1. Bildungsplattform zur Mikro- und Nanotechnologie für
Berufsfach- und Mittelschulen sowie Höhere
Fachschulen
Nanotechnologie in
Wirtschaft und
Gesellschaft
Unterstützt von der UBS Stiftung für Soziales und
Ausbildung
Datum:
26.02.14
Autor:
Helmut Elbert, Christoph Meili
Swiss Nano-Cube
Lerchenfeldstrasse 5, 9014 St.Gallen
Tel. +41 (0) 71 278 02 04, info@swissnanocube.ch
www.swissnanocube.ch

2. Lernmodul: Nanotechnologie in
Wirtschaft und Gesellschaft
Modul-Themenfelder
 Wichtige Grundlagen zur Nanotechnologie
 Wirtschaftliche Bedeutung der Nanotechnologien in
der Schweiz
 Nanotechnik - Politik und Gesellschaft
Bildquelle: Swiss Nanoscience
Institute
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3. Nanomaterialien und Nanotechnologien einige Grundlagen
 Das Wort "nano" stammt aus dem Griechischen
und bedeutet «Zwerg».
 Nanotechnik beschäftigt sich mit Strukturen von 1 bis 100
Nanometer (nm).
 Ein Nanometer entspricht einem Milliardstel Meter (10-9 m).
 Zahlreiche Konsumprodukte in der Schweiz enthalten
Nanomaterialien (z.B. Kosmetika, Textilien, Sportartikel,
Elektronik-Produkte oder Verpackungsmaterialien).
 Wichtige Anwendungsfelder in der Industrie sind
Metallbearbeitung, Kunststoffherstellung, Elektronik,
Solartechnik, die Optik, Biotechnologie und Medizin.
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4. Nanomaterialien und Nanotechnologien einige Grundlagen
Besonderheiten bei „Nano“
•
Extreme Vergrösserung der spezifischen Oberfläche
•
Erhöhung der chemischen Reaktivität
•
Veränderung der mechanischen, optischen, elektronischen und
magnetischen Eigenschaften
•
teilweise Veränderung der toxikologischen Eigenschaften
Fazit:
Neue Eigenschaften, aus denen neue Anwendungen resultieren.
Abklärung möglicher neuer Risiken ist erforderlich.
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5. Themen
Wirtschaftliche Bedeutung der Nanotechnologien in der Schweiz
Welche wirtschaftliche Bedeutung hat Nanotechnik weltweit?
Welche wirtschaftliche Bedeutung hat Nanotechnik in der
Schweiz?
Welche Nanoprodukte können wir in der Schweiz kaufen?
Was sind die Potentiale der Nanotechnologie?
Politik und Gesellschaft
Was unternehmen Behörden und Politiker zum Schutz von
Mensch und Umwelt?
Was denkt die Bevölkerung über Nanotechnologie und
Nanoprodukte?
Wie werden Konsumenten über Nanoprodukte informiert?
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6. Wirtschaftliche Bedeutung der
Nanotechnologien in der Schweiz
Internationale Spitzenreiterrolle der Schweiz hinsichtlich Innovationen
Anzahl der Erfindungen aus dem Nanotechnologie-Bereich, für welche
Patentschutz beantragt worden ist; bezogen auf die Einwohnerzahl
(Quelle: Europäisches Patentamt, Derwent World Patent Index).
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7. Wirtschaftliche Bedeutung der
Nanotechnologien in der Schweiz
Beispiele für Nano-F&E Institutionen in der Schweiz
Quelle: i-net Basel Innovation network i-Net BASEL Nano 2008-2011
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8. Wirtschaftliche Bedeutung der
Nanotechnologien in der Schweiz
Ausgewählte Forschungseinrichtungen in der Schweiz
(alphabetisch)





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


Adolf Merkle Institute (AMI) an der Universität Fribourg
„Binnig und Rohrer Nanotechnology Center“ in Rüschlikon ist eine strategische öffentlich
private Partnerschaft zwischen der ETH und IBM
CSEM in Neuchâtel (Swiss Center for Electronics and Microtechnology), deren Aktivitäten
auf einen Technologietransfer mit Unternehmen fokussiert
EMPA mit versch. Forschungsgruppen (Materialwiss., Toxikologie, etc.)
EPFL (Lausanne) mit dem Center of Micronanotechnology
ETH Zürich mit verschiedenen Instituten (Chemie, Physik, Materialwiss.)
SNI (Swiss Nanoscience Institute) der Universität Basel; bietet einen Studiengang
"Nanowissenschaften" an
Zahlreiche Unternehmen wie z.B. Actelion, Novartis, BASF, Clariant
Zahlreiche erfolgreiche Spin-Offs und Start-Ups
Quelle: IBM Research Zürich
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9. Wirtschaftliche Bedeutung der
Nanotechnologien in der Schweiz
F + E-Aufwendungen für Nanotechnologie nach Wirtschaftszweig und
Unternehmensgrösse, 2008 in Mio CHF u. in % (gerundete Zahlen)
Kleine u. mittlere Unternehmen
(KMU) (63 Mio CHF)
Grosse Unternehmen
(180 Mio CHF)
Quelle: BFS
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10. Wirtschaftliche Bedeutung der
Nanotechnologien in der Schweiz
Geschätztes Weltmarktvolumen der Nanotechnik bis 2015
Umsatz in Mrd. €
(logarithmischer Maßstab)
Marktstudien von:
10.000
NSF
In Realis
European Nano Business Assoc.
1000
Evolution Capital
100
Sal. Oppenheim
Microtechnology Innovation Team,
Deutsche Bank AG
10
0
Trend
2000
2005
2010
Jahr
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2015
Quelle: Deutsche Bank, Microtechnology Innovation Team
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11. Wirtschaftliche Bedeutung der
Nanotechnologien in der Schweiz
Umsetzungsstärke bzgl. Nanotechnologien
Schweiz
Bildquelle: Lux Research, Inc.
Ranking the Nations on Nanotech: Hidden
Havens and False Threats
August 2010
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12. Wirtschaftliche Bedeutung der
Nanotechnologien in der Schweiz
Japan und USA sind die grössten Investoren in die Nanotechnik
Globale Investitionen in die Nanotechnik 2003
2003 Investitionen (Mio)
$ 800
750
700
710
600
500
400
300
204
200
200
150
100
0
Japan
U.S.
Europe
China
131
111
Korea Germany Taiwan
Quelle: TELEPOLIS, Publikation Jochen Röpke & Elizaveta Kozlova 20.02.2004 „Die Kopplung von Wissenschaft und Innovation durch Unternehmertum erzeugt Wachstum“
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13. Wirtschaftliche Bedeutung der
Nanotechnologien in der Schweiz
Verteilung der Anwendungen von Nanomaterialien
innerhalb der Schweizer Industrie (Suva-Umfrage 2007)
Elektrotechnik
22%
Auto-Zulieferer
25%
Oberflächen 3%
Stein 2%
Handel
18%
Keramik und
Glas 4%
Chemische
Industrie 27%
Quelle: SUVA-Umfrage 2007
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14. Wirtschaftliche Bedeutung der
Nanotechnologien in der Schweiz
Geografische Verteilung der Mikro- und
Nanoaktivitäten in der Schweiz
Quelle: Die Position der Schweiz [SWX: Das schweizerische Kompetenznetz in der Mikro-und Nanotechnologie]
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15. Wirtschaftliche Bedeutung der
Nanotechnologien in der Schweiz
Beispiele von Industrie-Unternehmen mit Nano/ Raum NWCH
Quelle: i-net Basel Innovation network i-Net BASEL Nano 2008-2011
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16. Nanomaterialien und Nanotechnologien einige Grundlagen
Ergebnisse einer repräsentativen Umfrage 2007 in der
Schweiz (Auftraggeber Suva)





600 Unternehmen arbeiten mit Nanopartikeln
In diesen Firmen arbeiten ca. 1'300 Personen an Arbeitsplätzen, wo
Nanopartikel zum Einsatz kommen (dies sind etwa 0.6% der Firmen und
etwa 0.08% der Arbeiter des Schweizer Produktionssektors).
Nanomaterialien, die in einer Menge von mehr als 1 Tonne pro Jahr
eingesetzt wurden, sind: Russ (Carbon Black), Titandioxid, Eisenoxid,
Polymere, Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Zinkoxid und Silber.
Nanopartikel-Anwendungen gibt es vorwiegend in der chemischen
Industrie, bei Automobil-Zulieferern, Elektrotechnik-Unternehmen,
allgemeinem Handel, Oberflächen-Behandlungsfirmen, Keramik- und
Glasbetrieben sowie in der Stein-Behandlung.
In anderen Branchen gibt es erst sehr wenig Unternehmen, die
Nanopartikel einsetzen. Die Zahl der Betriebe ist dort zu klein, um mit der
verwendeten Stichprobenmenge zuverlässig abgeschätzt zu werden.
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17. Wirtschaftliche Bedeutung der
Nanotechnologien in der Schweiz
Ergebnisse einer repräsentativen Umfrage 2007 in der
Schweiz (Auftraggeber Suva)
Die Produktion in Schweiz entlang der ganzen Wertschöpfungskette umfasst insgesamt ca. 2‘500 t Nanomaterialien (Konzentration auf Nischenprodukte).
In Europa sind zur Zeit 300’000 bis 400’000 Personen
direkt im Bereich der Nanotechnologie
beschäftigt.
Heinrich Rohrer und Gerd Binnig haben das
Rastertunnelmikroskop entwickelt. 1986 wurden die beiden
Forscher (IBM-Labor in Rüschlikon) für diese Arbeit mit
dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet.
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Bildquelle: Swiss Nanoscience
Institute
Bildquelle: US Pat. 4343993. IBM.
J. Res. Dev. v.30, N4, 355 (1986).
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18. Wirtschaftliche Bedeutung der
Nanotechnologien in der Schweiz
Ausgewählte Anwendungsfelder
Quelle: http://www.lubw.baden-wuerttemberg.de/servlet/is/55700/nano_quo_vadis.pdf?command=downloadContent&filename=nano_quo_vadis.pdf.
http://www.lubw.baden-wuerttemberg.de/ Nanotechnologie - quo vadis?
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19. Themen
Wirtschaftliche Bedeutung der Nanotechnologien in der Schweiz
Welche wirtschaftliche Bedeutung hat Nanotechnik weltweit?
Welche wirtschaftliche Bedeutung hat Nanotechnik in der Schweiz?
Welche Nanoprodukte Können wir in der Schweiz kaufen?
Was sind die Potentiale der Nanotechnologie?
Politik und Gesellschaft
Was denkt die Bevölkerung über Nanotechnologie und Nanoprodukte?
Wie werden Konsumenten über Nanoprodukte informiert?
Was unternehmen Behörden und Politiker zum Schutz von Mensch und
Umwelt?
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20. Politik und Gesellschaft
Öffentliche Wahrnehmung und Wissen
•Die öffentliche Wahrnehmung der Schweizer Bevölkerung zum Thema Nano ist
generell positiv. Nanotechnologie wird eher mit Innovation, Fortschritt und Nutzen
assoziiert.
•Das Wissen über Nanotechnologie in der Bevölkerung ist lückenhaft und hat in den
letzten Jahren eher abgenommen.
•65% der Befragten haben den Begriff Nanotechnologie schon einmal gehört,
jedoch fühlen sie sich im Schnitt eher schlecht über das Thema Nano informiert.
•Bevölkerung ist anfälliger für negative Meldungen und lässt sich stärker
verunsichern. Die ambivalente Einstellung zur Nanotechnologie könnte damit leicht
ins Negative umschlagen (ähnlich wie Agro-Gentechnologie).
•Fehlende Akzeptanz bei Konsumenten würde dann direkt zu sinkenden Umsätzen
bei den Unternehmen führen.
•Empfehlung der Autoren der Studie: Unternehmen und der Staat sollten ihre
Kommunikation auf die Reduktion von Unsicherheit und Unwissenheit bei den
Verbrauchern fokussieren.
Quelle: Studie „Was Verbraucher über Nanotechnologie wissen und wissen wollen“ im Auftrag des Ministeriums für Ländlichen Raum und Verbraucherschutz (MLR)
Baden-Württemberg, Stuttgart Dipl. oec. soc. Sabine Bietz, Prof. Dr. Lucia Reisch, Dr. Roland Perz.
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21. Politik und Gesellschaft
 Behörden und die Politik müssen sicherstellen, dass durch die
Nanotechnologien keine Risiken für Mensch und Umwelt
entstehen.
 In der Schweiz hat der Bundesrat im Jahr 2008 einen
Aktionsplan «Synthetische Nanomaterialien» verabschiedet,
welcher verschiedene Massnahmen enthält.
Unter anderem sollen:
1. ein Dialog mit den relevanten Anspruchsgruppen (Bürger,
Unternehmen, NGO, etc.) über Chancen und Risiken geführt
werden.  Stakeholder-Dialog
2. die bestehende Gesetzgebung zum Schutz von Mensch und
Umwelt vor Nano-Gefahren überprüft und wo nötig angepasst
werden.  Regulierung
3. Unternehmen zur Selbstkontrolle verpflichtet werden und freiwillige
Massnahmen unterstützt werden.  Selbstverpflichtung
Quelle: BAG – Titelblatt Aktionsplan
Quelle: hermione13 – 123rf.com
Bildquelle: © Lydia Albersmann Fotolia.com
Quelle: luzernmobil.ch
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22. Politik und Gesellschaft
Regulierung und Selbstverpflichtung
 Der Umgang mit Chemikalien (auch Nanomaterialien)
wird in verschiedenen Gesetzen und Verordnungen
geregelt. Derzeit gibt es in der Schweiz keine speziellen
«Nano-Gesetze», allerdings werden nanospezifische
Anpassungen diskutiert.
 Im Rahmen der Regulierung passt die Schweiz häufig
ihre nationale Gesetzgebung an die der EU an. Neue
Verordnung in der EU: Seit Juli 2013 müssen
Nanopartikel in Kosmetikartikeln mit "(nano)"
gekennzeichnet werden.
 EU und CH haben jeweils einen sogenannten
Aktionsplan erlassen, der Rahmenbedingungen für den
Umgang mit künstlich hergestellten Nanomaterialien
schafft.
Bildquelle: Cash.online Finanznachrichten v. 28.10.2013, Artikel „BVK-Studie: Regulierung gefährdet die Vorsorge“
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23. Politik und Gesellschaft
Code of Conduct - Transparenz und Sicherheit bei
Nano-Konsumprodukten
Schweizer Detailhändler haben 2008 ihre Prinzipien im
Umgang mit Nanotechnologien in einem sogenannten «Code
of Conduct» (Verhaltenskodex) festgeschrieben.
Sicherheit: Die Detailhändler verpflichten sich nur sichere Produkte
im Sortiment zu haben. „Es werden nur Produkte ins Sortiment
aufgenommen, die nach dem Stand von Wissenschaft und Technik
bei der Herstellung und der ordnungsgemässen Anwendung für
Mensch, Tier und Umwelt unbedenklich sind.“
Offene Informationspolitik: „Die Mitglieder verpflichten sich,
Informationen über Nanotechnologien von ihren Herstellern und
Lieferanten einzufordern. [Sie] informieren sich aktiv über die
laufende Entwicklung bezüglich gesetzlicher Regelungen und neuer
wissenschaftlicher Erkenntnisse zu den Nanotechnologien.“
Quelle: Code of Conduct Nanotechnologien der IG DHS– Version vom 5. Februar 2008
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24. Politik und Gesellschaft
Code of Conduct - Transparenz und Sicherheit bei NanoKonsumprodukten (2/2)



Transparenz: „Der Detailhandel verpflichtet sich,
die Konsumentinnen offen über Produkte mit
Nanotechnologie zu informieren. Der
Detailhandel stellt sicher, dass in Produkten, bei
denen Nanotechnologien ausgelobt werden,
diesen Technologien entsprechende Bestandteile
und/oder Wirkungsweisen enthalten sind.“
Wahlfreiheit: Konsumenten sollen transparent
und offen über Nanomaterialien informiert
werden, damit Wahlfreiheit beim Kauf möglich ist.
Es werden öffentlich zugängliche Listen mit
Nanoprodukten publiziert, welche periodisch
aktualisiert werden. Die Listen umfassen
zusammengenommen ca. 70 Produkte bzw.
Produktgruppen.
Quelle: Code of Conduct Nanotechnologien der IG DHS– Version vom 5. Februar 2008
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25. Politik und Gesellschaft
TA-SWISS Studie 2013
Die aktuelle TA-Swiss Studie zu den Auswirkungen von
Nanomaterialien auf Umwelt und Gesundheit empfiehlt:
Wissenslücken zu füllen: es fehlen Studien über langfristige
Auswirkungen von Nanopartikeln.
Abklärungen durchzuführen bezüglich der Entsorgung von
Nanomaterialien (inkl. Untersuchungen wie Nanopartikel
dabei in die Umwelt gelangen und wie man das verhindern
kann).
Nanomaterialien fördern, die einen nachgewiesenen Nutzen
für die Umwelt haben (insb. solche mit dem Potential für
Einsparungen von Energie und zur Minderung des
Ausstosses von Treibhausgasen).
Im Alltag weit verbreitete Nanoprodukte in einem Register
aufführen und kennzeichnen: dient der Orientierung und
Wahlfreiheit der Konsumenten.
Schweizer Recht mit den Vorgaben der EU harmonisieren,
punktuell sogar über EU-Recht hinausgehen.
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Quelle:
Zusammenfassung der
Studie von TA-SWISS
„Nanomaterialien:
Auswirkungen auf
Umwelt und Gesundheit“
(2013)
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26. Zusammenfassung
Nanotechnologien in der Schweiz: Stärken und Herausforderungen
• Schweiz ist weltweit Nr. 1 in Forschung
Verbesserungspotential bei
Umsetzung der Forschungsergebnisse in Produkte
• Schweiz ist weltweit Nr. 1 bzgl. Patentanmeldungen pro Kopf
• Ausdifferenzierte Forschungslandschaft (Hochschulen, Industrie etc.)
• Positive Grundstimmung der Bevölkerung gegenüber Nano-Innovationen
• Wachsende Nachfrage nach neuen Studien- und Ausbildungsgängen
• Gute industrielle Basis: > 600 Unternehmen arbeiten auf NanotechnologieGebiet
• Untersuchung möglicher toxischer Wirkungen von Nanopartikeln fortsetzen
• Dialogprozesse in allen gesellschaftlichen Gruppen fortsetzen
• Inhalte und Instrumente des Aktionsplans "Synthetische Nanomaterialien" in
Unternehmen aktiv anwenden
Fazit: Das Thema Nanotechnologien ist in der Schweiz positiv belegt.
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