Photonik ist eine Kerntechnologie, also eine Technologie, die aus unzähligen Branchen nicht wegzudenken ist. Photonik? Das mit dem Licht?! Wer nicht aktiv mit diesen Technologien zu tun hat, kann sich gegebenenfalls noch an Photonen aus dem Schulunterricht erinnern, ansonsten ruft die Branche bei vielen Menschen keine Assoziation hervor. Das ist nicht weiter schlimm – nicht alle müssen jede Technologie in der Tiefe kennen. Wer sich aber zumindest mit dem Wert der Photonik auseinandersetzen sollte, sind Menschen mit politischem Einfluss, sowohl in Deutschland als auch in der Europäischen Union (EU).
Was ist Photonik und wo wird sie eingesetzt?
Photonik, die Wissenschaft vom Licht, ist ein wichtiger Wegbereiter für Europas Ambitionen im Bereich der Digitalisierung, einschließlich Industrie 4.0, Künstlicher Intelligenz, Smart Farming, 5G, personalisierter Medizin und vieler anderer Anwendungen. Als Grundlagentechnologie untermauert sie kritische Elemente wichtiger strategischer Wertschöpfungsketten, von der Automobil- und Medizinindustrie bis hin zur Luft- und Raumfahrt und Quantencomputern.
Machen wir es etwas konkreter: Zunehmende Hitzewellen stellen nicht nur, aber vor allem, die Landwirtschaft vor große Herausforderungen. Seit Jahren schon sind die Böden auch in Deutschland zu trocken, was die Situation nicht leichter macht. Die Klimawissenschaft geht davon aus, dass wir in Zukunft noch häufiger mit diesen oder noch dramatischeren Umständen konfrontiert sein werden. Die Landwirtschaft wird sehr viel effizienter werden müssen, nicht nur in Bezug auf den Wasserverbrauch.
Die Photonik kann einen großen Beitrag zur Modernisierung der Landwirtschaft leisten: In der Agrarindustrie werden schon heute täglich Laser, hyperspektrale Bildgebung, Sensoren und LEDs eingesetzt. Mit diesen photonischen Produkten und Anwendungen kann die Landwirtschaft beispielsweise den Wasserhaushalt überwachen, den Proteingehalt in der Getreideernte vorhersagen, den richtigen Zeitpunkt für die Obsternte bestimmen und Produkte auf Schadstoffe untersuchen. In Zukunft kann die Photonik dazu beitragen, vertikale Farmen – also den Anbau von Lebensmitteln auf mehreren Ebenen, zum Beispiel in Hallen – sehr effizient und ressourcenschonend zu steuern.
Photonik ist eine echte europäische Erfolgsgeschichte
Die oben genannten Beispiele sind nur ein Querschnitt aus einer einzelnen Industrie, das gleiche lässt sich auf nahezu alle Kernindustrien Deutschlands und der EU übertragen. Anhand einiger Zahlen lässt sich die Bedeutung darlegen: Photonik-Unternehmen in der EU konnten von 76 Milliarden Euro Umsatz im Jahr 2015 auf 103 Milliarden Euro Umsatz im Jahr 2019 wachsen – das entspricht einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von sieben Prozent. Das ist nicht nur ein Mehrfaches des Wachstums des gesamten Bruttoinlandsproduktes, sondern übersteigt auch die Raten anderer Schlüsseltechnologien, wie etwa der Medizintechnik mit einem Zuwachs um 4,9 Prozent.
Aktuell wird der Photonik-Markt von rund 5.000 vor allem mittelständischen Unternehmen bedient. Sie sind äußerst wettbewerbsfähig, haben in den letzten Jahren über 30.000 neue Hightech-Arbeitsplätze geschaffen und möchten dies auch weiterhin tun. Global behauptet sich die europäische Photonik-Industrie als zweitgrößter Markt direkt hinter China.
Doch der Wettbewerb wird schärfer, und außerhalb Europas fließen häufig sehr hohe staatliche Fördersummen. Allein die chinesische Zentralregierung hat – so eine Studie aus 2017 – die dortige Photonik-Industrie mit mindestens einer Milliarde Euro subventioniert. Und da sind die Regionalförderungen noch gar nicht eingerechnet. Auch Südkorea liegt die Photonik am Herzen – sie hat, ebenfalls gemäß der Studie von 2017 – mindestens 2,8 Milliarden Euro staatlicher Mittel in den Sektor gesteckt, um ihn weltweit in eine Spitzenposition zu katapultieren. Ein aktuelles Beispiel aus den USA ist eine öffentlich-private Partnerschaft im Wert von 610 Millionen Dollar, die dazu beitragen soll, die Hightech-Produktion integrierter Photonik-Schaltungen in den USA zu stärken.
Erspart uns einen „Photonics Act“
Wir sind der festen Überzeugung, dass die EU jetzt ehrgeiziger werden und mit den aufstrebenden Investitionen aus anderen Regionen der Welt in Spitzentechnologien mithalten muss, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Deshalb haben wir als Verband Photonics 21 einen Vorschlag bei der Europäischen Kommission für das Programm Horizon Europe eingereicht. Konkret erläutern wir in unserem Antrag wie wir Forschungsaufwendungen im Rahmen von 500 Millionen Euro verwenden würden und warum sie gebraucht werden. Aufgestockt würden Forschungsaufwendungen aus EU-Töpfen außerdem durch „private“ Investitionen der Photonikindustrie in Forschungs- und Innovationsleistungen sowie Investitionen (R+I spending and Capex) von rund 100 Milliarden Euro im gleichen Siebenjahres-Zeitraum.
Wir konnten mit ansehen, wie die Halbleiterindustrie im internationalen Wettbewerb zum Erliegen kam. Mit der Folge, dass wir nun mit einer Chips-Krise konfrontiert sind, die der europäischen Wirtschaft schadet. Nun braucht es den Chips Act, um das Ruder herumzureißen. Wir wünschen uns, dass uns und der europäischen Industrie ein „Photonics Act“ erspart bleibt.
Unser Appell ist daher: Photonik als kritischer Enabler für verschiedenste Industriezweige ist und bleibt auch in der Zukunft wichtig. Forschungsförderung auf nationaler, wie auch auf europäischer Ebene bleibt daher für die Zukunft ein zentraler Baustein, um die bestehende Photonik-Industrie zu stärken.
Lutz Aschke ist Vorsitzender des Branchenverbands Photonics 21.
