Für das Projekt „Licht aus Kristallen – Leuchtdioden erobern unseren Alltag“ haben Klaus Streubel, Stefan Illek und Andreas Bräuer den Deutschen Zukunftspreis 2007 erhalten. Bundespräsident Horst Köhler überreichte dem Team aus Regensburg und Jena die mit 250.000 Euro Auszeichnung gestern in Berlin.
Bei der Preisverleihung würdigte der Bundespräsident die nominierten Forscher und Entwickler als Menschen, die beispielhaft den Erfindergeist und die Umsetzungskraft verkörpern, auf die Deutschland für die Zukunft setzen muss.
Licht aus Kristallen – Leuchtdioden erobern unseren Alltag
Leuchtdioden (LEDs) haben gegenüber herkömmlichen Glühlampen deutliche Vorteile: Sie sind langlebig und verbrauchen wenig Energie. Die Nutzung dieser kleinen und eigentlich leuchtschwachen Lichtspender war zunächst aber nur eingeschränkt möglich.
Mithilfe der Dünnfilmtechnologie sowie spezieller Gehäuse und Optiken fanden Klaus Streubel, Stefan Illek und Andreas Bräuer von der Osram Opto Semiconductors GmbH und vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF einen Weg, deutlich lichtstärkere LEDs als bisher herzustellen, so die Jury. Die Leistung der drei heute ausgezeichneten Forscher setzt sich aus drei Innovationen zusammen. Damit gelang es ihnen, ein Hemmnis, das einem Einsatz der LEDs vielfach entgegenstand, zu überwinden.
Das Herz einer LED ist ein kleiner Halbleiterchip, der Licht erzeugt, wenn man eine elektrische Spannung anlegt. Die Intensität des Lichts war allerdings gering. Daher kamen LEDs bislang nur dort zum Einsatz, wo kein helles Licht erforderlich ist, etwa als Anzeigelämpchen für Elektrogeräte oder in Fahrzeugarmaturen und als Hintergrundbeleuchtung für Telefon-Displays.
LEDs leuchten besser
Dem Team um Streubel und Illek gelang es, so die Jury, mit der Dünnfilmtechnologie die Leistungsfähigkeit von LED-Chips deutlich zu steigern. Ein in den Chip integrierter Metallreflektor führt dabei nicht nur zu einer spürbar höheren Effizienz, sondern sorgt auch für einzigartige Eigenschaften. Die Dünnfilmtechnologie ermöglicht die Herstellung von sehr effizienten und auch großflächigen LED-Chips, die sehr viel mehr Licht erzeugen als bislang möglich. Neue, leistungsgerechte Gehäuse wurden entwickelt, in denen auch verschiedenfarbige Chips kombiniert werden können. So entstehen Hochleistungs-LEDs, deren Licht sich zu jedem gewünschten Farbton oder zu weißem Licht mischen lässt.
Bräuer und sein Team entwickelten dazu eine maßgeschneiderte Spezialoptik, die das erzeugte Licht einsammelt und, entsprechend den Anforderungen der Anwendung, zu einem Strahlprofil formt. Auf diese Weise wird das Licht nicht nur sehr effizient erzeugt, sondern auch mit hoher Effizienz nutzbar gemacht.
Das Resultat der gemeinsamen Forschungsarbeit revolutioniert die LED-Technologie. Lichtquellen mit LEDs, die die Innovationen nutzen, können herkömmliche Lampen fast überall ersetzen, zum Beispiel in Fernsehbildschirmen, Straßenlaternen, Projektoren und Autoscheinwerfern. Erste Produkte kamen 2002 auf den Markt. Wegen ihres geringen Stromverbrauchs helfen sie, Energie zu sparen und den Ausstoß an klimaschädlichem CO2 zu senken.
Weitere Nominierte für den Deutschen Zukunftspreis 2007
Folgende Teams waren ebenfalls nominiert und wurden vom Bundespräsidenten für ihre Leistungen mit einer Urkunde ausgezeichnet:
Kleine Löcher, große Wirkung – Zellphysiologie im Chipformat
Niels Fertig
Andrea Brüggemann
Professor Jan C. Behrends
Nanion Technologies GmbH, München
Albert-Ludwigs-Universität, Freiburg
Dem Team um Niels Fertig ist es gelungen, eine Technologie zu entwickeln, die eine Automatisierung des so genannten Patch-Clamping-Verfahrens ermöglicht. Damit wird die Suche nach Medikamenten deutlich vereinfacht, beschleunigt, kostengünstiger und sicherer. Das aus der Universität heraus gegründete Start-up-Unternehmen bietet heute bereits verschiedene Produktfamilien des Systems an.
Nanoschicht mit Megaleistung – Flexibler Keramikseparator ermöglicht Durchbruch bei großen Lithium-Ionen-Energiespeichern
Andreas Gutsch
Gerhard Hörpel
Professor Paul Roth
Evonik Industries AG, Essen
Universität Duisburg-Essen, Duisburg
Ein neuartiger Keramikseparator, der in dieser Kooperation zwischen Wirtschaft und Universität entwickelt wurde, ist die Basis für sichere Lithium-Ionen-Batterien mit hoher Kapazität. Diese können nun für Hybridfahrzeuge genutzt werden, die wiederum erhebliche Kraftstoff- und damit Kohlendioxideinsparungen versprechen. Weiterhin kann mit solchen – nun sicheren – Energiespeichern die Nutzung regenerativer Energiequellen unterstützt werden.
Revolutionäre Optik für die Herstellung des Computerchips der Zukunft
Peter Kürz
Winfried Kaiser
Martin Lowisch
Carl Zeiss SMT AG, Oberkochen
Mit den von den Nominierten um Dr. Kürz und ihrem Team entwickelten hochpräzisen Komponenten zur EUV-Technologie wurden die Grundlagen für eine weitere Miniaturisierung und neue Anwendungen der Mikroelektronik geschaffen und damit für die weitere Leistungssteigerung von Computern und elektronischen Geräten in den kommenden Jahrzehnten.
Im Gespräch mit den Sprechern der nominierten Teams erörterte der Bundespräsident auf der Veranstaltung die Bedingungen für erfolgreiche Innovationen. Um Ideen in überzeugende Produkte und Verfahren umzusetzen, müssten vor allem die Grenzen zwischen Wissenschaft und Wirtschaft durchlässiger und neue Formen der Kooperation geschaffen werden. So sei es dann auch möglich, verloren gegangenes Know-how zurückzuholen und im internationalen Wettbewerb vorne zu sein.
(Deutscher Zukunftspreis, 07.12.2007 – DLO)
