PolyBoard für die Internet-Steckdose der Zukunft

Die Daten-Schnellstraße verläuft in Zukunft via Glasfaserkabel. In die Netzsteckdose muss dann ein optischer Polymerchip eingebaut werden, damit sie nicht zur Sackgasse wird für den Datenstrom. Die Berliner WK-Potenzial-Initiative PolyBoard hat die Technologie für solch ein Modul entwickelt.

„Dort wo ich wohne, könnte ich eine Brieftaube losschicken, die wäre schneller als mein Internet“, sagt Norbert Keil mit einem Augenzwinkern. Doch keinesfalls nimmt er schicksalsergeben hin, abseits der Schnellstraßen für Daten zu wohnen. Eher fühlt sich der Wissenschaftler herausgefordert in seiner Forschungstätigkeit. Schließlich hat er seinen Arbeitsplatz am Berliner Fraunhofer Institut für Telekommunikation, sprich am „Heinrich Hertz Institut“. Ausgestattet mit weltweit anerkanntem Fachwissen ist den Experten dort längst klar: Nicht nur entlegene Ortschaften, ganz Deutschland läuft Gefahr, den Anschluss zu verlieren an die super schnellen Kommunikationswege, die andere Länder längst einschlagen. Allen voran lasse Asien seine Daten durch Glasfaserkabel rauschen und sei derzeit führend, was die Transportgeschwindigkeit auch großer Datenmengen betrifft, sagt Norbert Keil.

Das Telefonkabel aus Kupfer ist out

„Etwa jedes zweite im Internet transportierte Bit“, so der Wissenschaftler, „berührt ein optisches Bauteil aus dem Heinrich Hertz Institut.“ Derzeit bereiten sich die Wissenschaftler am HHI darauf vor, gute Produkte angebotsbereit zu haben, wenn sich auch der deutsche Markt den Schlüsseltechnologien der Zukunft öffnet.

Im PolyBoard-Projekt wurde an diesem so genannten „Kohärenten optischen Empfänger“ gearbeitet. Er ist ein Bauteil für die Internet-Steckdosen der Zukunft.
Im PolyBoard-Projekt wurde an diesem so genannten „Kohärenten optischen Empfänger“ gearbeitet. Er ist ein Bauteil für die Internet-Steckdosen der Zukunft.
Bislang, so Norbert Keil, seien die Breitband-Technologien in Deutschland auf die effektive Nutzung der Kupferleitungen des Telefonnetzes ausgerichtet. Doch hätten die Kupferkabel ihre Grenzen angesichts der großen Herausforderung, vor denen das Telekommunikationsnetz steht. Der Datenstrom wächst mit den steigenden Ansprüchen der Nutzer. Die Wissenschaftler am „Heinrich Hertz Institut“ sind zuversichtlich, dass über kurz oder lang auch in deutschen Steckdosen Glasfaserkabel enden. Dann sind die Polymerchips gefragt, die vom HHI gemeinsam mit dem Laser Zentrum Hannover und fünf Berliner Unternehmen entwickelt werden. 

Die vom BMBF geförderte Wachstumskern-Potenzial-Initiative PolyBoard befasst sich seit zwei Jahren mit der Entwicklung solcher Wellenleiter-Chips (Board), auf dem Mikro-Bauteile aus unterschiedlichen Materialien mit jeweils verschiedenen Eigenschaften platziert und zu einem Schaltkreis vereinigt werden. Im eigentlichen Sinne eine Innovation, soll sie am Ende aber doch bezahlbar sein für den Endverbraucher, der das Modul in seine Steckdose einbaut. Dies ist eine der großen Herausforderungen an das Projekt.

Der Blick über die Steckdose hinaus erhöht die Marktchancen

Die Mikro-Chips sind so klein, dass man sie nur in Modulen „verpackt“ in die Hand nehmen kann. Für Kunden wird das Mess-Equipment miniaturisiert und zusammen mit dem Modul in ein „Evaluation-Board“ integriert, das mit einer Software gesteuert wird.
Die Mikro-Chips sind so klein, dass man sie nur in Modulen „verpackt“ in die Hand nehmen kann. Für Kunden wird das Mess-Equipment miniaturisiert und zusammen mit dem Modul in ein „Evaluation-Board“ integriert, das mit einer Software gesteuert wird.
Jetzt, am Ende der Projektlaufzeit, sind mehrere Demonstratoren gebaut, die auf der PolyBoard-Technologie basieren. Nur etwa 10 x 4 mm klein und von geringem Eigengewicht sind diese PolyBoard-Chips flexibel einsetzbar. Um deren Marktchancen zu erhöhen, wurden weitere Anwendungsmöglichkeiten der PolyBoard-Technologien getestet.

Die optischen Dehnmessstreifen für Sensorik z.B. können innerhalb von Materialien Dehnungen und Stauchungen messen, auch deren Innentemperatur. Sie können tausende Mess-Punkte gleichzeitig auslesen und würden – in nötiger Stückzahl auf den Oberflächen etwa von Windrädern, Brücken oder Flugzeugen wie dem A380 platziert – deren Materialbeschaffenheit messen und überwachen. Das Interesse der Kunden, so Keil, bestehe darin, die Interimszeiten für die sehr aufwändigen und teuren Wartungen zu verlängern.

Die PolyBoard-Technologie auch auf anderen Märkten anzuwenden, habe Potenzial für einen Wachstumskern, dachten sich die Projektteilnehmer und sind gerade dabei auch das BMBF davon zu überzeugen. Wenn das klappt, geht 2015 „PolyPhotonics“ an den Start.


Nähere Informationen zur WK-Potenzial-Initiative PolyBoard finden Sie hier.