Ebunoluwa Odofin beurteilt mit Hannah Ohlmeyer die gemessene Qualität einer strahlformenden Optik.Als Stiftungsprofessor Markus Degünther im Dezember 2018 seinen Vortrag zur Eröffnung des Optikzentrums in Wetzlar hielt, nahm er eine Zielmarke in den Fokus: Auf zehn Mitarbeiter solle das Zentrum binnen fünf Jahre wachsen. Eine Marke, die nach nicht einmal zwei Jahren fast erreicht ist: Zu siebt arbeiten Degünther und sein Team in der Wetzlarer Spilburg nicht nur an der Etablierung des Masterstudiengangs „Optical Systems Engineering“, sondern an inzwischen vier größeren Projekten, für die das Zentrum bereits rund 1,7 Millionen Euro Forschungsmittel akquiriert hat. Anwendungsbezogene Projekte, aus denen stets auch reelle Produkte entstehen sollen – ein Gerät, ein innovativer Prozess oder eine neue Methode.

„Das sind – bis auf eine Stelle von der Hochschule – allesamt Stellen aus Drittmitteln“, erklärt Degünther. Ein Beleg, wie begehrt die Forschung ist, die von der THM im Herzen der hessischen Optik-Industrie betrieben wird. Nicht nur personell, auch räumlich wächst das Optikzentrum: Eine halbe Etage eines ehemaligen Truppen-Gebäudes in der ehemaligen Spilburg-Kaserne stand Degünther anfangs zur Verfügung. Inzwischen belegt das Zentrum die Etage komplett und betreibt zudem im Keller ein Labor. „Dafür sind die Bedingungen hier günstig“, erläutert Markus Degünther: Ein extrem stabiler Untergrund erlaubt hochpräzise Messungen. Denn unter dem Gebäude liegt ein alter Stahlbeton-Bunker. Erschütterungen durch den Verkehr auf der nahen Landesstraße nach Dutenhofen gibt es kaum.

Selbst Studierende hat das Labor schon gesehen – unter Corona-Bedingungen keine Selbstverständlichkeit. Messen und Fachkonferenzen etwa fallen weltweit aus. Vorlesungs- und Seminarraum des Zentrums aber erfahren künftig erste Nutzung. Noch allerdings nicht mit eigenem akademischem Nachwuchs. „Unser Master-Studiengang wird voraussichtlich im Wintersemester 2022/23 starten“, sagt Degünther. Etwa 15 bis 20 Studierende sind seine erste Zielmarke.

Das aktuelle Team im Optikzentrum (v.l.): Michael Heil, Ebunoluwa Odofin, Patrick Pfuhl, Robert Knobloch, Markus Degünther, Hannah Ohlmeyer und Gastwissenschaftler Ahmed Gdoura.Und schnellstmöglich sollen die dann auch praktische Erfahrung sammeln. Es sind die jungen Forscher, die im Optikzentrum die Projekte, wo möglich, mit bearbeiten. Zugleich lernen die Studierenden ganz praxisnah, Aufgaben anzugehen, die für Betriebe der optischen Technologie typisch sind. Das soll beim Einstieg in das Berufsleben helfen – gerne in der Region. Am Zentrum arbeitet man, gefördert etwa vom Bundesforschungsministerium, dem Hessischen Wissenschaftsministerium oder der EU, aber nicht nur mit mittelhessischen Unternehmen zusammen, sondern beispielsweise auch mit der Gießener Justus-Liebig-Universität oder mit Spezialisten aus Süddeutschland oder dem europäischen Ausland.

Nahe an der Industrie etwa ist das Projekt „XCam“ angelegt, an dem Degünther mit den tschechischen Partnern ELI Beams und RIGAKU forscht. Ziel ist es, ein hochpräzises, ultraschnelles Röntgenkamerasystem zu entwickeln. Solche Systeme werden in der Qualitätssicherung oder in der Grundlagenforschung eingesetzt. In Wetzlar sollen dafür eine Kamera und eine Optik entwickelt werden, in Tschechien die Röntgenquelle und eine Röntgen-Analyse-Teststation. Größte Herausforderung ist es dabei, die auf Industriestandards aufbauenden Komponenten strahlenresistent zu gestalten.

Aus dem 3D-Drucker kommen Fassungen, für die Degünther großes Zukunftspotenzial sieht: Jedes optische Element, etwa eine Linse, weist selbst in der Massenfertigung minimale Unebenheiten und Fehler auf. Genau ausgemessen, will Degünther monolithische Fassungen aus einem Druck anbieten, die diese individuellen Fehler bereits ausgleichen. Da sie so ohne bewegliche Teile auskommen, bieten sich die derart gefertigten Optiken besonders für den Einsatz unter harschen Bedingungen an: in Industrieanlagen etwa oder an zur Wartung schwer zugänglichen Orten. Weil zugleich für das „Internet der Dinge“ Optiken und Sensoren eine immer wichtigere Rolle spielen, sieht Degünther Potenzial für die günstige Massenfertigung.

Zugleich ist es auch Grundlagenforschung, die das Zentrum betreibt. „Wir wollen vor allem ein ‚Proof auf Principle‘ zeigen“, sagt Degünther über die 3D-gedruckten Fassungen. Belegen, dass etwas machbar ist. So etwa auch im „Projekt DHS“, dass die präzise Vermessung optischer Systeme vereinfachen und zugleich verbessern soll. Dafür ist ein mathematisches Modell vonnöten. Oder das Projekt „magµman“, das in Vorsatzlinsen für Mikroskope münden soll, in denen kein Bauteil magnetisch ist. Voraussetzung dafür, dass mit magnetisch manipulierbaren Trägermedien hochpräzise gearbeitet werden kann, ohne Messergebnisse zu verfälschen.

Für Projekte wie diese wünscht sich Markus Degünther die Bündelung der optischen Kompetenzen der THM, „idealerweise unter einem Dach“, wie er sagt – denn der Austausch in der Teeküche sei fachlich nicht zu unterschätzen. Durch den Verbund mehrerer Arbeitsgruppen sei auch das zweite, langfristige Ziel aus seiner Antrittsrede erreichbar: Von 50 bis 100 Mitarbeitern am Optikzentrum innerhalb der ersten zehn Jahre hatte der Stiftungsprofessor im Dezember 2018 gesprochen.