Frau sieht in Licht

Optoelektroniker: Berufsbild, Studium und Berufseinstieg

Optoelektroniker sorgen für Helligkeit in unserem Leben

»Mehr Licht«, soll Dichtermeister Goethe gesagt haben, bevor bei ihm die letzten Lichter ausgingen. ›Mehr Licht‹ ist auch ein großer Trend unter Ingenieuren – Optotechnik und Optoelektronik, beides Disziplinen, die sich an die Optik anlehnen, sind auf dem Vormarsch. Sowohl die Optoelektronik, die sich mit der Wechselwirkung von Licht, Elektrizität und Materie befasst, als auch die Optotechnik, bei der es um die Anwendung optischer Systeme geht, bergen viel Potenzial für die Zukunft des Forschungs- und Entwicklungsstandorts Deutschland. So sprechen auch die Zahlen: Bei einer Befragung von 242 Unternehmen des Verbands der Elektrotechnik hielten 17 Prozent Optoelektronik längerfristig für eine der wichtigsten Basis- und Schlüsseltechnologien als Impulsgeber für künftige technische Entwicklungen am Standort Deutschland. Darüber hinaus verzeichnete die deutsche Photonikbranche im Zeitraum zwischen 2005 und 2011 allein ein Wachstum von rund acht Prozent – Professor Ralf Blendowske der Hochschule Darmstadt zufolge gehen Experten bis zum Jahr 2020 von einer jährlichen Wachstumsrate von etwa 5,6 Prozent aus, viele neue Arbeitsplätze inklusive. In zahlreichen Branchen und Industrien existieren bereits Anknüpfungspunkte: »Optische Technologien bilden eine Schlüsseltechnologie mit Hebelwirkung für andere Branchen. Es handelt sich um eine Hightech-Branche, die sich rasant entwickelt, die Trends setzt, die technologische Entwicklungen in anderen Bereichen überhaupt erst ermöglicht, sei es im Bereich der nächsten Generation von industriellen Fertigungstechniken, im Bereich der Energieerzeugung und Energieeffizienz oder in ihrem Beitrag zu Gesundheit, Umweltschutz und Sicherheit«, so der 54-jährige Physiker.

Derzeit wird Optotechnik vor allem in der Automobilindustrie, der Robotik und Automatisierung, der Medizintechnik und der optischen Industrie verwendet. Blendowske erläutert, wie Optotechnik – besonders in Kombination mit Bildverarbeitung – momentan dort zum Einsatz kommt: »Wir managen Photonen, um unsere Umwelt hochgenau zu vermessen – sogar auf dem Mars. Fahrerassistenz-Systeme werten Kamerabilder aus, um Autos in der Spur zu halten. Kein Korn wird zu Mehl gemahlen, ohne dass optische Systeme seine Qualität geprüft haben. Von der Torlinientechnik im Fussball bis zur LED-Beleuchtung in Flugzeugen: alles das sind Optotechnik und Bildverarbeitung, eine junge Ingenieursdisziplin, die uns hilft, unsere Zukunft mit Licht zu gestalten.« Der Studienfachberater für den Studiengang Optotechnik & Bildverarbeitung erklärt weiter, weshalb Bildverarbeitung und Optotechnik für ihn zusammengehören. Bildverarbeitung, das bedeute entscheiden, und zwar anhand eines Bildes, so Blendowske. Beispielsweise dann, wenn in der Lebensmittelindustrie Gebäck über ein Förderband rollt und vor dem Verpacken mittels optischer Systeme auf seine Qualität geprüft werden soll – sind alle Löffelbiskuits unbeschädigt? Oder in der Materialtechnik, wenn der Farbwert der Ware überprüft werden soll – stimmt die Farbe der Badezimmerkacheln, die aus dem Brennofen kommen? Um diese Fragen zu beantworten, reicht das reine ›Sehen‹ nicht aus – man müsse das Gesehene auch begreifen: »Um zu begreifen, was im Bild zu ›sehen‹ ist, müssen wir es verarbeiten. Begreifen bedeutet aber auch eingreifen, also aktives Handeln, um mittels Methoden der Optotechnik Bilder mit derjenigen Qualität und denjenigen Eigenschaften zu erzeugen, die eine qualifizierte Entscheidung ermöglichen.«

Mindestens genauso vielfältig wie die Optotechnik erscheint das Feld der Optoelektronik. Der Fokus dieses Spezialgebiets der Optotechnik liegt – wie der Wortteil ›Elektronik‹ schon vermuten lässt – auf der Umwandlung von Licht in elektrische Energie und umgekehrt: »Optoelektronik kann auch als ein Teilgebiet der Photonik bezeichnet werden. Hier geht es im engeren Sinne um die Wechselwirkung von Licht mit strukturierter Materie, ganz allgemein um die Wissenschaft der Generation, Manipulation und Detektion von Photonen, also von Licht«, so Professor Dr. Ferdinand Scholz, der am Institut für Optoelektronik der Universität Ulm forscht. Der stellvertretende Institutsleiter ist von der Strahlkraft dieser Technologie überzeugt: »Die Optoelektronik besitzt in unserer heutigen Industrielandschaft eine riesige, nicht zu unterschätzende Relevanz. Besonders eine Vielzahl ganz unterschiedlicher Einsatzgebiete von Lasern – unter anderem in der Kommunikation, Datenspeicherung, Messtechnik, Prozesstechnik, Sensorik, Drucktechnik und Medizin – durchdringt unsere Welt oftmals ohne großes Aufsehen. Viele moderne Technologien wären heute ohne solche optoelektronischen Anwendungen undenkbar«. In den Studiengang Elektrotechnik an der Universität Ulm habe die Optoelektronik längst Einzug gehalten, beide Disziplinen seien eng miteinander verknüpft, zunehmend ergänzen optische und optoelektronische Lösungen die heutige Elektrotechnik, so Prof. Dr. Scholz. Deshalb vertiefen die Studierenden des Elektrotechnik-Masters auch Inhalte wie die optische Datenkommunikation über Glasfasern, Halbleitermaterialien der Optoelektronik oder optische Displays. In einem universitären Praktikum können sie sich auch praktisch mit den Grundlagen der Lichtausbreitung und der Wechselwirkung von Licht und Materie auseinandersetzen.

Auch der 29-jährige Matthias Kuch fand den Weg zur Optoelektronik – über den Personaldienstleister Hoffmann Personal. Der studierte Physiker arbeitet derzeit als Projektingenieur und beschäftigt sich mit dem Aufbau von optischen Setups und der Inbetriebnahme von Kameraprüfsystemen. Etwa 50 Prozent seiner Arbeitszeit verbringt er dabei am PC, die anderen 50 Prozent etwa jeweils zur Hälfte im Labor und zur Hälfte in Maschinenräumen. Beispielsweise für die Herstellung von Kugellagern hat Kuch Kameraprüfsysteme entwickelt, die zur Überprüfung der Qualität der hergestellten Kugellager dienen. Was man für eine Karriere in der Optoelektronik mitbringen sollte? Kuch zufolge sind es vor allem die Fähigkeit zur Konzentration und zum strukturierten Arbeiten, ein Quantum Geduld genauso wie Kommunikationstalent für die Kundenkommunikation. Ein spannendes Feld für Ingenieure!


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