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Peter Leibinger im Interview Trumpf-Entwicklungschef: „Die große Zeit des Lasers hat erst begonnen“

Peter Leibinger treibt die Lasertechnik in neue Bereiche. Der Mittelständler arbeitet etwa an einem Teilchenbeschleuniger in Klassenzimmergröße.
12.01.2021 - 22:52 Uhr Kommentieren
„Lasertechnik ist eine Geschäftsentdeckungsmaschine.“ Quelle: TRUMPF Group
Peter Leibinger vor einem EUV-Lasersystem

„Lasertechnik ist eine Geschäftsentdeckungsmaschine.“

(Foto: TRUMPF Group)

Stuttgart Der Vorwurf ist immer wieder zu hören: Der deutschen Industrie fehlten Visionäre wie Tesla-Gründer Elon Musk oder einst Apple-Chef Steve Jobs. Unternehmer, die technologisch weit über den Tag hinausdenken und handeln, gibt es in Deutschland dennoch.

Einer von ihnen ist der Entwicklungschef des Laserspezialisten Trumpf, Peter Leibinger, gleichzeitig Stellvertreter seiner Schwester Nicola Leibinger-Kammüller an der Unternehmensspitze. Der Werkzeugmaschinenbauer aus Ditzingen gibt jährlich elf Prozent vom Umsatz für Forschung und Entwicklung aus. Dabei steht vor allem die Lasertechnologie im Mittelpunkt. „Lasertechnik ist eine Geschäftsentdeckungsmaschine“, sagt Leibinger im Interview mit dem Handelsblatt.

Anfangs schnitten die Laser von Trumpf nur Blech. Heute würde es die nächste Chip-Generation ohne Belichtung mit Laser-Technologie von Trumpf nicht geben. Schwäbische Laser schneiden zudem die brillanten Displays der iPhones, und die weltbesten 3D-Laserdrucker für Metall kommen ebenfalls von Trumpf.

Lesen Sie hier das vollständige Interview

Herr Leibinger, Trumpf hat mit seinem „Extrem Ultravioletten Laser“ vor wenigen Wochen gemeinsam mit Zeiss und dem Fraunhofer-Institut den Deutschen Zukunftspreis gewonnen. Was macht diese Technologie bahnbrechend?
Dieser sogenannte EUV-Laser ermöglicht es, feinere Strukturen als je zuvor auf Chips zu belichten. Die neueste Chipgeneration von Intel oder Samsung wird dadurch kleiner, leistungsfähiger und stromsparender als vor wenigen Jahren noch vorstellbar. Wir haben weit über zehn Jahre an dieser Technologie gearbeitet. Der Laserpuls schießt dabei 50.000-mal in der Sekunde auf einen Zinntropfen, der mit 220.000 Grad 45-mal heißer als die Sonnenoberfläche wird. Durch den Beschuss können wir Lichtwellen von 13,5 Nanometer Länge erzeugen – das ist rund 15-mal kürzer als bei bisherigen Lasern der Chipbranche.

Wie wichtig ist die Lasertechnologie denn für die Industrie?
Wir arbeiten an etwas Elementarem. Laser sind ein Werkzeug, bei dem wir die Grenzen des Nutzbaren noch gar nicht kennen. Die Möglichkeiten sind – ebenso wie vor zehn Jahren – wieder deutlich größer als unsere aktuelle Vorstellungskraft. Wir entdecken jeden Tag neue Probleme, die wir eines Tages mit dem Werkzeug Licht lösen können. Das ist faszinierend. Lasertechnik ist eine Geschäftsentwicklungsmaschine.

Wie meinen Sie das?
Die Themen kommen zu uns. Wir haben insbesondere bei hohen Laser-Leistungen eine sehr große Kompetenz. Wir sind aber auch sehr breit aufgestellt, von Quantensensoren bis zu EUV-Lasern für die Halbleiterbelichtung. Diese Breite deckt niemand auf der Welt so ab.

Stecken Sie dann in einem Dilemma, weil Sie nicht wissen, was Sie sich rauspicken sollen?
Wir müssen jedenfalls keine Strategie-Workshops machen, um Ideen zu entwickeln.

Ohne Ihre Laser als Lichtquelle gäbe es die nächste Chipgeneration nicht?
Ja, das ist schon bewegend. Die Triebkraft der Digitalisierung und damit des Wachstums und Wohlstands unserer modernen Weltwirtschaft wäre in Gefahr. So etwas wie EUV werde ich womöglich nur einmal im Leben begleiten können.

Aber was ist denn das nächste heiße Ding bei Trumpf?
Die optischen Quantensensoren in unserem gemeinsamen Projekt zur Serienfertigung mit Sick haben viel Potenzial. Diese Sensoren machen Messungen etwa in der Halbleiter- oder Pulverherstellung noch einmal deutlich präziser.

Das klingt jetzt aber eher nach einer Nische.
Das ist ja auch erst der Anfang: Die große Zeit des Lasers und der Quantentechnologie hat gerade erst begonnen. Grundbausteine für die im Vergleich zu herkömmlichen Rechnern extrem leistungsfähigeren Quantencomputer sind damit möglich. Ebenso sind neue, Rechenpower und Energie sparende Augmented-Reality- und Displaytechniken denkbar. Möglich wären beispielsweise Laserbeamer in Miniformat, die gestochen scharfe Bilder liefern. Unschärfen, wie etwa körnige Bilder, gehören damit der Vergangenheit an. Daraus ergeben sich ungeahnte neue Projektionsmöglichkeiten.

Wofür brauchen wir das?
Für ein Head-up-Display auf der Windschutzscheibe im Auto ist das beispielsweise interessant. Anders als bestehende Systeme würde das mit unserem Ansatz über die gesamte Scheibe funktionieren. Es ließen sich Lidar- und Radarbilder einspeisen, wodurch ein Fahrer nachts wie bei Tageslicht sehen könnte.

Ist das nicht reine Zukunftsmusik?
Nein, das ist absolut machbar. Der Beifahrer könnte sich während der Nachtfahrt einen Kinofilm auf der Windschutzscheibe anschauen, weil er keine Lust hat rauszuschauen. Technisch ist das heute schon möglich, aber das Gerät ist noch zu groß für den Fahrzeughimmel. Bislang braucht ein Head-up-Display im Armaturenbrett so viel Platz wie ein Schuhkarton. Mit einem Laser würde das viel kleiner. Wenn wir das hinbekommen, wäre das schon ein großer Markt.

Wie realistisch ist das?
Wir arbeiten an solchen Themen. Mit der Quantentechnologie ergeben sich ganz viele Möglichkeiten. Aber das braucht Zeit. Da haben wir in drei Jahren vermutlich noch kein Produkt, mit dem wir Hunderte Millionen umsetzen können.

Grafik

Aber kann das in zehn Jahren ein maßgebliches Geschäft von Trumpf sein?
Ja, wenn wir einen langen Atem haben. Die Quantentechnologie ist gekommen, um zu bleiben. Mithilfe von Licht können wir sie in unseren Alltag bringen. Wir gehen da einen großen Schritt in eine andere Physik.

Und die wäre?
Das nächste Jahrzehnt eröffnet uns im Bereich der Photonik zwei wesentliche Felder. Physikalisch ausgedrückt ist es die Quantenphysik auf der einen Seite – also der gerade erwähnte Bereich der Quantentechnologie – und die relativistische Physik auf der anderen. Wir sind an einem Punkt angelangt, an dem wir einzelne Quantenzustände gezielt manipulieren und ein Geschäft daraus machen können.

Und die andere Seite?
Das andere ist der Bereich der sogenannten Sekundärstrahlquellen. Mit der anfangs erwähnten EUV-Strahlung ist uns hier erstmals eine Anwendung im großen Stil gelungen. Wir schießen hierbei nicht mehr direkt mit dem Laser auf ein Werkstück wie etwa beim Schneiden von Blech, sondern benutzen Licht, um über relativistische Effekte eine neue Strahlung zu erzeugen, die uns wiederum andere Anwendungen ermöglicht. Beispielsweise durch Röntgen- oder Neutronenstrahlung.

Auch das müssen Sie genauer erklären.
Wir können mit Lasern beispielsweise Teilchenbeschleuniger bauen. Denn unsere Laser können im Wesentlichen das, was das CERN in der Schweiz in einem Kreisbeschleuniger mit einigen Kilometern Durchmesser macht. Auch ein Laser kann Teilchen annähernd auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen, besitzt aber einen zentralen Unterschied: Die Anlage würde in ein Klassenzimmer passen und nur 20 Millionen statt zwei Milliarden Euro kosten.

Welche Welt würde das öffnen?
Mit Lasern der nächsten Generation lässt sich beispielsweise kohärente Röntgenstrahlung erzeugen, mit der wir in der Medizin um ein Vielfaches bessere Untersuchungen machen können als heute. Oder Proteine analysieren wie das Coronavirus, das erst in einem Teilchenbeschleuniger richtig analysiert werden konnte. Oder wir können Neutronen beschleunigen und damit Container durchleuchten, etwa bei der Zollabfertigung. Bisher bräuchten wir dafür extrem teure Synchrotrone wie das CERN in der Schweiz. Und die Versuchskapazität dort ist allein für Wissenschaftler auf Jahre überbucht. Kommerzielle Anwender haben da oft gar keine Chance für Tests.

Will Trumpf wirklich einen Teilchenbeschleuniger bauen?
Unsere Spezialisten von Trumpf Scientific Lasers bauen in München solche Laser für die Forschung. Wir liefern den Laser, und andere entwickeln daraus die Anwendung. Unsere Laser wären dann beispielsweise der Motor für Diagnose- und Behandlungsgeräte, die dann Medizintechnikunternehmen entwickeln. Das wäre eine tolle Sache und ist wirtschaftlich sehr interessant.

Das wäre ja disruptiv wie schon beim ersten Laser von Trumpf für industrielle Anwendung 1985 …
... ich glaube, das Wort gab es damals noch gar nicht …

„Wir haben weit über zehn Jahre an dieser Technologie gearbeitet.“ Quelle: TRUMPF Group
Laser-Forschung bei Trumpf

„Wir haben weit über zehn Jahre an dieser Technologie gearbeitet.“

(Foto: TRUMPF Group)

Aber würde das Trumpf nicht völlig verändern? Das wäre doch ein ganz anderer Kundenstamm.
Den einen, gleichbleibenden Kundenstamm gibt es heute sowieso nicht mehr. Nur im Werkzeugmaschinenbereich ist das eine homogene Gruppe, in der im Prinzip alle Blechteile herstellen wollen. Bei den Lasern ist das völlig anders. Da haben wir einen weltbekannten Elektronikkonzern, der Smartphones herstellt und mit unseren Laser-Maschinen die Displays ausschneidet, und auf der anderen Seite schwäbische Lohnfertiger, die Blechtanks schweißen. Wir liefern die grünen Laser für Batterien, Elektromotoren und Leichtbau der Automobilhersteller, bedienen aber auch die Halbleiterindustrie mit EUV. Das ist eine unglaubliche Bandbreite. Veränderung ist für uns kein Schocker.

Und was schockt Sie?
Bei den erwähnten Sekundärstrahlquellen zur Teilchenbeschleunigung liegen die Dinge zumindest komplizierter. Aber wir sehen auch ganz klar die industrielle Perspektive: Sei es die bessere Diagnose und Behandlung in der Medizin oder eine bessere Sicherheitstechnik im Containerhafen. Das geht sogar so weit, dass sich eine Neutronendusche bauen ließe, um radioaktiven Müll unschädlich zu machen.

Warum machen Sie das nicht?
Wir stehen vor einem ziemlich komplexen Henne-Ei-Problem. Es geht nicht nur darum, was zuerst da ist – Henne oder Ei. Hier haben wir es, um im Bild zu bleiben, mit mehreren Generationen von Hennen zu tun, bis wir ans Ziel kommen.

Was meinen Sie damit genau?
Wir müssen erst den Laser entwickeln, den es so noch nicht gibt. Erst dann lassen sich mit diesem Laser die entsprechenden Applikationen entwickeln. Für diese Applikation muss ich dann einen industriellen Kunden finden. Das ist ein langer technologischer Weg, der sehr viel Geld erfordert. Einfach auf gut Glück irgendeinen Super-Laser zu bauen ergibt keinen Sinn. Wir brauchen einen Kunden, der genau sagt, was er damit machen will.

Aber der kennt ja nicht unbedingt die Möglichkeiten des Lasers.
Genau. Wir müssen ein ziemlich verzwicktes Henne-Ei-Problem lösen.

Und wie löst man das Problem?
Das geht nicht ohne öffentliche Forschungsförderung. Doch das ist oft Grundlagenforschung. Als Industriestandort sollte uns in Deutschland und Europa aber vor allem die wissenschaftliche Forschung am Herzen liegen, die relevant für die Produktentwicklung ist. Die geförderten Projekte müssen mehr in diese anwendungsorientierte Richtung gehen, damit Produkte und Arbeitsplätze daraus entstehen. Dass es da Märkte gibt, liegt auf der Hand.

Nicht immer erfüllen sich Ihre Erwartungen an neue Technologien. Wie läuft es denn bei den 3D-Druckern?
Vor drei Jahren war das Thema der absolute Hype. Hypes sind für mich immer etwas Problematisches. Bei unseren Technologien vergeht bis zur Serienreife oft ein Jahrzehnt. Ein Hype erzeugt immer eine Erwartungshaltung, die im Grunde niemand befriedigen kann.

Das kann man doch nicht generell so sagen.
In der Plattform-Ökonomie mag das anders sein. Eine Idee wie Tiktok fliegt in drei Jahren so hoch, dass vielleicht schon bald niemand mehr von Facebook redet. Das gibt es nur bei Konsumenten-Anwendungen, die sich viral verbreiten. Da können das Entwicklungstempo und die Erwartungshaltung der Menschen trotz Hypes übereinstimmen.

Und beim 3D-Druck ist das anders?
Bei einem fundamental neuen Fertigungsverfahren in der Industrie müssen wir in sehr langen Zeiträumen denken, bis sowohl die Produktivität wie auch die Zuverlässigkeit stimmt. Beim 3D-Druck in Metall muss sich die Industrie dazu noch auf die neuen Konstruktionsmöglichkeiten einlassen. Und schließlich benötige ich ein Produkt, bei dem der 3D-Druck seine Vorteile ausspielen kann.

Aber das passiert doch längst.
Nur in welchem Tempo? Auf dem Markt werden ein paar Tausend industrielle 3D-Drucker verkauft, aber Zehntausende Fräsmaschinen. Das ist schon frustrierend, weil wir bei den 3D-Druckern mittlerweile Qualität liefern können, die vor fünf Jahren noch undenkbar war. Nur ist der Markt noch nicht so weit.

Ändert sich da noch etwas?
Meine Hoffnung liegt auf den jüngeren Generationen, aus denen später Entwickler werden, die schon im Jugendzimmer einen 3D-Drucker für Kunststoffteile hatten. Junge Ingenieurinnen und Ingenieure werden die Technologie ganz selbstverständlich nutzen und sogar einfordern. Dann wird sich der 3D-Druck auch in der Breite der Industrie schnell durchsetzen.

Interessant ist auch ein anderer Schritt. Warum haben Sie die Laserdioden-Tochter der Philips-Tochter in Ulm gekauft?
Da gibt es Synergien – auch bei den Kunden. Denn diejenigen, die unsere Laser nutzen, um Gläser für Smartphones zu schneiden, brauchen für ihre Smartphones auch Sensoren aus Laserdioden. Das ist ein strategischer Schritt auf diese Kundschaft zu. Wir kennen uns mit Licht und Halbleitertechnik aus. Wir arbeiten uns da Schritt für Schritt vor, wie beim Klettern.

Was meinen Sie damit?
Meine Kinder sind mal geklettert, und ich stand unten und habe mit Sorge an der Wand hochgeschaut. Dass sie immer schon den nächsten Schritt im Kopf hatten, wurde mir erst klar, als sie oben standen.

Herr Leibinger, vielen Dank für das Interview.

Mehr: Trumpf-Chefin Nicola Leibinger-Kammüller: „Man wird sich noch nach Angela Merkel zurücksehnen.“

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