Ein Professor an der Uni Stuttgart hat ein Linsensystem erfunden, das sogar Googles Brillen in den Schatten stellt. Unternehmen aus der ganzen Welt rufen deswegen schon an. Darum geht es.

Immer online und immer auf Snapchat oder sonstwo im Internet präsent mit Fotos aus der U-Bahn oder der Mensa – das ist nicht Harald Giessens Welt, wie schon sein Klapphandy signalisiert. Aber was die Nerds in aller Welt bald aufregend finden werden, hängt trotzdem ganz wesentlich an der Arbeit dieses Stuttgarter Professors.

Zusammen mit seinen Kollegen hat er ein exklusives Linsensystem entwickelt, quasi elektronische Augen, die scharf sind wie Adleraugen und kleiner als ein Sandkorn. Und: Sie sind verbunden mit dem Internet.

Das System in eine Brille implantiert, die mit einem Wifi-Transmitter ausgestattet ist, wäre eine mögliche Anwendung für dieses Linsensystem. Dies geht weit über das hinaus, was man sich heute unter einer Google-Brille vorstellt. „Das wird kommen“, ist Giessen sich sicher. Die „Augmented Reality“, die vor wenigen Monaten mit „Pokemon Go“ greifbar geworden ist, wird dann nur noch wie ein müder erster Versuch wirken. „Das wird noch viel krasser.“ So aufregend ist die Entwicklung, dass an der Universität Stuttgart ziemlich häufig die Spitzenentwickler der innovativsten Unternehmen aus aller Welt anrufen, um Geschäfte anzubahnen. Welche? Das ist vorläufig noch ein großes Geheimnis.

Linsen aus dem 3D-Drucker

In fast allen Lebensbereichen könnten solche Linsensysteme nützlich sein. Das Adlerauge – nur um einmal die optischen Vorteile des Systems zu beschreiben – erkennt eine Maus aus drei Kilometern Höhe, weil es im Bereich des schärfsten Sehens extrem viele Sehzellen hat und weil außerdem eine zweite Fovea am Augenrand für scharfe Sicht nach den Seiten sorgt.

Die Forscher an der Universität Stuttgart bilden diese Fähigkeiten durch einen Satz von Mikro-Objektivlinsen nach, die verschiedene Brennweiten haben. Die so entstehenden Bildinformationen werden durch ein Computerprogramm zu einem einzigen, hochauflösenden Bild zusammengesetzt. Die Linsen sind alle weniger als einen Millimeter groß, teilweise kaum sichtbar. Und der Chip, auf dem die Linsensysteme angebracht sind, ist wiederum kleiner als ein Cent-Stück.

Besonders interessant macht diese Idee auch, dass die Linsen, um ihre außerordentliche Präzision zu erreichen, nicht erst mühsam ausgerichtet werden müssen. Vielmehr wird das ganze Linsensystem mit einem 3D-Drucker hergestellt. Das heißt: Ist der Drucker erst einmal richtig programmiert, dann sind auch die Linsen hochpräzise ausgerichtet.

„Bisher gibt es noch niemanden, der die Mikrolinsen direkt auf den Sensor gedruckt hat“, beschreibt Physik-Professor Giessen den Vorteil der Stuttgarter Erfindung. Der 3D-Druck, in dem das Linsen-Material Schicht für Schicht aufgetragen wird, bevor das überflüssige Material chemisch entfernt wird, ermöglicht zudem Formen, die durch herkömmliche Produktionsverfahren mindestens extrem schwierig, wenn nicht unmöglich sind. Zum Beispiel elliptische oder parabolische Formen.

„Bis zur Realisierung dauert es nur einen Tag“

Der 3D-Druck bringt auch Tempo in die Sache. Das mag erst einmal verwunderlich klingen, weil es bis zu drei Stunden dauern kann, bis eine einzige dieser Miniatur-Linsen gedruckt ist. „Damit kostet schon die reine Maschinenzeit 15 Euro pro Linse“, überschlägt Harald Giessen, nicht eingerechnet sind dabei Material- und Personalkosten.