Den mit 20.000 € dotierten DECHEMA-Preis der Max-Buchner-Forschungsstiftung erhält in diesem Jahr
Dr. Andreas Gutsch, Degussa AG / Marl
für seine bahnbrechenden Arbeiten, mit denen die Gasphasensynthese von Nanopartikeln von der interdisziplinären Grundlagenforschung zur industriellen Anwendung geführt wurde - so der Urkundentext. Die Preisverleihung findet am 28. November um 16.00 Uhr im Rahmen eines Festkolloquiums im DECHEMA-Haus in Frankfurt/Main statt.
Der DECHEMA-Preis wird seit 1951 jährlich vergeben. Damit werden besonders herausragende Forschungsarbeiten aus den Bereichen Technische Chemie, Verfahrenstechnik, Biotechnologie und Chemische Apparatetechnik gewürdigt. Dabei werden besonders Arbeiten jüngerer Forscher berücksichtigt, die von grundsätzlicher Bedeutung sind und eine enge Verflechtung von Forschung und praktischer Anwendung zeigen.
Fotos von der Preisverleihung sind erhältlich bei der Öffentlichkeitsarbeit der DECHEMA e.V., Tel.: 069/7564-267, -296, Fax: 069/7564-272
Noch ist es nur eine Vision: die Hausfassade als photovoltaisches Element, das sich durch einfaches Lackieren erzeugen lässt und den gesamten Energiebedarf einer Familie abdeckt. Doch schon in zehn Jahren könnte sie Wirklichkeit sein - mit Hilfe von Nanomaterialien. Zwar lässt sich heute erst erahnen, welche Möglichkeiten in Nanomaterialien stecken, doch Wissenschaftler und Ökonomen sind sich einig: Nanomaterialien und die damit verbundenen Herstell- und Anwendungstechnologien bieten ein enormes technisches und wirtschaftliches Potenzial.
Charakteristisch für Nanomaterialien – sie bestehen aus Partikeln mit einer Größe von wenigen tausendstel Millimetern (Nanometern) – ist, dass ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften größenabhängig werden. Bei keramischen Materialien etwa sinkt mit abnehmender Partikelgröße die Schmelztemperatur, so dass Verarbeitung und Gebrauchseigenschaften maßgeblich beeinflusst werden. Diese größenabhängigen Eigenschaften sind die Erfolgsfaktoren bei der Erschließung neuer Anwendungsgebiete. Beispielsweise lässt sich die Wärmeisolationswirkung von Textilien massiv steigern, wenn sie mit nanoskaligem Indium-Zinn-Oxid beschichtet werden.
Die Herausforderung liegt in der Herstellung maßgeschneiderter Partikel mit definierten Eigenschaftsprofilen. Da Zerkleinerungsverfahren unterhalb von 100 Nanometern an eine natürliche Grenze stoßen, müssen die Nanomaterialen chemisch erzeugt werden. Hier beginnen die Probleme, weil dabei innerhalb von wenigen Millisekunden eng gekoppelt eine Vielzahl von Prozessen abläuft, die sich gegenseitig beeinflussen.
An diesem Punkt hat Andreas Gutsch gemeinsam mit der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und sieben deutschen Hochschulen angesetzt. Den Rahmen für die gemeinsame Forschung bildete das von Degussa zu Beginn 2000 gegründete „Projekthaus Nanomaterialien“ in Hanau-Wolfgang, in dem die Partner unter der Leitung von Gutsch drei Jahre lang interdisziplinär an der Gasphasensynthese von Nanomaterialien zusammenarbeiteten. Auf Basis der von den Hochschulen erarbeiteten Grundlagen ist es ihnen gelungen, die Prozesse theoretisch zu beschreiben, experimentell zu verifizieren und in Pilotanlagen zu neuen Materialien umzusetzen. Die Beteiligung von Degussa stellte sicher, dass ihr Blick dabei stets auf potenzielle Anwendungen, Märkte und Kunden gerichtet war.
Das Ergebnis ist eine Vielzahl neuer Technologien und Materialien mit Erfolg versprechenden wirtschaftlichen Perspektiven. So erzeugten die Partner nanoskaliges Zinkoxid, Eisenoxid, Ceroxid, Zirkonoxid, Indiumoxid und Zinnoxid, aber auch nanoskalige Mischoxide wie Indium-Zinn-Oxid oder Aluminium-Zinkoxid. Eine ganz neue Substanzklasse, die „Nano-in-Nano“-Systeme – sie bestehen aus nanoskaligen Domänen einer reinen Substanz, die in eine gleichfalls nanoskalige Matrix eingebettet sind – sind vor allem als schaltbare Materialien interessant und können in industriellem Maßstab produziert werden. Insgesamt wurden sechs neue Pilotanlagen aufgebaut, darunter die in Europa größte Anlage zur Herstellung von Nanomaterialien mit induktiv gekoppeltem Plasma.
Die wirtschaftliche Relevanz dieser Ergebnisse lässt sich daran ablesen, dass Degussa Anfang 2003 das neue interne Start-up "Degussa Advanced Nanomaterials" gegründet hat, um die Vermarktung voranzutreiben. Die Produktpalette umfasst zunächst nanoskaliges Zinkoxid, Zirkonoxid, Ceroxid und Indiumzinnoxid; Zielmärkte sind die Kosmetik-, Elektronik-, Optik- sowie Lack- und Pharmaindustrie. In den kommenden Jahren wird das Unternehmen mehr als 25 Mio. Euro in die Vermarktung und den Aufbau von Produktionsanlagen investieren.
Möglich war der „schnelle“ Erfolg in drei Jahren Entwicklungszeit nur durch die wegweisende Kooperation zwischen DFG, Hochschulen und Degussa. Die intensive Zusammenarbeit und die enge Verzahnung von Grundlagenforschung und Anwendungsorientierung im Projekthaus unter der Leitung von Gutsch hat wesentlich zum Gelingen beigetragen. Das Projekthaus-Konzept –erwies sich als exzellentes Instrument, mit dem staatliche Wissenschaft und private Wirtschaft ihre Forschungskräfte effizient und zielgerichtet bündeln können.
Beruflicher Werdegang des Preisträgers:
Dr. Andreas Gutsch wurde 1964 in Neuwied/Rhein geboren. Er studierte Chemieingenieurwesen an der Technischen Hochschule Karlsruhe, wo er nach mehreren Forschungsaufhalten bei Prof. Sotiris Pratsinis an der University of Cincinnati, USA, 1995 seine Promotion mit dem Thema „Agglomeration feinster gasgetragener Partikel“ abschloss. Seit 1995 ist er Mitarbeiter der Degussa AG. Nach seinem Start als Mitarbeiter des Servicebereichs Verfahrenstechnik & Engineering im Bereich „Partikeltechnologie“, leitete er ab 1998 die verfahrenstechnische Abteilung „Product Engineering Feinste Partikeln“. Im Januar 2000 übernahm er die Leitung des Degussa-Projekthauses Nanomaterialien. Seit 2002 ist er Geschäftsführer der Degussa Corporate-Venture-Tochter Creavis Technologies & Innovation, die im Degussa-Konzern unter anderem für den Aufbau neuer Geschäfte und die derzeit drei Projekthäuser des Unternehmens in den Bereichen Katalyse, Biotechnologie, Funktionale Polymere verantwortlich ist.
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