Wissenschaftspreis des Stifterverbandes »Forschung im Verbund« 2020

©  Foto: Fraunhofer / Piotr Banczerowski
 

Preisträger Wissenschaftspreis des Stifterverbandes 2020:

Dr. Arnold Gillner, Martin Reininghaus und Dr. Johannes Finger (Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT)
Dr. Stephan Brüning (Schepers GmbH & Co. KG)
Dr. Gerald Jenke (Matthews International GmbH)
Dr. Keming Du (EdgeWave GmbH Innovative Laser Solutions)
Dr. Manfred Jarczynski (LIMO GmbH)

Ultrakurzpulslaser für Großbauteile

Paradigmenwechsel in der Fertigung: Bei der Laserstrukturierung von Oberflächen setzt ein Forscherteam unter Beteiligung des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT aus Aachen erstmals eine Vielzahl von Laserstrahlen als Werkzeuge gleichzeitig ein. Das beschleunigt den Prozess – und schafft neue Einsatzmöglichkeiten. 

Die Laserstrukturierung mit Ultrakurzpulslasern ermöglicht die Herstellung funktionaler Mikro- und Nanostrukturen in beliebige Oberflächen. Da hierbei üblicherweise nur ein Strahl einer Laserstrahlquelle die Arbeit verrichten, war dieser Ansatz für die Mikro- und Nanostrukturierung großer Prägewalzen, mit denen sich wiederum Strukturen in Stoffe, Leder oder Karton prägen lassen, zu zeitaufwändig und damit zu teuer. Prägewalzen wurden daher bislang über Ätzprozesse hergestellt. Umwelttechnisch alles andere als ideal – aber es fehlte bislang eine wirtschaftliche Alternative.

Nicht ätzend
Eine »Kooperation« der ganz eigenen Art lässt die Laserstrukturierung erstmals rentabel werden. Der Clou: Statt nur einen ultrakurz gepulsten Laserstrahl über die Oberfläche zu lenken, wird die Laserenergie in eine Vielzahl von Laserstrahlen gleicher Leistung aufgeteilt. Genauer gesagt: In 200 Teilstrahlen. Durch ein spezielles optisches System lassen sich diese einzeln schalten und in ihrer Leistung modulieren, so dass ein neues digital steuerbares Werkzeug entsteht. Da viele »Werkzeuge« gleichzeitig die Oberfläche bearbeiten, ist der Prozess um ein vielfaches schneller als der herkömmliche Laserbearbeitungsprozess. Erstmalig lassen sich somit auch große Bauteile unter wirtschaftlichen Randbedingungen bearbeiten. Entwickelt wurde die Technologie von Dr. Arnold Gillner, Martin Reininghaus und Dr. Johannes Finger vom Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT im Verbundprojekt MultiSurf gemeinsam mit Dr. Stephan Brüning von der Schepers GmbH & Co. KG, Dr. Gerald Jenke von der Matthews International GmbH, Dr. Keming Du von der EdgeWave GmbH Innovative Laser Solutions und Dr. Manfred Jarczynski von der LIMO GmbH. Dafür erhielten sie den Wissenschaftspreis des Stifterverbandes »Forschung im Verbund«.

Im Stifterverband haben sich rund 3000 Unternehmen, Unternehmensverbände, Stiftungen und Privatpersonen zusammengeschlossen, um Wissenschaft und Bildung gemeinsam voranzutreiben. Mit Förderprogrammen, Analysen und Handlungsempfehlungen sichert der Stifterverband die Infrastruktur der Innovation: leistungsfähige Hochschulen, starke Forschungseinrichtungen und einen fruchtbaren Austausch zwischen Wirtschaft und Wissenschaft. Der Stifterverband ist Vordenker und Initiator für Reformen – die von ihm geförderten Modellprojekte treiben Veränderungen des Innovationssystems voran. Der Stifterverband ist eine renommierte Stimme der Wirtschaft in der Wissenschaft und ein wichtiger Partner der Politik, für die Bereiche Wissenschaft und Bildung.

Seit über 15 Jahren vergibt der Stifterverband alle zwei Jahre gemeinsam mit der Fraunhofer-Gesellschaft den mit 50 000 Euro dotierten Preis. Dieser zeichnet wissenschaftlich exzellente Verbundprojekte der angewandten Forschung aus, die Fraunhofer-Institute gemeinsam mit der Wirtschaft und/oder anderen Forschungsorganisationen bearbeiten.