistungsfähiger. Die Leistung von Diodenlasern habe sich alle 2,5 Jahre verdoppelt, berichtet er. Mittels Laserbearbeitung werden Produkte besser – günstiger, effizienter, präziser. „Laser sichert Deutschland einen technologischen Vorsprung und damit Arbeitsplätze. Die Herausforderung ist, diese Spitzenposition zu erhalten und auszubauen.“

Von Anne Schneller/Dietmar Kippels
Von Anne Schneller/Dietmar Kippels

Stellenangebote im Bereich Elektrotechnik, Elektronik

RUETZ SYSTEM SOLUTIONS GmbH-Firmenlogo
RUETZ SYSTEM SOLUTIONS GmbH Testingenieur / Engineeringconsultant (m/w/d) Systemintegration Car Infotainment, Fahrerassistenz und Telematik Systeme München
Jungheinrich Norderstedt AG & Co KG-Firmenlogo
Jungheinrich Norderstedt AG & Co KG Entwicklungsingenieur (m/w/d) Elektrotechnik / Mechatronik Norderstedt
Stuttgarter Straßenbahnen AG-Firmenlogo
Stuttgarter Straßenbahnen AG Ingenieur Elektrotechnik (m/w/d) für Betriebsanlagen der Stromversorgung Stuttgart
A. Eberle GmbH & Co. KG-Firmenlogo
A. Eberle GmbH & Co. KG Technischer Support Spezialist (w/m/d) – Spannungsregelungs- / Kommunikations- / Fernwirktechnik für Energieversorger Nürnberg
ATP Planungs- und Beteiligungs AG-Firmenlogo
ATP Planungs- und Beteiligungs AG Gruppenleiter (m/w/d) Bereich Elektrotechnik Frankfurt am Main
Schwarzwald-Baar Klinikum Villingen-Schwenningen GmbH-Firmenlogo
Schwarzwald-Baar Klinikum Villingen-Schwenningen GmbH Sachgebietsleitung (m/w/d) für das Sachgebiet Technik Villingen-Schwenningen
Bundesamt für das Personalmanagement der Bundeswehr-Firmenlogo
Bundesamt für das Personalmanagement der Bundeswehr Technische Projektmanagerin/Technischer Projektmanager (m/w/d) in der Bundeswehrverwaltung – Beamteneinstellung Koblenz
Füll Systembau GmbH-Firmenlogo
Füll Systembau GmbH SPS-Programmierer / Automatisierungstechniker (m/w/d) Idstein
Bayernwerk AG-Firmenlogo
Bayernwerk AG Leiter Arbeitssicherheit, Gesundheit und Umwelt (HSE) (w/m/d) Regensburg, München
SPITZKE SE-Firmenlogo
SPITZKE SE Projektleiter (m/w/d) Großprojekte deutschlandweit ausgehend von Großbeeren

Alle Elektrotechnik, Elektronik Jobs

Top 5 Optoelektr…

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.