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Gut zu wissen: Was ist Nanotechnologie?

Die Nanotechnologie nutzt Strukturen, die in mindestens einer Dimension kleiner als 100 Nanometer sind, also Atome, Moleküle und Teilchen aus Metallen oder Halbleitern. Im Nanokosmos herrschen andere Gesetze als im Makro- und Mikrokosmos; es treten Effekte zutage, die sich technisch auf vielfache Weise nutzen lassen. Zum Beispiel besitzen Nanopartikel eine im Vergleich zu ihrem Volumen geradezu gigantische Oberfläche, was ihre enorme Reaktionsfreudigkeit bestimmt. Es gibt sie in vielerlei Gestalt: als Kristalle, Cluster oder Moleküle, als linienförmige Strukturen wie Nanodrähte, Nanoröhren oder Nanogräben, als Schichtstrukturen, Poren oder Dendrimere.  Durch kunstvolle Eingriffe in die Welt der Winzlinge lassen sich ganz neue Eigenschaften kreieren, die es so bis dato nicht gab. Die Nanotechnologie zündet ein Feuerwerk möglicher Anwendungen, von der Analytik und Diagnostik über die nanotechnologische Herstellung von Wirkstoffen, einem ortsgenauen Wirkstofftransport durch den Organismus bis hin zu biokompatiblen Materialien oder speziellen Oberflächen.

Kleine Teile, hohe Gewinne

Daher gilt neben der Gentechnologie die Nanotechnologie als Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts, mutigste Prognosen sagten Nano bereits für 2015 einen globalen Markt von über zwei Billionen Euro voraus. Nach Angaben des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) sind derzeit über 2000 Einrichtungen in Deutschland auf dem Gebiet der Nanotechnologie tätig. Rund 40 Prozent davon sind kleine und Mittlere Unternehmen, 14 Prozent Großunternehmen und 22 Prozent Hochschulen, wie auch der Verein Deutscher Ingenieure (VDI) attestiert. Mehr als 200 Unternehmen weltweit arbeiten allein an Nanofood, vor allem in den USA, Japan und China, aber zunehmend auch in Europa. Die Großen der Branche wie HJ Heinz, Nestlé, Hershey Foods, Unilever und Keystone gehören zu den Pionieren; Chemiefirmen wie Degussa, Henkel und Bayer haben sich längst als deren Partner etabliert.

Als erster Industriekonzern errichtete Kraft im Jahr 1999 ein Labor für Nanofood – mittlerweile als legendär gilt das damals von Kraft ins Leben gerufene Konsortium NanoteK, an dem 15 Universitäten und nationale Forschungseinrichtungen der USA beteiligt waren die sich mit der Entwicklung von nanotechnologischen Verfahren für die Lebensmittelbranche befassten.

Die Europäische Union wiederum förderte das Konsortium NanoTec, an dem 17 Partner aus sieben EU-Ländern Nanobeschichtungen für die sogenannte RF-Technologie entwickeln. Mit dabei sind auch deutsche Forschungseinrichtungen wie das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM). Was zunächst für Laien nach solider und damit unverständlicher Grundlagenforschung klingt, outet sich in Sachen Anwendungsmöglichkeit als zukunftsweisend: Die sogenannten Radiofrequenztechnologie, die mit Hilfe der Nanomaterialien revolutioniert werden könnte, findet kommt vom militärischen Radar bis hin zum Smartphone zum Einsatz.

Ohnehin scheint der Vorstoß der Nanotech unaufhaltsam. Derzeit sind mehr als 150 Nanoprodukte auf dem deutschen Markt, davon eine Handvoll im Lebensmittelbereich. Bei den anderen Anwendungen handelt es sich um Beschichtungen, die Graffitis an Fassaden oder Schmutz an Fenstern und Pfannen abperlen lassen, die ein Verkratzen von Brillen und Uhrgläsern verhindern, oder die das Ansiedeln von Krankheitserregern an Oberflächen unterbinden. Altbekannte Materialien wie Zement können mit Hilfe der Nanotechnologie vollkommen neuen Eigenschaften erhalten, selbst die Erschaffung von intelligenten Nanomaterialien rückt in greifbare Nähe. Militärisch haben sich die Nanomaterialien ebenfalls etabliert – sie versprechen im Flugzeugbau leichtere Maschinen und bessere Materialeigenschaften.

Die Landwirtschaft, als Rohstofflieferant Nummer Eins mit der Lebensmittelindustrie aufs engste verbunden, bleibt von der Nanotechnologie ebenfalls nicht unberührt. Syngenta, BASF, Bayer Cropscience und Monsanto haben längst ein Auge auf die vielversprechende Technologie geworfen. So mancher hält den Einfluss der Nanotechnologie hier für größer als die Mechanisierung oder die grüne Revolution mit Agrar-Chemikalien und Hochleistungssorten.

Das Risiko für die Unternehmen bestehe deshalb nicht darin, die Nanotechnologie einzuführen, sondern den Zug zu verpassen, behaupten viele Unternehmensberater. Tatsächlich bedeutet mehr Nano für die Industrie unter anderem, Energie, Wasser und Hilfsstoffe einzusparen und effizientere Methoden anwenden zu können, was letztlich die Kosten senken hilft. Aus Sicht eines Unternehmens sind das wichtige Kriterien, damit es konkurrenzfähig bleibt und seine Marktpräsenz keinen Schaden nimmt. Die Persepktiven für die Technologie scheinen demnach mehr als positiv, die Frage ist nur: Welche Bereiche werden sich am schnellsten in der Gesellschaft durchsetzen lassen?

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Photo by Steve Johnson on Pexels.com


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