Herr Dr. Leibinger, welche Techniktrends werden die kommenden Jahre prägen?
Einen entscheidenden Trend sehe ich in der Autonomisierung – vom Auto über den Staubsauger bis hin zu Produktionsmitteln. Die Grundlage dafür ist Sensorik. Sensorik in Verbindung mit innovativer Analytik und Algorithmik ermöglicht es diesen Produkten, ihre Umgebung wahrzunehmen. Das lässt sich auch als Perception-AI oder Wahrnehmungs-KI bezeichnen. Ein gutes Beispiel, wie wir das heute bereits nutzen, ist die Gesichtserkennung bei modernen Smartphones. Aus meiner Sicht stehen wir bei Perception-AI erst ganz am Anfang. Das ist übrigens auch einer der Gründe, weshalb wir vor rund einem Jahr den Halbleiterhersteller Philipps Photonics in Ulm übernommen haben. Die dort gefertigten Laserdioden kommen bereits heute in Sensoren zur Gesichtserkennung zum Einsatz.
Wofür benötigt Trumpf Optiksensoren?
Mit Sensorik für unsere Maschinen beschäftigen wir uns sogar noch viel allgemeiner – und das bereits seit Jahren. Ein Anwendungsbeispiel ist Active Speed Control für unsere Laserschneidmaschinen. Dieses Verfahren erlaubt es uns, das Schneiden von Blechen mit Hilfe von Sensorik live durch die Düse am Laserkopf zu beobachten.
Welche anderen spannenden Felder sehen Sie neben der intelligenten Sensorik?
Ein echtes Hype-Thema ist die Quantentechnologie. Wir beschäftigen uns damit schon seit vielen Jahren. Künftig wird es möglich sein, Einzelquantenzustände gezielt zu beeinflussen und so ganz neue Anwendungen zu erschließen. Das erste Teilgebiet der Quantentechnologie, das für einen Massenmarkt verfügbar sein wird, ist die Quantensensorik. Mit ihr lassen sich Magnet- und Gravitationsfelder wesentlich feinfühliger messen als heute. Ich gehe beispielsweise davon aus, dass es in fünf Jahren hochsensible, quantenbasierte Magnetfeld-Sensoren für 50 Euro im Baumarkt gibt, mit denen Heimwerker Kunststoff-Wasserleitungen in der Wand zuverlässig finden können. Noch viel wichtiger werden hochsensible Sensoren sein, mit denen sich kontaktlos Hirnströme messen lassen – das wird die Hirnforschung weiterbringen und irgendwann die Steuerung unseres Smartphones über Gedanken ermöglichen.
Welche Teilgebiete der Quantentechnologie gibt es außer der Quantensensorik noch?
Ich will an dieser Stelle nur zwei weitere Beispiele nennen: die Quantenkryptographie, durch die sich Daten absolut sicher übertragen lassen, und den Quantencomputer, durch den sich Probleme beherrschen lassen, die heute noch als unlösbar gelten.
Neben der Autonomie und der Quantentechnologie – gibt es noch weitere Megathemen, die die Welt verändern werden?
Da gibt es noch einige. Die Displaytechnologie ist eine davon. Der Mensch reagiert stark auf optische Reize, wir sind am Ende durch Bilder gesteuerte Wesen – denken Sie an unsere emotionale Reaktion auf das Bild eines Hundewelpen. Unser Gehirn ist ein optischer Computer. Deshalb werden künftig viele statische Darstellungen und Bilder durch Displays ersetzt – Plakate etwa. Ein anderes Thema ist für uns die sogenannte Secondary Source. Dabei geht es um Elektronen-, Neutronen-, Protonen- oder Schwerionenstrahlung, sowie spezielle Röntgenstrahlung, die sich heute effektiv quasi nur in Kreisbeschleunigern erzeugen lässt. Ärzte können sie in der Diagnose oder bei der Behandlung von Tumoren nutzen. Diese Strahlung lässt sich aber auch mit Hilfe des Lasers erzeugen, wenn genug Leistung zur Verfügung steht. Auf diese Weise lässt sich die Teilchenphysik breit anwenden. Was heute noch riesigen Kliniken vorbehalten ist, könnte dann dem Hausarzt möglich sein. Solche Laser für die medizinische Diagnostik und die Behandlung der Zukunft zu liefern, würde einen Traum von mir erfüllen. Zugegeben, hier liegt noch ein Stück Weg vor uns, aber es gibt weltweit Forschungsgruppen, die daran arbeiten. Unsere Aufgabe sehe ich darin, diese Technik industriell nutzbar zu machen. Zuverlässig, robust und relativ kostengünstig. Wenn das gelingt, öffnet sich ein ganz neuer Markt – und wir tun der Welt etwas Gutes. Im Übrigen haben wir mit unserer EUV-Technologie bereits den photonischen Teil einer Secondary Source industrialisiert. Sie sehen: Die Sorge, dass uns die Themen ausgehen, habe ich nun wirklich nicht.
Welche Rolle spielt Künstliche Intelligenz für künftige Entwicklungsprozesse?
Aus meiner Sicht beginnt die Digitalisierung in der Entwicklung jetzt erst richtig. Ich sehe für die nächsten Jahre in der Simulation eine zentrale Methode für die Entwicklung. Durch Simulationstools lassen sich viele Laborversuche und der Bau vieler Prototypen ersetzen. Vorreiter ist hier die Chemiebranche. Dort beginnt beispielsweise die Entwicklung eines neuen Klebstoffs nicht mehr mit dem Test verschiedener Basismoleküle. Stattdessen rechnet ein Supercomputer tausende Molekülkombinationen durch. Nur die zehn vielversprechendsten untersuchen die Spezialisten dann auch unter realen Bedingungen im Labor. Solche Simulationstools gibt es auch für die Entwicklung von Maschinen, Lasern oder Autos. Beispiel Fahrzeugsicherheit: Die Entwickler simulieren heute zuerst verschiedene Bauteilstrukturen am Computer, ehe sie die drei besten als Prototyp bauen und einem echten Crash-Test unterziehen. So kommen sie viel schneller und kostengünstiger zu besseren Ergebnissen. Um weiterhin so innovativ sein zu können, wie wir das heute sind, müssen wir Wege finden, die Kosten zu senken. Die Simulation ist der Schlüssel dazu. Hier könnten beispielsweise die vorhin angesprochenen Quantencomputer zum Einsatz kommen, insbesondere bei der erwähnten Anwendung in der Chemiebranche.
Wie lässt sich verhindern, dass KI den Menschen eines Tages entmündigt?
Das ist eine philosophische Frage. Da schlagen zwei Herzen in meiner Brust. Auf der einen Seite bin ich Humanist und an Literatur und Kunst interessiert. Aus dieser Perspektive sage ich: Kreativität ist ein zutiefst menschliches Phänomen. Es bedeutet, das Unerwartete, das scheinbar Unlogische zu tun. Denken Sie an die Abstraktion in der darstellenden Kunst. Diese Fähigkeit spreche ich Maschinen ab. Auf der anderen Seite kenne ich als jemand, der mit Mikrolithografie, Chip-Herstellung und Moore´schem Gesetz zu tun hat, die exponentielle Entwicklung der Rechenleistung von Maschinen. Der Zeitpunkt, an dem künstliche Gehirne leistungsfähiger sein werden als menschliche, lässt sich ebenso voraussagen wie der Moment, ab dem künstliche Systeme beginnen, sich selbst zu optimieren. Auch das wird ein exponentieller Prozess sein. Wenn das so kommt, werden uns Maschinen zwangsläufig überholen. Die Frage ist jetzt: Welchem Peter Leibinger glauben Sie? Wie immer ist die Welt auch hier nicht schwarz oder weiß, sondern grau.
Wann werden uns Maschinen überholen?
Der amerikanische Computerpionier und KI-Forscher Raymond Kurzweil hat dies für 2045 vorhergesagt.
Wenn durch all diese Entwicklungen das Datenaufkommen exponentiell steigt – was ja auch mit einem stark steigenden CO2-Aufkommen verbunden ist –, wie sollen dann die Klimaziele gehalten werden?
Schon heute verursachen das Verarbeiten und Speichern von Daten enorme Mengen CO2. Das zu thematisieren, finde ich wichtig, weil es vielen Menschen nicht bewusst ist. Ich sage meinen Kindern oft, das Internet verbraucht schon heute mehr Energie als der gesamte Flugverkehr auf der Welt. Die Sorge um das massiv steigende Datenaufkommen ist also berechtigt. Auf der anderen Seite ist die technische Lösung dieses Problems möglich, weil die Leistungsfähigkeit der Computer- und Speicher-Chips ebenfalls immer weiter steigt.
Über die EUV-Lithografie ist Trumpf in die Halbleiter-Fertigung involviert. Welche Rolle spielt EUV für die Zukunft des Computers und des Moore´schen Gesetzes?
Ohne die Extrem-Ultra-Violett-Lithografie gäbe es die nächsten Generationen von Micro-Chips nicht. Dank EUV stehen uns aber in naher Zukunft noch mindestens fünf Generationen bevor. Wenn jede Chip-Generation eineinhalb bis zwei Jahre hält, dann bleibt das Moore’sche Gesetz noch mindestens zehn Jahre gültig. Hinzu kommt das Prinzip „More than Moore“. Künftig geht es nicht nur darum, die Strukturen immer weiter zu miniaturisieren, sondern auch darum, mehr Funktionen zu integrieren. Wir werden verstärkt so genannte ‚Systems on a Chip‘ bekommen, etwa Sensor und Prozessor auf einem Chip. Es gibt also noch viel Entwicklungspotenzial für unsere Technologie.
Was kommt nach EUV?
Was danach kommt, werden wir sehen. Es könnte mehr in Richtung photonischer Systeme gehen, die weniger Energie verbrauchen und noch leistungsfähiger sind.
Ob die E-Mobilität Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor ersetzen kann, darüber sind die Ansichten ebenso geteilt wie über ihren gesamtökologischen Sinn. Ist die E-Mobilität wirklich die Zukunft?
Die Ablösung fossiler Brennstoffe ist nur eine Frage der Zeit. Erstens weil sie endlich sind, zweitens wegen der CO2-Thematik. Nur: Was ist die beste Möglichkeit, Energie in Kraft oder Wärme umzuwandeln? Da gibt es verschiedene Ansätze. Energie lässt sich als Strom in einer Batterie speichern, um damit einen Elektromotor anzutreiben. Eine Alternative wäre die Brennstoffzelle mit Wasserstoff als Energieträger. Die dritte Möglichkeit wären synthetische Kraftstoffe. Ich glaube, heute kann niemand vorhersagen, welche Technik sich durchsetzen wird. Deshalb besteht die Herausforderung darin, die Produktionstechnik so flexibel wie möglich aufzustellen. Wer alle Varianten flexibel, zuverlässig und kostengünstig herstellen kann, ist im Vorteil. Hier sehe ich Trumpf in einer ausgezeichneten Position, weil der Laser ein hochflexibles Werkzeug ist.
Anlässlich Ihrer Hausmesse Intech sagten Sie, es gäbe für Deutschland bessere Möglichkeiten, sich einen Wettbewerbsvorteil zu verschaffen, als den Aufbau einer Batteriefertigung. Was wäre die bessere Strategie?
Ich sprach damals von der Zellfertigung und bezog mich auf eine rein ökonomische Überlegung. Bei der Zellfertigung entfallen rund 80 Prozent der Kosten auf das Material. Die Rohstoffe stammen großteils aus Mienen, die in chinesischer Hand liegen oder von China kontrolliert werden, die Prozessierung findet überwiegend in China statt. Die restlichen 20 Prozent Wertschöpfung reichen nicht für einen kommerziellen Erfolg. Wenn die Politik Milliarden an Steuergeldern für eine Zellfertigung mit dem Argument rechtfertigt, damit die Arbeitsplätze der wegfallenden Motorenfertigung zu ersetzen, dann ist das falsch. Erstens liegt in einer Batterie viel weniger Wertschöpfung, als in einem Verbrennungsmotor – das heißt die Arbeitsplätze lassen sich so nicht ersetzen. Zweitens gilt die genannte Materialkosten-Problematik. Das ist eine einfache Rechnung, die die Politik ignoriert. Abgesehen von der Zellfertigung gibt es aber vieles, was wir in Deutschland für die Elektromobilität herstellen können. Wir sollten die Module fertigen, die Antriebe, die Leistungselektronik. Diese Technologien beherrschen wir, und sie bieten uns einen hohen Anteil an Wertschöpfung in Form von Denkarbeit.
Wie könnte die Politik ein besseres Innovationsklima schaffen?
Die bürokratischen Hürden sind immens – insbesondere für kleinere Mittelständler. Es kostet zu viel Energie, die Einhaltung von Regeln zu gewährleisten, die zum Teil unsinnig sind. Das zweite Thema ist die Steuerbelastung, mit der wir im internationalen Wettbewerb stehen. Es geht dabei nicht um höhere Renditen, sondern darum, Zukunftsthemen in Deutschland anzusiedeln. Auch die deutsche Forschungspolitik halte ich für verbesserungsfähig. Es gibt gute Ansätze, etwa die Exzellenzcluster und die Exzellenzuniversitäten. Trotzdem brauchen wir eine Forschungsförderung, die dem Mittelstand zu Gute kommt, also Unternehmen mit 250 bis 5000 Mitarbeitern. Was mir in der Politik vor allem aber fehlt, ist die Bereitschaft, zuzuhören. Aus meiner Sicht kreist Berlin zunehmend um sich selbst. Immer die gleichen Vertreter von Parteien und Verbänden treffen sich – teilweise mehrmals am Tag – und bestätigen sich gegenseitig in ihrer Meinung. Die lautet: „Hier ist der Mittelpunkt der Welt und wir definieren unsere Themen selbst“. Das Leben findet aber außerhalb Berlins statt. Die Menschen, die Produkte erfinden, entwickeln, bauen und verkaufen, sind im ganzen Land verteilt. Politiker sollten lieber dorthin gehen, Interesse zeigen und zuhören.
Wie müssen sich produzierende Unternehmen aufstellen, um erfolgreich zu bleiben?
Viele kleine und mittlere Unternehmen beschäftigen sich noch viel zu wenig mit der Digitalisierung. Sie sollten sich intensiv damit auseinandersetzen, wie ihre Prozesskette von der Auftragsanbahnung bis zur Auslieferung fertiger Produkte aussieht, und sich fragen, welche Elemente sie digitalisieren können. Da liegt in vielen Betrieben noch enormes Rationalisierungspotenzial brach. Als zweiten Aspekt sehe ich auch im Mittelstand Möglichkeiten für Simulationslösungen. Es gibt Tools, mit deren Hilfe sich auch dort Entwicklungs- und Produktionsprozesse beschleunigen und effizienter gestalten lassen. Eine Stärke des Mittelstands ist die Flexibilität der Unternehmen und ihre Bereitschaft, auf Neues zu reagieren. Auch wir bei Trumpf versuchen diese Kultur zu fördern. Wir nennen das selbstdisruptiv sein. Wir stellen unsere Entscheidungen aus der Vergangenheit bewusst in Frage und schauen, ob sie auch heute noch richtig sind. Das halte ich für wichtig, um auf die Zukunft vorbereitet zu sein.
Wie kann Deutschland im internationalen Innovationswettbewerb bestehen?
Uns Deutschen hängt der Ruf an, wir seien in der Digitalwirtschaft nicht gut, wir seien in der Cloud hinterher und unsere Dateninfrastruktur sei völlig unterbelichtet – letzteres stimmt übrigens. Wir werden künftig auch in der Produktion immer mehr Anwendungen haben, die in der Cloud laufen. Wenn nun deutsche Produktionsunternehmen keine gute Datenanbindung besitzen, dann ist das ein massiver Standortnachteil. Trotzdem glaube ich, dass wir mehr Vor- als Nachteile haben. Und zwar, weil wir in zwei Kernkompetenzen in einer unverändert guten Position sind. Wir wissen, welche technischen Eigenschaften ein Produkt haben muss, und wir wissen, wie man dieses Produkt herstellt. Kostengünstig, in höchster Qualität und zum richtigen Zeitpunkt. Das können wir nicht nur gut, sondern besser als alle anderen. Wir Deutschen sind oft nicht diejenigen, die neue Dinge erfinden, wir sind aber meistens diejenigen, die daraus als erste benutzbare und zuverlässige Produkte machen. Deshalb bin ich mir auch sicher, dass die besten E-Autos binnen kurzer Zeit aus Deutschland kommen werden.
Vita Peter Leibinger
Dr.-Ing. E. h. Peter Leibinger verantwortet als Chief Technology Officer (CTO) der Trumpf-Gruppe die Bereiche Forschung, Entwicklung, Vertrieb und Service sowie den Auf- und Ausbau neuer Geschäftsfelder. Er wurde 1967 in Stuttgart geboren und studierte an der RWTH Aachen Maschinenbau. Seit 1994 ist er Gesellschafter der Trumpf GmbH + Co. KG, seit 2003 Vorsitzender des Geschäftsbereichs Lasertechnik. Im November 2005 übernahm Leibinger den stellvertretenden Vorsitz der Gruppengeschäftsführung. Darüber hinaus engagiert er sich in der Forschungsförderung und ist unter anderem Sprecher des BMBF-Programmausschusses „Photonik Forschung Deutschland“. Seit 2018 gehört er dem Beirat der Deutschen Private Equity (DPE) an.
