Interview

Glasfasern nach Kundenwunsch: es muss nicht immer rund sein

Über eine bewährte Unternehmensphilosophie, den Produktionsstandort in Lettland und weshalb eckig gegenüber rund in vielen Fällen von Vorteil ist, unterhielten wir uns mit Roland Dreschau, Geschäftsführer des Faserspezialisten CeramOptec.

Herr Dr. Dreschau, CeramOptec wurde Ende der 80iger Jahre gegründet. War von Anbeginn eine Spezialisierung auf die Glasfasertechnologie und deren Verbreitung in unterschiedlichste Branchen das Ziel bei der Unternehmensgründung?

R. Dreschau: Wir wollten uns in der Tat von Beginn an auf Glasfasertechnologie konzentrieren. Dabei lag unser Schwerpunkt zunächst auf Spezialfasern für industrielle Anwendungen wie etwa Lasermaterialbearbeitung, Spektroskopie oder Sensorik. Mit den Jahren sind dann jedoch immer stärker auch medizintechnische Applikationen in den Fokus gerückt. Daraus ist 1999 die biolitec AG hervorgegangen, die heute einer der weltweit führenden Spezialisten in der Entwicklung und Produktion medizinischer Lasersysteme und Lichtwellenleiter ist. Obwohl sie später gegründet wurde, fungiert sie inzwischen als unser Mutterkonzern. Für OEM-Produkte im Bereich Medizintechnik ist CeramOptec ein Systemanbieter für minimal-invasive Lasertherapien, der die gesamte Wertschöpfungskette abdeckt. CeramOptec stellt aber deshalb keineswegs nur noch Fasern für medizinische Laser her, sondern produziert unverändert auch für verschiedenste Industriebereiche wie zum Beispiel Metallbearbeitung, Automotive, Luft- und Raumfahrt oder Biochemie.

Eine wichtige Rolle spielt dabei auch die organische Weiterentwicklung des Auslandsgeschäfts, speziell in den Schwellenländern. Hier setzen wir vor allem auf die BRIC-Staaten – also Brasilien, Russland, Indien und China –, in denen wir zum Teil bereits seit längerem regionale Vertriebsorganisationen unterhalten.

Glasfasern sind ein wichtiges Werkzeug zur präzisen Führung von Laserstrahlen. Könnte man sogar behaupten, dass der Laser erst durch die Entwicklung der Glasfaser zu seinem heutigen Erfolg gekommen ist?

R. Dreschau: Ob die Geschichte des Lasers ohne die Glasfaser anders verlaufen wäre, bleibt ein Stück weit Spekulation. Grundsätzlich waren und sind ja auch Lasertypen erfolgreich, bei denen keine Glasfasern eingesetzt werden. Die Glasfaser hat aber auf jeden Fall viel zur Flexibilisierung des Anwendungsspektrums der Lasertechnik beigetragen. Wie Sie schon andeuten, haben sich vor allem die Möglichkeiten der Strahlführung entscheidend verändert: Mit Glasfasern lässt sich das Laserlicht leichter und besser fokussieren. Es kann außerdem verlustarm übertragen, durch manche Fasern sogar verstärkt werden.

Das hat unter anderem die Anwendbarkeit der Lasertechnik in der Oberflächenbearbeitung verbessert – für Schweißprozesse in der Metallindustrie gilt das ebenso wie für Operationsvorgänge der medizinischen Chirurgie.

Gibt es Pläne, die Glasfaser nicht nur als passive Komponente zur Lichtleitung einzusetzen, sondern die Glasfaser zu funktionalisieren?

R. Dreschau: Gerade in der Lasertechnologie sind Glasfasern schon heute über die Funktion einer bloßen Passivkomponente hinausgewachsen. In Faserlasern etwa stellt der dotierte Kern der Glasfaser ein aktives, die Laserstrahlung verstärkendes Medium dar. Fasern mit eckiger Kerngeometrie wiederum übernehmen einen aktiven Part in der Strahlformung: Sie regen alle optischen Moden an und homogenisieren so die Intensitätsverteilung, zudem erzeugen sie ein der Kerngeometrie entsprechendes Strahlprofil.

Fasern mit eckiger Kern- und Mantelgeometrie bietet auch CeramOptec an. Wie ist die Reaktion Ihrer Kunden auf diesen speziellen Glasfasertyp?

R. Dreschau: Das Interesse an diesen Fasern ist tatsächlich groß. Viele Firmen entwickeln derzeit Produkte, bei denen Fasern mit eckiger Kerngeometrie als Komponenten eingesetzt werden.

Die Vorteile liegen ja auf der Hand: Da die Fasern die Intensitätsverteilung homogenisieren und eckige Strahlprofile erzeugen, muss der Anwender so gut wie keine Strahlformungsoptiken mehr einsetzen. Homogenisatoren  werden komplett überflüssig, allenfalls zur Profilschärfung werden gelegentlich noch spezielle Optiken benötigt. Das reduziert die Kosten der Laseranwendung deutlich. Dementsprechend rechnen wir in den kommenden Jahren auch mit einer steigenden Nachfrage.

Wo liegt das Haupteinsatzgebiet von Fasern mit eckiger Kerngeometrie und welche weiteren Anwendungsszenarien gibt es?

R. Dreschau: Haupteinsatzgebiet ist die industrielle Oberflächenbearbeitung. Ein gutes Beispiel ist die sogenannte Laserablation, das Abtragen von Antikorrosions-Beschichtungen im Zuge der Schweißvorbereitung; ein anderes Beispiel ist die Laserstrahlhärtung von Werkzeugen. Die homogene Intensitätsverteilung und das eckige Strahlprofil wirken sich in diesen Bereichen besonders positiv aus, da sich so über die gesamte Fläche des Werkstücks hinweg eine gleichmäßige Materialbearbeitung realisieren lässt.

Ein weiteres Einsatzgebiet ist die Beleuchtungstechnik: Die homogene Energieverteilung ermöglicht hier ein gleichmäßigeres Ausleuchten der anvisierten Bereiche. Da die Fasern alle optischen Moden anregen, sind sie aber unter anderem auch für die astronomische Lichtmesstechnik interessant.

Welche kundenspezifische Entwicklung führte erstmals zum Einsatz der Glasfasertechnologie in einem speziellen Anwendungsgebiet?

R. Dreschau: Hier wäre spontan die Oberflächenreinigung zu nennen, bei welcher der Laserstrahl bestimmte Deck- oder auch Schmutzschichten durch Verdampfen entfernt. Dies ist eine äußerst anspruchsvolle Anwendung. Denn um die betreffenden Schichten schonend und trotzdem effektiv abzutragen, sind die Laserimpulse zum einen zwar kurz, aber leistungsstark. Das Glasfaserkabel muss dementsprechend thermisch und mechanisch auf diese hohen Leistungen ausgelegt sein, um der Belastung erfolgreich widerstehen zu können. Zum anderen ist eine gleichmäßige und lückenlose Oberflächenbearbeitung erforderlich. Unsere NCC-Faser mit quadratischer Kerngeometrie ist hierfür bestmöglich geeignet. Die NCC-Faser wurde von uns dann in Kern- und Mantelmaß nach Kundenwunsch gefertigt sowie mit einem speziellen High-Power-Stecker und einer hochtemperaturbeständigen Ummantelung versehen.

Am Ende stand dem Kunden so ein High-Power-Kabel zur Verfügung, das exakt auf seine individuellen Anforderungen zugeschnitten war.

CeramOptec produziert Glasfaserkabel fast ausschließlich in Lettland. Weshalb fiel die Wahl auf diesen Standort?

R. Dreschau: Die Produktion in Lettland existiert schon seit über 20 Jahren. Wir unterhalten dort die komplette Wertschöpfungskette mit Anlagen zur Erzeugung der Preformen, mehreren Faserziehtürmen sowie Produktionsstätten für die anschließende, kundenindividuelle Herstellung und Konfektionierung von Fasern und Faserbündeln.

Die Entscheidung für diesen Standort hat wesentlich mit der hohen Fachkompetenz vor Ort zu tun. In den osteuropäischen Staaten hatte der naturwissenschaftlich-technische Bereich schon zu Sowjetzeiten einen enormen Stellenwert, und das hat sich bis heute nicht geändert. Die Fachkräfte dort besitzen enormes Wissen und langjährige Erfahrung in Sachen Glasverarbeitung; sie verfügen über Kenntnisse, die man in Westeuropa zum Teil nur schwer findet. Das machen wir uns durch die Standortwahl zunutze.

Wo sehen Sie das größte Wachstums­potential für Glasfaseranwendungen?

R. Dreschau: Sofern es um Spezialfasern geht, auf jeden Fall im Bereich Automotive. Das gilt zum einen für die Materialbearbeitung, wo Laser eine immer größere Rolle spielen – nicht nur beim Schneiden oder Schweißen, sondern auch in der Wärmebehandlung im Vorfeld von Umformprozessen. Das gilt zum anderen aber auch im Bereich der Beleuchtung.

Welches sind die technologischen Herausforderungen bei der Entwicklung von Glasfasern?

R. Dreschau: Die Anforderungen und Wünsche unserer Kunden variieren stark, die Bandbreite ist groß und hängt in hohem Maße von der jeweiligen Anwendung ab. Eine wichtige Rolle spielt fast immer der Faktor Transmission, da wir es zumeist mit Anwendungen zu tun haben, bei denen eine effiziente Energieübertragung eine ganz ent­scheidende Rolle spielt. Die Faser soll also möglichst wenig Leistungsverluste verursachen. Aber auch die Robust­heit gegenüber Umwelteinflüssen ist bedeutsam.

So geht es zum Beispiel immer wieder einmal darum, dass eine Faser solarisationsarm ist, ihre Transmissionsfähigkeit also möglichst nicht durch UV-Einstrahlung beeinträchtigt werden kann. Außerdem stehen wir regelmäßig vor der Herausforderung, spezielle Konfektionierungen umzusetzen. Da kommt es dann auf mehr als nur die Faser an.

Gibt es physikalische Grenzen bei der Faserentwicklung?

R. Dreschau: Es kann immer sein, dass  sich Kundenwünsche nicht umsetzen lassen, weil beispielsweise das Material den vorgesehenen Belastungen schlicht nicht standhalten würde.

Dank unserer langjährigen Erfahrung finden wir aber immer eine alternative Lösung, die für den Kunden gleichermaßen praktikabel und – ganz wichtig – auch wirtschaftlich vertretbar ist.

Wir danken Ihnen für das Gespräch.

Matthias Gerlach,
Redaktion PHOTONIK

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