Patent Award 2008 für Marburger Physiker

Der Marburger Physik-Professor Dr. Martin Koch erhielt am 24. Januar 2009 den Patent Award 2008. Der mit 25.000 Euro dotierte 1. Preis würdigt eine Entwicklung von Koch und seinem Braunschweiger Miterfinder Steffen Wietzke. Der Patent Award 2008 ist der Zukunftspreis der IP Bewertungs AG, die eine der führenden Beratungsgesellschaften für Patentbewertung, Patentverwertung und Patentmanagement in Europa ist.

Die patentierte Erfindung geht auf ein sechsköpfiges Erfinderteam zurück, zu dem neben Koch und Steffen Wietzke auch Christian Jansen, Christian Jördens, Norman Krumbholz und Frank Rutz gehören. Das Team arbeitet am Institut für Hochfrequenztechnik der TU Braunschweig, wo Koch bis Ende 2008 Professor war. Bei der Erfindung handelt es sich um frequenzselektive, flexible und kostengünstige Spiegel für das WLAN von morgen. „Projiziert man den stetig ansteigenden Bandbreitenbedarf von drahtlosen Kommunikationssystemen in die Zukunft, ist es offensichtlich, dass die Frequenzbereiche heutiger und kommender Systeme bereits in 10 bis 15 Jahren nicht mehr ausreichen werden“, sagt Koch. Doch wie kann der alltägliche Bedarf der schnellen Übertragung großer Datenmengen in unserer Informationsgesellschaft zukünftig gedeckt werden? Um diese immensen Datenraten von einigen 10 Gigabit/s (unter anderem für mobile elektronische Assistenten in den Bereichen Arbeit und Büro, Verkehr, Medizin, Freizeit und Unterhaltung) drahtlos zur Verfügung zu stellen, ist es unausweichlich, langfristig höhere Trägerfrequenzen zu verwenden. Die Braunschweiger Forscher arbeiten im Terahertz Communications Lab daran, die Lücke im elektromagnetischen Spektrum, den Terahertz(THz)-Frequenzbereich, für die kurzreichweitige Kommunikationstechnik zu erschließen.

„Dabei wurde schnell deutlich, dass die Indoor-Kommunikation mit THz-Frequenzen einen Sichtkontakt zwischen Sender und Empfänger erfordert“, so Koch. Unterbrechen jedoch Personen oder Objekte diese Verbindung, muss der Informationsball über die Bande zugespielt werden. Simulationen zeigen, dass wenige spiegelnde Hot Spots an den Wänden ausreichen, die THz-Wellen als Informationsträger zum Ziel zu leiten. Anders als metallische reflektieren dielektrische Spiegel auf Basis einer Vielfachschichtanordnung. Der Vorteil liegt in einer höheren Reflektivität und darin, dass sie sich gezielt auf ausgewählte Frequenzfenster abstimmen lassen. Dieses physikalische Prinzip ist nicht neu. Die Innovation der Erfinder liegt vielmehr in der Auswahl und Entwicklung der Schichtmaterialien, um mittelfristig massenmarktkompatible Produkte herstellen zu können. Dazu nutzen sie handelsübliche Kunststoffe. Jede zweite Schicht wird jedoch mittels Zusatzstoff verändert, z.B. mit Titandioxid, das auch in Zahnpasta oder Wandfarbe Verwendung findet. Im Gegensatz zu bisher bekannten Lösungen, ermöglicht diese Kombination aus Basiskunststoff und additivierter Schicht nicht nur eine hohe Flexibilität in der Auslegung des Bauteils. Auch können bekannte Fertigungsverfahren aus der Kunststofftechnik eingesetzt werden, um die Spiegel in Massenproduktion herzustellen und zukünftig private Haushalte und Konferenzräume günstig auszurüsten.

Eine Jury aus hochrangigen Vertretern der Intellectual Property-Szene hatte sich für das Patent der Braunschweiger Forscher als Gewinner der über 150 eingereichten Patente entschieden. Das Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf und das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit landeten auf dem 2. bzw. 3. Platz. Miterfinder Steffen Wietzke zeigte sich überrascht vom Gewinn: „Die Ideen aller Preisträger offenbaren eine äußerst hohe innovative Qualität. Diese Auszeichnung ist daher eine besondere Ehre für uns.“