Märkte & Anwendungsbranche

Im Bereich Märkte & Anwendungsbranchen werden zentrale Einsatzfelder der Lasertechnik kurz und verständlich erläutert. Die Rubrik gibt einen kompakten Überblick über Branchen und Anwendungsbereiche wie Automobiltechnik, Batteriefertigung, Mikroelektronik, Medizintechnik, Luft- und Raumfahrt, Wasserstofftechnologien, Energie und Kernfusion. So zeigt sie, in welchen Märkten Lasertechnik heute eine wichtige Rolle spielt und welche Beiträge sie zu Innovation, Effizienz und neuen Produktionsmöglichkeiten leistet.

Automobiltechnik	Einsatz von Lasertechnik in der Fahrzeugproduktion: Schweißen, Schneiden, Beschriften, Leichtbau.
Batterietechnologie	Entwicklung und Fertigung elektrochemischer Energiespeicher für Elektromobilität, stationäre Speicher und Elektronik. Laserverfahren kommen entlang der gesamten Prozesskette zum Einsatz vom Schneiden und Strukturieren der Elektroden über das Schweißen von Gehäusen und Kontakten bis hin zur Qualitätssicherung per Lasermesstechnik. Das Fraunhofer ILT erforscht diese Prozesse im eigenen Battery Lab.
Battery Lab	Forschungslabor des Fraunhofer ILT zur Optimierung laserbasierter Prozesse in der Batterieproduktion; Schwerpunkte sind Energiedichte, Kapazität, Ladezeit und Fertigungsparameter von Batteriemodulen und Batteriezellen.
Bioanalytik	Laserbasierte Analyse biologischer Proben, z. B. durch Laser-Massenspektrometrie oder Fluoreszenzmikroskopie; ermöglicht hochempfindliche Diagnostik und Forschung.
Biofabrikation	Lasergestützte Herstellung biologischer Strukturen, Gewebe und bioaktiver Oberflächen für medizinische und biotechnologische Anwendungen; Laserverfahren ermöglichen die präzise Positionierung von Zellen, Biomaterialien und Wirkstoffträgern im Mikro- und Nanometerbereich – Grundlage für zukünftige Therapien und individualisierte Implantate.
Biofunktionalisierung	Laserbasierte Modifikation von Oberflächen zur Verbesserung der biologischen Verträglichkeit, z. B. durch Strukturierung von Implantaten für besseres Zellwachstum und Osseointegration.
Elektrolyse	Elektrochemisches Verfahren zur Wasserstofferzeugung; Laserverfahren optimieren die Herstellung von Elektroden, Membranen und Bipolarplatten.
Elektromotor-Fertigung	Herstellung von Elektromotoren für e-Fahrzeuge; Laserverfahren werden für das Hairpin-Schweißen, die Blechpaketbearbeitung und die Kontaktierung eingesetzt.
e-Mobilität	Elektromobile Antriebssysteme; Laser spielen eine wichtige Rolle bei der Batterie- und Motorenfertigung.
Energieeffiziente Lasertechnologien	Laserbasierte Fertigungsverfahren mit optimiertem Energieeinsatz; moderne Dioden- und Faserlaser erreichen Wirkungsgrade von über 40 Prozent und ersetzen energieintensive konventionelle Prozesse.
Energiewirtschaft	Einsatz laserbasierter Verfahren entlang der gesamten energiewirtschaftlichen Wertschöpfungskette; das Fraunhofer ILT forscht an Laserprozessen für Photovoltaikzellen, Batterien und Festkörperbatterien, Brennstoffzellen und Elektrolyseure für die Wasserstoffwirtschaft sowie Hochenergielasern für die Kernfusion.
Festkörperbatterie	Batteriezelle der nächsten Generation mit festem statt flüssigem Elektrolyten; bietet höhere Energiedichte, verbesserte Sicherheit und einen stabileren Betrieb über einen größeren Temperatur- und Spannungsbereich. Laserverfahren sind entscheidend für die präzise Bearbeitung der empfindlichen Festkörperschichten und die Skalierung auf industrielle Fertigungsmaßstäbe.
Grüner Wasserstoff	Wasserstoff, der durch laseroptimierte Elektrolyseverfahren (z. B. PEM) mit erneuerbarer Energie oder direkt erzeugt wird; Laser verbessern die Fertigung von Elektrolysekomponenten.
Halbleiter	Elektrisch leitfähige Materialien mit gezielt steuerbaren Eigenschaften; Laser kommen bei der Halbleiterfertigung in Lithographie, Dicing, Bohren, Reinigung und Packaging zum Einsatz.
Halbleiterfertigung	Herstellung von Mikrochips und elektronischen Bauteilen; Laser kommen beim Lithographie-Belichten (EUV), Dicing, Bohren und Packaging zum Einsatz.
Hochenergielaser	Herstellung von Mikrochips und elektronischen Bauteilen; Laser kommen beim Lithographie-Belichten (EUV), Dicing, Bohren und Packaging zum Einsatz.
Hydrogen Lab	Forschungslabor des Fraunhofer ILT in Aachen mit über 300 m² Versuchsfläche; bietet die gesamte laserbasierte Prozesskette für die Fertigung metallischer Bipolarplatten und Brennstoffzellenkomponenten – deutschlandweit einzigartig.
Implantatfertigung	Herstellung medizinischer Implantate (z. B. Hüftpfannen, Zahnimplantate) mittels laserbasierter additiver Fertigung und Oberflächenstrukturierung für bessere Biokompatibilität.
Kernfusion	Oberbegriff für die Verschmelzung von Atomkernen zur klimaneutralen Energiegewinnung; umfasst zwei Hauptansätze: die magnetische Einschlussfusion, bei der Plasma magnetisch eingeschlossen wird, und die laserinduzierte Trägheitsfusion, bei der Hochenergielaserpulse ein Brennstofftarget komprimieren und zünden. Das Fraunhofer ILT entwickelt Hochenergielaser, optische Systeme und Fertigungstechnologien für beide Fusionsansätze.
Kupferschweißen	Laserschweißen von Kupferbauteilen, z. B. Hairpins in Elektromotoren oder Batteriekontakten; grüne und blaue Laser bieten hier entscheidende Vorteile durch höhere Absorption.
Laserbasierte Fertigungsprozesse	Fertigungsverfahren, bei denen Laserstrahlung als primäres Werkzeug für Abtragen, Fügen, Beschichten, Messen oder Strukturieren eingesetzt wird; gelten als Enabler für die flexible, ressourceneffiziente Produktion.
Laserchirurgie	Chirurgische Eingriffe mithilfe fokussierter Laserstrahlung; ermöglicht präzises Schneiden, Koagulieren und Abtragen von Gewebe mit minimalem Trauma.
Laserschweißen von Batteriezellen	Präzises Fügen von Batteriegehäusen, Stromableitern und Kontakten mittels Laser; ermöglicht dichte, qualitätssichere Verbindungen bei hoher Fertigungsgeschwindigkeit.
Lasertechnik für die Produktion	Einsatz von Laserverfahren in der industriellen Serienproduktion; Laser ermöglichen höhere Präzision, geringere Taktzeiten und neue Designfreiheiten gegenüber konventionellen Fertigungsverfahren.
Lasertherapie	Medizinischer Einsatz von Laserlicht zur Behandlung von Gewebe, z. B. in der Dermatologie, Ophthalmologie und Tumortherapie; Wellenlänge und Pulsform werden gezielt auf das Zielgewebe abgestimmt.
Leichtbau	Konstruktions- und Fertigungsprinzip zur Gewichtsreduktion bei gleichbleibender oder verbesserter Funktionalität; Laserverfahren sind besonders wichtig für das Fügen und Bearbeitung von Leichtbauwerkstoffen wie Aluminium, Titan, CFK und hochfesten Stählen insbesondere in der Automobil- und Luftfahrtindustrie.
LiDAR	Laserbasiertes Entfernungsmess- und 3D-Erfassungsverfahren; zentraler Sensor für autonomes Fahren, Robotik und Umgebungserfassung.
Luft- und Raumfahrt	Einsatz laserbasierter Verfahren in der Luft- und Raumfahrtindustrie; das Fraunhofer ILT deckt die gesamte Bandbreite ab von LPBF und LMD für die additive Fertigung und Reparatur komplexer Triebwerks- und Strukturbauteile über Laserbohren von Kühlluftlöchern in Turbinenschaufeln bis hin zu Laserscanning und satellitengestützter Messtechnik.
Magnetfusion	Kernfusionsansatz, bei dem Plasma magnetisch eingeschlossen wird (z. B. Tokamak); Laserverfahren des Fraunhofer ILT liefern Fertigungstechnik für Hochleistungskomponenten.
Medizintechnik	Einsatz laserbasierter Verfahren entlang der gesamten medizintechnischen Wertschöpfungskette; das Fraunhofer ILT forscht an Lasertherapie und -chirurgie, laserbasierter Bioanalytik und Diagnostik, der additiven Fertigung von Implantaten sowie der Biofabrikation von Gewebestrukturen.
Mikroelektronik	Einsatz laserbasierter Verfahren in der Fertigung mikroelektronischer Bauteile und Systeme; das Fraunhofer ILT deckt dabei Schlüsselprozesse ab – von EUV-basierter Lithographie und Wafer-Dicing über Laserbohren und Strukturieren bis hin zu laserbasiertem Packaging und der Fertigung additiv hergestellter Sensorik.
Moderne Lasersysteme für die Industrie	Aktuelle Generation industrieller Laserstrahlquellen und Bearbeitungsanlagen; kombinieren hohe Leistung, kompakte Bauform, digitale Vernetzung und KI-gestützte Prozessregelung für den Einsatz in der smarten Fabrik.
Optische Technologien für die Energiewirtschaft	Einsatz laserbasierter und photonischer Verfahren in der Energieerzeugung und -speicherung; umfasst Photovoltaik, Batterien, Brennstoffzellen, Wasserstoffproduktion und Kernfusion.
PEM-Elektrolyse	Protonenaustauschmembran-Elektrolyse zur Erzeugung von grünem Wasserstoff.
Photovoltaik	Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie; Laserverfahren optimieren die Zellproduktion.
Printed Electronics	Herstellung elektronischer Schaltkreise durch laserbasierte Druckverfahren und Strukturierung leitfähiger Tinten auf flexiblen Trägermaterialien.
Smart Lighting / Laserlicht	Adaptive Beleuchtungssysteme auf Laserbasis, z. B. für Kraftfahrzeugscheinwerfer; das Fraunhofer ILT entwickelt laserbasierte Lichtmodule mit präziser Strahlformung.
Tissue Engineering	Interdisziplinäres Forschungsfeld zum Aufbau lebender Gewebestrukturen aus Zellen, Biomaterialien und Wachstumsfaktoren für medizinische Anwendungen wie Organersatz und Wundheilung; Laserverfahren ermöglichen die hochpräzise Strukturierung von Trägermaterialien (Scaffolds), die schonende Zellmanipulation und die schichtweise Biofabrikation im Mikrometerbereich.
Trägheitsfusion (IFE) / Laserfusion	Kernfusionsansatz, bei dem Hochenergielaserpulse ein Brennstofftarget (Deuterium-Tritium) schlagartig komprimieren und auf Zündbedingungen erhitzen; gilt als vielversprechende klimaneutrale Energiequelle der Zukunft.
Turbinenschaufeln	Hochbeanspruchte Bauteile in Energie- und Luftfahrtturbinen; Laserverfahren wie Laserbohren (Kühlluftlöcher) und Laserauftragschweißen (Reparatur) sind hier industriell etabliert.
Wafer-Dicing	Lasertrennung von Halbleiterscheiben (Wafern) in einzelne Chips; ermöglicht schmale Schnittfugen und hohe Ausbeute im Vergleich zu mechanischen Sägetechniken.
Wasserstoff	Energieträger der Zukunft; das Fraunhofer ILT entwickelt laserbasierte Fertigungsprozesse für Brennstoffzellen, Elektrolyseure und Wasserstoffkomponenten entlang der gesamten Prozesskette.
Werkstoffe	Metalle, Kunststoffe, Keramiken, Komposite und biologische Materialien, die mit Lasertechnik bearbeitet werden; die Wahl der Wellenlänge und Pulsparameter richtet sich nach den spezifischen optischen und thermischen Eigenschaften des Werkstoffs.