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NanoLux - mehr Licht mit weniger Energie

Viele alltägliche Dinge in der Wohnung, im Auto oder das Handy benötigen neuartige Lichtquellen, um uns eine kundenfreundliche und sichere Benutzung zu ermöglichen. LEDs (light emitting diodes) haben dabei enorme Zuwächse zu verzeichnen, sind aber für Anwendungen in der Allgemeinbeleuchtung oder im Frontscheinwerfer von Autos noch nicht leistungsstark genug.

Herkömmliche Glühlampen haben einen Wirkungsgrad von nur 5%. Ihr Licht ähnelt aber dem der Sonne, was wir als angenehm empfinden. Ihr Marktanteil ist daher immer noch sehr hoch. Moderne Energiesparlampen haben zwar einen guten Wirkungsgrad, aber ein für den Menschen unangenehmes Licht und eine großvolumige Bauform.

Mit der Nutzung der Nanotechnologie kann jetzt die Lichtausbeute aus Halbleitern drastisch erhöht werden. Moderne Nanotechnologie ermöglicht damit eine Lichtquelle, die die Vorteile konventioneller Lichtquellen erhält. Aus Halbleitermaterial - ähnlich den Chips im Computer - soll Licht effizient und gleichzeitig in einer angenehmen Farbe erzeugt werden können.

Deutsche Unternehmen sind in einer hervorragenden Ausgangssituation, ihre Weltmarktposition für Leuchtmittel durch die Nutzung der Nanotechnologie weiter zu stärken. Für die Hersteller von Leuchtmitteln und die vielen mittelständischen Leuchtenhersteller in Deutschland wird im Erfolgsfall die Marktposition auf dem Weltmarkt verbessert, der allein für Allgemeinbeleuchtung 12 Mrd. € jährlich beträgt und Umsatzsteigerungen von 10 - 15% verzeichnet. Die gute Position der Unternehmen und den sehr guten Zugang zu den Weltmärkten gilt es zu halten und auszubauen. Gegenwärtig sind in diesem Segment 7.000 Beschäftigte tätig.

Voraussetzung ist, dass es gelingt, die weltweit anerkannten Forschungsergebnisse an deutschen Forschungseinrichtungen schnell in die Industrie zu überführen.

Ziele und Maßnahmen

Ziel ist es, mit weißen Leuchtdioden als neuen Lichtquellen einen Wirkungsgrad von über 50% zu erzielen. Zusätzlich soll Licht in Form, Farbe und Helligkeit je nach Bedarf frei wählbar bereitgestellt werden können. Dies ist mit herkömmlichen Leuchtkörpern nicht zu schaffen.

Das Potenzial in Deutschland soll durch die Förderung von interdisziplinären Verbundprojekten unter industrieller Federführung erschlossen werden. Diese Verbundprojekte sollen Unternehmen und Institute entlang der ganzen Wertschöpfungskette - vom Diodenhersteller über den Leuchtmittelhersteller bis hin zum Anwender - einbeziehen. Die Vernetzung der Verbünde im Sinne einer Gesamtstrategie ist vorgesehen. Konkrete Forschungs- und Entwicklungsschwerpunkte sind die Steigerung der Effizienz der Leuchtdioden durch Verbesserungen in der Epitaxie - also im Aufwachsen der Halbleiterschichten bei der Chipproduktion -, einer Nanostrukturierung der Chips und die Erforschung von effizienten Leuchtstoffen für die Generierung von Weißlicht.

Potenzielle Mitwirkende an Verbundprojekten sind LED-Leuchtmittelhersteller, Automobilhersteller bzw. -zulieferer, Anwender und Forschungsinstitute.