Neue Erfindungen und kreative Mitarbeiter: Jahresbericht 2014/2015

»Spot on«: Dieses Jahr, dem »Internationalen Jahr des Lichts«, wollen wir in unserem Jahresbericht die Highlights des Instituts beleuchten. Neue Ergebnisse und Entwicklungen – aber auch die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter hinter den Technologien, ohne die jeglicher Fortschritt unmöglich wäre. Einleitend zu unseren Berichten aus dem vergangenen Jahr erläutert Institutsleiter Prof. Oliver Ambacher, was das Fraunhofer IAF auszeichnet: »Exzellenz und wissenschaftliche Kreativität«.

© Foto Achim Käflein

Herr Ambacher, Sie sind seit 2007 Institutsleiter, was sind die ersten drei Worte, die Ihnen heute in den Sinn kommen, wenn Sie an das Fraunhofer IAF denken?
Exzellenz in der Forschung, Verbindungshalbleiter und wissenschaftliche Kreativität.

Und was genau entsteht aus dieser Kombination?
Kristallschichten aus unterschiedlichen, verbundenen Atomen – die beste Schmierseife für Elektronen, die man sich vorstellen kann. Daraus entsteht enorm leistungsstarke Elektronik und besonders effiziente Optoelektronik, die wiederum ihre Anwendung beispielsweise im Mobilfunk oder in der chemischen Analytik finden.

Auch wenn Silizium der am weitesten verbreitete Halbleiter ist, ist das Fraunhofer IAF nicht die einzige Institution, die an den vielversprechenden III/V-Halbleitern forscht. Was zeichnet das Fraunhofer IAF dabei vor allen anderen aus?
Wir sind die Einzigen in Europa, die von der Forschung im Bereich der Verbindungshalbleiter bis hin zum funktionierenden Gerät arbeiten. Wir entwickeln ausgehend von der Materialund Technologieentwicklung ein Produkt, das man auf den Tisch stellen und anschalten kann – und es funktioniert.

Was ja auch dem Profil von Fraunhofer, als Organisation für angewandte Forschung, entspricht. Kommt daher auch der Trend zum System?
Als Fraunhofer-Institut vereinen wir fundierte Forschung und unternehmerisches Handeln – wir stehen sozusagen zwischen Universität und Unternehmen. Das heißt, wir haben Doktoranden, die neue Themen erforschen, aber auch Entwickler und Ingenieure, die Systeme bauen. Damit schlagen wir die Brücke zwischen Wissenschaft und Anwendung. Erst die Erträge aus den Systemen erlauben uns auf lange Sicht auch wieder in neue Themen und in die Materialforschung zu investieren.

Was macht ein System – abgesehen von einer innovativen Technologie – denn erfolgreich?
Man muss frühzeitig den richtigen Trend erkennen. Denn vom Wissen, dass der Bedarf da ist, bis hin zum Einsatz dauert es oft mehrere Jahre. Die Wahrscheinlichkeit aber, dass wir einen Kunden für uns gewinnen können, steigt mit der Schnelligkeit, mit der wir eine Lösung anbieten können. Deshalb müssen wir mit der Entwicklung der Systeme in Vorleistung gehen.

Wie findet man solche Trends?
Dieses Jahr sind wir über internationale Konferenzen und wissenschaftliche Publikationen auf das Material Aluminium-Scandium-Nitrid aufmerksam geworden: Plötzlich war klar, wenn das stimmt, was da gezeigt wird, dann ist die Relevanz für uns und unsere Kunden besonders hoch. Und es könnte der Schlüssel zu Hochfrequenzfiltern für die nächste Generation von Mobilfunkgeräten sein.

In diesem Jahr stehen im Jahresbericht die Highlights des Instituts im Fokus. Was war denn eine besonders erfolgreiche Entwicklung, die es bereits in die Anwendung geschafft hat?
Sehr erfolgreich lief die Entwicklung unserer Quantenkaskadenlaser: wissenschaftlich enorm anspruchsvoll, die Grundlagenforschung war getan, und dann haben wir es in knapp vier Jahren so weit geschafft, dass wir heute chemische Fingerabdrücke mit den Quantenkaskadenlasern analysieren können. Das war für mich eine vorbildliche Entwicklung und Vermarktung anwendungsbezogener Forschung in deutsche Industrieunternehmen.

Und was wird das nächste Highlight?
Wir sind sehr divers in den Märkten, die wir adressieren. Meiner Ansicht nach wird alles, was wir im Bereich energieeffizienter Mikroelektronik entwickeln – wo sich Funktionalität und die Nutzung steigern lassen – Abnehmer finden. Sehen Sie sich zum Beispiel den Mobilfunk an: Wenn man die Energiemengen der 70.000 Mobilfunkstationen in Deutschland zusammenzählt, ist das derart viel, dass der damit verbundene CO2-Ausstoß, den wir durch Telefonieren erzeugen, so hoch wird, dass wir für zukünftige Kommunikationstechniken unbedingt was tun müssen. Auch führt der hohe Energieverbrauch zu großen Betriebskosten, die wir durch unsere Gebühren zahlen müssen. Aber selbst wenn wir die Kosten tragen können, dürfen wir unsere Atmosphäre nicht mit zusätzlichen 320.000 Tonnen CO2 pro Jahr durch Telefonieren belasten.

Energieeffizienz als ein wichtiges Ziel des Instituts; was ist denn Ihr Ziel als Institutsleiter?
Allem voran das Institut zukunftsfähig zu halten, das heißt, die Finanzen und die Wissenschaft in Einklang zu bringen, so dass wir in beiden Bereichen eine positive Entwicklung haben. Dazu müssen wir neue Märkte und Potenziale erschließen. Erkennen, wo das industrielle Interesse liegt und darauf reagieren. In den letzten Jahren ist uns das im Bereich der  Hochfrequenzelektronik und der Lasertechnologie bereits sehr gut gelungen; im nächsten Jahr soll es mit der Verbindungs- und Aufbautechnik für Infrarot-Kameras sowie mit Materialien wie Diamant oder Graphen weitergehen.

Und Ihr persönliches Ziel für das nächste Jahr?
Die vielen guten Ideen zu Aufträgen zu bringen – und dabei dennoch genug Zeit für die Menschen am Institut zu haben, zu motivieren und für neue Themen zu begeistern.