Aus dem Themenbereich Hightech-Strategie

Photonik - "Licht mit Zukunft"

Licht kann weit mehr als Räume erhellen: Es schneidet Stahl und transportiert Internetdaten. Mit Licht können wir Energie gewinnen und einsparen, Lebensprozesse im Inneren von Zellen beobachten und Krankheiten besser verstehen. Die optischen Technologien stehen auch für wirtschaftlichen Erfolg "Made in Germany". Dies bedeutet Wettbewerbsfähigkeit, Wirtschaftswachstum und Arbeitsplätze in Deutschland. Um die Nutzungsformen des Mediums Licht ist ein Hochtechnologiezweig entstanden, der international auch als "Photonik" bezeichnet wird. Das BMBF hat im Mai 2011 mit dem Programm "Photonik Forschung Deutschland - Licht mit Zukunft" seine Strategie dazu vorgelegt: Das Ministerium wird Photonik-Forschung und -Entwicklung in den kommenden vier Jahren mit gut 100 Millionen Euro jährlich fördern.

BMBF-Programm "Photonik Forschung Deutschland"

Das BMBF-Programm "Photonik Forschung Deutschland" geht zurück auf einen breit angelegten Agenda-Prozess, in dem über 300 Experten aus Wissenschaft und Wirtschaft gemeinsam die Forschungsaufgaben der Photonik erarbeitet haben.

Das Programm "Photonik Forschung Deutschland" formuliert für die Forschungsförderung sechs Leitlinien

• Photonik in wichtigen Wachstumsmärkten nutzen: Die Photonik wird immer stärker zur Schlüsseltechnologie für Energieeffizienz, Kommunikation, Gesundheit, also für wichtige Zukunftsmärkte. Das Programm soll die damit verbundenen Chancen gezielt nutzen, zum Beispiel durch den Aufbau neuer Allianzen zwischen Photonik und ihren Anwendern.
  
• Integrierte photonische Systemtechnologie aufbauen: Die Photonik steht heute an einer Schwelle, die vergleichbar ist mit dem Übergang von der konventionellen Elektronik zur Mikroelektronik in den sechziger Jahren des vergangenen Jahrhunderts. Künftig werden Halbleiterlichtquellen und optische Halbleiter-Bauelemente wesentliche Grundbausteine der Photonik sein. In diesem Wandel sollen deutsche Institute und Unternehmen mit Forschungsvorhaben unterstützt werden.
  
• Photonische Prozessketten realisieren: Die klassischen technologischen Kompetenzen der deutschen Wirtschaft in der "Produktion von Produktivität" sollen durch den Einsatz photonischer Verfahren  ergänzt und in Richtung flexibler, energieeffizienter und digital integrierter Produktion weiterentwickelt werden. 
  
• Forschen, Vorbeugen und Heilen mit Licht: Die Biophotonik ermöglicht es, Lebensprozesse genauer zu untersuchen und Krankheiten grundsätzlich zu erforschen. Auch in der Umwelt- und Analysetechnik bietet das Licht innovative Lösungen.
  
• Die Basis der Photonik ausbauen - neuartige Strahlquellen, Optiken, Materialien: Deutschland muss seine technologischen Kernkompetenzen in der Photonik schützen und gezielt ausbauen und das Wechselspiel zwischen wissenschaftlicher und angewandter Photonik stärken, um neue Forschungsgebiete frühzeitig zu erschließen.
  
• Photonik kommunizieren und vernetzen: Forschung und Innovation brauchen den Dialog mit der Gesellschaft. Es wird ein wichtiger Bestandteil des Programms sein, über die Photonik zu informieren und die Forschungsanstrengungen hierzu zu erklären. In besonderer Weise gilt das für die Kommunikation über die Möglichkeiten der Photonik bei der Berufs- und Studienfachwahl.
  

Hintergrundinformationen zu Optischen Technologien

Licht verfügt einzigartige Eigenschaften. Der Laser ermöglicht ultrakurze Pulse im Bereich einer billiardstel Sekunde - einer Femtosekunde. In dieser unvorstellbar kurzen Zeit kann man in einem Laserstrahl eine Leistung von Millionen von Megawatt bündeln und nutzbar machen. Laserlicht lässt sich bis auf den millionsten Teil eines Millimeters - das ist ein Nanometer - bündeln. Mit dem Licht können wir Leistung auf den Punkt bringen. Optische Technologien machen diese Eigenschaften nutzbar - für eine nachhaltige Produktion und für Leitmärkte in den Zukunftsfeldern Gesundheit, Kommunikation, Energie und Beleuchtung. Bereits heute beträgt das Weltmarktvolumen für Produkte der Optischen Technologien rund 250 Milliarden Euro.

Weltweit Spitze mit Forschungsförderung

Programm-Vorstellung auf der Weltleitmesse World of Photonics in München. Von links nach rechts: Staatssekretär Dr. Georg Schütte, Dr. Peter Leibinger (TRUMPF), Martin Goetzeler (OSRAM) und Prof. Dr. Andreas Tünnermann (IOF Jena)/ Copyright: P. Loske/VDI Technologiezentrum GmbHDie Optischen Technologien sind Innovationstreiber und Basis für die Entwicklung und Herstellung der Produkte in Bereichen deutscher Kernkompetenz wie dem Maschinen-, Automobil-, Schiff- und Flugzeugbau, der Mikroelektronik, der Beleuchtung sowie der Pharma- und Medizinprodukteindustrie.

Die Entstehung von Innovationen wird begünstigt, wenn alle Partner einer Wertschöpfungskette gemeinsam tätig werden. Daher ist die Projektförderung als Verbundforschung von Unternehmen und Instituten angelegt. Diese Struktur sichert die Arbeit der Branche an gemeinsamen Forschungszielen.

In den Optischen Technologien wurden seit dem Programmstart im Jahr 2002 circa 150 dieser Verbünde mit über 1.000 Partnern gebildet. Großunternehmen, der Mittelstand und Forschungseinrichtungen arbeiten Hand in Hand zusammen. In diesem Rahmen wurden drei strategische Partnerschaften für den Standort Deutschland initiiert: zu den organischen LEDs, zur organischen Photovoltaik und zur molekularen Bildgebung. Allein in diesen Innovationsallianzen engagiert sich die Wirtschaft über zehn Jahre mit circa 1,5 Milliarden Euro.

"Licht schafft Arbeitsplätze" - "Licht braucht Nachwuchs"

Die Optischen Technologien beeinflussen einen großen Anteil der über sieben Millionen Arbeitsplätze des produzierenden Gewerbes. Die Branche wächst seit Jahren durchschnittlich um 8 Prozent pro Jahr. Dies führt zu einem jährlichen Zuwachs der Arbeitsplätze von durchschnittlich 4 Prozent. Heute sind bereits ca. 120.000 Beschäftigte in den Optischen Technologien tätig. Für die Märkte, in denen deutsche Unternehmen aktiv sind, wird in den nächsten Jahren ein überdurchschnittliches Wachstum erwartet. Ziel der Industrie ist es, kräftiger zu wachsen als der Wettbewerb. Bis 2015 sollen so 20.000 neue Arbeitsplätze geschaffen werden

Die Optischen Technologien sind mittelständisch orientiert, haben wissensintensive Produktionsprozesse, stehen unter einem hohen Innovationsdruck und sind außerdem sehr forschungsintensiv. Etwa 20 Prozent ihrer Beschäftigten sind mit einer Hochschul- oder Fachhochschulausbildung qualifiziert, mehr als doppelt so viel wie im übrigen produzierenden Gewerbe. Daher trifft ein Fachkräftemangel die Unternehmen hier besonders hart. Bereits heute klagt die Branche über fehlenden qualifizierten Nachwuchs. Vor dem Hintergrund der demographischen Entwicklung entsteht allein bis zum Jahr 2015 ein Ersatz- und Expansionsbedarf von 9.000 akademisch ausgebildeten Beschäftigten.

Dies begründet die besondere Bedeutung von Bildungsinitiativen für die Forschungspolitik. Es ist wichtig Information und Wissen in Schulen, Betrieben, Universitäten und Weiterbildungseinrichtungen verfügbar zu machen, Faszination zu vermitteln und das Interesse der breiten Öffentlichkeit zu wecken. Zur nachhaltigen Nachwuchssicherung hat das BMBF die Initiative FaszinationLicht ins Leben gerufen. Ihre Maßnahmen richten sich an die gesamte Bildungskette.

Weitere Marktzahlen und Informationen zur Branchenstruktur der Optischen Technologien liefert die vom BMBF beauftragte Studie "Optische Technologien".

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