15 Jahre PhotonLab: Wenn aus Neugier Physikkarrieren werden

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Ein Laserstrahl trifft auf ein einzelnes Haar. Auf einem Schirm dahinter erscheinen helle und dunkle Streifen: Das Licht wird am Haar gebeugt, aus den Abständen lässt sich dessen Dicke berechnen. Was nach komplizierter Messtechnik klingt, können Schülerinnen und Schüler im PhotonLab selbst ausprobieren. Das Schülerlabor ist eine Kooperationseinrichtung der LMU, des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik (MPQ), des Exzellenzclusters Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST), an dem die LMU beteiligt ist, sowie weiterer Partner. Seit 2011 vermittelt es auf dem Forschungscampus Garching Physik mit eigenen Experimenten. „Am meisten Spaß macht es mir, die komplexe Physik für Schüler verständlich zu machen“, erzählt Leiterin Dr. Silke Stähler-Schöpf.

Das PhotonLab gibt Schulklassen Einblicke in aktuelle Forschung. An rund 30 Stationen können die Jugendlichen untersuchen, wie Licht durch einen Wasserstrahl geleitet wird, wie sich Musik mit Laserlicht übertragen lässt oder wie Quantenkryptografie funktioniert. In der Regel kommen Klassen ab der neunten Jahrgangsstufe. Sie experimentieren dann in kleinen Gruppen mithilfe von verschiedenen Anleitungen selbstständig. Für ältere Interessierte gibt es außerdem Quantenkurse und Praktika. Darüber hinaus haben bereits mehr als 650 Lehrkräfte im PhotonLab Fortbildungen besucht.

Von ersten Experimenten zum gefragten Schülerlabor

Der Anstoß zur Gründung kam von Ferenc Krausz, Professor für Experimentalphysik an der LMU und Direktor am MPQ. Im Exzellenzcluster Munich-Centre for Advanced Photonics (MAP) wollte der heutige Physik-Nobelpreisträger Jugendlichen Gelegenheit geben, selbst zu experimentieren und die Faszination der Physik zu erleben. Im Juli 2011 kamen die ersten Probeklassen. Stähler-Schöpf hat das Labor konzipiert. Zuvor hatte die promovierte Physikerin viele Jahre Schulklassen durch das Deutsche Museum geführt. In Garching entwickelte sie Versuche, bei denen die Jugendlichen selbst Hand anlegen können. „Ich bin stolz darauf, dass ich das Labor im Wesentlichen alleine aufgebaut und zehn Jahre lang betrieben habe“, blickt Stähler-Schöpf zurück.

Jährlich kamen damals rund 2.000 Gäste und etwa 40 Praktikantinnen und Praktikanten. Inzwischen arbeitet Stähler-Schöpf mit einem weitaus größeren Team. Vor allem die zusätzliche Unterstützung durch Sonja Ertlová und Dr. Moritz Dorband habe viel verändert. Die beiden hätten das Labor mit ihrer hohen Qualifikation noch einmal deutlich vorangebracht, erläutert sie. Seit der Eröffnung besuchten nach ihren Angaben mehr als 28.000 Menschen das PhotonLab.

„Ich freue mich riesig, dass das Schülerlabor zu so einer Erfolgsgeschichte geworden ist“, betont Krausz. „Mithilfe des Schülerlabors können wir den Nachwuchs fördern und für Zukunftstechnologien wie die Photonik so früh wie möglich begeistern.“ Das PhotonLab sei eine wunderbare Gelegenheit, mit Lasern erste Erfahrungen zu sammeln. Zum Jubiläum gratuliert er insbesondere dem Team um Stähler-Schöpf und wünscht dem Labor viele weitere erfolgreiche Jahre.

„Ich treffe auch immer wieder Physikerinnen und Physiker, die bereits als Schüler bei mir im Labor waren“

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Mitunter zeigt sich Jahre später, was ein Besuch bewirkt hat. „Ich freue mich immer, wenn wir bei den Schulklassen einzelne Schülerinnen und Schüler so motivieren können, dass sie an der deutschen Physikmeisterschaft GYPT teilnehmen oder bei uns ein Praktikum machen“, erklärt Stähler-Schöpf. Manche studieren später Physik und kehren als Werkstudierende ans PhotonLab zurück. Eine Mutter schrieb einmal, ihr Sohn wisse nach dem Praktikum endlich, was er studieren wolle – und lerne seither viel motivierter. Eine Teilnehmerin des Quantenkurses meinte sogar, dieser „sollte für alle Kurse der 13. Jahrgangsstufe an Gymnasien deutschlandweit verpflichtend sein“.

Doch das Angebot reicht über einen Laborbesuch hinaus. Digitale Arbeitsbücher mit Videos und Aufgaben bereiten Schulklassen auf die Experimente vor. Besonders am Herzen liegt Stähler-Schöpf die Hörspielreihe „Alice im Quantenland“. Darin erlebt Alice mit ihrem Hasen Rabbit und der Katze Schrödinger Abenteuer in einer Welt, in der die Gesetze der Quantenphysik gelten. So lernen Kinder spielerisch Phänomene wie den quantenmechanischen Tunneleffekt kennen. Stähler-Schöpf hat das Projekt initiiert, ihr Kollege Dr. Veit Ziegelmaier und die Werkstudentin Sofie Silbermann hätten die Idee anschließend mit viel Liebe zum Detail umgesetzt, berichtet sie. 2025 wurde Stähler-Schöpf für ihre Physikvermittlung mit dem Georg-Kerschensteiner-Preis ausgezeichnet.

Neuanfang nach einem Wasserschaden

Im Juli 2025 erlebte das PhotonLab durch einen Wasserschaden einen schweren Rückschlag. „Alle Experimente und Lasertische waren zerstört“, berichtet Stähler-Schöpf – das Labor musste schließen. Doch das Team beschaffte die Ausstattung neu und baute die Versuche in vielen Arbeitsstunden wieder auf. Das Schülerlabor wurde nebenan in einem ehemaligen Labor für Attosekundenphysik neu eingerichtet – auf größerer Fläche und mit modernerer Ausstattung. Ein zusätzlicher Laser ermöglicht es jetzt, durch den Austausch von Endspiegeln die Farbe seines Lichts zu verändern.

Schon während der Coronapandemie hatte die Schließung Veränderungen angestoßen: Stähler-Schöpf nutzte die Zeit für Förderanträge und stellte später zusätzliche Mitarbeitende ein. Der Exzellenzcluster Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST) mit Beteiligung der LMU unterstützt das Labor. Neben der finanziellen Förderung schätzt die Leiterin das gute Miteinander: „Oft stehen wir gemeinsam an Informationsständen, tauschen uns aus und unterstützen uns gegenseitig“, erläutert sie.

Neue Wege in die Quantenwelt

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„Die nächsten drei Jahre stehen im Zeichen zweier neuer Vorhaben, die durch den Einsatz von Dr. Linda Qerimi erfolgreich beantragt werden konnten“, erläutert Stähler-Schöpf. Anfang November 2026 startet das vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt geförderte Projekt „beQome“. Gemeinsam mit der LMU und weiteren Partnern entwickelt das PhotonLab spielerische Lernmodule über Berufswege in den Quantentechnologien. Geplant sind ein Experiment über Quantensensoren und eigene Studien zur Wirkung der Bildungsangebote. Damit soll auch die Zusammenarbeit mit der Physikdidaktik der LMU gestärkt werden. Zusätzlich beteiligt sich das PhotonLab an einem europäischen Projekt zur Vernetzung und Vermittlung von Quantenwissen.

Am 12. November feiert das PhotonLab sein Jubiläum mit einer öffentlichen Abendveranstaltung im Herbert-Walther-Hörsaal in Garching. Ab 18 Uhr stellt sich das Schülerlabor vor. Danach spricht Physiker Gerhard Rempe über „Was tun, wenn ein Photon verloren geht?“. Anschließend können Gäste das Labor besichtigen. Wer dabei sein möchte, kann sich hier anmelden.