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  • nano.DE-Report 2009Status Quo der Nanotechnologie in Deutschland

  • Impressum

    Herausgeber

    Bundesministerium fr Bildung und Forschung (BMBF)

    Referat Nanomaterialien; Neue Werkstoffe

    53170 Bonn

    Bestellungen

    Schriftlich an den Herausgeber

    Postfach 30 02 35 53182 Bonn

    oder per Tel. : 01805 262 302

    Fax: 01805 262 303

    (0,14 Euro/Min. aus dem deutschen Festnetz)

    E-Mail: books@bmbf.bund.de

    Internet: http://www.bmbf.de

    Redaktion und Durchfhrung

    Dr. Wolfgang Luther

    Dr. Gerd Bachmann

    Abt. Zuknftige Technologien Consulting

    VDI Technologiezentrum GmbH, Dsseldorf

    Gestaltung

    Medienpartner Murer GmbH, Hckelhoven

    Titelfoto

    medicalpicture/FrerkSPM

    Druck

    WAZ Druck, Duisburg

    Bonn, Berlin 2009

  • nano.DE-Report 2009Status Quo der Nanotechnologie in Deutschland

  • Gruwort

    Gruwort

    Forschung und Innovation sind gerade in konjunkturell schwierigen Zeiten die beste Strategie, um wirtschaftliche Wachstumskrfte zu strken und langfristig gesellschaftlichen Wohlstand zu sichern. Denn neue Ideen und Kreativitt in Wissenschaft und Wirtschaft sind die Schlssel zu neuen Produkten und sichern Deutschlands internationale Wett-bewerbsfhigkeit. Es gilt deshalb, vor allem Zukunfts-technologien voranzutreiben, die als Wachstumstreiber in vielen Branchen den Weg zu den Innovationen von morgen bereiten knnen. Damit erschlieen wir Leitmrkte und schaffen Arbeitspltze.

    Die Nanotechnologie ist eine dieser Schlsseltechnologien. Mit der NanoInitiative Aktionsplan 2010 hat die Bundes-regierung einen ressortbergreifenden Aktionsrahmen fr die Nanotechnologien geschaffen. Denn nanotechnologische Anwendungen sind Impulsgeber fr zukunftsweisende Inno-vationen von der Optik ber die Textilindustrie bis hin zur Baubranche. Nanotechnologien erarbeiten die Grundlagen fr immer kleinere Datenspeicher mit immer grerer Speicher-kapazitt, fr hochwirksame Filter zur Abwasseraufbereitung, fr photovoltaische Fenster, fr Werkstoffe, aus denen sich in der Automobilindustrie ultraleichte Motoren und Karosserie-teile fertigen lassen, oder fr neue Diagnostik- und Therapie-verfahren, die zielgenauer auf den Patienten abgestimmt und damit auch schonender sind und die langfristig zu einer kostengnstigeren Medizin fhren werden.

    Mit dem nano.DE-Report 2009 Status Quo der Nanotechno-logie in Deutschland legt das Bundesministerium fr Bildung und Forschung eine Standortbestimmung fr nanotechnolo-gische Anwendungen und deren Potenziale in Deutschland vor. Der Report gibt einen Einblick in die Erfolgsgeschichte dieser noch jungen Technologie und zeigt, wie nanotechnolo-gische Anwendungen zu Innovationen beitragen, mit denen deutsche Unternehmen weltweit neue Mrkte und Geschfts-felder erschlieen knnen.

    Prof. Dr. Annette Schavan, MdB Bundesministerin fr Bildung und Forschung

  • INHalT 1

    Inhalt

    Zusammenfassung 3

    1 Einleitung 4

    1.1 Eingrenzung des Technologiefeldes 4

    1.2 Wirtschaftliche Bedeutung der Nanotechnologie 5

    1.3 Nano-Initiative der Bundesregierung 5

    1.4 Ziele des nano.DE-Reportes 6

    1.5 Methodischer ansatz 6

    2 Markt- und anwendungspotenziale der Nanotechnologie 7

    2.1 Chemie 12

    2.2 automobil 18

    2.3 Elektronik 22

    2.4 Medizin/Pharma 25

    2.5 Optik 29

    2.6 Energie- und Umwelttechnik 33

    2.7 Maschinenbau 40

    2.8 Bau 42

    2.9 Textil 46

    2.10 Sicherheitstechnik 52

    3 Nanotechnologie in Deutschland 56

    3.1 Charakterisierung deutscher Nanounternehmen 57

    3.2 Produkt- und leistungsspektrum deutscher Nanounternehmen 61

    3.3 Forschungslandschaft 65

    4 Rahmenbedingungen 68

    4.1 Finanzierung und VC-Situation in Deutschland 69

    4.2 Qualifikationsbedarf und Fachkrfte 70

    4.3 Risikoforschung 73

    4.4 Risikokommunikation und -management 75

    4.5 Nanotechnologiefrderung in Deutschland 78

    4.6 Deutsche Beteiligung an der EU-Forschungsfrderung 80

    4.7 Internationale Zusammenarbeit und Standardisierung 81

    anhang:

    literatur 82

    Weiterfhrende Informationen 86

    Glossar 87

  • ZUSaMMENFaSSUNG 3

    Zusammenfassung

    Die vorliegenden Prognosen bercksichtigen noch nicht

    in vollem Mae die auswirkungen der weltweiten

    Wirtschaftskrise. Dennoch zeigen die analysen, dass der

    Nanotechnologie-Sektor sich auch weiterhin dynamisch

    entwickelt. aktuelle Marktprognosen fr nanooptimier-

    te Produkte gehen von einer volkswirtschaftlichen

    Hebelwirkung der Nanotechnologie auf ein Weltmarkt-

    volumen von bis zu 3 Billionen $ bis zum Jahr 2015 aus.

    Dies entspricht ca. 15 % der globalen Gterproduktion.

    Nanotechnologisches Know-how wird mittelfristig einen

    immensen Einfluss auf die Wertschpfung z.B. in den Be-

    reichen Gesundheit, Informations- und Kommunikations-

    technik sowie der Energie- und Umwelttechnik ausben.

    auf der Wertschpfungsstufe von Nanomaterialien und

    Gerten zur Herstellung oder analyse von Nanostruk-

    turen werden Weltmarktvolumina von ca. 50 Mrd. $ bis

    zum Jahr 2010 prognostiziert. In der Nanoanalytik wird

    ein anstieg von 2,5 Mrd. $ in 2008 auf 3 Mrd. $ in 2010

    vorhergesagt. Im gleichen Zeitraum wird im Bereich

    Nanotools ein Weltmarktwachstum von 35 Mrd. $ auf

    43 Mrd. $ und bei Nanomaterialien von 1,3 Mrd. $ auf

    2,1 Mrd. $ angenommen. Diese abschtzungen liefern

    zwar ein realistisches aber auch ein unvollstndiges Bild

    der Marktpotenziale der Nanotechnologie, da jeweils

    nur ein Teilausschnitt der Flle der unterschiedlichen

    Verfahren und Materialklassen betrachtet wird. Fr de-

    tailliertere abschtzungen ist eine aufschlsselung auf

    einzelne Materialklassen und Verfahren erforderlich, die

    im vorliegenden Report beispielhaft dargestellt werden.

    Rund 750 Unternehmen in Deutschland befassen sich in

    unterschiedlichen Stufen der Wertschpfungskette mit

    der Entwicklung und Vermarktung nanotechnologischer

    Produkte, Verfahren und Dienstleistungen. Bei rund

    80 % der deutschen Nanotechnologieunternehmen han-

    delt es sich um KMU.

    Ca. 370 Unternehmen in Deutschland sind als Nano tech-

    nologie-Kernunternehmen zu bezeichnen, bei denen die

    Nanotechnologie einen wesentlichen Teil (mehr als 30 %)

    der Geschftsaktivitten ausmacht. Fr den restlichen

    anteil der Unternehmen in erster linie Grounterneh-

    men und mittelstndische Unternehmen aus klassischen

    Industriebranchen stellt die Nanotechnologie eher

    eine ergnzende Neben aktivitt dar bzw. reprsentiert

    nur einen relativ geringen Teil an der Wertschpfung.

    Sowohl von der thematischen ausrichtung als auch

    von der Positionierung innerhalb der Wertschpfungs-

    kette her gesehen, ist die deutsche Nanotechnologie-

    Unternehmens landschaft sehr breit aufgestellt und

    umfasst Hersteller im Bereich Nanomaterialien, Nano-

    tools, Nanoanalytik und Zubehr fr den Betrieb von

    Nanotools (z.B. Vakuum- und Reinraumtechnik, Plasma-

    quellen etc.), Hersteller und anwender nanooptimierter

    Komponenten und Systeme sowie anbieter von Dienst-

    leistungen im Bereich Beratung, lohnbeschichtung,

    Technologietransfer, auftragsanalytik und -forschung.

    Bei der Nanotechnologie handelt es sich um ein relativ

    junges Technologiefeld. Ca. 70 % der Nanotechnologie-

    unternehmen sind nach 1985 gegrndet worden. Bei ca.

    einem Viertel der Unternehmen spielten bei der Grn-

    dung Frdergelder des BMBF, BMWi sowie der landes-

    und EU-Ebene eine wichtige Rolle. als weitere wichtige

    Faktoren bei der Grndung sind der Know-how Transfer

    aus Forschungsinstitutionen sowie die Finanzierung

    durch Risikokapital zu nennen.

    Die Gesamtzahl der derzeit im Bereich der Nanotechno-

    logie Beschftigten in Deutschland wird auf rund

    63.000 geschtzt. Der in Deutschland generierte Um-

    satz in der Nanotechnologie betrug ca. 33 Mrd. Euro im

    Jahr 2007. Der weltweite Nanotechnologie-F&E-aufwand

    der in Deutschland aktiven Nanotechnologieunterneh-

    men im Jahr 2007 lag bei ca. 4,7 Mrd. Euro. Der mit 97 %

    dominierende anteil an den Gesamtforschungsaufwen-

    dungen fllt hierbei auf Grounternehmen mit einem

    Forschungsaufwand von ber 1 Mio. Euro. Der F&E auf-

    wand reprsentiert die weltweiten Inves titionen und

    umfasst z.T. auch auslndische Konzerne mit aktivitten

    in Deutschland.

    Die Nanotechnologieunternehmen weisen eine relativ

    hohe Exportorientierung auf. Nur fr ein Fnftel der

    Unternehmen ist Deutschland der dominierende absatz-

    markt mit einem anteil von > 75 %. Bei ca. der Hlfte der

    Unternehmen macht der deutsche Binnenmarkt weni-

    ger als ein Viertel des absatzes aus. Den nach Deutsch-

    land nchst wichtigsten absatzmarkt stellt Europa dar,

    gefolgt von Nordamerika und asien mit ungefhr gleich

    groen anteilen. Sonstige Regionen spielen in Bezug auf

    absatzmrkte eher eine untergeordnete Rolle.

    Die groe Mehrheit der Nanotechnologieunternehmen

    rechnet bis zum Jahr 2010 mit steigenden Umsatz- und

    Mitarbeiterzahlen sowie Forschungsinvestitionen. Mehr

    als die Hlfte der Unternehmen erwarten Umsatzsteige-

    rungen von ber 10 % gegenber dem Jahr 2007. auch

    wenn zum Zeitpunkt der Befragung das ausma der

    weltweiten Finanz- und Wirtschaftskrise noch nicht

    absehbar war, zeichnet sich hier doch ein deutlich posi-

    tiver Branchentrend fr die nchs ten Jahre ab.

  • 4 EINlEITUNG

    1 Einleitung

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