Photonik, die Welt der Superlative, ist Made In Brabant

Photonik, die Welt der Superlative, ist Made In Brabant

Das neue Gold, das nächste ASML, eine der fünf Schlüsseltechnologien Europas, ein potenzielles Milliardenbusiness. Superlative fliegen einem um die Ohren, wenn man mit einem Vertreter des Photoniksektors spricht. Aber wie das so oft mit neuen Technologien geht: Was für die Vorreiter ein konkretes Zukunftsbild ist, ist für den Rest der Welt höchstens ein fernes Versprechen. 

Die Kraft des Lichts ist die Grundlage der Photonik. Das kennt man hauptsächlich von den Glasfaserkabeln, wo die Daten mit Lichtsignalen von A nach B transportiert werden. Aber Photonik wird auch mehr und mehr für die Herstellung superschneller und supersparsamer Chips angewendet. Auch dabei geht es um Lichtsignale, aber dann im Nanobereich. Und gerade dabei ist Brabant weltweit führend. Das kommt vor allem durch die jahrelange Forschung an der Technischen Universität Eindhoven. Unternehmen, die aus diesen Forschungsprojekten hervorgingen, wie SMART Photonics und EFFECT Photonics, sind heute weltweit tonangebend bei der Entwicklung von Photonikchips.

Made in Brabant

Ohne Chips keine Smartphones oder Computer, aber auch keine Flugzeuge oder Autos. Die ganze Welt läuft auf Chips. Derzeit geht es vor allem um elektronische Chips, aber die stoßen fast an ihre Grenzen. Die Lösung ist Made in Brabant: Dort hat man die ersten Schritte zur Verwendung von Lichtbündeln anstatt elektronischen Signalen für Chips gesetzt. Und das funktioniert. Genau deshalb ist die Photonik ein so erfolgversprechender neuer Sektor. 

In Sektoren wie der Autoindustrie, Luft- und Raumfahrt sowie in der Medizintechnik kann Photonik den Fortschritt beschleunigen. Und zugleich können Photonikchips den verstopften Internetverkehr freihalten. Durch die Glasfaser hat man bei der Datenübertragung bereits große Fortschritte erzielt, die Datenzentren werden jedoch innerhalb der nächsten fünf Jahre zum Nadelöhr: Die heute von diesen Zentren verwendeten Elektronikchips werden es dann nicht mehr schaffen, so groß wird die Nachfrage nach Bandbreite werden.

Smartphone und Flugzeug

Ewit Roos, Geschäftsführer des von Eindhoven aus operierenden PhotonDelta, schüttelt die Beispiele für den Nutzen der Photonik so aus seinem Ärmel. „Zum Beispiel in der Flugzeugindustrie, einem Sektor, in dem Sicherheit das Allerwichtigste ist und wo auf die Funktion der Teile hundertprozentig Verlass sein muss. Ein Photonikchip in einem Flugzeugflügel kann die Spannung überall im Flügel ganz präzise berechnen. Und kann bereits lange bevor kleine Risse entstehen die Schwachstellen anzeigen.“ Aber es gibt auch alltägliche Anwendungen. „Da die Chips so sparsam sind, wird man sein Smartphone in Zukunft vielleicht nur noch ein- oder zweimal monatlich aufladen müssen.“ 

Die Welt weiß natürlich schon seit Jahrzehnten, dass das Licht aus Brabant stammt. Was einst die Glühbirne war, ist heute also die Photonik. Experten aus Asien und Amerika kommen in die Niederlande, um das Spiel zu lernen. Und Menschen wie Ewit Roos reisen über die ganze Welt, um „unsere“ Geschichte zu erzählen und sich die dortigen Entwicklungen anzuhören. „Wir müssen alles einsetzen, um die Chancen dieses Sektors optimal zu nutzen“, sagt Roos. „Wir befinden uns noch ganz am Anfang der Entwicklung und das heißt: es gibt noch viel zu lernen.“

China, Japan und die USA

Und dazu braucht man Geld. Roos: „Wir haben einen Vorsprung gegenüber dem Rest der Welt, aber die Mitbewerber sitzen uns auf den Fersen. In Ländern wie China, Japan und den Vereinigten Staaten werden jetzt hunderte Millionen in die Entwicklung der Photonik investiert. Innerhalb Europas ist inzwischen unter Führung von PhotonDelta eine breite Photonik-Zusammenarbeit entstanden, die die Konkurrenz aus Ost und West fernhalten soll. 

Roos hat ausgerechnet, dass auch hier Investitionen von etwa 300 bis 600 Millionen Euro benötigt werden. „Das Geld brauchen wir für ein industrielles Ökosystem, für den Entwurf und die Herstellung der Chips, aber auch um sie testen zu können und sie so zu verpacken, dass sie miteinander kommunizieren können.“

Niederländische Photonik-Agenda

Etwa 25 niederländische Unternehmen beschäftigen sich mit der Entwicklung und Herstellung von photonisch integrierten Chips (PICs), die meisten davon befinden sich in Nordbrabant, Gelderland und Overijssel. „Diese 25 Unternehmen sind noch nicht erwachsen und brauchen Unterstützung,“ sagt René Penning de Vries, Vorsitzender der Niederländischen Photonik-Agenda, einer privat-öffentlichen Zusammenarbeit, die den Platz der Photonik in den Niederlanden sichern will. „Wir möchten ihnen helfen, sodass sie sich zu Weltspielern entwickeln können.“ Er erwartet, dass diese 25 Unternehmen gegen 2025 zusammen einen Jahresumsatz von einer Milliarde erzielen und viertausend Arbeitsplätze bieten werden.

242 Millionen

Falls jetzt investiert wird. Deshalb wurde im Juli 2018 leise gejubelt, als De Vries Investitionen in Höhe von 242 Millionen Euro bekannt machen konnte. Von dieser viertel Milliarde liegen 160 Millionen bereits tatsächlich auf dem Tisch. Davon kommen 35 Millionen vom Kabinett. Die Hälfte der restlichen 125 Millionen kommt von den Provinzen Nordbrabant, Gelderland und Overijssel, die andere Hälfte aus der Wirtschaft. Andere Beteiligte, die dazu beitragen, sind die Universitäten von Eindhoven, Twente und Nimwegen sowie Unternehmen wie EFFECT Photonics und SMART Photonics. 

Jetzt ist es Aufgabe der Forschung und der Wirtschaft, konkret die nächsten Schritte zu setzen. Sodass wir in ein paar Jahren unseren Smartphones nicht nur zahlreiche neue Funktionen hinzufügen können, sondern sie auch nur noch einmal monatlich aufladen müssen.

Weitere Informationen

Key Enabling Technologies

Integrated Photonics TU/e

PhotonDelta