Die Beherrscher des Lichts: 25 Jahre Bremer Laserforschung

3D-Fernsehen in Zukunft ohne Brille, mit Laser Werkstoffe bearbeiten oder exakt messen: Nicht nur damit beschäftigt sich das Bremer Institut für Lasertechnik (BIAS), das in diesem Monat sein 25-jähriges Bestehen feiert. Seit der Gründung im Jahre 1977 ist es den Institutsleitern Prof. Dr.-Ing. Gerd Sepold und Prof. Dr.-Ing. Werner Jüptner durch die erfolgreiche Verbindung von Physik und Produktionstechnik gelungen, wissenschaftliche Erkenntnisse auch in die industrielle Anwendung zu übertragen.

Als erstes außeruniversitäres Laser-Institut Deutschlands ist das BIAS auf Fragestellungen der Lasermaterialbearbeitung und der Lasermesstechnik spezialisiert.

In der Lasermaterialbearbeitung hat das BIAS maßgeblich die Entwicklungen beim Fügen unterschiedlicher Werkstoffe vorangetrieben. So ist es den Bremer Laserforschern als erste gelungen, Werkstoffe wie zum Beispiel Titan und Aluminium, die früher als nicht kombinierbar galten, miteinander zu verbinden. Die industrielle Verkehrstechnik ist dadurch bereits entscheidend modernisiert worden. Schiffe, Autos oder Flugzeuge können bei optimaler mechanischer Belastbarkeit mit erheblich weniger Gewicht hergestellt werden. Weniger Gewicht bedeutet weniger Energieverbrauch, schont also die Umwelt.

Darüber hinaus hat die Laserstrahlschweißtechnik für die industrielle Anwendung den Vorteil, dass die Verzüge der zu schweißenden Objekte minimiert werden. Das BIAS hat somit auch dazu beigetragen, die Produktionsabläufe und auch die -qualitäten zu verbessern. Weitere Arbeitsschritte, wie etwa das nachfolgende Nachrichten, sind teilweise ganz entfallen. Als Weltneuheit wird derzeit an Produktionsprozessen gearbeitet, die es in Sekunden ermöglichen, 50 kleine Schweißnähte herzustellen. Hierzu wird der Laserstrahl über bewegliche Spiegel geleitet, die über ein Computerprogramm gesteuert und blitzschnell bewegt werden. Dies könnte zukünftig die Produktionszeit beispielsweise von Autokarosserie revolutionierend reduzieren.

Auch im Bereich der optischen Messtechnik hat sich das BIAS zu einem weltweiten Vorreiter entwickelt. Durch optische Sensoren zur hochauflösenden Form- und Verformungsmessung lassen sich in Entwicklung und Fertigung Qualitätsdaten eines Objektes ermittelt werden. Die Aufgabe besteht hier darin, das Objekt bei der Ermittlung der Daten so wenig wie möglich zu beeinflussen, gleichzeitig aber sehr schnell umfassende Informationen zu gewinnen und in geeigneter Form darzustellen. Mit den eigens entwickelten Sensoren und der darauf aufbauenden Software FRINGE-Prozessor ist ein komfortables Erfassen der Messdaten und deren Visualisierung möglich. Hierdurch können Produkte unterschiedlicher Standorte vor der Auslieferung auf ihre Passgenauigkeit hin überprüft werden, so dass auch hier ein Nacharbeiten beim Zusammenführen vermieden werden kann.

Die optische Messtechnik hat auch Einzug in den Tagebau gehalten. Durch ein vom BIAS entwickeltes Messsystem können die mehr als 600 Meter langen Förderbrücken, an deren Spitze die Bagger die Kohle abbauen, so gesteuert werden, dass mit einer Genauigkeit von wenigen Zentimetern eine Rekultivierung der Tagebaulandschaften gesichert ist.

Die digitale Holografie ist ebenfalls maßgeblich durch das Institut, das eng mit dem Fachbereich Produktionstechnik der Universität Bremen kooperiert, geprägt worden. Als Weiterentwicklung der herkömmlichen Holografie verwendet die digitale Holografie hochauflösende Sensoren, die kosten- und zeitintensive Entwicklungs- und Repositionierungsschritte der klassischen Holografie unnötig werden lassen. Durch diese Technologie ist es zukünftig möglich, dreidimensionales Fernsehen ohne zusätzliche Brille zu genießen. Die technischen Voraussetzungen liegen auf der aufnehmenden Seite schon vor, lediglich auf der Darstellungsseite müssen die Bildschirme noch weiter entwickelt werden. Hier gibt es bereits erfolgversprechende Ansätze, so dass ein solcher Fernsehgenuss in etwa zehn Jahren möglich sein könnte.

Weitere Informationen:

Bremer Institut für angewandte Strahltechnik (BIAS) Marco Buschmann Tel. 0421 218 5007 E-Mail: buschmann@bias.de