Mit der Veranstaltungsreihe Dialog Nanotechnologie hat der Förderverein Nano in Germany e.V. in Zusammenarbeit mit dem Cluster Nanotechnologie, der Norddeutschen Initiative Nanotechnologie e.V. und dem Leibniz-Forschungsverbund Advanced Materials Safety ein offenes Forum gegründet, um gemeinsam mit Industrie- und Behördenvertreter*innen über aktuelle Themen und gegenwärtige Entwicklungen aus „der Nanotechnologie“ zu diskutieren.
Mit Beiträgen aus der angewandten Wissenschaft, von Bundesagenturen und –behörden sowie praktischen Beispielen aus der Industrie werden in mehreren virtuellen Workshops unterschiedliche Facetten zu den verschiedenen Aspekten der Nanotechnologie beleuchtet (Sicherheit, Regularien, Upscaling, Recycling, ...). Die Veranstaltungsreihe soll gleichzeitig die Grundlage schaffen für einen weiteren notwendigen Diskurs zum Thema Nanotechnologie.
Rückblick: Seit Mai 2022 findet der Dialog Nanotechnologie regelmäßig online statt, u.a. zu den Aspekten Aktuelle Chancen und Herausforderungen der Nanotechnologie (19. Mai 2022), Nutzen und Herausforderungen der Regulation von Nanotechnologien (14. Juli 2022), Sicherheit von Nanotechnologien (22. September 2022), Nachhaltige und kreislauffähige Produktentwicklung (27. April 2023), und Digitalisierung in der Nanotechnologie: Fortgeschrittene und datenintensive Methoden (18. Januar 2024).
4.-6. November 2025, Dresden
Im Rahmen der Konferenz Advanced Materials SafetySession wird eine Session zum Thema "Sustainability through machine learning and artificial intelligence" organisiert.
Nanotechnologien und neue Materialien sind als Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts ein wichtiger Innovationstreiber. Sie befruchten als Querschnittstechnologien zentrale Industriebereiche wie Medizin, erneuerbare Energien, Leistungselektronik und maritime Wirtschaft. Darüber hinaus sind sie auch ein wichtiger Faktor für die Wettbewerbs- und Innovationsfähigkeit kleiner und mittelständischer Firmen.
Obwohl Nanotechnologien bereits seit Jahrzehnten erfolgreich in einer Vielzahl an Anwendungen und Produkten eingesetzt werden, bleiben viele Fragen ungeklärt und so stehen den zahlreichen Chancen auch weiterhin entsprechende Herausforderungen und Risiken gegenüber. Beispielsweise führen die vielseitigen Einsatzmöglichkeiten von Nanotechnologien zu einer schwer überschaubaren und nicht mehr eindeutig zu identifizierenden, zu klassifizierenden und regulatorisch zu erfassenden Vielfalt an Produkten. Viele dieser Produkte werden in der öffentlichen Aufmerksamkeit einerseits als revolutionär und gewinnbringend, andererseits als bedrohlich oder gefährlich empfunden.
Somit wirft „die“ Nanotechnologie eine Reihe gesellschaftlich relevanter Fragen auf:
Mit der digitalen Veranstaltungsreihe Dialog Nanotechnologie - Trends und Perspektiven wollen wir gemeinsam mit Industrie-, Forschungs- und Behördenvertret_innen über diese und weitere aktuelle und relevante Fragestellungen diskutieren, um daraus eine allgemeine und nachhaltige Strategie für die effektive und sichere Umsetzung von Nanotechnologien zu entwickeln. In je zweistündigen Workshops werden die jeweiligen Themen aus unterschiedlicher Sicht (Behörde - Industrie - Forschung) von Expert_innen vorgestellt und anschließend in einer gemeinsamen Dialogrunde diskutiert.
Die Veranstaltung findet unter der Schirmherrschaft des Nano in Germany e.V.
Organisiert wird die Veranstaltungsreihe durch den Cluster Nanotechnologie, die North European Initiative Nanotechnology e.V. und den Leibniz-Forschungsverbund Advanced Materials Safety.
Start der Reihe war der 19. Mai zum Thema Nanotechnologie in Deutschland - Aktuelle Chancen und Herausforderungen der Nanotechnologie. Mit komplementären Beiträge aus der Sicht von Behörden, Forschung und Industrie wurden einerseits die Möglichkeiten und Innovationen und andererseits die Grenzen sowie mögliche Risiken beim Einsatz von Nanotechnologie vorgestellt. Im anschließenden gemeinsamen Dialog wurden mit allen Teilnehmenden weitere Fragestellungen gesammelt und offen diskutiert.
Von REACH über Medizin bis hin zu Biozidprodukten – Wie hat sich die Regulation von Nanomaterialien in den letzten 10 Jahren entwickelt und was müssen Unternehmen beachten, um erfolgreich und verantwortungsvoll sichere Produkte mit Nanotechnologien für Kunden und Verbraucher anzubieten? Nanotechnologische Entwicklungen haben den Markt in den letzten 10 Jahre revolutioniert und vielseitige neue Produkte hervorgebracht. Wie bei jeder neuen Technologie steht dabei die Sicherheit von Verbraucher_innen an erster Stelle, so dass die Zulassung entsprechender Produkte rechtliche Rahmenbedingungen und regulatorische Maßnahmen erfordert. Einheitliche Regeln für Nanomaterialien auf europäischer Ebene sollen hierbei für mehr Struktur sorgen, führen in der Praxis aber nicht selten zu Unklarheiten und demzufolge hohen Hürden bei der Produktentwicklung. Um sowohl Sicherheit als auch technischen Fortschritt und wirtschaftliches Wachstum zu ermöglichen, ist ein Dialog zwischen der technischen Entwicklung und der gesetzgebenden Instanz maßgeblich entscheidend. Die Veranstaltung bietet Impulse zum aktuellen Stand und gesetzlichem Rahmen für die Zulassung von Nanomaterialien in der EU.
Nanotechnologische Produkte erobern zunehmend den Markt. Aspekte der Nanosicherheit sind daher von steigender Bedeutung für den Arbeitsalltag. Die Thematik hat eine hohe Relevanz für die betriebliche Arbeitsschutz-Praxis in zahlreichen Branchen, während gleichzeitig auf wissenschaftlicher und politischer Ebene Fragen zum Umgang mit Nanomaterialien diskutiert werden.
Die Veranstaltung bot Impulse zum aktuellen Stand und gesetzlichem Rahmen für die betriebliche Arbeitsschutzpraxis beim Umgang mit Nanomaterialien. Dr. Christoph van Thriel von der MAK-Kommission und Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund begann mit einem Einführungsvortrag über "Sicheres Arbeiten mit Nanomaterialien: wissenschaftliche Aspekte zu Grenzwerten und Mechanismen". Anschließend ging Prof. Dr. Harald Krug (NanoCase GmbH) in einem spannenden Vortrag auf die "Unsicherheit mit der Nanosicherheit" ein. Was ein "Sicherer Umgang mit Nanomaterialien" ist, erläuterte nachfolgend Carsten Möhlmann vom Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung - IFA/DGUV. Abschließend wurden zwei Anwendungsbeispiele und Lösungsansätze aus der Industrie präsentiert. Rudolf Bieri (Stat Peel AG) sprach über "Nanomaterial exposure measurement in workplaces using Raman spectroscopy" und Dr. Jonas Schubert (DermaPurge GmbH) über das Thema "Vom Arbeitsunfall zur Erste-Hilfe-Lösung für die Nanotechnologie".
Für Verbraucherakzeptanz und Einhaltung regulatorischer Auflagen müssen neue Produkte nicht nur innovative Lösungen bieten, sondern auch sicher und nachhaltig sein. Dabei ist es für die Innovatoren vorteilhaft, die Sicherheits- und Nachhaltigkeitsaspekte neuer Produkte von Beginn des Entwicklungsprozesses an zu berücksichtigen. Oft erfolgen Überlegungen erst zu spät, wenn schon viel Geld in die Entwicklung geflossen ist. Wichtig ist es auch, den gesamten Lebenszyklus der Produkte im Blick zu haben. Vor allem beim Recycling von Nanoprodukten stoßen wir auf große Herausforderungen. Die Veranstaltung ging daher u.a. auf die Punkte Recycling, Nachhaltigkeit und Produktsicherheit ein und diskutiert mit den verschiedenen Expert*innen offen über die Potentiale für Forschung, Behörden und Industrie.
Der Dialog zum Thema "Nachhaltige und kreislauffähige Produktentwicklung" hat gezeigt, dass die Herausforderung momentan darin besteht die innovativen Konzepte zu Safe and Sustainable-by-Design aus der Forschung in die praktische Anwendung zu bringen. Was fehlt? Laut der Teilnehmenden aus Wissenschaft, Industrie und Politik sind es: velässliche und zugängliche Daten zu Materialeigenschaften und Toxikologie über deren Lebenszyklus, klare Leitlinien, Kriterien und Methoden, wie SSbD auf reale Projekte angewendet werden kann sowie eine enge Zusammenarbeit von Wissenschaft, Unternehmen und Politik. Warum nicht mal ein Recyclingunternehmen als wichtige Partnerin in die Produktentwicklung einbinden?
Vielen Dank an alle, die in Vorträgen und der Diskussion ihre Erfahrungen mit uns geteilt haben. Dr. Doris Völker (Umweltbundesamt) führte sehr informativ in das Thema ein und berichtete über "Safe and Sustainable by Design - Überlegungen für neuartige Materialien und bestehende Konzepte". Anschließend erläuterte Dr. Annette Kraegeloh vom Leibniz-INM / LFV Advanced Materials Safety das Thema "Safe by Design – Ein Konzept für sichere und nachhaltige (Nano)-Materialien" noch weiter. Über "Safety-by-Design von Nanomaterialien: Ein Weg vom Labor zur Herstellung" berschrieb Dr. Yvonne Kohl (Fraunhofer Institute for Biomedical Engineering IBMT) ergänzend das Thema Screening von Toxokologischen Eigenschaften. Das Thema Recycling wurde abschließend in den Vorträgen "Relevanz von Nanomaterialien in Recyclingprozessen" (Jutta Struwe, Prognos AG) und "Mechanisches Recycling von Polymer-Nanokompositen mit CNT: technische und sicherheitsrelevante Aspekte" (Carla Sottili, Nanocyl SA) behandelt.
Die Nanotechnologie ermöglicht vielseitige neue Technologien und Produkte (bspw. transparente und flexible Displays) und ist seit Jahrzehnten fester Bestandteil in vielen Anwendungen. Dass bspw. CNTs auch in großem Maßstab in elektronischen Anwendungen eingesetzt werden können, liegt u.a. an der erfolgreichen Hochskalierung der entsprechenden Produktionsprozesse. So wurden diese Materialien erst durch die hohe Verfügbarkeit und den geringeren Preis auch für breite Anwendungen wirtschaftlich interessant.
Gleichzeitig ist „die“ Nanotechnologie aber sehr komplex und vielseitig, und im Forschungsumfeld (sowie in forschungsaktiven Unternehmen) werden stetig neue spannende und vielversprechende Nanomaterialien entwickelt. Für ein neu entwickeltes nanotechnologisches Material oder Produkt ist der Weg von der Produktion im Labormaßstab zum industriellen Maßstab jedoch mit vielen Herausforderungen und Risiken verbunden. So müssen ggf. bei der Hochskalierung der Produktion neue Geräte, Anlagen und Systeme entwickelt werden, um reproduzierbare Ergebnisse und eine gleichbleibende Qualität des Produkts bei einer hohen Wirtschaftlichkeit zu liefern. Außerdem ergeben sich komplexe Fragestellungen zum Arbeits- und Umweltschutz, zu Regularien und zur Patentlage.
Vielen Dank an alle, die in Vorträgen und der Diskussion ihre Erfahrungen mit uns geteilt haben. Initial berichtete Dr. Emre Türeli (MyBiotech GmbH) vom komplexen Weg von der Forschung in die Produktion nanotechnologiebasierter Arzneimittel. Anschließend stellte Dr. Susanne Wintzheimer (Fraunhofer ISC) das Nanoparticle Kitchen Konzept des Fraunhofer ISC vor. Das Upscaling von anorganischen Nanopartikeln von der Forschung in die Industrie stellte Dr. Christian Cavelius (nanoSaar AG) vor. Der Industrietransfer neuer Materialien aus Institutssicht wurde anschließend von Dr.-Ing. Carsten Becker-Willinger (InnovationsZentrum INM) geschildert und abschließend ging Dr.-Ing. Arne Krietsch (Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM)) näher auf das Brand- und Explosionsverhalten von Nanostäuben und deren Relevanz fürs Upscaling ein.
Die Digitalisierung bietet auch für die Nanotechnologie viel Potenzial. So kann beispielsweise die Nutzung datenintensiver Methoden für die Entwicklung von Nanomaterialien innovative neue Anwendungsmöglichkeiten hervorbringen und bestehende Anwendungen verbessern. Zudem bietet die Verknüpfung bereits bestehender Daten die Chance, mögliche Risiken von Nanopartikeln für menschliche Gesundheit und Umwelt besser und – idealerweise – bereits in der Planungsphase vorhersagen zu können. In der praktischen Umsetzung mangelt es jedoch nicht selten an qualitativ hochwertigen Daten sowie der nachhaltigen Pflege und dem offenen Zugang zu Datenbanken.
Vielen Dank an alle, die in Vorträgen und der Diskussion ihre Erfahrungen mit uns geteilt haben. Prof. Dr. Harald Krug (NanoCASE) informierte über unterschiedliche Datenbanken zu Nanomaterialien und wie Informationen für Jeden erhältlich sind. Dr. Felix Bach (Leibniz-Institut für Informationsinfrastruktur (FIZ Karlsruhe)) stellte die Vernetzung von Datenbanken vor und Dr. Ulrich Tillich (Oculyze GmbH) präsentierte eine Anwendungsbeispiel der automatisierten Bildauswertung.
