Was passiert, wenn man Lasertechnik und Data Science zusammenbringt? Wie kann man optische Komponenten nur mit dem Laser fertigen? Und wo stehen wir bei der Laserfusion? Diese und weitere Fragen diskutierten Expertinnen und Experten auf der Fachmesse Laser World of Photonics 2025 in München.
Mit Rekordzahlen ging am 27. Juni die Laser World of Photonics 2025 in München zu Ende: 1.398 Aussteller aus 41 Ländern trafen auf rund 44.000 Besucherinnen und Besucher – so viele wie nie zuvor. Das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT war auf insgesamt sieben Ständen vertreten – auf der LASER, der World of Quantum und der automatica. Auf dem Gemeinschaftsstand der Fraunhofer-Gesellschaft in Halle A3 zeigten die Aachener Projekte aus vier Technologiemärkten: Energiewirtschaft, Automobiltechnik und Mobilität, Luft- und Raumfahrt sowie Mikroelektronik. Inhaltliche Schwerpunkte des gesamten Messeauftritts waren unter anderem: KI in der Photonik, Hochenergielaser für die Fusion, Bauteilintegrierte Sensorik, Laser für die Klimaforschung, laserbasierte Optikfertigung, Quantenkommunikation sowie Medizintechnik.
Auf der Sonderschau »Photonics meets Robotics: AI Success Stories« präsentierte das Fraunhofer ILT Automatisierung in der Lasertechnik mithilfe künstlicher Intelligenz als ein Kernthema. Die Idee dahinter ist mehrstufig: Zuerst erfassen Sensoren Daten an einer Maschine. Eine KI lernt, den Prozess zu verstehen und Fehler zu erkennen. Mit den Daten modelliert der Nutzer den Prozess, Prognosen für veränderte Prozessparameter werden möglich. Am Ende wird der Regelkreis geschlossen und autonome Fertigungssysteme arbeiten auf eine First-Time-Right-Produktion hin.
Zu den Exponaten der Sondershow gehörte ein autonomer, mobiler Reparaturroboter, der per Laserauftragschweißen Verschleißstellen instand setzt – entwickelt mit Picum MT. Ebenfalls zu sehen: ein smarter Knickarmroboter für VR-unterstütztes Laserschweißen, ein Projekt mit Partnern wie Carl Cloos Schweisstechnik, Scansonic MI, Maintastic und 4D Photonics. Im Zentrum steht stets die Verbindung von sensorischer Präzision mit datengetriebener Entscheidungslogik.
Prof. Carlo Holly, Leiter der Abteilung Data Science und Messtechnik am Fraunhofer ILT und Inhaber des Lehrstuhls für Technologie Optischer Systeme TOS der RWTH Aachen University, brachte es in seinem Vortrag auf den Punkt: »Die Kombination von digitaler Messtechnik, KI-gestützter Analyse und simulationsbasiertem Design ermöglicht uns erstmals, Prozesse nicht nur zu überwachen, sondern proaktiv zu steuern – mit enormem Potenzial für Effizienz, Qualität und Nachhaltigkeit.«
Ein zweiter Fokus lag auf der komplett laserbasierten Herstellung optischer Komponenten. Entscheidend für die notwendige Zentrierung der Flächen ist dabei die Formgebung. Diese erfolgt in einer einzigen Aufspannung. So können Zentrierfehler vermieden und Ausschuss reduziert werden. Anschließend wird das Bauteil zum Polieren und zur Formkorrektur in eine andere Anlage transferiert.
Die finale Politur erfolgt mithilfe eines CO2-Lasers, der die Oberfläche lokal aufschmilzt und glättet. Für verbleibende Welligkeiten kommt ein gepulster CO2-Laser zum Einsatz, der gezielt einzelne Nanometer abträgt, wie Martin Kratz erklärte. Das Verfahren ist geometrieunabhängig und auch für Asphären oder Freiformoptiken geeignet – ideal für die individualisierte, kosteneffiziente Fertigung ab Losgröße eins.
Die Vorteile für die Industrie: reproduzierbare Qualität, kürzere Prozesszeiten durch lineare Skalierung bei rotationssymmetrischen Optiken und neue Freiheitsgrade im Design. Auch hier denkt das Fraunhofer ILT den Laser nicht nur als Werkzeug, sondern als Teil eines digital integrierten Fertigungssystems.
Eine dritte Säule des Messeauftritts bildete die Entwicklung von Hochenergie-Lasern, die u.a. im Bereich Fusionsforschung und Sekundärstrahlenquellen Anwendung finden. Zusammen mit Partnern in Industrie und Forschung arbeiten die Aachener am Ausbau und der Etablierung von Lieferketten für solche Lasersysteme. In den Application Panels »Laser fusion: energizing photonics industry« und »Laser-based high-energy beam sources for industry and research« präsentierten die Partner konkrete Ansätze für die Entwicklung und Fertigung der nötigen Komponenten und Systeme.
Im Projekt DIOHELIOS etwa arbeitet das Fraunhofer ILT gemeinsam mit Industriepartnern an robusten, skalierbaren QCW-Diodenlasermodulen und ihrer Strahlformung für eine homogene Strahlverteilung über 100×100 mm² – eine Schlüsselkomponente für künftige Megajoule-Lasersysteme, wie Dr. Sarah Klein am Fraunhofer-Gemeinschaftsstand betonte. Darüber hinaus wurden eine kompakte EUV-Quelle sowie ein Konzept für Neutronen-Quellen gezeigt – etwa für die zerstörungsfreie Prüfung von Atommüllfässern oder von Containern an Flug- und Seehäfen. Auch hier sind laserbasierte Systeme die Grundlage für portable, hochauflösende Bildgebung mit industrieller Relevanz.
Die Themen in München gingen noch weit über diese drei Beispiele hinaus: Sowohl in der World of Quantum (Rekordbeteiligung von 160 Unternehmen, Start-ups und Forschungseinrichtungen) als auch im MedtecLIVE Healthtech Pavilion und in der Sonderschau Photonics in Production konnten die Forschenden vom Fraunhofer ILT intensive Gespräche über Zukunftsthemen und neue Projekte führen. »Die Resonanz in München hat gezeigt, dass wir mit unseren Themen den Puls der Industrie treffen – ob bei klassischen Produktionsthemen, KI-Anwendungen in der Photonik, der Quantentechnologie oder der Fusion« fasst Institutsleiter Dr. Jochen Stollenwerk das Ergebnis zusammen. »Jetzt gilt es, den Schwung aus der Messe in konkrete Kooperationen zu überführen.«
Zum Thema KI in der Photonik veranstalten der Industrieverband SPECTARIS unter Mitwirkung des Fraunhofer ILT und des Bundesverbandes IT-Mittelstand e.V. (BITMi) am 1.und 2. Oktober 2025 die Konferenz »KI in der Photonik – Mehr Wertschöpfung in Laserfertigungstechnik und Optikdesign« in Berlin. Sprecher u.a. von TRUMPF, ZEISS und Microscoft werden einen Einblick in Anwendungsszenarien und Systemintegration geben, auch Fragen der Finanzierung und der rechtlichen Rahmenbedingungen stehen auf dem Programm. Die Konferenz richtet sich an Entscheider, Entwickler und Forschende gleichermaßen und versteht sich als praxisnahes Forum für alle, die die Anwendung von KI in der Photonik aktiv gestalten wollen.
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT