Aus dem Themenbereich Hightech-Strategie

Nanotechnologie - eine Zukunftstechnologie mit Visionen

Nanotechnologie gilt als Zukunftstechnologie schlechthin. Statt "immer höher, immer weiter" lautet ihr Motto "immer kleiner, immer schneller, immer effizienter". Die Nanotechnologie nutzt (neuartige) Effekte allerkleinster Strukturen im Bereich weniger Nanometer, was weit mehr ist, als nur gleiche Funktionalitäten auf kleinerem Raum zu realisieren! Die Anwendungsmöglichkeiten dieser Technologie sind immens. Die künftigen Fortschritte der Nanotechnologie entscheiden mit über die weitere Entwicklung zukunftsträchtiger Branchen. Das Bundesforschungsministerium hat hierzu die "Nano-Initiative - Aktionsplan 2010" vorgestellt.

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.

Nano-Initiative - Aktionsplan 2010

Aufgrund der unbestreitbaren Relevanz der Nanotechnologie für die aktuelle und zukünftige Forschung und deren Umsetzung in Produkte der Hochtechnologie hat die Bundesregierung nach der strategischen Neuausrichtung der Forschung im Jahr 2002 im Jahr 2006 einen erweiterten Aktionsrahmen vorgelegt, in dem Erforschung und Verbreitung der Nanotechnologie gebündelt sind.

Die "Nano-Initiative - Aktionsplan 2010" schuf erstmals einen einheitlichen und ressortübergreifenden Aktionsrahmen. In Abstimmung des BMBF mit den Bundesministerien für Arbeit und Soziales (BMAS), Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU), Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV), Verteidigung (BMVg), Gesundheit (BMG), und Wirtschaft und Technologie (BMWi) wurden die Voraussetzungen geschaffen um

• die Umsetzung nanotechnologischer Forschungsergebnisse in vielfältige Innovationen zu beschleunigen und weitere Branchen und Unternehmen an die Nanotechnologie heranzuführen. Dazu muss Nanotechnologie aus den Laboren in die Unternehmen geholt werden. Als Mittel dazu initiieren unter anderem BMBF und BMWi Branchendialoge zur Information über die Nutzungsmöglichkeiten der Nanotechnologie in neun Industriezweigen, fördern neue Leitinnovationen, und unterstützen KMU bei der Nutzung von Nanotrechnologie.
• durch eine frühzeitige Abstimmung der verschiedenen Politikfelder Innovationshemmnisse zu beseitigen und Rahmenbedingungen verbessern. Dazu wird unter anderem die Arbeit der beteiligten Ressorts besser abgestimmt, Nachwuchs gefördert, und die Normung unterstützt.
• einen intensiven Dialog mit der Öffentlichkeit über Chancen der Nanotechnologie, einschließlich einer Risikobetrachtung, zu führen. Dazu werden unter anderem die Auswirkungen auf Gesundheit und Umwelt untersucht, eine gemeinsame Strategie gegen Umweltrisiken von unlöslichen Nanopartikeln entwickelt und moderne Mittel zur Information und Beteiligung der Öffentlichkeit ausgebaut. 

Zur Erschließung der Markt- und Beschäftigungspotenziale im Bereich der Nanotechnologie wurden bislang vier Leitinnovationen gefördert. Weitere Leitinnovationen werden in der "Nano-Initiative" benannt, die für die folgenden Jahre fortgeschrieben wird.

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  Aus dem Themenbereich Hightech-Strategie

  Nano geht in die Produktion

  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" leistet einen entscheidenden Beitrag, um Anwendungspotentiale der Nanotechnologien für neue, technologietaugliche Verfahren und Ausrüstungen zu erschließen, mit denen neuartige, leistungsfähigere Produkte prozesssicher und wirtschaftlich in Deutschland hergestellt werden können.
  mehr (URL: http://www.bmbf.de/de/6666.php)
   
  
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  Aus dem Themenbereich Hightech-Strategie

  6. April 2006 - 30. Juni 2006

  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)
   
  
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  Aus dem Themenbereich Hightech-Strategie

  NanoMobil

  Kompetenz in Sachen Nanotechnologie gehört im Automobilbau der Zukunft zu den Kernkompetenzen, die zum Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit unbedingt erforderlich sind. Mit der Leitinnovation NanoMobil sollen nanotechnologische Effekte für mehr Umweltverträglichkeit, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit im Automobilbereich nutzbar gemacht werden.
  mehr (URL: http://www.bmbf.de/de/1846.php)
   
  
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  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)
   
  
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  Aus dem Themenbereich Hightech-Strategie

  NanoforLife - Nanotechnologien für die Gesundheit

  Der Einsatz von Nanotechnologien in der Medizin ermöglicht einen neuartigen und wirkungsvollen Beitrag für die Gesundheitsversorgung. Nanopartikel bieten neue Lösungswege, um Krankheiten früher zu diagnostizieren und Medikamente an den Ort ihrer Wirkung zu bringen. Durch Oberflächen aus Nanostrukturen lassen sich Medizinprodukte verträglicher machen. Mit der Leitinnovation "NanoforLife" soll in Forschungs- und Entwicklungsprojekten der Einsatz von Nanotechnologien und Nanomaterialforschung bei Wirkstofftransport, Implantat- und Regenerativmedizin sowie In-vivo-Diagnostik gefördert werden.
  mehr (URL: http://www.bmbf.de/de/5063.php)
   
  
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  Aus dem Themenbereich Ministerium

  Technologieanalyse: Potentiale der Nanotechnologie

  Die Nanotechnologie ist eine der wichtigsten Zukunftstechnologien. Zwischen 50.000 und 100.000 Arbeitsplätze hängen in Deutschland heute direkt oder indirekt von der Nanotechnologie ab. Es wird erwartet, dass bis zum Jahr 2015 fast jeder Industriebereich durch Nanotechnologie beeinflusst wird. In drei ITA-Studien wurden besonders wichtige Bereiche der Nanotechnologie untersucht.
  mehr (URL: http://www.bmbf.de/de/4877.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)