Nanotechnologie Neue Verfahren bringen die deutsche Chemie in der Nanotechnologie voran

Die Herstellung von Nanomaterialien ist ein zukunftsträchtiges Feld. Deutsche Chemieunternehmen spielen dabei in der ersten Liga mit.

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Deutschland nimmt in der Nanotechnologie eine führende Rolle in Europa ein und ist auch im weltweiten Vergleich gut aufgestellt. Das belegt die jüngste Studie des Verbandes der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnologie (VDE, Frankfurt a.M.), die Anfang November 2008 vorgelegt wurde. Dr. Markus Pridöhl, Koordinator Nanotechnologie bei Evonik Industries (Essen) bestätigt diese Spitzenposition: „Etwa die Hälfte aller Unternehmen, die sich in Europa mit diesem Gebiet beschäftigen, sind in Deutschland angesiedelt.“

Entsprechend wichtig sind neue Verfahren zur Herstellung von Nanomaterialien, die ein wesentliches Teilgebiet der Nanotechnologie darstellen. Dieses Segment umfasst Nanomaterialien und -composite (Anteil etwa 28%), ultradünne Schichten (37%), ultrapräzise Oberflächenstrukturierung (22%) sowie die beiden kleineren Gebiete laterale Nanostrukturen (9%) sowie Messung und Analyse von Nanostrukturen (4%). Insgesamt erwartet die DZ Bank schon für 2010 einen weltweiten Umsatz dieses Bereiches von 220 Milliarden Dollar.

Vor diesem Hintergrund sind deutsche Firmen, vor allem Evonik und BASF (Ludwigshafen), an der Produktion von Nanomaterialien beteiligt und haben dafür neben bewährten Prozessen auch neue Verfahren etabliert. Grundsätzlich kommen zur Partikelsynthese verschiedene Flüssig- und Gasphasensynthesen ebenso wie Mahlverfahren zum Einsatz. Evonik nutzt insbesondere Fällungsprozesse und Flammenreaktionen.

Energiesparende Herstellung

Eine Neuentwicklung, die derzeit im Technikum im Chemiepark Hanau-Wolfgang erprobt wird, ist die Herstellung von nanoskaligem Zinkoxid in einem Verdampfungsreaktor. Feinste Zinkoxid-Partikel werden heute u.a. zur Produktion besonders effektiver Sonnencremes mit hohem Lichtschutzfaktor verwendet. In dem neuen Prozess werden Zinkpellets in einem geeigneten Tiegel aufgeschmolzen und weiter erhitzt, sodass sich eine Dampfphase einstellt. Dieser Dampf wird mittels Stickstoff als Treibmittel über eine Leitung in den eigentlichen Reaktor transportiert, in den an unterschiedlichen Stellen ein Brenngas-Luftgemisch, die eigentliche Reaktionsluft und zum Schluss ein Siliziumdioxid-Precursor zugeführt werden.

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