Nanomaterialien

Vielfältige Nanomaterialien und zahlreiche Anwendungen

• Ein Nanometer ist 1 Millionstel Millimeter.

• Nanomaterialien sind feinteilige oder feinstrukturierte chemische Stoffe mit besonderen technischen Eigenschaften. Die Dimensionen der Teilchen oder Strukturen liegen typischer­weise zwischen 1 und 100 Nanometern.

• Folgende Nanomaterialien stellt die chemische Industrie her:

– Metalloxide und Metalle – z. B. in Gummimischungen, Kunststoffen, Komposit­materialien, Beschichtungen und Folien,

– nanoporöse Materialien – z. B. in Dämm- oder Füllstoffen und als Trägermaterialien in der Elektrotechnik und für Katalysatoren,

– organische Halbleiter – z. B. in OLEDs (Organische Licht Emittierende Dioden) und in der organischen Photovoltaik,

– Kohlenstoff-Nanoröhrchen – z. B. für leitfähige Polymere und für Komposit-Materialien,

– Nanofasern – z. B. in Dämm- oder Füllstoffen und als Trägermaterialien.

• Anwendungen für Nanomaterialien finden sich in nahezu allen Bereichen des täglichen Lebens.

– Sie eröffnen vielfältige Möglichkeiten für neuartige Produkte und Verfahren in fast allen Industriebranchen wie Automobilherstellung, Energie- und Umwelttechnik, Medizin­technik und Optik sowie bei konsumnahen Produkten wie in der Kosmetik oder bei Arzneimitteln. Allein mit Nanomaterialien, die in nano-optimierten Produkten genutzt werden, werden jährlich rund 750 Mio. Euro Umsatz erwirtschaftet (Freedonia 2007).

– Anwendungen im Energiebereich: Rund 80 Prozent zukünftiger Nano-Anwendungen werden im Bereich der Energieversorgung und -nutzung, beim Klimaschutz und bei der Ressourcenschonung liegen. Durch Effizienzsteigerungen und Verfahrens­innovationen tragen Nanomaterialien entlang der gesamten Wertschöpfungskette zu technischen Durchbrüchen im Energiesektor bei: von der Primärenergieerschließung über Energie­wandlung, -übertragung und -speicherung bis zur Nutzung beim Endkunden. Dies betrifft sowohl die Erschließung konventioneller Energieträger, z. B. durch hochtemperaturfeste Werkstoffe, als auch die Nutzung regenerativer Energie­quellen durch Energiespeicher, Dünnschichtsolarzellen, Solarthermie, Brennstoff­zellen, Hochtemperatursupraleiter oder thermoelektrische Energiewandler.

– Anwendungen im Automobilsektor: Nanomaterialien entfalten ein besonderes Inno­vationspotenzial in dem für Deutschland wichtigen Automobilsektor. Sie werden in Füllstoffen, Lacken, Verschleiß- und Korrosionsschutzmitteln, Energiespeichern und Leichtbau-Kompositmaterialien verwendet.

Deutschland gehört in der Nanotechnologie zur Weltspitze und ist in Europa führend

• Über 600 der mehr als 1.000 europäischen Nano-Unter­nehmen befinden sich in Deutsch­land. Davon sind mehr als 80 Prozent KMU.

• Deutschland gehört neben den USA, Japan und Südkorea zu den in der Nanotechnologie weltweit führen­den Ländern, die ihren Spitzen­platz sowohl in der Forschung (Publikationen, Hoch­schul­ausbildung) als auch in der industriellen Umsetzung (Paten­te, Produkte und Infra­struktur) weiter ausbauen.

• Jedes zehnte aller weltweit angemeldeten Nano-Patente stammt aus Deutschland. Nur die USA und Japan melden mehr Patente an.

• Dem Bund und den Ländern ist die Nanotechnologie wichtig: Die Politik fördert sie gegen­wärtig mit rund 440 Mio. Euro pro Jahr; dies sind 40 Prozent der innerhalb der EU für die Nanotechnologie zur Verfügung gestellten Förder­mittel. Nur die Fördervolumina in den USA und Japan sind höher.

• Die deutsche Wissenschaft und die deutsche Industrie beteiligen sich stark und überdurchschnittlich erfolgreich an den Nanotechnologieprojekten des EU-Forschungs­rahmenprogramms: Rund ein Viertel der Fördermittel gehen an deutsche Unternehmen.

Nanotechnologie für die Chemie im Branchenvergleich am wichtigsten

• Nach Schätzungen des Vereins Deutscher Ingenieure (VDI) arbeiten in der Wirtschaft rund 60.000 Beschäftigte an nanotechnologischen Themen.

• Jeder dritte Beschäftigte der mit Nanotechnologie befassten Industrie­unternehmen arbeitet in der Chemie. Fast 40 Prozent des Umsatzes der deutschen Industrie mit Nanotechnologie entfallen auf die über 60 Chemieunternehmen. Die Nanotechnologie hat damit für die Chemie im Vergleich aller Industriebranchen Deutschlands mit Abstand die höchste Bedeutung.

Koalitionsvertrag: Bundesregierung will Nanotechnologie in Deutschland konsequent weiterentwickeln

• Die Bundesregierung sieht in modernen Technologien keine Bedrohung, sondern eine Chance für Deutschland. Sie erkennt an, dass freie Entwicklungs- und Forschungs­möglichkeiten wichtig für eine zukunftsfähige deutsche Wirtschaft sind.

• Sie will Bürgerdialoge über Zukunftstechnologien führen, damit man Chancen und Risiken neuer Technologien für den Einzelnen und die Gesellschaft besser abschätzen und einen möglichen Konsens ausloten kann. Ziel ist, die Gesellschaft wieder mehr für Technik- und Innovationen zu begeistern.