27. Februar 2014

Jedes zweite im Internet transportierte Bit berührt ein Optisches Bauteil aus dem Fraunhofer HHI – Institutsleiter Prof. Martin Schell im Interview mit dem Cluster Optik

"Etwa jedes zweite im Internet transportierte Bit berührt ein optisches Bauteil aus dem HHI" – Martin Schell über die internationale Ausnahmestellung des Fraunhofer-Instituts für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut (HHI) in der optischen Datenübertragung.

1. optiMST: Herr Schell, Sie sind seit dem 1. Januar 2014 gemeinsam mit Herrn Wiegand als Nachfolger von Herrn Grallert zum Institutsleiter des HHI berufen. Wir gratulieren Ihnen und Herrn Wiegand herzlich und bedanken uns für das Interview, welches Sie stellvertretend für Ihren Kollegen mitführen. Wie sind Ihre Aufgaben verteilt und was wird sich ändern?

Prof. Schell: Herr Wiegand und ich sind überzeugt, dass wir das HHI gemeinsam besser in die Zukunft führen können. Das HHI ist ein großes Institut mit mehreren Schwerpunkten. Wir ergänzen uns sehr gut in verschiedenen Bereichen. Herr Wiegand hat eher einen wissenschaftlichen Hintergrund, ich selbst habe mehr Erfahrungen aus der Industrie. Dazu kommt die fachliche Vielfalt. Herr Wiegand betreut den Bereich Informations- und Kommunikationstechnik, ich selbst den Bereich Optik. Die Verantwortung für die Verwaltung und die Stabsstellen wechselt turnusgemäß zwischen uns beiden. In vielen gemeinsamen Gesprächen haben wir festgestellt, dass wir in zentralen Themen für das HHI dieselbe Strategie verfolgen. Herr Grallert hat das Institut über viele Jahre erfolgreich geführt – wir wollen diesen Weg weitergehen und die international führenden Felder weiter ausbauen.

2. optiMST: Der Technologieschwerpunkt im Bereich der optischen Datenkommunikation, bei der das HHI seit vielen Jahren weltweit führend ist, liegt auf der Basis von Indiumphosphid (InP). Wie sehen Sie die Zukunft der InP-Technologie, auch im Vergleich zu anderen aufstrebenden Technologien wie der Silizium-Photonik?

Prof. Schell: Die InP-Technologie ist und bleibt für uns die Zukunftstechnologie, mit der wir unsere internationale Ausnahmestellung in der Datenkommunikation erreicht haben. Etwa jedes zweite im Internet transportierte Bit berührt ein optisches Bauteil aus dem HHI. Wir beobachten aber selbstverständlich intensiv auch die anderen Technologien. Bei Reichweiten über 500 Meter sehen wir keinen Markt für die Silizium-Photonik. In diesem Bereich kann InP seine Leistungsstärke voll ausspielen – hier liegt der Anteil der Chipkosten an den Systemkosten in der Regel zwischen 5% und 15%, wobei etwa 50% der Systemperformance vom Chip bestimmt wird.

In der Silizium-Industrie braucht man sehr große Stückzahlen, um die Entwicklungskosten zu amortisieren und Slots in der Wafer-Produktion zu erhalten. Ich glaube, dass die Stärke der Silizium-Photonik, die potentiell geringen Stückkosten, frühestens ab einer Größenordnung von 50 Mio. Stück pro Jahr realisiert werden kann – also nur für kurze Reichweiten.

Wir haben am HHI auch Projekte zur Silizium-Photonik – im Bereich der Sensorik, beispielsweise für medizinische Anwendungen. Hier gibt es dieses Stückzahlpotential, insbesondere bei Sensoren, die aus hygienischen Gründen nach Gebrauch vernichtet werden.

Bei der optischen Datenkommunikation setzen wir außer auf InP noch auf Wellenleitertechnologie auf Polymerbasis, die bei uns bereits 10% des Projektgeschäfts ausmacht. Wesentlicher Vorteil der Polymertechnologie sind die Flexibilität bei der Einbindung unterschiedlicher optischer Funktionalitäten und die im Vergleich zu Silizium extrem geringen Eintrittshürden.

Wir planen zurzeit auch den Bau eines neuen Labors für beide Technologien. Wir waren in den letzten Jahren auf den internationalen Märkten so erfolgreich, dass unsere Laborflächen für ein weiteres Wachstum nicht mehr ausreichen.

3. optiMST: Die Übernahme von u2t Photonics durch den Technologieführer Finisar könnte einen großen Sprung bei der Etablierung Berlins als Hochtechnologiestandort für optische Kommunikations-Netzwerke und die Umsetzung des 100G-Standards bedeuten. u2t Photonics ist ein Spin-Off des HHI und langjähriger Kunde und Partner. Wie bewerten Sie die Übernahme aus Sicht des HHI und für den Standort Berlin?

Prof. Schell: Ich sehe das mit einem lachenden und einem weinenden Auge. Es ist natürlich eine Anerkennung für die Technologien von u2t und HHI, wenn der Weltmarktführer investiert. Andererseits ist es natürlich schade, dass es in unserer Branche keine großen deutschen Unternehmen gibt, die hier hätten investieren können.

Finisar hat – im Gegensatz zu u2t – eine eigene InP-Technologie. Insofern ist es für das HHI natürlich eine besondere Auszeichnung, wenn das High-End von Finisars Produktpalette mit Chips aus dem HHI ausgerüstet wird. Finisar wird bei steigendem Volumen zumindest einen Teil der Chips an eigene Fabs transferieren. Wir haben noch jede Menge Ideen für die übernächste Generation in der Pipeline und freuen uns, uns dann wieder mehr auf die Vorfeldforschung konzentrieren zu können.

u2t hat jetzt die Chance, sich innerhalb einer großen Firma mit gewaltigen strukturellen Vorteilen – sei es in der Modulfabrikation, in der Verhandlungsposition gegenüber Zulieferern oder im Marktzugang – zu profilieren. Hier sehe ich das Potenzial, den Standort Berlin in der Entwicklung und schnellen Produkteinführung von High-End-Modulen weiter zu stärken.

4. optiMST: Südkorea will bis zum Jahr 2020 seinen Mobilfunkstandard auf 5G bringen, der um ein Vielfaches schneller ist als der 4G-Standard, der in Deutschland immer noch nicht flächendeckend eingeführt ist. Wie schätzen Sie ganz allgemein die Situation der deutschen Kommunikationsinfrastruktur im internationalen Vergleich ein?

Prof. Schell: Beim Breitbandausbau ist Deutschland ein Entwicklungsland. In anderen Ländern sehen wir intelligente Ansätze, wie zum Beispiel in Paris, wo Glasfaserleitungen durch Abwasserkanäle laufen. In Deutschland wird viel kurzfristig kostengünstiges Flickwerk betrieben, statt ernsthafte Planungen für eine langfristige Kompletterneuerung durchzuführen. Die Unternehmen wie beispielsweise die Telekom können ein solches Vorhaben nicht alleine stemmen, die Unterstützung der Politik ist zwingend notwendig. Der Staat sollte zumindest die Randbedingungen vorgeben. Es gibt dazu erste Ansätze wie zum Beispiel die Bundesrahmenregelung Leerrohre, die die Verlegung von Leerrohren für den späteren Breitbandausbau fördert, aber leider nicht vorschreibt. Ich befürchte, dass sich der rückständige Breitbandausbau in den nächsten Jahren zu einem signifikanten Standortnachteil für Deutschland entwickeln wird.

Für uns im HHI als System- und Komponentenentwickler ist das keine Gefahr. Wir entwickeln für den Weltmarkt und alle führenden Nationen setzen unsere Technologie ein. Die Entwicklung von breitbandbasierten Anwendungen der nächsten Generation – und hier geht es um Zehnerpotenzen mehr Arbeitsplätze – wäre natürlich in einem Heimatmarkt mit exzellenter Infrastruktur einfacher.

5. optiMST: Mit welchen Themen und Projekten beschäftigt sich das HHI im Moment in der Optik außerhalb der Datenkommunikation?

Prof. Schell: Die Datenkommunikation ist für uns in der Optik der wichtigste Bereich. Um mehr Standbeine zu bekommen und unabhängiger von den Zyklen der Telekommunikationsbranche zu werden, arbeiten wir auch in angrenzenden Gebieten wie der Sensorik oder dem Design schneller ASICs. Ein Beispiel ist unsere Terahertz-Technologie, die bereits einen signifikanten Anteil unserer Optik ausmacht. Hier betreiben wir Auftragsforschung für ein Münchner und ein München-Berliner KMU, teilweise helfen wir auch bei der Prototypenfertigung.

6. optiMST: Wie gut ist die Zusammenarbeit mit KMUs aus Berlin und welche Möglichkeiten der Kooperation gibt es?

Prof. Schell: Wir arbeiten sehr gerne mit Berliner KMUs zusammen, sie bringen oft gute und innovative Ideen und Eigenentwicklungen mit ein. Wir profitieren sehr von der engen Zusammenarbeit und manchmal kommen auch die KMUs über uns zu neuen Ideen oder Kundenbeziehungen. Die Kooperationen beginnen beim rein informellen Meinungsaustausch – zum Beispiel im Rahmen des OptecBB-Schwerpunkts PhoKos – und können in langjährigen Beziehungen enden.

Wir würden uns aber wünschen, dass noch mehr Unternehmen aus Berlin mit Kooperationsvorhaben zu uns kommen. Die Möglichkeiten sind vielfältig. Wir haben viele Beispiele, wo die Zusammenarbeit für die Unternehmen und uns sehr fruchtbar und erfolgreich war. Unsere Türen stehen auf jeden Fall offen.

Das Interview führte Markus Wabersky