Es werde Licht. Mehr als 60.000 Mal in der Sekunde und auf den Punkt. Ohne die Spitzenlaser des deutschen Technologieunternehmens Trumpf geht in der Computerwelt wenig. Um Hochgeschwindigkeitschips etwa für künstliche Intelligenz und Datencenter herzustellen, sind die Impulse der Baden Württemberger unerlässlich.
Ein Chip ist vereinfacht eine kleine Platte voller elektrischer Leitungen mit zahlreichen elektronischen Bauteilen. Was sich früher zusammenlöten ließ, ist inzwischen so klein, dass es nur mit Spezialmikroskopen zu sehen ist. Die Schaltungen werden auf reine und blanke Siliziumplatten, sogenannte Wafer, belichtet. Hier ist der niederländische Maschinenbauer ASML aus Eindhoven international führend – dank Lasern von Trumpf und Optiken von Carl Zeiss – beides Weltmarktführer auf ihren Gebieten.
Die besten ASML-Maschinen liefern heute Chips mit Strukturen im einstelligen Nanometerbereich, rund 7000 Mal feiner als ein menschliches Haar. Das bedeutet weniger Größe bei gleicher Rechenleistung oder mehr Rechenleistung bei gleichem Format, vor allem aber weniger Energieverbrauch.
Der Chipmarkt wächst rasant. Für 2026 schätzen die Berater von Fortune Business Insights ihn auf rund 217 Milliarden Dollar (185 Milliarden Euro). 2034 sollen es 421 Milliarden Dollar sein. Getrieben wird der Boom durch die Nachfrage nach Chips für vernetzte Maschinen und KI. Vor allem in den USA sollen zahlreiche Rechenzentren allein für künstliche Intelligenz entstehen.
So filigran wie die Schaltungen auf den Hochleistungschips ist der Trumpf-Laser nicht. Er besteht aus mehr als 450.000 Teilen, wiegt mehr als 17,5 Tonnen und hat das Format eines großen Autos. Viel verkleinern lässt sich nicht. Trumpf optimiert das Gerät bereits seit acht Jahren. Mit einem Laserpointer, den viele vielleicht zu Hause haben, hat es ohnehin nicht viel zu tun.
Der Laser beschießt mehr als 60.000 Zinntröpfchen pro Sekunde mit gebündeltem Licht. Die Tröpfchen erhitzen sich dabei auf 220.000 Grad und verdampfen zu Plasma. Dieses Plasma sendet extrem ultraviolettes (EUV) Licht aus. Es ist höchst kurzwellig und ermöglicht es, sehr fein zu belichten – als zeichne jemand mit einem spitzen Bleistift statt mit einem Wachsmaler. Nötig ist dafür Vakuum.
Das Licht ist aber nicht alles. Damit es an der richtigen Stelle auf die Wafer trifft, ist eine Präzisionsoptik nötig. Die liefert Zeiss SMT, die Halbleitersparte von Carl Zeiss aus Oberkochen in Baden-Württemberg. Auch hier sind die Geräte groß. Das Belichtungssystem wiegt mehr als sechs Tonnen und besteht aus 25.000 Teilen. Der Kern sind mehrere Spiegel, die das Laserlicht lenken und bis zu einem Meter groß sind.
Um die Genauigkeit zu verdeutlichen, versucht es Zeiss SMT so: Ein normaler Badezimmerspiegel, vergrößert auf die Größe Deutschlands, hätte Erhebungen bis zu fünf Metern. Die Belichtungsspiegel entsprechend vergrößert kämen auf einen Millimeter. Wie der Laser von Trumpf sind auch die Spiegel von Zeiss wegen der Genauigkeit und der besonderen Fertigung praktisch nicht zu kopieren.
ASML baut aus Lasereinheit und Optik nebst eigenem Produktionswissen die Chipmaschine im Format eines großen Busses. Die Niederländer sind derzeit die einzigen, die Maschinen für derartige Hochleistungschips liefern können. Die neueste Generation kostet bis zu 400 Millionen Dollar (345 Millionen Euro). Ältere Generationen kosten mindestens 160 Millionen Dollar. Was Laser oder Optik kosten, verraten weder Trumpf noch Zeiss.
Die Niederländer fragten bei Trumpf an, ob das Unternehmen einen Hochleistungslaser bauen könne. Von der Idee zum ersten Produkt dauerte es zwölf Jahre. 2017 lieferte Trumpf den ersten Speziallaser aus. Im abgelaufenen Geschäftsjahr 2024/25 (30. Juni), setzte Trumpf 724 Millionen Euro allein mit ASML um, das entsprach fast 17 Prozent des Konzernumsatzes von 4,33 Milliarden Euro. Insgesamt schrumpfte Trumpf, der schwierige Weltmarkt belastete. Auch wandelt sich das Unternehmen weg von der Autoindustrie hin zu mehr Zukunftstechnologie.
Auch bei den Optikspezialisten von Carl Zeiss meldete sich ASML. Beide Unternehmen arbeiten seither eng zusammen. Inzwischen ist der Chipanlagenbauer aus der Nähe von Eindhoven sogar an der Halbleitertochter Zeiss SMT beteiligt. Konkurrenz muss Zeiss derzeit nicht fürchten. Zumindest geben sich die Baden-Württemberger sehr selbstbewusst, was die Hightechspiegel betrifft. Der Umsatz der Halbleitersparte legte im gerade abgelaufenen Geschäftsjahr (30. September) um 23 Prozent auf 5,1 Milliarden Euro zu, Zeiss insgesamt setzte rund zwölf Milliarden Euro (plus 11,9 Prozent) um.
Und auch Trumpf sieht beim „stärksten gepulsten Industrielaser der Welt“ bisher keine Wettbewerber. Einige Start-ups versuchen weltweit, ähnliche Laser zu bauen. Zuletzt hieß es, chinesischen Experten sei ein Durchbruch gelungen. Wie erfolgreich sie sind, hängt von Technologiekenntnissen ab, der Produktionserfahrung und vor allem vom Geld. Allein ASML hat sechs Milliarden Euro in die Entwicklung der Technologie ihrer Maschinen gesteckt.
Derzeit ist eine dreistellige Zahl von Trumpf-Lasern in ASML-Anlagen im Einsatz, entsprechend auch von Zeiss-Optiken. Die Niederländer beliefern alle großen Chiphersteller: TSMC in Taiwan, Samsung in Südkorea, Nvidia und Intel in den USA. Zuletzt meldete ASML Rekordaufträge. Gute Aussichten auch für Trumpf und Zeiss.