Berthold Leibinger LASER-Preise 2025 verliehen – Pionierleistungen bei der Nutzung von Laserlicht mit dem Zukunfstpreis und dem Innovationspreis gewürdigt
Am 20. Juni 2025 verlieh die Berthold Leibinger Stiftung in der TRUMPF-Firmenzentrale im baden-württembergischen Ditzingen, die nach Berthold Leibinger (1930-2018, selbst Pionier der angewandten Lasertechnik, der die Firma TRUMPF zum Technologiekonzern aufgebaut hat) benannten LASER Preise 2025 - drei Innovationspreise und einen Zukunftspreis - mit denen herausragende Meilensteine in der wissenschaftlichen oder industriellen Forschung unter Anwendung oder zur Erzeugung von Laserlicht prämiert werden.
Ausgezeichnet wurden nach der Begrüßung durch Dr.-Ing. E. h. Peter Leibinger, Vorsitzender Gesellschafter der Berthold Leibinger Stiftung sowie der Festrede von Dr. James Kafka, Emeritus Fellow, Spectra-Physics Lasers MKS Instruments, Inc. und Präsident von OPTICA, die Wissenschaftler Prof. Dr. Jun Ye (Universität Boulder, Colorado, USA) für die genaueste Uhr der Welt, Prof. Dr. Vahid Sandoghdar (Max-Planck-Institut Erlangen) für eine tragbare Apparatur zur Untersuchung von Nanopartikeln in Flüssigkeiten, Dr. Mark Bischoff und Dr. Gregor Stobrawa, Carl Zeiss Meditec AG Jena, für minimalinvasive laserchirurgische Eingriffe an der Hornhaut des Auges und Dr. Maki Kushimoto (Nagoya, Japan) für blaue LEDs im tiefen Ultraviolettbereich, mit denen sich u.a. Bakterien und Viren deaktivieren lassen.
Den Berthold Leibinger Zukunftspreis 2025, dotiert mit 50.000 Euro, erhielt Prof. Dr. Jun Ye, der an Universität Boulder, Colorado, USA, am National Institute of Standards and Technology (NIST) und am JILA zum Thema „Optische Uhren und Frequenzmetrologie“ forscht und mit seinem Team ultrapräszise laserbasierte optische Atomuhren entwickelt hat, die unvorstellbar genau die Zeit messen.
Wollte man für die Abweichung einen Vergleich wählen, käme man auf nur eine Sekunde seit dem Urknall, der vor etwa 13,8 Milliarden Jahren stattgefunden hat. Das Team nutzte als erstes weltweit in ihren Uhren Atomkerne für die höhere Genauigkeit der laserbasierten Zeitmessung anstatt der Elektronen der Atomhülle. In einem Vakuumkäfig werden Strontium-Atome von Laserstrahlen in der Schwebe gehalten und unter Kälteeinwirkung voneinander isoliert. Die pendelartigen Schwingungen der Atomkerne erlauben die Messung kleinster Zeitabschnitte und die schnelleren Schwingungen der Atomkerne eine höhere Genauigkeit. Mit dieser Technik kann die Präzision von GPS-Signalen erhöht und die Satellitennavigation verbessert werden, das Internet beschleunigt, Zeitstempel für das Internet präzisiert und die Datenverschlüsselung sicherer gemacht werden. Es eröffnen sich auch Möglichkeiten in der Grundlagenforschung, so lassen sich Naturgesetze prüfen. Winzige Schwankungen der Schwerkraft konnten erkannt werden und nach potentiellen Wechselwirkungen mit dunkler Materie kann gesucht werden.
Drei der acht Finalisten erhielten in Ditzingen den Innovationspreis während der feierlichen Preisverleihung überreicht, sie erfuhren erst im Lauf des Abends, ob ihre Arbeiten prämiert werden.
Den Ersten Preis des Berhold Leibinger-Innovationspreis 2025, dotiert mit 50.000 Euro, erhielt Prof. Dr. Vahid Sandoghdar vom Max-Plank-Institut für die Physik des Lichts in Erlangen für die „iNTA-Nanopartikel-Tracking-Analyse“. Seinem Team gehören Dr. Anna Kashkanova, Martin Blessing, Dr. André Gemeinhardt, Dr. Alexey Shkarin, Dr. Tobias Utikal an.
Der Nanophysiker Prof. Dr. Vahid Sandoghdar untersucht Nanopartikel im Körper, in der Umwelt und in der Luft und hat mit seinem Team eine hochpräszise Methode zur Messung von Nanopartikeln entwickelt, die auch eine wichtige Rolle bei der Früherkennung von Krankheiten spielt.
Diese Technologie liefert wichtige Erkenntnisse in der Biomedizin, der pharmazeutischen Industrie und auch den Materialwissenschaften. „Wir machen Sachen sichtbar“, sagt er, untersucht werde die „Interferenz und Streuung von Nanopartikeln, die in einer Flüssigkeit umherwandern“. Interferometrische Aufnahmen erlauben die Verfolgung einzelner Teilchen und zeigen auch wie groß diese Teilchen sind, wie schnell sie sich bewegen und wie stark sie das Licht brechen. Optische und elektronische Elemente wurden von Prof. Dr. Sandoghdars Team immer weiter komprimiert und letztlich so klein zusammengebaut, dass sie in ein tragbares Gerät passen und die Apparatur auch von einem Laien angewendet werden kann. Gerade die Untersuchung extrazellulärer Vesikel, kleinen, von Zellen abgeschnürten Membranbläschen, ermöglicht Messungen im Bereich der Krebsfrüherkennung. In Blut und Urin lässt sich bestimmen, welche Art von Vesikeln vorhanden sind. Gesunde und kranke Zellen scheiden Vesikel ab - und so lässt sich komplett non-invasiv anhand der Körperflüssigkeiten erkennen, welche Art von Krankheit vorliegen könnte. Mit dieser Technologie wurde ein neuer Meilenstein erreicht. Da kranke Zellen viel mehr der Vesikel abscheiden, erhält man auch schnell Hinweise darauf, ob eine Person gesund oder krank ist. Dem Team ist der Schritt von der Grundlagenforschung zur Marktreife gelungen.
Die Berthold Leibinger Stiftung informierte hierzu: „Die Charakterisierung der Größe und Eigenschaften von Nanopartikeln in flüssigen Suspensionen ist sehr gefragt, z. B. bei der Analyse von Körperflüssigkeiten wie Urin und Blutplasma oder von Arzneimittelproben wie Impfstoffen. iNTA kombiniert die interferometrische Messung von gestreutem Laserlicht mit der Tracking-Analyse einzelner Nanopartikel, um eine bisher unerreichte Empfindlichkeit und Präzision zu erreichen. iNTA wird hauptsächlich in der pharmazeutischen und kolloidalen Forschung sowie zur Qualitätskontrolle in der (bio-)chemischen Produktionslinie eingesetzt.“
Der Zweite Preis des Berthold Leibinger-Innovationpreis 2025, dotiert mit 30.000 Euro, ging an das Team HORUS vertreten von Dr. Mark Bischoff und Dr. Gregor Stobrawa, Carl Zeiss Meditec AG, Jena für die „SMILE-Prozedur mit Femtosekunden-Laser-KeratomVISUMAX“.
Mit diesem Verfahren kann Fehlsichtigkeit minimalinvasiv mit ultrakurzen Laserimpuslen an der Hornhaut laserchirurgisch auf einer neuen Ebene der Präszision korrigiert werden - wobei die Eingriffsdauer selbst nur wenige Sekunden beträgt. Kurzsichtigkeit, Weitsichtigkeit und leichte Formen des Astigmatismus können mit dem Laser als chirurgisches Messer behoben werden.
Die Brechkraftkorrektur findet durch eine minimale Gewebeentnahme im Inneren der Cornea statt, für die nur eine winzige Hornhautklappe erforderlich ist. Ermöglicht wird dies mit der CPA-Technologie, für die Gérard Moureau und Donna Strickland - als dritte Frau in der Geschichte der Nobelpreisvergabe (nach Marie Curie 1903 und Maria Gertrude Goeppert-Mayer 1963) - gemeinsam mit Arthur Ashkin 2018 den Physik Nobelpreis erhielten. Ihnen gelang es, die intensivsten und kürzesten Laserimpulse aller Zeiten zu entwickeln. Zwei Millionen Laserimpulse pro Sekunde stehen hinter dieser Technologie. Und im Rahmen der Leibinger LASER Preisverleihung wurde vom Team HORUS auch beim Blick auf das prämierte Ergebnis die Teamleistung der einzelnen Gewerke und Fachrichtungen betont. 250.000 Arbeitsstunden wurden für die Innovation aufgewendet, die zahlreiche Prüfungsverfahren und Tests erfolgreich durchlief.
Die Berthold Leibinger Stiftung informierte: „Gutes Sehen trägt entscheidend zur Lebensqualität bei, doch es gibt einen weltweiten Trend zur Kurzsichtigkeit. Die laserchirurgische Korrektur kann hier permanente Abhilfe schaffen. Das bei Zeiss entwickelte minimalinvasive SMILE-Verfahren verwendet ultrakurze Laserpulse, um im Inneren der Hornhaut eine dünne Gewebelinse zu separieren, die durch einen kleinen Schnitt entfernt wird. Das Femtosekunden-Laser-Keratom VISUMAX erreicht die hierfür erforderliche Präzision mittels Lasertechnologie, Hochleistungsoptik und moderner Computersteuerung.“
Mit dem Dritten Preis des Berthold Leibinger Innovationspreis 2025, verbunden mit einem Preisgeld in Höhe von 20.000 Euro, wurde Dr. Maki Kushimoto von der Universität Nagoya mit ihrem japanischen Forscherteam für ihre „Fern-Ultraviolett-Laserdioden“ ausgezeichnet, an deren Entwicklung Prof. Dr. Hiroshi Amano, Dr. Chiaki Sasaoka, Dr. Akira Yoshikawa, Dr. Ziyi Zhang über die Nagoya University bzw. die Asahi Kasei Corp. beteiligt waren.
Anwendungen für diese Spitzentechnologie sind möglich von der Mikrobearbeitung der nächsten Generation über die Bio-/Chemieanalyse bis hin zur Sterilisation z. B. im Klinikbereich. Das Teamwork, das in der Gründung des Start-up-Unternehmens ULTEC mündete, bietet mit dem DUV-Licht neue Möglichkeiten im Umweltbereich. Die Reinigung von Luft, Flüssigkeiten und großen Wassermengen gelingt, indem Viren und Bakterien „ausgeschaltet“ werden. Für die Menschen wird eine größere Sicherheit erreicht, denn entwickelt wurde auch ein günstiges Wasserreinigungssystem - haben doch immer noch 80 Millionen Menschen keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser. Dass diese Weltneuheit hier einen großen Fortschritt bringt, freut auch den am Projekt beteiligten Nobelpreisträger Prof. Dr. Hiroshi Amano. Zudem sind Messungen, Stabilisierungsmöglichkeiten und Fertigungssysteme in hoher Präszision mit dieser Technologie möglich.
Die Leibinger Stiftung fasst die Innovation dieses preiswürdigen Finalisten mit diesen Informationen zusammen: „Die auf Aluminiumnitrid basierenden Laserdioden für fernes Ultraviolett (UV-C oder DUV) erreichen bei Raumtemperatur Dauerstrich-Betrieb bei einer Wellenlänge von nur 274 nm. Dies ermöglicht kompakte und hocheffiziente DUV-Lichtquellen, die herkömmliche Technologien übertreffen und neue Möglichkeiten eröffnen. Die kleineren und energieeffizienteren DUV-Lichtquellen können Anwendungen revolutionieren, die von der Sterilisation bis hin zu industriellen Anwendungen reichen, z. B. mikroskopische Partikeldetektion, mobile bio-/chemische Sensorik, Halbleiterlithografie und Materialbearbeitung.“
Auch die weiteren fünf Finalisten des Berthold Leibinger Innovationspreis 2025 wurden im Rahmen der Preisverleihung vorgestellt und geehrt und erhielten ihre Urkunden überreicht. Es folgen jeweils die Beschreibungen ihrer Arbeiten durch die Leibinger Stiftung:
„LEAF – Strömungsoptimierung mit Laser
Team LEAF ׀ vertreten von Dr. Tobias Dyck,
4JET microtech GmbH
Laser Enhanced Air Flow (LEAF) kombiniert bewährte und leistungsstarke Multikilowatt-CO₂-Laser mit Innovationen im Bereich der technischen Optik und der Laserinterferenzstrukturierung. Diese Kombination ermöglicht die Herstellung von widerstandsreduzierenden Oberflächen so genannten „Riblets“ oder „Haifischhaut, direkt auf Großraumflugzeugen, Kreuzfahrtschiffen oder Windturbinen-Rotorblättern. Die geschätzte Reduzierung der CO₂-Emissionen liegt bei mehr als 10 Millionen Tonnen pro Jahr allein für die potenzielle Reduzierung des Treibstoffverbrauchs in der Luftfahrtindustrie.“
„Laserschrumpfen
Till Schade, Alexander Haffke, Dr. Michael Diez
Robert Bosch GmbH
Zuverlässige und kostengünstige Fügestellen mit herausragender Präzision – das Laserschrumpfen revolutioniert die Fügetechnik. Mikroskopisch kleine Laserschweißungen erzeugen exakt kalkulierte Bauteilverformungen. So entstehen kraftschlüssige Verbindungen, die erheblichen mechanischen und thermischen Belastungen standhalten. Diese Technologie beweist ihre Großserientauglichkeit in Produkten von Bosch: Neben dem Erfüllen höchster Performanceansprüche werden Kostenpotenziale gehoben und CO₂-Emissionen reduziert.“
„FLIX-MS – Femtosekunden-Laser Cross-Linking Massenspektroskopie
Prof. Dr. Christoph Rußmann, Dr. Michael Wierer
HAWK Göttingen, Universität von Kopenhagen
FLIX-MS „friert“ molekulare Wechselwirkungen innerhalb von Femtosekunden ein und ermöglicht so den Nachweis von flüchtigen Protein-DNA-Wechselwirkungen mit bisher unerreichter Präzision. Die Anwendungen reichen von der Grundlagenforschung bis zur pharmazeutischen Industrie und eröffnen neue Möglichkeiten in der Strukturbiologie und der Arzneimittel-entdeckung. In Verbindung mit anderen Methoden hat FLIX-MS das Potenzial, die personalisierte Medizin zu revolutionieren, indem es das DNA-gebundene Proteom kartiert und aufzeigt, wie genetische Variationen die Proteinbindung und Genregulation beeinflussen.“
„Lasergetriebene Strahlungsquellen für die Inspektion nuklearer Abfälle
Dr. Marc Zimmer, Dr. Thomas Rösch, Prof. Dr. Markus Roth
Focused Energy GmbH, Technische Universität Darmstadt
Lasergetriebene Strahlquellen nutzen leistungsstarke Ultrakurzpulslaser um hochenergetische Teilchen in einem kompakten mobilen Aufbau zu erzeugen, auch starke Neutronen und Röntgenpulse. Die Technologie überwindet zentrale Einschränkungen großer Beschleuniger; sie ermöglicht eine kosteneffiziente, vor Ort einsetzbare, zerstörungsfreie Inspektion nuklearer Abfälle – ein entscheidender Faktor für deren Endlagerung. Sie trägt auch zur Weiterentwicklung der laserbasierten Fusionsenergie bei und beschleunigt so die Entwicklung nachhaltiger Energielösungen.“
„Revolution in der integrierten Photonik
Dr. Rui Santos, Dr. Xaveer Leijtens (Foto)
PHOTON IP B.V.
Eine neue Technologie für integrierte Photonik ermöglicht die passive optische Ausrichtung zwischen Materialien hoher Toleranz. Sie erlaubt die Integration klassenbester Materialien für jede funktionale Komponente einer integrierten photonischen Schaltung, einschließlich Lasern, Modulatoren, Photodetektoren und SOI für passive Schaltkreise, und ermöglicht eine mehr als zehnfache Leistungssteigerung bei deutlich geringerem Stromverbrauch. Das Potenzial liegt nicht nur in den Daten- und Telekommunikationsmärkten, es kann auch neue Märkte in Consumer-Sensorik und Automobilindustrie erschließen.“
Der Jury der Berthold Leibinger LASER Preise 2025 gehören Prof. Dr. Tommaso Calarco, Director, Institute for Quantum Control Jülich Forschungszentrum, Prof. Eckhard Elsen, Former Director for Research and Computing, CERN, Dr. Bo Gu President, BOS Photonics, Prof. Dr. Barbara Previtali, Department of Mechanical Engineering, Politecnico di Milano, Prof. Dr. Anne L'Huillier, Department of Physics, Lund University sowie Dr. h. ir. M.A. Martin van den Brink, Former President & CTO, ASML NV und Grazia Vittadini, Chief Technology Officer and Executive Board Member, Lufthansa Group, an.
Wie hochkarätig die Jury der 13. Preisverleihung für angewandte Lasertechnologie der Berthold Leibinger Stiftung 2025 besetzt ist, zeigt sich u.a. auch an Jurymitglied Prof. Dr. Anne L´Huillier (Foto). Sie war die vorherige Preisträgerin des Berthold Leibinger Zukunftspreis 2023 für ihre Arbeit mit Attosekunden-Lichtimpulsen, den kürzesten Laserblitzen der Welt (eine Attosekunde ist ein Milliardstel einer Milliardstel Sekunde) und erhielt noch im selben Jahr den Nobelpreis für Physik für “Experimentelle Methoden zur Erzeugung von Attosekunden-Lichtimpulsen für die Untersuchung der Elektronendynamik in Materie“. Die Anfänge ihrer Arbeit vor 40 Jahren fanden noch ohne Computer statt.
Dr.-Ing. E. h. Peter Leibinger, der die Gäste zu einem „Fest der Wissenschaft und Kreativität“ willkommen hieß, erinnerte an das 25-jährige Jubiläum der Berthold Leibinger Stiftung, die im Jahr 2000 vom Stifter Berthold Leibinger ins Leben gerufen wurde sowie an das 100-jährige Bestehen der Quantenmechanik, das auch durch das 2025 von der UNESCO ausgerufene Internationale Jahr der Quantenwissenschaft - und technologie (IYQ) unterstützt wird.
Und Dr.-Ing. E. h. Peter Leibinger begrüßte auch herzlich die Damen, die von der OPTICA, der Internationalen Gesellschaft für Optik und Photonik, zu einem Programm zur Nachwuchsförderung von Frauen eingeladen waren und bat die 38 Teilnehmerinnen aus 17 Ländern und von allen Kontinenten für ein gemeinsames Foto auf die Bühne (Foto).
Musikalisch umrahmt wurde die feierliche Preisverleihung mit der Rhapsodie in KI von und mit dem Jazzpianisten Roberto Di Gioia, auf der Grundlage von Shakespeare-Texten, visualisiert von Terry Rudat. Die weitere musikalische Begleitung erfolgte durch Christoph Neuhaus, Gitarre, und Christoph Beck, Saxophon.
Die Berthold Leibinger Stiftung plant schon die nächste Preisverleihung des Innovationspreis 2027: Die Ausschreibung erfolgte bereits am 20. Juni 2025 und Bewerbungen werden bis zum 1. September 2026 entgegengenommen.
Foto: Diana Rasch
Text: Diana Rasch und Elisabeth Rasch