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Jahresmagazin
Ingenieurwissenschaften
Im Fokus:
❑ Nanotechnologie
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 1

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� � � � � � Impressum
Jahresmagazin Ingenieurwissenschaften Im Fokus: Nanotechnologie
Lampertheim, Dezember 2006
© Alpha-Informationsgesellschaft mbH, Lampertheim,
und die Autoren für ihre Beiträge
Idee, Konzeption und redaktionelle Koordination:
Institut für Wissenschaftliche Veröffentlichungen (IWV)
Umschlaggestaltung: Christian Seipp
Layoutumsetzung: Beatrix Schulz-Barth
Anzeigenverwaltung und Herstellung:
ALPHA-Informationsgesellschaft mbH
Finkenstraße 10
68623 Lampertheim
Tel.: 06206 93 90
Fax: 06206 93 92 32
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Eine Vervielfältigung des Werkes oder von Teilen des Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen
Bestimmungen des Urheberrechts der Bundesrepublik Deutschland vom 9. September 1965 in der jeweiligs
gültigen Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen
des Urheberrechts.
ISSN-Nr. 1618-8357
Projekt-Nr. 96-041
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE

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Im Fokus:
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Impressum
Inserentenverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
Nanotechnologie
Geleit – Peter Asel
Grußwort – Dr. Wolfgang Stöffler
NanoMat – Kein verflixtes 7. Jahr
„Zebras“ aus Bremen
Dortmunder Summer School
IVAM – Klein aber oho
IVAM – Gute Gründe für eine IVAM-Mitgliedschaft
IVAM – Gründungsmonitor Mikro-/Nanotechnik 2006
NanoLux – mehr Licht mit weniger Energie
Ihre Meinung ist uns wichtig!
Nanotechnologie an der FH Gießen-Friedberg
Kontaktübersicht
� � � � � �
TU Kaiserslautern – Materialien für Mikro- und Nanosysteme
Universität Duisburg-Essen – Das Nanotechnologiezentrum
Universität Duisburg-Essen – Nanosilizium
Universität Duisburg-Essen – Nanodraht- und Single-Electron-
Transistor
Kunststofftechnik als Wegbereiter
Wo kann ich Nanotechnologie studieren –
Studiengänge in Deutschland
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 3

4
� � � � � � Inserentenverzeichnis
www:
basf.de/karriere
daimlerchrysler.com
EVGroup.com
henkel.com
hessen-nanotech.de
schulz-electronic.de
sonosys.de
mikrotechnik-dortmund.de
denken-willkommen.de
zeiss.de/karriere
BASF
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE
DaimlerChrysler
EV Group
Henkel KGaA
Hessisches Ministerium für Wirtschaft,
Verkehr und Landesentwicklung
Schulz-Electronic GmbH
SONOSYS GmbH
Wirtschaftsförderung Dortmund
Thüringer Ministerium für Wirtschaft,
Technologie und Arbeit
Carl Zeiss AG
80, 83, 84, Umschlagseite 3
Umschlagseite 2
36, 37, 80
30, 31, 80
40, 41, 81
5, 81
26, 27, 81
19, 20, 21, 82
46, 47, 82
8, 9, 82, Umschlagseite 4

SCHULZ – Electronic GmbH
� � � � � �
�� Strom, Spannung und immer gute Ideen��
Schulz-Electronic ist der führende
Anbieter professioneller Stromversorgungen
auf dem deutschen Markt
und in der Schweiz. 1975 als Familienunternehmen
gegründet beschäftigt die
Schulz-Electronic unter der Leitung von
Geschäftsführer Dipl.-Ing. (FH) Hubert
Maier heute 25 Mitarbeiter.
Die Produktpalette umfasst:
■ AC/DC
■ DC/DC
■ Elektronische Lasten
■ Highvoltage
■ AC-Quellen
■ Wechselrichter
■ Laserdiodentreiber/Pulsgeneratoren
■ Schnittstellen
Zu den Highlights gehören auch eigene
Entwicklungen, konzipiert für den Testalltag.
Ein absolutes Novum ist dabei die
„PowerSink EXT 300“, eine neuartige
elektronische Last. Eine ebenfalls neue
Überwachungseinheit für Stromversorgungen
hilft Zeit und Kosten zu sparen.
Der Vertriebsleiter von Schulz-Electronic,
Stefan Dehn: „Unser Erfolgsfaktor
sind kundenspezifische Lösungen für
alle Arten der Energieumwandlung sowohl
auf der Basis von Standardgeräten,
durch deren Modifikation als auch durch
eigene Entwicklungen.“
Schulz-Electronic ist der Repräsentant
zahlreicher renommierter Hersteller aus
aller Welt. Für viele Fabrikate ist das
Baden-Badener Unternehmen autorisierter
Servicestützpunkt und fungiert in
Deutschland als ‚Quasihersteller’.
Schulz-Electronic ist ein gefragter Spezialist
für Unternehmen aus den Bereichen:
■ Industrie
■ Automotive
■ Forschung
■ Luft- und Raumfahrt
■ Bahn
■ Photovoltaik
■ Laser
In Deutschland wird das Unternehmen
von drei Vertriebsingenieure repräsentiert;
die Kunden in der Schweiz werden seit
Juli 2007 von einem eigenen Vertriebsbüro
versorgt. Seit Dezember 2006 ist
speziell für unsere Kunden im Laser- und
High-Voltage Bereich Heiko Seel als
neuer Ansprechpartner hinzugekommen.
KONTAKT:
Schulz-Electronic GmbH
Dr.-Rudolf-Eberle-Str. 2
76534 Baden-Baden
Ansprechpartner im Unternehmen:
Stefan Dehn
Tel.: +49(0)7223 9636 40
E-Mail: stefan.dehn@schulz-electronic.de
Internet: www.schulz-electronic.de
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 5

6
� � � � � � Geleit
�� Nanotechnologie��
Der Innovationsmotor dieses Jahrtausends
Objekte, Strukturen und Prozesse,
die auf Nanoebene, das heißt in
Bereichen von wenigen bis 100 Nanometer
(Nanometer = l Milliardstel Meter)
angesiedelt sind, stehen seit wenigen
Jahren im Zentrum des Interesses von
Wissenschaft und Forschung. Mit der
erfolgreichen Miniaturisierung von Werkzeugen
und Maschinen, der Abläufe von
Produktionsprozessen und Analyseverfahren
werden Hoffnungen verbunden,
dass die Nanotechnologie als Basis
oder Schlüsseltechnologie die heutigen
Möglichkeiten der Medizin, Biotechnologie,
Pharmazie, der Elektronik, der
Informations- und Kommunikations-,
der Werkstofftechnik sowie der Energieund
Umwelttechnologien wesentlich
erweitern wird.“
Diese Einleitung ist nachlesbar in dem
Bericht des Ausschusses für Bildung,
Forschung und Technologiefolgeabschätzung
des Deutschen Bundestages
(15/2713 ) vom 15.03.2004.
Dieser an sich fundierte Ausschussbericht,
der teilweise auch visionäre Darstellungen
zu dem Bereich Nanotechnologien
enthält, ist bereits heute, nur drei
Jahre nach seiner Veröffentlichung, von
der Wirklichkeit überholt, ja überrollt
worden. Was für die Verfasser des Ausschusses
im Jahr 2004 noch als Vision
angesehen wurde ist bereits 2007 teilweise
nanotechnologischer Alltag.
Die rasante Entwicklung bedarf
immer mehr publizistischer
Transparenz:
Die Berücksichtigung einer nachhaltigen
Entwicklung und der Übergang zu einer
wissensbasierten Gesellschaft erfordert
von der produzierenden Industrie nicht
nur in Deutschland, neue Produktionsmuster
und neue Konzepte von Produkten
und Dienstleistungen. Notwendig für
die Entwicklung neuer Konzepte ist die
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE
Beherrschung von Hybridtechnologien,
in die Nanotechnologie, Werkstoffwissenschaften,
Ingenieurwesen, Informationstechnologien,
Bio- und Umweltwissenschaften
einfließen.
Gerade im Bereich der Nanotechnologien
haben die Errungenschaften der
Wissenschaften bereits das Wirtschafts
– und Alltagsleben verändert. Wenn
Wissenschaft und Technologie die Lebensqualität
erhöhen sollen – gerade in
der Nanotechnologie ist dies anhand
vieler Beispiele belegbar – müssen aufgeworfene
Fragestellungen und vor allem
die Wechselbeziehungen zwischen
Wissenschaft und Gesellschaft in einem
neuartigen Dialog zwischen Industrie,
Politik, Wissenschaft und Gesellschaft
erörtert werden um weitere Synergieeffekte
in einem der spannendsten Bereiche
der Wissenschaft zu erzeugen.
Diese „Wissenstransparenz“ kann durch
Netze, Leistungsvergleiche dem Austausch
bewährter Praktiken und Studien
erfolgen. Vor allem aber durch Publikationen.
Die Magazinreihe „Ingenieurwissenschaften“
beschäftigt sich nach den
Themenheften
• Papier ist High – Tech
• Schiffsbau – und Werfttechnik
• Fahrzeugtechnik
in der neuesten Ausgabe des Jahresmagazins
mit der Nanotechnologie um die
Forschungen, aber auch die Errungenschaften,
der Gesellschaft näher zu bringen
und dadurch den Dialog zwischen
Wissenschaft und Gesellschaft zu fördern.
Unser ganz besonderer Dank an dieser
Stelle an Frau Josefine Zucker (Presseund
Öffentlichkeitsarbeit des IVAM
Fachverbandes für Mikrotechnik ).
Der IVAM Fachverband steht für
Interessengemeinschaft zur
Verbreitung von
Anwendungen der
Mikrostrukturtechniken
und sieht sich als kommunikative Brücke
zwischen Anbietern und Anwendern
von mikrotechnischen Produkten und
damit verbundenen Dienstleistungen.
Der Verband zeigt die neuesten Techniktrends
und berichtet den Akteuren
auf dem Markt, wie sie ihre Produkte mit
Mikrotechnik – und gerade hier hat die
Nanotechnologie höchsten Anteil – veredeln
können.
Wir empfehlen unseren Leserinnen und
Lesern einen Informationsbesuch über
die Internetplattform
http://www.ivam.de.
Auf der Seite 38 findet sich ein Fragebogen
über den unsere Leser direkten
Einfluss auf die nachkommenden Ausgaben
„Ingenieurwissenschaften“ nehmen
können.
Peter Asel
Vorsitzender des Redaktionsbeirats
Arbeitskreis Eliteförderung Deutscher
Hochschulen (AKEDH)

Grußwort
Mit der Hightech-Initiative setzt die
Bundesregierung auf eine ressortübergreifende
Strategie, um Deutschland
an die Weltspitze der wichtigsten Zukunftsmärkte
zu führen. Eines der zentralen
Anliegen richtet sich darauf, Innovationen
durch Querschnittstechnologien
zu fördern und voranzutreiben. Zu den
weltweit aussichtsreichsten Technologiefeldern
mit hohen Wachstums- und
Arbeitsplatzchancen gehört die Nanotechnologie.
Deren Erforschung, Entwicklung
und Umsetzung in Zukunftsmärkte
ist auf Nachwuchs angewiesen,
der hoch qualifiziert und bedarfsgerecht
ausgebildet ist.
Die Entwicklung und Umsetzung der
Nanotechnologie in zukunftsorientierte
Anwendungen und neue Märkte entlang
der Wertschöpfungskette bestimmt die
technologische Leistungsfähigkeit und
internationale Wettbewerbsfähigkeit der
deutschen Wirtschaft entscheidend mit.
Das Interesse, in diese Richtung zu wirken,
zeigte eindrucksvoll die große Resonanz
auf das diesjährige BMBF-Forum
für Nanotechnologie, die „nanoDE
2006“. Rund 400 Repräsentanten aus
Wissenschaft und Wirtschaft nutzten am
06. und 07. November in Berlin die
Gelegenheit, gemäß dem Motto der
Konferenz „Strategien für Produkte von
morgen“ zu diskutieren.
Um die Potenziale der Nanotechnologie
noch stärker zu nutzen, hat das BMBF
die „Nano-Initiative – Aktionsplan 2010“
ins Leben gerufen und anlässlich der
Konferenz erstmals präsentiert. Diese
Initiative zielt u. a. darauf, Branchen an
die Nanotechnologie heranzuführen,
Rahmenbedingungen zu verbessern,
verantwortungsvoll zu handeln und die
Öffentlichkeit über Chancen und Risiken
zu informieren. Um neuere Erkenntnisse
insbesondere jungen Menschen in ihrer
Umgebung nahe zu bringen, ist bei-
spielsweise der nanoTruck auf Initiative
des BMBF unterwegs und erreicht jährlich
ca. 100.000 Besucher.
Nanotechnologie hat in Deutschland
gute Voraussetzungen, ihr volles Potenzial
zu entfalten. Nanotechnologie führt
dazu, dass Elektronikbauteile immer
schneller, Beleuchtungselemente immer
effizienter und Autos immer sicherer
werden. Weitere neue Produktoptionen
richten sich auf den Textilbereich und die
Baubranche. Für die Umwelt lässt Nanotechnologie
eine stärkere Ressourcenschonung
erwarten und im medizinischen
Bereich eröffnen sich Diagnostikund
Therapieverfahren, die faszinierende
neue Möglichkeiten zur Behandlung von
Krankheiten in Aussicht stellen.
Deutschland ist im europäischen Vergleich
in der Nanotechnologie führend,
gemessen an den Ausgaben für Forschung
und Entwicklung und der Zahl
der beteiligten Firmen und Forschungsinstitute.
Seitens des BMBF werden in
diesem Jahr voraussichtlich 134 Millionen
Euro allein in die Projektförderung
investiert. Hinzu kommen beträchtliche
Aufwendungen aus anderen Ressorts
und staatlichen Stellen, die insgesamt
etwa 330 Millionen Euro erreichen werden.
Rund 600 Unternehmen sind derzeit
bereits in Deutschland mit der
Entwicklung, Anwendung und dem
Vertrieb nanotechnologischer Produkte
befasst. Schon heute sind rund 50.000
Arbeitsplätze in der Wirtschaft von
nanotechnologischen Entwicklungen
abhängig. Neue Arbeitsplätze entstehen
insbesondere bei Start-ups und kleinen
und mittleren Unternehmen.
Nanotechnologie eröffnet gute Aussichten
auf neue, attraktive Arbeits- und Beschäftigungsfelder
in zahlreichen Branchen,
angefangen von der Informationstechnik
über Life Science, Optik, Auto-
Grußwort
� � � � � �
mobil, Chemie bis zur Textil- und Baubranche.
Für angehende Nano-Experten
sind erste nanospezifische Studiengänge
an einigen Hochschulen entstanden,
sei es als grundständige Studiengänge
für Abiturienten oder als Aufbaustudiengänge,
die einen Bachelor oder
vergleichbaren Abschluss voraussetzen.
Weitere naturwissenschaftliche Studiengänge
bieten zur Nanotechnologie Vertiefungsbereiche
an. Berufsausbildungen
für Facharbeiter richten sich auf den
neuen Qualifizierungsbedarf ein. Hochqualifizierte
Nachwuchswissenschaftler
erhalten im Rahmen des Wettbewerbs
NanoFutur die Gelegenheit, über einen
Zeitrahmen von fünf Jahren Forschungsarbeiten
zur Nanotechnologie zu betreiben.
Das Jahresmagazin Ingenieurwissenschaften
hat den Dialog zwischen Wissenschaft
und Gesellschaft zum Anliegen.
Mit den vielfältigen Beiträgen
zum Schwerpunkt Nanotechnologie, von
der in absehbarer Zukunft Wirkungen in
nahezu alle Lebensbereiche erwartet
werden, leistet die aktuelle Ausgabe
einen dankenswerten Beitrag.
Dr. Wolfgang Stöffler
Bundesministerium für Bildung und
Forschung
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 7

8
� � � � � � Carl Zeiss AG
�� Stiftung verpflichtet zur Fürsorge für
die Mitarbeiter��
D as
„Wir haben das Glück, dass wir längerfristig denken können als manch
andere AG“, sagt Dr. Augustin Siegel, Leiter der Konzernfunktion
Forschung und Technologie.
Unternehmen befindet sich zu
100 Prozent im Besitz der Carl-
Zeiss-Stiftung. Die Stiftung ist „der wirtschaftlichen
Sicherung ihrer Unternehmen,
der Förderung von Wissenschaft
und Technik, der Pflege der Präzisionstechnik
und der Fürsorge für die sozialen
Belange der Mitarbeiter verpflichtet“,
lautet der Satzungsauftrag von Ernst
Abbe. Der Physiker Abbe war Teilhaber
von Carl Zeiss, der das Unternehmen
1846 gegründet hat.
Trotz Stiftungsstatuten ist Carl Zeiss
hochdynamisch, auch in der Forschung.
Alle drei Monate berichtet Forschungsleiter
Siegel dem Vorstand, wie es mit
den einzelnen Projekten steht und welche
neuen Unternehmensbereiche für
Carl Zeiss denkbar wären. Dabei geht es
um Produkte, die einen Jahresumsatz
von mindestens 100 Millionen Euro bringen
können. Diese Regelmäßigkeit erzeugt
Ansporn in der Abteilung, die
technische Ausstattung für Forschungsarbeiten
ist gut. „Wir haben alles, was
wir brauchen“, gibt sich Siegel stolz.
Dazu gehören auch die guten Kontakte
zu Universitäten und Forschungseinrichtungen.
„Ich empfinde es als gut, dass im Unternehmen
herausfordernde Projekte vorhanden
sind“, meint Dr. Michael Layh,
wie Siegel promovierter Physiker. Die
Schätze lägen am Boden, man müsse
sich nur bücken, sie aufheben und daran
arbeiten, ist sein Eindruck. Zudem zahlt
sich Leistung bei Carl Zeiss in Form von
entsprechender Förderung aus. „Das ist
ein positives Gefühl“, sagt der 31-
Jährige. Seit einem Jahr ist er bei der
Carl Zeiss SMT AG, einer 100-prozentigen
Zeiss-Tochter, hat zuvor in Stuttgart
Physik studiert und in Michigan, USA,
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE
den Master of Science in Physics gemacht,
anschließend in Hamburg im Bereich
der Nanotechnologie promoviert.
Für seine Doktorarbeit erforschte er die
Zukunft von Mikrochips – das war Quantenmechanik.
Heute arbeitet er in der
Optik, doch das Endprodukt ist das gleiche.
Die Carl Zeiss SMT AG beschäftigt
sich mit lithographischen Systemen, mit
denen Halbleiter, also Chips oder auch
Prozessoren genannt, hergestellt werden.
Die Strukturen auf einem Mikrochip
sind schier unvorstellbar klein, oft sehr
viel kleiner als ein Tausendstelmillimeter,
und können deshalb nur mit Hilfe von
optischen Systemen erzeugt werden.
„Wir fertigen Produkte, die an der
Grenze des Machbaren rangieren.“
Dr. Michael Layh, Physiker in der
Halbleiterlithographie
Die Carl Zeiss SMT AG entwickelt und
produziert Beleuchtungs- und Projektionssysteme,
mit denen Leiterbahnen
auf das Ausgangsmaterial für Chips,
den Wafern, übertragen werden. Der
Vorgang ähnelt dem Belichten eines
Films. Layh arbeitet im Bereich der
Beleuchtungssysteme und befasst sich
mit Design und Simulation optischer
Komponenten. Ihn reizt es, bei Carl
Zeiss zu arbeiten, weil das Unternehmen
Produkte herstellt, „die an der Grenze
des Machbaren rangieren“. Dass in dem
Unternehmen in größeren Teams ausgesprochen
zielorientiert gearbeitet wird,
war für ihn neu und überraschend. „Aus
der Grundlagenforschung kommend,
kannte ich das nicht“, blickt Layh
zurück. Derzeit befindet sich eine Neuentwicklung
in der Qualifizierung, und
nach der Simulationsphase wird jetzt
überprüft, ob sich das Design auch so
verhält, wie es die Computerprogramme
berechnet haben. „In einem solchen
Stadium ist die Arbeit sehr spannend,
aber auch zeitintensiv“, spricht Layh für
sich und alle anderen 45 Kollegen in der
Abteilung. Doch es kämen auch wieder
Zeiten, in denen ein Ausgleich möglich
ist. Zum Beispiel Gleittage oder ein früher
Feierabend, den man im Fitnesscenter
verbringt, mit dem Carl Zeiss
kooperiert. Man kann aber auch beim
Betriebssport mit den Kollegen Fußball
spielen. Nicht nur dabei duzen sich die
Abteilungsmitglieder, der Chef nicht
ausgenommen.
Gutes Gefühl des Willkommenseins
Seinen ersten Arbeitstag hat der junge
Physiker in guter Erinnerung behalten:
„Ich wurde von dem Personalreferenten
begrüßt, der bei den Vorstellungsgesprächen
dabei war, von meinem Vorgesetzten
abgeholt und in die Abteilung
gebracht.“ Man zeigte ihm die Räumlichkeiten
und stellte ihm alle Kollegen
vor. „Bei mir kam gleich das Gefühl auf:
Hier sind sie auf dich vorbereitet, und
hier bin ich gut aufgehoben“, erzählt
Layh. Dann begann die Einarbeitung.
Sein Pate, ein erfahrener Kollege aus der
Abteilung, nahm ihn während der halbjährigen
Probezeit unter die Fittiche.
Schon nach kurzer Zeit beauftragte ihn
sein Pate mit dem ersten kleineren
Projekt, das Layh rund zwei Monate
beschäftigte.
Den Abschlussbericht präsentierte er
dann der gesamten Abteilung. Der nächste
Teil der Einarbeitung bestand aus
einer kompletten Seminarreihe, die er
gemeinsam mit zwei anderen Neulingen
veranstaltete. Abwechselnd hielt das Trio
Vorträge vor älteren Mitarbeitern über
grundlegende Themen: Wie funktioniert

ein Beleuchtungssystem, oder welche
Linse benötigt man für welchen Zweck?
Den Seminarstoff musste sich jeder Einzelne
selbst aneignen. Parallel zu diesen
beiden Einarbeitungsschienen lief das
Programm „Campus“. Hier bieten spezialisierte
Mitarbeiter ihren Kollegen Vorträge
und Schulungen zu einem bestimmten
Thema rein fachlicher Natur
an. Softskills wie Kommunikation oder
Vortragstechniken wurden Layh im Zeisseigenen
Lernzentrum vermittelt. Bereits
in der zweiten Woche seines Eintritts
diskutierte er gemeinsam mit seinem
Vorgesetzten den Einarbeitungsplan, der
schriftlich fixiert wurde. In regelmäßigen
Gesprächen überprüfen beide den Fortschritt.
„Das fand ich gut, weil man sich
selbst eben auch seine Gedanken
macht, ob es gut läuft oder nicht“, sagt
Layh. In den Mitarbeitergesprächen wurde
er immer wieder nach seinen beruflichen
Vorstellungen für die kommenden
Jahre befragt. Die Carl Zeiss SMT AG
bietet drei unterschiedliche Entwicklungsmöglichkeiten:
Aufgaben mit Personalverantwortung,
Aufgaben mit Projektverantwortung
und die Fachkarriere.
Layh entschied sich zunächst für Letztere,
um sich erst einmal ein vertieftes
Wissen über die Halbleiterlithographie
anzueignen. Er kann sich gut vorstellen,
danach als Projektleiter zu arbeiten.
Doch um Führungskraft zu werden,
muss er sein Führungspotenzial in einem
mehrtägigen Assessment-Center
externen wie internen Beobachtern beweisen.
Ist das geschafft, erwartet den
Kandidaten ein umfangreiches Seminarprogramm.
Wenn dann eine Führungsposition
zu besetzen ist, schaut
sich das Unternehmen zuerst unter seinen
eigenen Kandidaten um. Dabei achtet
es stets darauf, dass keine Kaminkarrieren
entstehen. Deshalb sind Wechsel
in andere Bereiche oder ins Ausland
nicht nur möglich, sondern werden gefordert
und gefördert.
„Was die Weiterentwicklung unserer Mitarbeiter
betrifft, haben wir sämtliche
Angebote eines Großunternehmens“,
sagt Bernhard Just, Leiter des Konzernpersonalwesens
bei Carl Zeiss und, wie
könnte es anders sein, ebenfalls technisch
ausgebildet als Wirtschaftsin-
genieur. Das Portfolio der Weiterbildungsmöglichkeiten
reiche von klassischen
Weiterbildungsinhalten über ein
Nachwuchsführungskräfteprogramm bis
hin zur Finanzierung eines MBA-Studiums.
Prämiengutscheine für eine
Tankfüllung
Carl Zeiss AG
Apropos Bezahlung, das Einstiegsgehalt
entspricht den marktgängigen Gehältern
der Großindustrie und variiert je nach
Ausbildungsstand des Kandidaten. Daneben
gibt es verschiedene Incentives.
So hat Carl Zeiss ein Prämienbudget,
mit dem jeder Vorgesetzte besondere
Leistungen zusätzlich honorieren kann,
was in Form eines ganzen Monatsgehalts
möglich ist. Will der Vorgesetzte
das finanzielle Lob nicht auf das Monatsende
hinausschieben, so kann er
Prämiengutscheine für den Einkauf im
Media Markt oder Tankgutscheine vergeben.
„Besonders hervorheben möchte
ich unsere Altersvorsorge“, sagt Just.
Carl Zeiss habe ein Altersversorgungswerk,
das für alle Neueintritte offen sei
und eine vernünftige Zusatzversorgung
darstelle, um eine mögliche Versorgungslücke
zu schließen. Im Tarifgehalt
ist die Bezahlung fest, abgesehen von
den Incentives. Variable Gehaltsbestandteile
gibt es bei Carl Zeiss erst in
einem außertariflichen Arbeitsverhältnis.
Der Zeitpunkt trete meist nach einer
Betriebszugehörigkeit von vier bis fünf
Jahren ein. Leisten kann sich das Unternehmen
all die Annehmlichkeiten nur,
weil Carl Zeiss so erfolgreich wirtschaftet.
„Wir wollen auch weiterhin im Inland
hochqualifizierte Arbeitsplätze
schaffen. Das ist eine der ausgewiesenen
Stärken von Carl Zeiss.“
Bernhard Just,
Leiter des Konzernpersonalwesens
Der Konzern ist in den vergangenen
zehn Jahren aus eigener Kraft durchschnittlich
um gut fünf Prozent pro Jahr
gewachsen. „In den meisten unserer
Geschäftsbereiche haben wir ein hohes
Wachstum zu verzeichnen, oftmals besser
als der Markt“, freut sich Just. Das
Unternehmen könne sich auf Basis der
Geschäftsentwicklung sehr gut positio-
� � � � � �
nieren, habe spannende Aufgaben und
ein gutes Maß an Sicherheit, was die
Arbeitsplätze betrifft. Auch für diesen
Bereich weiß Carl Zeiss im Rückblick auf
die vergangenen zehn Jahre Außergewöhnliches
zu berichten:
Allein am Firmensitz in Oberkochen und
dem benachbarten Standort Aalen hat
das Unternehmen 900 neue Arbeitsplätze
geschaffen. „Viele andere Firmen
schaffen auch Arbeitsplätze, aber überwiegend
im Ausland“, nennt der Personalchef
den wesentlichen Unterschied.
Carl Zeiss will auch weiterhin im Inland
hochqualifizierte Arbeitsplätze anbieten.
„Das ist eine ausgewiesene Stärke von
uns“, sagt Just und nennt hier den Halbleiterbereich
als herausragendes Beispiel.
Carl Zeiss hat mit der dritten Ausbaustufe
des Halbleiterwerks in Königsbronn
bei Oberkochen begonnen. 50 Millionen
Euro werden investiert, und 150
neue Arbeitsplätze entstehen. Dadurch
kann die komplette Fertigung der Hochleistungsobjektive
für die Chipindustrie
in und um Oberkochen herum erfolgen.
„Unser Hightechkonzern bietet mit seinen
vielfältigen Tätigkeitsfeldern auch in
Zukunft Nachwuchskräften ein breites
Spektrum an Einsatzmöglichkeiten und
exzellente Perspektiven“, ist Bernhard
Just nicht allein deshalb überzeugt.
KONTAKT:
Carl Zeiss AG
Carl-Zeiss-Straße 22
73447 Oberkochen
Eva Kröhl, HR Marketing und Recruiting
Tel.: +49(0)73 64-203757
E-Mail: karriere@zeiss.de
Internet: www.zeiss.de/karriere
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 9

10
� � � � � � NanoMat
�� Kein verflixtes 7. Jahr��
das Kompetenznetz für Materialien der Nanotechnologie knüpft mit
Erfolg seit sieben Jahren den Kontakt zur Industrie
Nanotechnology research involves
the investigation of substances or
components, where the characteristic
unit scale length lies under
that of 100 nm. The smallness of
size results in novel properties
which are of interest in many technical
processes. Nanotechnology
has a high innovative potential and
a good chance of becoming one
of the key technologies of the 21st
century.
Within NanoMat 27 partners coordinate
their research programmes.
The theme of the research is
“Synthesis and investigation of
nanostructured metals and ceramics,
and investigation of the
materials and applications which
result from their nanoscale nature.”
Close cooperation within the
NanoMat network enables the
abilities of the partners to be interlinked
so that projects can be carried
out in continuous and interdisciplinary
way from the preliminary
research stage through to the
transfer to economically viable
products.
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE
NanoMat ist ein überregionales Netzwerk
für Materialien der Nanotechnologie
und wurde 1999 gegründet.
Forschungsgegenstand der Nanotechnologie
sind Materialien oder Bauelemente,
deren charakteristische Längenskala
im Bereich unter 100 Nanometer
liegt. Eine solche Nanostruktur kann beispielsweise
entstehen, wenn man die
Kristallitgröße von Polykristallen oder
die Dicke von Multilagenschichtstrukturen
auf wenige Nanometer reduziert.
Diese Reduktion führt zu neuartigen
Eigenschaften, die für eine Vielzahl von
technischen Anwendungen höchst
attraktiv sind. NanoMat hat einen unverwechselbaren
thematischen Focus über
alle Stufen der Wertschöpfung. Das
Repertoire der NanoMat-Partner reicht
von der Grundlagenforschung an Universitäten
und Forschungseinrichtungen,
über angewandte Forschung in
Fraunhofer Instituten und Firmen bis hin
zu regionalen Technologieparks und
Technologiezentren, die ein Hort für
junge, nanotechnologisch orientierte
Unternehmen sind. Jeder NanoMat-
Partner ist ein wichtiger regionaler
Knoten, der sein Umfeld befruchtet und
gleichzeitig von diesem Umfeld profitiert.
Schlußendlich gehört NanoMat zu
den Kompetenznetzen des BMBF
(www.kompetenznetze.de).
Ziele von NanoMat
Innerhalb des Netzwerks NanoMat werden
die Kompetenzen der Kooperationspartner
gebündelt und weiterentwickelt,
so dass Projekte interdisziplinär, von der
Vorlaufforschung bis zum Transfer in
wirtschaftlich verwertbare Ergebnisse,
durchgeführt werden können. Die im
Netzwerk zusammengeschlossenen
Partner verfügen über eine hohe wissenschaftliche
und technologische Leistungsfähigkeit.
Dies belegen auch zahlreiche
Preise und wissenschaftlichen
Auszeichnungen. Darüber hinaus sind
die NanoMat-Partner an insgesamt 71
Patenten und 19 Lizenzen sowie 88 laufenden
Kooperationverträgen mit der
Industrie im Bereich der Nanotechnologie
beteiligt. Ein Ziel von NanoMat ist
es, innovationsfreundliche Rahmenbedingungen
für den Transfer von Forschungsergebnissen
zu gewährleisten.
Es gibt bereits neun Spin Offs, jeweils
zwei von der GKSS-Forschungszentrum
Geesthacht, vom Fraunhofer-Institut für
Silicatforschung (ISC) Würzburg und von
der Universität Bremen (IMSAS), jeweils
eines von den Universitäten Essen-
Duisburg und RWTH Aachen sowie vom
Fraunhofer Institut für Fertigungstechnik
und Angewandte Materialforschung in
Bremen.
NanoMat bietet die Möglichkeit, interdisziplinär
und institutsübergreifend zusammen
zu arbeiten und dabei zu ganzheitlichen
Lösungen und Erkenntnissen
zu gelangen. Die Begeisterung, über
ganz neue Ansätze nachzudenken, und
sich mit den Netzwerkkollegen auszutauschen,
macht das Flair von NanoMat
aus und fördert die Innovationsdynamik.
Organisation und Mitglieder
Der NanoMat-Rahmenvertrag regelt die
Rechte und Pflichten der Partner. Die für
NanoMat verantwortliche Geschäftsführerin
Dr. Regine Hedderich, wird
durch die Sprecher der NanoMat-Partner
unterstützt. Außer Regine Hedderich
beschäftigt NanoMat 3 weitere Mitarbeiter,
die jeweils über „halbe Stellen“ für

NanoMat tätig sind. Die effektive und
leistungsstarke Infrastruktur im Forschungszentrum
gewährleistet eine
schnelle und präzise Projektabwicklung.
NanoMat-Aktivitäten
Die „NanoMat-Szene“ ist eine öffentliche
Veranstaltung, die jedes Frühjahr
Wissenschaftler verschiednerer Fachrichtungen,
die auf dem Feld der
Nanotechnik forschen, in Karlsruhe versammelt.
Sie bietet zusätzlich zu
Fachvorträgen und Laborbesichtigungen
eine Kommunikationsplattform für
die Nanoszene, die in der 7. NanoMat-
Szene einen Höhepunkt fand. Der
besondere Reiz der NanoMat-Szene
ergibt sich aus der Kombination von
NanoMat
� � � � � �
Abb. 1:
NanoMat-Partner (BASF AG, DECHEMA e.V., Degussa AG Forschungszentrum Jülich GmbH, Forschungszentrum Karlsruhe GmbH, Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte
Materialforschung IFAM, Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Sinterwerkstoffe IKTS, Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC, GKSS Forschungszentrum Geesthacht GmbH,
Hochdruckforschungszentrum der Polnischen Akademie der Wissenschaften, Institut für Festkörper- und Werkstoff-Forschung Dresden, Max-Planck-Institut für Metallforschung, Merck KGaA
Darmstadt, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, Robert Bosch GmbH, SusTech GmbH & Co KG, Technische Universität Darmstadt, Technische Universität Hamburg-Harburg,
Unipress Warschau, Universität Bremen (IMSAS), Universität Duisburg-Essen, Universität Karlsruhe (TH), Universität Konstanz, Universität Stuttgart, Universität Ulm)
Vorträgen aus Industrie und Forschungseinrichtungen.
Es ist ein schwieriger Weg von der
Entdeckung eines neuen Phänomens
über die technische Umsetzung im
Labor und die Realisierung eines
Prototypen bis zum Markteintritt.
NanoMat und der Projektträger PTKA
haben hierfür einige Instrumente ent-
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 11

12
� � � � � � NanoMat
Dr. Renzo Tomellini überreicht mit viel Freude dem Preisträger Prof. Dr. Johannes Boneberg (rechts) die NanoMat-Innovation-Award-Medaille, die von der Firma Degussa AG mit dem Bild des
Preisträgers mittels Nanotechnik hergestellt wurde. Vorstandsvorsitzender Prof. Dr. Manfred Popp überreichte den Scheck und Dr. Regine Hedderich die handgeschriebene Urkunde
wickelt, die vor allem dem Mittelstand
helfen, in zukünftigen Geschäftsfeldern
mit innovativen Produkten in Deutschland
Arbeitsplätze zu schaffen: die
Karlsruher Arbeitsgespräche, NanoMat-
Szene mit dem NanoMat-Innovation-
Award, die Nanofair und das Nanoforum
Karlsruhe.
Identifikation von Handlungsfeldern
Aus einer Befragung 300 europäischer
Firmen im Rahmen des EU-Projekts
NanoroadSME, welches NanoMat-Partner
mit dem Steinbeis Europazentrum,
dem Fraunhofer IPA und sechs weiteren
europäischen Partnern bearbeiten, ergab
sich, dass für Firmen der „Flaschenhals“
darin besteht, die Nanotechnik in
ihr Geschäftsfeld zu integrieren: es gibt
zu wenig Kenntnis über neue Forschungsergebnisse,
außerdem ist die
Prozesstechnik noch unzureichend ent-
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE
wickelt. Dies haben wir aufgegriffen und
zusammen mit dem BMBF und PTKA
die oben erwähnte 7. NanoMat Szene
und die Karlsruher Arbeitsgespräche
durchgeführt. 550 Teilnehmer folgten
dem Ruf ins Karlsruher Kongresszentrum.
Produktion und produktionsnahe Dienstleistungen
erbringen rund 70% der deutschen
Wirtschaftsleistung, basieren aber
auf einem technologischen Vorsprung.
Wichtigstes Instrument der Forschungsförderung
für die Produktion ist das
Verbundprojekt, in dem Partner aus Industrie
und Wissenschaft an industrierelevanten
Problemlösungen arbeiten können.
Der Weg dorthin führt über bundesweite
Wettbewerbe. Bisher wurden über
30 Themen ausgeschrieben. Aus diesen
Wettbewerben, an denen sich über 1200
Konsortien beteiligt haben, sind rund
200 Verbundprojekte hervorgegangen,
die insgesamt mit 317 Mio. Euro durch
das BMBF gefördert werden. 52% der
Verbundprojekt-Partner sind kleine und
mittlere Unternehmen (KMU). Mit rund
43% der Fördermittel profitieren sie in
besonderem Maße von „Forschung für
die Produktion von morgen“ (70% der
Fördermittel für die Industrie gehen an
KMU). Zur Stärkung der KMU – in
Deutschland bekanntlich der Arbeitsplatzmotor
– wird auch die Initiative
„Nano geht in die Produktion, Produktionstechnik
zur Nutzung nanotechnischer
Potenziale“ beitragen.
Preiswürdige Innovationen
Neu bei der 7. NanoMat Szene war die
Auslobung des NanoMat-Innovation-
Award. Der mit 20 000 Euro dotierte
Preis wird an junge Wissenschaftlerinnen
und Wissenschaftler vergeben,
deren Forschung ein hohes Innovationsund
Anwendungspotential hat. Sponso-

en des Preises sind die NanoMat-
Partnerfirmen Degussa AG, BASF AG,
Merck KGaA, Sustech Darmstadt und
Robert Bosch GmbH. Die international
besetzte Jury hat nicht nur darüber zu
befinden, wer als Gewinner das Preisgeld
erhält: Denn neben einer Medaille
und einer Urkunde geht auch ein professionellles
„Mentoring“ durch die Nano-
Mat-Akademie an den Sieger.
Die diesjährige Laudatio wurde von Dr.
Renzo Tomellini von der Europäischen
Kommission gehalten. Preisträger sind
die Physiker Dr. Manfred Albrecht, der
eine Emmy-Noether Nachwuchsgruppe
leitet, und Prof. Dr. Johannes Boneberg.
Sie haben ein neues Verfahren zur
Erhöhung der magnetischen Speicherdichte
entwickelt [1]. In heute üblichen
Systemen ist das Magnetspeichermedium
ein granularer Film aus schwach
gekoppelten magnetischen Körnern.
Wegen deren statistischer Größenverteilung
muss ein Bit auf ca. 100 Körner
abgelegt werden.
Durch das neue Verfahren von Albrecht
und Boneberg wird es möglich, viel
mehr Daten auf kleinsten Raum unterzubringen.
Dabei wird das Filmmaterial
nicht wie bisher auf eine möglichst
ebene Oberfläche aufgebracht, sondern
auf eine selbstorganisierte dichte Lage
sphärischer Nanopartikel, deren gekrümmte
Oberflächen nach Aufbringen
des magnetischen Films je eine gekrümmte
magnetische Kappe tragen.
Diese Kappenstruktur bringt wesentliche
Vorteile gegenüber den bisherigen
Filmen: Die einzelnen Kappen sind exakt
gleich groß und voneinander magnetisch
isoliert. Aufgrund ihrer Geometrie
wird eine höhere Schaltgeschwindigkeit
prognostiziert.
Eine zentrale Problematik, nämlich die
Beschreibbarkeit solcher Strukturen mit
verfügbaren Magnetfeldern, kann ebenfalls
aufgrund der Kappengeometrie
gelöst werden: Durch einfache Verkippung
der Probe beim Aufbringen des
Films lassen sich die Kappen auch seitlich
auf die Nanokugeln aufbringen
(„gekippte Bits“), wodurch das für das
Beschreiben der Kappe notwendige
Magnetfeld reduziert wird. Albrecht und
Boneberg realisierten erstmals ein
kostengünstiges Speichermedium durch
selbstorganisierte Nanostrukturierung.
Das Potential des Konzepts der Nanokappen
liegt in einer Erhöhung der
Speicherdichte um einen Faktor 50 und
der Verzehnfachung der Schreibgeschwindigkeit
bei Kompatibilität zu gängiger
Speichertechnologie. Insbesondere
die technische Relevanz verhalf
dieser Entwicklung zur Auswahl für den
NanoMat-Innovation-Award.
Marktplatz des Nano-Wissens
Bereits zum fünften Mal gab es die internationale
Veranstaltung „Nanofair, neue
Ideen für die Industrie“. Diese bringt
Wissenschaftler aus Forschungseinrichtungen
und der Industrie zusammen,
um Erfahrungen auszutauschen und
den richtigen Ansprechpartner für Problemlösungen
zu finden. Die Nanofair
2006 fand am 21. und 22. November in
Karlsruhe statt und hat auch Bezug zu
branchenspezifischen Anwendungen
der Nanotechnik genommen.
Für das Wissenschaftsprogramm war
NanoMat verantwortlich. Über 200
Teilnehmer aus 21 Ländern lockte das
Vortragsprogramm nach Karlsruhe. Prof.
Horst Hahn (INT) z.B stellte in seinem
Einführungsvortrag die Anwendungsmöglichkeiten
von Nanomaterialien dar.
Eine bemerkenswerte Aufwertung erfuhr
die Nanofair durch die Einbeziehung der
Gewinner des Nachwuchswettbewerbes
„Nanotechnologie“. Ergänzt wurde das
Symposium durch eine technische
Ausstellung.
NanoMat
Der gemeinsame Auftritt der bundesweiten
Nano-Kompetenznetze wurde von
der Geschäftsstelle NanoMat organisiert.
Das Steinbeis Europa-Zentrum
nutzte die Chance, für das EU-Projekt
Nanoroad SME, an dem auch NanoMat
aktiv beteiligt ist, eine Umfrage an
Unternehmen bezüglich des zukünftigen
nanotechnologischen Bedarfs durchzuführen.
Da sich das Konzept der
„Nanofair“ bewährt hat, soll die Reihe
auf jeden Fall fortgesetzt werden.
Für ein kontinuierliches Miteinander hat
NanoMat gemeinsam mit der Wirtschaftsförderung
Karlsruhe auch das
Nanoforum Karlsruhe ins Leben gerufen,
das sowohl von Wissenschaftlern aus
den teilnehmenden Forschungseinrichtungen
als auch von Geschäftsführern
mittelständischer Unternehmen
gern als Plattform zum Ideenaustausch
genutzt wird. Der Charme der Veranstaltung
liegt darin, dass die teilnehmenden
Einrichtungen jeweils reihum als
Gastgeber der Veranstaltung fungieren.
So konnten die Teilnehmer bereits das
Forschungszentrum Karlsruhe und das
dort befindliche Institut für Nanotechnlogie
kennenlernen und einen Eindruck
vom Fraunhofer ICT bekommen. Mit
dem Nanoforum entwickelt sich im
Südwesten der Republik ein synergetischer
Cluster zur Nanotechnologie.
Antireflexschichten
� � � � � �
Wie erfolgreiche Kooperation zwischen
NanoMat-Partnern aussehen kann, zeigen
die von Dr. Stefan Walheim (INT)
entwickelten Nano-Antireflexschichten.
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 13

14
� � � � � � NanoMat
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE
Etwa 4% des einfallenden Lichts werden an einer Glasoberfläche reflektiert.
Mit einer Beschichtung unter n < 1.52 kann die Reflexion vermieden werden.
Erst mit einer Beschichtung mit n = 1.22 kann die Reflexion (für eine Wellenlänge)
vollständig unterdrückt werden.
Abb. Schematische Darstellung des Herstellungsprozesses, beispielsweise beim
Spincoating
Transmission einer beidseitig
beschichteten Weißglasplatte: Eine
einfache MgF2-Beschichtung (blau)
zeigt eine deutlich höhere
Restreflexion als unsere neuartige
Polymerbeschichtung (violett).
Kombiniert man eine MgF2-Schicht
mit einer Polymerschicht mit
n=1.44, so kann eine Transmission
von 99.7% erreicht werden (grün,
gemittelt von 400-700nm). Die
durchgezogenen Linien sind berechnet.
Als Höhepunkt wurde ein Uhrglas für
eine Armbanduhr „gecoated“ besser
beschichtet. Das Besondere dabei: Jede
Uhr besitzt das NanoMat-Logo als
„Wasserzeichen“ auf dem Uhrglas, das
nur in einem bestimmten Blickwinkel
gesehen werden kann.
NanoMat bietet folgende
Dienstleistungen an:
• Koordinierung der Forschung
• Internationale Aktivitäten
• Aus- und Weiterbildung
• Beratung und Projektmanagement
• Technologietransfer
• Unternehmensgründungsinitiativen
• Tagungen und Seminare
• Messen und Ausstellungen
• Öffentlichkeitsarbeit
Aus der Fülle der Dienstleistungen sollen
die Aus- und Weiterbildung und der
Bereich Tagungen und Seminare näher
vorgestellt werden.
Aus- und Weiterbildung
Im Bereich der Lehre werden Vorlesungs-,
Seminar-, Diplomanden- und
Doktorandenbetreuung in den Fachbereichen
Physik, Chemie, Ingenieurwissenschaften
von NanoMat-Mitgliedern
der Universitäten Aachen, Darmstadt,
Essen, Hamburg-Harburg, Karlsruhe,
Konstanz, Saarbrücken, Straßburg,
Stuttgart und Ulm angeboten.
Das Förderprogramm der Nachwuchswissenschaftler
„Nanotechnologie“ des
BMBF, das die Forschungsministerin
Edelgard Bulmahn zur NanoDE 2002 in
Bonn ausgerufen hatte, trägt erste
Früchte. Der Projektträger Jülich und
NanoMat veranstalteten das Networking
Treffen der Nano-Nachwuchswissenschaftler
am 22. November 2004 in
Karlsruhe mit dem Ziel, wichtige Informationsimpulse
in Richtung Verwertung
und Ausgründung zu geben und die
Vernetzung unter den Forschern zu fördern.
Während der Begrüßung und
Eröffnung sprach MinDir Dr. Stöffler
(BMBF) voller Stolz und Zuversicht von
den jungen Nanologen. Prof. Popp

(Vorstandsvorsitzender des Forschungszentrums
Karlsruhe) zeigte die Bedeutung
von Exzellenzgruppen für den
deutschen Forschungsstandort auf. Im
ersten Block der NanoMat-Akademie
gab es Denkanstösse in Richtung Verwertung
und Ausgründung.
Ausblick
Im weltweiten Vergleich ist Deutschland
ein hervorragender Standort für die
Nanotechnologie und wettbewerbsfähig.
Exzellente Grundlagenforschung, gepaart
mit anwendungsorientierter Forschung
und dem Potential für maßgeschneiderte
Produkteigenschaften, sind
Kriterien für internationale Attraktivität.
NanoMat hat international bereits einen
guten Ruf. Das belegen die vielen
Wissenschaftspreise und die zahlreichen
Bitten um Aufnahme in das
NanoMat-Netzwerk. NanoMat kooperiert
mit europäischen Netzwerken
sowie mit INTAS 99-1216 (Stuttgart, St.
Petersburg, Chernogolovka, Tomsk, Ufa,
Barcelona, Belfort), weiter mit Tsukuba
(Japan), der Qinghua University, der
Beijing University und der Chinese
Academy of Sciences in Beijing und
Shenyang (China).
Das Netzwerk NanoMat ist auch im
Lenkungsausschuss des Kompetenzfeldes
Nanotechnologie des VDI vertreten,
das u. a. als Berater und Ansprechpartner
der Politik neue Forschungsrichtungen
definiert, um die Technologieentwicklung
zu steuern. Pressemitteilungen,
Webseiten, Ausstellungen
und Messen werden von der Geschäftstelle
im Forschungszentrum
Karlsruhe für das gesamte Netzwerk
vorbereitet. In der Zeitschrift „Photonik“
gibt es in der Rubrik Nanotechnik regelmäßig
Beiträge von NanoMat.
NanoMat
� � � � � �
Fragestellungen der aktuellen Standortdiskussion
und die Beiträge, die
durch die Nanotechnologie geleistet
werden können, werden von NanoMat
verstärkt aufgegriffen werden, um sie in
der Öffentlichkeit transdisziplinär zu
erörtern. NanoMat wird Rundfunk- und
Fernsehinterviews, Pressekonferenzen,
Besucherführungen, Lehrerfortbildung
und Schülerseminare sowie Vorträge in
Volkshochschulen organisieren.
Literaturhinweise:
[1] M. Albrecht, J. Boneberg, Selbstorganisierte
magnetische Nanokappen
für die Datenspeicherung, Nanotechnik
3/2006
(www.nanotechnik-online.com)
Ansprechpartner:
R. Hedderich, NanoMat
Geschäftsstelle Forschungszentrum
Karlsruhe
(www.nanomat.de)
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 15

16
� � � � � �
BIAS – Bremer Institut für angewandte
Strahltechnik GmbH
„Zebras“ aus Bremen:
�� Neues Messsystem findet jede
Macke im Spiegelbild��
E rst
Berührungslose Formvermessung reflektierender Oberflächen – gleich
drei Patentanmeldungen für Entwicklung aus Bereich der optischen
Oberflächenwinkelmesstechnik
putzen und polieren, dann der
prüfende Blick. Ob Brille, Motorhaube
oder Silberschale: Im Gegenlicht
sieht man am besten, ob sie auch wirklich
blank geworden sind – nämlich
dann, wenn sich alles tadellos darin
spiegelt. Dieses alltägliche Phänomen
hat sich ein Wissenschaftler-Team an der
Universität Bremen zu Nutze gemacht
und ein neues Messverfahren entwickelt.
Mit dessen Hilfe lassen sich einfach
und schnell auch kleinste Unebenheiten
in reflektierenden Oberflächen
messen und bewerten. Nun wurde das
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE
Auf dem Airbus-Prüfstand in
Dresden zur Qualitätskontrolle
ein „Zebra“ am
Flugzeugrumpf: Einfach per
Saugnapf an der Außenhülle
des A380 angebracht, verrichtet
das neue Messsystem
seine Arbeit.
Foto: BIAS
dritte Patent auf diese Entwicklung aus
dem Bremer Institut für angewandte
Strahltechnik (BIAS) angemeldet und die
innoWi GmbH, das Gemeinschaftsunternehmen
der Bremer Hochschulen
und der Bremer Investitions-Gesellschaft
mbH, kümmert sich um die
Vermarktung der Idee. Sie hat bereits
erste Interessenten für das System,
auch aus Großbritannien und Japan.
Die Geräte sind handlich, leicht und mobil.
Sie arbeiten im Nanometer-Bereich,
also in der Größenordnung von Millions-
tel Millimetern, und sie sind vielfältig einzusetzen.
Entsprechend groß ist die
Bandbreite der Interessenten. Sie reicht
von der der Automobil- oder Flugzeugindustrie
bis hin zum Hersteller von
Brillengläsern und Kontaktlinsen. In Zusammenarbeit
mit dem Kooperationspartner
und Mitentwickler Vereinigte
Elektronik-Werkstätten GmbH (VEW) in
Bremen entstanden bereits mehrere
Prototypen dieser neuen Messgeräte.
Sie arbeiten unter anderem bei Airbus
und im Institut für Werkstofftechnik
(IWT). Weitere Kooperationen in diesem
Projekt gibt es mit der Fachhochschule
Bern und der Satisloh GmbH in Wetzlar,
einem Hersteller von Maschinen für die
Brillenglasfertigung.
Wer seine Motorhaube poliert hat,
schaut sich das Ergebnis seiner Arbeit
danach zumeist an, indem er mit geneigtem
Kopf über die blanke Fläche
blickt. Dann sieht er nicht die Fläche
selbst, sondern das, was sich darin
spiegelt. Hat die Haube Macken, ist das
Spiegelbild an diesen Stellen verzerrt.
Selbst kleinste Kratzer und Beulen, die
beim direkten Blick auf das Blech kaum
oder gar nicht auffallen, sind so deutlich
zu sehen. Thorsten Bothe ging es
damals nicht um Autobleche: Vor fünf
Jahren hielt der Diplomphysiker aus
dem BIAS eine Reihe von Klaviertasten
gegen das Licht, um Unebenheiten in
der Lackierung aufzuspüren. Da kam

BIAS – Bremer Institut für angewandte
Strahltechnik GmbH
ihm die zündende Idee zu dem neuen
Messsystem. Und so funktioniert es:
Die Wissenschaftler erzeugen auf einem
Bildschirm ein Streifenmuster und bringen
ihn dann über die zu untersuchende
Fläche. Spiegelnd, also reflektierend
muss sie sein, denn nur dann funktioniert
das System. Eine Kamera nimmt
die sich in der Fläche spiegelnden
Streifen auf, sendet die Daten an einen
Rechner, der die Bilder dann auswertet.
Hierzu haben die Forscher eine spezielle
Software entwickelt, den „BIAS' Fringe
Processor“. Gibt es auch nur die kleinste
Unregelmäßigkeit in dem Streifenmuster,
findet das System sie. Ist das Spiegelbild
an einer Stelle verzerrt, ist die
Oberfläche nicht perfekt. Rechner und
Software liefern dazu die genauen Daten.
Was nach einem so einfachen Prinzip
funktioniert, hat einen komplizierten
Namen: „Formvermessung reflektierender
Oberflächen“ heißt es und ist angesiedelt
in dem Bereich der Oberflächenwinkelmesstechnik.
Das war auch den
VEW-Entwicklern zu lang. Einfach „Zebra“
haben sie ihre Prototypen genannt
– wegen der Streifen, und die BIAS-
Forscher haben den Arbeitstitel erst einmal
so übernommen.
„Damit können wir alles messen: von
kleinsten Flächen bis hin zu verspiegelten
Wänden“, sagt Bothe. Das System
spüre Unebenheiten von einem
Nanometer auf. „Das ist quasi nichts“,
sagt er. Ein Atom ist rund einen Zehntel
Nanometer groß, ein durchschnittliches,
menschliches Haar misst rund 70.000
Nanometer. Um Messungen in dieser
Größenordnung und mit einer solchen
Genauigkeit vorzunehmen, bedarf es
normalerweise komplexer, stationärer
Messgeräte. „Sie sind sehr empfindlich
gegen Erschütterungen“, erklärt Bothe,
oder sie müssten taktil messen, also das
Objekt abtasten. Ein Nachteil dieser
Messmethoden: Die Messköpfe müssen
das zu messende Objekt berühren. Das
geschieht nicht immer zerstörungsfrei.
Die Bremer „Zebras“ berühren die
Objekte nur mit Licht, wiegen nicht einmal
einen Zentner, sind robust und können
problemlos dort positioniert werden,
wo gemessen werden soll. Bei
Airbus zum Beispiel werde es mit Saugnäpfen
am Flugzeugrumpf des A380
angebracht und vermesse dort in zwei
Minuten eine Fläche von 150 Quadratzentimetern,
sagt Bothe. „Es geht aber
auch kleiner“, sagt Bothe. Auch für die
Herstellung von Brillen und Kontaktlinsen
sei das System interessant. Daher
Ansprechpartner:
� � � � � �
arbeite man nun auch an einer Mini-
Version des Messgerätes, dem „Mikro-
Zebra“. Das ist ein Handgerät, das noch
kleiner und feiner untersuchen kann.
In Zusammenarbeit mit dem BIAS erarbeitet
die innoWi nun Strategien für die
Vermarktung dieser hoffnungsvollen
Entwicklung. „Wir haben geschaut, wo
für diese Geräte relevante Messaufgabe
anfallen, haben die Branchen analysiert
und gruppiert und alle mögliche Lizenznehmer
angeschrieben“, sagt Jens
Hoheisel, Diplom-Informatiker und Innovationsmanager
bei der innoWi. „Es gibt
in vielen verschiedenen Branchen ein
großes Anwendungsfeld für diese Entwicklung“,
weiß er aus den aufwändigen
Studien. Die Reaktionen geben ihm
Recht: „Es gibt offensichtlich einen Riesenbedarf,
und inzwischen führen wir
konkrete Gespräche mit interessierten
Lizenznehmern“, freut er sich. Dabei
seien die Möglichkeiten, die hinter dieser
Erfindung stecken, noch gar nicht
ganz ausgenutzt.
Dipl.-Inform. Jens Hoheisel (innoWi GmbH)
Telefon: 0421 96 00-715, E-Mail: jens.hoheisel@innowi.de
Prof. Dr.-Ing. Werner Jüptner (BIAS)
Telefon: 0421 218-50 02, E-Mail: jueptner@bias.de
Dipl.-Phys. Thorsten Bothe (BIAS)
Telefon: 0421 218-50 14, E-Mail: bothe@bias.de
Norbert Köpp (VEW)
Telefon: 0421 27 15 30, E-Mail: vew-gmbh-bremen@t-online.de
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 17

18
� � � � � � Dortmunder Summer School
�� Studium – und was dann?��
M it
Gewinnbringende Kontakte zwischen Studierenden und Arbeitgebern
auf der ersten Dortmunder Summer School Mikrotechnik
großem Erfolg fand vom 21. bis
25. August die erste Dortmunder
Summer School Mikrotechnik unter der
Schirmherrschaft des nordrhein-westfälischen
Innovationsministers Prof. Dr.
Andreas Pinkwart statt.
29 Studierende aus ganz Deutschland
knüpften wertvolle Kontakte zu potenziellen
Arbeitgebern und lernten Anwendungsgebiete
von Mikro- und Nanotechnik
kennen. Organisiert wurde die
Summer School vom IVAM Fachverband
für Mikrotechnik, den Fachhochschulen
Dortmund und Gelsenkirchen, der Universität
Dortmund und dem dortmundproject.
Im Fokus der Veranstaltung stand Dortmund
als Deutschlands Mikrotechnik-
Standort Nummer Eins. Von Abformtechniken
bis Technologiemarketing gaben
Firmen wie Boehringer Ingelheim
microparts, HL-Planartechnik, Bartels
Mikrotechnik, Elmos und Raith, aber
auch Hochschuldozenten interessante
Einblicke in Produktion und Entwicklung,
aktuelle Forschungsergebnisse und Zukunftsperspektiven.
Nach der Theorie im
Seminarraum erhielten die Studierenden
während Firmenbesuchen Antwort auf
praktische Fragen und vertieften ihr neu
erlangtes Wissen.
Auch beim Get-together und einem
Besuch der Zeche Zollern kamen die
Teilnehmer untereinander und mit den
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE
Referenten ins Gespräch. Viele von
ihnen, wie David Rudek aus Bochum,
fuhren mit „einigen Namen in der Tasche“
nach Hause. Auf diesem Weg
wurden sogar über die interne Stellenbörse
hinaus Praktika und Jobangebote
vermittelt. Den für technische und naturwissenschaftliche
Studiengänge durchschnittlichen
Frauenanteil von etwa neun
Prozent konnte die Summerschool mit
einer Frauenquote von 16 Prozent deutlich
toppen.
Ein positives Fazit zogen nicht nur die
Studierenden, sondern auch die Organisatoren
wie Prof. Dr. Hans-Joachim
Lilienhof von der Fachhochschule Gelsenkirchen:
Das war eine sehr erfolgreiche
Veranstaltung, insbesondere für die
Studierenden. Aber nicht nur für die:
Auch wir haben viel gelernt.? Die Summer
School wurde vom Ministerium für
Innovation, Wissenschaft, Forschung
und Technologie des Landes Nordrhein-
Westfalen und dem Europäischen Fonds
für Regionale Entwicklung der EU gefördert.
Nächstes Jahr haben erneut 30
Studierende die Gelegenheit, sich mit
dem Thema Mikrotechnik auseinanderzusetzen.
Interessenten können sich schon jetzt
bei Anja Stenzel
(Telefon: +49 2319742 147
E-Mail: ast@ivam.de)
vormerken lassen.
KONTAKT:
Nächste
Dortmunder
Summer
School:
August
2007
IVAM – Fachverband für Mikrotechnik
Emil-Figge-Str. 76
44227 Dortmund
Tel.: 0231/9742-168
E-Mail: info@ivam.de

� � � � � � dortmund-project
�� Der Mikro- und Nanotechnologie-
Standort Dortmund – das Umfeld stimmt��
Wer mit Technik in Miniatur groß herauskommen will, ist in Dortmund an
der richtigen Adresse. In Entwicklung und industriellem Einsatz von
Mikro- und Nanotechnologie (MNT) nimmt die Stadt europaweit einen
Spitzenplatz ein.
Das MNT-Cluster, ein effektives
Netzwerk aus Wissenschaft und
Wirtschaft, schafft ein optimales Umfeld
für Wachstum und Ansiedlung. Geprägt
ist der zukunftsträchtige Standort durch
leistungsstarke Technologieführer, die
zusammen mit vielen innovativen Startups
und einem gut aufgestellten Mittelstand
das Rückgrat für weitere erfolgreiche
Geschäftsmodelle bilden. Erwartet
werden für die nächsten Jahre nicht nur
steigende Umsätze auf den relevanten
Märkten, sondern auch positive Auswirkungen
auf den bisher schon sehr dynamischen
Arbeitsmarkt. Dortmund ist zudem
Sitz des internationalen Fachverbands
für Mikrotechnik IVAM.
Im MNT-Cluster Dortmund sind rund
1.900 Mitarbeiter in über 30 Unternehmen
beschäftigt. Der Anteil an akademisch
qualifizierten Mitarbeitern ist in
vielen Firmen außergewöhnlich hoch
und beläuft sich bei einem Drittel der
Unternehmen auf mehr als 75%. Mit fast
50.000 Studierenden technischer oder
naturwissenschaftlicher Fächer in einem
Umkreis von 100 Kilometern und den
Studienschwerpunkten Mikrosystemtechnik
an Universität und Fachhochschule
bietet Dortmund die Möglichkeit,
auf ein großes Reservoir an gut ausgebildeten
Fachkräften zurück zugreifen.
Kompetenzzentren – Know-how für
neue Produkte
Eine wesentliche Keimzelle am Standort
sind die vier Kompetenzzentren der
Mikro- und Nanotechnologie. Sie spielen
eine Schlüsselrolle, bei der markfähigen
Entwicklung innovativer Produkte.
Die Vorteile der Kompetenzzentren für
neue und junge Unternehmen sind
geringe eigene Investitionskosten, fachliche
Begleitung bei der Entwicklung
durch erfahrene Experten, schnelle
Produktentwicklung, enger Kontakt zu
Hochschulen und Forschungsinstituten,
Hilfe bei der Unternehmens- und Finanzierungsplanung
sowie Kapitalbeschaffung
und Unterstützung bei Qualitätsmanagement
und Marketing.
Die vier Kompetenzzentren sind unterschiedlich
ausgerichtet, um jeweils ein
optimales branchenspezifisches Umfeld
und Know-how bieten zu können. Neben
dem Zentrum für Aufbau- und Verbindungstechnik
(AVT) und dem Zentrum
für Mikrostrukturtechnik, zählen hierzu
insbesondere die neuen Kompetenzzentren
MST.factory dortmund und
BioMedizinZentrum-Dortmund. Alle Kompetenzzentren
unterstützen den Technologietransfer
aus den wissenschaftlichen
Einrichtungen in die Unternehmen
der Region, fördern den interdisziplinären
Austausch sowie die Zusammenarbeit
unterschiedlicher Forschungsund
Entwicklungsbereiche.
MST.factory dortmund
Unternehmerischer Erfolg hängt maßgeblich
von der Geschwindigkeit der
Prototypenentwicklung und dem Zeitpunkt
der Markteinführung ab. In der
Mikro- und Nanotechnologie bedeutet
dies in der Regel hohe Anfangsinvestitionen
in technische Infrastruktur.
Deshalb bietet die MST.factory dortmund,
das erste Kompetenzzentrum
speziell für die Mikro- und Nanotechnologie,
Gründern und Technologiefirmen:
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 19

20
� � � � � � dortmund-project
■ Infrastruktur-Dienstleistungen: bedarfsgerechte
und technologiespezifische
Ausrüstung;
■ Business Support: Kundenorientiertes
Coaching und umfassendes Infrastrukturangebot;
■ Qualifikation: Aus- und Weiterbildungsmaßnahmen
rund um die Mikro-
und Nanotechnologie.
www.mst-factory.com
BioMedizinZentrumDortmund
Das BioMedizinZentrumDortmund (BMZ)
ist ein Kompetenzzentrum für Existenzgründer
und Unternehmen der Biotechnologie
mit Schnittmengen zum Gesundheitswesen,
der Informatik, Medizintechnik,
Mikrosystemtechnik sowie
Nanotechnologie. Der Schwerpunkt der
Anwendungen liegt in den Bereichen
Biomedizin, Bioinformatik, Proteomics
und Biomikrostrukturtechnik.
Moderne und funktional ausgestattete
Büro- und Laborflächen sowie Entwicklungsräume
mit Reinraumkapazitäten
sichern auf einer Fläche von 10.000 m 2
optimale Arbeitsabläufe. Für die Laborbereiche
ist die Sicherheitsstufe S2
Standard. Ergänzend zur Anmietung von
Flächen können nutzerspezifische Geräte
bereitgestellt werden.
www.bmz-do.de
Gründungswettbewerb – mit kleinen
Dingen erfolgreich
Neue Ideen sind im neuen Dortmund willkommen.
Der europaweit einzigartige
branchenspezifische Gründungswettbewerb
„all micro.“ unterstützt Gründer bei
dem Weg in die Selbstständigkeit mit
Geld- und Sachpreisen in Höhe von über
200.000 Euro, inkl. Sonderpreisen für
Dienstleistungspakete der MST.factory
dortmund GmbH und des BioMedizin-
ZentrumDortmund (BMZ). Neben fachlicher
und technischer Unterstützung
durch die Kompetenzzentren wird auch
ein umfassendes Coaching durch ein
Netzwerk von über 600 Expertinnen und
Experten, Support bei der Erstellung
eines Businessplans und Vermittlung von
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE
Kontakten zu Venture Capitalists, Business
Angels und Finanzinstituten angeboten.
Angesprochen sind Gründungswillige
aus allen Branchen, die mit miniaturisierter
Technologie neue oder neuartige Produkte,
Verfahren oder Dienstleistungen
auf den Markt bringen wollen. „all micro.“
gehört zu den Gründungswettbewerben
der Initiative start2grow des dortmundproject.
Die Wettbewerbe zeichnen sich
durch Geschwindigkeit, Wissenstransfer
und technologische Unterstützung aus.
www.start2grow.de
PHOENIX West – innovativer
Technologiestandort
Nur fünf Kilometer von der Dortmunder
City entfernt ist der Wandel offensichtlich.
Gestern noch war das Gelände ein
Standort der Stahlindustrie, heute ist
PHOENIX West einer der größten Innovationsstandorte
in Deutschland. Auf
100 Hektar entsteht eine der ersten
Adressen des neuen Dortmund: für
Hightech-Unternehmen, für Ansiedlung
und dynamisches Wachstum. PHOENIX
West ist Standort der MST.factory dortmund.
www.phoenixdortmund.de
Diese günstigen Rahmenbedingungen
sind kein Zufall – Wir, das Team des dortmund-project,
arbeiten mit allen Dortmunder
MNT-Akteuren in Unternehmen
und Verbänden daran, diese Entwicklung
langfristig zu fördern und den Standort
Dortmund als deutschen Zukunftsstandort
Nummer Eins für Mikro- und
Nanotechnologie zu erhalten.
Das dortmund-project ist die Standortinitiative
für das neue Dortmund. Seit
2000 bündelt es mit breiter Akzeptanz
die Kräfte aus Stadt, Wirtschaft und
Wissenschaft in einem einzigartigen
Netzwerk. Ziel ist, die Entwicklung der
Stadt zu einem führenden Technologieund
Wirtschaftsstandort in Europa dauerhaft
voranzutreiben. Prägend ist der
methodische Ansatz: schnell agieren,
investieren, selbst tragende Systeme
aufbauen sowie Themen und Prozesse
konzentrieren. Das Projekt, in einzelnen
Teilprojekten durch EU-Fördermittel
unterstützt, fokussiert sich auf die ZukunftsbranchenInformationstechnologien,
Logistik, Mikro-/Nanotechnik und
Biomedizin. Das dortmund-project ist
ein Teil der Wirtschaftsförderung Dortmund.
Ausführliche Informationen über den
MNT-Standort Dortmund finden Sie
unter: www.mikrotechnik-dortmund.de
KONTAKT:
dortmund-project
Wirtschaftsförderung Dortmund
Töllner Straße 9 –11
44122 Dortmund
Tel.: +49(0)231 5029211
Fax: +49(0)231 5024112
E-Mail: michaela.franzes@dortmundproject.de
Internet: www.dortmund-project.de

Dass insbesondere die Nanotechnologie
auf zukünftige wirtschaftliche
Entwicklungen einen großen Einfluss
haben wird, gilt als sicher. Als natürliche
Weiterentwicklung der Mikrotechnik
folgt sie dem Megatrend Miniaturisierung.
Zunehmend kleine und mittlere
Unternehmen nutzen die Potenziale
der Nanotechnik mit neuen Produkten,
die in verschiedenen Branchen eingesetzt
werden.
Messtechnik
Ein Anwendungsbeispiel ist die Messtechnik
– hier ist Nanotechnik anderen
Technologien zwangsläufig einen Schritt
voraus, denn Mikrostrukturen müssen in
Nano-Auflösung gemessen werden. Die
Technologiefirma Fries Research & Technology
wurde jüngst mit dem Innovationspreis
2006 der Initiative Mittelstand
für ihr mobiles Messsystem Microprof
ausgzeichnet. Das Gerät wurde speziell
für die Automobilbranche entwickelt, wo
moderne Funktionsoberflächen den
Energieverbrauch senken und weniger
schnell verschleißen. Unmittelbar am
Motorblock angesetzt, misst es berührungslos
die Oberflächeneigenschaften
von Zylinderbuchsen. Eine entsprechende
Software bestimmt Rauheit, Kontur,
Topografie und Verschleißvolumen. Auch
das 3D-Mikroskop µsurf der Firma
Nanofocus untersucht Oberflächen im
Fahrzeugbau wie mechanische Kompo-
nenten in den Bereichen Kraftstoffzuführung
und Antriebstechnik.
Neue Materialien
Neue Werkstoffe können den Kraftstoffverbrauch
eines Autos senken. Auch anderswo
bewirken Nanomaterialien eine
Menge, sei es in kratzfesten Lacken
oder antibakteriellen Beschichtungen für
Sitze. Ein optimierter Materialmix mit
Nanopartikeln soll Autoreifen gegen
Abrieb schützen. Neue Materialien lassen
sich branchenübergreifend einset-
IVAM
� � � � � �
�� Klein aber oho – Mikro- und
Nanotechnik auf dem Siegeszug��
Mikro- und Nanotechnik sind Querschnittstechnologien. Sie veredeln
Produkte und schaffen für den Anwender direkte Wettbewerbsvorteile.
Außerdem sorgen sie dafür, dass Arbeitsplätze in den bestehenden –
traditionellen – Branchen gesichert und ausgebaut werden. Daher stehen
Mikro- und Nanotechnik im Fokus zahlreicher Forschungs- und
Entwicklungs-Aktivitäten und einer starken Wissenschaftslandschaft.
Texturmessung einer
Zylinderwand.
(Quelle: FRT, Fries Research
& Technology GmbH)
zen: Für viele Textilien sind bereits wirksame
Nanoschutzschichten entwickelt
worden, die Regen einfach abperlen lassen.
Schmutzige Oberflächen im Haushalt
können dank Nanopartikeln leichter
gereinigt werden. Durch den reduzierten
Putzaufwand wird die Umwelt entlastet;
das gilt auch für Fassadenfarben und
Dachziegel. Versiegelungssysteme für
mineralische Untergründe, Badkeramik,
Glas, Textilien, Kunststoff und Metalloberflächen
bietet beispielsweise die
Nanogate AG an.
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 23

24
� � � � � � IVAM
Life Sciences
Langfristig werden Bio- und Medizintechnik
als einige der wichtigsten Nanotechnikmärkte
eingeschätzt. Bislang
wird Nanotechnik vor allem in biomedizinischen
Schnelltests eingesetzt; langfristig
werden nanoskalige Systeme zur
Verabreichung von Wirkstoffen und nanostrukturierte
Oberflächen für Implantate
den Markt beherrschen. In der Chemie
wird für Nanomaterialien wie Polymernanokomposite
und Kohlenstoffnanoröhren
ein dynamisches Marktwachstum
prognostiziert. Auch Produktionstechnik
kommt ohne Nano nicht mehr
aus, allerdings nicht in Form von Partikeln,
sondern in Form von Herstellungsverfahren
wie der Nanorobotik.
Firmen wie Klocke Nanotechnik führen
Montageschritte wie Löten, Schweißen,
Schleifen und Kleben mit immer höherer
Genauigkeit auf immer kleinerem Raum
aus – und vereinen die Vorteile der
Nanotechnik mit der des klassischen
Maschinenbaus.
Mittelständische Unternehmen und
Start-ups auf dem Vormarsch
Insbesondere mittelständische Firmen
und Start-ups nutzen Mikro- und Nanotechnik,
um innovative Produkte herzustellen
– allen voran die rund 180 Mitglieder
des IVAM Fachverbandes für
Mikrotechnik. Viele machen mit ihrem
Eintritt in den Verband den ersten Schritt
zur internationalen Vermarktung ihrer
Produkte. Die Ende 2005 gegründete
Smaract GmbH beispielsweise präsentierte
auf dem IVAM-Gemeinschaftsstand
während der Hannover Messe
2006 erstmals ihre Mikro- und Nanopositionierer
der Öffentlichkeit. Technologiemarketing
ist bei IVAM das A und O.
Als kommunikative „Brücke“ zwischen
Technologieanbietern und -anwendern
vermittelt IVAM zwischen F&E-Dienstleistern
– Instituten oder Unternehmen –
und der Industrie und beschleunigt so
die Umsetzung innovativer Ideen in
marktfähige Produkte. Neben dem Technologiemarketing
gehören Lobbyarbeit
und die Erschließung internationaler
Märkte zu den wichtigsten Aktivitäten
des Verbandes. Seit 2006 besetzt IVAM
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE
mit einem eigenen Bereich auch das
Thema Neue Materialien
(www.neuematerialien.de).
Die Nr. 1 für Technologiemarketing
Als Herausgeber des E-Magazins »inno«
und des E-Mail-Newsletters MikroMedia
stellt IVAM neue Produkte aus der
Mikro- und Nanobranche vor. Eine weitere
wichtige Publikation ist das MEMS
Directory – es enthält Profile und Kontaktdaten
aller IVAM-Mitglieder und wird
von potenziellen Kunden und Partnern
als Datenbank genutzt. Ausführliche
Informationen zu den wichtigsten Mikround
Nanotechnikfirmen sind auch im
Internet unter www.ivam.de zu finden.
IVAM betreibt außerdem die Suchmaschine
für Mikro- und Nanotechnik
www.mst-search.com. Die Marktforschungsabteilung
IVAM Research erstellt
auf Kundenwunsch Studien wie
den Gründungsmonitor Mikro-/Nanotechnik,
der die Motivationen und Probleme
junger Hightech-Firmen analysiert.
Wasserabweisende Holzoberfläche mit Nanobeschichtung
(Quelle: BASF)
Messeauftritt mit IVAM
Auf den wichtigsten Fachmessen der
Branche organisiert IVAM die Gemeinschaftsstände
Produktmarkt Mikrotechnik,
Neue Materialien und Hightech for
Medical Devices sowie Expertenforen.
Als Partner der Deutschen Messe AG
richtet IVAM jährlich den größten Marktplatz
für Mikrotechnik auf der Hannover
Messe aus: Die Microtechnology. Ein
Meilenstein für die Medizintechnikbranche
ist im November 2006 der IVAM-
Gemeinschaftsstand auf der Compamed/Medica,
wo Fachbesucher gezielt
nach neuen Produkten und Entwicklungspartnerschaften
suchen.
Aus- und Weiterbildung
In kompakten Workshops und Seminaren
vermittelt IVAM technisches Fachwissen,
aber auch branchenübergreifendes
Know-How zu den Themen Marketing,
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
oder Patentwesen. Für Fachkräfte in der

Produktion werden maßgeschneiderte
Weiterbildungslehrgänge entwickelt.
Das überbetriebliche Programm Innoquam
(www.innoquam.ivam.de)
umfasst zum Beispiel Kurse in Reinraumverhalten,
Mikroskopie und Physikalischer
Gasphasenabscheidung (PVD).
IVAM ist außerdem Partner des BMBF-
Projektes Diversity als Innovationskultur
(www.diversity-innovation.de).
Ziel des Projektes ist es, für Unternehmen
der Spitzentechnologien Strategien
zu finden, um Personal zu beschaffen,
Fachkräfte an die Betriebe zu binden
und Mitarbeiter langfristig zu fördern
und zu motivieren. Mit der Dortmunder
Summer School Mikrotechnik
(www.mikrotechniksummerschool.de)
richtet sich IVAM direkt an Studierende.
Im August 2006 konnten sich diese bei
Fachvorträgen und Unternehmensführungen
eingehend mit dem Thema Mikrotechnik
auseinander setzen. Die
nächste Summer School findet voraussichtlich
im August 2007 statt.
Jobchancen für Ingenieure und
Naturwissenschaftler
„Mikrotechnik und Nanotechnik haben
Zukunft – miniaturisierte Komponenten
und Systeme werden zum Beispiel in
Konsumgütern, Medizintechnik und
Microtechnology / Hannover Messe
(16. – 20. April 2007)
Die Themen Neue Materialien, Produktion
und Systeme stehen bei der nächsten
Fachmesse für industrielle Mikro- und
Nanotechnik im Vordergrund. IVAM organisiert
die beiden Produktmärkte Mikrotechnik
und Neue Materialien. Sie bilden im
Rahmen der Microtechnology zusammen
mit dem Ausstellerforum Innovations for
Industry eine einmalige Business-Plattform.
Wer sich an der Ausstellung und am
Forum beteiligen möchte, kann sich an
IVAM wenden. Ein Großteil der Plätze ist
bereits ausgebucht.
Die Hannover Messe 2007 nimmt aufgrund
weiterer Fachmessen das gesamte Messegelände
ein und ist damit wesentlich größer
als die Vorjahresmesse. Die Motion, Drive
and Automation wird in direkter Nachbarschaft
zur Microtechnology stattfinden –
ein zusätzlicher Pluspunkt für die Aussteller,
da dann noch mehr Fachbesucher zu
erwarten sind.
Künstliches Hüftgelenk. (Quelle: Nanofacus AG)
Produktionsverfahren eingesetzt. Junge
Leute sollten die Chance ergreifen, in
dieser wachstumsstarken Branche Fuß
zu fassen“, meint IVAM-Geschäftsführerin
Dr. Christine Neuy. Dass qualifizierter
Nachwuchs schwer gefragt ist,
bestätigen auch die Mitglieder des
IVAM-Netzwerkes: „Wie viele Jobs die
Das Forum Innovations for Industry auf der Hannover
Messe 2006
(Quelle: IVAM Fachverband für Mikrotechnik
Mehr Informationen und eine aktuelle Ausstellerliste:
www.ivam.de > Messen/Termine
Kontakt: Katrin Manka
Tel.: 0231/9742 7081
E-Mail: km@ivam.de
IVAM
� � � � � �
Mikrotechnikbranche bietet, ist vielen
Studierenden gar nicht klar. Wir stellen
ständig Absolventen der Natur- und
Ingenieurwissenschaften ein“, sagt Dr.
Jan Albers, Schulungsleiter beim IVAM-
Mitglied Elmos Semiconductor AG, das
in Dortmund 670 Mitarbeiter beschäftigt.
KONTAKT:
Autorin: Josefine Zucker
IVAM Fachverband für Mikrotechnik
Dr. Christine Neuy
Tel.: +49 231 9742 168
E-Mail: info@ivam.de
www.ivam.de
www.neuematerialien.de
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 25

26
� � � � � � SONOSYS®GmbH
�� Megasonic-Reinigung in der Mikrosystemtechnik
und Halbleiterfertigung��
K leinste
Joachim Straka
Durch die zunehmende Integration immer kleinerer Strukturen
bei Halbleitern und Mikrosystemen werden wachsende
Anforderungen an deren Reinigung gestellt. Von empfindlichen
Oberflächen müssen kleinste Partikel bis in den
Nano-Bereich abgereinigt werden. Hochfrequente Ultraschall-Reinigungssysteme
bieten eine wirkungsvolle Unterstützung
bei Reinigungs-, Ätz- und Entwicklungsprozessen.
Strukturen nicht zu zerstören
ist eine Herausforderung für
Reinigungssysteme, die auf Mikroebene
arbeiten. Ein Ultraschall-Reinigungssystem
mit einer Arbeitsfrequenz von 1 Megahertz
(MHz), auch Megasonic-System
genannt, ist dabei dem konventionellen,
niederfrequenten Ultraschall mit zum
Beispiel 40 Kilohertz (kHz) deutlich überlegen.
Durch die wesentlich niedrigere
Kavitationsenergie werden Mikrostrukturen
nicht zerstört und der Reinigungsprozess
dadurch optimiert. Megasonic-
Systeme sind besonders für den Einsatz
in Nassprozessen bei der Herstellung von
Halbleiter-Wafern, Substraten und Mikrosystemen
geeignet.
Funktionsweise eines
Ultraschallsystems
Ein Ultraschallsystem besteht grundsätzlich
aus drei Komponenten: dem Ultraschall-Generator,
dem Ultraschall-Schwinger/Transducer
und einer dem Reinigungsproblem
angepassten Flüssigkeit.
Der Ultraschallgenerator wandelt die vom
Netz gelieferte Wechselspannung von 50
beziehungsweise 60 Hertz (Hz) in eine
Frequenz um, die der Betriebsfrequenz
des Transducers entspricht. Üblich sind
Frequenzen zwischen 20 kHz und 3 MHz.
Die so gewonnene elektrische Energie
wird über eine abgeschirmte Leitung dem
Transducer zugeführt.
Der Transducer wandelt diese elektrische
Energie in mechanische Schallschwingungen
um und bringt die ihn umgebende
Flüssigkeit zum Schwingen. Jede
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE
Schwingung bewirkt in der Flüssigkeit
abwechselnd eine Überdruck- und eine
Unterdruckphase, je nachdem ob sich
der Transducer ausdehnt oder zusammenzieht.
Während der Phase des Zusammenziehens
(Unterdruckphase) entstehen
in der Flüssigkeit infolge ihrer begrenzten
Zugfähigkeit kleine Hohlräume.
Diese kleinen Hohlräume stürzen in der
folgenden Ausdehnungsphase des Transducers
(Überdruckphase) zusammen. Sie
implodieren. Dieses Phänomen nennt
man Kavitation.
Um die Kavitationsblasen herum entstehen
durch das knallartige Implodieren
hohe örtliche Drücke sowie starke Turbulenzen
und Strömungen in der Flüssigkeit.
Diese Erscheinungen sind die eigentlichen
Kriterien, die zum Ablösen von
Schmutzpartikeln führen. Kavitationsblasen
entstehen vorwiegend an den Grenzflächen
zwischen Flüssigkeit und Reinigungsgut
– also genau dort, wo sie erwünscht
sind. Bei einer Ultraschallfrequenz
von beispielsweise 25 kHz entstehen
jedoch kurzzeitig Temperaturen von
über 5000 o C – Bedingungen wie auf der
Sonnenoberfläche – und Drücke bis 500
bar. Diese hohen Temperaturen und
Drücke können fragile Strukturen zerstören.
Megasonic-Systeme
Mit Megasonic werden Ultraschallsysteme
bezeichnet, die im Frequenzbereich
von circa 700 kHz bis 3 MHz arbeiten. Die
hierbei in Flüssigkeiten erzeugte Kavitation
und Mikroströmung (s. Abbildung 3)
Abb. 2: Megasonic-Generator mit Single-Düse.
Quelle: Sonosys Ultraschallsysteme GmbH.
ermöglicht das Ablösen von anhaftenden
Partikeln bis in den Nano-Bereich, zum
Beispiel von empfindlichen Substratoberflächen
und aus Gräben von Mikrostrukturen.
Die Partikelgröße und die Empfindlichkeit
der Substratoberfläche sind Kriterien
für die Auswahl der geeigneten
Ultraschall-Frequenz (s. Abbildung 5). Somit
kann eine schonende Reinigung von
äußerst empfindlichen Strukturen gewährleistet
werden.
Hierzu gehört auch eine Prozessunterstützung
bei der Entwicklung von Mikrostrukturen
mit hohem Aspektverhältnis.
Von besonderer Bedeutung bei der Herstellung
von Mikrostrukturen durch Röntgenlithografie
ist die rückstandsfreie Entwicklung
enger und tiefer Strukturen.
Beim Entwicklungsprozess dieser Mikrostrukturen
(zum Beispiel durch LIGA-
Technik) werden die Partikel durch die
auftretende Mikroströmung vollständig
herausgespült und die Entwicklungszeiten
um den Faktor 7 verkürzt. Für fragile
Strukturen kann die Tiefe der Strukturen
um den Faktor 2 vergrößert werden
(s. Abbildung 4).
Bestmögliche Reinigungsergebnisse
In Zusammenarbeit mit dem Institut für
Mikrostrukturtechnik (IMT) des Forschungszentrums
Karlsruhe wurde die
Megaschallreinigung von Silizium-Mikromechanikstrukturen
untersucht. Die verwendeten
Chips sind 500 Mikrometer
dick, 3 Millimeter lang und weisen an der
Stirnseite einen freistehenden Siliziumbalken
von 5 Mikrometer Dicke und 300

Abb. 1: Megasonic-Düse, montiert auf einen
beweglichen Arm, über rotierendem Wafer.
Quelle: Sonosys Ultraschallsysteme GmbH.
Abb. 3: Prinzip der Megasonic-Reinigung.
Quelle: Sonosys Ultraschallsysteme GmbH.
Abb. 4: Entwickelte Mikrostruktur vor und nach der Megasonic-Reinigung.
Quelle: Sonosys Ultraschallsysteme GmbH / Forschungszentrum Karlsruhe.
SONOSYS®GmbH
Mikrometer Länge auf. Senkrecht auf
dem Siliziumbalken ist ein spitzer Tip integriert,
der zum Beispiel für Anwendungen
in der Rasterkraftmikroskopie genutzt
wird. Ziel der Untersuchungen war es, die
Oberfläche von Resistrückständen zu reinigen,
ohne dabei den extrem fragilen
Siliziumbalken oder den Tip zu beschädigen.
Auf einer Kaptonfolie ist eine etwa 1 Mikrometer
dicke Primärschicht aufgebracht,
die mit einem Laser strukturiert
wurde. Hier galt es Ablationsreste zu entfernen.
Die Reinigung wurde bei Raumtemperatur
in DI-Wasser mit Netzmittel
und einer Intensität von 10 W/cm 2 durchgeführt.
Die Ablationsreste konnten ohne
Beschädigung der Strukturen oder der
Primärschicht entfernt werden.
Single-Substrat-Reinigung mit
Megasonic-Düse
Für die Reinigung einzelner Substrate
eignet sich besonders eine Megasonic-
Düse (s. Abbildung 1),
die mit einem Abstand
von fünf bis 20 Millimetern
über das rotierende
Substrat geführt
wird. Der in der
Abb. 5:
Partikelgröße
im Verhältnis
zur Ultraschallfrequenz.
Quelle:
Sonosys
Ultraschallsysteme
GmbH.
� � � � � �
Düse integrierte Piezo-Transducer erzeugt
eine Megasonic-Welle, die über ein fließendes
Medium auf die Oberfläche des
Substrats übertragen wird. Die Megasonic-Energie
wird hierbei auf einen
schmalen Punkt von 4 Millimetern konzentriert.
Mittels der Düse ist ein kontaktloser
Reinigungsprozess mit stets partikelfreiem
Reinigungsmedium möglich
(s. Abbildung 2). In Abhängigkeit vom eingesetztem
Reinigungsmedium und der
Medientemperatur kann so zum Beispiel
ein 200-Millimeter-Siliziumwafer innerhalb
von nur einer Minute komplett von
Partikeln wie Si 3N 4 und SiO 2 abgereinigt
werden.
KONTAKT:
SONOSYS Ultraschallsysteme GmbH
Daimlerstraße 6
D-75305 Neuenbürg
Tel.: +49(0)7082 79184-13
Fax: +49(0)7082 79184-99
E-Mail: info@sonosys.de
Internet: www.sonosys.de
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 27

28
� � � � � � IVAM
�� Gute Gründe für eine
IVAM-Mitgliedschaft��
Über IVAM Kunden informieren und
neu gewinnen
• IVAM-Mitglieder erscheinen im IVAM
Directory, dem wichtigsten Verzeichnis
von Anbietern der Mikro- und
Nanotechnik sowie Neuen Materialien
in Print und im Internet
(www.ivam.de / www.neue
materialien.de)
■ mit aussagekräftigem Firmenprofil,
Leistungsangebot, Zielmärkten
und Kontaktinformationen
■ IVAM verbreitet die Print-Version
auf Veranstaltungen im In- und
Ausland
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE
• IVAM-Mitglieder werden in die MST-
Suchmaschine aufgenommen
■ mst-search.com ist die größte
MST-Suchmaschine und führt
direkt auf Ihre Internetseiten
■ mst-search.com sucht nach
Stichworten auf den Seiten der
Mitglieder und auf den IVAM-
Seiten in allen Mitgliederprofilen,
Publikationen und Pressemeldungen
• IVAM-Mitglieder können in drei Publikationen
veröffentlichen
■ E-Magazin »inno« für Fachartikel
über innovative Anwendungen
(ca. 2.000 Abonnenten)
■ E-Mail Newsletter MikroMedia für
Produktmeldungen (3.500 Abonnenten
weltweit, online)
■ IVAM InSide für Organisatorisches
(an Mitglieder, Print und
online)
Über IVAM Kontakte knüpfen und
Geschäfte initiieren
• IVAM nimmt Mitglieder mit auf internationale
Messen wie Hannover
Messe, Compamed etc.; professionelle
Gemeinschaftsstände mit Kommunikationsfläche
schaffen eine
geschäftsfördernde Atmosphäre
• IVAM-Stammtische finden bei einzelnen
Mitgliedern statt und laden zum
regionalen Informationsaustausch
ein
• IVAM informiert über und koordiniert
Projekte, vermittelt Kontakte zu Geschäftspartnern
und Kooperationen
Durch IVAM exklusiv informiert sein
• IVAM ist eine Plattform, auf der sich
kleine und mittelständische Unternehmen
zu aktuellen Themen austauschen
• IVAM-Arbeitskreise für Mitglieder
informieren über übergreifende Themen
wie Patente, Haftungsfragen, IP
in China, Vertrieb in den USA
• Mitglieder erhalten die interne Mitgliederzeitschrift
IVAM InSide mit
Infos zu Ausschreibungen, Kooperationsprojekten,
Veranstaltungen,
IVAM-Aktivitäten u.v.m.
• Mitglieder haben exklusiven Zugang
zur IVAM-Lounge, dem geschützten

Mitglieder-Bereich im Internet, mit
Infos zu Förderausschreibungen auf
Landes-, Bundes- und EU-Ebene,
Arbeitskreisprotokollen, Reiseberichten
aus aller Welt, Kongresskalender
u.v.m.
• Mitglieder haben Zugang zu Ergebnissen
von relevanten Umfragen,
Erhebungen, Studien
• IVAM unterstützt Sie bei Themen der
Aus- und Weiterbildung und bietet
dazu gemeinsam mit Partnern Schulungen
mit Theorie- und Praxisteilen
an
IVAM macht Lobbyarbeit für Sie
• IVAM vertritt Sie in Gremien bei Verbänden
und in der Politik
• IVAM begleitet Sie bei Ihren Förderprojekten:
Von der Ausschreibung
über die Antragsformulierung bis zur
Administration und Informationsverbreitung
IVAM-Mitglieder sparen durch
Rabatte
• Vollmitglieder erhalten Rabatte bei
Messen und Veranstaltungen
• alle Mitglieder erhalten Rabatte bei
IVAM-Seminaren und Veranstaltungen
der Kooperationspartner AMA
und ZVEI
IVAM-Mitglieder reden mit
• Mitgliederversammlung und regelmäßige
Strategietreffen geben den
Mitgliedern die Möglichkeit, die Verbandsarbeit
aktiv mitzugestalten
Neugierig geworden?
Bitte senden Sie mir Informationen zur Mitgliedschaft bei IVAM.
Fax: 0231/9742-150 • E-Mail: info@ivam.de
Name
Funktion / Abteilung
Firma
Straße
Ort
Tel.
Fax
E-Mail
Internet
E-Magazin »inno«
IVAM
� � � � � �
»inno« ist das Hightech-Magazin für Anwender von Mikrotechnik, Nanotechnik
und neuen Materialien. »inno« berichtet dreimal jährlich über aktuelle Entwicklungen
mit dem Schwerpunkt auf industrielle Anwendungen in unterschiedlichen
Branchen – praxisnah, ausführlich und aktuell. Die neue »inno« im PDF-
Format lässt sich komfortabel archivieren, ausdrucken und weiterleiten. Herausgeber
ist der IVAM Fachverband für Mikrotechnik.
Möchten Sie »inno« erhalten? Dann senden Sie einfach eine E-Mail mit dem
Betreff „inno Abo“ und Ihren Kontaktdaten an Josefine Zucker (jz@ivam.de). Eine
Abbestellung ist jederzeit möglich.
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 29

30
� � � � � � Henkel KGaA
�� Forschung und Entwicklung bei
Henkel��
Unsere Naturwissenschaftler und Ingenieure legen mit ihren Arbeiten
heute die Basis für den Geschäftserfolg von morgen.
In der Forschung und Entwicklung greifen
wir bei Henkel auf alle Informationsquellen
zurück, um den nachhaltigen
Erfolg des Unternehmens sicherzustellen:
Wir nutzen sowohl interne als
auch externe Kompetenzen, um unser
Produktportfolio auszubauen und um
neue Märkte zu erschließen. Unsere Naturwissenschaftler
und Ingenieure legen
mit ihren Arbeiten heute die Basis für
den Geschäftserfolg von morgen und
sichern somit langfristig die Innovationsund
Ertragskraft von Henkel.
Bei Henkel arbeiten weltweit etwa 2.800
Mitarbeiter in Forschung, Produktentwicklung
und Anwendungstechnik, und
zwar vor allem in Deutschland, Frankreich,
Irland, Japan und den USA.
In der mehr langfristig ausgerichteten
Zentralen Forschung arbeiten unsere
Wissenschaftler in den Bereichen Biologie,
Chemie und Technologie auf spezifischen
Kompetenzfeldern. Hier entwickeln
sie innovative Basistechnologien
für neue Produkte und Produktionsver-
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE
fahren. Die Ergebnisse fließen dann in
die Unternehmensbereiche ein und eröffnen
dort neue Möglichkeiten, das Produktportfolio
zu erweitern.
Zurzeit erschließt unsere Zentrale Forschung
unter anderem folgende Forschungsfelder:
■ Realisierung von überlegenen Bleich-
und Reinigungsleistungen für unsere
führenden Marken
■ Verständnis der zellulären Regulation
von Haar und Haut zur Identifizierung
neuer Wirkprinzipien für die Haar- und
Hautkosmetik
■ Entwicklung von naturanalogen, hochwirksamen
nanotechnologischen Wirkstoffen
für Zahncremes zur effektiven
Reparatur sensibler Zähne
■ Langzeitbeständige Hochleistungsklebstoffe
und neuartige Komposite
für den Einsatz in der Fahrzeug- und
Luftfahrtindustrie
■ Modellierung, Simulation und Optimierung
von Produkteigenschaften
und Prozessen mit modernsten computergestützten
Verfahren.
Die Forschungs- und Entwicklungseinheiten
der vier operativen Unternehmensbereiche
sind sehr markt- und kundenorientiert.
Für künftige Innovationen arbeiten zum
Beispiel bei Wasch- und Reinigungsmitteln
InnoPower-Teams für jede Produktkategorie.
Multifunktional, interdisziplinär
und international zusammengesetzt,
gehen diese Teams der Frage
nach, wie wir Konsumentenprobleme
der Zukunft schon heute lösen können.
Beim Wettbewerb „Best Innovator 2005“
von A.T. Kearney und der „Wirtschaftswoche“
wurde der Unternehmensbereich
Wasch-/Reinigungsmittel in der
Kategorie „Innovationsstrategie“ als Sieger
ausgezeichnet.
Mehr über die InnoPower-Initiative unserer
Wasch- und Reinigungsmittel können
Sie in einem kurzen Film im Internet
sehen:
www.henkel-waschmittel.de/innopower
Unsere Technologien schützen wir weltweit
durch mehr als 7.000 Erfindungspatente.
Über 5.200 Patentanmeldungen
sind im Erteilungsverfahren anhängig.
Im Rahmen unserer Anstrengungen
zum Designschutz beträgt die Zahl der
eingetragenen Geschmacksmuster mehr
als 2.000.
KONTAKT:
Henkel KGaA
R & D and Sustainability
Communications
Tel.: +49(0)211 797-5641
Fax: +49(0)211 798-5598
E-Mail: ute.krupp@henkel.com
Internet: www.henkel.com

Aus dem Inhalt:
• Wie viele Mikro- und Nanotechnik-Unternehmen wurden in Deutschland gegründet?
• Wie sind die Gründungen über Deutschland und die Bundesländer verteilt?
• Wie hoch ist der Anteil der Ausgründungen und aus welchen Institutionen wurde ausgegründet?
• Was war die Motivation für die Unternehmensgründung?
• Wie wurde das Unternehmen finanziert?
• Was sind die größten Barrieren bei der Gründung von Mikro- und Nanotechnik-Unternehmen?
• Nach welchen Kriterien wählen Gründer den Unternehmensstandort aus?
• Wie wirken sich Rahmen- und Standortbedingungen auf das Wachstum der Unternehmen aus? Wo sind Zusammenhänge zwischen
Rahmen- und Standortbedingungen und der Unternehmensentwicklung erkennbar?
• Wer beeinflusst das Gründerklima in Deutschland und an welchen Stellen kann angesetzt werden, um Standortnachteile
auszuräumen bzw. die Stärken des Standorts zu stärken?
Herausgeber: dortmund-project, IVAM Research
Format und Umfang: A5, 80 Seiten
Preis: 115,- Euro inkl. MwSt.
Kontakt: Iris Lehmann (Tel.: +49 (0) 231 9742 149; E-Mail: il@ivam.de)
IVAM
� � � � � �
�� Gründungsmonitor
Mikro-/Nanotechnik 2006��
Erfolgsfaktoren für Mikro- und Nanotechnik-Start-ups
in Deutschland
Der Gründungmonitor Mikro-/Nanotechnik untersucht die Rahmenbedingungen
und Erfolgsfaktoren für Mikro- und Nanotechnik-Start-ups in
Deutschland
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 33

34
� � � � � � IVAM
Den Gründungsmonitor Mikro-/Nanotechnik 2006 können Sie gegen eine Schutzgebühr von 115,00 Euro inkl. MwSt.
bestellen. Nach Eingang der Zahlung auf unserem Konto senden wir den Gründungsmonitor und eine Rechnung für Ihre
Buchhaltungsunterlagen an die angegebene Anschrift.
1. Senden Sie das ausgefüllte Formular
per Fax an +49 (0) 231 9742 150
oder per Post an
IVAM Service GmbH
Emil-Figge-Straße 76
D-44227 Dortmund
2. Überweisen Sie den Betrag von 115,00 Euro unter Angabe Ihres Namens oder Ihrer Firma und des
Verwendungszwecks „Gründungsmonitor“ auf das folgende Konto:
IVAM Service GmbH
Sparkasse Dortmund
BLZ: 440 501 99
Konto-Nr. 741005484
Bestellformular
❏ Ich möchte den Gründungsmonitor Mikro-/Nanotechnik 2006 bestellen. Die Gebühr in Höhe
von 115,00 Euro wird auf das angegebene Konto überwiesen. Bitte senden Sie den
Gründungsmonitor nach Zahlungseingang an folgende Anschrift.
Name:
Nachname:
Firma:
Straße:
PLZ, Ort:
Land:
Tel.:
E-Mail:
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE

�� 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.
Viele alltägliche Dinge in der Wohnung,
im Auto oder das Handy benötigen
neuartige Lichtquellen, um uns
eine kundenfreundliche und sichere Benutzung
zu ermöglichen. LEDs (light
emitting diodes) haben dabei enorme
Zuwächse zu verzeichnen, sind aber für
Anwendungen in der Allgemeinbeleuchtung
oder im Frontscheinwerfer von
Autos noch nicht leistungsstark genug.
Herkömmliche Glühlampen haben einen
Wirkungsgrad von nur 5%. Ihr Licht ähnelt
aber dem der Sonne, was wir als
angenehm empfinden. Ihr Marktanteil ist
daher immer noch sehr hoch. Moderne
Energiesparlampen haben zwar einen
guten Wirkungsgrad, aber ein für den
Menschen unangenehmes Licht und
eine großvolumige Bauform.
Mit der Nutzung der Nanotechnologie
kann jetzt die Lichtausbeute aus Halbleitern
drastisch erhöht werden. Moderne
Nanotechnologie ermöglicht damit
eine Lichtquelle, die die Vorteile konventioneller
Lichtquellen erhält. Aus Halbleitermaterial
– ähnlich den Chips im Computer
– soll Licht effizient und gleichzeitig
in einer angenehmen Farbe erzeugt
werden können.
Deutsche Unternehmen sind in einer
hervorragenden Ausgangssituation, ihre
Weltmarktposition für Leuchtmittel
durch die Nutzung der
Nanotechnologie weiter
zu stärken. Für die Hersteller
von Leuchtmitteln und
die vielen mittelständischen
Leuchtenhersteller in Deutschland
wird im Erfolgsfall die Marktposition
auf dem Weltmarkt verbessert, der allein
für Allgemeinbeleuchtung 12 Mrd. Euro
jährlich beträgt und Umsatzsteigerungen
von 10 – 15% verzeichnet. Die gute
Position der Unternehmen und den sehr
guten Zugang zu den Weltmärkten gilt
es zu halten und auszubauen. Gegenwärtig
sind in diesem Segment 7.000
Beschäftigte tätig.
Voraussetzung ist, dass es gelingt, die
weltweit anerkannten Forschungsergebnisse
an deutschen Forschungseinrichtungen
schnell in die Industrie zu
überführen.
Ziele und Maßnahmen
Ziel ist es, mit weißen Leuchtdioden als
neuen Lichtquellen einen Wirkungsgrad
von über 50% zu erzielen. Zusätzlich
soll Licht in Form, Farbe und Helligkeit je
nach Bedarf frei wählbar bereitgestellt
werden können. Dies ist mit herkömmlichen
Leuchtkörpern nicht zu schaffen.
Das Potenzial in Deutschland soll durch
die Förderung von interdisziplinären
NanoLux
� � � � � �
Verbundprojekten unter industrieller
Federführung erschlossen werden. Diese
Verbundprojekte sollen Unternehmen
und Institute entlang der ganzen Wertschöpfungskette
– vom Diodenhersteller
über den Leuchtmittelhersteller bis hin
zum Anwender – einbeziehen. Die Vernetzung
der Verbünde im Sinne einer
Gesamtstrategie ist vorgesehen. Konkrete
Forschungs- und Entwicklungsschwerpunkte
sind die Steigerung der
Effizienz der Leuchtdioden durch Verbesserungen
in der Epitaxie – also im
Aufwachsen der Halbleiterschichten bei
der Chipproduktion –, einer Nanostrukturierung
der Chips und die Erforschung
von effizienten Leuchtstoffen für die Generierung
von Weißlicht.
Potenzielle Mitwirkende an Verbundprojekten
sind LED-Leuchtmittelhersteller,
Automobilhersteller bzw. -zulieferer,
Anwender und Forschungsinstitute.
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 35

36
� � � � � � EV Group
�� Herstellung von Mikro- und
Nanostrukturen mittels Nanoimprint
Lithographie��
T. Glinsner (1) , P. Lindner (1) , U. Plachetka (2) , M. Bender (2) , A. Fuchs (2) ,
N. Koo (2) , H. Kurz (2)
(1) EV Group, DI Erich Thallner Strasse 1, 4782 St. Florian/Inn, Austria
(2) AMO GmbH, Otto-Blumenthal-Strasse 25, 52074 Aachen, Germany
Nanoimprint Lithographie (NIL) stellt
für die Herstellung von hochauflösenden
Strukturen eine konkurrenzfähige
Alternative zu herkömmlichen optischen
Lithographieverfahren dar. UV-basierende
Nanoimprint Lithographie (UV-
NIL) bietet verschiedene entscheidende
technische Vorteile im Hinblick auf Justierung,
simultanes Prägen vom Mikround
Nanostrukturen und Gerätedesign
[1, 2, 3] bei gleichzeitig niedrigen Kosten
für F&E Institute und Kleinbetriebe, um in
neu entstehenden Strukturierungstechnologien
konkurrenzfähig zu bleiben.
UV-NIL Prozesse werden entweder mit
starren Quarzglasstempeln oder flexiblen
Polymerstempeln durchgeführt.
Quarzglasstempel bieten hohe Auflösung
und Justiergenauigkeit sowie
exakte Strukturwiedergabe, jedoch wird
für die Strukturierung auf Waferebene
ein sog. Step-und-Repeat Verfahren benötigt
um sehr gleichmäßige Schichtdicken
herzustellen. Für bestimmte Anwendungen
wie Mikrofluidiksysteme,
photonische oder elektronische Komponenten
ist jedoch die Single-Step Strukturierung
auf Waferebene ohne jeglichen
„stitching error“ eine entscheidende
Notwendigkeit. Um diese Anwendungsfelder
zu erschließen wurde eine neue
Art von Stempeln basierend auf flexiblen
Materialien entwickelt. Hierzu wurden
PDMS Schichten für großflächige
Single-Step Imprint Prozesse verwendet
und somit ein neues Verfahren, genannt
Soft UV-Nanoimprint Lithographie [4, 5],
entwickelt.
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE
Imprint Prozess
Neueste Publikationen haben gezeigt,
dass Nanoimprint Lithographie Techniken
für die Realisierung einer großen
Anzahl von Anwendungen (z.B. optische
Bauteile, Datenspeicherung) geeignet
sind. Abhängig von der Substratgröße
und dem Imprint Verfahren (Single-Step
oder Step-und-Repeat) werden verschiedene
Anlagenplattformen verwendet.
Beim UV-NIL Lithographie Prozess
wird ein vorstrukturierter Stempel für die
Strukturierung in einen niedrig viskosen
Lack, der auf ein Substrat mittels Spinbelackungsprozesse
aufgebracht wurde,
verwendet.
Der niedrig viskose unter UV-Licht auszuhärtende
Lack garantiert eine einfache
Strukturauffüllung und ermöglicht
dabei eine schnelle und parallele Nachbildung
von Strukturen im Mikro- und
Nanobereich unter Raumtemperatur und
niedrigem Druck unter 1 Bar.
Polymerisation mit UV-Licht durch den
transparenten Stempel vernetzt den
Lack und bildet dadurch stabile Strukturen
im Mikro- und Nanobereich aus.
Nach dem Trennen des Stempels vom
geprägten Substrat und Entfernen der
Restlackschicht werden die Muster mittels
Trockenätzprozesse in das Substrat
übertragen. Imprint Prozesse bei niedrigen
Umgebungsdrücken erlauben eine
Reduzierung der anfänglichen und verbleibenden
Lackschichten und stellen
daher einen wichtigen Vorteil für die
nachfolgende Strukturübertragung dar
[6]. Zusätzlich können bei niedrigeren
Umgebungsdrücken größere Vertiefungen
einfacher gefüllt werden da keine
Luft innerhalb der Vertiefungen verdichtet
oder letztendlich aufgelöst werden
muss. Infolgedessen wurde dieses Konzept
in die von EV Group entwickelten
Imprint Anlagen für UV-Nanoimprint
Lithographie integriert.
Wie die kürzlich erschienenen Publikationen
zeigen, hängt die Restlackdicke
hr bei UV-NIL Prozessen hauptsächlich
von der anfänglichen Filmdicke hi und
der Geometrie des Stempelmusters mit
hs als der Strukturhöhe des Stempels
und A e/A r als das lokale Verhältnis zwischen
erhöhten zu vertieften Flächen
des Stempels ab.
Ein geprägtes Lacktestmuster mit einem
sehr niedrigen A e/A r wird in Bild 1 gezeigt
wo eine anfängliche Lackschicht
von 180nm ausreichte um alle Strukturen
mit einer Strukturtiefe von 160nm
nachzubilden.
Bei einem Prägedruck von 300 mbar
können Restlackdicken von lediglich
30nm realisiert werden. Es ist möglich
Strukturen mit seitlichen Größen von
100�m bis zu 35nm simultan zu prägen.
Das Potenzial dieser Technik für photonische
Anwendungen wurde beim Prägen
von optischen Ringresonatoren und 2Dphotonischen
Strukturen gezeigt. SEM
Bilder 2 und 3 liefern den Beweis eines
erfolgreichen Imprints und Strukturtransferprozesses.

Bild 1 Bild 2
Bild 1: Abbildung eines Testmusters in Lack, erzeugt mit
starren Quarzglasstempels für ein Ae/Ar Verhältnis

FH Gießen-Friedberg
� � � � � �
�� Nanotechnologie an der
FH Gießen-Friedberg��
Nanotechnologische Forschung an der Fachhochschule Gießen-
Friedberg findet derzeit in einem halben Dutzend Forschergruppen statt.
Schwerpunkte der wissenschaftlichen Arbeit bilden die Nanoelektronik,
Biopharmazeutik und die Mikrofluidik. Erkenntnisse der Nanowissenschaften
werden in Kooperation mit anderen hessischen Hochschulen
sowie mit Industriepartnern aus der Region weiterentwickelt und zur
Anwendung gebracht.
Querschnitt eines Double-Gate-FET. Die
Steuerung der Leitfähigkeit des
Kanalbereichs erfolgt duch zwei gegenüber
liegende Gate-Elektroden.
Nanostrukturbauelemente in der
Elektronik
Durch die fortschreitende Miniaturisierung
bei der Entwicklung von Halbleitertransistoren
stößt man bei Strukturgrößen
von kleiner als 50 nm zusehends
auf Quanteneffekte. Aufgrund dieser
Problematik sind heute alternative
Bauelementgeometrien wie beispielsweise
„Double-Gate-MOSFET“ oder
„FinFETs“ Gegenstand weltweiter Forschung.
Mit diesem neuartigen Ansatz
können, trotz deutlich geringerer Baugröße,
Störungen durch Quanteneffekte
noch weitgehend unterdrückt werden.
Computergestützte Simulationen und
die Entwicklung von weiteren Modellen
von nanostrukturierten Feldeffekttransistoren
(FET) sind Gegenstand aktueller
Forschungsarbeiten im Fachbereich
Elektro- und Informationstechnik (EI).
Diese finden in Kooperation mit der TU
Darmstadt und Projektpartnern aus der
Europäischen Union statt. Die Arbeitsgruppe
ist außerdem vertreten im
Exzellenz Netzwerk SINANO (Silicon
based Nanodevices) der EU.
Nanopartikel als Zusatz in
Schmierstoffen
Im Fachgebiet „Maschinenbau, Mikrotechnik,
Energie- und Wärmetechnik“
(MMEW) werden die Eigenschaften von
Schmierstoffen unter Zusatz von Nanopartikeln
erforscht. Beispielsweise können
biologische Gelenke ihre Gleiteigenschaften
durch Nanopartikel aktiv beein-
flussen. Zur Optimierung von Schmierstoffen
für technische Lager werden in
Gießen Versuche an einem eigens aufgebauten
Teststand durchgeführt, um den
Reibung und Verschleiß mindernden
Einfluss von Nanopartikeln besser zu
verstehen.
Nanoemulsionen und -partikel für
den Wirkstofftransport
Die Entwicklung von geeigneten Wirkstofftransportsystemen
auf Basis von
Nanoemulsionen und -partikeln ist
Gegenstand von Forschungen des Instituts
für Biopharmazeutische Technologie
(IBPT) am Fachbereich „Krankenhaus-
und Medizintechnik, Umwelt- und
Biotechnologie“ (KMUB). Einer der
Tätigkeitsschwerpunkte liegt im Bereich
der Entwicklung von Membran- und
Zellkulturmodellen zur Bewertung dieser
Wirkstofftransportsysteme.
KONTAKT:
Wissenschaftlicher Koordinator der
FH Gießen-Friedberg für das
NanoNetzwerk-Hessen:
Prof. Dr .Ubbo Ricklefs (Fachbereich
Elektro- und Informationstechnik
Tel. 0641/3091914
ubbo.ricklefs@ei.fh-giessen.de)
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 39

40
� � � � � � NanoNetzwerkHessen
�� NanoNetzwerkHessen (NNH)��
D ie
Das NanoNetzwerkHessen (NNH) wurde mit Unterstützung der Hessischen
Landesregierung von den fünf Universitäten und den fünf Fachhochschulen
des Landes im März 2004 etabliert, um auf der Grundlage
einer Kooperationsvereinbarung eine enge innovationsorientierte
Zusammenarbeit im Bereich der Nanowissenschaften zu starten.
Kohlenstoff-Nanoröhrchen im Feldeffekttransistor
(TU Darmstadt: Prof.Schwalke)
Initiative NNH zielt darauf ab, die
vorhandenen Kompetenzen an
hessischen Hochschulen zu bündeln,
Kooperationen zu initiieren und den
Nanotechnologie-Standort Hessen weiter
auszubauen. Koordinator des Nano-
NetzwerkHessen ist die Universität Kassel.
Forscherinnen und Forscher aus den
Disziplinen Physik, Chemie, Biologie,
Pharmazie, Medizin, Materialwissenschaften
und den verschiedensten Fächern
der Ingenieur- und sogar Geisteswissenschaften
arbeiten an hessischen
Hochschulen auf Gebieten der Nanowissenschaften.
Gerade diese Durchdringung
klassischer Disziplinen verstärkt
ganz wesentlich das Innovationspotenzial
dieser Wissenschaft und bietet
Elektrogesponnene
Nanofasern mit menschlichem
Haar
(Uni Marburg: Prof. Greiner)
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE
Reflektorstrukturen für die EUVL
(Extrem Ultra Violet Light)
(Uni Kassel: Prof. Hillmer)
in Hessen ausgezeichnete Ausgangsbedingungen
für Kooperationen. Die
Technologien, die heute an hessischen
Hochschulen vertreten sind, sind breit
gefächert und reichen von nanoskaligen
nanostrukturierten Werkstoffen, Nanosystemtechnik
über Nanomedizin, Nanomaterialchemie,
Nanobiotechnologie
bis hin zur Nanoanalytik.
Forschungs- und Entwicklungsaufgaben
in diesen Feldern bereits im vorwettbewerblichen
Bereich gemeinsam mit
Wissenschaftlern, Entwicklern und
Anwendern zu betreiben und damit
Akteure, Ressourcen und Aktivitäten
zusammenführen, eröffnet den Netzwerkpartnern
nicht nur die Erschließung
komplementärer Ressourcen, sondern
verbindet auch Wissenschaft deutlicher
als bisher mit wirtschaftlicher Anwendung
und trägt damit zu einer schnelleren
Umsetzung von nanotechnologischem
Wissen in Produkte, Produktionsverfahren
und Dienstleistungen bei.
Durch Ergänzung der apparativen Aus-
stattung aus dem Innovationsbudget
des hessischen Ministeriums für Wissenschaft
und Kunst wird eine systematische
Kompetenzerweiterung der Hochschulen
im Netzwerk effizient umgesetzt.
Unter Ausnutzung des Synergiepotenzials
werden in einzelnen regionalen
Forschungsclustern die derzeitigen
Leitthemen Nanophotonik, Polymere
Nanocomposites und Therapeutische
Nanodevices gezielt in gemeinsamen
Forschungsprojekten bearbeitet.
KONTAKT:
www.nanonetzwerkhessen.de
Dr. Beatrix Kohnke
(Leitung der Geschäftsstelle)
Kai Ludolph (Projektmanager)
Mönchebergstraße 19
34109 Kassel
Telefon 0561 / 804-2219
oder 0561 / 804-2018
Telefax 0561 / 804-2226

Im Jahr 2005 startete das Hessische
Ministerium für Wirtschaft, Verkehr und
Landesentwicklung die Aktionslinie hessen-nanotech.
Mit der Aktionslinie hessen-nanotech
werden die hessenweiten
wirtschafts- und technologiebezogenen
Aktivitäten in den Nanotechnologien und
den materialbasierten Technologien gebündelt
und koordiniert. Ziel der Aktionslinie
ist es, die hessischen Kompetenzen
in den Nanotechnologien und in
den angrenzenden Technologiebereichen
wie der Material- und Oberflächentechnologie,
Mikrosystemtechnologie
und Optische Technologien national
sowie auch international darzustellen.
Durch Technologie- und Standortmar-
NanoNetzwerkHessen
Ansprechpartner der regionalen Netzwerke
keting sowie der Förderung der Netzwerkbildung,
soll die internationale
Wettbewerbsfähigkeit und Innovationskraft
der hessischen Wissenschaft und
Wirtschaft gestärkt werden. Die Aktionslinie
hessen-nanotech unterstützt dabei
insbesondere auch die Vernetzung von
Technologie-Anbietern und -Anwendern
sowie die Diskussion der Nanotechnologie
im gesellschaftlichen Kontext. An
den Schnittstellen zu den Nanowissenschaften
arbeitet die hessen-nanotech
mit dem NanoNetzwerkHessen zusammen.
Projektträger der Aktionslinie hessen-nanotech
des Hessischen Wirtschaftsministeriums
ist die landeseigene
HA Hessen Agentur.
KONTAKT:
� � � � � �
www.hessen-nanotech.de
Hessisches Ministerium für Wirtschaft,
Verkehr und Landesentwicklung
Dr. Rainer H. Waldschmidt
Kaiser-Friedrich-Ring 75
65185 Wiesbaden
Telefon 0611 / 815-2471
Telefax 0611 / 815-492471
rainer.waldschmidt@hmwvl.hessen.de
www.wirtschaft.hessen.de
HA Hessen Agentur GmbH
Alexander Bracht
Projektleiter hessen-nanotech
Markus Lämmer
Abraham-Lincoln-Straße 38-42
65189 Wiesbaden
Telefon 0611 / 774-8614
oder 0611 / 774-8664
Telefax 0611 / 774-8620
alexander.bracht@hessen-agentur.de
www.hessen-agentur.de
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 41

42
� � � � � � TU Kaiserslautern
�� Materialien für Mikro- und
Nanosysteme (MINAS)��
I n
Die Materialwissenschaft ist eine Schlüsseldisziplin für große Bereiche
moderner Technologien. Sie ist eine Querschnittswissenschaft, zu der
verschiedene Disziplinen aus dem Maschinenbau, der Verfahrenstechnik,
der Physik und der Chemie beitragen. Ihr stark ausgeprägter interdisziplinärer
Charakter erfordert ein intensives Zusammenwirken ihrer
Teildisziplinen.
der Materialwissenschaft ist das
Gebiet der Mikro- und Nanostrukturen
sehr aktuell, charakterisiert durch
zahlreiche Entwicklungen mit hohem
Innovationspotential. Ein Beispiel ist die
Sensorik, die für wichtige Anwendungen
mikro- und nanostrukturierte Schichtstapel
erfordert, wobei Einzelschichtdicken
bis in den atomaren Lagenbereich
reproduzierbar hergestellt werden
müssen und die lateralen Ab-
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE
messungen oft schon im Submikrometerbereich
liegen. Die Herstellungsverfahren
und die physikalischen und
technischen Charakterisierungsverfahren
sind entsprechend aufwändig (siehe
Abb. 1 und 2). Neue funktionale Eigenschaften,
wie z.B. das Verhalten solcher
Strukturen bei hohen Frequenzen für
Anwendungen als ultraschnelle Sensoren,
machen große Anstrengungen erforderlich.
Abb. 1:
Molekularstrahl-Epitaxie-Anlage zur
Herstellung und Untersuchung magnetischer
Sensoren. Aufwändige
Versuchsapparaturen wie diese hier
sind erforderlich, um die benötigten
Teststrukturen mit Schichtdicken bis
hinab zu wenigen Atomlagen präzise
aufbauen zu können.
Diesen Herausforderungen stellt sich
der Landesforschungsschwerpunkt „Materialien
für Mikro- und Nanosysteme
(MINAS)“. Hierzu haben sich Professoren
aus den Fachbereichen Physik
und Maschinenbau/Verfahrenstechnik
der Technischen Universität Kaiserslautern
in MINAS zusammengeschlossen
(siehe Tabelle 1). Die Einbindung des
Instituts für Oberflächen- und Schichtanalytik
GmbH an der Technischen

Universität Kaiserslautern (IFOS) stärkt
dabei den Einsatz und die Weiterentwicklung
von oberflächen- und materialanalytischen
Verfahren.
Die Thematik macht es erforderlich,
parallel von der Grundlagen- und der
Anwendungsseite her zu arbeiten. Die
intensive Zusammenarbeit zwischen
Physikern und Ingenieuren, die so in
Deutschland selten zu finden ist, bietet
hier den richtigen Ansatz. Hierzu gliedern
sich die Arbeiten in drei Projektbereiche.
Der Projektbereich „Grundlagenaspekte“
umfasst Arbeiten zur
Wechselwirkung zwischen Teilchen
(Elektronen, neutrale und geladene
Atome und Moleküle) und Oberflächen,
und Studien zu grundlegenden Materialeigenschaften
und Grenzflächeneffekten.
Ein Schwerpunkt liegt auf dynamischen
Prozessen, wie z.B. dem zeitabhängigen
Verhalten von Defekten in Materialien
und der Ladungs- und Spindynamik
an Oberflächen, Grenzflächen
und in Nano- und Mikrostrukturen. Im
Projektbereich „Materialcharakterisierung“
werden materialanalytische Arbeiten
zusammengefasst. Neben der
Anwendung und Weiterentwicklung von
Methoden der modernen Oberflächenund
Schichtanalytik, wie sie das IFOS
und einige Arbeitsgruppen zur Verfügung
stellen, spielt die Modellierung
TU Kaiserslautern
von Materialeigenschaften eine wichtige
Rolle. Insbesondere die Interpretation
von Ermüdungsvorgängen wird unter
Anwendung physikalischer und ingenieurwissenschaftlicher
Methoden in
Angriff genommen (siehe Abb. 2). Der
dritte Projektbereich „Anwendungsgebiete“
dient der Übertragung der in
MINAS erarbeiteten Kenntnisse auf spezifische
Anwendungen. Schwerpunkte
liegen in den zukunftsträchtigen Be-
� � � � � �
Tab. 1:
Mitglieder und vertretene Arbeitsgebiete im Forschungsschwerpunkt
MINAS.
reichen Biowerkstoffe, Sensorik und
magnetische Speicher.
In der internationalen Wissenschaftsgemeinschaft
nehmen die Forscher von
MINAS in mehreren Forschungsgebieten
Spitzenstellungen ein. Themengebiete,
zu denen die Antragsteller regelmäßig
auf internationalen Konferenzen zu
Übersichtsvorträgen eingeladen werden,
sind zum Beispiel die Sensorik, die
ZIELE DES LANDESFORSCHUNGSSCHWERPUNKTES MINAS
» Wissenschaftliches Ziel:
Erarbeitung und Optimierung von materialwissenschaftlichen
und dimensionsbehafteten Phänomenen von Strukturen auf der
Mikrometer- und Nanometerskala
» Strukturelles Ziel:
Schaffung von verstärkten Synergieeffekten und Kooperationen zwischen
den beteiligten Arbeitsgruppen und darüber hinaus mit nationalen
und internationalen Forschungsinstituten
» Ausbildungsziel:
attraktive, qualitativ hochwertige Ausbildung von Diplomanden,
Doktoranden und Post-Docs in hochaktuellen Projekten mit adäquater
Ausstattung
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 43

44
� � � � � � TU Kaiserslautern
Abb. 2:
Versuchsaufbau und mikroskopische Aufnahmen zum
Wechselformungsverhalten und zur Mikrostruktur. Oben
links: servohydraulisches Schwingprüfungssystem, oben
rechts: transmissionselektronenmikroskopische Aufnahme,
unten links: rasterelektronenmikroskopische Aufnahme,
unten rechts: lichtmikroskopische Aufnahme. Eine für viele
Materialien typische Spannungs-Dehnungs-Hysteresekurve
ist gezeigt.
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE
Tab. 2:
Einbindung in nationale und internationale Netzwerke
(DFG: Deutsche Forschungsgemeinschaft, EU: Europäische
Union). Aufgeführt sind nur Netzwerke, an denen mindestens
zwei MINAS-Forscher beteiligt sind.

Modellierung der Teilchen-Oberflächen-
Wechselwirkung und Werkstoffmodellierung,
ultraschnelle Magnetisierungsprozesse,
die Oberflächenanalytik und
Biowerkstoffe.
Viele Arbeiten erfolgen projektbereichsübergreifend.
So werden Querschnittsfragestellungen
wie zum Beispiel „Dynamik
in Mikro- und Nanostrukturen“, „mikroskopische
Wechselwirkung von
Ionen, Atomen, Molekülen, Clustern und
Photonen mit Festkörperoberflächen
und Schichten“, „Sensorik“, „biokompatible
Werkstoffe“ und „numerische Simulation“
bearbeitet.
Zahlreiche Aktivitäten werden in Kooperationen
mit Partnern in nahezu allen
Industrienationen durchgeführt. Alle Antragsteller
besitzen zahlreiche Kontakte
zu international renommierten Forschungsinstituten
und -einrichtungen.
Diese Beziehungen tragen wesentlich
zum internationalen Ansehen der Technischen
Universität Kaiserslautern bei.
Der Schwerpunkt bietet ein hohes
Potential für Forschungsverbünde in
Deutschland und Europa. Tabelle 2 gibt
eine Aufstellung über das Engagement
von MINAS-Mitgliedern in nationalen
und internationalen Verbünden.
MINAS fasst somit die an der Technischen
Universität Kaiserslautern stattfindenden
materialwissenschaftlichen
Aktivitäten zusammen. Er bildet damit
TU Kaiserslautern
auch einen Pool an aufwändigen Präparations-
und Analytikverfahren, der
allen Universitätsmitgliedern für Kooperationen
zur Verfügung steht. Der Industrie
stellt MINAS das erarbeitete Wissen
im Rahmen von Kooperationen zur
Verfügung und trägt so zum Know-howund
zum Technologietransfer bei.
Mit seiner Forschung und dem Technologietransfer
bietet MINAS die Voraussetzungen
für eine attraktive, qualitativ
hochwertige Ausbildung von Diplomanden,
Doktoranden und Post-Docs in
wissenschaftlich hochaktuellen Projekten.
Durch die starke internationale
Verflechtung der Antragsteller wird dem
wissenschaftlichen Nachwuchs vielfache
Gelegenheit gegeben, auswärtige
Forscher und Einrichtungen kennen zu
lernen und mit ihnen zu kooperieren, an
wissenschaftlichen Ferienschulen teilzunehmen
und gemeinsame Veröffentlichungen
zu erarbeiten. Eine enge
Kooperation mit industriellen Partnern
ermöglicht frühe Kontakte zu Firmen
und zu industriellen Fragestellungen in
Forschung und Entwicklung. Durch Mitglieder
von MINAS wird ein vielseitiges
Vorlesungs- und Seminarprogramm mit
relevanten Themen insbesondere im
Bereich der Spezialvorlesungen angeboten.
Die Dozenten aus MINAS engagieren
sich auch in der Studienrichtung
„Mikrosystemtechnologie“. Diese wird
von den drei Fachbereichen Elektrotechnik
und Informationstechnik, Maschinenbau
und Verfahrenstechnik und
� � � � � �
Physik gemeinsam für das Hauptstudium
angeboten.
Seit dem Start in 2003 war eine kontinuierliche
positive Entwicklung zu beobachten.
Die eingeworbenen Drittmittelprojekte
haben einen über die Jahre
kontinuierlich wachsenden Finanzumfang,
der im Jahr 2005 mehr als 4,5
Millionen Euro betrug. Die Zahl der
Publikationen wächst beständig und
betrug in 2005 mehr als 130 Arbeiten,
die im Druck erschienen sind oder zur
Veröffentlichung angenommen wurden.
Der Landesforschungsschwerpunkt
MINAS hilft, in Zeiten geringer, laufender
Grundausstattungsmittel die wissenschaftliche
Arbeitsfähigkeit seiner Forscher
aufrecht zu erhalten. Er bietet das
Fundament zur erfolgreichen Einwerbung
von Drittmittelprojekten und die
Basis um im nationalen und internationalen
Wettbewerb um Forschungsvorhaben
konkurrenzfähig sein zu können.
Auf der Webseite http://
www.physik.uni-kl.de/ minas
werden Informationen zur Thematik,
über die beteiligten Forscher,
die laufenden Projekte
und das aktuelle Seminarprogramm
angeboten.
Quelle:
Deutschlands Elite-Hochschulen
Technische Universität Kaiserslautern
Arbeitskreis Eliteförderung
Deutscher Hochschulen (AKEDH)
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 45

46
� � � � � � Thüringer Wirtschaftsministerium
�� Klein, aber fein��
„E
Thüringer Nanoforschung auf Weltniveau
Der Freistaat Thüringen hat sich in den letzten Jahren zu einem weltweit
beachteten Standort in der Nano-Forschung entwickelt. Ein aktuelles
und sehr erfolgreiches Beispiel dafür ist der Sonderforschungsbereich
(SFB) 622 „Nanopositionier- und Nanomessmaschinen“ an der
Technischen Universität Ilmenau.
s handelt sich um einen sehr
schöpferischen und innovativen
Sonderforschungsbereich. Der Weltstand
auf dem Gebiet der Nanopositionier- und
Nanomesstechnik wird von Ilmenau bestimmt“:
Mit dieser Einschätzung bewilligte
das Gutachtergremium der Deutschen
Forschungsgemeinschaft (DFG) im März
2005 die weitere Förderung des im Jahr
2002 eingerichteten Forschungsschwerpunkts.
Die Einsatzgebiete der Ilmenauer
Nanopositionier- und Nanomesstechnik
reichen von der Gentechnik über die Entwicklung
und Analyse neuer Werkstoffe
bis hin zur 3D-Präzisionsmessung von
Kleinteilen. Gemeinsam mit der Firma
SIOS Messtechnik Ilmenau GmbH und
der Sartorius AG entwickelten die
Ilmenauer Wissenschaftler beispielsweise
eine Nanopositionier- und Nanomessmaschine
mit einer Positionierunsicherheit
von unter 10 Nanometern. Dieses Präzisionsgerät
ist derzeit das genaueste seiner
Art weltweit.
Ein weiteres Beispiel aus der Thüringer
Nano-Forschung ist ein Projekt zur
Herstellung von Faserverbundwerkstoffen,
das die Friedrich-Schiller-Universität
Jena (FSU) zusammen mit der Schmuhl
Faserverbundtechnik GmbH in Liebschütz
durchführt. Das Prinzip der „Faserverstärkung“
ist nicht neu: Eisenstangen
durchziehen spröden Beton, Strohfasern
steigerten einst die Festigkeit von
Lehmziegeln. Neuartige Faserverbundwerkstoffe
bestehen meist aus hochfesten
Glas- oder Karbonfasern, die in
Kunstharz eingebettet werden.
Ein grundsätzliches Problem aber ist bis
dato nicht zufriedenstellend gelöst: Wie
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE
lassen sich schnell und in gleichbleibend
guter Qualität große Stückzahlen von
Teilen aus solchen Faserverbundwerkstoffen
produzieren? Diese Frage soll in
Zusammenarbeit von FSU und der
Firma Schmuhl in Ostthüringen beantwortet
werden. Thüringen fördert das
Projekt mit ca. 345 000 Euro. Ziel ist es,
die Voraussetzungen für die Serienfertigung
von Hochleistungs-Verbundbauteilen
zu schaffen. Um die Aushärtungszeiten
für großformatige Teile zu
verkürzen, soll hier mit Mikrowellen
gearbeitet werden. Dazu wurde eine
extrem große Mikrowellenanlage konzipiert
und an der Universität Jena aufgebaut.
Ebenfalls nach Jena, an die größte wirtschaftsnahe
Forschungseinrichtung
Thüringens, den INNOVENT e.V., führen
zwei weitere aktuelle Forschungsprojekte.
Beim Projekt „Nanophasen in und
an Grenzflächen“ geht es um die gezielte
Beeinflussung von Polymermaterialien
und die Gewinnung von (Wirk-)
Stoffen mit bestimmten Eigenschaften.
Das Projekt „Korrosions- und permeationshemmende
Grenzflächen an anorganischen
Materialien und Nanopartikeln“
hingegen dient der Erweiterung
des Grundlagenwissens über Beschichtungsvorgänge.
So sollen neuartige
Dosierungssysteme, Brennerkonstruktionen
und Prozessmesstechnik für die
Herstellung von Nanoglasschichten entwickelt
und Erkenntnisse zur Ummantelung
von anorganischen Nanopartikeln
mit biokompatiblen Polymeren
gewonnen werden. Beide Projekte werden
mit zusammen rund 2,3 Mio. Euro
gefördert.
Gut angelegtes Geld: Denn die „Denkfabrik
Thüringen“ hat sich inzwischen als
Standort der Nanotechnologieforschung
in Deutschland etabliert. Und investiert
weiter in den Ausbau ihrer Forschungsinfrastruktur.
So unterstützt allein der
Bund drei weitere Thüringer Forschungsinitiativen:
die „Jenaer Bio Chip-Initiative“
(Leitung: Prof. Dr. Jürgen Popp, FSU
Jena/Institut für Physikalische Hochtechnologien
Jena), das Projekt „Nanopräziser
Formeinsatzbau und Replikationstechniken“
(Leitung: Prof. Dr. Andreas
Tünnermann, FSU Jena/Fraunhofer Institut
für Optik und Feinmechanik Jena) sowie
die Einrichtung eines Kompetenzzentrums
für Mikrosystemtechnik in Erfurt.
Keine Frage: Thüringen betreibt Nanoforschung
auf Weltniveau.
www.tu-ilmenau.de
www.uni-jena.de
www.innovent-jena.de
KONTAKT:
Thüringer Ministerium für
Wirtschaft, Technologie und Arbeit
Max-Reger-Straße 4 – 8
99096 Erfurt
Tel.: +49(0)361 3797030
Fax: +49(0)361 37978049
E-Mail: presse@tmwta.thueringen.de
Internet: www.thueringen.de/de/tmwta
www.denken-willkommen.de

48
� � � � � � Universität Duisburg-Essen
Duisburg-Essen:
�� Das Nanotechnologiezentrum
in Deutschland��
D as
Nanotechnologie ist die Herstellung und Nutzung von Strukturen, die in
mindestens einer Dimension kleiner als 100 nm sind.
Gebiet Nanotechnologie hat
sich in den letzen 25 Jahren außerordentlich
dynamisch und stark fachübergreifend
entwickelt. Nanotechnologie
ist eine der Schlüsseltechnologien
des 21. Jahrhunderts.
Die Universität Duisburg-Essen hat Nanotechnologie
zu einem ihrer Schwerpunkte
erklärt und durch eine zukunftsweisende
Berufungspolitik die entsprechenden
Kapazitäten in Forschung und
Lehre in den letzten Jahren konsequent
verstärkt. Themen der Nanowissenschaften
und Nanotechnologie werden
an der Universität Duisburg-Essen
schon seit vielen Jahren in mehreren
Sonderforschungsbereichen und Graduiertenkollegs
kooperativ und interdisziplinär
bearbeitet.
Kürzlich wurde ein neues Graduiertenkolleg
„Nanotronics – Optoelektronik
und Photovoltaik aus Nanopartikeln“
eingerichtet.
Forschung in Nanotechnologie
Mehr als 20 Arbeitsgruppen aus Physik,
Chemie, Elektrotechnik und Maschinenbau
an der Universität Duisburg-Essen
beschäftigen sich schwerpunktmäßig
mit dem Thema Nanotechnologie. Im
Zentrum der Forschungsaktivitäten stehen
mehrere große, kooperative und interdisziplinäre
Projekte (Sonderforschungsbereiche
(SFB) und Graduiertenkollegs
(GRK) die von der Deutschen
Forschungsgemeinschaft gefördert werden:
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE
Flammenreaktor
Plasmareaktor
SFB 445: Nano-Partikel aus der
Gasphase: Entstehung, Struktur,
Eigenschaften
Der Sonderforschungsbereich 445 hat
sich zum Ziel gesetzt, die Entstehungsvorgänge
von Nano-Partikeln aus der
Gasphase im Experiment und in Computersimulationen
und Modellrechnungen
zu untersuchen, sie hinsichtlich ihrer
Morphologie und ihres physikalischen
und chemischen Verhaltens zu charakterisieren
und die Beziehungen zwischen
Partikelstruktur und Partikeleigenschaften
herauszuarbeiten. Pulver aus Nano-
Heißwandreaktor
Partikeln sind auch die Basis für neuartige
Materialien, wie neue keramische
Werkstoffe, neuartige Katalysatoren oder
neue elektrische und magnetische Bauelemente
und Sensoren. Es hat sich
gezeigt, dass die Eigenschaften der
Nano-Materialien sehr wesentlich von
den Partikeleigenschaften, d. h. von
deren Größe, Morphologie, Oberflächenreinheit,
Ladungszustand usw. abhängig
sind. Damit kommt sowohl den
Erzeugungsprozessen als auch der
Charakterisierung von Nano-Partikeln
große Bedeutung zu.

SFB 491: Magnetische Heteroschichten:
Struktur und elektronischer
Transport
Heteroschichtstrukturen sind auf Nanometer-Skala
künstlich geschichtete und
durch wohldefinierte Grenzflächen getrennte
Materialien mit neuartigen physikalischen
Eigenschaften. Ziel ist es, die
physikalischen Grundlagen von solchen
Heteroschichtsystemen zu erarbeiten,
die ein großes technologisches Potenzial
für Anwendungen in verschiedenen
Bereichen der Informations- und Kommunikationstechnologie
haben, insbesondere
im Bereich der nichtflüchtigen
Datenspeicherung, der Magnetfeldsensorik
und der Steuerung zukünftiger Datenträger.
SFB 616: Energiedissipation an
Oberflächen
Die Umwandlung von einer Energieart in
eine andere begleitet alle Prozesse in
unserer Welt und treibt sie auch häufig
an. Viele dieser Umwandlungen – wie
etwa chemische Reaktionen an Katalysatoren
oder in Sensoren, mechanische
Reibung, Dispersion von Ladungsträgern
in Mikroprozessoren – finden an
den Ober- oder Grenzflächen von Festkörpern
statt. Der Sonderforschungsbereich
616 hat sich die Klärung der elementaren
Mechanismen der Energiedissipation
an Oberflächen zum Ziel
gesetzt.
SFB/TR 12: Symmetries and
Universality in Mesoscopic Systems
Mesoskope Systeme sind angesiedelt
an der Grenze zwischen der Quantenund
der klassischen Welt. Sie zeigen
spektrale und Transport-Eigenschaften,
die universellen Gesetze folgen, die
durch Symmetrie kontrolliert werden.
Auf mesoskopischen Skalen führt klassisches
Chaos zu struktureller Instabilität
und die Dynamik der relevanten
Observablen wird durch Unordnung beeinflusst;
quantenmechanische Kohärenz
wird nicht durch thermische und
dissipative Effekte verwischt und Wechselwirkungen
zwischen den konstituti-
Universität Duisburg-Essen
Kohlenstoff-beschichtete
Eisenpartikel
SiO 2-umhüllte
Fe 2O 3-Partikel
ven Freiheitsgraden werden nicht durch
das „mean field“ verborgen.
GRK 1240: Nanotronics –
Photovoltaik und Optoelektronik aus
Nanopartikeln
Die Forschungsaktivitäten im Graduiertenkolleg
sind fokussiert auf das
zukunftsweisende Thema Nanotronics
mit den Schwerpunkten „Umwandlung
von elektrischer Energie in Licht“ und
„Umwandlung von Licht in elektrische
Energie“. Ziel ist es, optoelektronische
und photovoltaische Bauelemente nicht
wie herkömmlich aus lateralen Strukturen
auf Halbleitereinkristallen aufzubauen,
sondern zu dispersen Systemen
aus Nanopartikeln überzugehen. Dies
eröffnet den Weg zu einer druckbaren
Optoelektronik und Photovoltaik „von
der Rolle“. Als optisch aktive Materialien
sollen nanoskalige Partikel und deren
Derivate entwickelt und eingesetzt werden.
Die enge Zusammenarbeit von
Theorie, Präparation, Charakterisierung,
Analyse und Bauelemententwicklung an
Hochschule und Industrie stellt ein neuartiges
Konzept für den Transfer wissenschaftlicher
Erkenntnis in neue Produkte
dar. Dabei wirkt die Degussa AG mit
ihrem „Science to Business Center
Nanotronics“ in Marl als aktiver Partner
mit.
� � � � � �
Größenselektive
Partikeldeposition
Ausbildung in Nanotechnologie vom
ersten Semester bis zur Promotion
Nanotechnologie ist ein hochinterdisziplinäres
Feld, das in den „klassischen“
Studiengängen (Physik, Chemie, Elektrotechnik,
Maschinenbau) vor allem in
Vertiefungsrichtungen im Hauptstudium
gelehrt wird. Ihr umfangreiches Anwendungspotenzial
kann allerdings wirtschaftlich
nur dann genutzt werden,
wenn die in der Grundlagenforschung
entdeckten „Nanoeffekte“ und die entsprechenden
neuen Eigenschaften von
Nanomaterialien und Nanostrukturen in
industrielle Produkte umgesetzt werden.
Diese Übertragung ist Aufgabe eines
Ingenieurs der Nanotechnologie, der mit
dem neuen Studiengang „NanoEngineering“
ausgebildet werden soll.
Das entsprechende Anforderungsprofil
kann nur unzureichend durch Ingenieure
und Naturwissenschaftler klassischer
Studiengänge erfolgen, da das interdisziplinäre
Basiswissen und neue Entwicklungen
nicht hinreichend in den
bestehenden Curricula enthalten sind.
Im Wintersemester 2006/2007 wurde
das neue Studienprogramm NanoEngineering
gestartet.
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 49

50
� � � � � � Universität Duisburg-Essen
Neues Bachelor/ MasterStudienprogramm
NanoEngineering
Das interdisziplinäre Studienprogramm
NanoEngineering besteht aus einem
Bachelor Studiengang NanoEngineering
und einem MasterStudiengang Nano-
Engineering. Der Schwerpunkt liegt auf
ingenieurwissenschaftlichen Aspekten.
Besonders durch die Bündelung der auf
den beiden Campi Duisburg und Essen
vorhandenen, vielfältigen und international
anerkannten Kernkompetenzen in
den Bereichen Elektrotechnik, Maschinenbau,
Physik und Chemie hebt sich
das hier vorgelegte Studienprogramm
NanoEngineering deutlich von den in
Nordrhein-Westfalen, der Bundesrepublik
Deutschland und im europäischen
Ausland bereits existierenden
Vertiefungsrichtungen und Studiengängen
ab.
Ziel des neuen Studienprogramms
NanoEngineering ist die berufsqualifizierende
Ausbildung von Absolventen/-
Absolventinnen in dem hochinterdisziplinären
Feld Nanotechnologie. Dabei sollen
die Studierenden vom ersten Semester
an auf eine Tätigkeit im Umfeld
Quelle:
Deutschlands Elite-Institute
Universität Duisburg-Essen
Arbeitskreis Eliteförderung
Deutscher Hochschulen (AKEDH)
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE
dieser Schlüsseltechnologie des 21.
Jahrhunderts vorbereitet werden. Dies
wird durch eine Kombination von Grundlagenfächern
der Natur- und Ingenieurwissenschaften
und spezifischen Veranstaltungen
zum Thema Nanotechnologie
ermöglicht. Schwerpunkte des
Studienprogramms NanoEngineering
sind dabei die Nanoprozesstechnologie
und die Nano(opto)elektronik. Sie bilden
auch die beiden Vertiefungsrichtungen
im Masterstudiengang. Dabei werden
alle relevanten Disziplinen der Naturund
Ingenieurwissenschaften (Elektrotechnik,
Maschinenbau, Physik und
Chemie) beteiligt.
Graduiertenkolleg 1240 Nanotronics
– Photovoltaik und Optoelektronik
aus Nanopartikeln
Das Forschungsprogramm des Graduiertenkollegs
ist integriert in ein Studienprogramm
für die Kollegiaten (Doktoranden).
Im Promotionsstudium wird Wissen
vor allem durch selbständige wissenschaftliche
Forschung angeeignet.
Die Kollegiaten wirken deshalb selbst
aktiv am Studienprogramm mit. Es ist
darauf ausgerichtet, den Kollegiaten die
interdisziplinären Grundlagen, experimentellen
und theoretischen Methoden
sowie industriellen Aspekte der
Nanotechnologie zu vermitteln und so
eine neue Generation von Nanotechnologen
und Nanowissenschaftlern mit
industrienaher Expertise und entspre-
chender beruflicher Qualifikation und
Chancen auf dem Arbeitsmarkt auszubilden.
Innovativ am hier verfolgten Ansatz
ist die enge Vernetzung von Wissenschaft
und Industrie in Forschung
und Ausbildung in einem Graduiertenkolleg
unter aktiver Beteiligung des
Partners Degussa AG.
Center for Nano Integration
Duisburg-Essen – CeNIDE
Die zahlreichen und vielfältigen Aktivitäten
in den Feldern Nanowissenschaft
und Nanotechnologie werden inzwischen
vom 2005 gegründeten „Center
for Nano Integration DuisburgEssen –
CeNIDE“ gebündelt, koordiniert und
weiterentwickelt.
Autoren:
Prof Dr. Markus Winterer
Prof. Dr. Franz Josef Tegude
Dr. Hartmut Wiggers

Die Halbleiterindustrie und insbesondere
die Siliziumtechnologie
gehörten viele Jahre zu den wachstumsstärksten
Industriebereichen, getrieben
durch den scheinbar ungebremsten
Bedarf an Rechenleistung und Speicherkapazität.
Das Ausgangsmaterial
Silizium wird dabei mit Hilfe aufwändigster
Synthese und Reinigungsverfahren in
Reinraumumgebung hergestellt und verarbeitet.
Jede Verunreinigung hat erhebliche
Auswirkungen auf die Qualität des
Produktes und wird deshalb peinlichst
vermieden. Der perfekte Einkristall mit
seinen faszinierenden technischen Anwendungen
in der Halbleitertechnologie
war daher für Wissenschaftler und
Industrie lange Zeit das Maß aller Dinge.
Seit einigen Jahren findet – bedingt
durch die Miniaturisierung elektronischer
Bauelemente und ihrer Grenzen –
das andere Ende der Skala, der Nanometer-Bereich
zusehends Interesse. Die
Neugier an nanoskaligem Silizium
wuchs zudem enorm, als Ende der 80er
Jahre der britische Physiker Leigh
Universität Duisburg-Essen
Canham beobachtete, dass geätzte
Silizium-Wafer zum Leuchten angeregt
werden können. Das Aufregendste an
der Entdeckung Canhams ist die Tatsache,
dass nicht der hochreine, makroskopische
Silizium-Kristall für diesen
neuen Effekt verantwortlich ist, sondern
das Auftreten kleinster Silizium-Inseln
mit einem Durchmesser von wenigen
Nanometern. Somit war nachgewiesen,
dass zum Einen kleinste Silizium-Partikel
eine Funktion besitzen und zum
Anderen Eigenschaften zeigen können,
die von denen des makroskopischen
Materials verschieden und nicht an dieses
gebunden sind. In der Folge arbeiteten
weltweit zahlreiche Gruppen mit
unterschiedlichsten Verfahren an der
Herstellung von lumineszierendem,
nanoskaligem Silizium. Ziel all dieser
Untersuchungen ist die Herstel- lung
kleinster aber hochgeordneter, kristalliner
Bereiche.
Das Institut für Verbrennung und Gasdynamik
beschäftigt sich seit vielen
Jahren mit der Herstellung von nanokristallinen
Materialien aus der Gasphase.
Die dabei verwendeten Syntheseverfahren
zeichnen sich dadurch aus, dass sie
sich vielfach in industrielle Maßstäbe
skalieren lassen und in der Lage sind,
Materialien mit hoher Reinheit zu liefern.
Obwohl es sich bei der Gasphasensynthese
zum Teil um etablierte Technologien
handelt, ist die Weiterentwicklung
in Richtung kleinster Partikelgrößen
mit spezifizierten Eigenschaften sehr
schwierig. Im Verlauf der Jahre wurde
daher mit Hilfe experimenteller und theoretischer
Arbeiten ein grundlegendes
Verständnis dafür entwickelt, wie aus
gasförmigen Ausgangsstoffen durch
chemische Reaktion, Nukleation und
� � � � � �
�� Nanosilizium –
Übertragung vom Labor
in die Produktion��
Abb. 1:
Siliziumeinkristall nach der
Herstellung unter Reinraumbedingungen
( ©H. Föll, Universität Kiel).
Abb. 2:
Bildung von Nanopartikeln in einem Plasmareaktor. Das
gelbliche Leuchten im oberen Bereich der Plasmafackel
wird duch die heißen Partikel hervorgerufen.
Reifung nanoskalige Materialien entstehen.
So entscheiden Prozessparameter
wie Druck, Temperatur, Verweilzeit und
chemische Zusammensetzung des Gasgemisches
sowohl über die chemischen
und physikalischen Eigenschaften des
Produktes als auch über seine Morphologie.
Auf dieser Wissensbasis wurde ein Verfahren
entwickelt, das in der Lage ist,
nennenswerte Mengen kleinster Silizium-Partikel
herzustellen.
Wie bereits das Material von Canham
leuchten auch die Partikel aus der Gasphase
in Abhängigkeit ihrer Größe in
verschiedenen Farben. Gemeinsam mit
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 51

52
� � � � � � Universität Duisburg-Essen
der Degussa AG wird nun intensiv daran
gearbeitet, die Silizium-Partikel nicht nur
auf Grund ihrer Lumineszenz-Eigenschaften
sondern auch als Halbleitermaterial
für druckbare Elektronik einzusetzen.
Dies sind jedoch nur zwei Beispiele für
den Einsatz von Nano-Silizium. Es wird
bereits darüber nachgedacht, die Materialien
z.B. für Speicherbausteine in
der Elektronikindustrie oder als Therapie-
und Diagnosematerial in der
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE
Medizin einzusetzen. Das Potenzial nanokristalliner
Materialien – auch das des
nanokristallinen Siliziums – steht schon
lange nicht mehr zur Diskussion. Die
Kreativität von Wissenschaftlern und Industrie
besteht darin, dieses Potenzial
sinnvoll nutzbar zu machen.
Die Zusammenarbeit zwischen der Universität
Duisburg-Essen und der Firma
Degussa im Rahmen des neuen von der
DFG geförderten Graduiertenkollegs
„Nanotronics – Photovoltaik und Opto-
�� Nanodraht- und
Single-Electron-Transistor��
Abb. 1:
Mechanische Verspannung in Halbleiter-Heterostrukturen: (a) bei ganzflächigen Schichten und (b) Modell der
Gitterkonstantenanpassung in Nanodrähten
elektronik aus Nanopartikeln“ stellt
sicher, dass wissenschaftliche Ergebnisse
im Erfolgsfall schnell in industrielle
Anwendungen überführt werden.
Dr. Hartmut Wiggers
Institut für Verbrennung
und Gasdynamik
Mikroelektronische Schaltungen verknüpfen
Milliarden von Bauelementen zu
hochkomplexen Schaltungen und
Systemen. Für das Jahr 2012 wird für die
optische Lithografie mittels „extreme
ultraviolet lithography, EUVL“ vorhergesagt,
dass Design- und Layoutinformationen
mit einer Auflösung von
50 nm in der Produktion eingesetzt werden.
Die Nanoelektronik in Fortführung
des Mooree’schen Gesetzes ist etablierte
Realität, die auf unabsehbare Zeit die
Herstellung elektronischer Bauelemente
und Schaltungen höchster Komplexität
und Dichte dominieren wird. Die Nanotechnologie
– jenseits der optischen
Lithografie – kann massiv-parallel und
kostengünstig Elemente mit kontrollierter
Strukturgröße unterhalb des „minimum
feature size“ bereit stellen. Hierbei

gehen jedoch die klassischen Entwurfsverfahren
von Design und Layout verloren,
und die Herausforderung besteht
darin, den schmerzlichen Verlust der
Designkontrolle durch physikalisch/chemische
Methoden der Selbstorganisation
zu überwinden. Das Ziel ist die Bereitstellung
neuartiger physikalischer
Wirkprinzipien im nm-Maßstab für die
Elektronik.
Die Siliziumtechnologie dominiert die
Entwicklung der Mikroelektronik. Verbindungshalbleiter
aus der III. und V.
Hauptgruppe der chemischen Elemente
konnten trotz der außergewöhnlichen
Materialeigenschaften bisher keine
wesentlichen Beiträge zur Entwicklung
höchstintegrierter Schaltungen leisten.
Die Kombination der Materialsysteme
mittels III/V-Heteroepitaxie auf Silizium
ist aber aus folgenden Gründen attraktiv:
1. Verfügbarkeit preiswerter und größerer
Wafer hoher Wärmeleitfähigkeit
2. Gewichtsersparnis z.B. für die
Raumfahrt
3. Potenzial zur monolithischen
Integration der Mikro- und
Optoelektronik
Selbstordnung in der lateralen
Strukturierung
Die Nutzung der Selbstorganisation zur
Herstellung nanoelektronischer Bauelemente
muss weit unterhalb des „minimum
feature size“ ansetzen. In unserem
Ansatz wird die katalytische Zerlegung
von Halbleiter-Quellenmaterialien an
Gold-Nanopartikeln genutzt. Diese werden
von am SFB 445 beteiligten Arbeitsgruppen
in definierter Größe hergestellt.
Die Zerlegung und damit das
Halbleiterwachstum erfolgt somit lokal,
so dass gezielt eiskristalline Nanodrähte
von wenigen 10 nm Durchmesser
und vielen 100 nm Höhe entstehen.
Gleichzeitig umgeht man so die
Begrenzung durch die mechanische
Verspannung, die beim Wachstum
unterschiedlicher Halbleiter übereinander
unvermeidlich sind (Abb. 1). Diese
Nanodrähte zeigen bereits quantenme-
Universität Duisburg-Essen
chanisch dominierte elektronische Eigenschaften
und sind durch Verwendung
von Heteroepitaxie auch ideal zur
Herstellung von Quantenpunkten geeignet.
Dieser Ansatz bietet über die
Strukturierung durch Lithografie hinaus
eine erhebliche Erhöhung der Funktionalität
des Materials.
Indiumarsenid-Nanodraht-
Transistoren auf Si
Auch wenn die bisherigen Nanodraht-
Transistoren noch weit von einer Anwendbarkeit
in monolithisch integrierten
Schaltungen entfernt sind, belegen
die Bauelementdaten eindrucksvoll,
dass der InAs-Nanodraht-Transistor ein
hohes Potenzial besitzt. Diesem Potenzial
wird zugetraut, großen Einfluss auf
die aktuelle Begrenzung der CMOS
Prozessorentwicklung zu nehmen. Die
Firmen Intel und AMD haben angekündigt,
dass es aufgrund der hohen
Verlustleistung nicht mehr sinnvoll ist,
nur die Schaltgeschwindigkeit der Prozessoren
weiter zu steigern. Statt dessen
kommt der Entwicklung von Transistoren
Aufmerksamkeit zu, die darüber
hinaus eine niedrigere Betriebsspannung
ermöglichen. Hierfür eignen
sich Materialien wie InAs oder InSb
besonders. Die InAs-Nanodraht-Transistoren
erreichen schon ohne Optimierung
den richtigen Arbeitspunkt
bereits bei 0,2 Volt und werden mit
einem Hub von unter einem Volt gesteuert.
Bisher werden die Nanodrähte mechanisch
auf ein Trägersubstrat transferiert,
mit einem Isolator ummantelt und mit
metallischen Kontakten versehen. Zur
Steuerung wird ein Rückseiten-Gate
verwendet (Abb. 2). Die Messungen
weisen eine sehr hohe Stromdichte im
Nanodraht von 800 kA/cm2 aus. Die
Steilheit des Transistors stellt ein Maß
für die Verstäkereigenschaften von Transistoren
dar. Hier wurde ein für die bisher
verwendete Isolatorschichtdicke
von 150 nm erstaunlich hoher Spitzenwert
von 900 mS/mm gemessen,
der bei konventionellen Transistoren
erst bei weniger 20 nm erreicht wird.
Das Entwicklungspotenzial einer Opti-
� � � � � �
Abb. 2:
InAs Nanodraht MISFET: (a) Schematische
Darstellung des Ananodraht Metall-Isolator
Feldeffekttransistor (MISFET) mit SiN
Ummantelung als Gate-Isolator (b) REM
Aufnahme eines n-InAs Nanodrahtes mit vier
elektrischen Kontakten.
mierung wird hier besonders deutlich.
Durch Einbau von Quantenpunkten entsteht
auf natürliche Weise der
Nanodraht-Single-Electron-Transistor.
Ein völliger Technologiewandel von
Silizium auf InAs oder InSb ist aus technischen
und wirtschaftlichen Gründen
undenkbar. Daher ist für die technische
Anwendung das Wachstum von InAsbzw.
InSb-Nanodrähten auf Silizium-
Substraten einerseits unerlässlich, andererseits
aber bereits in der Arbeitsgruppe
des Autors gezeigt.
Prof. Dr. Franz Josef Tegude
Lehrstuhl für Halbleitertechnik
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 53

54
� � � � � � Kunststofftechnik
�� Kunststofftechnik als Wegbereiter
für Anwendungen der Nanotechnologie��
N anotechnologie
ist seit Jahren in
aller Munde. Spektakuläre wissenschaftliche
Ergebnisse führen zu hohen
Erwartungen an deren praktische Anwendungen:
Intelligente Kleidung, sich
selbst reinigende Oberflächen, Quantencomputer
oder etwa „personalisierte“
Medikamente sollen uns in Zukunft
das Leben noch angenehmer machen.
Ob und wann das alles eintrifft, werden
wir sehen. In der Regel werden die aufregenden
Erkenntnisse in der Nanowissenschaft
an Materialien und Proben
erhalten, die mit komplizierten und teuren
Laborgeräten hergestellt wurden.
Das ist in der Wissenschaft der Normalfall.
Denkt man jedoch an einen
Transfer der Resultate in Richtung Anwendungen
und Produkte, sind diese
Labormethoden unbrauchbar. Es müssen
Fertigungstechnologien entwickelt
werden, die kostengünstig und robust
genug für den industriellen Einsatz sind.
Deshalb laufen zur Zeit in verschiedenen
Ländern gewaltige staatlich finanzierte
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE
Forschungsprogramme auf dem Gebiet
„Nanofabrication“ an.
Anwendungen
Abb. 1:
REM-Aufnahme einer
periodischen
Noppenstruktur, mit welcher
der Benetzungswinkel
von Flüssigkeiten
gesteuert werden kann.
Nüchtern betrachtet, gibt es vorab lediglich
zwei ganz spezifische Branchen, in
denen die kontrollierte Massenfertigung
von Strukturgrößen deutlich unter 1 Mikrometer
etabliert ist: Die Halbleiterindustrie
fertigt heute routinemässig bei
knapp 100 Nanometer (nm) und im kommenden
Jahr werden 60nm in die Fertigung
eingeführt. Die DVD-Hersteller
produzieren Millionen der bekannten
Scheiben mit je Milliarden von 300nm-
Punkten. DVDs sind bekanntlich aus
Kunststoff und damit ist die Eignung
dieser Klasse von Materialien für die
Massenfertigung von Nanostrukturen
bereits unter Beweis gestellt. Eine der
Herausforderungen besteht nun darin,
auch andere Anwendungsbereiche im
Überlappungsgebiet von Nanotechno-
logie und Kunststoffen zu erschliessen
und hier zeichnen sich in der Tat gewaltige
Möglichkeiten ab.
So wächst etwa der Markt für innovative
Produkte in der Mikrosystemtechnik
rasant. Im Besonderen gilt es, für die
stark expandierende Branche „Life-
Sciences” Systemlösungen im Bereich
Mikro-/ Nanotechnik mit Kunststoffen zu
entwickeln. In der Diagnostik und Analytik
sind beispielsweise mikrofluidische
Systeme auf Karten oder Compact-
Disks bereits auf dem Markt. Durch die
Integration von Nanostrukturen können
diese Systeme mit zusätzlichen Funktionen
(z.B. optimierte Oberflächeneigenschaften,
zusätzliche Messfunktionen)
ausgestattet werden: So ist es
denkbar, dass durch eine Art von „Nano-
Sieb“ in mikrofluidischen Kanälen Proteinmoleküle
spezifisch getrennt und
geordnet werden können.
Neue Anwendungen werden sich auch
durch die spezifische Funktionalisierung
(chemisch und / oder physikalisch) von
Polymer-Oberflächen mittels Mikro- und
Nanostrukturierung ergeben. Ein bekanntes
Beispiel dafür ist der so genannte
„Lotuseffekt“ für schmutz- bzw.
wasserabweisende Oberflächen (Abb.
1). In einem laufenden Projekt wird bei
uns untersucht, wie sich durch definierte
Mikro- und Nano-Oberflächenstrukturen
in Einweg-Kunststoffgefäßen für
die medizinische Analytik der Benetzungswinkel
der zu untersuchenden
Flüssigkeit kontrolliert einstellen lässt
(Abb. 2). Gelingt dies in der geforderten
Weise, kann die Zuverlässigkeit automatischer
Analysesysteme erhöht werden.
Neben Anwendungen wie in der Bioanalytik
ist auch der Einsatz solcher
Strukturen in der Sicherheitstechnik

Abb. 2:
Benetzungswinkel von Wasser auf derselben Polymer-Oberfläche mit (a) und ohne (b) Mikro-Oberflächenstruktur.
denkbar: Ausweise oder Kreditkarten
können mit Oberflächeneigenschaften
versehen werden, die einfach zu erkennen,
jedoch schwierig zu kopieren sind.
Technologie
Da in den genannten Anwendungen die
Strukturen und Komponenten ständig
kleiner werden, stößt der für den Kunststoff-Verarbeiter
vertraute, herkömmliche
Werkzeugbau für die Abformungsprozesse
an seine Grenzen. Bereits
heute kommen für die Herstellung von
Spritzguss- oder Prägewerkzeugen vermehrt
Technologien zum Einsatz, die aus
der Mikrotechnik bzw. Mikroelektronik
entlehnt sind, wie etwa Fotolithografie
und Trockenätzverfahren. Für die Abformung
echter Nanostrukturen werden
ganz neue Ansätze notwendig sein.
Ein weiteres Forschungsthema ist die
Funktionalisierung von Kunststoffen
durch Nano-Additive. Es ist nahe liegend,
dass die umfangreiche Forschung
auf dem Gebiet der Nano-Partikel zu
interessanten Resultaten führen wird,
wenn man deren Wirkung als Additive in
Kunststoffen untersucht. In einem Projekt
untersuchen wir die anti-bakterielle
Wirkung neuartiger, Silber-Nanopartikel
enthaltender Zuschlagsstoffe in spritzgegossenen
Teilen und in Kunstfasern. In
einem anderen geht es um die Frage, in
welchem Ausmass der Einbau von
Nanoteilchen aus Schicht-Silkaten in
Kunststoff-Folien die Diffusion von
Feuchtigkeit durch die Folien reduziert –
ein Thema, das für die Verpackungs-
Industrie in der Lebensmittel-Branche
von größtem Interesse ist.
INKA
Kunststofftechnik
Um den offensichtlich rasant wachsenden
Forschungsbedarf der Wirtschaft
auf diesem Gebiet kompetent befriedigen
zu können, wurde Anfang 2005 das
Institut für nanotechnische Kunststoff-
Anwendungen (INKA) gegründet. INKA
ist eine gemeinsame Einrichtung des
Paul Scherrer Institutes (PSI) in Villigen/Schweiz
und der Fachhochschule
Nordwestschweiz (FHNW) in Windisch/Schweiz.
INKA soll zudem helfen,
den Transfer von Erkenntnissen aus der
Grundlagenforschung des PSI in die
Anwendung weiter zu fördern und die
Vernetzung mit mittelständischen Unternehmen
zu verbessern. Soll mit den
„KMU“ ein wesentlicher Teil der industriellen
Basis Europas erhalten bleiben
und wachsen, wird für diese ein pragmatischer
Zugang ohne akademische
Hürden zur „High-Tech-Forschung“ in
Zukunft unverzichtbar sein.
INKA will die anwendungsorientierte
Forschung auf den genannten Gebieten
vorantreiben und dabei auf die spezifischen
Stärken und Fähigkeiten der
Mutterinstitutionen PSI und FHNW aufbauen.
Das PSI und die Fachhochschule
ergänzen sich hier auf ideale Weise: PSI
bringt nicht nur seine Kompetenz in
Mikro- und Nanostrukturtechnik mit den
dazugehörigen Reinraumlabors ein,
� � � � � �
sondern auch analytische Einrichtungen
auf höchstem Niveau sowie umfangreiches
Wissen und Erfahrung aus der
Grundlagenforschung. INKA kann so
entscheidende Beiträge für die Entwicklung
von Mikro- und Nano-Abformwerkzeugen
liefern indem es sich
auf die am PSI vorhandenen Kompetenzen
im Bereich der Materialbearbeitung
auf der Nanometerskala abstützt. Die
Fachhochschule bringt insbesondere
das kunststofftechnische Engineering
Know-how mit dem umfassenden Park
an Verarbeitungsmaschinen und die
Erfahrung im Werkzeugbau ein. Darüber
hinaus unterhält die Fachhochschule ein
bestens etabliertes Netzwerk mit der
mittelständischen Wirtschaft, da ehemalige
FH-Absolventen häufig Verantwortung
in diesen Unternehmen übernehmen.
Diese Kontakte sind für die Projektakquisition
von ebenso großem
Nutzen wie die Verfügbarkeit von talentierten
Studierenden, die sich an der
FHNW auf Kunststofftechnik spezialisieren
und denen über INKA die Durchführung
von anspruchsvollen Projektarbeiten
in einem der am schnellsten
wachsenden Gebiete der Hochtechnologie
ermöglicht wird.
KONTAKT:
Jens Gobrecht und Clemens Holzer
Institut für nanotechnische
Kunststoff-Anwendungen INKA
CH-5232 Villigen PSI
und
CH-5210 Windisch
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 55

56
� � � � � � Studiengänge
Wo kann ich
Nanotechnologie
studieren?
Wir möchten Ihnen einen Überblick der Universitäten und der
Fachhochschulen in Deutschland geben, die den Studiengang
„Nanotechnologie“ anbieten.
Baden-Württemberg
Universität Tübingen
Auf der Morgenstelle 10, 72076 Tübingen
www.physik.uni-tuebingen.de/IAP/
Studiengang: Physik, Chemie/Diplom
Wilhelmstraße 56, 72074 Tübingen
www.uni-tuebingen.de/geo/studium
Studiengang: Diplomstudiengang Geowissenschaften mit Abschluss Dipl.-Min., Vertiefungsrichtung
Materialwissenschaften
Universität Heidelberg
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE
Im Neuenheimer Feld 227, 69120 Heidelberg
www.physik.uni-heidelberg.de/indexstudium.html
Studiengang: Spezialvorlesungen und Seminare im Hauptstudium für Diplomphysiker und
Doktoranden, Physik, Biophysik

Universität Karlsruhe
Wolfgang-Gaede-Str. 1, 76128 Karlsruhe
www-pi.physik.uni-karlsruhe.de
Studiengang: Physik, Physik (Diplom), Chemie (Diplom)
Universität Konstanz
Universitätsstraße 10, 78464 Konstanz
www.chemie.uni-konstanz.de/www/index.html
Studiengang: Chemie
Universität Ulm
Albert-Einstein-Allee 11, 89081 Ulm
www.uni-ulm.de/oc3/
Studiengang: Chemie, Advanced Materials, Master of Science, Physik/Advanced Materials
Fachhochschule Furtwangen
Robert-Gerwig-Platz 1, 78120 Furtwangen
www.iclab.fh-furtwangen.de/master/start.html
Studiengang: MSc (Master of Science) Microsystems Engineering
Hochschule für Technik und Wirtschaft Aalen
Heinrich-Rieger-Straße 22/1, 73431 Aalen
www.fh-aalen.de/iaf/hellmuth.html
Studiengang: Optoelektronik/Photonik
Hochschule Offenburg
Badstraße 24, 77652 Offenburg
www.fh-offenburg.de
Studiengang: Maschinenbau
Studiengänge
� � � � � �
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 57

58
� � � � � � Studiengänge
Bayern
Hochschule Ravensburg-Weingarten
Doggenriedstraße, 88250 Weingarten
www.fh-weingarten.de
Studiengang: Optische Systemtechnik (Masterstudiengang), Physikalische Technik (Diplom- und
Bachelorstudiengang), Technikmanagement (Diplom- und Bachelorstudiengang)
Bayerische Julius-Maximilian Universität Würzburg
Röntgenring 11, 97070 Würzburg
www.silchem.uni-wuerzburg.de/
Studiengang: Silicatchemie
Sanderring 2, 97070 Würzburg
www.physik.uni-wuerzburg.de/nano/
Studiengang: Nanostrukturtechnik, Diplom
Am Hubland, 97074 Würzburg
www.physik.uni-wuerzburg.de/nano/welcome.html
Studiengang: Nanostrukturtechnik, Dipl.-Ing.
Pleicherwall 2, 97070 Würzburg
www.fmz.uni-wuerzburg.de
Studiengang: Nanostrukturtechnik, Biomedizin
Bayrische Akademie der Wissenschaften Garching
Walther-Meissner-Str. 8, 85748 Garching
www.wmi.badw.de
Studiengang: Physik
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Martensstraße 7, 91058 Erlangen
www.lko.uni-erlangen.de/
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE
Studiengang: Werkstoffwissenschaften

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Henkestraße 42, 91054 Erlangen
www.chemie.uni-erlangen.de/Molecular-Science/
Studiengang: Molecular Science, Schwerpunkt Nanotechnologie, Bachelor of Science/Master of
Science
Ludwig-Maximilians-Universität München
Geschwister-Scholl-Platz 1, 80539 München
www.nano.physik.uni-muenchen.de
Studiengang: Physik (Schwerpunktstudium Festkörperphysik und Nanotechnologie)
Technische Universität München
James-Franck-Str. 1, 85748 Garching
www.ph.tum.de
Studiengang: Physik, Chemie, Elektrotechnik, Maschinenwesen, Biologie
Universität Bayreuth
Universitätsstraße 30, 95440 Bayreuth
www.uni-bayreuth.de/elitenetzwerk/macromolecules/
Studiengang: Elitestudienprogramm Macromolecular Science
Universität der Bundeswehr München
Werner-Heisenberg-Weg 39, 85577 Neubiberg
www.unibw.de/eit/
Studiengang: Elektrotechnik und Informationstechnik
Universität Erlangen-Nürnberg
Cauerstraße 6, 91058 Erlangen
www.eei.uni-erlangen.de
Studiengang: Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik, Chemie- und Bioingenieurwesen
Egerlandstraße 3, 91058 Erlangen
www.cbi.uni-erlangen.de
Studiengang: Chemie- und Bioingenieurwesen
Studiengänge
� � � � � �
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 59

60
� � � � � � Studiengänge
Universität Würzburg
Am Hubland, 97074 Würzburg
www.phys-chemie.uni-wuerzburg.de
Studiengang: Chemie
Fachhochschule Amberg – Weiden
Kaiser-Wilhelm-Ring 23, 92224 Amberg
www.fh-amberg-weiden.de/index_inter.htm
Studiengang: Maschinenbau
Fachhochschule Deggendorf
Edlmairstraße 6+8, 94469 Deggendorf
www.fh-deggendorf.de/et/allgemein/professoren/benstetter/
Studiengang: Elektrotechnik und Medientechnik
Fachhochschule München
Lothstraße 34, 80335 München
www.fb06.fh-muenchen.de/fb/
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE
Studiengang: Mikro- und Nanotechnik, Aufbaustudiengang, Master of Science
Fachhochschule Nürnberg
Wassertorstraße 10, 90489 Nürnberg
www.fh-nuernberg.de/institutionen/fachbereiche/werkstofftechnik/page.html
Studiengang: Studium der Werkstofftechnik

Berlin
Fachhochschule Regensburg
Prüfeninger Straße 58, 93049 Regensburg
www.fh-regensburg.de
Studiengang: Mikrosystemtechnik
Fachhochschule Würzburg-Schweinfurt
Ignaz-Schön-Straße 11, 97421 Schweinfurt
www.fh-sw.de/sw/fachb/et/labinfo/cd/
Studiengang: Elektrotechnik
Naturwissenschaftlich-Technische Akademie –
staatlich anerkannte Fachhochschule Isny
Seidenstraße 12-35, 88316 Isny im Allgäu
www.nta-isny.de/fachhochschule/die_studiengaenge/allgemeine_physik/
Studiengang: Physik-Ingenieurwesen, Profil: Engineering und Nanotechnologien, Dipl.-Ing. (FH)
Freie Universität Berlin
Arnimallee 14, 14195 Berlin
www.physik.fu-berlin.de/~ag-kaindl/
Studiengang: Physik
Takustr. 3, 14195 Berlin
www.fu-berlin.de/pharmazie
Studiengang: Master of Science in Chemistry und Studiengang Pharmazie
Humboldt Universität zu Berlin
Newtonstr. 15, 12489 Berlin
www.physik.hu-berlin.de/
Studiengang: Physik
Studiengänge
� � � � � �
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 61

62
� � � � � � Studiengänge
Brandenburg
Technische Universität Berlin
Straße des 17. Juni 112, 10623 Berlin
www.studienberatung.tu-berlin.de/faecher/chemie/chemie.html
Studiengang: Chemie
Universität Potsdam
Karl-Liebknecht-Str. 24-25, 14476 Golm
www.bio.uni-potsdam.de/analytbc/index.html
Studiengang: Diplom-Biochemie
Fachhochschule Brandenburg
Magdeburger Straße 50, 14770 Brandenburg
www.fh-brandenburg.de/142.html
Studiengang: Physikalische Technik
Fachhochschule Lausitz
Großenhainer Str. 57, 1968 Senftenberg
www2.fh-lausitz.de/fhl/cv/
Studiengang: Biotechnologie
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE
Technische Fachhochschule Wildau
Bahnhofstraße, 15745 Wildau
www.tfh-wildau.de/iwi/technik/pt/mikrotec/welcome.htm
Studiengang: Biosystemtechnik/Bioinformatik

Bremen
International University Bremen
Campus Ring 1, 28759 Bremen
www.iu-bremen.de/nanomol
Studiengang: Nanomolecular Science, Master of Science
Universität Bremen
Am Biologischen Garten 2, 28359 Bremen
www.fb4.uni-bremen.de
Studiengang: Produktionstechnik
Universität Bremen
Campusring 1, 28725 Bremen
www.iu-bremen.de/schools/ses/programs/graduate/nano/program/03963/
Studiengang: Nanomolecular Science, Master of Science
Hochschule Bremen
Neustadtswall 30, 28199 Bremen
www.bionik.fbsm.hs-bremen.de/
Studiengang: Internationaler Studiengang Bionik
Hochschule Bremerhaven
An der Karlstadt 8, 27568 Bremerhaven
www.hs-bremerhaven.de/text/frame/Process_Engineering_and_Energy_Technology.html
Studiengang: Verfahrenstechnik
Studiengänge
� � � � � �
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 63

64
� � � � � � Studiengänge
Hamburg
Technische Universität Hamburg-Harburg
Denickestr. 15, 21073 Hamburg
www.tuhh.de/education/master/material_sciences/index.html
Studiengang: Materials Science, Master of Science
Eissendorfer Str. 42, 21073 Hamburg
www.tuhh.de/education/master/material_sciences/index.html
Studiengang: Materials Science, Master of Science, Elektronik
Universität Hamburg
Grindelallee 48, 20146 Hamburg
www.rrz.uni-hamburg.de/mpi
Studiengang: Mineralogie
Grindelallee 117, 20146 Hamburg
www.chemie.uni-hamburg.de
Studiengang: Chemie (Diplom), Biochemie, Lebensmittelchemie, Pharmazie
Jungiusstr. 11, 20355 Hamburg
www.physnet.uni-hamburg.de
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE
Studiengang: Diplom-Studiengang Physik
Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg
Berliner Tor 13, 20099 Hamburg
www.haw-hamburg.de/Ansprechpartner.5544.0.html
Studiengang: Maschinenbau, Diplom

Hessen
Studiengänge
Justus-Liebig-Universität Gießen
Heinrich-Buff-Ring 58, 35392 Gießen
www.uni-giessen.de/materialwissenschaften/infos.html
Studiengang: Bachelor und Master in Chemie und Adv. Materials
Technische Universität Darmstadt
Marktplatz 15/Schloss, 64283 Darmstadt
cms.ifs.tu-darmstadt.de/institute
Studiengang: Philosophie
Karlstraße 15, 64283 Darmstadt
www.tu-darmstadt.de/etit
Studiengang: Elektrotechnik und Informationstechnik
Schloßgartenstraße 8, 64289 Darmstadt
www.tu-darmstadt.de
� � � � � �
Studiengang: Diplom-Studiengang Elektrotechnik und Informationstechnik, Bachelor-Master-
Studiengang Informations- und Kommunikationtechnik
Universität Frankfurt
Marie-Curie-Straße 9, 60439 Frankfurt
www.biochem.uni-frankfurt.de
Studiengang: Biochemie (Diplom), Chemie (Diplom), VL Nanobiotechnologie, VL Bioanalytik
Universität Gießen
Heinrich-Buff-Ring 58, 35392 Gießen
www.chemie.uni-giessen.de/home/chemie/bsc_chemistry/
Studiengang: Diplom-Chemie (noch SS05),ab WS 05/06 BSc & MSc in Chemie und Adv.
Materials
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 65

66
� � � � � � Studiengänge
Universität Kassel
Heinrich-Plett-Str. 40, 34132 Kassel
www.ina.uni-kassel.de/tp.html
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE
Studiengang: Physik, Nanostrukturwissenschaft
Universität Marburg
Renthof 5, 35032 Marburg
www.physik.uni-marburg.de
Studiengang: Physik (Diplom, Bachelor, Master), Chemie, Biologie, Humanbiologie (Grundvorlesungen
zur Physik)
Ketzerbach 63, 35032 Marburg
www.uni-marburg.de/fb16
Studiengang: Pharmazie, Drug Delivery, Nanomedizin
Fachhochschule Darmstadt
Schöfferstraße 1 – 3, 64295 Darmstadt
www.fbet.h-da.de/frame_studiengaenge.htm
Studiengang: Elektrotechnik-Telekommunikation u. Informationstechnik
Haardtring 100, 64295 Darmstadt
www.k-fhd.de/htm/fbereich/fb1c2j.htm
Studiengang: Kunststofftechnik
Fachhochschule Gießen-Friedberg
Wiesenstraße 14, 35390 Gießen
www.fh-giessen-friedberg.de/site/content/view/139/51/
Studiengang: Elektro- und Informationstechnik

Mecklenburg-Vorpommern
Niedersachsen
Hochschule Wismar
Phillipp-Müller-Straße, PF 1210, 23952 Wismar
www.hs-wismar.de/leitung.html
Studiengänge
� � � � � �
Studiengang: Maschinenbau (Bachelor/Master), Elektrotechnik (Bachelor/Master), Verfahrens- und
Umwelttechnik
Georg-August-Universität Göttingen
Friedrich-Hund-Platz 1, 37077 Göttingen
wwwuser.gwdg.de/~upmp/neu/index.html
Studiengang: Physik
Technische Universität Braunschweig
Schleinitzstr. 22, 38106 Braunschweig
www.tu-braunschweig.de/fb8
Studiengang: Elektrotechnik
Mendelssohnstr. 2, 38106 Braunschweig
www.tu-braunschweig.de/fb2
Studiengang: Physik
Technische Universität Clausthal
Agricolastr. 6, 38678 Clausthal-Zellerfeld
www.puk.tu-clausthal.de
Studiengang: Kunststofftechnik (Diplom), Werkstoffkunde und Werkstofftechnik
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 67

68
� � � � � � Studiengänge
Universität Hannover
Welfengarten 1, 30167 Hannover
www.physik.uni-hannover.de/
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE
Studiengang: Physik (Fachgebiet Nanoelektronik), Bachelor; Diplom
Universität Hannover, Standort Garbsen
Schönebecker Allee 2, 30823 Garbsen
www.imt.uni-hannover.de
Studiengang: Maschinenbau
Universität Lüneburg
Scharnhorststr. 1, 21332 Lüneburg
www.uni-lueneburg.de/iw
Studiengang: BWL, Wirtschafts- und Sozialwissenschaften
Universität Osnabrück
Barbarastr. 7, 49076 Osnabrück
www.physik.uos.de
Studiengang: Physik
HAWK FH Hildesheim/Holzminden/Göttingen
Von-Ossietzky-Straße 99, 37085 Göttingen
www.hawk-hhg.de/hawk/fk_naturwissenschaften/104920.php
Studiengang: Physiktechnik

Nordrhein-Westfalen
Studiengänge
� � � � � �
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
Huyskensweg, 52074 Aachen
institut2a.physik.rwth-aachen.de
Studiengang: Physik
Sommerfeldstraße 24, 52074 Aachen
www.fb6.rwth-aachen.de/de/studium/18.php
Studiengang: Elektrotechnik und Informationstechnik
Sommerfeldstraße, 52056 Aachen
www.physik.rwth-aachen.de/studium.html
Studiengang: Diplom und Lehramt Physik
Landoltweg 2, 52056 Aachen
www.materialwissenschaften.rwth-aachen.de
Studiengang: Materialwissenschaften, Vertiefungsbereich Mikro- und Nanotechnologie, Master /
Bachelor of Science
Landoldtweg 1, 52056 Aachen
www.chemie.rwth-aachen.de/
Studiengang: Diplom-Chemie
Universität Bielefeld
Universitätsstr. 25, 33615 Bielefeld
www2.physik.uni-bielefeld.de
Studiengang: Nanowissenschaften, Chemie
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 69

70
� � � � � � Studiengänge
Universität Bochum
Universitätsstr. 150, 44780 Bochum
www.et.ruhr-uni-bochum.de
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE
Studiengang: Diplomstudiengang Elektrotechnik und Informationstechnik; Maschinenbau,
Umwelttechnik und Ressourcenmanagement, Sales Engineering and Product Management
Universität Dortmund
Otto-Hahn-Str. 4, 44227 Dortmund
e1.physik.uni-dortmund.de/e1anew/
Studiengang: Physik
Leonhard-Euler-Straße 5, 44227 Dortmund
www.mb.uni-dortmund.de
Studiengang: Maschinenbau, Computational Produktion Engineering
Otto-Hahn-Straße 6, 44227 Dortmund
www.chemie.uni-dortmund.de
Studiengang: Chemische Biologie
Universität Duisburg-Essen – Standort Duisburg
Lotharstr. 55, 47048 Duisburg
www.physik.uni-duisburg-essen.de
Studiengang: International Studies Engineering, Angewandte Informatik, Elektrotechnik
Bismarckstraße 81, 47057 Duisburg
www.uni-due.de/wet/
Studiengang: Elektrotechnik und Informationstechnik

Lotharstraße 55, 47058 Duisburg
www.hlt.uni-duisburg.de/
Studiengang: Elektronik und Informationstechnik
Lotharstraße 1-21, 47048 Duisburg
www.physik.uni-duisburg-essen.de
Studiengang: Physik
Bismarkstr. 81, 47057 Duisburg
www.uni-due.de/nst/
Studiengänge
Studiengang: Elektrotechnik und Informationstechnik, Maschinenbau
Lotharstraße 1, 47057 Duisburg
www.uni-duisburg-essen.de/nanoengineering/kontakt.shtml
Studiengang: NanoEngineering, Bachelor und Master of Science
Lotharstraße 1, 47057 Duisburg-Essen
www.uni-duisburg-essen.de/studienangebote/studienangebote_07118.shtml
� � � � � �
Studiengang: Maschinen- und Anlagenbau, Mechanical Engineering (International Studies in
Engineering)
Universität Düsseldorf
Universitätsstraße 1, 40225 Düsseldorf
www.material.uni-duesseldorf.de
Studiengang: Physik, Diplom Chemie
Universität Münster
Wilhelm-Klemm-Str. 10, 48149 Münster
www.uni-muenster.de/Physik.PI/Zach/index.html
Studiengang: Diplomstudiengang Physik, künftig B. Sc. bzw. M. Sc.
Universität Paderborn
Warburger Str. 100, 33098 Paderborn
www.physik.upb.de/studiengang.html
Studiengang: Physik, Bachelor und Master of Physics
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 71

72
� � � � � � Studiengänge
Universität Siegen
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE
Paul-Bonartz-Straße 9-11, 57068 Siegen
www.mb.uni-siegen.de
Studiengang: Maschinentechnik
Adolf-Reichwein-Straße, 57068 Siegen
www.uni-siegen.de/dept/fb08/index.html
Studiengang: Chemie
Universität Wuppertal
Rainer-Gruenter-Str. 21, 42119 Wuppertal
www.electronics.uni-wuppertal.de/
Studiengang: Elektrontechnik, Master/ Bachelor
Westfälische Wilhelms Universität Münster
Wilhelm-Klemm-Str. 10, 48149 Münster
www.uni-muenster.de/Physik/PI/Fuchs/index.html
Studiengang: Physik
Fachhochschule Aachen, Abteilung Jülich
Ginsterweg 1, 52428 Jülich
www.fh-aachen.de/5999.html
Studiengang: Biomedizinische Technik, Physikalische Technik
Fachhochschule Bielefeld
Wilhelm-Bertelsmann-Straße 10, 33602 Bielefeld
www.fh-bielefeld.de/article/fh/1756
Studiengang: Elektrotechnik und Informationstechnik
Fachhochschule Gelsenkirchen
Neidenburger Str. 10, 45877 Gelsenkirchen
www.fh-gelsenkirchen.de/fb02/
Studiengang: Maschinenbau

Studiengänge
August-Schmidt-Ring 10, 45665 Recklinghausen
www.chemat.re.fh-gelsenkirchen.de/team/menschen/Meyer/meyer.aspx
� � � � � �
Studiengang: Studiengang Chemie; Studiengang Biologie; Studiengang Materialtechnik
Fachhochschule Köln
Hohenstauffenring 16-18, 50674 Köln
www.rfh-koeln.de/de/Studienangebote/Ingenieurwesen/E/index.php?navid=1
Studiengang: Allgemeine Elektrotechnik
Fachhochschule Münster
Stegerwaldstraße 39, 48565 Steinfurt
www.fh-muenster.de/FB1/Kynast/index.shtm
Studiengang: Anorganische Chemie, Angewandte Materialwissenschaft,
Fachhochschule Südwestfalen
Frauenstuhlweg 31, 58644 Iserlohn
www3.fh-swf.de/fbin/bionano.htm
Studiengang: Diplomstudiengang Bio- und Nanotechnologien, Dipl.-Ing. (FH) – Bachelor ab
2006/07)
Hochschule Niederrhein
Adlerstraße 32, 47798 Krefeld
www.atlas.hs-niederrhein.de/cms/6595.html
Studiengang: Chemie, Studienrichtung Lackingenieurwesen
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 73

74
� � � � � � Studiengänge
Rheinland-Pfalz
Saarland
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE
Technische Universität Kaiserslautern
Erwin-Schrödinger-Straße Gebäude 56, 67663 Kaiserslautern
ecampus.zfuw.uni-kl.de/nano-engl/nbt-top.html
Studiengang: Online Fernstudiengang Nano-Biotechnology, Physik, Biophysik
Postfach 30 49, 67653 Kaiserslautern
www.uni-kl.de
Studiengang: Maschinenbau/Verfahrenstechnik
Universität Mainz
Müllerweg 6, 55099 Mainz
www.uni-mainz.de/FB/Biologie/biologie.html
Studiengang: Biologie (Diplom u. Lehramt für Gymnasien), Molekulare Biologie (Bachelor)
Universität des Saarlandes, Saarbrücken
Postfach 151150, 66041 Saarbrücken
www.uni-saarland.de/de/studium/studienangebot/mikro_nano_strukturen
Studiengang: Mikro- und Nanostrukturen, Dipl. Phys. / Dipl.-Ing., Mikro- und Nanostrukturen,
Diplom
Im Stadtwald, 66123 Saarbrücken
www.uni-saarland.de/fak8/fuwe
Studiengang: Werkstoffwissenschaft, Mikro- und Nanostrukturen, Werkstofftechnik, EEIGM,
AMASE
Hochschule für Technik und Wirtschaft Saarbrücken
Goebenstraße 40, 66117 Saarbrücken
www.htw-saarland.de/fb-gis/personal/schultes.html
Studiengang: Mechatronik/Sensortechnik

Sachsen-Anhalt
Sachsen
Universität Halle
Friedemann-Bach- Platz 6, 06108 Halle
www.physik.uni-halle.de/
Studiengänge
Studiengang: Diplom-Physik, Diplom-Physik-Medizinische Physik
Hochschule Harz
Friedrichstraße 57-59, 28855 Wernigerode
www.hs-harz.de
Studiengang: Automatisierungs- und Antriebstechnik, Kommunikationstechnik
Hochschule Magdeburg-Stendal (FH)
Breitscheidstraße 2, 6110 Halle/S.
www.chemie.hs-magdeburg.de/hartmann/homepage.html
Studiengang: Analytische Chemie/Pharmatechnik
Internationales Hochschulinstitut Zittau
Markt 23, 02763 Zittau
www.ihi-zittau.de/ubt/personen.html#team
Studiengang: Umwelttechnik
Technische Universität Chemnitz
Reichenhainer Str. 70, 09107 Chemnitz
www.tu-chemnitz.de/etit/microtec/
Studiengang: Elektrotechnik und Informationstechnik
Straße der Nationen 62, 09107 Chemnitz
www.tu-chemnitz.de/naturwissenschaften
� � � � � �
Studiengang: Physik, Computational Science, Materialwissenschaften, Elektrotechnik und
Informationstechnik
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 75

76
� � � � � � Studiengänge
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE
Reichenhainer Str. 70, 09127 Chemnitz
www.infotech.tu-chemnitz.de/~wetel/
Studiengang: Elektrotechnik und Informationstechnik
Technische Universität Dresden
Tatzberg 47-51, 01307 Dresden
www.biotec.tu-dresden.de
Studiengang: Moleculare Bioengineering
G-Bähr-Str. 3c, ZEU 312, 01069 Dresden
www.iof.mw.tu-dresden.de
Studiengang: Prod.technik, Mechatronik, WING, Werkstoffwissenschaft
Mommsenstraße 4, 01062 Dresden
analyt.chm.tu-dresden.de/analyt/index.html
Studiengang: Chemie (Diplom)
Hallwachsstraße 3, 01069 Dresden
www.mpgfk.tu-dresden.de/lehre/lehre.html
Studiengang: Werkstoffwissenschaft „Molecular Bioengineering“
Tatzberg 47-51, 01307 Dresden
www.biotec.tu-dresden.de
Studiengang: Moleculare Bioengineering
Nöthnitzer Str. 64, 01062 Dresden
www.ihm.tu-dresden.de
Studiengang: Mikroelektronik
Technische Universität Freiberg
Gustav-Zeuner-Str.3, 09596 Freiberg
www.tu-freiberg.de/studium/werkstoffe.html
Studiengang: Werkstoffwissenschaft/Werkstofftechnolgie, Vertiefungsrichtung „Anorgan.-nichtmetall.
Werkstoffe“

Universität Leipzig
Linnéstr. 5, 04103 Leipzig
www.uni-leipzig.de/physik/
Studiengänge
� � � � � �
Studiengang: Physik (Diplom), International Physics Studies Program (B. Sc./M. Sc.)
Deutscher Platz 5, 04103 Leipzig
www.uni-leipzig.de/~dmpt/
Studiengang: Biochemie
Johannisallee 29, 04103 Leipzig
www.uni-leipzig.de/chemie/de/index1.html
Studiengang: Chemie, Bachelor- u. Masterstudiengang Chemie
Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden
Friedrich-List-Platz 1, 01069 Dresden
www.htw-dresden.de/~stenzel/
Studiengang: Kommunikationstechnik
Schleswig-Holstein
CAU Kiel in Kooperation mit dem Fraunhofer-Instititut
Fraunhoferstr. 1, 25524 Itzehoe
www.tf.uni-kiel.de/
Studiengang: Halbleitertechnologie, Mikrosystemtechnik
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Kaiserstr. 2, 24143 Kiel
www.uni-kiel.de/fakultas/tf/f_faupel/
Studiengang: Materialwissenschaft, Materials Science and Engineering
Leibnizstr. 19, 24118 Kiel
www.ieap.uni-kiel.de/
Studiengang: Physik
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 77

78
� � � � � � Studiengänge
Universität zu Kiel
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE
Otto-Hahn-Platz 4, 24118 Kiel
www.uni-kiel.de/fakultas/mathnat/chemie/
Studiengang: Chemie Diplom
Olshansentr. 40, 24098 Kiel
www.min.uni-kiel.de
Studiengang: Mineralogie-Kristallographie, Anorganische Chemie
Kaiserstr. 2, 24143 Kiel
www.tf.uni-kiel.de
Studiengang: Elektrotechnik und Informationstechnik
Universität zu Lübeck
Peter Monnik Weg 4, 23562 Lübeck
univis.uni-luebeck.de/form
Studiengang: Medical Technology
Fachhochschule Lübeck
Stephensonstraße 3, 23562 Lübeck
www.fh-luebeck.de/content/04_03_02/4/242.html
Studiengang: Maschinenbau, Fachrichtung Werkstofftechnologie
Fachhochschule Oldenburg/Ostfriesland/Wilhelmshaven
Constantiaplatz 4, 26723 Emden
www.fh-oow.de/kontakt/index.php?id=378
Studiengang: Physiktechnik
Fachhochschule Oldenburg/Ostfriesland/Wilhelmshaven
Constantiaplatz 4, 26723 Emden
www.fh-oow.de/kontakt/index.php?id=378
Studiengang: Physiktechnik

Thüringen
Studiengänge
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Albert-Einstein-Str. 9, 07745 Jena
www.ipht-jena.de
Studiengang: Festkörperphysik
Technische Universität Ilmenau
Gustav-Kirchhoff-Strasse 7, 98693 Ilmenau
www.tu-ilmenau.de/fakmn/Studiengang-Technisc.3457.0.html
Studiengang: Technische Physik, Schwerpunkt Nanotechnologie, Dipl.-Ing.
Weimarer Str. 32, 98693 Ilmenau
www.tu-ilmenau.de/fakmn/Technische_Physik_I.974.0.html
Studiengang: Mikro- und Nanoelektronische Systeme
Universität Jena
Max-Wien-Platz 1, 07743 Jena
www.physik.uni-jena.de
Studiengang: Physik-Diplom
Löbdergraben 32, 07743 Jena
www2.uni-jena.de/matwi/abiinfos/start.html
Studiengang: Werkstoffwissenschaft Studienrichtung Materialwissenschaft
� � � � � �
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 79

80
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� � � � � � BASF AG
�� Innovationsmotor Nanotechnologie –
Erfolg durch nachhaltige Produkte��
Die Nanotechnologiei ��
(griech. nanos = Zwerg) wird weltweit als eine der
wichtigsten Zukunftstechnologien für das 21. Jahrhundert gesehen und
eröffnet in der Produktentwicklung, durch die kontrollierte Herstellung
und Strukturierung von Materialien im Bereich weniger Nanometer die
Entwicklung von Produkten mit neuen Eigenschaftsprofilen. Die Nanotechnologie
ist dabei, sich von einer reinen Grundlagenforschung zu
einem Innovationsmotor für die chemische Industrie zu entwickeln.
Innovationskraft und die Entwicklung
nachhaltiger Produkte sind für deutsche
Unternehmen in einem globalen
Marktumfeld wichtige Strategiebestandteile,
um die zukünftige Wettbewerbsfähigkeit
zu gewährleisten. Themen wie
der Klimawandel, die steigenden Energiekosten
und die gesundheitlichen
Folgen der globalen Umweltverschmutzung
gewinnen für die Gesellschaft wie
auch die Industrie an Bedeutung. Sie
werden verstärkt in die Produktentwicklungen
mit einfließen, um ein nachhaltiges
Wirtschaftswachstum zu garantieren.
Die Bundesregierung setzt derzeit
neben einem Ausbau der erneuerbaren
Energien vor allem auf eine kontinuierliche
Steigerung der Energieeffizienz,
um gleichzeitig eine höhere
Energiesicherheit und einen wirksamen
Klimaschutz zu erreichen. Dazu zählt
Effizienz beim Energieverbrauch als
auch Effizienz bei der Energieerzeu-
Abb. 1: R. E. Smalley: Die zehn größten Herausforderungen
der Gesellschaft in den nächsten 50 Jahren
gung. Nachhaltigkeit ist weltweit als
politisches Leitprinzip verankert und
bestimmt in vieler Hinsicht das Handeln
der politischen Akteure. Entsprechend
verändern sich die Rahmenbedingungen,
die unsere wirtschaftlichen Aktivitäten
wesentlich beeinflussen. Diese
Herausforderungen eröffnen auch viele
neue Chancen und Geschäftsfelder,
gerade für die chemische Industrie. Mit
vielen unserer innovativen Produkte können
Weiterverarbeiter und Endverbraucher
mehr Energie einsparen und CO2
Emissionen reduzieren als für deren
Produktion notwendig war.
Professor Richard E. Smalley, Nobelpreisträger
für Chemie, stellte die Energieproblematik
an die Spitze der zehn
größten Herausforderungen der Mensch-
heit in den nächsten 50 Jahren ii (Abb. 1).
Der Ersatz fossiler Brennstoffe durch
erneuerbare, alternative Energiequellen,
wie nachwachsende Rohstoffe, die Nutzung
von Sonnen-, Wind-, Wasser- und
geothermalen Energiequellen sowie die
drastische Reduzierung beim Energieverbrauch
stehen im Fokus aktueller
Forschungsarbeiten. Der Durchbruch
bei der Bewältigung der aufgeführten
Probleme wird nur durch den nachhaltigen
Einsatz innovativer Technologien
gelingen, wie der Nano- und Biotechnologie.
Diese Technologien werden völlig
neue Impulse in der Material- und Wirkstoffentwicklung
sowie der Energieerzeugung
und -effizienz setzen.
Durch die integrierte Anwendung biologischer
Prinzipien, physikalischer Gesetze
und chemischem Wissen ist es möglich,
Materialeigenschaften gezielt zu
steuern und zu verbessern.
Die Strukturierung von Materialien auf
der Nanometerskala und die Produktimplementation
in großtechnische Prozesse
erfordert höchste Präzision und
stellt extrem hohe Anforderungen an die
Entwicklung neuer Prozesstechnik. So ist
nicht nur die Entwicklung neuer und die
Verbesserung bestehender Instrumente
für die Analyse nötig. Auch die kontinuierliche
Weiterentwicklung von Herstellprozessen
und Verarbeitungskonzepten ist
gefragt, um das Innovationspotential der
Nanotechnologie voll ausschöpfen zu
können. Obwohl sich die Kolloidchemie
INGENIEURWISSENSCHAFTEN NANOTECHNOLOGIE 83

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seit langem mit Partikeln beschäftigt, die
im Größenbereich von einigen hundert
Nanometern liegen, verhalf erst die Entwicklung
des Rastertunnelmikroskops
(STM) durch Gerd Binnig und Heinrich
Rohrer (IBM), die 1986 für Ihre Arbeiten
mit dem Nobelpreis geehrt wurden, der
Nanotechnologie zum Durchbruch. Erst
jetzt war man in der Lage einzelne Atome,
wie es 1959 von Richard P. Feynman iii in
seiner berühmten Rede „There is plenty of
room at the bottom“ vorausgesagt wurde,
zu beobachten und zu kontrollieren.
Die Synthese von Nanopartikeln iv lässt
sich grob in zwei Hauptrichtungen einteilen,
die Route über die Gasphase und
den Weg über nass-chemische Prozessschritte
v . Wobei die Prozesswahl stark
vom Produkt, der Anwendung und dem
geforderten Eigenschafts- und Qualitätsprofil
abhängt. Alle Prozesstechnologien
haben ihre Vor- und Nachteile
und werden durch stetige Prozessentwicklungen
vorangetrieben. Eine Auswahl
der wichtigsten Gasphasenprozesse
und nasschemischen Verfahren,
die die Synthese hochreiner Nanopartikel
und Schichten im größeren Maßstab
zum Ziel haben, sind im Folgenden
aufgeführt:
Zu den Gasphasensynthesen zählen z. B.
die Flammensynthese, die Hochfrequenzplasma-Technologie,
Heiß- und
Kaltwandreaktorsynthese, Desublimation
und verschiedene Beschichtungsverfahren
(Chemical Vapor Deposition,
Physical Vapor Deposition, Atomic Layer
Deposition). Bei den nasschemischen
Verfahren sind besonders die Mahlung,
die Sol-Gel-Synthese, Hydrothermal-
Methoden, Ultraschall-Technik und Fällungsverfahren,
wie Miniemulsion vi , Düsenfällung,
Fällung im T-Mischer (Co-
Fällung) oder Fällung im Zentrifugalfeld
(High gravity controlled precipitation)
oder die elektrochemische Abscheidung
von Bedeutung. Neben den oben genannten
Synthesemöglichkeiten gibt es
auch Prozessvarianten in überkritischen
Medien (RESS (Rapid Expansion of
supercritical solutions), SAS (supercritical
antisolvent precipitation), PGSS (particle
from gas saturated solutions) und
DELOS (depressurisation of an expanded
liquid organic solution). Diese sind,
wie auch die Hochdruckverfahren, auf-
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grund wirtschaftlicher Nachteile nur
begrenzt für die Synthese von Nanopartikeln
einsetzbar.
Was aber macht die Faszination der
Nanotechnologie aus und was ändert
sich beim Übergang vom Makro- in
den Nanokosmos?
Die Nanotechnologie ist eine echte
Querschnittstechnologie. Das gilt sowohl
aus Sicht der Wissenschaft als
auch im Bezug auf die Vielzahl der möglichen
Anwendungsfelder – in der Chemie
und darüber hinaus. Es ist die Größe
oder besser gesagt die Winzigkeit, die
alle Nanoprodukte verbindet. Sie liegt im
Bereich von einem bis zu mehreren hundert
Nanometern. Ein Nanometer ist der
Millionste Teil eines Millimeters und
damit immer noch rund 60 000 mal kleiner
als der Durchmesser eines menschlichen
Haares.
Beim Übergang vom Makro- und Mikrobereich
in den Nanometerbereich (1 Nanometer
entspricht 0.000 000 001 Metern)
ändern sich die Eigenschaften
bekannter Materialien zum Teil extrem.
Neben auftretenden quantenpysikalischen
Effekten spielen auch Oberflächeneigenschaften
eine immer größere
Rolle, da das Verhältnis von Oberfläche
zu Volumen drastisch zunimmt.
Selbstreinigende und Schmutz abweisende
Oberflächenbeschichtungen für
Dachziegeln und Gebäudeanstriche
kann man durch den Aufbau makromolekularer
Strukturen und der Nutzung
von Prinzipien der Selbstorganisation
erhalten (Bottom-Up-Prozess). Als Vorbild
dient hier die Lotuspflanze, auf
deren selbstreinigenden Blattoberflächen
sogar Klebstoff leicht abfließt.
Dieser Effekt wurde von dem Bonner
Professor W. Barthlott 1975 an der
Universität Heidelberg entdeckt und
später als Lotus-Effect® auch zum Patent
angemeldet vii . Durch die Einarbeitung
von z. B. nanoskaligem Siliziumdioxid
(20-50 nm) in eine Matrix können
Antireflexschichten für Solaranlagen
oder auch selbstreinigende Beschichtungen,
die für Außenanwendungen,
aber auch für nahezu rückstandsloses
Entleeren von Gefäßen genutzt werden
können, hergestellt werden.
Mechanische Eigenschaften, wie die
Härte von Materialien, gehen bei nanopartikulären
Werkstoffen dramatisch
hoch. Dagegen nimmt die Streuung des
sichtbaren Lichts stark ab, während die
Absorption von ultravioletter Strahlung
stark zunimmt. Im Kosmetikbereich
kann man so transparente und gleichzeitig
effektivere Sonnenschutzmittel entwickeln.
Am stärksten wird die Bedeutung der
Nanowissenschaft i im Bereich der Elektronik
und der Energiewirtschaft zunehmen,
denn neben effektiveren und preiswerteren
Verfahren in der Energieumwandlung,
wie der Photovoltaik (organische
Solarzellen, Dünnschicht-Siliziumzellen
etc.), neuen Beleuchtungsund
Displaysystemen, wie organischen
Leuchtdioden oder dem bereits genannten
Einsatz von Brennstoffzellen, wird es
durch den Einsatz von nanoporösen
Schäumen möglich sein, revolutionäre
Energieeinsparungen durch effektivere
Wärmedämmsysteme zu verwirklichen.
In westlichen Privathaushalten gehen
ca. 25% des Gesamtenergieverbrauchs
auf das Konto von Klimaregulierenden
Systemen wie Heizungen und Klimaanlagen.
Durch den Einsatz von preiswerten
nanoporösen Dämmstoffen ließe
sich der Verbrauch von fossilen Brennstoffen
und der Ausstoß von Klimagasen
deutlich reduzieren und Energiekosten
einsparen.
Elmar Keßenich, Carolin Kranz, BASF Aktiengesellschaft
i
A Report by The Royal Society & The Royal Academy of
Engineering, Nanoscience and nanotechnologies, Juli 2004:
“Nanotechnologies are the design, characterisation,
production and application of structures, devices and
systems by controlling shape and size at nanometre scale.
Nanoscience is the study of phenomena and manipulation
of materials at atomic, molecular and macro-molecular
scales, where properties differ significantly from those at
a larger scale”
ii
R.E. Smalley, „Our Enery Challange“, Colombia University,
NYC, 23. September 2003
iii
R. P. Feynman, “There is plenty of room at the bottom”,
annual meeting of the American Physical Society at he
California Institute of Technology, 1959.
iv
W. Peukert, H.-C. Schwarzer, M. Götzinger, L. Günther,
F. Stenger, Advanced Powder Technology 2003, 14, 411-426
und dort zitierte Literatur.
v
W. R. Fahrner, Nanotechnology and Nanoelectronics,
Springer, Berlin, 2005.
vi
K. Landfester, Adv. Mater. 2001, 10, 765-768 und dort
aufgeführte Literatur.
vii
W. Barthlott, C. Neinhuis, Biologie in unserer Zeit 1998,
28: 314-321 und dort zitierte Literatur; W. Barthlott,
C. Neinhuis, Annals of Botany 1997, 79, 667-677.