Horizon 2020 Förderthemen mit Fokus auf Werkstoffe

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1 NMP-Informationsveranstaltung 2015 Für Antragsteller unter Horizon 2020 Nürnberg Horizon 2020 Förderthemen mit Fokus auf Werkstoffe Eva Brockhaus, Projektträger Jülich - PtJ

2 1. Advanced Materials and Nanotechnologies for high added value products and process industries Fokus: Nachfrageorientierte Produkte/Prozesse/Geschäftsmodelle Werkstoffe/Nanomaterialien unter dem Motto: smarter cleaner intelligent Herausforderungen der Hochskalierung, Material-/Energie-/Kosteneffizienz, Nachhaltigkeit Forschung vom Atom zu Komponente und Systemen Intelligente Prozesstechnologien, Verfahrenstechnik für Multi-Material Systeme / Nanotechnologie und Advanced Materials

3 1. Advanced Materials and Nanotechnologies for high added value products and process industries Ausschreibungsthemen: 2016 NMBP : Novel hybrid materials for heterogeneous catalysis NMBP : Advanced Materials for Power Electronics based on wide bandgap semiconductor devices technology NMBP : Innovative and sustainable materials solutions for the substitution of critical raw materials in the electric power system 2017 NMBP : Architectured /Advanced material concepts for intelligent bulk material structures NMBP : Advanced materials and innovative design for improved functionality and aesthetics in high added value consumer goods NMBP : Improved material durability in buildings and infrastructures, including offshore NMBP : Systems of materials characterisation for model, product and process optimisation

4 NMBP Themen 2016 NMBP Novel hybrid materials for heterogeneous catalysis Challenge Hochwertige Eigenschaften können oft bei organisch-anorganischen Hybridmaterialien nicht erreicht werden Schwache chemische Bindungen Schwere Zugänglichkeit der aktiven Komponente Type Research and Innovation Action Expected Contribution 5 8 Mio. TRL 3-5 Deadline 1. Stufe: Stufe:

5 NMBP Themen 2016 NMBP Novel hybrid materials for heterogeneous catalysis Scope Neue Konzepte für die heterogene Katalyse mit hybriden Materialien (z.b. durch Template Effekt, hierarchischen Strukturen, Oberflächenfunktionalisierungen) Einfache Synthese für robuste Strukturen und mit guter Katalysator Zugänglichkeit, die hochskalierbar auf Industriemaßstab ist Verbesserter Vernetzungsgrad Expected Impact Heterogene Katalysatoren für erhöhte Prozesseffizienz Neuartige C-C Bindungsformung Recycelbare, hybride Katalysatoren für die Synthese von nützlichen Substanzen von biologischer oder pharmazeutischer Relevanz Business-/Exploitation-Plan erstellen Background Nanocatalysis Cluster + ERIC association

6 NMBP Themen 2016 NMBP Advanced Materials for Power Electronics based on wide bandgap semiconductor devices technology Challenge Teile der Wertschöpfungskette in Europa halten Beitrag zu den Zielen des SET-Plan (Energieeinsparung, CO 2 -Reduktion) Type Research and Innovation Action Expected Contribution 5 8 Mio. TRL-Start: 4 TRL-Ziel: 6 Deadline 1. Stufe: Stufe:

7 NMBP Themen 2016 NMBP Advanced Materials for Power Electronics based on wide bandgap semiconductor devices technology Scope Entwicklung kostengünstiger, umweltfreundlicher Hochleistungsmaterialien für die Leistungselektronik und der notwendigen Architektur und Prozesse Auch Packaging, Produktentwicklung und Anwendungstest Produktionskosten und Energieeinsparung sollen quantifiziert werden Herstellungskonzept beifügen Internationale Kooperation mit Japan Expected Impact Leistungsfähigere Halbleiterleiter Verlangsamte Alterung der Bauelemente Kürzeres time-to-market Schaffung einer smarten globalen Wertschöpfungskette mit einer starken Position der europäischen Leistungselektronikbranche Background EU/ JP Workshops

8 NMBP Themen 2016 NMBP Innovative and sustainable materials solutions for the substitution of critical raw materials in the electric power system Challenge Elektroantrieb hat hohe Bedeutung bei Schaffung eines nachhaltigen und wettbewerbsfähigen Energiesystems bis 2050 Der Einsatz kritischer Rohstoffe ist hierfür unumgänglich und wird durch den Ausbau des Bereiches der erneuerbaren Energien stark seigen Auch erhöhte Recyclingraten von CRM können den verstärkten Bedarf in Zukunft nicht decken Type Research and Innovation Action Expected Contribution 3 5 Mio. TRL 3-5 Deadline 1. Stufe: Stufe:

9 NMBP Themen 2016 NMBP Innovative and sustainable materials solutions for the substitution of critical raw materials in the electric power system Scope Innovative, nachhaltige und kosteneffektive Materiallösung für die Substitution von: CRM in Energiespeicheranwendungen, in Katalysatoren für Anwendungen zur Energieerzeugung, CRM im Photovoltaikbereich Ausgeschlossen: Elektronik, Beleuchtung Kommerzielles Potential, LCA, Rezyklierbarkeit darstellen Background Expected Impact Internationale Kooperation mit Japan erwünscht Stark reduzierter oder komplett eliminierter CRM-Anteil Beibehaltung/ Verbesserung der Materialperformance wie im SET-Plan dargestellt Risikominimierungsstrategie für zukünftige Engpässe der Materialversorgung Beitrag zur Erreichung der EIP-Ziele EU Energy Roadmap 2050 European Innovation Partnership (EIP) on Raw Materials

10 2. Green Vehicles Fokus: 1 Thema im AP NMBP 2016/2017 Gewichtsreduktion von Benzinautos und EV Kosteneffizienz und Realisierbarkeit von Massenproduktion Hohe Produktionsvolumen sollen adressiert werden Positive Ökobilanz NMBP Affordable weight reduction of high-volume vehicles and components taking into account the entire life-cycle

11 4. Advanced Materials and Nanotechnologies for Energy Applications Fokus: Beitrag zur Europäischen Energiepolitik Energiesysteme als Ganzes betrachten mit dem Fokus auf Nachhaltigkeit, Versorgungssicherheit, Bezahlbarkeit Anteil erneuerbarer Energie steigern, Energieproduktion dezentralisieren, flexible Energiespeicherung entwickeln und Dekarbonisierung von Fossilen Energiequellen Leverage Effekt für bereits existierende F&E Ergebnisse und Projektclusterung Beitrag zur integrated roadmap mit allen Stakeholdern (EMIRI)

12 4. Advanced Materials and Nanotechnologies for Energy Applications Ausschreibungsthemen: 2016 NMBP : Advanced materials solutions and architectures for high efficiency solar energy harvesting NMBP : Advanced materials enabling the integration of storage technologies in the electricity grid 2017 NMBP : Cost-effective materials for power-to-chemical technologies NMBP : High-performance materials for optimizing carbon dioxide capture

13 NMBP Themen 2016 NMBP Advanced materials solutions and architectures for high efficiency solar energy harvesting Challenge Photovoltaik und Solarthermie wichtige Technologie für sichere, nachhaltige Energieversorgung Wettbewerbsfähige Herstellungskosten Steigerung der Effizienz durch neue funktionale Werkstoffe und Materialkombinationen Type Innovation Action Expected Contribution 3 5 Mio. start at TRL 4 target TRL 6 Deadline 1. Stufe: Stufe:

14 NMBP Themen 2016 NMBP Advanced materials solutions and architectures for high efficiency solar energy harvesting Scope Langlebige Werkstoffe für neue hocheffiziente Solartechnologien Erhöhung der Effizienz gegenüber s.o.t.a. Ausgeschlossen: Konzentratorzellen Neue Werkstoffe (z.b.: Partikel, Dünnfilme, Nanostrikturen etc.) für innovative Architekturen Demonstration des Mehrwerts in Bezug auf Performance und Anwendungsbereiche Background SET-Plan Integrated Roadmap Expected Impact Verbessertes Verständnis der Werkstoffund Grenzflächen-eigenschaften und ihrer langfristigen Performance Der Nachweis der industriellen Herstellung von hocheffiziente Technologien mit Wirkungsgrad von 22% auf Zelle- und über 18% auf Modulebene Stromkosten von 0,05 bis 0,10 / kwh (PV) für eine Bestrahlungsbereich von bis kwh / (m² Jahr) und 0,10-0,15 / kwh (CSP) für eine direkte normale Bestrahlung im Bereich von bis kwh / (m²jahr ) im Jahr 2020.

15 NMBP Themen 2016/2017 NMBP Advanced materials enabling the integration of storage technologies in the electricity grid Challenge Sicherstellung einer nachhaltigen Energieversorgung Integration stationärer Energiespeicherung in das Stromnetz zentrale Herausforderung Steigerung der Effizienz durch verbesserte/neue funktionale Werkstoffe und Materialkombinationen Type Innovation Action Expected Contribution 3 5 Mio. start at TRL 5 target TRL 6 Deadline 1. Stufe: Stufe:

16 NMBP Themen 2016/2017 NMBP Advanced materials enabling the integration of storage technologies in the electricity grid Scope Expected Impact Integration von Energiespeichern in das Stromnetz durch Einsatz u.a. fortschrittlicher Partikel u. Schichten Mögliche Anwendungen u.a.: Hochkapazitätskabel, Supraleiter, Hochspannungskabel, Materialien für mittlere Spannung, Materialen für extreme Einsatzbedingungen ausgenommen: Fokus auf Speichermaterialien und Power Electronics Background Ergänzende Ausschreibungen: NMBP und LCE SET-Plan Integrated Roadmap Deutliche Verbesserung der Energieversorgungssicherheit unter Einbeziehung erneuerbarer Energiequellen; erhöhte Netzeffizienz Überwindung geografisch bedingter Hemmnisse für kohlenstoffarmer Energieversorgung Verbesserung der Nutzungsmöglichkeiten erneuerbarer Energiequellen

17 7. Modelling for the development of Nanotechnologies and Advanced Materials Fokus: Kombination von Informationen aus physikalischen, chemischen, biologischen Daten und Prozessdaten für die Simulation und Entwicklung neuer Produkte/Prozesse und Werkstoffe Nutzung von vorhandener Modellierungssoftware in Europas Produktionssektor Werkstoffmodelliung-Software für den industriellen Endverbraucher verfügbar machen, inkl. Service Bereitstellung und Übersetzungsservice

18 7. Modelling for the development of Nanotechnologies and Advanced Materials Ausschreibungsthemen 2016 NMBP : Advancing the integration of Materials Modelling in Business Processes to enhance effective industrial decision making and increase competitiveness NMBP : Network to capitalise on strong European position in materials modelling and to allow industry to reap the benefits 2017 NMBP : Next generation system integrating tangible and intangible materials model components to support innovation in industry

19 NMBP Themen 2016 NMBP Advancing the integration of Materials Modelling in Business Processes to enhance effective industrial decision making and increase competitiveness Challenge Kombination aus Material- und Business-Modellierung (BDSS) Beherrschung der stark wachsenden Datenmengen Entscheidungshilfen zur Materialauswahl Einbindung von KMU notwendig Type Research and Innovation Action Expected Contribution 3 4 Mio. TRL: 5 Deadline 1. Stufe: Stufe:

20 NMBP Themen 2016 NMBP Advancing the integration of Materials Modelling in Business Processes to enhance effective industrial decision making and increase competitiveness Scope Entwicklung eines Business Decision Support Systems (BDSS) Integration von Material- und Business- Modellen Integration bestehender und neuer Material-Modell Multi-Kriterien-Optimierung Validerung mit realen Daten Tool für Entscheider Expected Impact Steigerung der Unternehmens- Performance Anleitung zur Material-Auswahl im wirtschaftlichen Kontext Stärkere Nutzung und Akzeptanz vorhandener Material-Modelle in der Industrie Kostensenkung durch weniger physische Vorversuche Background European Materials Modeling Council

21 9. Innovative and responsible governance of new and converging enabling technologies Fokus: Effektiver und fundierter Dialog mit allen Stakeholdern für sicheren und verantwortungsbewussten Umgang mit Nanotechnologie, Einsatz von Technologien für die Gesellschaft: Integration von Wissen und Technik für die Menschheit (kreativer, produktiver, schnelleres lernen, aktive altern) Lebenssicherheit (Nachhaltig, Gesundheit, Sicherheit) Verschiedene Wertschöpfungsketten in der Gesellschaft

22 9. Innovative and responsible governance of new and converging enabling technologies Ausschreibungsthemen: 2016 NMBP : Facilitating knowledge management, networking and coordination in the field of formulated products NMBP : Presidency events NMBP : Support for National Contact Points NMBP : Networking and sharing best experiences in using regional clusters strategies with a focus on supporting innovation in the NMBP thematic area. NMBP : Policy support for Industry 2020 in the circular economy 2017 NMBP : Presidency events NMBP : Governing innovation of nanotechnology through enhanced societal engagement NMBP : Innovative solutions for the conservation of 20th century cultural heritage

23 Nationale Kontaktstellen für NMPB in Horizont 2020 Programmkoordination NMP: Gerd Schumacher, PtJ Nanotechnologie Christian Busch Werkstoffe Eva Brockhaus Produktion Jens Korell Bioökonomie Stefan Rauschen NKS Nanotechnologie NKS Werkstoffe NKS Produktion NKS L / Bioökonomie PT VDI-TZ PT Jülich - PtJ PT Karlsruhe (PTKA) PT Jülich / PT-DLR VDI Technologiezentrum Düsseldorf Tel.: 0211/ FZ Jülich GmbH, Jülich Tel.: 02461/ KIT Karlsruhe Tel.: Bürogemeinschaft PT- DLR und PtJ Bonn Tel.: 0228/ eu.nano@vdi.de eu.werkstoffe@fz-juelich.de Jens.korell@kit.edu s.rauschen@fz-juelich.de ng.de/international/nationalek ontaktstelle