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02.02.2010 - 16.04.2010

Bekanntmachung

des Bundesministeriums für Bildung und Forschung von Richtlinien über die Förderung zum Themenfeld "Quantenkommunikation" im Rahmen des Förderprogramms "IKT 2020"

vom 15.01.2010

Mit dieser Fördermaßnahme verfolgt das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) das Ziel, die wissenschaftlichen Grundlagen für inhärent sichere Datenübertragung in zukünftigen Telekommunikationsnetzen zu schaffen.

Die Förderinitiative soll es Forschungseinrichtungen und Unternehmen ermöglichen, die enormen Herausforderungen bei der Entwicklung essentieller Komponenten in abhörsicheren Telekommunikationsverbindungen auf der Basis der Quantenkryptografie zu meistern.

1. Zuwendungszweck, Rechtsgrundlage

1.1 Hintergrund und Ziel der Maßnahme

Hintergrund

Der Zugang zu moderner und sicherer Informations- und Kommunikationstechnik ist ein entscheidender Faktor für die Verwirklichung des Ziels der EU, zum weltweit führenden wissensgestützten Wirtschaftsraum zu werden. Um die Sicherheit auch langfristig zu gewährleisten, ist daher die Erforschung neuer Ansätze für inhärent sichere Datenübertragung ein wichtiges Ziel im Rahmen der Hightech-Strategie der Bundesregierung.

Durch die steigende Zahl unautorisierter Zugriffe und Manipulation von Daten in Kommunikationsnetzen wird ein wachsender Schaden sowohl für Einzelne als auch für die Gesellschaft verursacht. Durch die zunehmende Nutzung des Internets in der Wirtschaft und Gesellschaft entsteht zudem ein wachsendes Bedrohungspotential durch kriminelle und terroristische Zugriffe, dem nur durch die Entwicklung neuer sicherer Technologien zu begegnen ist.
Bisherige Sicherheitstechnologien in der Kommunikation setzen im Wesentlichen darauf, unberechtigte Zugriffe immer mehr zu erschweren. Im Gegensatz dazu sind in der Quantenkommunikation das unbemerkte Abhören von Nachrichten sowie der unbefugte Zugang zu geschützten Informationen inhärent aus grundlegenden physikalischen Gründen nicht mehr möglich.

Während der letzten Jahre wurden auf dem Gebiet der Quantenkommunikation eine Reihe von Prinzipdemonstrationen durchgeführt, durch die das hohe Potential der Technologie eindeutig unterstrichen wurde. Erste Verbindungen auf Basis der Quantenkommunikation sind bereits in Erprobung. Ende – zu – Ende - Verbindungen über kürzere Distanzen wurden bereits erfolgreich demonstriert. Um eine Übertragung über große und in der Realität immer nicht-ideale Strecken zu ermöglichen, muss jedoch die Quanteninformation nach einer gewissen Übertragungsdistanz wieder so wiederhergestellt bzw. weitergereicht werden, dass die weitere Übermittlung verlässlich möglich wird.
Weltweit werden derzeit erhebliche Anstrengungen unternommen, um die technischen Voraussetzungen zu schaffen, mittels derer die Anforderungen an Quantenkommunikation erfüllt werden können. Die entscheidende bisher fehlende Komponente ist dabei der Quantenrepeater. Dieses Bauelement regeneriert die übertragenden Quanteninformationen, ohne dass dabei unbemerkt Informationen ausgelesen werden können. Dadurch ist die absolut sichere Übertragung der Information über alle praktisch relevanten Entfernungen möglich. In quantenoptischen Netzen ist damit die Sicherheit der Informationsübertragung nach gegenwärtigem Kenntnisstand maximal. Der Quantenrepeater ist gleichzeitig ein Modellsystem, aus dem sich wichtige Erkenntnisse für einen zukünftigen Quantencomputer ableiten lassen. Damit in Zukunft ein Quantenrepeater realisierbar wird, sind in einem ersten Schritt wissenschaftliche Grundlagen zu legen. Dies ist Gegenstand der Fördermaßnahme.

Vor diesem Hintergrund hat das BMBF im Rahmen des Förderprogramms "IKT 2020"(www.bmbf.de/pub/ikt2020.pdf) den vorliegenden Förderschwerpunkt zu Quantenkommunikation in zukünftigen Telekommunikationsnetzen initiiert.

Ziel der Maßnahme

Das BMBF unterstützt mit der Fördermaßnahme "Quantenkommunikation" Unternehmen, Forschungseinrichtungen und Hochschulen bei der Erforschung und Entwicklung von Komponenten und Konzepten für quantenoptische Systeme der Zukunft. Die Teilnehmer sollen durch die Förderung in die Lage versetzt werden, die erheblichen wissenschaftlichen Herausforderungen bei der Realisierung von Quantenrepeatern zu meistern.  Langfristig soll die Fördermaßnahme die Voraussetzungen schaffen, damit Unternehmen in Deutschland vom Anwendungspotenzial der Quantenkommunikation profitieren können.
Die Fördermaßnahme zielt auf Innovation und Wachstum in Deutschland. Daher kommt der Verwertung der Projektergebnisse in Deutschland eine besondere Bedeutung zu. Da Innovations- und Beschäftigungsimpulse gerade auch von Unternehmensgründungen ausgehen, sind solche Gründungen im Anschluss an die Projektförderung des BMBF erwünscht. Unterstützung bietet hier der High-Tech-Gründerfonds der Bundesregierung. Weitere Informationen finden sich unter (www.high-tech-gruenderfonds.de).

1.2 Rechtsgrundlage

Vorhaben können nach Maßgabe dieser Richtlinien, der BMBF-Standardrichtlinien für Zuwendungen auf Ausgaben- bzw. Kostenbasis und der Verwaltungsvorschriften zu § 44 Bundeshaushaltsordnung (BHO) durch Zuwendungen gefördert werden. Ein Rechtsanspruch auf Gewährung einer Zuwendung besteht nicht. Der Zuwendungsgeber entscheidet auf Grund seines pflichtgemäßen Ermessens im Rahmen der verfügbaren Haushaltsmittel.

2 Gegenstand der Förderung

Im Rahmen der zu fördernden Projekte sollen Arbeiten im Hinblick auf die wissenschaftlich-technischen Grundlagen für Quantenrepeater (Knoten- und Weiterleitungspunkte in der Quantenkommunikation) durchgeführt sowie Konzepte für Quantennetzwerke erarbeitet werden.

Die Ziele bestehen in der Entwicklung und quantitativen Bewertung neuer Architekturen von Quantenrepeatern, der technischen Realisierung von Schlüsselbausteinen für Quantenrepeater sowie in theoretischen Untersuchungen zum Einsatz der Quantenreapeater in komplexen Telekommunikationsnetzen einschließlich geeigneter Protokolle. Die Ansätze sollen im Hinblick auf die geforderte Zuverlässigkeit und Datenrate in realen Netzen skalierbar sein. Bei den Konzepten für die physikalische Realisierung muss dargestellt werden, dass eine spätere wirtschaftliche Umsetzung prinzipiell möglich ist.

Aktivitäten zur Abstimmung mit relevanten Partnern oder Projekten in anderen EU-Mitgliedsstaaten im Rahmen der zu fördernden Vorhaben werden ausdrücklich unterstützt. Aus dem demselben Grund ist zudem geplant, auf der Grundlage der zu erwartenden Ergebnisse die Forschungsarbeiten ab 2012 ff. im Rahmen einer weiteren Bekanntmachung zur Quantenkommunikation mit Forschungspartnern auf europäischer Ebene fortzuführen. Dort sollen dann nachfolgende innovatorische Schritte zu Komponenten und Systemen, u. a. im Hinblick auf eine Vorbereitung der Standardisierung, gemeinsam mit europäischen Partnern durchgeführt werden.

Die Lösungsvorschläge sollen das Potential zum evolutionären Netzausbau (Skalierung) aufweisen. Die Projekte sollen überdies auf einheitliche Standards für Protokolle und Komponenten abzielen, die international, mindestens aber auf europäischer Ebene, tragfähig sind.

Gefördert werden experimentelle Arbeiten, die die Grundlagen für Schlüsselbausteine für Quantenrepeater legen. Auch theoretische Ansätze, sofern sie in enger Zusammenarbeit mit den experimentellen Vorhaben erfolgen oder Systembetrachungen zum Gegenstand haben, können gefördert werden. Die Schlüsselbausteine für Quantenrepeater müssen auf der Basis der Repeaterarchitektur konzipiert werden und im Hinblick auf die folgenden Anforderungen ausgelegt sein:

  • Speicherung der Quantenzustände:
    Verbesserung der Übereinstimmung (Fidelity) zwischen Eingangs- und Ausgangszuständen auf über 90 %
  • Verschränkungsreinigung:
    Quantenlogische Gatter für die Reinigung der Verschränkung zwischen zwei Qubits; Verfahren zur Kompensation oder Unterdrückung von Störungen
  • Konversion zwischen Qubits:
    Konversion zwischen photonischen Qubits und stationären Qubits
  • Skalierbare Quantenrepeater-Architekturen:
    Erforderliche Ressourcen als Funktion der Qbit-Transmissionsraten; Geeignete Kommunikationsprotokolle und ihre Umsetzung; Adressierbare Quantenregister für bis zu 10 Qubits; Transfer von Quanteninformation im Repeater
  • Quantifizierung der Effizienz und Verlässlichkeit

Für die Realisierung der Komponenten sollen mikroskopisch kontrollierte Systeme wie Atome, Ionen oder Halbleiterstrukturen eingesetzt werden. Es können aber auch andere aussichtsreiche Technologien und hybride Systeme zur Förderung zugelassen werden. Besonderes Augenmerk soll auf die Verwendung neuer Materialien mit vielversprechenden Kohärenzeigenschaften wie z.B. Graphen sowie von Farbzentren in Diamant gelegt werden.
Neben den Konzepten und Basiskomponenten für Quantenrepeater sind auch theoretische Untersuchungen zur Einbettung der Repeater in komplexe Netzarchitekturen Gegenstand der Förderung. Mögliche Forschungsthemen sind u. a.:

  • Architekturen und Protokolle für Quantennetzwerke mit Verzweigungen
  • Untersuchung der Kanalkapazität von Quantenkanälen
  • Robustheit von Quanten-Kommunikations-Protokollen in Bezug auf physikalisch relevante Fehler und Verluste

Förderfähig im Rahmen dieser Bekanntmachung sind grundlegende, anwendungsorientierte Forschungsarbeiten des vorwettbewerblichen Bereichs, die durch ein hohes wissenschaftlich-technisches Risiko gekennzeichnet sind.
Die Funktionsfähigkeit praktikabler Konzepte im Bereich der Komponenten für Quantenrepeater ist durch Demonstratoren nachzuweisen.
Synergien zu bereits geförderten Forschungsvorhaben sind erwünscht und sollten ggf. in den Projektskizzen dargestellt werden.

3 Zuwendungsempfänger

Antragsberechtigt sind Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft (mit Sitz und Ergebnisverwertung in Deutschland), Hochschulen und außeruniversitäre Forschungseinrichtungen.
Forschungseinrichtungen, die gemeinsam von Bund und Ländern grundfinanziert werden, kann nur unter bestimmten Voraussetzungen eine Projektförderung bewilligt werden.
Das BMBF ist bestrebt, den Anteil der Fachhochschulen in der Forschungsförderung zu erhöhen. Fachhochschulen sind deshalb besonders aufgefordert, sich an den Verbundprojekten zu beteiligen.

4 Zuwendungsvoraussetzungen

Die Förderung zielt ab auf wissenschaftliche Verbundprojekte mit der Perspektive späterer Forschung und Entwicklung zu Produkten und/oder Verfahren. In begründeten Einzelfällen sind auch Einzelprojekte möglich. Die Beteiligung von Unternehmen ist ausdrücklich erwünscht.

Antragsteller sollen sich - auch im eigenen Interesse - im Umfeld des national beabsichtigten Vorhabens mit dem EU-Forschungsrahmenprogramm vertraut machen. Sie sollen prüfen, ob das beabsichtigte Vorhaben spezifische europäische Komponenten aufweist und damit eine ausschließliche EU-Förderung möglich ist. Weiterhin ist zu prüfen, inwieweit im Umfeld des national beabsichtigten Vorhabens ergänzend ein Förderantrag bei der EU gestellt werden kann. Das Ergebnis der Prüfungen soll im nationalen Förderantrag kurz dargestellt werden.

Die Partner eines Verbundprojekts haben ihre Zusammenarbeit in einer Kooperationsvereinbarung zu regeln. Vor der Förderentscheidung muss eine grundsätzliche Übereinkunft über bestimmte vom BMBF vorgegebene Kriterien nachgewiesen werden. Einzelheiten können dem BMBF-Merkblatt - Vordruck 0110 - (http://www.kp.dlr.de/profi/easy/formular.html) entnommen werden.

5 Art und Umfang, Höhe der Zuwendungen

Die Zuwendungen können im Wege der Projektförderung als nicht rückzahlbare Zuschüsse gewährt werden.

Bemessungsgrundlage für Zuwendungen an Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft sind die zuwendungsfähigen projektbezogenen Kosten, die in der Regel - je nach Anwendungsnähe des Vorhabens - bis zu 50% anteilfinanziert werden können. Nach BMBF-Grundsätzen wird eine angemessene Eigenbeteiligung – grundsätzlich mindestens 50% der entstehenden zuwendungsfähigen Kosten – vorausgesetzt.

Bemessungsgrundlage für Hochschulen, Forschungs- und Wissenschaftseinrichtungen und vergleichbare Institutionen sind die zuwendungsfähigen projektbezogenen Ausgaben (bei Helmholtz-Zentren und der Fraunhofer-Gesellschaft - FhG - die zuwendungsfähigen projektbezogenen Kosten), die individuell bis zu 100% gefördert werden können.

Die Bemessung der jeweiligen Förderquote wird den Gemeinschaftsrahmen der EU-Kommission für staatliche FuE-Beihilfen berücksichtigen. Dieser Gemeinschaftsrahmen lässt für Verbundprojekte von Antragsstellern kleiner und mittlerer Unternehmen (KMU) eine differenzierte Regelung für Aufschläge zu, die ggf. zu einer höheren Förderquote führen kann.

6 Sonstige Zuwendungsbestimmungen

Bestandteil eines Zuwendungsbescheides auf Kostenbasis werden grundsätzlich die Nebenbestimmungen für Zuwendungen auf Kostenbasis des BMBF an Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft für FuE-Vorhaben (NKBF98).

Bestandteil eines Zuwendungsbescheides auf Ausgabenbasis werden die Allgemeinen Nebenbestimmungen für Zuwendungen zur Projektförderung (ANBest-P) und die Besonderen Nebenbestimmungen für Zuwendungen des BMBF zur Projektförderung auf Ausgabenbasis (BNBest-BMBF98).

7 Verfahren

7.1 Einschaltung eines Projektträgers und Anforderung von Unterlagen

Mit der Abwicklung der Fördermaßnahme hat das BMBF den Projektträger Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) e. V., Kommunikationstechnik (AE 72) beauftragt.

Die Projektskizzen sind einzureichen beim Projektträger:
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) e. V.,
Kommunikationstechnik (AE 72)
Linder Höhe
51170 Köln

Ansprechpartner ist:
Dr. Christoph Peschke
Tel.: 02203 / 601 - 3330
Fax: 02203 / 601 - 2866
E-Mail: christoph.peschke@dlr.de

Vordrucke für Förderanträge, Richtlinien, Merkblätter, Hinweise und Nebenbestimmungen können unter der Internetadresse http://www.kp.dlr.de/profi/easy/formular.html abgerufen oder unmittelbar beim Projektträger angefordert werden.

Zur Erstellung von Projektskizzen und förmlichen Förderanträgen (s. unter Nrn. 7.2.1 und 7.2.2) wird die Nutzung des elektronischen Antragssystems "easy" dringend empfohlen (http://www.kp.dlr.de/profi/easy/bmbf).

7.2 Zweistufiges Förderverfahren

Das Förderverfahren ist zweistufig angelegt.

7.2.1 Vorlage und Auswahl von Projektskizzen

In der ersten Verfahrensstufe sind dem beauftragten Projektträger des BMBF bis spätestens zum 16.04.2010 zunächst Projektskizzen vorzulegen. Die Skizzen sind in schriftlicher Form auf dem Postweg und in elektronischer Form unter Nutzung von "easy - Skizze" - vorzulegen.

Bei Verbundprojekten ist eine gemeinsame Skizze durch den Verbundkoordinator vorzulegen.

Die Vorlagefrist gilt nicht als Ausschlussfrist. Verspätet eingehende Projektskizzen können aber möglicherweise nicht mehr berücksichtigt werden.

Projektskizzen müssen einen konkreten Bezug zu den Kriterien dieser Bekanntmachung aufweisen und alle wesentlichen Aussagen zur Beurteilung und Bewertung enthalten. Sie sollen nicht mehr als 20 Seiten umfassen. Projektskizzen sind unterschrieben direkt an die postalische Adresse des beauftragten Projektträgers zu senden und parallel in elektronischer Form an die o. g. E-Mail-Adresse zu schicken.

Den Projektskizzen ist eine Darstellung mit folgender Gliederung beizufügen:

  1. Deckblatt mit Projektbezeichnung, Postanschrift, Telefon und E-Mail des Einsenders sowie den Angaben zu Gesamtkosten und Laufzeit
  2. Ziele
    • Gesamtziel des Vorhabens, Zusammenfassung des Projektvorschlages
    • Wissenschaftliche und technische Arbeitsziele, angestrebte Innovationen
    • Projektkonsortium: Projektkoordinator, Informationen zu beteiligten Unternehmen und Einrichtungen einschließlich Kontaktadressen, Verteilung der Rollen
  3. Stand der Wissenschaft und Technik sowie eigene Arbeiten
    • Stand von Wissenschaft und Technik
    • Bestehende Schutzrechte (eigene und Dritter)
    • einschlägige Vorarbeiten der Verbundpartner
  4. Arbeitsplan
    Ausführliche Beschreibung der Arbeiten der Verbundpartner (ggf. incl. Unterauftragnehmer), Arbeitsteilung im Verbund,  Zusammenarbeit mit Dritten,  einschließlich aller projektrelevanten wissenschaftlichen und technischen Problemstellungen sowie der Lösungsansätze.
  5. Verwertungsplan
    Wissenschaftliche, technische und wirtschaftliche Ergebnisverwertung durch die beteiligten Partner,
  6. Netzplan
    Arbeitspakete, Übergabepunkte, Meilensteine und Verwertungsentscheidungen, aufgetragen über der Zeit
  7. Kosten- und Finanzierungsplan
    Überschlägige Abschätzung von Gesamtkosten und Förderbedarf, einzeln nach Verbundpartner, Notwendigkeit der Zuwendung
  8. Kurzdarstellung der beteiligten Projektpartner

Aus der Vorlage einer Projektskizze kann kein Rechtsanspruch auf eine Förderung abgeleitet werden.

Es steht den Antragstellern frei, weitere Punkte anzufügen, die ihrer Auffassung nach für eine Beurteilung ihres Vorschlages von Bedeutung sind. Eine förmliche Kooperationsvereinbarung ist für die erste Phase (Projektskizze) noch nicht erforderlich, jedoch sollten die Partner die Voraussetzungen dafür schaffen, bei Aufforderung zur förmlichen Antragstellung (2. Phase, s. 7.2.2) eine förmliche Kooperationsvereinbarung zeitnah zum Projektbeginn (s. 4) treffen zu können. Verbundpartner, deren Vorhaben von Industriepartnern mitfinanziert werden, müssen die Höhe der vorgesehenen Drittmittel angeben.

Die eingegangenen Projektskizzen werden nach folgenden Kriterien bewertet:

  • Fachlicher Bezug zur Förderbekanntmachung,
  • Innovationsgehalt und Attraktivität des wissenschaftlich-technischen Lösungsansatzes im internationalen Vergleich,
  • Technische und wissenschaftliche Bedeutung,
  • Potenzial und Qualifikation des Projektkonsortiums, Projektmanagement und -struktur,
  • Tragfähigkeit des Verwertungskonzepts,
  • Aufwand//Nutzenverhältnis.

Das BMBF behält sich vor, sich bei der Förderentscheidung durch unabhängige Experten beraten zu lassen. Auf der Grundlage der Bewertung werden die für eine Förderung geeigneten Projektideen ausgewählt.  Das Auswahlergebnis wird den Interessenten schriftlich mitgeteilt.

Der Antragsteller hat keinen Rechtsanspruch auf Rückgabe einer eingereichten Projektskizze.

7.2.2 Vorlage förmlicher Förderanträge und Entscheidungsverfahren

In der zweiten Verfahrensstufe werden die Interessenten bei positiv bewerteten Projektskizzen aufgefordert, einen förmlichen Förderantrag vorzulegen, über den nach abschließender Prüfung entschieden wird.
Für die Bewilligung, Auszahlung und Abrechnung der Zuwendung sowie für den Nachweis und die Prüfung der Verwendung und die ggf. erforderliche Aufhebung des Zuwendungsbescheides und die Rückforderung der gewährten Zuwendung gelten die Verwaltungsvorschriften zu §§ 44 BHO sowie §§ 48 bis 49a Verwaltungsverfahrensgesetz (VwVfG), soweit nicht in diesen Förderrichtlinien Abweichungen zugelassen sind.

7.3 Besondere Hinweise für Fachhochschulen

Sind Fachhochschulen im Rahmen des obigen Auswahl- und Entscheidungsverfahrens in den Verbundprojekten erfolgreich gewesen, besteht für sie die Möglichkeit einer zusätzlichen Förderung. Diese weitergehende Förderung kann für ein zusätzliches Forschungsprojekt einer Qualifizierungs-/Profilierungsgruppe“ in der BMBF-Förderlinie „Profil - Neue Technologien (ProfilNT)“ beantragt werden. Thema und Inhalt dieses zweiten separaten Förderantrags müssen mit dem Projektthema des Verbundprojekts in Zusammenhang stehen. Das zusätzliche Forschungsprojekt muss weitergehende oder neue FuE-Fragestellungen beinhalten und sich gleichzeitig wesentlich von Aufgabenstellungen des ursprünglichen Antrages unterscheiden, um inhaltliche Doppelungen auszuschließen.

Arbeitspläne/Forschungsleistungen und Personalplanungen müssen in beiden Anträgen überschneidungsfrei sein. Mit dieser zusätzlichen Förderung soll sich die Fachhochschule im ausgeschriebenen Themenumfeld ein zusätzliches Forschungsprofil und weitere Forschungskompetenz durch ein Projektteam (Bachelor-/Master-/Promotionen; Fachveröffentlichungen; Forschungsmarketing) erarbeiten.
Die Begutachtung und Förderentscheidung im Rahmen der Förderlinie „ProfilNT“ erfolgt in einem gesonderten Auswahlverfahren.

Mit der Abwicklung der Bekanntmachung „ProfilNT“ hat das BMBF folgenden Projektträger beauftragt:

Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e.V. (AiF)
Projektträger Forschung an Fachhochschulen
Bayenthalgürtel 23
50968 Köln

Ansprechpartner ist:
Michael Grünberg
Telefon: 0221 37680-28
Telefax: 0221 37680-27
E-Mail: ProfilNT@aif.de

Weitere Informationen (Rechtsgrundlage, Zuwendungsvoraussetzungen, ebenso wie "Hinweise zur Antragstellung" etc.) und allgemeine Beratung erhalten Sie beim Projektträger AiF (http://www.aif.de/fh/12-0-profilnt.html) oder auf der Homepage des BMBF unter http://www.bmbf.de/de/1956.php.

8 Inkrafttreten

Diese Förderrichtlinien treten mit dem Datum ihrer Veröffentlichung im Bundesanzeiger in Kraft.
Bonn, den 15.01.2010
Bundesministerium für Bildung und Forschung
Im Auftrag

Dr. Dietz

Zusatzinformationen

English version of this page
(URL: http://www.bmbf.de/en/furtherance/14190.php)

 

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