Licht trifft Elektronik: Das symbolisieren die beiden Würfel, die den Betrachtenden zuerst ins Auge fallen. Die Vitrine bildet das sogenannte Einfallstor zum neuen Modul, das heute feierlich in der Ausstellung „Deutscher Zukunftspreis“ im Deutschen Museum enthüllt wurde. Es geht um „Digitales Licht“, das Projekt, das 2024 mit dem Preis des Bundespräsidenten für Technik und Innovation ausgezeichnet wurde. Die neuartigen LED-Bauelemente wurden zunächst als Lichtquellen für adaptive Autoscheinwerfer entwickelt, bieten aber darüber hinaus zukünftig noch viele weitere Anwendungsmöglichkeiten zum Beispiel in winzigen Projektoren oder für den schnellen Datentransfer.

Leuchtdioden (LED, lichtemittierende Dioden) sind Halbleiter-Bauelemente, die Licht ausstrahlen, wenn elektrischer Strom in Durchlassrichtung fließt. LED-Chips stellt man her, indem man auf einer Halbleiterscheibe (Wafer) eine sehr dünne lichterzeugende Schicht abscheidet. Beim Digitalen Licht sind die einzelnen Pixel eines segmentierten LED-Chips mit ihren individuellen elektronischen Ansteuerungen (CMOS) direkt in ein Bauelement integriert und damit einzeln schaltbar. Ein solcher LED/CMOS-Chip-Stapel besteht aus mehreren Schichten, für deren erfolgreichen Aufbau mehrere technische Innovationen nötig waren.

„Wir zeigen diesen innovativen Schichtaufbau in einem Model unterhalb des Einfallstores mit den Würfeln“, sagt Sabine Gerber, Kuratorin des Deutschen Zukunftspreises im Deutschen Museum. „Daneben bieten wir in einer weiteren Vitrine noch einen näheren Blick auf die Zutaten für das Digitale Licht.“ Zu sehen sind da unter anderem die Wafer, die Ausgangsstoffe der Verbindungsschichten und die nur etwas mehr als zwei Zentimeter breite LED-Lichtquelle.

„Jeder Chip enthält 25.600 Pixel, die Licht abgeben können“, sagt Sabine Gerber. „Und weil sich jetzt jedes davon einzeln an- und ausschalten lässt, kann man zum Beispiel in einem Autoscheinwerfer die Straße so gezielt ausleuchten, dass man am Steuer alles perfekt sieht und dabei gleichzeitig niemanden blendet.“

Dass so ein Scheinwerferprojektor nicht nur erhellen, sondern zusätzlich informative Piktogramme auf die Fahrbahn projizieren kann, ist an der Vitrinenrückwand zu sehen. „Das könnte auch ein Spielfeld für künftige Anwendungen sein“, sagt Sabine Gerber. So finden sich im neuen Modul drei Miniprojektoren, die Schrift und Symbole in verschiedenen Farben zeigen. „So etwas könnte zum Beispiel in VR-Brillen eingesetzt werden“, sagt die Kuratorin.

Und nicht zuletzt könnte man das Digitale Licht in Zukunft auch für die Datenkommunikation zwischen Servern oder zwischen verschiedenen Computer-Chips verwenden. Dass dies bei zunehmender Nutzung der KI durch hohe Datenraten und deutlich geringeren Energieverbrauch eine wesentliche Stellgröße sein kann, erfährt man ebenfalls am neuen Modul, das mit Informationen zu den Preisträgern komplettiert wird. Norwin von Malm und Stefan Grötsch von ams Osram und Hermann Oppermann vom Fraunhofer IZM Berlin sind 2024 für die Entwicklung des Digitalen Lichts von Bundespräsident Frank-Walter Steinmeier mit dem Deutschen Zukunftspreis ausgezeichnet worden.

Die zugehörige Ausstellung auf der Münchner Museumsinsel würdigt die Gewinner der jeweils vergangenen zehn Jahre mit einem eigenen Modul. „So aktualisiert sich die Ausstellung selbst und man kann den technischen Fortschritt ‚made in Germany‘ unmittelbar erleben“, sagt Michael Decker, Generaldirektor des Deutschen Museums. „Und hier ist der perfekte Ort, um solche Innovationen und ihren Nutzen für die Menschen einzuordnen und zu diskutieren.“