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Best Practice Technologietransfer

08/29/14

Nach dem Weltrekord: Forscher der Hochschule Harz arbeiten an breitem Einsatz von Polymerfasern in der optischen Datenübertragung

Im KoPy-Labor der Hochschule Harz: Dr. Matthias Haupt (vorn) und Doktorand Mladen Joncic messen die Leistungsfähigkeit optischer Polymerfasern.

Für Glasfaserkabel und Kupferkabel könnte es in Zukunft schwer werden. Seitdem Forscher der Hochschule Harz mit einem Weltrekord das große Potenzial von Polymerfasern bei der optischen Datenübertragung nachgewiesen haben, ist die materielle Hoheit im weltweiten Netz wieder offen.

Aus den im Kompetenznetzwerk für angewandte und transferorientierte Forschung (KAT) finanzierten Projekten ist das Photonic Communications Lab entstanden. Jetzt geht es den Harzer Forschern darum, die neue Technologie in den verschiedensten Feldern der Kommunikationstechnik zur Anwendung zu bringen.

Weltrekord: 14,77 Gbit/s über mehr als 50 Meter optischer Polymerfaser

Vor ihnen hatte das noch keiner geschafft: 14,77 Gbit/s über eine Entfernung von mehr als 50 Metern übertrugen Dr. Matthias Haupt sowie sein Kollege und Doktorand Mladen Joncic mittels polymerer optischer Fasern (POF). Das war im Dezember 2013.

„Dieser Nachweis war so wichtig, weil Polymerfasern bislang vor allem nur für niedrige Datenraten eingesetzt werden konnten“, erklärt Dr. Matthias Haupt. Bis vor kurzem arbeiteten die Ingenieure in dem Projekt „HOPE“ an der Forschung und Entwicklung von Schlüsselkomponenten für Hochgeschwindigkeits-Netze über optische Polymerfasern. Dank des Wellenlängenmultiplexverfahrens gelang es ihnen, die Kapazität von optischen Polymerfasern deutlich zu verbessern. „Die Lösung besteht darin, dass wir statt einem Kanal vier Lichtkanäle einsetzen“, so Dr. Matthias Haupt.

Exzellente Infrastruktur zur Weiterentwicklung der optischen Polymerfaser

Der Weg zu diesem Durchbruch war lang: Im Jahr 2005 finanzierte das damalige KAT-Kompetenzzentrum für Informations- und Kommunikationstechnologien an der Hochschule Harz die Projekte OptoREF, Bright und FIT im Harz. Sie waren die Grundlage für das Projekt HOPE und das Photonic Communications Lab.

Eine Auszeichnung für die Spitzenforschung des Teams um Prof. Ulrich Fischer-Hirchert kam von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG): Sie finanzierte den Harzer Forschern ein Analysesystem für hochbitratige Datenübertragung über vier Kanäle. Die Bundesministerin für Bildung und Forschung unterstützte das Projekt HOPE mit der Anschaffung eines Labor-Reinraums im Gründerzentrum von Wernigerode wie er sonst nur an Universitäten zu finden ist.

Damit haben die Wernigeröder auch in der Zukunft exzellente Möglichkeiten, optische Polymerfasern für den breiten Einsatz in der Kommunikationstechnik fit zu machen. Zugleich wird die moderne Technik allen anfragenden regionalen und überregionalen Unternehmen über das Innovationslabor KoPy (Kommunikationssysteme auf Polymerfaserbasis in Echtbetrieb) zur Verfügung gestellt.

Licht als Datenträger in optischen Polymerfasern
Gefragte Anwender: Automobilindustrie, Medizintechnik, Sensorik

„Wir sehen die Zukunft der Polymerfaser insbesondere dort, wo heute noch Kupferkabel eingesetzt werden“, blickt Dr. Matthias Haupt in die Zukunft. Die Lichtwellenleiter ließen sich besser verlegen, seien störunempfindlich und leichter: Pro Auto könnten bis zu 100 Kilogramm Gewicht eingespart werden, wenn statt Kupferkabel optische Polymerfasern verwendet werden.

Doch Polymerfasern sind nicht nur für die Automobilindustrie interessant: „Im Grunde ist unsere Technologie für jedes Anwendungsgebiet interessant, bei dem Daten von A nach B übertragen werden“, so Mladen Joncic, der auch Stipendiat der Landesgraduiertenförderung Sachsen-Anhalt ist. Dafür sprechen die vielfachen Anfragen von Unternehmen der Kommunikationstechnik, Medizintechnik und Sensorik, die das Photonic Communications Lab bereits erreicht haben. Neue Anträge für Projekte sind bereits gestellt – weitere dürfen gern folgen.


KATalysiert

Das KAT-Kompetenzzentrum unterstützt die Forschungsarbeit der Harzer Wissenschaftler bereits seit einigen Jahren. In Vorgänger-Projekten wie OptoREF, Bright und FIT im Harz wurden seit 2005 wichtige Grundlagen für den kürzlichen Durchbruch bei der Entwicklung der Polymerfasern gelegt.

Zugleich gelang es den Wissenschaftlern, Unternehmen für ihre Forschungsarbeiten zu gewinnen und die eingesetzten Mittel zu vervielfachen. So konnte das Innovationslabor KoPy sowohl aus KAT-Mitteln als auch durch finanzielle Zuwendungen von Unternehmen aufgebaut werden.