Industrielaser ersetzen andere Werkzeuge und ermöglichen eine präzise Materialbearbeitung. Lesen Sie hier, was die Lasertechnologie in Zukunft leisten wird.
Laser werden immer wichtigere Werkzeuge in der Industrie. Wir erklären, in welchen Bereichen Industrielaser noch viel Potenzial haben. - Bild: I-Sucher - stock.adobe.com
Das sind die wichtigsten Trendthemen in der industriellen Lasertechnik:
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Albert Einstein hatte bereits 1917 die theoretische Idee zum Laser und beschrieb die stimulierte Emission von Licht in seiner Arbeit „Strahlungsemission und Absorption nach der Quantentheorie“. 1960 trug Einsteins Theorie praktische Früchte: Theodore Malman nahm den ersten Laser – einen Rubinlaser – in den USA in Betrieb.
Seitdem wurden zahlreiche weitere Lasertypen entwickelt: Gas- und Festkörperlaser, kontinuierlich strahlende und gepulste Laser. Für Entdeckungen rund um den Laser gab es bereits 14 Nobelpreise.
In den 1970er Jahren hielt der Laser Einzug in die Industrie, als beispielsweise die Carl Haas GmbH 1970 Uhrenfedern und -steine mit Lasern bohrte und 1979 als Trumpf die erste Laserstanzmaschine vorstellte. Übrigens entwickelte Trumpf die erste speziell gefertigte Laser im Jahr 1985.
Laser werden heute fast überall eingesetzt. Sie helfen Smartphones, Robotern und Teleskopen, die Welt zu sehen, zu vermessen und haben sich als wichtige Werkzeuge in der Industrie etabliert.
„Der Laser ist in vielen Bereichen der Industrie bereits etabliert und weitgehend konkurrenzlos“, berichtet Dr. Stefan Kaierle, Geschäftsführer des Laser Zentrum Hannover eV (LZH). „Weil es zur Automatisierung von Prozessen eingesetzt werden kann, wenig oder keinen Werkzeugverschleiß gibt, kein Werkzeugwechsel notwendig ist und es eine schonende Bearbeitung ermöglicht. Es wird bereits für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, vom Schweißen, Trennen und Entfernen von Metall, Kunststoff und Glas bis hin zur additiven Fertigung mit Pulver und Draht.“
Auch wenn Laserlicht bereits häufig und in vielen Bereichen der Industrie eingesetzt wird, steckt noch viel Potenzial innerhalb und außerhalb dieser Anwendungen.
Schaut man sich aktuell den Markt für Industrielaser und deren Anwendungsgebiete an, so wird einiges deutlich: Einerseits konzentrieren sich die Hersteller von Industrielasern und Lasermaschinen auf die Entwicklung und Herstellung immer stärkerer und vielfältigerer Quellen, und andererseits geht es ihnen um die eigentlichen Prozesse Laser besser zu verstehen, zu optimieren und damit die gesamte Lasertechnik voranzutreiben.
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Die meisten industriellen Anwendungen von Laserstrahlung liegen in der Materialbearbeitung. Das beinhaltet:
Schaut man sich die Neuheiten der Laserhersteller an, geht es oft um noch mehr Leistung für die Laserquellen. „Der Trend geht derzeit zu Lasern mit hoher Ausgangsleistung“, sagt Stefan Kaierle. Die leistungsstarken Laser ermöglichen auch das Schweißen von dicken Blechen, wie sie beispielsweise im Schiffbau verwendet werden. „Hier zeigt der Laser seine klassischen Vorteile: Er arbeitet berührungslos und ist automatisierbar“, sagt Kaierle. „Der Verzug ist geringer als bei herkömmlichen Schweißverfahren, da weniger Energie verbraucht wird und die Schweißgeschwindigkeiten deutlich höher sind.“
Die höheren Leistungen der Laser eröffnen mehr Möglichkeiten in der industriellen Bearbeitung, insbesondere in der Mikromaterialbearbeitung mit gepulstem Laserlicht. Auf diesem Gebiet, Dr. Udo Klotzbach, ist er Technologiefeldleiter Mikrotechnik am Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS und berichtet auch hier über immer höhere Leistungsfähigkeit. „Die Laserquellen mit Pulsdauern von Pikosekunden und Femtosekunden sind weiter auf mehr Energie getrimmt“, sagt der Experte für gepulste Lasersysteme. „Es gibt immer mehr Quellen mit ein bis zwei Kilowatt Durchschnittsleistung und Pulsspitzenleistungen von wenigen Gigawatt.“
Auch im Klotzbach-Umfeld sind diese Services sehr nützlich: „In der Mikromaterialbearbeitung freuen sich Handelsunternehmen über höhere Leistungen, da sie in verschiedenen Anwendungen davon profitieren können – insbesondere beim Einsatz großflächiger Anwendungen und zum Beispiel Rolle-zu-Rolle-Verfahren ." Bisher mussten Unternehmen beispielsweise aufgrund der Bahnbreite drei oder vier Laser einsetzen. „Hätten diese Anwender einen Laser mit ein bis zwei Kilowatt mittlerer Leistung und Pikosekunden-Pulsen, dann bräuchten sie deutlich weniger Laser und das würde ihnen auf jeden Fall helfen“, sagt Klotzbach. Bei der Mikrobearbeitung mit Ultrakurzpulslasern (USP-Lasern) ergibt sich durch die höhere Leistung ein positiver Effekt.
Gérard Mourou und Donna Strickland wurden für ihre Methode zur Erzeugung von Ultrakurzpulslasern mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet. Was diese Laser leisten können, zeigen beispielsweise Lasersysteme von Trumpf. Lesen Sie hier mehr über die Mikrobearbeitung mit USP-Lasern
Etwas anders sieht dies im Bereich der Dauerstrichlaser (auch: Dauerstrich- oder CW-Laser) aus, die häufig für Schneid- und Fügeprozesse eingesetzt werden und für die ein bis zwei Kilowatt Leistung längst nichts Besonderes sind.
„Mit den CW-Lasern werden zunehmend Modelle mit immer höheren Leistungen angeboten, was auch mehr Möglichkeiten eröffnet“, erklärt Dr. Andreas Wetzig, Technologiefeldleiter Laserablation und Schneiden am Fraunhofer IWS. Die Hauptmöglichkeiten liegen in der Bearbeitung von Dickblechen, denn hier könnte der Hochleistungslaser dem Plasmaschneiden weitere Marktanteile abnehmen.
Aber hohe Leistungen jenseits von zehn Kilowatt machen nur in diesen Sonderfällen wirklich Sinn. „Die Musik spielt derzeit im Bereich von sechs bis acht Kilowatt – aber selbst die acht Kilowatt schießen beim Schneiden von dünnen Blechen oft über“, sagt Wetzig. „Denn wenn dünne Bleche mit einer Dicke von bis zu drei Millimetern mit dem Laser geschnitten werden, machen diese hohen Leistungen keinen Sinn. Der limitierende Faktor beim 2D- und 3D-Schneiden ist meist nicht der Laser, sondern die Maschinendynamik. Das geht nicht mehr Übersetzen Sie die hohe Leistung, die Ihnen zur Verfügung steht, in entsprechend schnelle, hochdynamische Konturbewegungen.“
Zudem sollte der Einsatz hoher Leistungen gut durchdacht sein, denn je höher die Leistung, desto höher der Verschleiß der eingesetzten Maschinen: Jedes Kilowatt Leistung, mit dem der Prozesskopf belastet wird, fördert den Verschleiß der Maschinenkomponenten und erhöht damit die Wartungskosten, wie Wetzig weiter betont.
Während CO2-Laser vor rund zehn Jahren hauptsächlich zum Schneiden und Schweißen in der Industrie eingesetzt wurden, dominieren heute Festkörperlaser – also Faserlaser oder Scheibenlaser – diesen Markt.
Warum der CO2-Laser immer noch nicht verschrottet wird, erfahren Sie in diesem Artikel: „Warum der CO2-Laser eine echte Allzweckwaffe ist“.
Diese Entwicklung wird sich in den kommenden Jahren fortsetzen. „Festkörperlaser dominieren den Schneid- und Schweißmarkt – sie haben dort den CO2-Laser seit rund zehn Jahren verdrängt“, sagt Wetzig. „Und der Faserlaser wird vor allem beim Schneiden den Markt weiterhin dominieren.“ Es gibt interessante Entwicklungen zu anderen Lasertypen, hauptsächlich aufgrund kürzerer Wellenlängen, aber diese Laserstrahlung ist nicht das, was die Industrie in Bezug auf Leistung, Strahlqualität, Verfügbarkeit und Preis verlangt.
Lesen Sie hier mehr über den Faserlaser und seine Stärken:
Der Faserlaser ist ein Allrounder, was ihn für viele industrielle Anwendungen interessant macht. Wir zeigen Ihnen, wie es funktioniert und was es kann. Lies jetzt!
Festkörperlaser dominieren daher im Bereich Schweißen und Schneiden – was einen Großteil der Anwendungen ausmacht. Die anderen Anwendungen könnten schon bald von einem anderen Lasertyp bestimmt werden: den Ultrakurzpulslasern. Sie haben nun ein Niveau erreicht, das vielfältige Einsatzmöglichkeiten in der industriellen Materialbearbeitung ermöglicht.
„Pikosekunden- und Femtosekundenlaser waren viele Jahre sehr kompliziert und man brauchte mindestens zwei Physiker und einen Ingenieur, um sie zu bedienen“, sagt Klotzbach. Inzwischen befinden sie sich jedoch auf einem stabilen industriellen Niveau und werden dort zunehmend eingesetzt. Zudem sind USP-Laser nicht nur einfacher in der Handhabung, sondern auch günstiger, weshalb sie sich für Unternehmen lohnen können.
Die oben erwähnte Leistungssteigerung erweitert auch das Einsatzgebiet von USP-Lasern, wie Kaierle vom LZH bestätigt: „Mit Ultrakurzpulslasern im Pikosekunden- und Femtosekundenbereich werden hohe mittlere Leistungen erreicht. Diese werden zum Beispiel“ , die Bearbeitung, also Strukturierung, von großen Flächen ermöglichen.“
Für welche Anwendungen sich auch Ultrakurzpulslaser eignen, sehen Sie in dieser Bildergalerie mit den zehn Top-Anwendungen:
Platz 10: Durch den Multi-Material-Mix müssen in der Industrie immer häufiger unterschiedliche Materialien sicher und dauerhaft verbunden werden. Dies funktioniert entweder durch Kleben oder thermische Verfahren wie Laserschweißen. Damit die Fügeteile richtig haften, muss die Oberfläche vorbehandelt werden. Ein solches Aufrauen von Metall- oder Keramikoberflächen kann mit USP-Lasern durchgeführt werden. Damit später alles dauerhaft hält. - Bild: Pulsar Photonics
9. Platz: Glas ist an sich schon eine harte Nummer. Es kann mit USP-Lasern noch sauber geschnitten werden. Beim Laserschneiden von Glas mit einem Trumicro Ultrakurzpulslaser wird die mechanische Beanspruchung des Materials auf ein Minimum reduziert – es entstehen keine Risse an den Kanten. Dadurch müssen die geschnittenen Bauteile nicht mehr abgeschliffen werden. - Bild: Trump
8. Platz: Durch den Einsatz von USP-Laserstrahlung lassen sich verschiedene Keramiken wie Zirkonoxid, Aluminiumoxid oder Siliziumkarbid rissfrei bearbeiten. Die Keramiken lassen sich beispielsweise produktiv und präzise trennen, bohren oder strukturieren. Aufgrund ihrer hervorragenden thermischen, mechanischen, elektrischen und chemischen Eigenschaften werden keramische Werkstoffe zunehmend in Bereichen wie Medizintechnik, Lager- und Dichtungsbau, Turbomaschinenbau und Hochleistungselektronik eingesetzt. - Bild: Fraunhofer ILT
Platz 7: Wenn es sehr präzise sein muss, sind USP-Laser das richtige Werkzeug. Sie werden daher häufig zum Mikrobohren verwendet. Das Bild zeigt die USP-Bearbeitung einer EWT-Zelle (Emitter Wrap-Through) mit Bohrungsdurchmessern von 50 µm im Abstand von 0,5 mm. Das Verfahren wird in der Photovoltaik-Produktion eingesetzt. - Bild: Fraunhofer ILT
Platz 6: Wenn eine Dichtung wenig Reibung verursacht, hält sie lange. So einfach ist das. Dafür können die Gleitflächen von Gleitringdichtungen mit definierten Lasermikrostrukturen funktionalisiert werden. Auch diese Aufgabe übernehmen USP-Laser. Insgesamt reduziert dies die Reibung um bis zu 25 Prozent ohne zusätzliche Leckage bei Gleitringdichtungen. - Bild: Pulsar Photonics
Platz 5: USP-Laser können auch den Augenarzt unterstützen. Denn sie ermöglichen hochpräzise und schadensarme Schnitte im Auge. Chirurgen verwenden Laser beispielsweise für einen der häufigsten chirurgischen Eingriffe der Welt - die Katarakttherapie. Aber auch neue Therapiemöglichkeiten bei Alterssichtigkeit sind dank USP-Lasern auf dem Vormarsch. Die gute alte Lesebrille sieht sich also ernsthafter Konkurrenz gegenüber. - Bild: Pixaby / Konto 422737
4. Platz: Auch bei der Verarbeitung von Leiterplatten ist höchste Präzision gefragt. Genau das Richtige für USP-Laser. Die Leiterplatten müssen mehrere Lagen Leiterbahnen aufweisen und gleichzeitig dünn sein. Zum Verbinden der Schichten werden sogenannte Microvias benötigt. Dies sind feine Bohrlöcher, die mit Kupfer verzinkt sind. Diese lassen sich besonders gut mit USP-Lasern erzeugen. - Bild: Pulsar Photonics
3. Platz: USP-Laser können auch für eine homogene LED-Beleuchtung sorgen. Dies ist auf eine funktionale Mikrostrukturierung zurückzuführen. Aufgrund seiner hohen Strukturauflösung und schmelzfreien Verarbeitung eignet sich der Ultrakurzpulslaser besonders zum Einbringen von formgetreuen Streustrukturen, so dass die Lichtbrechung bzw. Helligkeit und Intensität des Lichts absolut homogen erscheinen. - Bild: Pulsar Photonics
Platz 2: Dieses Bild zeigt die nichtlineare Pulskompression in einer Multipass-Zelle. Dadurch werden die Pulse eines Yb-basierten Hochleistungs-Ultrakurzpulslasers verkürzt. Die erzielte Kombination aus Pulsdauer, Pulsenergie und Ausgangsleistung ist sowohl für Anwendungen in der USP-Materialbearbeitung auf Basis nichtlinearer Prozesse (Multiphotonenabsorption, Filamentierung) als auch für die Erzeugung kohärenter EUV-Strahlung durch Frequenzkonversion interessant. - Bild: Fraunhofer ILT
Platz 1: Auch USP-Laser können ein wenig Leben retten. Zumindest fast, denn sie erleichtern die Herstellung lebensrettender Stents. Mit den USP-Lasern können die hochpräzisen Mikroschnitte in die Rohre eingebracht werden, damit die medizinischen Implantate später ihre Arbeit richtig verrichten können. - Bild: Trump
Laserquellen für Standardschneid- und Schweißanwendungen werden zunehmend austauschbar sein. Wetzig vom Fraunhofer IWS begründet dies so: „Letztendlich werden die Quellen für die meisten Hochleistungsanwendungen und damit auch für die meisten Laseranwendungen austauschbar sein. Der Laser wird damit immer mehr zum Commodity – also zum Kaufteil, das entsprechend spezifiziert ist“ nach Leistung, Strahlqualität und anderen Kriterien Laserhersteller können sich heute nur noch durch spezielle Eigenschaften wie anpassbare Strahlqualitäten oder flexible, dem Prozess angepasste Leistungsdichteverteilungen differenzieren.“
Diese Entwicklung fördert den bereits stattfindenden Preiskampf auf dem Markt für Laserquellen, nicht gerade zu Gunsten europäischer und nordamerikanischer Hersteller. Vielmehr wird der Preiskampf dazu führen, dass insbesondere asiatische Hersteller immer mehr Marktanteile gewinnen.
„Laser aus China werden sich etablieren“, erklärt Klotzbach. „Die Qualität der Lasersysteme aus Deutschland und den USA ist sehr gut und die der Laser aus China derzeit nicht auf dem Niveau, da sie in Europa noch keine Service- und Vertriebszentren haben, aber die Lernkurve für chinesische Unternehmen ist sehr hoch. "
Unter anderem aufgrund dieser Entwicklung setzen deutsche und amerikanische Industrielaserhersteller zunehmend auf die Anwendung von Prozess-Know-how, um spezielle Quellen für bestimmte wichtige Prozesse zu entwickeln. Dazu zählen beispielsweise Faserlaser mit „einstellbarer Ringmode“, wie sie für besonders sauberes Laserschweißen eingesetzt werden, oder Singlemode-Laser.
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Blaue und grüne Laserquellen ermöglichen die Bearbeitung von hochreflektierenden Materialien
Auch blaue und grüne Laserstrahlquellen seien auf dem Vormarsch, berichtet Kaierle vom LZH. „Damit können Materialien verarbeitet werden, die im Mikrometerbereich schlecht absorbieren. Das ist besonders interessant für Anwendungen im Bereich der Elektromobilität oder Batterieproduktion, aber auch für das Fügen von Mischverbindungen, zum Beispiel Kupfer mit Aluminium.“
Im Allgemeinen liegen die Anwendungen für die nichtroten Industrielaser hauptsächlich in der Bearbeitung von Kupfer und anderen hochreflektierenden Metallen. Diese lassen sich mit klassischen Infrarotlasern kaum bearbeiten, da rotes Laserlicht schlecht absorbiert wird. Grünes oder blaues Laserlicht wird dagegen viel besser absorbiert.
Beispiele für Industrielaser außerhalb des Infrarotspektrums zur Kupferbearbeitung sind der LMDblue 2000-60 von Laserline, der Nuburu AO-500 von Laser 2000 und der TruDisk 2021 von Trumpf. Beide Laser haben eine Laserleistung von zwei Kilowatt und werden hauptsächlich zum Fügen von Kupfer verwendet.
Mikrobearbeitung ist ein wichtiges Anwendungsgebiet für farbige Laserquellen
Auch die Mikromaterialbearbeitung ist bunt. „Mit Pikosekundenlasern und Mikromaterialbearbeitung haben wir alles von Infrarot über Blau und Grün bis hin zu Ultraviolett“, erklärt Klotzbach. Interessant ist, dass sich Industrielaserhersteller diese erforderliche Vielfalt zunutze machen. Für solche „bunten“ Anwendungen, also solche, die unterschiedliche Wellenlängen erzeugen können, gibt es laut Klotzbach durchaus schaltbare Laserquellen. „Laseranwendungen mit mehreren Wellenlängen kommen nicht nur bei forschungsnahen Themen gut an. Wir sehen hier Potenzial für Laserhersteller, Quellen mit mehreren Wellenlängen herzustellen.“
Insgesamt werden sich Industrielaser außerhalb des Infrarotspektrums jedoch nicht durchsetzen. Stattdessen würden sie bestimmte Nischen besetzen und für spezielle Nutzungen reserviert sein.
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Neben speziellen Laserquellen gewinnt auch die Entwicklung von Prozessperipherie an Relevanz, denn hier können etablierte Hersteller mit ihrem Wissen punkten. Dabei geht es einerseits um die Entwicklung von Optiken und Strahlablenksystemen und andererseits um verschiedene Machine-Learning-Anwendungen rund um die Lasertechnik.
Ein Anwendungsgebiet für maschinelles Lernen in der Lasertechnik ist die prädiktive Modellierung, an der auch die Forscher des Fraunhofer IWS arbeiten. Ziel ist es, Informationen aus Prozessen so zusammenzuführen, dass Modelle entwickelt werden können, die den Prozessverlauf und seine Ergebnisse vorhersagen können. „Es geht darum, bessere Prognosemodelle für Unternehmen erstellen zu können“, erklärt Klotzbach. „Das testen wir derzeit in einem Projekt zum Thema Tribologie. Hier geht es zum Beispiel darum, Vorhersagen zu treffen, wie das Zahnrad eines Kunden mit dem Laser strukturiert sein soll, damit es optimal reibt.“
Vollständig automatisierte und geregelte Prozesse führen zum Erfolg
Prädiktive Modellierung ist Teil der digitalen Prozessumgebung, ein anderer ist beispielsweise die Qualitätssicherung durch automatisierte Bildauswertung. Noch wichtiger ist jedoch das Zusammenspiel all dieser Lösungen, da es vollautomatisierte und geregelte Prozesse ermöglicht.
Wie spezielle KI-Systeme für solche Prozesse entwickelt werden, erfahren Sie in diesem Artikel:
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Besonders fortschrittlich sind solche Systeme beim Laserschweißen, wo es bereits Maschinen gibt, die dem automatisch entgegenwirken, wenn die Parameter des Prozesses nicht mehr im Normbereich liegen. Beim Schneiden gibt es allerdings noch viel zu tun: „Ich kenne noch keine Maschine mit einer kompletten Steuerung, die automatisch die Parameter sucht, schneidet und feststellen kann, wann die Schneidparameter nicht mehr sind hinsichtlich Gratbildung, Schnittbreite und Kantenrauheit geeignet - und wirkt dann entsprechend entgegen."
Dies wäre jedoch nicht nur beim Laserschneiden wünschenswert. Das gelte laut Wetzig eigentlich für jeden Laserprozess. "Es ist auch eine Chance für die lokale industrielle Lasertechnologie, sich dort stärker zu engagieren." Denn Quellen zu bauen wird immer schwieriger – zumindest mit Standardquellen. Würden sich Unternehmen besser auf die Prozesse konzentrieren und diese letztendlich günstiger gestalten, sodass am Ende ein echt regulierter Prozess entsteht, dann wäre es möglich, mehr Produktion nach Deutschland und Europa zurückzubringen.
Das Potenzial des Industrielasers liegt in seinen vielfältigen Einsatzgebieten. Doch wo liegt das größte Wachstumspotenzial? „Zukünftig werden sich die üblichen industriellen Anwendungen sicherlich ausweiten“, sagt LZH-Forscher Kaierle. „Der Laser wird beispielsweise im Lebensmittel- und Landwirtschaftsbereich eingesetzt, zum Beispiel beim Pflanzenschutz, beim Pflanzenwachstum und bei der Rückverfolgbarkeit von Lebensmitteln. Oder bei Unterwasseranwendungen wie der Reparatur von Schiffen, dem Rückbau von Spundwänden und anderer maritimer Infrastruktur.“ Die künftig noch höheren Strahlleistungen würden auch neue Fertigungsverfahren für Schiffbau, Kräne und Windkraftanlagen ermöglichen.
Noch viel Potenzial sieht Fraunhofer IWS-Forscher Wetzig im Fügen mit Laserstrahlen, wo nicht alle Anwendungen adressiert werden, die mit dem Laser realisierbar wären, und im Laserhärten, das seiner Meinung nach noch zu wenig beachtet wird.
Auf der anderen Seite hat sich die Lage bei den additiven Verfahren etwas beruhigt: „Die Technologie der laserbasierten additiven Fertigung hat bereits Einzug in die Industrie gehalten und findet zunehmend ihre Anwendungsfelder. Blech und dessen Bearbeitung werden es jedoch nicht sein“ additive Fertigung ersetzen können", erklärt der Forscher weiter.
Sein Kollege betont auch die großen Chancen von USP-Lasern in Rolle-zu-Rolle-Prozessen. Klotzbach: „Ich sehe in diesem Verfahren eine große Chance für Ultrakurzpulslaser mit höheren Leistungen. Ein Beispiel ist die Heliatek in Dresden, die mit diesem Verfahren organische Photovoltaik-Panels herstellt.“
Darüber hinaus liegt auch in Anwendungen für Leichtbau und Oberflächenmodifikation ein enormes Potenzial. Gerade das Thema Oberflächenmodifikation bietet viele Chancen für CW-Laser, aber auch für gepulste Systeme, sagt Klotzbach. „Wir haben zum Beispiel ein System entwickelt, mit dem sich auch große Flächen mittels direkter Laserinterferenzstrukturierung – DLIP – bearbeiten lassen.“
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Oberflächenstrukturen können daher viele Vorteile bringen und Laser machen sie möglich: „Wir wollen noch viel von der Natur lernen. In Sachen biologische Transformation können wir biologische Strukturen und Oberflächen auf technische Geräte übertragen“, sagt Klotzbach. „Meiner Meinung nach hat der Laser viel Potenzial, um das zu ermöglichen.“
Wie viel Potenzial in den Laserstrahlen noch steckt, wird sich in Zukunft noch zeigen müssen: „Es gibt sicherlich noch viele technologische Nischen, die wir mit dem Laser noch nicht kannten“, sagt Wetzig.
Ja, richtig gelesen: Mit dem ambitionierten Projekt Moonrise haben sich das Laserzentrum Hannover und das Institut für Raumfahrtsysteme (IRAS) der TU Braunschweig zum Ziel gesetzt, Mondstaub mit einem Laserstrahl zu schmelzen, um daraus es als Baumaterial verwendbar.
Konkret wollen die Wissenschaftler aus Braunschweig und Hannover Regolith auf der Mondoberfläche kontrolliert schmelzen – mit Hilfe ihres Lasersystems. Nach dem Abkühlen entsteht ein Festkörper, der sich beispielsweise als Baumaterial für das Moon Village, die Vision vom globalen Dorf auf dem Mond als Außenposten im All, eignen würde.
Das gezielte Aufschmelzen in vordefinierte Strukturen wird mit hochauflösenden Kameras überwacht und dokumentiert. Die Erkenntnisse aus den Experimenten werden einen grundlegenden Einfluss auf Erkundungsmissionen im Allgemeinen haben. Gelingt das Experiment auf dem Mond, könnte der Mondaufgangsprozess auf größere Strukturen skaliert werden. So könnten langfristig ganze Infrastrukturen wie Fundamente, Wege und Landeplätze mit der Moonrise-Fertigungstechnologie gebaut werden.
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