Transitions: Raus aus der Nische

In den letzten Jahren hat Transitions Optical eine spannende Produkt- und Markenentwicklung durchlaufen. Das Ziel bestand gleichzeitig darin, das Kundenerlebnis zu verbessern und das Markenimage zu modernisieren. Hierzu entwickelten die Verantwortlichen dynamische Brillengläser, die bessere Leistung mit zeitgemäßer Ästhetik verbinden. Im Laufe von fünf Jahren produzierte das Unternehmen rund 450 Prototypen und führte mehr als 100.000 Tests durch, um eine solide Grundlage für die nächste Generation der selbsttönenden Brillengläser zu schaffen. Heute sind sie in vielen leuchtenden Farben und mit dynamischer Polarisierung erhältlich. Dies erforderte nicht nur eine Produktionsstätte, sondern ein richtiges Innovationszentrum – und genau das hat sich FOCUS in Irland vor Ort angesehen.

Es wird dunkel, es wird hell. Es wird dunkel, es wird hell. Und nein, wir sprechen (noch) nicht von den Transitions-Brillengläsern, sondern vom Wetter in Galway, Irland. Hier in dieser Küstenstadt an der Westküste Irlands scheinen sich Sonne und Regen alle 15 Minuten zuverlässig abzuwechseln, und die Regenwolken ziehen so schnell vorbei, dass ein ständiges Wechselspiel von Licht und Dunkelheit entsteht. Da macht es durchaus Sinn, dass ausgerechnet das Land mit solch wechselhaften Wetterbedingungen die Heimat der wohl weltweit bekanntesten Transitions-Produktionsstätte und des Innovationszentrums ist.

Willkommen bei Transitions Optical

„Willkommen in Irland, willkommen in Tuam und willkommen bei Transitions. Ich freue mich sehr, Sie alle heute hier zu haben!“, begrüßt Kevin Woulfe. Er ist Werksleiter des Transitions Optical Innovation and Technology Center in Irland, die Gruppe, bestehend aus Fachjournalisten, unabhängigen Augenoptikern und Mitarbeitern von Rupp + Hubrach.

Das Werk in Tuam, einer Stadt etwa 30 Kilometer nordöstlich von Galway, wurde 1994 eröffnet. Ursprünglich war das Werk ausschließlich als Produktionsstätte für die Herstellung von Transitions-Brillengläsern für den europäischen Markt gedacht. In den vergangenen zehn Jahren hat sich seine Funktion jedoch grundlegend gewandelt. Heute dient das Werk neben der reinen Produktion auch als Innovations- und Technologiezentrum.

Über 200 Mitarbeiter sind am Standort Tuam beschäftigt, viele davon in der Forschung und Entwicklung – und nicht nur die Funktion des Werks hat sich bei Transitions in den letzten zehn Jahren verändert; auch das Image des Unternehmens ist deutlich moderner geworden.

Neue Produkte = besseres Image?

Photochrome Gläser gibt es bereits seit den 1960er Jahren. Diese lange Geschichte ist für das relativ junge Unternehmen Transitions Optical jedoch nicht ausschließlich positiv. In Deutschland beispielsweise lag der Marktanteil photochromer Gläser vor Jahrzehnten bei rund 30%, erläutert Laurent Dosseville, der Commercial Director für Europa, den Nahen Osten, Afrika, die Türkei und Russland bei Essilor Transitions.

Heute liegt der Marktanteil in Deutschland im einstelligen Bereich und ist damit vergleichsweise gering. Dies ist wahrscheinlich auf negative Assoziationen zurückzuführen, die Menschen mit den früheren Brillengläsern verbinden – wie etwa die Tatsache, dass sie eine deutliche Gelbtönung hatten. Hierin sehen die Führungskräfte des Unternehmens aber auch eine Chance für die Zukunft: „Damals erinnerte die gelbe Farbe die Menschen an altmodische Produkte. Heute wissen wir, dass jüngere Verbraucher diese Assoziation nicht mehr haben“, erklärt Dosseville.

Das aktuelle Ziel ist es, alle Genres und Altersgruppen von trendigen Gläsern zu überzeugen, die sich schneller an die Lichtbedingungen anpassen als jede bisherige Generation.

Aus diesen Gründen sind Forschung und Entwicklung für das Unternehmen besonders wichtig und Fachbesuchern ist das Fotografieren nicht gestattet, da keine sensiblen Informationen preisgegeben werden dürfen – und sogar die Ray-Ban-Meta-Brillen der Besucher müssen ausnahmsweise draußen bleiben.

Zweiteilige Produktion

Es gibt zwei Produktionslinien vor Ort. Beide Produktionslinien werden für die Massenproduktion genutzt, bei der die Spezialbeschichtungen auf Brillengläser aufgebracht und diese anschließend an die Rezeptschleiferein versandt werden, von wo aus sie wiederum an die Augenoptiker gehen.

Besonders spannend ist hier, dass beide Linien zusätzlich für die Forschung und Entwicklung genutzt werden. Sie dienen dazu, zu testen, ob neue Entwicklungen nahtlos in die Produktion integriert werden können oder Bereiche zu identifizieren, die noch optimiert werden müssen.

„Das Besondere hier ist, dass das F&E-Team täglich mit dem Betriebsteam und dem Ingenieurteam zusammenarbeitet. Das ermöglicht es uns, neue Produkte schneller und besser zu entwickeln“, erklärt der Manager für Kerntechnologien im Werk.

Ein Tropfen Farbe

Aber was unterscheidet diesen Produktionsprozess von der herkömmlichen Brillenglasfertigung? Und was verwandelt ein transparentes Glas in ein photochromes? Auf den ersten Blick macht nur ein einziger Tropfen Beschichtung den Unterschied.

„Das ist der Kern der Transitions-Technologie. Diese Beschichtung ist die photochrome Schicht, die für die Farbe und das dynamische Lichtmanagement sorgt“, erklärt der Core Technology Manager.

Von außen betrachtet sieht der Prozess einfach aus, doch das Produktionsteam überwacht ständig eine Vielzahl von Parametern. Denn genau diese Faktoren sind trivial, um die gewünschte Leistung des photochromen Brillenglases zu erzielen. Weitere Details hierzu dürfen jedoch nicht enthüllt werden.

Um besser zu verstehen, warum dieser kurze Prozessschritt so komplex zu entwickeln ist, begeben wir uns in das Entwicklungslabor.

Das Chemielabor und die Magie hinter Transitions

Wir betreten das Chemielabor und es wird es still, denn die Chemiker hier im Labor arbeiten hochkonzentriert, und die Journalisten werden gebeten, alle Audioaufnahmen zu stoppen. Hier dreht sich alles um die Substanz – die chemische „Magie“ hinter Transitions. Was hier genau erforscht und entwickelt wird, ist streng geheim. 

Im Entwicklungslabor entstehen die Farbstoffe und Moleküle der Zukunft. Denn jeder einzelne Farbstoff, der jemals in den photochromen Brillengläsern verwendet wurde, ist maßgeschneidert. Dies bezieht sich nicht nur auf die endgültigen Farben im Katalog. Das Unternehmen hat bereits Tausende von Farbstoffen entwickelt, die als Teil des umfangreichen Patentportfolios geschützt sind.

Einige Sonderfarben werden exklusiv für bestimmte Marken mit Plano-Gläsern oder sogar nur für eine ganz bestimmte Kollektion entwickelt. In manchen Fällen tüfteln Chemiker jahrelang an der Erarbeitung eines bestimmten Farbstoffs.

Die Kunst des Farbdesigns

Blau + Gelb = Grün – und schon ist die Farbmischung fertig? Leider ist es in der Chemie nicht so einfach. Für Laien mag es zunächst abstrakt klingen, warum die Entwicklung eines bestimmten Farbstoffs so lange dauert. Der Grund liegt in den sehr unterschiedlichen Anforderungen an die chemische Struktur und die Prozesstauglichkeit.

So muss beispielsweise das Absorptionsspektrum stabil sein, und es darf keine unerwünschte Absorption außerhalb bestimmter Wellenlängenbereiche geben. Zudem müssen Farbwiedergabe und Kontrast den Anforderungen entsprechen.

Außerdem müssen die Farbstoffe eine hohe Licht- und Thermostabilität aufweisen, damit sie auch unter UV-Licht und schwankenden Temperaturen usw. über Jahre hinweg stabil bleiben.

Innerhalb der Matrix selbst müssen sich die Farbstoffe gut lösen und verteilen, damit sich beispielsweise keine Streifen bilden. Sie dürfen auch nicht kristallisieren – und chemische Nebenreaktionen, etwa mit der Beschichtung, sind nebenfalls unerwünscht.

Dies sind nur einige der Kriterien, die erfüllt werden müssen. Es gibt noch viele weitere, darunter Anforderungen an die biologische Sicherheit, Materialstandards, die Eignung für den Prozess und vieles mehr.

Das Beste aus beiden Welten

Jeder neue Glastyp hat einen anderen Forschungsschwerpunkt. So wurde beispielsweise „GEN S“ mit dem Fokus auf Schnelligkeit entwickelt, und die Brillengläser sind in acht modischen Farben erhältlich. Hier bestand eine große Herausforderung für die Entwickler darin, sicherzustellen, dass sich die Tönung während der Aktivierungs- und Deaktivierungsphase nicht verändert. Bei „XTRActive“ hingegen liegt der Schwerpunkt auf der Eintönung hinter der Windschutzscheibe.

Eines der neusten Produkte hat die Forscher vor völlig neue Herausforderungen gestellt: das „XTRAactive Polarized“.
Dieses Brillenglas vereint die Funktionen von Photochromie und Polarisation in einem einzigen Produkt. Es ist somit nicht nur selbsttönend, sondern auch polarisierend.

Die Polarisation ist hier dynamisch. Im hellen Zustand wirken die Gläser nicht polarisiert, während sie im getönten Zustand einen Polarisationsgrad von etwa 90% erreichen (basierend auf materialübergreifenden Tests an grauen Gläsern bei 23 °C unter Verwendung der Norm ISO 12312-1). Im Vergleich ­dazu erreichen herkömmliche polarisierte Sonnenbrillengläser einen Polarisationsgrad von 95%.

Anders als üblich wird die Polarisation hier nicht durch eine integrierte Folie erzeugt. Wie genau die dynamische Polarisation stattdessen erreicht wird, bleibt jedoch vorerst ein Firmengeheimnis.

Die Besuchergruppe begibt sich nun in einen Bereich, der etwas weniger forschungsintensiv ist: die Qualitätssicherungs- und Analyselabore.

Von der Entwicklung zur Bewährungsprobe

Die Qualitätssicherung nimmt einen großen Teil der Anlage in Tuam ein. In einem separaten Gebäude werden die Brillengläser einer Vielzahl intensiver Tests unterzogen. Was die Forscher nebenan entwickelt haben, muss sich hier unter simulierten realen Bedingungen bewähren – schließlich sind echte Brillen oft über mehrere Jahre hinweg den unterschiedlichsten Belastungen ausgesetzt.

Dazu gehört die Feststellung, ob die Farbstoffe über einen Zeitraum von Monaten bis Jahren tatsächlich stabil bleiben und wie sie unter verschiedenen Außenbedingungen reagieren. Unter dem Elektronenmikroskop untersuchen die Mitarbeiter die Struktur bis ins kleinste Detail und können selbst minimale Veränderungen direkt beobachten. Das Muster ist hier so einzigartig wie die DNA eines Menschen.

Aber auch mechanisch muss das Brillenglas nun einiges aushalten. Nehmen wir zum Beispiel den Falltest, bei dem eine ziemlich schwere Kugel auf das Brillenglas fallen gelassen wird. Es gibt auch viele andere Geräte und Tests, die Abnutzung durch Staub, Kratzer und Ähnliches simulieren.

Es wird dunkel

Besonders spannend wird es jedoch in einem Raum, in dem Mitarbeiter in einem stark abgedunkelten Raum arbeiten und im Allgemeinen die photochrome Leistung messen. Verschiedene Tests können nur hier im Dunkeln durchgeführt werden, da die Brillengläser zu Beginn klar sein müssen. Dies stellt unter anderem sicher, dass die Messbedingungen immer identisch sind. 

In diesen Laboren werden jedes Jahr Tausende von Brillen­gläsern getestet. 

Das Alter der Gläser wird hier simuliert, ebenso wie ihre Reaktion unter verschiedenen Temperatur-, Feuchtigkeits- und Lichtbedingungen. Darüber hinaus müssen Messungen über einen breiten Wellenlängenbereich hinweg durchgeführt werden. In den Laboren werden konstante Temperaturbedingungen aufrechterhalten.

Aktuelle wissenschaftliche Studien

Als letzter Punkt auf der Tagesordnung – zumindest was den technischen Inhalt betrifft – wurden den Teilnehmern einige aktuelle Studienergebnisse vorgestellt, die von einem Vision Scientist der Transitions Forschungs- und Entwicklungsabteilung präsentiert wurden. Die Kernaussage des Experten wurde schnell deutlich: die speziellen photochromen Brillengläser verbessern die Sehqualität deutlich – und zwar über die reine Sehkorrektur hinaus.

In verschiedenen Studien haben Forscher beispielsweise untersucht, wie sich das Tragen von photochromen Gläsern auf die Blendempfindlichkeit, die Kontrastempfindlichkeit und die allgemeine Lichtexposition auswirkt.

Experten führten Studien unter realen Bedingungen in zwölf Ländern weltweit unter unterschiedlichen klimatischen Bedingungen durch. Mit „Transitions GEN S“-Brillengläsern erlebten die Teilnehmer während durchschnittlich 90% der Zeit, in der sie diese trugen, angenehme Lichtverhältnisse. Bei klaren Brillengläsern traf dies nur auf 30% der Zeit zu.

Andere Studien zeigten, dass Nutzer der selbstönenden Brillengäser deutlich weniger blinzelten und dass sich die Kontrastempfindlichkeit verbesserte, da die Farbrezeptoren beim Tragen von Brillen mit klaren Brillengläsern stärker beansprucht werden. In allen Fällen bezog sich der Vergleich auf klare Brillengläser und nicht auf Sonnenschutzgläser.

Mit diesem Überblick ging die Produktionsführung zu Ende, und die Besucher wandten sich dem weniger technischen Teil des Tages zu. Es erwartete sie eine Bootstour, bei der die Teilnehmer Transitions-Brillengläser unter realen Bedingungen testen konnten.

Aber auch für den Spaß und guten Austausch untereinander war gesorgt: Bei strahlendem Sonnenschein lernten die Fachbesucher, wie man einen klassischen Irish Coffee zubereitet, den sie anschließend an Deck genießen konnten. Ein weiteres Highlight war die irische Tanzvorführung direkt an Bord.

Und natürlich durfte an so einem Tag in Irland auch der ­Besuch des Irish-Pubs am Abend nicht fehlen – nur dass dieser Teil des Abends ausnahmsweise nicht das Geheimnis der Transitions-Entwickler blieb, sondern stattdessen das ­Geheimnis der Reisegruppe.

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So funktionieren Transitions-Brillengläser

Die Brillengläser enthalten im Glasmaterial photochrome Moleküle, die auf UV-Licht reagieren. Trifft diese Strahlung auf das Brillenglas, verändert sich die Molekülstruktur. Im klaren Zustand liegt das Molekül in einer geschlossenen Ringstruktur vor. Diese Struktur absorbiert kaum sichtbares Licht – das Glas ist transparent. Trifft UV-Licht auf das Molekül, liefert es Energie und erzeugt eine offene Ringstruktur (photochemische Reaktion). Licht im sichtbaren Spektrum wird absorbiert, und das Brillenglas verdunkelt sich. Dieser Vorgang ist reversibel. Der Grad der Verdunkelung und die Reaktionsgeschwindigkeit hängen unter anderem von der Molekülchemie, der Materialmatrix und der Temperatur ab.

Die Matrix

Bei der Entwicklung der neuen Transitions GEN-S-Gläser lag ein Schwerpunkt auf der Matrix – dem Trägermaterial des Brillenglasrohlings. Man kann sich dies ganz grob als gesättigten Schwamm vorstellen, in dem die photochromen Farbstoffe suspendiert sind. Die Matrix bestimmt maßgeblich, wie schnell sich das Brillenglas verdunkelt, wie schnell es sich in Innenräumen wieder aufhellt oder wie dunkel das Brillenglas in der Sonne wird.

Damit ein Farbstoff seine Struktur ändern kann, benötigt er ein Mindestmaß an Bewegungsfreiheit, aber auch nicht zu viel. Ist das Material zu hart oder zu dicht, können sich die Partikel nur schwer bewegen. Ist es hingegen zu weich, reagieren sie zwar schnell, sind aber dadurch weniger stabil

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