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Organische Elektronik erhält Deutschen Zukunftspreis 2011
Am 14. Dezember wurde in einer festlichen Abendveranstaltung der Deutsche Zukunftspreis 2011 an Prof. Dr. Karl Leo, Dr. Jan Blochwitz-Nimoth und Dr. Martin Pfeiffer für ihr Projekt „Organische Elektronik - mehr Licht und Energie aus hauchdünnen Molekülschichten“ verliehen. Bundespräsident Christian Wulff überreichte den mit 250.000 Euro dotierten Preis persönlich an das Forscherteam, das sich mit ihrer Innovation gegen zwei weitere herausragende Projekte durchsetzen konnte.
Prof. Dr. Karl Leo (Leiter des Instituts für Angewandte Photophysik der TU Dresden und Direktor des Fraunhofer-Instituts für Photonische Mikrosysteme IPMS), Dr. Jan Blochwitz-Nimoth (CSO bei der Novaled AG) und Dr. Martin Pfeiffer (CTO bei der Heliatek GmbH) haben alternative Werkstoffe und geeigneten Materialien auf der Basis von Verbindungen aus Kohlenstoff erforscht, sog. organische Halbleiter, um Leuchtdioden und Solarzellen preiswerter und flexibler zu machen. Damit schufen sie die Grundlagen für innovative Anwendungen von Beleuchtung und Photovoltaik, die bislang undenkbar waren. Das Potenzial der Kunststoff-Elektronik ist immens. Experten schätzen, dass damit in 15 Jahren weltweit rund 330 Milliarden US-Dollar umgesetzt werden.
Aus den organischen Substanzen lassen sich Transistoren, Leuchtdioden oder Solarzellen mit ungewöhnlichen Eigenschaften herstellen: als dünne, biegsame und transparente Folien fast beliebiger Größe. Dazu haben die Forscher in Dresden eine erste Rolle-zu-Rolle-Anlage errichtet, die eine einfache, schnelle und preisgünstige Fertigung von organischen Leuchtdioden (OLED) ermöglicht. Die realistische Vision der Wissenschaftler sind etwa großflächige Leuchten, die sich wie eine zweite Haut hauchdünn an Wänden, Decken, Möbeln und sogar transparent auf Fensterflächen aufbringen lassen. Transparente, dünne Solarzellen könnten künftig in Autos oder Taschen integriert werden und Strom für die Klimaanlage oder den MP3-Player aus Sonnenlicht erzeugen.
Auch für die bisherigen Probleme der Kunststoff-Elektronik wie die bislang eher bescheidene Effizienz und ihre geringe Lebensdauer konnten die Forscher entscheidende Beiträge leisten. Sie bremsten Alterungsprozesse des Materials und schufen maßgeschneiderte Materialien und Strukturen, die die Effizienz organischer Leuchtdioden und -Solarzellen deutlich verbesserten. So konnte die Heliatek GmbH beispielsweise Anfang Dezember einen neuen Effizienz-Weltrekord von 9,8 Prozent für eine organische Solarzelle vermelden.
Die Forscher aus Dresden haben die Technik entscheidend vorangebracht – und beste Chancen, ein großes Stück des Umsatzkuchens abzubekommen. Dazu sind aus dem IPMS und der TU Dresden sechs Spin-Off-Firmen ausgegründet worden – darunter Heliatek und Novaled. Sie sind Teil eines umfassenden Netzwerks zur Weiterentwicklung organischer Halbleiter, das rund um Dresden entstanden ist.
Die Arbeiten des Teams wurden an der TU Dresden als Grundlagenforschung begonnen. Am Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme wurden Fertigungsprozesse und erste Bauelemente entwickelt. Industriell umgesetzt wurde die Forschung dann durch Ausgründungen wie der Novaled AG und der Heliatek GmbH. Das BMBF fördert die organische Elektronik im Rahmen der Hightech-Strategie seit 2006 mit Fokus auf die Anwendungsdomänen Beleuchtung (OLED) und Photovoltaik (OPV). Hierzu wurden die von Wirtschaft, Wissenschaft und Politik gemeinsam getragenen Innovationsallianzen OLED-2015 und OPV-2015 ins Leben gerufen. Insgesamt hat das BMBF im Rahmen dieser Innovationsallianzen Fördermittel von ca. 150 Mio. € zur Verfügung gestellt. Dem stehen industrielle Investitionen von bislang rund 500 Mio. € und weitere Zusagen von gut 500 Mio. € bis 2015 gegenüber. Aktuell hat das BMBF mit der Bekanntmachung „Organische Elektronik, insbesondere Organische Leuchtdioden und Organische Photovoltaik“ die nächsten Schritte eingeleitet, um das Themenfeld in Deutschland weiter voranzutreiben und die Spitzenposition deutscher Unternehmen und Forschungseinrichtungen auf dem Gebiet der Organischen Elektronik zu erhalten und weiter auszubauen.
Auch in den letzten Jahren wurden bereits Innovationen aus dem Bereich der Photonik durch den Bundespräsidenten ausgezeichnet, zuletzt ein Team der Osram Opto Semiconductors GmbH und des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF im Jahr 2007 für die Technologie zur Herstellung extrem lichtstarker LEDs. Das Resultat der Forscher revolutioniert die LED-Technologie. Ein Jahr zuvor hatte der Lichtphysiker Prof. Dr. Stefan Hell den Preis für die Entwicklung des sog. STED-Mikroskopieverfahrens erhalten, mit dessen Hilfe die Auflösung um ein Vielfaches gesteigert werden konnte. Mit Hilfe der völlig neuen Art der Lichtmikroskopie wurde es erstmals möglich, lebende Zellen bis auf die nanomolekulare Ebene zu beobachten – eine Neuerfindung des Mikroskops.
Insgesamt waren drei Forschergruppen von der hochkarätigen Jury für den Deutschen Zukunftspreis des Bundespräsidenten nominiert worden, die in diesem Jahr alle aus dem Bereich der Photonik stammen. Die Themen der nominierten Wissenschaftler beschäftigen sich mit Zukunftsfragen wie Mobilität, Energiegewinnung und Ressourcenschonung. Der Bundespräsident würdigte nicht nur die Preisträger, sondern ebenso die beiden anderen nominierten Projekte, die zum „Kreis der Besten“ gehören. Diese nominierten Teams zeichnete er für ihre Arbeiten mit einer Urkunde aus: Dr. Uwe Franke, Dr.Stefan Gehrig und Dr. Clemens Rabe von der Daimler AG, Stuttgart, mit ihrem Projekt „6D-Vision - Gefahren schneller erkennen als der Mensch“ und Hansjörg Lerchenmüller, Soitec Solar GmbH, Freiburg, Dr. Andreas W. Bett, Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme ISE, Freiburg und Dr. Klaus-Dieter Rasch, AZUR SPACE Solar Power GmbH, Heilbronn mit ihrem Projekt „Geballtes Sonnenlicht - effizient genutzt“.
Der Deutsche Zukunftspreis des Bundespräsidenten, der seit 1997 jährlich vergeben wird, gilt als wichtigste nationale Auszeichnung für herausragende technische, ingenieur- oder naturwissenschaftliche Innovationen, die in marktfähige Produkte umgesetzt werden. Er zeichnet besonders zukunftsweisende Projekte aus. Finanziert wird dieser „Preis der Preise“ von einem Konsortium großer deutscher Stiftungen und Unternehmen.
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