Moderator: Prof. Dr. Michael Veith

Geschäftsführer

Leibniz-Institut für Neue Materialien GmbH

Saarbrücken

Die Nanotechnologie bietet nicht nur in Hightech-Bereichen, sondern auch in konventionellen Industriezweigen wie dem Bausektor erhebliche Innovationspotenziale. Trotz seit Jahren rückläufiger Umsatz- und Beschäftigtenzahlen gehört der Bausektor mit mehr als 1 Millionen Mitarbeitern und einem Jahresumsatz von rund 110 Milliarden Euro zu den wichtigsten Branchen in Deutschland. Für die Sicherung dieser Arbeitsplätze ist es erforderlich, die Wettbewerbsfähigkeit der Bauwirtschaft durch technologische Innovationen zu verbessern, die das Bauen schneller, flexibler, besser, nachhaltiger und kostengünstiger machen können.

Das Spektrum der Nanotechnologieanwendungen im Bauwesen reicht von funktionalen Fassadenoberflächen, Brandschutzbeschichtungen, verbesserten Baustoffen und Isolationsmaterialien bis hin zu neuartigen Beleuchtungstechniken und effizienteren Solar- und Brennstoffzellen. Die Nanotechnologie bietet erhebliche Potenziale im Hinblick auf Maßnahmen für Energieeinsparungen, die nicht nur aus umweltpolitischer Sicht, sondern angesichts explodierender Energiekosten auch aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten sowie wegen einer wachsenden Abhängigkeit von Energieimporten als eines der vordringlichsten strategischen Ziele der Bundesregierung erachtet werden.

Der Umsetzung nanotechnologischer Innovationen in die Praxis stehen in Deutschland jedoch zahlreiche Hemmnisse entgegen. Angesichts des hohen Kostendruckes im Bauwesen werden Preisaufschläge und lange Entwicklungszeiten für innovative Technologien auf der Kundenseite kaum akzeptiert. Es bestehen hohe Anforderungen hinsichtlich Haltbarkeitsgarantien und Qualitätszertifikaten, die für neue nanotechnologische Produkte oftmals nicht nachgewiesen werden können. Fälschlich mit Nanotechnologie in Verbindung gebrachte „Negativprodukte“, wie das Versiegelungsspray „Magic-Nano“, können dazu führen, dass die Nanotechnologie in der öffentlichen Diskussion in ein falsches Licht gestellt wird und die Verbraucher verunsichert werden.

Darüber hinaus sind oftmals hohe Informationsdefizite bei Kunden, Architekten und Bauingenieuren darüber zu verzeichnen, welche neuartigen Optionen die Nanotechnologie bei der Gestaltung von Gebäuden eröffnen kann. Es fehlt eine wertschöpfungskettenorientierte Vernetzung der Technologieentwickler und -anwenderseite, um nanotechnologische Innovationen schnell in die Anwendung zu bringen.

Das BMBF plant, die Forschung zu Nanotechnologieentwicklungen im Baubereich zu fördern. Eine Förderbekanntmachung hierzu ist für 2007 geplant. Im Branchendialog „NanoBau“ soll diskutiert werden, wie Förderprogramme des BMBF aussehen müssen und durch welche Aktivitäten anderer Ressorts sie flankiert werden sollten, um langfristig den größten „Return on Invest“ im Sinne von marktfähigen Produkten zu erzielen.

Für die Diskussion sind folgende Leitfragen vom BMBF vorgegeben:

1) Wie lässt sich eine bessere Abstimmung zwischen der öffentlichen Förderstrategie und
darauf aufbauender Marktstrategie im Bausektor erreichen?

-Welche strategischen Zielsetzungen sind im Bausektor in den nächsten 5–10 Jahren am relevantesten, welche technologischen Entwicklungsziele und F&E-Arbeiten sind dafür erforderlich?

-In welchen Bereichen liegen die größten Marktpotenziale und welche Chancen bieten sich für deutsche Unternehmen auch auf internationalen Märkten?

-Wie lassen sich mögliche BMBF-Fördermaßnahmen an Aktivitäten anderer Ressorts (BMWi, BMU), Länderaktivitäten oder europäische Fördermaßnahmen ankoppeln?

2) Wie lässt sich eine geschlossene Kooperation entlang der Wertschöpfungskette
realisieren?

-Welche Akteure sind bei einer möglichen Leitinnovation einzubinden?

-Welche Schnittstellen zwischen Wissenschaft, Wirtschaft, Politik, Finanzwelt und Kunden sind erforderlich?

-Können Innovationen durch eine stärkere problemlösungsorientierte bzw. anwendungsbezogene Vernetzung beschleunigt werden?

-Welche Themenbereiche sollten adressiert werden?

-Wie lässt sich die Finanzierung für Nanotechnologieinnovationen bis zur Marktreife sicherstellen?

3) Welche innovationsunterstützenden Maßnahmen haben Priorität?

- Welchen Einfluss haben Standardisierung, Normierung, Gesetzgebung auf die Umsetzung nanotechnologischer Innovationen im Baubereich?

- Welche Rolle spielt die Öffentlichkeitsarbeit und die Chancen-Risiken-Diskussion in der Nanotechnologie?

- Wie wichtig sind Markenzeichen und Qualitätssiegel für Nanoprodukte?

Es ist nicht Ziel, die Diskussion auf diese Punkte zu beschränken, vielmehr sollen alle Ideen und Meinungen der Workshopteilnehmer zu diesen Kernfragen aufgenommen werden. Um Impulse für einen Einstieg in die Diskussion zu setzen, werden die jeweiligen Fragestellungen aus Sicht der Bauindustrie, der Bauchemie und der Perspektive einer anwendungsorientierten Forschungsinstitution in kurzen Impulsreferaten dargestellt.

Impulsgeber
Dr. Andreas Gombert
Koordination Optische Komponenten und Systeme, Fraunhofer-ISE, Freiburg

- In den nächsten 5–10 Jahren wird die Sanierung des Bestandes an Wohnungs- und Gewerbegebäuden hinsichtlich Energieeffizienz vorrangig sein. Da die räumliche Limitierung eines der Haupthindernisse der Sanierung darstellt, müssen neue Produkte entwickelt werden, die auf kleinerem Raum gleiche oder verbesserte Werte gegenüber dem Stand der Technik aufweisen (zum Beispiel Vakuumisolationspaneele). Weitere vorrangige Themen sind: Steuerung der solaren Transmission der (evtl. textilen) Gebäudehülle, die Wärmespeicherung zur Dezentralisierung der Versorgung, die Integration von Sonnenkollektoren und Photovoltaikmodulen in die Gebäudehülle sowie neuartige Beleuchtungssysteme. Die Nanotechnologie kann hier jeweils einen wesentlichen Beitrag leisten.- BMBF-Fördermaßnahmen sollten mit bereits bestehenden Programmen wie „Energieoptimiertes Bauen“ und mit zukünftigen Programmen der Ministerien BMWi, BMU und BMVBS abgestimmt werden. Sie sollten sich vorrangig auf die notwendige und bisher zu wenig geförderte grundlagenorientierte Materialforschung für die oben genannten Produktentwicklungen konzentrieren.

- Der Vernetzungsgrad zwischen den Akteuren kann verbessert werden, das Risikomanagement für Innovationen im Bauwesen muss deutlich verbessert werden. Aufgrund der Gewährleistungszeiten von Bauprodukten müssen neue Entwicklungen einen hohen Reifegrad aufweisen, bevor sie zur Innovation werden können. Notwendig sind daher eine ausreichende Förderung für die Vorlaufforschung und wirtschaftlich zumutbare und eventuell aus öffentlicher Hand unterstützte Versicherungskonditionen für die Hersteller und Anwender innovativer Produkte.

- Die Gesetzgebung kann über Richtlinien zur Energieeffizienz von Gebäuden einen erheblichen Einfluss auf Innovationen nehmen. Normung ist wesentlich für den Baubereich, allerdings sollte darauf geachtet werden, dass Zulassungsverfahren vereinfacht und nationale/europäische Doppelwege vermieden werden. Die Chancen-Risiken-Diskussion der Nanotechnologie muss transparent in der Öffentlichkeit geführt werden, da nur so Vertrauen geschaffen werden kann. Qualitätssiegel für Produkte sind sehr wichtig, spezielle „Nano“-Siegel sind eher schädlich, da in Zukunft viele Produkte Nanotechnologien enthalten werden.

Dr. Jens Rieger
Research Director Polymer Physics, BASF AG Ludwigshafen

- Die Bauindustrie ist einer der global wichtigsten Industriesektoren der Welt mit ausgeprägten regionalen Eigenheiten. Deutlich wird dies beispielsweise an den folgenden Kennzahlen: Beton ist das größte von Menschen produzierte Wirtschaftsgut weltweit überhaupt und in der globalen Bauindustrie werden laut PwC zehn Prozent des weltweiten Bruttosozialproduktes von sieben Prozent aller Beschäftigten erbracht. Aufgrund der breiten Anwendbarkeit chemischer Nanotechnologie in der Bauindustrie spielt die Entwicklung und Förderung deutscher Exzellenz auf diesem Gebiet eine wichtige Rolle für Unternehmen, für den Arbeitsmarkt und für die Umwelt.

- Teilweise durch bereits existierende und vor allem durch noch zu entwickelnde chemische Nanotechnologie lassen sich in praktisch allen Bereichen des Bauens gesamtwirtschaftlich effizientere Lösungen realisieren. Dies beginnt beim selbstverdichtenden Beton, geht über die effizientesten Dämmsysteme und endet nicht bei anschmutzungsresistenten Fassadenfarben. In fast allen Bereichen kann die Nanotechnologie einen wesentlichen Beitrag zur Realisierung neuer, nachhaltigkeitssteigernder Eigenschaften liefern. In Anlehnung an die eben genannten Beispiele verbergen sich große Innovationspotenziale im Einsatz optimierter Betonadditive basierend zum Beispiel auf neuen nanoskaligen Polymerfunktionalitäten, Dämmstoffen mit nanoskaligen Hohlräumen, aus minimal wärmeleitfähigen Materialien mit integrierter Strahlungsreflektion und Anstrich mit echten Innovationen auf der Basis nanoskaliger Strukturierung und Materialverbindungen.

Prof. Dr. Claus Flohrer
HOCHTIEF Consult Materials, Mörfelden-Walldorf

- Energieeffizientes, sicherheitsorientiertes Bauen und die Erneuerung der bestehenden Bausubstanz könnten die Schwerpunkte der Aktivitäten im Bauwesen der nächsten Jahre sein. Für diese Schwerpunkte ist eine Weiterentwicklung von Werkstoffen entscheidend, die die kurzen zur Verfügung stehenden Bauzeiten und die Herausforderungen an die Werkstoffe berücksichtigt. Beispiele von derartigen Baustoffentwicklungen zeigen, dass die Baustoffindustrie die Herausforderung aufgegriffen hat.

- Die größte Herausforderung ist jedoch, die bei der Realisierung von Bauprojekten beteiligten Gruppierungen mit den neuen Werkstoffen vertraut zu machen und bürokratische Hürden möglichst klein zu halten.

Vertreter der Projektträger:

Dr. Klaus Korfhage
Projektträger Jülich

Dr. Wolfgang Luther
VDI Technologiezentrum GmbH