Duisburg. . Im Sonderforschungsbereich „Marie“ entwickeln Forscher der Uni Duisburg-Essen und der Ruhr-Uni Bochum mobile Geräte für Terahertz-Technologie.

Mobile Systeme, die Funkwellen in Terahertz-Geschwindigkeit aussenden, lassen sich nicht nur als Detektoren zur Ortung und Bestimmung von Materialen einsetzen. Die Technologie, an der Wissenschaftler der Uni Duisburg-Essen (UDE) und der Ruhr-Uni Bochum (RUB) seit Anfang 2017 gemeinsam im Sonderforschungsbereich „SFB/Transregio Marie“ arbeiten, hat wohl auch großes Potenzial für die Telekommunikation der Zukunft.

Zweitägige Terahertz-Fachtagung

Diese gute Nachricht hörte die Forschergruppe, die nun auf dem Sportschloss Velen eine erste Zwischenbilanz ihrer bisherigen Arbeit zog und anschließend zu einer zweitägigen Terahertz-Fachtagung eingeladen hatte, aus berufenem Mund: Arogyaswami Paulraj ist der Erfinder von Mimo – die kleinen Sende- und Empfangs-Antennen sind in jedem W-Lan verbaut. Der emeritierte Professor der Uni Stanford (USA), Gastredner der Tagung, bescheinigt der Terahertz-Technik „ein Riesenpotenzial“. Paulraj verwies auf hohe Millionen-Beträge, die Konzerne wie Facebook derzeit in 60-Gigahertz-Technik investieren – wohl erst der Anfang zur Terahertz-Geschwindigkeit, die um den Faktor 1000 schneller ist als die aktuelle Handy-Technik.

Thomas Kaiser, ist Leiter des Fachgebietes für Digitale Signalverarbeitung an der Uni Duisburg-Essen.
Thomas Kaiser, ist Leiter des Fachgebietes für Digitale Signalverarbeitung an der Uni Duisburg-Essen. © Lars Heidrich

„Wir bauen nun erste Prototypen für Terahertz-Sender und Empfänger. Die Herausforderung sind die Schaltungen, die das Signal senden und empfangen“, sagt Prof. Dr. Thomas Kaiser (UDE), Leiter des Fachgebietes für Digitale Signalverarbeitung und gemeinsam mit Prof. Dr. Ilona Rolfes (RUB), Leiterin des Lehrstuhls für Hochfrequenz-Systeme federführend im Sonderforschungsbereich Marie. „Das Thema ist jung, aber uns ist klar geworden, welches Potenzial das Thema hat“, so Kaiser, „die Funk-Alternative ist wesentlich günstiger als Glasfaser“.

Gerät sendet Funkwellen auf eine Oberfläche

Auch fachlich kommt die Entwicklung eines mobilen Detektors gut voran. Das Gerät soll anzeigen, aus welchem Material ein Gegenstand besteht. Es sendet Funkwellen auf eine Oberfläche, das reflektierte Signal wird materialabhängig verändert. „Auch ein Schichtaufbau lässt sich so erkennen“, erklärt Kaiser. Die Rettung von Menschen bei Bränden könnte ebenso ein Einsatzbereich sein wie Pflegeroboter.

Weitere Forscher haben sich wie geplant dem Sonderforschungsbereich angeschlossen. Dazu gehört Prof. Dr. Clara Sarazeno (RUB) ebenso wie Niels Benson (3D-Druck), Nils Weimann (Transistoren), Jan Balzer (Terahertz-Generatoren) und Martin Hofmann (Mikromechanische Schaltungen). Sie beantragen für ihre Themen nun Forschungsgelder für zwei Jahre bei der Deutschen Forschungsgesellschaft (DFG), um im Januar mit ihrer Arbeit zu starten.

>>FORSCHUNGSMITTEL VON DER DFG

Mit 13,9 Millionen Euro fördert die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) die Entwicklung von mobilen Materialdetektoren für zunächst vier Jahre. Sonderforschungsbereiche können danach zweimal um den gleichen Zeitraum verlängert werden.

Die Kooperation der Hochschulen im SFB ist ein Erfolg für die Universitätsallianz Ruhr.