Aus dem Themenbereich Hightech-Strategie

Der Nano-Effekt

Aktionsplan Nanotechnologie 2015

Nanotechnologie hat das Potenzial, wichtige technologische Lösungsbeiträge zu den großen gesellschaftlichen Herausforderungen wie beispielsweise der Energieversorgung zu leisten. Durch den Einsatz nanostrukturierter Materialien wird es deutliche Fortschritte bei der modernen Gebäudetechnik oder im Hinblick auf energiesparende Beleuchtungstechnologien geben. Sie werden Möglichkeiten für verbessertes Recycling oder sogar deren Ersatz bieten können. Und auch bei der medizinischen Versorgung unserer älter werdenden Gesellschaft werden Nanomaterialien unverzichtbar sein. Mit dem Aktionsplan Nanotechnologie 2015 der Bundesregierung liegt nun ein integriertes Konzept vor, Nanotechnologie zu nutzen, ohne Mensch und Umwelt zu gefährden.

Es ist das klar definierte Ziel der Hightech-Strategie für Deutschland, die Wertschöpfungspotenziale der Schlüsseltechnologien, also auch der Nanotechnologie, zu nutzen, um nicht zuletzt den TechnologieStandort Deutschland zu sichern und zu stärken. Um die Anwendungen der Nanotechnologie für Deutschland nutzen zu können, müssen aber zugleich die Auswirkungen der Nanotechnologie auf Mensch und Umwelt erforscht und mit der Öffentlichkeit diskutiert werden.

In diesem Spannungsfeld bewegt sich der Aktionsplan Nanotechnologie 2015.

Die Ziele des Aktionsplans 2015 sind:

• Nanotechnologie sicher und nachhaltig zu gestalten,
• die Potenziale der Nanotechnologie in Bildung und Forschung zu nutzen,
• mit Nanotechnologie zu Wachstum und Innovation in Deutschland beizutragen,
• die Möglichkeiten der Nanotechnologie für die Gesundheit zu nutzen,
• die Beiträge der Nanotechnologie zu Umwelt-, Klimaschutz und zur Sicherung der Energieversorgung zu realisieren,
• mit Nanotechnologie zu umweltfreundlicher und energiesparender Mobilität zu kommen,
• die Möglichkeiten der Nanotechnologie für eine nachhaltige Landwirtschaft und zur Sicherung der Ernährung zu nutzen.

Aus diesen Zielen leiten sich sechs Aktionsfelder ab:

• Forschung fördern und Technologietransfer intensivieren;
• die Wettbewerbsfähigkeit am Standort Deutschland sichern;
• die Risiken der Nanotechnologie erkennen, um so für einen sicheren und verantwortlichen Umgang sorgen zu können,
• die Rahmenbedingungen verbessern.
• die Kommunikation intensivieren und auch weiterhin mit der Öffentlichkeit Dialoge führen und
• die deutsche Spitzenposition durch internationale Kooperation ausbauen.

Hintergrund

Nanotechnologie beschäftigt sich mit der Forschung und Konstruktion in sehr kleinen Strukturen: ein Nanometer (nm) entspricht einem millionstel Millimeter. Nano (griech: Zwerg) umfasst Forschungsgebiete aus der belebten und unbelebten Natur. Anwendungen entstehen in der Energietechnik (Brennstoff- und Solarzellen), in der Umwelttechnik (Materialkreisläufe und Entsorgung) oder in der Informationstechnik (neue Speicher und Prozessoren) aber auch im Gesundheitsbereich. Nanotechnologie ist ein Oberbegriff für unterschiedlichste Arten der Analyse und Bearbeitung von Materialien, denen eines gemeinsam ist: Ihre Größendimension beträgt ein bis einhundert Nanometer (ein Nanometer ist ein millionstel Millimeter). Die Nanotechnologie nutzt die besonderen Eigenschaften, die für viele Nanostrukturen charakteristisch sind. Die mechanischen, optischen, magnetischen, elektrischen und chemischen Eigenschaften dieser kleinsten Strukturen hängen nicht allein von der Art des Ausgangsmaterials ab, sondern in besonderer Weise von ihrer Größe und Gestalt. Das heißt, dass Nanomaterialien mit gleicher Zusammensetzung aber unterschiedlicher Morphologie sich völlig anders verhalten können. Voraussetzung für die Nanotechnologie ist die Entdeckung der Arbeitsmöglichkeiten mit einzelnen Bausteinen der Materie sowie das damit zunehmende Verständnis der Selbstorganisation dieser Bausteine. So gesehen ist Nanotechnologie Ergebnis der natürlichen Evolution wissenschaftlichen Handelns, da das Verständnis und gezielte Manipulation kleinster Strukturen ein vergleichsweise junges Feld ist.

Die Nanotechnologie erarbeitet z.B. die Grundlagen für immer kleinere Datenspeicher mit immer größerer Speicherkapazität für hochwirksame Filter zur Abwasseraufbereitung, für photovoltaische Fenster, für Werkstoffe, aus denen sich in der Automobilindustrie ultraleichte Motoren und Karosserieteile fertigen lassen, oder für künstliche Gelenke, die durch organische Nanooberflächen für den menschlichen Körper verträglicher sind. Aufgrund der Vielseitigkeit dieser faszinierenden Querschnittstechnologie ist es unmöglich, hier alle Anwendungsbereiche aufzuzählen. Ein Anstieg der Nutzung von Nanotechnologie ist in immer mehr Bereichen zu beobachten.

Ausgangslage

Die industrielle Eroberung der Nanometer-Dimension hat bereits eingesetzt. Ähnlich wie in der Informationstechnik geht die Erforschung der physikalischen Grundlagen und die Entwicklung und Markteinführung erster Produkte Hand in Hand. In der Elektronik gehört die nanoskalige Strukturierung bei der Chipherstellung oder bei der Entwicklung neuer Festplatten für Computer schon heute zum Handwerk. Aber auch für viele andere in Deutschland wichtige Industriebranchen wie Chemie, Pharma, Automobilbau, Informationstechnik oder Optik hängt die künftige Wettbewerbsfähigkeit ihrer Produkte von der Erschließung des Nanokosmos ab. Die künftigen Fortschritte der Nanotechnologie sind entscheidend für die weitere Entwicklung dieser Industriesektoren.

Durch Forschungsförderung zur Spitzenposition

Durch die Forschungspolitik der EU und des BMBF nimmt heute nicht nur die Forschung in der Nanowissenschaft international einen der vordersten Plätze ein. Auch die auf Nanotechnologie-Produkte ausgerichteten Firmen haben an Anzahl und Renommee deutlich zugelegt. Grob geschätzt besitzen die USA und Europa etwa gleich viele Unternehmen mit Bezug zur Nanotechnologie. Etwa die Hälfte der in Europa ansässigen Firmen stammt aus Deutschland. Auf dem Gebiet der Nanotechnologie ist die Bundesrepublik dadurch die Nummer 1 in Europa.

Einen wesentlichen Beitrag dazu leistete die konsequente Förderpolitik. Mit rund 440 Millionen Euro an öffentlichen Fördermitteln steht Deutschland dabei in Europa an der Spitze. Das BMBF hat Projekte zur Nanotechnologie seit Anfang der 90er Jahre gefördert. Seit 1998 wurden allein die im Rahmen der Projektförderung des BMBF bereitgestellten Fördermittel für Nanotechnologie vervierfacht. Als unterstützende Infrastruktur wurden parallel dazu Kompetenzzentren aufgebaut. Die Anstrengungen des BMBF für die Nanotechnologie sollen nochmals deutlich gesteigert werden, damit wir unsere Chancen schneller und nachhaltiger nutzen können als die Konkurrenz.

Aus dieser guten Position heraus kommt es darauf an, die Weichen für die künftige Entwicklung richtig zu stellen und vor allem die Anwendungspotenziale für den Wirtschaftsstandort Deutschland zu erschliessen. Die Innovationsinitiative "Nanotechnologie erobert Märkte" zielt darauf ab, die in den einzelnen Fachgebieten geförderten Aspekte der Nanotechnologie zu einer nationalen Gesamtstrategie zu bündeln.

• 

  Aus dem Themenbereich Hightech-Strategie

  Nanotechnologie-Potentiale für die Produktion nutzen

  Die Investitionsgüterindustrie mit ihren Maschinen, Anlagen und Dienstleistungen soll mit Hilfe von Forschung und Innovation weltweit die Nummer Eins als Lieferant von Produktivität bleiben. Der Förderschwerpunkt "Nano geht in die Produktion" hat hierzu einen wesentlichen Beitrag geleistet. Den beteiligten Industriepartnern wurden Anwendungspotentiale der Nanotechnologien erschlossen, indem neue, industrietaugliche Verfahren und Ausrüstungen entwickelt wurden, mit denen innovative, leistungsfähigere Produkte prozesssicher und wirtschaftlich in Deutschland hergestellt werden können.
  mehr (URL: http://www.bmbf.de/de/6666.php)
   
  
• 

  Aus dem Themenbereich Hightech-Strategie

  nanoTruck - das rollende Informationszentrum zur Nanotechnologie

  nanoTruck, die neue Informationskampagne zur Nanotechnologie des Bundesministeriums für Bildung und Forschung startet zu einer mehrjährigen Reise durch Deutschland. Sie informiert die Öffentlichkeit über wissenschaftliche Grundlagen und Einsatzfelder der Nanotechnologie. Außerdem schafft sie Raum für Diskussion und Informationsaustausch. Der nanoTruck kommt auch zu Ihnen! Fragen Sie ihn jetzt an für einen kostenfreien Besuch in Ihrer Stadt.
  mehr (URL: http://www.bmbf.de/de/12180.php)
   
  
• 

  Aus dem Themenbereich Forschung

  NanoLux - mehr Licht mit weniger Energie

  Allein die Beleuchtung macht heute ca. 8% am gesamten Energieverbrauch in Deutschland aus. Der Bedarf nach künstlichen Lichtquellen nimmt noch zu. Das macht die Entwicklung energiesparender Beleuchtungen besonders wichtig.
  mehr (URL: http://www.bmbf.de/de/338.php)
   
  

• Aus dem Themenbereich Forschung

  Förderinformation Nanotechnologie

  Auf der Grundlage des Rahmenkonzepts "Nanotechnologie erobert Märkte" werden Forschungsvorhaben der Verbundförderung unter maßgeblicher Beteiligung von Unternehmen (insbesondere KMU) gefördert, die geeignet sind, innovative Produkte und Verfahren unter Einsatz von Nanotechnologien zu fördern.
  mehr (URL: http://www.bmbf.de/de/5714.php)