Lichtbasierte 3D-Druckverfahren werden bereits heute im Labor eingesetzt, um beispielsweise Knorpel-, Muskel- oder Lungengewebe herzustellen. Im zweiten Schritt ist dann allerdings immer eine komplizierte und risikoanfällige Implantation nötig, da typische Drucker viel zu groß für den direkten Einsatz im Körper sind. Genau diesen Schritt möchte Prof. Dr. Andrea Toulouse eines Tages überflüssig machen. Ihre Vision ist es, einen endoskopischen Bio-3D-Drucker zu entwickeln, der sich als dünnes Instrument in den Körper einführen lässt und das Gewebe dort Schicht für Schicht aufbaut, wo es medizinisch gebraucht wird. Ihre Forschung bewegt sich damit an der Schnittstelle zwischen Photonik und Biotechnologie.
Schlüsselrolle
Mit ihrer Berufung zum Sommersemester 2026 als Stiftungsprofessorin für mikrooptische Systeme an die Hochschule Aalen übernimmt Prof. Dr. Andrea Toulouse eine Schlüsselrolle beim weiteren Ausbau des „Photonic Valley“ in Ostwürttemberg. Hinter dem Schlagwort verbirgt sich das Ziel, die Region zu einem Zentrum für Lichttechnologien zu machen – mit kurzen Wegen zwischen Forschung, Lehre und Industrie. Finanziert wird die Professur die ersten fünf Jahre vom Ostalbkreis, der Stadt Aalen, der Stadt Oberkochen sowie den Unternehmen Trumpf und Zeiss.
Traumstelle
„Das ist eine absolute Traumstelle für mich“, schwärmt die Wissenschaftlerin, „der Standort der Hochschule Aalen ist für meine Forschung ideal. Hier in der Region gibt es viele tolle Unternehmen, und die Hochschule ist mit modernen Laboren und Großgeräten hervorragend ausgestattet.“ In den vergangenen Jahren habe sie die Entwicklung des Bereichs Photonik an der Hochschule Aalen aktiv verfolgt. „Die Forschungsprofessur gibt mir jetzt die einzigartige Möglichkeit, meine Forschung im Bereich mikrooptischer Systeme voranzutreiben, deren Anwendungen perspektivisch von der Medizintechnik zur Quantentechnologie reichen könnten. Und parallel dazu kann ich meine Studierenden auf ein spannendes Berufsfeld vorbereiten“, freut sich Toulouse.
Phänomene verstehen
Bevor sie sich nach ihrem Abi für ein Studium entschied, wusste Andrea Toulouse vor allem eines: Sie wollte etwas machen, bei dem Naturwissenschaften und Technik zusammenkommen. „Neben der Mathematik und der Physik fand ich die Ingenieurwissenschaften besonders interessant und habe deshalb Schnuppervorlesungen besucht“, erzählt die 38‑Jährige, die in Aachen aufgewachsen ist. Lachend fügt sie hinzu: „Das war sehr spannend, hat aber die Entscheidung nicht unbedingt leichter gemacht.“ Schlussendlich fiel ihre Wahl auf die Physik, um eine breite Grundlage für das ingenieurwissenschaftliche Arbeiten zu schaffen. Besonders reizte sie, mit ganz konkreten Fragestellungen zu arbeiten und Phänomene zu verstehen, statt sich – wie in der reinen Mathematik – ausschließlich mit abstrakten Strukturen zu beschäftigen. „Darum bin ich dann auch schlussendlich in der Optik gelandet. Hier sehe ich im wahrsten Sinne des Wortes direkt, was meine Arbeit bewirkt – ein besseres Bild, einen präzise geformten Laserstrahl, eine neue Struktur“, sagt Toulouse, die sich schon während ihres Physik-Masters auf Photonik spezialisiert hatte.
Viel gelernt
Zwar stand die Promotion nach ihrem Master-Abschluss im Raum, doch Andrea Toulouse zog es zunächst in die Industrie. „Ich wollte unbedingt mal sehen, was man im ‚echten Leben‘ macht“, sagt sie halb scherzend, halb ernsthaft. Denn weiterforschen wollte sie, aber möglichst anwendungsorientiert – die „Forschung im Elfenbeinturm“ war nie ihr Ding. Vier Jahre arbeitete Toulouse als Entwicklungsingenieurin und zuletzt als technische Projektleiterin beim Laserspezialisten Trumpf in Ditzingen, einem Unternehmen, das stark in seine Entwicklungsabteilung investiert. „Das war eine tolle Zeit, in der die Entwicklung der Lasersysteme für die Erzeugung von EUV-(Extreme Ultraviolet)-Strahlung – die für die Mikrochip-Fertigung essenziell ist – wahnsinnig agil war. Der Bereich ist damals extrem gewachsen und die Systeme sollten möglichst schnell zur Serienreife gebracht werden“, erzählt die Physikerin und fügt begeistert hinzu: „Es war toll, bei so etwas Großem mitwirken zu können, und ich habe damals unglaublich viel gelernt.“ Dass ihre Stiftungsprofessur von Trumpf mitgetragen wird, freut die Wissenschaftlerin sehr. „Es ist großartig, wenn Unternehmen etwas für die Region tun und den Nachwuchs unterstützen. Das ist wichtig und richtig, aber keineswegs selbstverständlich.“
Großes Privileg
Da in der Industrie der „Forschungsrahmen“ enger gesteckt ist und selten Zeit bleibt, eigene Ideen oder alternative Ansätze auszuprobieren, entschied sich Toulouse, zurück an die Universität zu gehen. Sie promovierte an der Universität Stuttgart und forschte anschließend als Nachwuchsgruppenleiterin am Uni-eigenen Institut für Technische Optik zu 3D-gedruckten Mikrooptiken. Dass sie jetzt als Stiftungsprofessorin an der Hochschule Aalen ihre Forschung im Bereich mikrooptischer Systeme weiter vorantreiben kann, sei ein großes Geschenk: „Frei und nach eigenen Vorstellungen forschen zu dürfen, empfinde ich als großes Privileg.“ Angewandte Forschung bedeute für sie, „einen ganzen Strauß an Möglichkeiten zu schaffen, damit die Industrie aus einem Ideen-Pool schöpfen kann.“ Wichtig ist es ihr auch zu betonen, dass sie nun mit einer fundierten Ausbildung der Nachwuchskräfte für Unternehmen wie Zeiss und Trumpf auch etwas zurückgeben möchte. „Ich bin für meine Zeit in der Industrie sehr dankbar. Im Nachhinein betrachtet, hat sie mich erst für diese Professur befähigt.“
Selbstwirksamkeit
Einen „Strauß an Möglichkeiten“ möchte Andrea Toulouse auch ihren Studierenden überreichen – nicht nur, indem sie sie für die vielfältige Welt der Forschung begeistern und zur Selbständigkeit ausbilden will, sondern auch mit besonderen Lehrformaten, wie beispielsweise der Integration des ganzen Zyklus‘ des 3D-Drucks. „So kann man viel Verständnis für Fertigungsprozesse entwickeln. Und man erfährt Selbstwirksamkeit, dass die eigene Idee letztlich zu einem Produkt werden kann“, betont Toulouse.
„Vielfalt bringt bessere Ideen hervor“
Besonders am Herzen liegt der zweifachen Mutter, junge Frauen für den MINT-Bereich zu gewinnen. „Ich möchte meine Studierenden zudem ermutigen, dass Care-Arbeit für die Familie und Karriere sich in ihrer Zukunftsplanung nicht ausschließen müssen. Um die großen Fragen unserer Zeit zu lösen, brauchen wir das Wissen und die Perspektiven von uns allen – weil Vielfalt bessere Ideen hervorbringt und am Ende zu besseren Technologien führt“, ist Toulouse überzeugt. Sie selbst ist jedenfalls der beste Beweis dafür.
