LABORANTES steht für mein LABOR, meinen Namen Gregor ANTES und das lateinische Wort Wort für Arbeiter

 

• In meinem ersten Beruf als Physiker an der ETH Zürich (mit den Schwerpunkten Kohärente Optik, Lasertechnologie und Holografie) arbeitete ich später mit meinem Team als Entwicklungsleiter in einer Spezialabteilung des großen Schweizer Unternehmens LANDIS&GYR. Dort entwickelten und industrialisierten wir neuartge optische Sicherheitselemente, die heute von einer neuen Firma am gleichen Standort unter KINEGRAM.COM vertreten und weltweit eingesetzt werden.

 

• In diesem Bereich meiner Homepage möchte ich jene andere Welt zeigen, in der ich arbeitete – etwas abseits der Musik, aber erstaunlich relevant für unser tägliches Leben.

 

Odyssee eines jungen Mannes zwischen Hochschule - Industrie und Selbstverwirklichung

Es war einmal ein junger Mann Gregor Antes, dessen berufliche Zukunft schon weitgehend gesichert gewesen wäre, wenn er nach seiner Matura, dem Wunsch der Eltern entsprechend, das Studium der Medizin aufgenommen hätte und später entweder die chirurgische Praxis seines Vaters Dr. Silvio Antes oder die gynäkologische seines Onkels Dr. Marius Meng übernommen hätte. Dieser hatte keine eigene Familie gegründet, sondern mit der Musik seinen Lebensbund geschlossen, indem er sich auch als Dirigent ausbildete und ein Sinfonieorchester (die Orchestergesellschaft Zürich - OGZ) gründete. Doch es sollte anders kommen: weder der finanzielle Anreiz noch das Sozialprestige oder der Balsam der Dankbarkeit von Patienten reizten G. In seiner jugendlichen Vorstellung war und blieb Blinddarm eben Blinddarm und Foetus eben Foetus.

 

Es waren andere Dinge, die G faszinierten: er wollte Dinge begreifen und selber schaffen. Von der Elektronik und besonders der Physik war er begeistert. Noch vor der Absolvierung der Matura besuchte er inoffiziell, sooft es sich einrichten liess, etwa die Physikvorlesungen des legendären ETH-Professors Paul Scherrer im damals neuen Physikauditorium an der Gloriastrasse in unmittelbarer Nähe des Elternhauses. Studenten der Elektrotechnik gaben ihm “Privatstunden“ in Elektronik. Er baute Radiosender und Empfänger. Weil zum Funkamateur auch das Morsen gehörte, wurde dies mit Verbissenheit bis zur Perfektion geübt. G liess sich bei den Übermittlungstruppen einteilen und bildete die Rekruten auch in dieser Fertigkeit aus. Damals wurde im Rahmen des UNO-Mandates verschlüsselte direkte Funkverbindungen von Bülach nach Panmunjom an der Grenze zwischen Nord- und Südkorea auch mit der alten Morse-Technik betrieben.

 

Auch die “erdnäheren“ Varianten der Technik wie Mechanik und Feinmechanik interessierten G. So absolvierte er ein längeres Praktikum mit den Lehrlingen der Firma Siemens-Albis im Schleifen, Drehen, Fräsen, Löten, Schweissen und nicht zuletzt Feilen - bis zur “Virtuosität“.

 

Ernster wurde alles erst, als das harte Physikstudium begann, schlussendlich aber erfolgreich in Richtung Experimentalphysik abgeschlossen wurde. Die Diplomarbeit hatte G in Richtung Hochfrequenztechnik und Plasmaphysik mit der Entwicklung und dem Austesten einer Methode gemacht, mit der Ladungsträgerkonzentrationen des Plasmas in grossen Höhen der lonosphäre (etwa von Raketen- oder Satelliten- Sonden aus) gemessen werden können.

 

Die Qual der Wahl

Nun stand G vor der Qual der Wahl. Was nun? Er hatte endlich begriffen: die vielen schönen, funktionierenden Physikexperimente und Effekte waren nur ein winziger Ausschnitt aus dem komplexen Leben. Alte Herren mit Brille und Bart hatten sie entdeckt und sich damit unsterblich gemacht. Jetzt hingen ihre Portraits und standen ihre Büsten vor den Vorlesungssälen. Die "goldenen Zeiten" eines Leonardo da Vinci waren vorbei. Man konnte nicht mehr gleichzeitig Maler, Bildhauer, Architekt, Wissenschaftler und Konstrukteur praktischer Maschinen sein (oder doch?).

 

So tief G in sich hineinhorchte, es regte sich nicht die Genialität eines Albert Einstein (der vor Jahren im Nachbarhaus gewohnt hatte) oder nur schon eines Prof. Markus Fiertz, des ETH-Papstes in Theoretischer Physik. Zudem suchte G eine viel sinnlichere“ Art der Kreativität, deren Produkt im eigentlichen Sinn "begreifbar", anschaulich sein sollte.

 

G hatte schon während des Studiums viele schweizerische Industriefirmen besucht um eine Aufgabe zu finden, für die es sich “lohnte“ einen Teil des Lebens einzusetzen. Er fand nichts. Er sah sich nicht als kleines Zahnrad in einer grossen Forschungsmaschinerie. Er wurde von Zweifeln ergriffen. Hätte er nicht besser Medizin studiert? Auch dort gab es interessante Fragestellungen: G hatte oft zwischen den Vorlesungen in Physik solche in Medizinischer Physiologie besucht. Vor allem die Fächer Sinnesphysiologie und Hirnphysiologie interessierten ihn (sein Vater hatte die Dissertation auf diesem Gebiet gemacht). Schliesslich sondierte er einige Zeit die Möglichkeit, am lnstitut für Hirnphysiologie der Universität Zürich bei Prof. Ackeret als erster Physiker interessante Arbeiten durchzuführen. Der Graben zwischen Physik und Hirnphysilogie schien ihm aber damals zu gross und die Experimente an Affen und Katzen (bei denen er als Beobachter teilnehmen durfte) zwar ungeheuer faszinierend aber gefühlsmässig unerträglich.

 

Was macht ein junger Mann mit Tatendrang und Abenteuerlust in einer subjektiv perspektivlosen Situation? Er will seinen anderen Jugendtraum erfüllen: Pilot! Schon während seines Studiums war G ein aktives Mitglied der Akademischen Fluggruppe, die auf dem Flugplatz Birrfeld Segelflug betrieb. Vielleicht konnte man das Hobby des Fliegens zum Beruf machen. G besorgte sich die Anmeldeformulare zur Schweizerischen Luftverkehrsschule und füllte sie aus. Er hat die Papiere aber nie abgeschickt: denn er fand gerade rechtzeitig ein anderes lnteressensgebiet: die damals junge Lasertechnik und zufällig (?) die eben in den- USA neugeborene Holografie.

 

Am Ende des von G besuchten Ersten Symposiums über LASER an der ETH fragte der pfiffige emeritierte Prof. John Eggert, ehemals Vorstand des Fotografischen Instituts der ETH, ob den "Herren" die kürzlich in den USA publizierte Technik der Kohärenten Optischen Abbildung von Wellenfeldern (Holografie) bekannt sei. Keiner der Experten kannte das Zauberwort. Doch G war mit einem Schlag fasziniert. Das könnte die gesuchte Aufgabe sein. Eggert gab ihm bereitwillig die gewünschten Literaturangaben und die Suche nach einem geeigneten Doktorvater konnte beginnen.

 

In der Abteilung für Physik wollte sich niemand in das unbekannte Abenteuer stürzen. Die Optik galt in den erlauchten Kreisen der Physiker als “terra cognita“, so etwa wie die klassische Mechanik, die man ruhig den Ingenieuren überlassen konnte. Sie war allenfalls ein Tummelfeld für Mathematiker, die abbildende Linsensysteme optimierten, wie etwa der geniale Prof. Max Herzberger mit seinen auf vier Spektralfarben korrigierten Superachromaten.

 

Der Laser verändert die Optik

Nun aber eröffnete die Entwicklung der ersten kohärenten Lichtquellen plötzlich ein neues Universum in der Optik und speziell in der Speicherung und Verarbeitung von zwei-, drei- und vierdimensionalen Signalen. Plötzlich fanden Begriffe und Methoden der Bearbeitung und Übermittlung von eindimensional zeitabhängigen Signalen, die G im Rahmen des Freifachs Hochfrequenztechnik vertraut geworden waren, ihre mehrdimensionale Erweiterung. Daraus ergaben sich Anwendungen, die man früher nicht für möglich gehalten hätte.

 

Am Fotografischen Institut, damals unter dem Physiker Prof. Wolfgang Berg, hatte man (im Gegensatz zur Abteilung für Physik) von holografischen Methoden gehört, wusste allerdings kein passendes Arbeitsthema.

 

G entschloss sich, zunächst als Vorlesungsassistent bei Berg zu arbeiten.

 

Dieser konnte überzeugt werden, dass Holografie auch vom fotografischen Aspekt interessant war und so wurde schliesslich der legendäre Prof. Dennis Gabor, der Erfinder der Holografie, zum Photographischen Kolloquium eingeladen. G verwahrt noch heute die historische Tonbandaufnahme dieses Ereignisses. Gabor erhielt einige Jahre später den Physik-Nobelpreis für seine Erfindung.

 

Berg war nun definitiv überzeugt dass man auf diesem Gebiet “etwas“ machen sollte. Geld war allerdings kaum vorhanden und noch viel weniger die geeigneten grossen, verdunkelbaren, erschütterungsfreien Räumlichkeiten. Schliesslich konnte der Schweizerische Nationalfonds für eine Teil-Finanzierung gewonnen werden. Das Raumproblem wurde auf unkonventionelleWeise gelöst: G konnte die Kellerräumlichkeiten des Elternhauses an der Moussonstrasse offerieren. Er riss zusammen mit seinem Jugendfreund Wände ab und mauerte andere auf. Drei Laborräume entstanden. Er armierte und betonierte eigenhändig eine mehrere Tonnen schwere Holografie-Plattform, die er mit einer Bodenschleifmaschine eben schleifen konnte und auf 6 Lastwagen-Luftschläuchen federnd lagerte.

Mit der Zeit kamen LASER, Monochromatoren, Klimaanlage, Dunkelkammer-Einrichtungen auf Kosten der ETH hinzu und mit dem Assistentenlohn konnten zusätzlich Drehbank, Fräsmaschine, Elektronikgeräte und Anderes angeschafft werden. Die notwendigen opto-mechanischen Komponenten wurden inklusive ferngesteuerter elektromechanischer Positioniersysteme selbst hergestellt.

 

Gewisse Elemente konnten patentiert, publiziert und sogar mit dem Segen der ETH einer amerikanischen Firma verkauft werden. In der Folge machte diese Firma (aus anderen Gründen) Konkurs und die fällige erste Lizenzrate löste sich in der Konkursmasse spurlos auf.

 

Fruchtbare Interdisziplinarität

Das damalige Fotografische Institut der ETH war ein einzigartiger internationaler und interdisziplinärer “Schmelztiegel“: er vereinte Physiker, Chemiker, Naturwissenschaftler, Künstlerische und Wissenschaftliche Fotografen, Reprografen, Drucker, Kunstgewerbler u.s.w. So lernte G nebenbei auch die Reproduktionstechnik in Schwarz-Weiss und Farbe kennen und vermittelte sie später als Praktikumsassistent an die Studenten. Neben den üblichen Aufgaben als Vorlesungsassistent durfte er den oft abwesenden Prof. Berg vertreten und übernahm die Vorlesung, wenn Stereografische oder Holografische Methoden behandelt werden sollten.

 

Das "private" Kellerlabor der ETH

Im Kellerlabor entstanden zunächst mit improvisierten Mitteln die wohl ersten Hologramme der Schweiz. In der Folge untersuchte G die Mechanismen der Informations-Speicherung und -Wiedergabe bei sogenannten Volumen-Hologrammen in fotografischen, hochauflösenden Silberhalogenid-Emulsionen. Dabei interessierten vor allem die Mechanismen zur Umwandlung von amplituden-modulierenden Hologrammen in phasen-modulierende durch Umwandlung des lichtabsorbierenden Bildsilbers in nichtabsorbierende hochbrechende Dielektrika. So konnte der optische Wirkungsgrad um Grössenordnungen auf Werte von über 80% verbessert werden. Dabei musste die durch das Partikelwachstum zunehmende unerwünschte Lichtstreuung minimalisiert werden. Methoden zur Stabilisierung der so erzeugten Modulatoren bezüglich Lichtbeständigkeit und Dimensionskonstanz wurden evaluiert und ein polychromatisches Analyseverfahren zur Bestimmung der lokalen Modulation entwickelt.

 

Ein neuer Lehrstuhl

Mit der Zeit wurde die allgemeine Bedeutung der “Kohärenten Optik“ an der ETH anerkannt und ein neuer Lehrstuhl geschaffen, an den Prof. Walter Lukosz berufen wurde. Dieser zeigte lnteresse an den von G praktisch im Alleingang durchgeführten Arbeiten und lud ihn zum Übertritt an sein neugegründetes Institut ein.

 

G entwickelte anhand eines intuitiven Schichtmodells eine Berechnungsmethode, welche die "Grauzone" zwischen der damals bekannten Berechnung des Wirkungsgrades "dünner“ holografischer Modulatoren und "dicker" Hologramme lückenlos überdeckte und auch für den realen Fall einer gemischten Amplituden- und Phasenmodulation angewandt werden konnte. Der Ansatz fand zunächst nicht das Gefallen des exklusiv an "exakten" Methoden interessierten Institutsvorstandes. Ein Jahr später entdeckte G in der einschlägigen Literatur dass ein amerikanischer Physiker mit den gleichen Ansätzen erfolgreich eine Dissertation beenden konnte.

 

In seinem Dissertationsthema entwickelte G unkonventionelle Methoden zur dreidimensionalen Darstellung von optischer Information und untersuchte die Grenzen dieser Methoden im Vergleich zu den damals bekannten Lösungsansätzen. Im speziellen interessierten ihn Hybridmethoden, bei denen holografische Bildschirme nicht zur Speicherung der Bildinformation, sondern zur geeigneten selektiven Verteilung der darauf projizierten Bilder im Raum verwendet werden.

 

Schöpferische Freiheiten

Es versteht sich beinahe von selbst, dass die Möglichkeiten des so entstandenen "opto-mechanisch-elektronischen Privat-Labors" auch intensiv für völlig andere Zwecke, quasi "ausser Konkurrenz", genutzt wurden:

 

G hatte einen Jugendfreund mit ähnlicher "Technik-Besessenheit" und Kreativität: Guido Melliger. Dieser studierte an der ETH Pharmazie, weil er einmal die “Pfauen-Apotheke" seines Vaters übernehmen sollte (auch dieses Schicksal sollte sich wegen anderer Interessenlage nicht erfüllen). Guido hat sich später in den USA als Gründer einer eigenen, erfolgreichen Firma eine Existenz aufgebaut und Produktionsanlagen für grosse pharmazeutische Firmen erdacht, konstruiert und produziert.

 

Die beiden Freunde überboten sich gegenseitig mit abenteuerlichen Projekten und Entwicklungen. So wurden Tauchausrüstungen hergestellt, inklusive der Konstruktion von diversen Prototypen von Atemgeräten. Es folgte die Konstruktion einer Pressluftladestation mit 200 bar Ladedruck auf der Basis eines gebrauchten Kühlaggregat-Kompressors und eines Messerschmitt-KabinenroIIer-Benzin-Motors. G baute ein Unterwassergehäuse für seine Stereo-Kamera. Barometrische Tiefenmesser wurden konstruiert, Luftfiltriergeräte zur Eliminierung der bei der Kompression entstehenden Öldämpfe, ebenso ein Ultraschall-Unterwassertelefon mit Piezo-Elementen als Sender und Empfänger, das zunächst an der Seepromenade in Zürich ausprobiert wurde.

 

Gründe für die vielen Do-lt-YourseIf Projekte waren einerseits Geldmangel, andererseits "Verbesserungsdrang" oder schlicht die Lust, technische Möglichkeiten auszuloten.

 

Zwei alte VW-Busse wurden zu Expeditionsfahrzeugen umgebaut. So gelangen auf einer systematisch durchgeführten, abenteuerlichen Expedition 1968 in der Türkei - entlang der antiken Schifffahrtsrouten - fotografische Unterwasser-3D-Aufnahmen von schönen Funden. Später enwickelte sich ein interessanter Dialog mit Prof. George F. Bass (1932-2021), dem Gründer des amerikanischen Institute of Naval Archaeology (Gold Medal Award for Distinguished Archaeological Achievement). Dabei wurden auch stereoskopsche Bilder und Konzertaufnahmen ausgetauscht: George hatte nach seiner Emeritierung jeweils am Freitag Studenten in sein Haus in Texas eingeladen und mit ihnen Video-Opern auf einem Grossbildschirm genossen.

 

Ein anderes Aktivitätsgebiet betraf die Elektronik und Elektroakustik. Es begann mit der Modifikation von Tonbandmaschinen zur Steigerung der Aufzeichnungsqualität und endete mit der Herstellung von neuartigen elektroakustischen Wandlern zur Verbesserung der Wiedergabe. So wurden praktisch trägheitslose Kopfhörer nach dem Prinzip der Lichtbogen-lonisation gebaut (das lonophon). Der Frequenzgang erstreckte sich tatsächlich von Null bis auf (unhörbare) 60kHz. Das System wies einen phänomenalen "Störabstand" und einen geringen Verzerrungsgrad auf, bewährte sich aber bei langen Hörversuchen nicht restlos, weil der Gehörgang und das Trommelfell durch das im Prozess erzeugte Ozon mit der Zeit gereizt wurde. Schliesslich entwickelte G einen leichten, offenen elektrostatischen "Head Speaker", der die Charakteristik freier Schallfelder simulierte und schliesslich patentiert werden konnte. Prototypen wurden konstruiert. Sogar die Werkzeuge zur Herstellung der Produktionswerkzeuge (so etwa für Kunststoffguss) wurden wegen mangelnder Infrastruktur mit einfachsten Mitteln selber hergestellt. Ebenso wurden mit Mikrofonen akustische Kunstköpfe gebaut. Teile dieser Entwicklungen bestanden ihre Bewährungsprobe in zahlreichen Konzertaufnahmen in der Zürcher Tonhalle. So konnten schliesslich während eines Zeitraumes von 23 Jahren die meisten Konzerte der von G‘s Onkel Marius Meng geleiteten Orchestergesellschaft Zürich (OGZ) und viele andere Veranstaltungen in Kunstkopfstereophonie verewigt werden Der selbstentwickelte Kopfhörer wurde aber aus Zeitmangel nicht „vermarktet“.

 

Zurück zur Kohärenten Optik!

G hatte in verschiedenen technischen Zeitschriften, in Zeitungsartikeln (etwa Neue Zürcher Zeitung "TECHNIK": Erklärung der Holografie NZZ 11.1.1967) und durch praktische Demonstrationen an Kongressen (etwa Fourth International Congress of Pharmacology, Basel 1969) holografische Methoden zur Speicherung von Wellenfeldern, zur Informationsverarbeitung und als Analysemethode vorgestellt. Ebenso an einem Physikalischen Kolloquium der Universität Bern und einer Veranstaltung der EPFL im Palais des Expositions Lausanne). Später hat G auch über die Verleihung des Nobelpreises an Gabor berichtet (NZZ "FORSCHUNG": Würdigung des Nobelpreises an Prof. Dennis Gabor, Imperial College of Science, London - NZZ 10.11.1971).

 

Auch hatte er das Potential der dreidimensionalen holographischer Abbildungen von Objekten im Dienste des Kulturgüterschutzes der Schweiz erkannt und mit seinem Freund Dr. Franz Tomamichel propagiert. Dieser war Naturwissenschaftler und Dozent für Wissenschaftliche Fotografie am Fotographischen Institut der ETH und später Mitbegründer des Department of Photography an der Chulalongkorn University in Bangkok, zusammen mit dem damals von G am Institut betreuten Praktikanten, nun aber langjährigem Freund Prof. Sakda Siripant (später Dekan der Faculty of Sciences aller Universitäten Thailands). Die damals vorhandene Technik genügte aber nicht für eine umfassende Anwendung.

 

Der Sprung in die Industrie

 

Im Jahr 1974 suchte der aus den USA zurückgekehrte Dr. Jean-Frédéric Moser an der ETH einen Physiker zum Aufbau von 2 Laboratorien für Kohärente Optik bei Landis & Gyr. Er besuchte G in seinem "Privat-Labor" und konnte ihn überzeugen, im Zentrallabor bei L&G auf ähnlichen Arbeitsgebieten weiterzuarbeiten und zunächst die Einrichtung von Laboratorien zu planen. Anfänglich arbeitete G zu gleichen Teilen an der ETH und bei L&G. Nach kurzer Zeit aber wurde die Fertigstellung der Dissertation neben den interessanten aktuellen Aufgaben zur "zweiten" Priorität.

 

Grosse Forschungsautonomie im Zentrallabor von L&G

G konnte nun auf breiterer Front in Gebieten der Optik und der Kohärenten Optik experimentieren: so wurde eine Textverarbeitung mit "Lesemaschinen" ohne bewegte Teile durch kohärent-optische Filtrierung demonstriert, Optische Verschlüsselungs- und Münzprüfer für Dienstleistungsautomaten entwickelt. Als Nebenprodukt und zur Ergänzung des Dissertationsthemas wurden auch "exotische" Projektionsschirme für die Fernseh- und Stereo-Projektion mit wohldefinierter Streucharakteristik und extrem hohem Wirkungsgrad hergestellt und theoretisch untermauert. Dazu kam als allgemeine Dienstleistung für L&G die Lösung von Problemen mit optischem Charakter wie etwa der Aufbau eines "Schlierenoptischen" Systems zur Untersuchung der Abstrahlungscharakteristik von Ultraschallsendern bei der Durchflussmessung eines bei L&G entwickelten Wärmezählers (Siehe Landis & Gyr Mitteilungen 1-1980).

 

Sicherheitsmerkmale

Die Kontakte von Dr. Moser mit der Schweizerischen Nationalbank im Rahmen der Entwicklung des schon früher von Landis&Gyr entwickelten und kommerzialisierten optischen Banknotenakzeptors führten zu Projekten, in denen G zusätzliche beugungsoptische Codespuren als unsichtbare Echtheitsmerkmale für Banknoten und die dazugehörige schnelle Detektionsmethode (25 Noten pro Sekunde) konzipierte. Das endete in Zusammenarbeit mit dem Banknotenhersteller Orell Füssli im Druck einer Banknoten-Reserveserie, die aber nie zum Einsatz kommen musste.

 

Anlässlich einer von Dr. Moser organisierten offiziellen Präsentation der Arbeiten vor einem eingeladenen Gremium internationaler Notenbank-Experten und Sicherheitsdruckern (One-Day-Symposium im Hotel Palace, Luzern) wurde der Wunsch nach sichtbaren Sicherheitsmerkmalen für Banknoten laut, die nicht durch die damals neuen Farbkopiergeräte gefälscht werden könnten. In der Folge entwickelte G eine spezielle Apparatur um "Bilder" mit wohldefinierten Bewegungs-Effekten, möglichst unabhängig von Beobachtungsbedingungen, zu erzeugen. Diese bewegten Grafikmuster nannte er “KINEGRAMME“. So entstand etwa die erste Generation einer Apparatur, die er "Diffraction Graphics Synthesizer-DGS" nannte. Internationale Patente wurden erteilt und die Schutzmarke „KINEGRAM“ registriert.

 

Offerte für Dollarnoten

Ein weiterer Meilenstein war die mutige Offertstellung an das Bureau of Engraving and Printing zur Ausrüstung der amerikanischen Dollarnoten mit Kinegram-SicherheitseIementen. Das BEP hatte einen internationalen Wettbewerb zur Sicherung der Dollarnoten ausgeschrieben. Die Aktion wurde mit starkem Engagement von Dr. Moser geleitet, der mit G in Washington das Projekt vertrat. Als Aussenseiter erzielte L&G mit dieser Bewerbung als unter vielen Konkurrenten zweitplatzierte Firma einen Achtungserfolg. Allerdings ist nicht auszudenken, was das "Mammutprojekt" beim damaligen Erfahrungsstand für L&G bedeutet hätte, wenn der Kunde "mit Auftrag gedroht" hätte. Zum "Trost" hatten die USA in der Folge auch nicht den Willen oder Mut das Siegerprojekt einer amerikanischen Grossfirma zu realisieren.

 

Erstes Passprojekt

Als erstes praktisch durchgeführtes Kundenprojekt folgte die Ausrüstung der saudi-arabischen Pässe mit Kinegrammen. Dieses überschaubare Projekt erlaubte den Einstieg von L&G in die Replikation von grossflächigen Kinegrammen in Heissprägefolien.

 

Elektronenstrahl-Lithografie

Ein weiterer Meilenstein war das Entwicklungsprojekt für visuell und maschinenlesbare Kinegramme auf Banknoten, in dem G ein Konzept zur Entkopplung der komplexen visuellen Information in Kinegrammen von einer integrierten, maschinell relativ einfach lesbaren Echtheits-lnformation entwickelte. Zu diesem Zweck mussten neue Mikroprofilstrukturen mit Eigenschaften entwickelt werden, die auf dem Markt nicht erhältlich und auch mit holografischen lnterferenzmethoden nicht herstellbar waren. G‘s Lösungsansatz war die Herstellung der Mikroprofile mittels eines modifizierten Verfahrens der damals jungen Technik der Elektronenstrahl-Lithographie. Die dazu erhältlichen Apparaturen kamen zunächst aus finanziellen und technischen Gründen nicht in Frage.

 

Zum Schrecken der Benutzer und des Servicepersonals des neu im Zentrallabor angeschafften Scanning-Elektronen-Mikroskops (aber schliesslich ohne nachteilige Folgen) modifizierte G Vakuumkammer und Strahlsteuerung. Er konstruierte ein vakuumtaugliches Mikropositioniersystem. Ziel war das Erzeugen von Mikroprofilen mit definierten, graduell variierenden Oberflächen-Neigungswinkeln.

Das war mit den damals bekannten Methoden der Elektronenstrahl-Lithografie nicht möglich. Das Kunststück gelang dank der Idee, die lokale Dosisleistung des Elektronenstrahls mit einer speziellen dynamischen Methode graduell zu modulieren. Erfolgreich konnten so kleine Gitterelemente mit den gewünschten Profilen hergestellt werden. Allerdings waren die Schreibzeiten lang.

 

 

Das SNB-OF-L&G-Projekt

Im folgenden Kundenprojekt wurde die industrielle Machbarkeit von maschinenlesbaren Kinegrammen auf Banknoten unter dem Vorbehalt bewiesen, dass die an der Eidgenössischen Materialprüfungsanstalt EMPA durchgeführten Standardversuche zur Simulation der Abnützung ähnliche Resultate ergeben würden wie die wirkliche Abnützung der Banknoten im späteren Umlauf.

 

Nationalbanken rezyklieren einen Teil der im Umlauf abgenützen Noten. Dabei werden auch visuelle Kriterien oder eben eine "Maschinenlesbarkeit" getestet. Es ist ein verständlicher Wunsch, dass nicht wegen mangelnder Lesbarkeit ein unakzeptabler Anteil vernichtet werden muss. Trotz bestandenen Standard-EMPA-Tests zur Simulation von Gebrauchsspuren konnte und wollte L&G die Ausschussquoten im realen Umlauf der Noten nicht verbindlich garantieren.

 

Um aus diesem Dilemma auszubrechen, schlug G vor, Kinegramme zu offerieren, die in erster Linie für die visuelle Verifikation konzipiert worden wären, in denen aber maschinenlesbare Information in Form eines unauffälligen "beugungsoptischen Wasserzeichens" integriert würden. So hätten die nach der Abnützungs-Simulationen geschätzten Akzeptanz- und Fehlerraten erst nach Eingang der Erfahrungen im realen Notenumlauf präzisiert werden können. Wären sie wider alle Erwartungen schlecht ausfallen, so hätte das Kinegramm wenigstens die Funktion eines zusätzlichen visuellen Sicherheitsmerkmals erfüllt. Diese ldee wurde nicht akzeptiert und das Projekt eingefroren. Die Anzahl der Mitarbeiter wurde reduziert und die Rolle von G als Entwicklungsleiter eingeschränkt.

 

Österreich als Retter in der Not

Erst die Österreicher hatten den Mut zum Kinegramm auf Banknoten. So brachte das "Projekt 5000" (Schilling) den ersten Durchbruch. Es wurde allerdings gegen "inneren" Widerstand gestartet, nachdem in letzter Minute extern mit einem schweizerischen Maschinenfabrikanten in Wien ein Machbarkeitstest durchgeführt werden konnte, der das LG-Management überzeugte.

 

Dieses erste Kinegramm-Grossprojekt erbrachte zwar keinen grossen finanziellen Gewinn, wohl aber unschätzbare Erfahrungen und, dank dem engagierten Einsatz aller Mitarbeiter, den guten Ruf von L&G als verlässlicher Partner im Bereich von Sicherheitsmerkmalen. 

Zudem brachte es erstmals die Gewissheit, dass Kinegramme die Lebensdauer von Banknoten nicht verkürzten. Heute vertreten gewisse Kunden sogar die These, dass sich die Lebensdauer vergrössert, da Noten mit Kinegrammen sorgfältiger behandelt werden.

 

Da die eigene Kapazität für künftige grössere Projekte nicht ausreichte und man vor der Herstellung von Heissprägefolien-Systemen oder -Maschinen zurückschreckte, wurde ein externer Folienfabrikant (Leonhard Kurz, Fürth) motiviert, in die Herstellung einer Rotations-Replikationsanlage für Mikrostrukturen zu investieren. Mit der Zeit erkannte der Fabrikant (weltgrösster Hersteller von Heissprägefolien) sein eigenes Interesse an der auch zur Herstellung von Hologrammen und Kinegrammen geeigneten Maschinen und “emanzipierte“ sich von L&G durch Weiterentwicklung des Prozesses.

 

Nun konnte man für das nächste grössere Projekt, die Kinegramme für die Finnischen Banknoten (2 Denominationen), an eine rationellere Rotationsreplikation denken. Im Gegensatz zum Projekt der Schweizerischen Nationalbank hatte G relativ freie Hand in der grafischen Gestaltung des Kinegrams. Die Assoziation von Finnland und Schnee führte dazu, dass sich G am Eidgenössischen Institut für Schnee- und Lawinenforschung nach den möglichen Formen von Schneekristallen erkundigte. Resultat war ein ansprechendes Kinegram der faszinierenden Geometrie einer sich dynamisch bildenden und wieder schmelzenden Schneeflocke, sobald die Banknote verdreht wurde.

 

Ausweise - Visa - weitere Pässe

G suchte eine Diversifikation der Einsatzmöglichkeiten von Kinegrammen. Ein Zielgebiet waren Personalausweise mit Sicherheitscharakter. Diese bestehen meist aus mehrfach laminierten Schichten, die thermisch miteinander verschweisst werden. Zur Erhöhung der Sicherheit und Lebensdauer sollten die Kinegramme unter der Deckfolie eingeschweisst werden, was bei der Heissprägefolien-Version nicht ohne Zerstörung gelang. So wurde ein spezieller Kinegrammfolientyp durch den Chemiker der Abteilung und die neue Transfertechnik des "Hot-Punching" entwickelt und patentiert. Nach kürzester Entwicklungszeit wurde eine Transfermaschine gebaut und das System konnte zur Ausrüstung italienischer Polizeiausweise mit Kinegrammen verkauft werden. Das war das erste Kinegramm-Kundenprojekt, welches L&G in voller Produktionsautonomie selber durchführen konnte.

 

 

Ein stolzer Erfolg stellte sich ein, als dieses Produkt, wiederum gegen alle internationale Konkurrenz, nach eingehenden Tests als einziges die strengen Anforderungen der US-Behörden erfüllte, welche Offerten zur Einführung neuer Sicherheitsmerkmale auf den amerikanischen Pässen ausgeschrieben hatten. Die gesamte Produktion der Kinegrammfolien wurde wiederum autonom bei L&G realisiert. Der “Maschinenpark“ und das Folienhalbzeug mit den Kinegrammen konnte nach umfangreichen Testläufen und Optimierungen (inklusive Personalschulung beim Kunden in den U.S A) abgeliefert werden.

 

Ebenso konnte auch die besonders gefragte transparente Variante von Kinegrammen hergestellt und z. B. für Singapur-Pässe kommerzialisiert werden.

 

Auch auf dem Gebiet der Sicherung von Visa-Formularen stellten sich weitere Erfolge ein: Aufträge für die drei Benelux-Staaten, auch für Singapur und endlich für das von potenziellen Lieferanten hart umkämpfte Europavisum der 9 "Schengen-Staaten", das nun (als bescheidener Beitrag der Schweiz für Europa) mit einem Kinegram ausgerüstet wurde, und dessen Design grossen Anklang fand.

 

Nur unter dem Druck der glücklicherweise wachsenden Zahl der Kundenaufträge konnte der geplante Ausbau der "design-tools" dank dem Einsatz der Softwaregruppe einen entscheidenden Schritt vorangebracht werden. Dabei übernahm G zunächst auch die Rolle des "arwork-designers" um selber ein praktisches “feeling“ für alle Möglichkeiten des Computer-Grafik-Designs zu gewinnen. Erstmals gelangten nun spezielle, hocheffiziente Mikroprofile für Kundenprojekte zum Einsatz, die in enger Verwebung mit makroskopischen, anisotrop lichtstreuenden Profilen als zusätzlichen Sicherheitselementen und zur Verbesserung der Sichtbarkeit der Kinegramme wirksam sind.

 

Zu guter Letzt: Kinegramme auf den Schweizerischen Banknoten

Nach zahlreichen Besprechungen und mehreren Serien von Muster-Kinegrammen konnte G mit dem für die Notengestaltung von der Schweizerischen Nationalbank beauftragten Grafiker (Jörg Zintzmeyer) einen realisierbarer Design-Kompromiss finden, sodass endlich der Einführung von Kinegrammen auf allen Denominationen der schweizerischen Banknoten ab dem Jahr 1993 keine technischen Probleme mehr entgegenstanden. Das Projekt der Serie 8 wurde dann innerhalb des Zeitraumes von 1995 bis 1998 erfolgreich abgeschlossen. (Bemerkung aus heutiger Sicht: auch die neue, aktuelle Banknotenserie 9 konnte wieder mit Kinegrammen ausgerüstet werden).

 

 

 

Das Ende einer langjährigen Beziehung

Nach der Übernahme 1987 von L&G durch Stephan Schmidheiny und mehreren Managerwechseln war die Abteilung Monetics, die optische Sicherheitsmerkmale entwickelte, eigentlich nur noch der "Blinddarm" eines Gross-Konzerns, dessen Hauptprodukte auf ganz anderen Gebieten lagen. Daher wurde das Ideenpotential nicht erkannt und nur halbherzig unterstützt, während in der früherer "Familien-Epoche" von L&G unter Straub und Brunner die Fühler nach Diversifizierung und Neuerungen ausgestreckt wurden und so erst die beschriebenen Entwicklungen möglich wurden.

 

In den letzten Jahren vor 1993 hatte sich zunehmend ein paradoxer Zustand eingestellt: je näher die Abteilung am Ziel und am Erfolg war, desto mehr personelle und materielle Einschränkungen bei der Durchführung von zukunftsgerichteten Projekten tauchten auf:

Es war immer schwerer, bestimmte Projekte nach "oben" zu vertreten, insbesondere in den Zeiten, als das "Oben" praktisch nicht mehr existierte oder mehrfach ausgewechselt wurde und schliesslich nur noch die "Basis" an bestimmte Projekte glaubte.

 

Im Rahmen einer damals anstehenden Neuorganisation stand G vor einer neuen und, trotz gegenteiligen Beteuerungen, radikalen Einschränkung seiner Wirkungsbasis: Projekte, die er initialisiert und betreut hatte und die unmittelbar vor dem erfolgreichen Abschluss standen, sollten aus "übergeordneten" Gründen der Gesamtorganisation und der Zusammenlegung von Abteilungen seiner unmittelbaren Einflussnahme entzogen werden. Er sollte sich, vorerst ohne Mitarbeiter, in einem von Dr. Moser geleiteten kleinen "Think Tank" alternativen zukunftsorientierten Projekten widmen, deren marktspezifische Bedürfnisse noch weitgehend unbekannt waren und die nun hauptsächlich durch "Outsourcing" von Aufträgen an firmenexterne Stellen durchgeführt werden müssten. Zudem sollten die institutionalisierten Entscheidungswege noch länger und verzweigter werden.

 

Nachdem in Bezug auf Technik und Design keine Hindernisse auf dem Weg zur Kinegrammen auf den schweizerischen Banknoten, dem "Herzensprojekt" von G, mehr bestanden, hatte er sich 1983 (nach 19 Jahren bei L&G) zur Kündigung seines Arbeitsverhältnisses entschieden und dies mit einem detaillierten Schreiben an alle Mitarbeiter und Freunde begründet. Der obige Text ist die gekürzte Variante dieses Schreibens.

 

"Freie Bahn"

 

Nun war für G die Zeit gekommen, ohne finanzielle und zeitliche Einschränkungen Ideen nachzuleben, die ihn schon lange beschäftigt hatten.

 

•  Im Rahmen der mehrjährigen Dokumentation per CD und Video von Musik Master Classes des Familien-Freundes und weltbekannten Pianisten Alexis Weissenberg im Kloster Engelberg und der späteren Serien: "Klassik und Jazz"

 

 

•   Im Rahmen eines Engagements "Sonderkonzert (gratis) für die Jugend der Innerschweiz" mit den Festival Strings Luzern und einem Absolventen der Master-Classes im Grossen Saal des KKL Luzern

 

 

•   Tonaufnahmen und CD Produktion in der Tonhalle Zürich zum 50. und 60 Jubiläum des von Marius Meng gegründeten Symphonie-Orchesters OGZ

 

 

•   Digitale Tonaufnahmen in Multikanal "Surround-Sound" und CD Produktion während vieler Jahre am Internationalen Musikfestival in Saas-Fee während des mehrwöchigen Sommer-Zyklus "Musica Romântica". Es spielten u.a. auch das St. Petersburg State Symphony Orchestra und das Lithuanian National Symphony-Orchestra mit ausgezeichneten Solisten und Dirigenten.

 

•   In der neuen Homepage https://hpk.Iaborantes.com sind Beispiele in verschiedenen Formaten, inklusive Multikanal-Surround Aufnahmen in "Stage-Perspective" hörbar.

 

•   Der Umbau von digitalen Kameras zu 3-D Kamera-Systemen. Aufnahme von 3-D Filmen.

 

•   Das grosse Orgelprojekt: Entwicklung und Einbau eines "Orgel-Roboters" in die grösste Orgel der Schweiz (Kloster Engelberg) um das Spiel eines Organisten (über Tastaturen, Pedale und Registerbedienung) aufzuzeichnen. So kann die Orgel ohne Organist gespielt werden. Dieser kann dann sein Spiel an verschiedenen Orten in der Kirche akustisch beurteilen, die Registersetzung optimieren, und auch Tempi und allfällige Spielfehler nachträglich korrigieren. Er kann einmalige Versuche musikalischer Improvisationen aufzeichnen und modifizieren. Möglich wird auch die Komposition von komplexen Musikwerken die aus technischen Gründen gar nie von einen Organisten allein gespielt werden könnten oder die schrittweise iterativ aufgebaut werden. Dieses Projekt wurde erst durch die tatkräftige technische Unterstützung von Guido Melliger realisierbar. Entscheidend war auch der moralische Support von Pater Leonhard Kessler, dem Physiklehrer und Organisten des Kosters Engelberg, der das "Wagnis" der Orgelmodifikation nicht fürchtete.

 

•   Der späte Versuch, sich selber mental und physisch an das Orgelspielen "heranzutasten".

 

•   Das dringende Aktualisieren diser Homepage https//hpk.Iaborantes.com (auch bezüglich der neuesten Musikbeispiele).

 

•   Zu guter Letzt die "Vollendung" seiner Doktorarbeit, die er damals wegen der Kinegramme auf die lange Bank schob - das nicht etwa zum späten Erlangen der Doktorwürde, sondern zum korrekten Abschluss eines Lebensabschnitts. Der Titel steht schon lange fest (Jahrzehnte vor dem letzten Hype der 3-D Filme): "Theoretische und experimentelle Untersuchung zum Problem der dreidimensionalen Bildprojektion".

 

 

Siehe auch die Homepage https://hpk.laborantes.com

 

 

 

Erstaunliches Fazit

 

Kinegramme sind heute integrierender Bestandteil auf allen schweizerischen Banknoten, auch der neuen Serie 9, auf schweizerischen Pässen und Identitätskarten, auf allen Euro Banknoten und vielen anderen Währungen, Sicherheitsdokumenten, Visa, Pässen und Identitätskarten.

 

L&G als ehemals grösster Arbeitgeber des Kantons produziert nicht mehr in Zug, einzig die kleine Abteilung, die Kinegramme entwickelte, existiert und floriert heute dank der Zähigkeit der Mitarbeiter und des soliden ldeenfundaments am gleichen Standort mit mehreren hundert Mitarbeitern - gekauft von der deutschen Firma Leonhard-Kurz (weltgrösster Hersteller von Heissprägefolien): als OVD-Kinegram AG.

 

 

 

Noch der Auszug eines Schreibens von Heinz Hertach (ehemals Generalsekretär Landis & Gyr Verwaltungsrat/Verwaltungsratsausschuss, Konzernleitung Landis & Gyr AG und Familiengesellschaft Landis & Gyr Holding AG) an Gregor Antes:

 

”Ich hatte eine grosse Bewunderung für die Leistungen des Zentrallabors, insbesondere die Entwicklungen der Telefonkarten und ganz speziell dann der Sicherheitsmerkmale für die Banknoten, Pässe etc. Richtig empört war ich dann, als ich hörte, dass diese Technik nach Deutschland verkauft wird. Ich gehe davon aus, dass diejenigen welche den Entscheid getroffen haben, sich gar nicht die Mühe genommen hatten, sich dieses Juwel (nicht unwesentlicher Teil des Tafelsilbers) genauer anzusehen. Es wäre übrigens nicht das einzige Mal gewesen. Aber die Vergangenheit zählte nur insoweit als sie kurzfristig Geld in die Kasse spülte. Dass das Herz dieses Geschäftes in Zug verblieben ist, ist aber tröstlich.”