Handelskammer Hamburg 2010

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Nanotechnologie

Zwerge mit Riesenpotenzial

Nanotechnologie ist eine Schlüsselwissenschaft des 21. Jahrhunderts – auch in Hamburg. Das Centrum für Angewandte Nanotechnologie (CAN) verbindet Grundlagenforschung und Industrie.
Das Logo des Centrums für Angewandte Nanotechnologie in der Grindelallee zeigt einen stilisierten Zwerg in einem Kreis. Der niedliche Blickfang ist gut gewählt, denn der Begriff „Nanotechnologie“, Wissenschaft von den Kleinstteilchen, leitet sich auch vom altgriechischen Wort für „Zwerg“ ab: nanos.

Die Dimensionen der Produkte, mit denen sich die Mitarbeiter des CAN in ihrem ­Laboralltag beschäftigen, sind unvorstellbar klein: Ein Nanometer ist ein Milliardstelmeter oder ein Millionstelmillimeter. Wie klein ein Nanometer ist, kann ein Vergleich veranschaulichen: Das Verhältnis eines Nanometers zu einem Meter entspricht in etwa dem Verhältnis des Durchmessers einer Haselnuss zu demjenigen der Erde. Partikel in der ­Größenordnung weniger Nanometer sind mit dem bloßen Auge also nicht zu sehen. Gleichzeitig verändert sich das (uns bekannte) ­Verhalten der Materie mit fortschreitender Verkleinerung. Zum Beispiel schimmern ­Nanometallpartikel in der Regel in anderen Farben als im metallischen Zustand: So wird das leuchtende Rot in Kirchenfenstern
von feinst verteiltem, nanoskaligem Gold ­hervorgerufen.

In der belebten Natur gibt es zahlreiche Phänomene, die auf Nanostrukturen beruhen. Wer im Urlaub schon einmal die Kletterkünste von Geckos beobachtet hat, wird sich ­gefragt haben, wie diese flinken Echsen es schaffen, der Schwerkraft zu trotzen. Mit ­einer einzigen Zehe können sie ihr gesamtes Körpergewicht halten. Das Geheimnis liegt in Millionen feinster Härchen auf den Zehen der Geckos, deren Spitzen sich wiederum in ­Tausende, noch kleinerer Enden spalten. ­Winzige, etwa 200 Nanometer große Polster haften dank schwacher intermolekularer Kräfte an einer Oberfläche. Die Gesamtsumme dieser sogenannten Van-der-Waals-­Kräfte reicht aus, die Klettermaxe auch auf Glasfenstern zu halten.

Der „Lotus-Effekt“ ist bei Pflanzen wie der Kapuzinerkresse oder eben dem Lotus bekannt. Er wird seit 1999 für Fassadenfarben genutzt. Der Lotus-Effekt beruht auf extrem wasserabweisenden, mikrorauen Oberflächen, an denen Schmutzpartikel kaum haften können und die mit Regen einfach abgespült werden. Nanotechnologisches Know-how wird nach Expertenmeinung mittelfristig ­einen immensen Einfluss auf die Wertschöpfung zum Beispiel in den Bereichen In­formations- und Kommunikationstechnik, ­Gesundheit sowie Umwelt- und Energie­technik haben.

Aus kleinsten Partikeln, deren Durchmesser oft nur zehn bis einige 100 Atome umfasst, lassen sich im Labor gezielt neuartige Materialien mit maßgeschneiderten chemischen, magnetischen, optischen, elektrischen und mechanischen Eigenschaften herstellen: Dazu gehören kratzfeste Lacke, superharte Materialien, wasser- und schmutzabweisende Fliesen und Gläser, umweltschonende Brennstoffzellen, neue Krebstherapien sowie verbesserte Produkte der Kosmetikin­dustrie.

Das CAN verbindet als Public Private ­Partnership die Grundlagenforschung mit der Industrie. Von großem Vorteil ist die direkte Nachbarschaft zur naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Hamburg, an der Horst Weller als Professor und Geschäftsführer des Instituts für Physikalische Chemie ­tätig ist. Weller ist zugleich wissenschaftlicher Geschäftsführer des CAN. Die Anzahl der Mitarbeiter ist seit der Gründung im Jahr 2005 von sechs auf 29 gestiegen. Das CAN ­bietet Auftragsforschung und Entwicklungsdienstleistungen für Unternehmen und Forschungseinrichtungen an und beteiligt sich an nationalen sowie internationalen Forschungsprogrammen.

So koordiniert das CAN ein großes Forschungsprojekt zur Bekämpfung der ­Volkskrankheit Diabetes – eine hervorragende Möglichkeit, international Flagge zu ­zeigen: Im Spätsommer des vergangenen ­Jahres startete das vom CAN initiierte ­EU-Projekt „Vibrant“, an dem acht renommierte Forschungsinstitute aus fünf EU-Staaten ­beteiligt sind. Ziel von „Vibrant“ ist die quantitative Bestimmung der insulinproduzierenden Zellen der Bauchspeichel­drüse, um die Diabetes-Frühdiagnose zu verbessern und in der Folge idealerweise die Heilung der Zuckerkrankheit zu ermöglichen.

„Trotz der schwierigen Wirtschaftslage und des daraus resultierenden schwierigen Marktumfeldes für Forschungs- und Entwicklungsaufträge war das vierte Geschäftsjahr 2009 für uns das bislang ­erfolgreichste“, sagt Frank Schröder-­Oeynhausen. Der promovierte Physiker mit Betriebswirtschaftsstudium ist der kaufmännische Geschäftsführer des CAN. Mit zur Unternehmensstrategie gehört die Anmeldung von Patenten. „Allein im vergangenen Jahr haben wir sechs neue Patente ­angemeldet“, so Schröder-­Oeynhausen.

Um mittelfristig alle Geschäftsbereiche profitabel zu gestalten, muss das CAN seine Aktivitäten verstärkt an wirtschaftlichen ­Zielen orientieren und seine Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten entsprechend ausrichten. Schröder-Oeynhausen: „Das CAN sucht daher strategische Partner in den ­Bereichen Medizin, Medizintechnik, der Solartechnik und der Brennstoffzelltechnik.“
Wulf-Erich Damrau
wulferich.damrau@hk24.de
Telefon 36138-797

hamburger wirtschaft, Ausgabe Mai 2010