Cluster Optik und Photonik Berlin-Brandenburg

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WISTA-Technologiepark von Südwesten, 2010. Früher war Adlershof die Wiege der deutschen Luftfahrt.

Das länderübergreifende Cluster Optik und Photonik Berlin-Brandenburg mit seinen im Jahr 2019 445 bestehenden Organisationen im Clusterkern, zählt in der Photonik-Branche zu den international führenden Standorten. Bis 2017 hieß das Unternehmenskonglomerat im offiziellen Sprachgebrauch noch Cluster Optik Berlin-Brandenburg.

Geschichte

Polarisationsmikroskop nach Harry Rosenbusch (Fuess, 1890)

Frühe optische Signalübertragung: Telefunken Berlin

Der Cluster existiert seit 1920. Optische Technologien aus Berlin-Brandenburg reichen bis ins 19. Jahrhundert zurück und bilden einen bedeutenden Wirtschaftszweig in der Region.

Den Anfang setzte Rathenow. Ausgehend von den Pionierarbeiten von Johann Heinrich August Duncker, führte die zunehmende (lokale) Nachfrage nach optischen Komponenten zur Gründung einer Vielzahl von weiteren optischen Betrieben. 1896 waren hier 163 Optikunternehmen ansässig und die Stadt wurde als „Stadt der Optik“ weltbekannt. Die Expansion der Optikunternehmen in Rathenow setzte sich auch nach Ende des Ersten Weltkrieges bis zur anschließenden Weltwirtschaftskrise fort. Trotz eines anschließenden Rückgangs waren 1930 noch immer mehr als 200 Optikunternehmen in Rathenow tätig. Während des Zweiten Weltkrieges stellten die beiden größten Rathenower Optikunternehmen Emil Busch und Nitsche & Günther fast ausschließlich Optiken (z. B. Fluginstrumente, Teleskope) für den militärischen Gebrauch her. Am Ende des Krieges waren große Teile der optischen Industrie in Rathenow zerstört. Die Überreste wurden als Reparationen in die Sowjetunion abtransportiert

Ab 1850 entwickelte sich in Berlin eine aufblühende optische und feinmechanische Industrie, teilweise angetrieben durch die Präsenz von wissenschaftlichen Einrichtungen wie der Berliner Universität, der Charité oder der Technischen Hochschule, begünstigt durch die Industrialisierung der Stadt sowie den Wirtschaftsboom während der Gründerjahre. In Berlin ansässige und externe Forschungseinrichtungen trieben die Nachfrage nach optischen und wissenschaftlichen Geräten. Mikroskope wurden in der Biologie, Medizin, Chemie und Geologie benötigt.

Berlin wurde Vorreiter bei der elektrischen Beleuchtung. Bereits Mitte des 19. Jahrhunderts produzierten Unternehmen in Berlin erfolgreich Leuchten für den Gas- und Petroleumbetrieb und schufen damit die Grundlage für die „Stadt des Lichts“. Wichtige frühe Unternehmen dieser Zeit waren die Askania Werke, Astro-Berlin, Agfa, Optische Anstalt C. P. Goerz in Berlin-Friedenau und Berlin-Zehlendorf und die Rathenower Optische Werke, F. Schmidt & Haensch, Steindorff & Co. Bedeutende Akteure war unter anderen Emil Busch und die Emil Busch AG aber auch Carl Paul Goerz, Rudolf Fuess, Ernst Gundlach, Bernhard Halle. Im weiteren Sinn zählt auch die Filmindustrie mit den Babelsberger Filmstudios zum optiknahen Gewerbe.

Gleichzeitig bildete sich zu dieser Zeit in Berlin ein Forschungssektor heraus, der wissenschaftliche Grundlagen erarbeitete und die Ergebnisse der (lokalen) Industrie zugänglich machte. Hierzu zählten insbesondere die Berliner Universität, die Preußische Akademie der Wissenschaften, die Technische Hochschule, die Physikalisch-Technische Reichsanstalt (PTR) und die Kaiser-Wilhelm-Institute. Unterstützt wurden diese Aktivitäten durch Gremien und Verbände, die in Berlin gegründet wurden und hier ansässig waren. Zusammengenommen formten sie das technologische, institutionelle und interorganisationale Fundament für die Entwicklung eines frühen optischen Industrieclusters in Berlin-Brandenburg

Das damalige clusterähnliche Innovationssystem beherbergte neben traditionell der Optik zurechenbaren Bereichen wie dem Mikroskopbau und dem Kamerabau auch Firmen in verwandten und angrenzenden Branchen wie Unternehmen der Elektrotechnik, der feinmechanischen Industrie, auf Optik spezialisierter Maschinenbau, Spezialanbieter für Bahn- und Schifffahrtswegbeleuchtung und Signaltechnik oder Unternehmen der lichttechnischen Industrie.

Die Einschränkungen des Versailler Vertrags brachte das optische Berliner Unternehmen C.P. Goerz in Bedrängnis. Die Fusion mit den fotooptischen Unternehmen Ica AG, Dresden; Contessa-Nettel AG, Stuttgart; H. Ernemann, Dresden, die von Zeiss Jena vorangetrieben wurde und die Zeiss-IKON AG 1926 entstehen ließ, sicherte das Überleben des Unternehmens.

Bis 1939 hatte sich eine Ansammlung der optischen und feinmechanischen Industrie in und um Berlin mit 2.244 Unternehmen und Werkstätten und insgesamt 27.248 Menschen herausgebildet.

Bedeutendster Standort des modernen Clusters ist Adlershof.

Der Cluster setzt sich aus sechs Handlungsfeldern zusammen:

1. Lasertechnik
2. Lichttechnik
3. Photonik und Quantentechnologie für Kommunikation und Sensorik
4. Biomedizinische Optik
5. Optische Analytik
6. Mikroelektronik und Systemtechnik

Der Cluster wurde im Rahmen der Berlin-Brandenburger Innovationsstrategie (innoBB) neu entwickelt. Es gilt als jüngstes von fünf Branchenclustern der Hauptstadtregion. Dabei werden auch Kofinanzierungen vom Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung vorgesehen. Federführend im Clustermanagement für beide Länder ist seit dem 1. September 2013 die Berlin Partner für Wirtschaft und Technologie GmbH. Vertreter des Netzwerks OpTec-Berlin-Brandenburg (OpTecBB) e.V. und der WFBB (Wirtschaftsförderung Brandenburg) (ehemals ZukunftsAgentur Brandenburg) sind die anderen Akteure im Clustermanagementteam.

Das Cluster beschäftigte 2016 17.688 Mitarbeiter. Der Jahresumsatz stieg von 2008 zu 2015 kumuliert um 8,7 Prozent an. 2017 erwirtschaftete das gesamte Cluster einen Umsatz von 2,35 Mrd. Euro.

Organisationslandschaft

Das Cluster setzte sich 2018 aus

• 390 Unternehmen,
• 10 Hochschulen,
• 26 außeruniversitären Forschungseinrichtungen zusammen.

Die Unternehmen sind überwiegend junge Neugründungen. Die meisten Unternehmen wurden 1995 gegründet. 90 Prozent der Unternehmen entstammen der KMU-Klasse. 20 Prozent davon beschäftigen weniger als 10 Mitarbeiter. 35 Prozent der Mitarbeiter weisen einen Hochschulabschluss auf. Der Anteil der Mitarbeiter mit qualifizierten Tätigkeitsrahmen liegt bei 70 Prozent. Die Altersstruktur der Beschäftigen ist auf alle Altersklassen relativ gleichmäßig verteilt.

Standorte

Der Cluster verteilt sich entlang der verdichteten Siedlungsgebiete an Havel und Spree. Im Westen beginnt der Cluster in Rathenow und endet im Osten in Frankfurt an der Oder. Den räumlichen Schwerpunkt bildet Berlin, der Südwesten Berlins und der Südosten Berlins mit angrenzenden Städten. Die Clusterregion erlebte in den letzten Jahrzehnten insgesamt einen starken Bauboom und eine anhaltende Expansionen der Gewerbe- und Forschungsflächen in diesem Segment.

Übersicht der Standorte:

• Zentrum für Photonik und Optische Technologien in Adlershof: In sechs Gebäuden des Photonikzentrums (ZPO) mit rund 18.600 m² Labor-, Hallen- und Büroflächen haben Firmen wie Analytik Jena, FISBA Optik oder Limmer Laser ihren Sitz.
• Die Industrieregion Schöneweide bietet mit dem Technologie- und Gründerzentrum TGS Spreeknie und der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) ist der Standort junger Unternehmen, darunter iris, First Sensor, CryLaS, Crystal und Leoni Fiber Optics.
• Im Innovationspark Wuhlheide sind über 155 Unternehmen auf einer Gesamtmietfläche von rund 53.000 m² tätig. Optoelektronik, Sensorik und Mikrosystemtechnik bilden einen wichtigen Schwerpunkt. Vertreten sind EPIGAP Optronic, FUTURELED, Jenoptik Polymer Systems und Optotransmitter-Umweltschutz-Technologie (OUT e.V.).
• Zum Technologiepark Humboldthain gehören das erste große Gründerzentrum (BIG) sowie der Technologie- und Innovationspark Berlin (TIB) mit heute mehr als 30 Instituten und Fachgebieten der TU Berlin und dem Fraunhofer IZM sowie 170 Unternehmen, darunter imc Meßsysteme, SysCom electronic, mks instruments, astex, LCE Lang Engineering, Radove, Carl Zeiss MicroImaging, Specs Surface Nano Analysis, pi4 robotics, DIGALOG und iSiOS.
• Auf dem Campus Charlottenburg, einem der größten zusammenhängenden innerstädtischen Universitätsareale Europas, finden sich Institute der TU Berlin, darunter das Institut für Optik und Atomare Physik (IOAP) und das Berlin Laboratory for innovative X-ray Technologies (BLiX) sowie das Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik (IPK), das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI) und die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB). Das Charlottenburger Innovations-Centrum (CHIC) gehört zu den Gründerzentren der Photonikindustrie.
• Im Brandenburgischen Rathenow (u. a. Gewerbegebiet Heidefeld) steht der Ursprung des Industriezweigs optischer Technologien in Deutschland. Vor über 210 Jahren erfand hier Johann Heinrich August Duncker die Vielspindelschleifmaschine. Heute arbeiten dort noch 1500 Menschen in der Branche, vorwiegend im Bereich der Augenoptik und mit einem Produktions- und Logistikzentrum der Fielmann AG und rund 30 kleinen und mittleren Unternehmen.
• Der Wissenschaftspark Potsdam-Golm ist mit der Universität Potsdam, zwei Fraunhofer- und drei Max-Planck-Instituten der wichtigste Forschungsstandort Brandenburgs. Inhaltliche Schwerpunkte liegen unter anderen bei OLEDs, Polymeren, Bioanalytik und Nanostrukturen. Wissenschafts-Startups werden im GO:IN – „Innovationszentrum Golm Labor- und Büroräume“ geboten.
• Die Industriestandorte Teltow, Kleinmachnow und Stahnsdorf gehören zu den leistungsstärksten innovativen Regionen Brandenburgs mit besonderem Schwerpunkt auf Biotechnologie, Medizintechnik und Optische Technologien. Zu den hier ansässigen Firmen zählen Newport Spectra-Physics, II-VI HIGHYAG, Adlares, Epcos, BioAnalyt, Endress + Hauser, escotec Laser Technik, LMI Technologies, SECOPTA analytics und SMI SensoMotoric Instruments.

Weitere Standorte mit Optik-Unternehmen, sind das Technologie- und Gründerzentrum nahe der Technischen Hochschule Wildau, die gemeinsam mit der TH Brandenburg auch einen Studiengang Photonik anbietet, der Technologiepark in Frankfurt (Oder) mit dem Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik (IHP) im Osten Brandenburgs, der Berliner Südwesten rund um die Freie Universität und der CleanTech Business Park im Berliner Bezirk Marzahn-Hellersdorf.

Produktlandschaft

Optische Produkte sind beispielsweise Linsen, Mikroskope oder Brillen. Produkte der Photonik sind zum Beispiel Laser, LED, Glasfasernetze, Displays und Kameras, optische Sender- und Empfängerchips oder der gesamte Bereich der optischen Messtechnik von der Sensorik bis zu den Röntgentechnologien.

Ein Schwerpunkt bildet die Green Photonics. Auch die optische Datenübertragung ist ein Schwerpunktbereich. Im Cluster befinden sich Weltmarktführer, international bedeutende Forschungseinrichtungen und innovative Neugründungen. Die Region bietet eine Dichte an Unternehmen und Institutionen auf diesem Gebiet, die nur vom Silicon Valley übertroffen wird.

Jedes zweite Bit im Internet wird durch Hardware aus Berlin übertragen. 2014 wurde die Fraunhofer-HHI-Ausgründung u2t Photonics AG vom Weltmarktführer für optische Komponenten Finisar aufgekauft. u2t Photonics baut kohärente Empfänger, mit dem es eine hohe Marktdurchdringung erzielt. Dieser wird für die Langstreckenübertragung optischer Signale in unterozeanischen Glasfaserleitungen verwendet, sodass jedes zweite Bit, das den Atlantik überquert, eines der Empfängermodule von u2t Photonics berührt.

Der durch Forschung und Wirtschaft angebotene Produkt- und Dienstleistungskatalog findet Anwendung in der Medizin- (Biomedizin, Röntgentechnik) oder Kommunikationsbranche (z. B. Internet), Verkehr und Raumfahrt aber auch in der Fertigung (z. B. mit Laser-„Schweißen“)

Die im Cluster Optik und Photonik zusammengefassten Bereiche Optische Technologien und Mikrosystemtechnik zählen auf europäischer Ebene zu den fünf sogenannten „Key Enabling Technologies“.

Die vom Programmausschuss für das BMBF-Förderprogramm Optische Technologien 2010 herausgegebene Agenda 2020 sah für die photonische Industrie folgende thematische Entwicklungsschwerpunkte und -felder vor:

Produktion und Maschinenbau:

• Werkzeug Licht – Das gesamte Anwendungsspektrum erschließen
• Werkzeug Licht – Lösungen für die nächste Generation der Produktion
• Werkzeug Licht – Photonische Verfahren in der Halbleiterfertigung
• Innovationen in Licht – Neue Strahlquellen durch Integration und Automatisierung
• Innovationen in Licht – Materialien, Oberflächen, Schichten und Optiken

Life Science und Gesundheit:

• Bildgebende diagnostische Verfahren
• Therapie und Medizinprodukte
• Analytische Verfahren

Kommunikation und Information:

• Photonische Kommunikationsnetze
• Konvergenz von Photonik und Elektronik
• Bilderfassung und Visualisierung

Beleuchtung und Energie

• Beleuchtung – Die Zukunft des Lichtes
• Solartechnik – Licht als Energieträger

Organische Elektronik

Emerging Technologies

• Quantenoptik
• Maßgeschneiderte photonische Materialien

Internationale Vernetzung

Als Treffpunkt für Photonikexperten aus der ganzen Welt ziehen die „Photonik Tage Berlin Brandenburg“ mehr als 600 Besucher an. Die Partnerschaft mit der Photoniklandschaft Warschaus wurde verstärkt.

Literatur

• Angelika C. Bullinger-Hoffmann: Zukunftstechnologien und Kompetenzbedarfe. Kompetenzentwicklung in der Arbeitswelt 4.0, Springer-Verlag, 2019, ISBN 978-3-662-54952-0.
• Masterplan Optik und Photonik 2019
• Clusterreport Optik und Photonik
• Jahresbericht zum Ergebnis- und Wirkungsmonitoring 2018

Weblinks

• optik-bb.de über-cluster-optik
• OpTec Berlin-Brandenburg (OpTecBB) e.V.
• ZVEI – Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V.
• Business Location Center
• Spectaris Deutscher Industrieverband für optische, medizinische und mechatronische Technologien e.V. (Sitz Berlin)
• Laserverbund Berlin-Brandenburg e.V.
• Photonik BB e.V.
• OABB optic alliance brandenburg berlin e.V.

Einzelnachweise

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