Jena Wie Zeiss-Erfindungen die (Optik)-Welt veränderten

Vor 175 Jahren, am 17. November 1846, eröffnete der Mechaniker Carl Zeiss seine Werkstatt in Jena. Daraus entstanden ist ein Weltkonzern mit 35.000 Beschäftigten. Zeiss-Erfindungen haben die (Optik-)Welt verändert, was ausgewählte Beispiele beweisen.

Carl-Zeiss-Denkmal
1846 eröffnete Carl Zeiss seine Werkstatt in Jena. Viele seiner Erfindungen sind weltweit bekannt und vielfach genutzt. Bildrechte: IMAGO / Schöning

Das Immersionsobjektiv

Als Carl Zeiss von Weimar nach Jena übersiedelt, zählt das Städtchen um die 10.000 Einwohner. Die Universität droht in die Bedeutungslosigkeit zu verfallen. Es sind Wissenschaftler wie der Botaniker Matthias Jacob Schleiden, der Mitbegründer der Zelltheorie, die Zeiss antreiben, immer bessere Mikroskope zu bauen. Doch das gelingt erst über 20 Jahre später durch die Zusammenarbeit mit Ernst Abbe. Der Physiker stellt den Bau von Mikroskop-Objektiven auf eine wissenschaftliche Basis. Seine optischen Berechnungen bedeuten einen Meilenstein in der Mikroskopie.

Ab 1872 werden alle Mikroskopobjektive nach den Berechnungen von Abbe hergestellt, sagt Timo Mappes, Professor für Geschichte der Physik an der Universität Jena und Direktor des Deutschen Optischen Museums. Der Erfolg der Immersionsobjektive, bei denen eine Flüssigkeit zwischen Untersuchungsobjekt und Objektiv die Auflösung des Mikroskops spürbar erhöht, lässt die Firma weiter wachsen. Mediziner und Mikrobiologen wie Robert Koch, Rudolf Virchow oder Louis Pasteur entdecken mit Hilfe dieser neuartigen Mikroskope bis dato unbekannte Krankheitserreger.

Verdanke ich doch einen großen Teil meiner Erfolge Ihren ausgezeichneten Mikroskopen.

Robert Koch, Begründer der modernen Bakteriologie in einem Brief an Carl Zeiss

Robert Koch
Mediziner und Mikrobiologe Robert Koch. Bildrechte: dpa

Die 1880er Jahren werden zur Blütezeit der Bakteriologie. Auch die Lichtplatten-Mikroskopie ist eine Erfindung aus Jena - ebenso die Fluoreszenz in der Mikroskopie, die noch heute die Grundlage für alle hochauflösenden Verfahren ist. Sie wird 1904 in Jena entdeckt.

Ein Mikroskop.
Ein Zeiss-Mikroskop aus dem Jahr 1882. Bildrechte: Stiftung Deutsches Optisches Museum

Das Einstärken-Brillenglas

Ein Erfolgsrezept von Zeiss ist bis heute die Zusammenarbeit mit führenden Wissenschaftlern auf der ganzen Welt. Sie sehen wissenschaftliche Grenzen als Herausforderungen und suchen gemeinsam mit den Optik-Experten nach Lösungen. Als ein Beispiel dafür nennt Museumschef Timo Mappes die erfolgreiche Kooperation von Zeiss mit dem schwedischen Augenarzt Allvar Gullstrand, einem der Begründer der modernen Augenheilkunde.

Gullstrand erhält 1911 den Nobelpreis für Medizin für die Beschreibung des dioptrischen Apparats des Auges. Auch das heutige Augenmodell, so Mappes, geht auf Gullstrand zurück. Zusammen mit Moritz von Rohr, einem ehemaligen Assistent von Ernst Abbe, entwickelt er das Einstärken-Brillenglas (Punktalglas), das 1912 auf den Markt kommt. Nach sechs Jahrhunderten Brillenentwicklung ist das eine Sensation. Brillenträger können nun nicht mehr wie bisher nur in der Mitte der Gläser, sondern auch an den Rändern scharf sehen. Seither, so Mappes, werden Einstärken-Brillengläser so gemacht und Milliarden von Brillenträgern profitieren davon.

Punktalglas
Das Einstärken-Brillenglas oder Punktalglas kam 1912 auf den Markt. Bildrechte: Stiftung Deutsches Optisches Museum

Das entspiegelte Glas

Eine ebenso bahnbrechende Erfindung ist das Entspiegeln auf Optiken. 1935 findet der Zeiss-Wissenschaftler Alexander Smakula eine Methode, störende Reflexe an optischen Flächen durch das Aufdampfen einer dünnen Schicht zu vermindern. Später kamen Mehrschichtsysteme hinzu. Das Entspiegeln ist auch auf andere Optiken übertragen worden - aber eben eine Erfindung aus Jena, die weltweit milliardenfach genutzt wird.

Buntstifte in Regenbogen-Farben.
Mit entspiegeltem Glas (rechte Seite) werden störende Reflexe auf Oberflächen verhindert werden. Bildrechte: Stiftung Deutsches Optisches Museum

Die Intraokularlinse

Auch die Augenheilkunde (Ophthalmologie) verdankt wichtige Errungenschaften dem Erfindergeist von Zeiss-Experten. Unverzichtbar für jeden Augenarzt ist die Spaltlampe, um den Augenhintergrund zu betrachten. Wieder, so Mappes, eine gemeinsame Entwicklung von Zeiss mit dem Schweden Gullstrand. Menschen, die an Katarakt leiden, der Eintrübung der ursprünglich klaren Augenlinse - auch bekannt als Grauer Star - wissen eine Zeiss-Erfindung sehr zu schätzen: Die Intraokularlinse, eine künstliche Linse. Angepasst an das jeweilige Auge wird sie implantiert und lässt die Nebelschleier wieder verschwinden. Was längst eine Routinebehandlung ist, hat schon Millionen Menschen weltweit die Sehkraft zurückgebracht.

Eine Intraokularlinse vor einem Auge.
Die Intraokularlinse wird in das Auge implantiert und lässt Nebelschleier etwa bei Grauem Star wieder verschwinden. Bildrechte: dpa

Der Planetariumsprojektor

Zeiss hat es auch geschafft, uns den Sternhimmel nah zu bringen - mit Hilfe des Planetariums. Seine Entstehung verdankt es einer Idee des Begründers des Deutschen Museums in München, Oskar von Miller. Um sie zu verwirklichen, sucht er 1913 die Hilfe bei Zeiss in Jena und trifft bei Walter Bauersfeld auf offene Ohren. Er entwirft Anfang 1919 die grundlegende Form für den Planetariumsprojektor. Erste öffentliche Versuchsvorführungen in einer provisorischen Kuppel auf dem Dach der Zeiss-Werke sorgen ab 1924 für große Resonanz. Tausende Besucher begeistern sich für den künstlichen Sternhimmel. Wenig später wird in Jena ein Großplanetarium errichtet, das am 18. Juli 1926 eröffnet wird und heute als dienstältestes der Welt gilt.

Eine Frau betrachtet den Planetariumsprojektor ZKP 4.
Anfang 1919 entwarf Zeiss die grundlegende Form für den Planetariumsprojektor. Bildrechte: IMAGO / photo2000

Die Multispektralkamera

Weit hinaus in den Weltraum haben es Zeiss-Fotoobjektive geschafft. Im Kalten Krieg lieferten sich die Supermächte USA und Sowjetunion einen Wettlauf um die Eroberung des Alls. Ein kleiner, aber wichtiger Teil der US-Mondmission von Apollo 11 vor 52 Jahren war eine legendäre Hasselblad-Kamera, ausgestattet mit Objektiven von Zeiss/West (Oberkochen). All die Fotos vom Mond, die während dieser ersten bemannten Raumfahrtmission mit Mondlandung entstehen, liefert diese Kamera, so Timo Mappes.

Im Gegenzug ist die von Zeiss/Ost in Jena gebaute Multispektralkamera MKF 6 für die kosmische Fernerkundung der Erde erfolgreich in der sowjetischen Raumfahrt. Sie ist 1976 auf der Sojus 22 und dann bis zum Ende der Raumstation MIR bei allen Weltraumflügen der Sowjetunion und später Russlands im Einsatz. Das Beispiel zeige, so Mappes, dass sich beide Systeme der jeweils besten Optik-Spezialisten bedienten - und die waren in jedem Fall von Zeiss.

Ein mann steht neben einer Figur in Raumanzug.
Vladan Blahnik, Leiter der Objektiventwicklung, steht im Zeiss-Museum neben einem Raumanzug, an dem sich eine Mittelformatkamera der Marke Hasselblad mit einem Objektiv von Zeiss befindet. Bildrechte: dpa

Die EUV-Lithografie

Auch in der Halbleitertechnik ist Zeiss schon lange eine wichtige Größe mit seiner Lithografie-Optik zur Herstellung von Mikrochips. Das 2006 in Oberkochen eingeweihte Werk gilt als weltweit modernstes Entwicklungs- und Produktionszentrum für Lithografie-Optik.

Der Übergang 2012 zur EUV-Lithografie (Extrem Ultraviolette Strahlung) bedeutet einen Technologiesprung und läutet eine neue Ära der optischen Lithografie ein. Damit sollen Mikrochips künftig noch kleiner und schneller werden. Zeiss hat bei dieser Entwicklung langen Atem bewiesen und sich am Ende am Markt durchgesetzt. Inzwischen werden die Chips aller Mobiltelefone, egal welcher Marken, mit Zeiss-Technologie hergestellt.

Auch interessant

Satellit Eucropis des DLR 4 min
Bildrechte: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Quelle: MDR THÜRINGEN

Dieses Thema im Programm: MDR THÜRINGEN - Das Radio | Das Fazit vom Tag | 18. November 2021 | 18:35 Uhr

0 Kommentare

Mehr aus der Region Jena - Apolda - Naumburg

Mehr aus Thüringen