Nanotechnologie - die Zukunft des Millionstels

"Sciencefiction war gestern" könnte man glauben, wenn man die Prognosen der Nanowissenschaftler hört. Die Technologie der Elemente eröffnet vielen Branchen völlig neue Horizonte. Doch wo genau die Reise hingeht, kann man heute nur ahnen.

Die Entdeckung des Atoms

"Nur scheinbar hat ein Ding eine Farbe, nur scheinbar ist es süß oder bitter; in Wirklichkeit gibt es nur Atome und den leeren Raum."
Demokrit, 5. Jahrhundert vor Christus

Der griechische Philosoph Demokrit konnte damals nur spekulieren — heute wissen wir es: In den Achtzigerjahren wurden mithilfe des Rasterelektronenmikroskops das erste Mal Atome sichtbar, ja es gelang sogar, ihre Position zu verändern. Ein neuer Forschungszweig entstand: die Nanotechnologie.

Sie arbeitet nach dem Prinzip, die Anzahl der Atome eines Partikels zu verringern. Sitzt auf solch einem Nanopartikel ein Atom, hat es weniger Nachbaratome als üblich — seine Eigenschaften verändern sich und werden auf neue Art und Weise nutzbar.

Es ergeben sich Möglichkeiten, die man sonst nur aus Sciencefiction-Romanen kennt: Autolacke, die Kratzer selbst reparieren. Kratzfeste Fensterscheiben, die den Lichteinfall steuern, oder Kleidung, die gegen Flecken resistent ist — das sind nur einige der zu erwartenden Entwicklungen der Zukunft.

Ungeahnte Möglichkeiten

Der Lotuseffekt, der Wasser und mit ihm den haftenden Schmutz einfach abperlen lässt, ist durch Nanotechnologie bereits zur Realität geworden. Fassadenfarben, beschichtete Sanitärkeramik und Brillengläser sowie Nanolacke für Autos arbeiten nach dem Prinzip der "Pflanze mit dem Selbstreinigungseffekt".

Doch das ist erst der Anfang. Forscher prognostizieren ungeahnte Möglichkeiten für Medizin und Technik. 2030 wird es Rechner geben, die eine Million Mal mehr leisten als unsere heutigen Computer.

Brennstoffzellen-Autos mit Nanotanks sagt man eine Reichweite von bis zu 8.000 km voraus. "Mini-U-Boote" werden durch unseren Körper navigieren und Wirkstoffe zu den Krankheitsherden bringen.

Der Nobelpreisträger Gerd Binning beispielsweise arbeitet momentan an einem nur wenige Atome großen Kamm aus Silizium, der Krebszellen in unserem Körper finden soll, um sie dann unschädlich zu machen.

Neue Technologie — neue Risiken

Doch was passiert, wenn sich diese Nanoroboter verselbständigen? Wenn sie sich unaufhörlich reproduzieren und alles um sich herum zerstören? Eric Drexler, Leiter des Foresight Institute in Palo Alto, spricht von "Gray Goo" — einer grauen Wolke aus missratenen Nanobots, die unsere Welt bedrohen wird.

Der Chemienobelpreisträger Richard Smalley und die meisten seiner Kollegen zweifeln an Drexlers Horrorvision, da es gar nicht möglich ist, jedes Atom bzw. jedes Molekül miteinander zu verbinden. Naheliegender ist die Möglichkeit, dass Nanopartikel unerwünschte Wirkungen auf Mensch und Umwelt haben. Hier sind Nanoforscher und Toxikologen gefordert, schnellstmöglich Antworten zu finden.

Weniger hypothetisch als bei den Nanobotvisionen geht es bei den Materialwissenschaftlern zu. Erste Produkte sind schon im Einsatz, so die hochempfindlichen Festplattenleseköpfe, die mit wenigen nanometerdicken Schichten überzogen sind. Und auch in jedem neuen Notebook befindet sich heute schon Nanoelektronik.

So wie jede andere Technologie wird auch die Nanotechnologie unerwünschte Nebenwirkungen haben. Doch welche dies sein werden, weiß keiner genau. Die Macht der Teilchen wird sich über viele Branchen verbreiten und weiter wachsen.

Laut einer Studie des "Microtechnology Innovation Team" der Deutschen Bank wird das weltweite Marktvolumen von 54 Mrd. € (2001) auf geschätzte 1.000 Mrd. € im Jahr 2015 anwachsen.

Die Vielfalt von Entwicklungs- und Wachstumschancen erfordert aber auch große Aufmerksamkeit in Bezug auf die potentiellen Risiken, die diese neue Technologie mit sich bringt.

Risikomanagement im Nanobereich

Die Münchener Rück rechnet mit einer veränderten Dimension von Personen-, Sach- und Vermögensschäden sowie Haftpflichtrisiken in der Produkt-, Umwelt- und Betriebshaftpflicht.

Dieses "Änderungsrisiko" ergibt sich aus den neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen im Rahmen der fortschreitenden Entwicklung von Werkstoffen und mikroelektronischen Strukturen.

Der Entwurf neuer Versicherungskonzepte oder die Kalkulation von Prämien und Risikozuschlägen bringt deshalb derzeit keinen Fortschritt. Darum konzentrieren wir uns heute auf die Entwicklung eines Risikomanagement-Instrumentariums, um Schäden zu verhüten und zu mindern.

Wir arbeiten eng mit Wissenschaftlern und Sicherheitsingenieuren zusammen, um die wesentlichen Fragen und Probleme der Nanotechnologie zu analysieren, zu bewerten und zu einem System der Produktsicherheit und Krisenbewältigung zu verdichten.

Ziel des Risikomanagements ist es, die Eintrittswahrscheinlichkeit von Schäden zu minimieren. Noch wichtiger allerdings ist der ständige Dialog zwischen Versicherern, Betreibern und Verbrauchern nanotechnischer Produkte und Verfahren, um das Risiko für alle Beteiligten so weit wie möglich zu reduzieren.