Photonics ist eine der sechs «key enabling technologies», welche die EU als zukunftsträchtigste Technologien definiert hat. Täglich sind wir in unserem Alltag mit Photonics konfrontiert und die aufstrebende Branche gewinnt weltweit an Bedeutung. Das Jahr 2015 war das internationale UNO-Jahr des Lichts und der lichtbasierten Technologien, zu welchen Photonics zählt. Die Wichtigkeit von Photonics nimmt auch in der Schweizer Wirtschaft stetig zu. Viele Schweizer Unternehmen sind mit ihren Photonics-Produkten weltweit führend. Das Wachstum der Branche führt zu einem steigenden Bedarf an Photonics-Ingenieurinnen und -Ingenieuren. Die FH Graubünden bietet daher das schweizweit erste und einzigartige Bachelorstudium Photonics an, dessen Inhalte auf die aktuellen und zukünftigen Bedürfnisse der Photonics-Industrie ausgerichtet sind.

Text: Dr. Tobias Leutenegger / Bild: Yvonne Bollhalder, zVg / Film: MIND

Der erfolgreiche Start des schweizweit einmaligen Bachelor of Science FHO in Photonics der FH Graubünden erfolgte im Herbst 2016; das Studium entspricht der Forderung von regionalen und überregionalen Unternehmen und somit dem Arbeitsmarkt. Die Region Ostschweiz mit dem Rheintal wird auch «Photonics Valley» genannt. Viele hochspezialisierte Firmen aus verschiedensten Photonics-Bereichen sind hier ansässig und entwickeln ihre Zukunftstechnologien für den weltweiten Absatz. An der FH Graubünden lernen zukünftige Ingenieurinnen und Ingenieure das «Einmaleins» der Photonics. Die Nähe zur Photonics-Industrie garantiert eine optimale Verknüpfung von Theorie und Praxis. Die Absolventinnen und Absolventen dürfen Perspektiven entgegenblicken, die so vielfältig wie die Facetten des Lichts sind.

Beherrscht vom Licht

Photonics befasst sich mit allen Bereichen, welche mit Licht und dessen Anwendung zu tun haben. Vielen ist die Bedeutung der Photonics noch nicht bewusst. Es beginnt frühmorgens bereits mit dem Helligkeitssensor des Weckers, gefolgt von den ersten Berührungen des Touchscreens unserer Smartphones, um die aktuellsten Meldungen herunterzuladen, welche über solarbetriebene Satelliten und Glasfaserkabel in unsere LED-ausgeleuchtete Küche gelangen. Parallel brüht die von Sensoren gesteuerte Kaffeemaschine einen Latte Macchiato und das Toastbrot wird auf unsere programmierte «Bräune» geröstet. Die Fahrt an den Arbeitsplatz ist geprägt von Photonics – sei es im eigenen Fahrzeug mit LED- oder Laserbeleuchtung, Abstands- und Spurhaltesensoren und Kamerasystemen, sei es im öffentlichen Verkehr mit automatischen Türen, Rolltreppen und Aufzügen, deren Sicherheit durch Photonics gewährleistet wird. Die Aufzählung zieht sich so weiter durch unseren gesamten Tagesablauf. Man kann getrost sagen, dass Licht (und somit Photonics) unseren Alltag beherrscht.

Die Photonics-Branche befindet sich weltweit in einer Wachstumsphase und die Miniaturisierung ermöglicht immer vielfältigere Anwendungen zu erschwinglichen Preisen. Täglich kommen neue Produkte auf den Markt. Diese positive Entwicklung betrifft auch viele Schweizer Unternehmen, welche ihre innovativen Photonics-Produkte weltweit vermarkten. Dies führte dazu, dass die Swissmem (Verband der Schweizer Maschinen-, Elektro- und Metallindustrie) im Jahr 2013 eine neue Fachgruppe Photonics gründete. Der Fachkräftemangel in der Schweizer Photonics-Industrie war eine der treibenden Kräfte dafür. In mehreren Workshops mit Industrieunternehmen wurden die Anforderungen an die zukünftigen Photonics-Ingenieurinnen und -Ingenieure erarbeitet und die Fachhochschulen der Schweiz wurden aufgefordert, ein entsprechendes Bachelorstudium zu entwickeln.

Das «Einmaleins» der Photonics an der FH Graubünden

Getrieben durch ihre Innovationsfreude und dank der exzellenten Vernetzung mit der Industrie, hat die FH Graubünden bereits im Jahr 2013 mit der Entwicklung eines Bachelorstudiums Photonics begonnen. Das Studium wurde in enger Zusammenarbeit mit regionalen und nationalen Unternehmen aus unterschiedlichen Photonics-Bereichen entwickelt. An der FH Graubünden, nahe der Quelle des Rheins, lernen zukünftige Ingenieurinnen und Ingenieure das «Einmaleins» der Photonics. Die Nähe zur Photonics-Industrie garantiert die optimale Umsetzung der Theorie mit Praktika und Projektarbeiten in den Betrieben. Die Studierenden erhalten dadurch während des Studiums einen Einblick in diverse Photonics-Bereiche. Daher sind sie anschliessend in der Lage, ihr Wissen im Arbeitsalltag rasch umzusetzen und sich in die Spezialisierung ihrer Arbeitgebenden einzuarbeiten. Die Absolventinnen und Absolventen können in eine leuchtende Zukunft blicken. Der nationale Bedarf an Nachwuchskräften in der Photonics-Branche ist enorm, und die Perspektiven sind so vielfältig wie die Facetten des Lichts.

Erfolgreicher Start des schweizweit einmaligen Bachelorstudiums Photonics

Im September 2016 war es endlich soweit. Die schweizweit ersten Bachelorstudierenden in Photonics starteten ihr Studium an der FH Graubünden. Die Klasse setzt sich, wie erwartet, aus Studierenden aus der ganzen Schweiz zusammen. 80 Prozent der Studierenden kommen aus anderen Kantonen als Graubünden. Zudem zeigt sich, dass das Teilzeitmodell auf grosses Interesse stösst. Zwei Drittel der Studierenden absolvieren das Studium berufsbegleitend und besuchen an zwei Tagen Vorlesungen in Chur, um daneben 50-60 Prozent zu arbeiten. Die berufliche Vorbildung des ersten Jahrgangs ist so vielfältig wie die Photonics-Anwendungen. Die zukünftigen Ingenieurinnen (vier Studentinnen haben im 2016 das Photonics-Studium aufgenommen) und Ingenieure sind unter anderem Elektroniker, Informatikerinnen, Polymechaniker, Geomatikerinnen, Augenoptiker und Physiklaborantinnen.

Regional verankert – national positioniert

Die FH Graubünden hat im Rahmen des Bachelorstudiums Photonics mit fast dreissig regionalen und nationalen Unternehmen eine partnerschaftliche Vereinbarung getroffen. Dazu gehören globale Firmen wie Siemens Schweiz AG, Baumer Electric AG, Rockwell Automation Safety AG, Roche Diagnostics International AG, Hamilton Bonaduz AG, Huber+Suhner AG und CEDES AG, aber auch kleinere Unternehmen mit Nischenprodukten wie Espros Photonics AG, Synbone AG oder Landqart AG. Eine weitere Partnergruppe bilden Forschungsinstitute wie das CSEM, das SLF und die AO Foundation. Nicht zu vergessen sind das World Radiation Center (PMOD/WRC) und das Schweizerische Institut für Allergie- und Asthmaforschung (SIAF) in Davos, zwei renommierte Institute, welche in der weltweiten Forschung Spitzenplätze belegen. Photonics spielt bei vielen Unternehmen eine strategische Rolle und fehlt auf keiner Entwicklungs-Roadmap. Das Echo der Unternehmen ist durchwegs sehr positiv: Das Bachelorstudium Photonics der FH Graubünden trifft genau ihre Erwartungen und Bedürfnisse.

Durch die starke Einbindung der Industrie in das Studium wird der Praxisbezug – wichtiger Grundpfeiler einer Fachhochschule – gewährleistet. Zudem lernen sich die angehenden Absolventinnen und Absolventen und potenziellen Arbeitgeber und Arbeitgeberinnen bereits während der Ausbildung kennen. Oft führen erfolgreiche Bachelorarbeiten zu späteren Arbeitsverhältnissen. Die FH Graubünden ist überzeugt, dass sie mit dem einzigartigen Bachelor of Science FHO in Photonics einen aktiven Beitrag zur Reduzierung des Fachkräftemangels in der Schweiz leisten kann.

Branchen und Berufsbilder

Die Einsatzmöglichkeiten einer Photonics-Ingenieurin oder eines Photonics-Ingenieurs sind sehr vielseitig. Neben der Optoelektronik ist die Lasertechnik als grösstes Segment des schweizerischen Photonics-Marktes ein wichtiger Bestandteil des neuen Bachelorstudiums. Hochauflösende Kamerachips für 2D- und 3D-Anwendungen, die dazugehörige, ausgeklügelte Bildverarbeitung und die Displaytechnik bilden ein weiteres Standbein. Industrielle Beleuchtung und Lichttechnik sowie die Entwicklung und der Einsatz von optischen Messgeräten zur medizinischen Diagnostik, wissenschaftlichen Forschung oder Sicherheitsüberwachung sind ebenfalls Bestandteile des Studiums und eröffnen den Absolventinnen und Absolventen weitere Berufsrichtungen.

Die neuen Technologien führen dazu, dass viele Produkte ein steigendes technisches Verständnis erfordern. Dadurch ändern sich auf die Anforderungen an einzelne Berufsfelder. Zukünftige Absolventinnen und Absolventen des Photonics-Studiums haben dadurch – neben dem klassischen Einsatz in der Forschung und Entwicklung – ein breites Spektrum an weiteren Möglichkeiten. Dank breitem Grundlagenwissen und Technologieverständnis stehen ihnen auch das Produktmanagement, der Vertrieb, die Applikationsberatung, die Qualitätsprüfung und das Marketing als Arbeitsfelder zur Auswahl – ein Spektrum, so breit wie jenes des Lichts.

Typische Branchen sind: Automatisierung und Industrie 4.0, Automobile und autonome Fahrzeuge, Bildverarbeitung und Vision-Systeme, Gestik-Steuerung und 3D-Technologie, Kamera- und Displaytechnologie, Kommunikation und Datenübertragung, Lasermaterialbearbeitung, Lasertechnik, Licht- und Beleuchtungstechnik, Life Sciences und Diagnostik, Messgerätetechnik, Optik und optische Simulationen, optische Sensoren und Opto-elektronik, Robotik, Sicherheit und Überwachung.

Bündner Photonics-Pionier

In Fachkreisen ist die Bedeutung der Anwendung des Photons schon lange bekannt. Es hat die Welt bereits verändert, steht aber dennoch erst am Anfang der Entwicklung. Das Photon wird unser Leben im 21. Jahrhundert entscheidend verändern.

Ein Bündner mischt an vorderster Front als Schweizer Photonics-Pionier mit. «Es ist schon faszinierend, was mit Licht so alles angestellt werden kann: So haben moderne Uhren einen Sensor eingebaut, der nicht nur den Puls misst, sondern gleichzeitig auch noch die Sauerstoffsättigung im Blut. Das kann man easy mit Licht machen», schwärmt Beat de Coi, Gründer der Landquarter CEDES AG, von dieser allgegenwärtigen Technologie. 1986 gründete er gemeinsam mit seiner Frau das Photonics-Vorzeigeunternehmen CEDES im Bündner Rheintal. Ausserdem amtet de Coi als CEO und Verwaltungsratspräsident der ESPROS Photonics AG, ein von ihm im Jahr 2006 gegründetes Unternehmen in Sargans.

Bereits der Name weist darauf hin, dass auch dieses Unternehmen im Photonics-Bereich angesiedelt ist. Die beiden Firmen ergänzen sich perfekt. Bei ESPROS Photonics werden die neusten Generationen von optischen Halbleitern entwickelt und hergestellt. Diese Chips bilden nicht selten das Herzstück der innovativen Produkte, welche CEDES anschliessend für den weltweiten Einsatz entwickelt und vertreibt. Die Sensorbranche befindet sich in einem starken Wachstum und die Transition von 2D zu 3D generiert weitere Applikationen und eröffnet oft ungeahnte Möglichkeiten. Beat de Coi ist zudem Hochschulrat der FH Graubünden – er fördert und fordert die Technik an der Bündner Hochschule. Er sieht ein Bachelorstudium Photonics als «Riesenchance» für die FH Graubünden und die Bündner Wirtschaft. Mit dem Aufbau dieses Studiums entwickelt die Bündner Fachhochschule ihre Technikkompetenz weiter, zum Wohle der Studierenden, der Unternehmen und des Kantons Graubünden. Die FH Graubünden erkennt den aktuellen und zukünftigen Bedarf des Arbeitsmarktes und richtet ihr Studienangebot auf diese Bedürfnisse aus.