Im Porträt

"Das wäre für so einen Standort wie Jena der Kracher"

Prof. Dr. Thomas Pertsch über die Forschungsvorhaben am ZIK "ultra optics" und eigene Pläne.

Er wurde gleich um die Ecke von Jena geboren, ist dort aufgewachsen und nach dem Studium in die lebendige thüringische Stadt zurückgekehrt. Damals hätte sich Thomas Pertsch wahrscheinlich nicht träumen lassen, welche Möglichkeiten sich ihm hier eines Tages eröffnen würden. Zwar hat er immer mal wieder darüber nachgedacht wegzugehen, aber er ist in Jena geblieben. Inzwischen hat der 39-Jährige eine W2-Professur am Institut für Angewandte Physik der Friedrich-Schiller-Universität, forscht mit einer Arbeitsgruppe von 20 Leuten am Zentrum für Innovationskompetenz (ZIK) ultra optics und ist vierfacher Familienvater.

Aber der Reihe nach: Zunächst absolvierte Thomas Pertsch sein Diplom als Elektroingenieur an der Technischen Universität Dresden und dem Rensselaer Polytechnic Institute in New York. Dann kam er nach Jena, um hier in Physik zu promovieren. Als er seine Dissertation erfolgreich abgeschlossen hatte, erhielt er nach einem mehrstufigen Auswahlverfahren das Angebot, eine Nachwuchsgruppe im ZIK ultra optics zu leiten. "Für meine persönliche Entwicklung war die Gründung des ZIK ultra optics das Ding. Das war eine Arbeitsgrundlage, die mir nirgendwo anders geboten wurde. Dieses Paket mit den Nachwuchsgruppen, das gab es nirgends und das hat mich hier gehalten", erzählt Professor Pertsch begeistert. Ausgestattet mit einem umfangreichen Budget hat er sich eine Infrastruktur schaffen können, die, wie er selbst meint, für die deutsche Hochschullandschaft außergewöhnlich ist.

Abgesehen von den guten Bedingungen ist aber auch seine Forschung im Bereich der Nano-Optik enorm dynamisch und zukunftsweisend. Thomas Pertsch will neue optische Materialien entwickeln, die fern jeder Vorstellungskraft und jedes physikalischen Gesetzes zu liegen scheinen. "Was wir damit erreichen können ist, dass wir Licht kontrollieren können in diesen Materialien, mit Freiheitsgraden, die bisher vollkommen unerreichbar erschienen", erklärt er. Selbst Ernst Abbe, der das optische Mikroskop entwickelte und ebenfalls in Jena lebte, wäre darüber vermutlich ins Staunen geraten. "Der Abbe hat das Auflösungsvermögen eines optischen Mikroskops mit den damals zur Verfügung stehenden Materialien vorhergesagt. Mit unseren neuen Materialien kann man jetzt zumindest theoretisch zeigen, dass dieses Auflösungslimit irrelevant ist", meint Thomas Pertsch. "Da kann ich theoretisch ein optisches Mikroskop bauen, das ein unendlich hohes Auflösungsvermögen hat. Das wäre für so einen Standort wie Jena der Kracher, wenn Zeiss ein Mikroskop bauen könnte, das ein 100 Mal höheres Auflösungsvermögen hätte, als jedes andere Mikroskop auf der Welt. Bis dahin ist es aber noch ein langer Weg."

Es gibt allerdings auch Ideen, deren Umsetzung in nicht allzu weiter Ferne liegt. Professor Pertsch und sein Team sind dabei, so etwas wie einen optischen Chip zu entwickeln. Allein durch die Strukturierung des Materials, in den meisten Fällen ist das Gold, soll eine Multifunktionalität geschaffen werden. Das ist in der Optik bisher nur mit Hilfe der Präzisionsmechanik verschiedener Bauteile möglich. Ziel ist es, beispielsweise elektrische und optische Eigenschaften miteinander zu kombinieren. Insbesondere für die digitale Fotografie wäre das eine Revolution: "Eine Kamera, die ein Farbbild macht, hat ein ziemlich aufwendiges optisches Filtersystem, denn der reine Elektronikchip hat keine Farbsensitivität", erläutert Pertsch. "Durch die Strukturierung des Goldes können wir jetzt aus dem Elektronikchip einen Farbchip machen. So was baut noch keiner, wir brauchen da auch noch ein bisschen Zeit, aber das wird wahrscheinlich passieren."

Für ein solches Vorhaben ist Jena ein idealer Standort. Der Fokus der 100.000-Einwohner-Stadt liegt ganz klar auf dem Gebiet der Optik. Jenas optische Industrie ist weltweit bekannt, die wirtschaftsnahe Forschung am Fraunhofer-Institut ist auf Optik ausgerichtet und an der Universität liegt der Schwerpunkt von Lehre und Forschung ebenfalls in dem Bereich. Um diese Stärke weiter auszubauen, hat Professor Pertsch einen internationalen Studiengang für Optik und Photonik an der Jenaer Universität organisiert. "Wir haben ein großes Stipendienprogramm an die Uni bekommen und haben die Lehrstruktur total geändert", berichtet er stolz. "Normalerweise haben wir 60 Absolventen. Jetzt haben wir ein internationales Master-Programm, in dem zusätzlich 40 Studenten aus aller Welt hier Optik und Photonik studieren."

Thomas Pertsch hat viel erreicht in Jena und das will er nicht aufgeben, obwohl es an Alternativen keinesfalls mangelt. Erst vor zwei Jahren hatte er die Möglichkeit, an eine renommierte Universität in England zu wechseln. Damals war er noch Juniorprofessor und die Verlockung groß. Doch die Uni in Jena bot ihm den Aufstieg in eine unbefristete W2-Professur. Pertsch war der Erste in Jena, der diese Chance bekam. Er nutzte sie und blieb. Allein die Karrieremöglichkeiten sind es allerdings nicht, die ihn in Thüringen halten. Schließlich ist es auch seine Heimat, hier ist er groß geworden und hier lebt er seit vielen Jahren mit seiner Frau und den vier Kindern.

Zumindest in den nächsten Jahren wird Thomas Pertsch wohl in Jena bleiben. Das ZIK ultra optics wird für weitere fünf Jahre gefördert, ebenso ein neues Forschungsvorhaben, das er leitet. Das Projekt heißt "Photonic Nanomaterials" und ist eine Erweiterung seiner Forschungsarbeit bei ultra optics. Es wird im Rahmen des Programms "Spitzenforschung & Innovation in den neuen Ländern" vom BMBF finanziert. Pertsch freut sich über den Erfolg: "Ich genieße die Situation, längerfristig denken zu können, weil es nicht mehr diese zeitliche Begrenzung gibt wie das als Nachwuchsforschungsgruppenleiter war. Jetzt kann ich größer denken und mich mit meiner Gruppe komplexeren Forschungsthemen widmen."

Er weist aus dem Fenster seines Büros am Jenaer Beutenbergcampus auf einen mit Gras bewachsenen Platz. Es ist das letzte freie Baugrundstück auf dem Campus zwischen all den Forschungsinstituten, Einrichtungen der Uni und Biotech-Unternehmen, die sich hier angesiedelt haben. Bis zum Jahr 2013 wird dort ein Forschungsneubau für ultra optics entstehen. Dann sollen alle Projekte unter einem Dach vereint werden. Thomas Pertsch und sein Team können es kaum erwarten, dort einzuziehen.

 

Nähere Informationen zum Zentrum für Innovationskompetenz "ultra optics" finden Sie hier.

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