Laser Zentrum Hannover
Physikinstitut
From Wikipedia, the free encyclopedia
Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) ist ein gemeinnütziges Institut mit Sitz in Hannover im Stadtteil Marienwerder, das Forschung, Entwicklung und Beratung im Bereich der Lasertechnik durchführt. Es wurde 1986 von Hans Kurt Tönshoff, Heinz Haferkamp und Herbert Welling gegründet.[2]
| Laser Zentrum Hannover (LZH) | |
|---|---|
| Rechtsform | eingetragener Verein |
| Gründung | 1986 |
| Gründer | Hans Kurt Tönshoff, Heinz Haferkamp, Herbert Welling |
| Sitz | Hannover (Stadtteil: Marienwerder), Deutschland (⊙) |
| Schwerpunkt | Forschung, Entwicklung, Beratung, Aus- und Weiterbildung auf dem Gebiet der Optik, Photonik und Lasertechnik |
| Geschäftsführung | Stefan Kaierle, Dietmar Kracht, Lena Bennefeld, Uwe Morgner, Volker Schmidt (Stand 2025) |
| Umsatz | 14,4 Mio. € Projekterträge, 5,3 Mio. € Grundfinanzierung (2022)[1] |
| Beschäftigte | etwa 200 (2022)[1] |
| Mitglieder | 78 (2022).[1] |
| Website | www.lzh.de |
Aufgaben
Mit mehr als 180 Mitarbeitern gehört das LZH zu den größten Laserforschungsinstituten in Deutschland. Es ist dem Wirtschaftsressort des Niedersächsischen Ministeriums für Wirtschaft, Verkehr und Bauen zugeordnet[3], und ist Teil der durch das Ministerium geförderten wirtschaftsnahen Forschungsinfrastruktur. Eine Hauptaufgabe des LZH ist daher die Zusammenarbeit mit der niedersächsischen Wirtschaft, insbesondere kleinen und mittelständischen Unternehmen, um deren Innovationstätigkeiten zu unterstützen[3]. Hierbei steht der Technologietransfer im Vordergrund. Dies geschieht auch über die aktive Förderung von Firmengründungen. Bis Dezember 2025 sind 17 Ausgründungen aus dem LZH hervorgegangen[4]. Zudem werden im Direktauftrag Entwicklungsarbeiten für die Industrie durchgeführt. Das LZH ist außerdem laufend an zahlreichen verschiedenen nationalen und internationalen Forschungs- und Entwicklungsprogrammen beteiligt. Das LZH unterhält enge Kooperationen mit der Leibniz Universität Hannover, der TU Braunschweig und der TU Clausthal, um den Wissenschaftsstandort Niedersachsen zu stärken.[5]
Zur Sicherung der Qualität der Arbeiten am LZH sowie der mittel- und langfristigen strategischen Ausrichtung ist die Wissenschaftliche Kommission Niedersachsen mit der Evaluation der Forschungseinrichtung betraut. Zuletzt wurde 2025 eine Begehung durchgeführt.[6]
Organisation
Mitglieder des LZH sind Vertreter von Industrie, Hochschulen und Forschungseinrichtungen.
Organe des LZH sind:
- Aufsichtsrat
- Industriebeirat
- Vorstand und Geschäftsführung
- Wissenschaftliches Direktorium
Der Vorstand setzt sich zusammen aus drei geschäftsführenden Vorständen sowie den Vorsitzenden des Industriebeirats und des Wissenschaftlichen Direktoriums. Dies sind (Stand November 2025) Stefan Kaierle (Bereich Ingenieurwissenschaften), Lena Bennefeld (Bereich Finanzen, Kommunikation und Transfer), Dietmar Kracht (Bereich Naturwissenschaften), Uwe Morgner (Vorsitzender des Wissenschaftlichen Direktoriums; Institut für Quantenoptik, Leibniz Universität Hannover) und Volker Schmidt (Vorsitzender des Industriebeirats; NiedersachsenMetall).[7] Rechtskräftig vertreten wird das LZH durch zwei Vorstandsmitglieder. Industriebeirat und Wissenschaftliches Direktorium dienen der Vernetzung des Forschungsinstituts, seiner Einbindung in regionale und überregionale Forschungsvorhaben und der kontinuierlichen strategischen Weiterentwicklung.
Das LZH hat sieben wissenschaftliche Abteilungen:[8]
- Optische Komponenten
- Photonik Integration
- Laserentwicklung
- Lebenswissenschaften
- Nachhaltige Produktion
- Multi-Skalen Produktion
- Additive Fertigung
Dazu kommen drei Serviceabteilungen: Technische Dienste, Kommunikation und Verwaltung.[9]
Die LZH Laser Akademie, Ausgründung und Tochterunternehmen des LZH seit 2003[10][11], hat ihre Hauptaufgabe in der Organisation und Durchführung von Kursen, Seminaren und Lehrgängen in der Lasertechnik, z. B. für Laserschutzbeauftragte und Laserstrahlfachkräfte.[12]
Stand 2024 hat das LZH 75 Mitglieder und fast 200 Beschäftigte. Der Umsatz 2024 setzt sich aus 15,7 Mio. € Projekterträgen und 6 Mio. € Grundfinanzierung durch das Land Niedersachsen.[13]
Arbeitsschwerpunkte
Die Arbeiten des LZH gliedern sich in Grundlagen- und angewandter Forschung, Auftragsarbeiten, Beratungstätigkeiten und Ausbildung des wissenschaftlichen Nachwuchses. Inhaltlich ist das Institut entlang der gesamten Wertschöpfungskette der Lasertechnologien sowie in der Weiterentwicklung etablierter und der Erschließung neuer Anwendungsfelder tätig. Dabei werden verschiedene Schwerpunktthemen verfolgt:[13]
Optik- & Laserentwicklung
Das LZH erforscht, entwickelt und produziert Spezialbeschichtungen für optische Komponenten, optische Materialien, spezielle Faserkomponenten, Miniaturisierung und Integration sowie Messgeräte für die Gütebestimmung der Komponenten. Typische Einsatzfelder sind Laserbau, Teleskope, hochenergetische Anwendungsbereiche wie die Laserfusion, Satelliten oder Mikroskopie. Für die Produktion qualitativ hochwertiger optischer Schichten stehen Reinräume zur Verfügung.[13] In einem von der DFG geförderten Forschungsprojekt wird ein Beschichtungsverfahren für 2-Meter-Optiken für die Astronomie entwickelt.[14]
Die Laserentwicklung fokussiert sich auf individualisierte Lasersysteme mit speziellen, kommerziell nicht erhältlichen Ausgangsparametern. Es werden insbesondere kristallbasierte und Fasersysteme vom Dauerstrich bis Ultrakurzpulsquellen beforscht. Häufig werden Anwendungsbereiche adressiert, welche eine hohe Robustheit der Lasersysteme bei gleichzeitiger Präzision verlangen. Hierzu gehören der Einsatz im Weltraum, unter Wasser oder in fordernden Produktionsumgebungen. Am LZH werden Lasersysteme entwickelt und gefertigt und finden praktischen Einsatz etwa in LIDAR-Systemen und Gravitationswellendetektoren. Es werden außerdem Laserquellen und Komponenten für die Quantentechnologien entwickelt. Im Fokus stehen dabei integrierte, skalierbare Quantenlichtquellen.[13]
Weltraumtechnologien
Hervorzuheben ist die jahrzehntelange Erfahrung des Forschungsinstituts in der Erforschung und Entwicklung von Lasern und Komponenten für den Einsatz im Weltraum. Bereits seit 30 Jahren werden einfrequente Laserquellen für die Detektion von Gravitationswellen beforscht.[13] Weiterhin entwickelt das LZH Laser und Prozesse für Weltraummissionen und -projekten wie ExoMars[15], 3D-Druck auf dem Mond („Moonrise“)[16], einem rein optischen Kommunikationsnetzwerk der ESA[17] oder ein weltraumtaugliches LIDAR-System („HALLOA“)[18]. Ein von der EU gefördertes Verbundprojekt baute eine rein europäische Liefer- und Qualifizierungskette für Alexandritkristalle auf, welche für weltraumtaugliche Laseranwendungen benötigt werden.[19]
Lebenswissenschaften & Agrartechnik
Am LZH wird der Einsatz von Licht und Laser in der Medizintechnik, der biologischen und biomedizinischen Bildgebung, der Labortechnik sowie in Agrar- und Lebensmitteltechnik erforscht. Enge Anbindung an die Medizinische Hochschule Hannover sowie weitere Forschende im Bereich Medizin und Medizintechnik besteht über die Präsenz am Niedersächsischen Zentrum für Biomedizintechnik, Implantatforschung und Entwicklung (NIFE)[20]. Auch am LZH stehen Biolabore für die Zell- und Mikrobiologie zur Verfügung. Im Bereich medizinischer Anwendungen besteht insbesondere langjährige Erfahrung in der Ophthalmologie.
Der Einsatz von Lasern für Agrar und Lebensmittelproduktion stellt ein vergleichsweise junges Forschungsfeld am LZH dar. Im Fokus steht die Unkrautbekämpfung mittels Laser für pestizidfreien Pflanzenschutz. Weitere Bereiche sind die Schädlingsbekämpfung, die Qualitätskontrolle von Saatgütern und die lichtbasierte Hygiene.[13] Für die Arbeiten im Bereich Agrar stehen ein Gewächshaus und eine Freifläche zur Verfügung.
Produktion & Additiv
Das LZH erforscht Laserprozesse in verschiedenen Produktionsarten wie schweißen, schneiden, bohren, löten und der Oberflächenbearbeitung. Dabei stehen einerseits die Optimierung und Skalierung der Prozesse im Vordergrund, andererseits deren Automatisierung und Digitalisierung. Hierfür kommen verschiedenartige Lasertypen zum Einsatz. Zur Verfügung stehen Excimer-, CO2-, Festkörper-, Dioden- und Faserlaser in verschiedenen Leistungsklassen. Ultrakurzpulslaser werden für die Oberflächenbearbeitung eingesetzt. Neben der Prozessentwicklung fallen auch deren Überwachung und Qualitätskontrolle sowie Anlagenbau in diesen Bereich. Verarbeitet werden Metalle, Polymere, Verbundwerkstoffe, Glas und Keramik. Klassische Anwendungsbereiche der Prozesse finden sich im Automobil- und Schiffbau, Luft- und Raumfahrt, Leichtbau, sowie Oberflächenbearbeitung für Sensor- und Chiptechnologien. Neben den etablierten Produktionsumgebungen entwickelt das LZH auch Prozesse für den Einsatz unter Wasser.[13] Das 1.400 m2 große Versuchsfeld erlaubt den Nachbau von Produktionsumgebungen und den Einsatz von Hochleistungslasern.[21]
Additive Fertigung
Mit dem Projekt „Niedersachsen Additiv“[22], gefördert vom Niedersächsischen Ministeriums für Wirtschaft, Verkehr und Bauen, nimmt die Additive Fertigung am LZH eine Sonderstellung ein. Das Projekt erforscht einerseits neuartige Methoden im 3D-Druck und deren Skalierbarkeit und schafft andererseits ein niederschwelliges Angebot für kleine und mittelständische Unternehmen, um Additive Fertigung in ihre Produktion zu integrieren. Entsprechend besteht am Institut umfangreiche Infrastruktur und Expertise hinsichtlich der Verwendung verschiedenartiger Materialien. Neben Polymeren werden auch Titan, Magnesium, Kupfer und Glas verdruckt.[13]
Weitere Arbeitsschwerpunkte
Neben der wissenschaftlichen Arbeit führt das LZH Auftragsproduktion und -forschung für Industriekunden und andere Forschungseinrichtungen durch. Das Portfolio reicht dabei von Direktaufträgen über Messgeräte und Prototypen bis zum Anlagenbau und Auftragsentwicklung.[23] Dies dient sowohl der Finanzierung des Instituts als auch dem Transfer der Forschungsergebnisse in die Praxis.
Auf Grundlage der eigenen Erfahrungen bietet das LZH zusätzlich Beratungstätigkeiten zu Laser- und Arbeitssicherheit, Prozessoptimierung, Entwicklung von Medizingeräten und Projektförderung an.[24]
In der Nachwuchsförderung setzt das LZH mit Angeboten wie dem Zukunftstag und Präsenz auf der IdeenExpo in Hannover im Schulalter an. Das Niedersachsen Technikum und das Freiwillige Wissenschaftliche Jahr richten sich an Abiturientinnen und Abiturienten mit Interesse für die MINT-Fächer. Weiterhin können am Institut verschiedene Ausbildungsberufe gelernt werden.[25] Für Studierende verschiedener Fachrichtungen werden Praktika und Abschlussarbeiten angeboten. Innerhalb der Forschungsprojekte wird häufig den Wissenschaftlern die Möglichkeit zur Promotion gegeben.
