Innovative Produkte auf Basis von Kohlenstoff-Nanoröhren Dr. Hans-Wilhelm Engels München, 30. April 2009 Acatech Journalistenworkshop Werkstoffe Business Unit Coatings, Adhesives and Specialties
Die ökonomische Vision für Nano Vorhersage Weltmarkt 2001 2015 in Mrd USD Renzo Tomellini, DG Research Dr. Hans-Wilhem Engels 2009-04-30 Seite 2
Weltweite öffentliche Förderung für Nano 2005-2007 Umgerechnet in Mio USD Lokale Kaufkraft in Mio USD Source: Lux Research Dr. Hans-Wilhem Engels 2009-04-30 Seite 3
Wie klein ist Nano? Diameter of the earth = 13.765,3 km Dr. Hans-Wilhem Engels 2009-04-30 Seite 4
Gesellschaftliche Bedürfnisse und Herausforderungen Nanotechnologie ist eine Querschnittstechnologie Ressourcen Korrosionsschutz Einsparung: -Effizienz -Katalyse Gesundheit Wiederherstellung: - Wirkstofftransport - Wirkstofffreigabe -Diagnostika - Med. Techn./ Geräte Erhalt: -Hygiene -Sonnenschutz Dr. Hans-Wilhem Engels 2009-04-30 Seite 5 Energie Umwandeln Transport Speichern Sparen Umwelt/ Klima Nanotechnologie Nano-Objekte, Nano-Container Nano-Komposite Nano-Materialien Nano-Strukturen CO2 Reduktion Aufbereitung: -Luft -Erde -Wasser Mobilität Automobil Luftfahrt Wassertransport Kommunikation/ Information Datenspeicher Datenverarb. Displays
Baukasten aus der Chemie: Strukturen des Kohlenstoffs Diamant Graphit Amorphe Strukturen - Ruß Buckminster Fullerene Einwandige Kohlenstoffnanoröhren Kohlenstoffnanohörner Mehrwandige Kohlenstoffnanoröhren (z.b. Baytubes ) 20 nm 73,7 : 1 B096501RE101 500µm 93910 : 1 200nm Dr. Hans-Wilhem Engels 2009-04-30 Seite 6
Kohlenstoffnanoröhren Carbon Nanotubes - CNT Hervorragende - Elektrische Leitfähigkeiten - Wärmeleitfähigkeiten - Mechanische Festigkeiten - Niedriges Eigengewicht - Hohes Oberflächen zu Volumen Verhältnis Einwandige Kohlenstoffnanoröhren Mehrwandige Kohlenstoffnanoröhren (z.b. Baytubes ) 20 nm 73,7 : 1 B096501RE101 500µm 93910 : 1 200nm Dr. Hans-Wilhem Engels 2009-04-30 Seite 7
Kohlenstoffnanoröhren - Carbon Nanotubes (CNT) Baytubes im industriellen Maßstab Carbon Nanotubes für neue Hochleistungswerkstoffe Baytubes Mehrwandige Kohlenstoffnanoröhren (MWCNT): Kostengünstiger Herstellprozess Hohe Qualität (> 98 %), ohne Nachreinigung Reproduzierbare Qualität Entwicklungsstatus und Ziele: Prozessentwicklung gemeinsam mit Bayer Technology Services GmbH Kapazität 2005: 3 t/a; seit 2006: 60 t/y im Bau 200 t/a Entwicklung von Verbundwerkstoffen mit außerordentlichen mechanischen, elektrischen and physiko-chemischen Eigenschaften Ice hockey sticks from Montreal Sports Oy, Finland, made from an innovative composite material with Baytubes Dr. Hans-Wilhem Engels 2009-04-30 Seite 8 Status 2007-02-07
Innovationsallianz CNT: Neuartige vernetzte Zusammenarbeit zwischen Akademia und Industrie Ziel: Verantwortungsvolle Erforschung und Entwicklung von Basistechnologien und Anwendungen für CNT basierende Produkte als Grundlage zum nachhaltigen Aufbau eines Leitmarktes in Deutschland im Rahmen der gesellschaftlichen Bedürfnisfeldern in der High Tech Strategie der Bundesregierung Volumen des Projektclusters: ca. 80 Mio, BMBF Förderung ca. 50 % Beteiligung: ca. 80 Partner in 18 miteinander vernetzten Projekten Laufzeit: 4 Jahre Dr. Hans-Wilhem Engels 2009-04-30 Seite 9
Leichtbau Mobilität Dr. Hans-Wilhem Engels 2009-04-30 Seite 10 Energie & Umwelt Solarzellen W. Entsalzung Batterien Brennstoffzelle Sicherheit Innovationsallianz CNT: Vernetzung von Projekten Windkraft Dichtungen Bau Met. Kaross. Crashelem. Kunst. Kar. Herstellung Katalyse Funktionalisierung Strukturelem. Dispergierung Raumfahrt Automobil Luftfahrt
73,7 : 1 B096501RE101 500µm Verantwortungsvoller Umgang mit Nanotechnologie: Product Stewardship Programm - Bayer interne Projekte Sicherheits-Bewertung gemäß OECD- Richtlinien - BMBF-unterstützte Projekte (Ind-Akad) NanoCare TRACER Globale Harmonisierung von Methoden - ISO Aktivitäten Nomenklatur, Charakterisierung, Sicherheit - OECD Aktivitäten Working Party on Manufactured Nanomaterials (OECD guidelines) Stakeholder Dialog - Verbandsebene VCI, DECHEMA, CEFIC, ACC 93390 : 1 B028202RE109 200nm Dr. Hans-Wilhem Engels 2009-04-30 Seite 11
Deutschland im internationalen Wettbewerb Zusammenarbeit: Politik, Akademia, Industrie Produktsicherheit, Technologieakzeptanz Öffentliche Wahrnehmung Innovation Dr. Hans-Wilhem Engels 2009-04-30 Seite 12 Viele Anwendungen in gesellschaftlich wichtigen Gebieten
Bilder: Anwendungen für Kohlenstoffnanoröhren Mobilität Dr. Hans-Wilhem Engels 2009-04-30 Seite 13
Bilder: Anwendungen für Kohlenstoffnanoröhren Leichtbau Energie & Umwelt Mobilität Dr. Hans-Wilhem Engels 2009-04-30 Seite 14
Bilder: Anwendungen für Kohlenstoffnanoröhren Leichtbau Dr. Hans-Wilhem Engels 2009-04-30 Seite 15
Bilder: Anwendungen für Kohlenstoffnanoröhren Energie & Umwelt Dr. Hans-Wilhem Engels 2009-04-30 Seite 16