Elektroden von hochwertigen Lithium-Ionen-Akkus enthalten bereits heute einen Anteil von fünf Prozent Kohlenstoffnanoröhren (Nanotubes). „Damit lassen sie sich ohne Kapazitätsverringerung häufiger wiederaufladen“, sagt Nanotube-Spezialist David Tománek von der Michigan State University. Weil Lithium-Ionen-Akkus als Speicher für Erneuerbare Energien oder für Elektroautos immer wichtiger werden, hat ein deutsches Industriekonsortium 2007 die Innovationsallianz „LiB 2015“ gestartet. BASF, Bosch, Evonik und LiTec und VW wollen 360 Millionen Euro in neue Nanomaterialien investieren, die die Leistungsfähigkeit der Akkus weiter nach oben schrauben. Die Bundesregierung steuert bis 2011 noch einmal 60 Millionen Euro bei.
Erhöht man die Energiedichte der Akkus, nimmt allerdings auch das Risiko zu, dass Defekte zu einem Brand führen. Herkömmliche Polymermembranen, die die Ladungen im Akku trennen, schmelzen bei Überhitzung durch. Evonik hat deshalb eine neue Membran entwickelt, in der das Polymer mit keramischen Nanopartikeln beschichtet ist. So wird sie hitzebeständiger. Unter dem Namen „Separion“ wird das Material bereits vertrieben.
Nanobeschichtungen tauchen inzwischen an den verschiedensten Stellen auf: „Bei der Entformung, also dem Herauslösen fertiger Teile aus Gussformen, kann die Standzeit dieser Werkzeuge durch geeignete Beschichtungen bereits verlängert werden“, nennt Ralf Zastrau, Vorstandsvorsitzender der saarländischen Nanogate AG, ein Beispiel. Walzen in Druckereien, die mit einer Antihaftschicht versehen sind, müssten deutlich seltener gereinigt werden, sagt Zastrau. Und versehe man Wärmetauscher mit einer Schutzschicht gegen Korrosion und Ablagerungen, bleibe ihr Wirkungsgrad über Jahre nahezu konstant.
Diese Nanoanwendungen haben mit den spektakulären Nanovisionen der neunziger Jahre nichts gemeinsam. Für die Verbraucher bleiben sie unsichtbar, tragen eher hinter den Kulissen dazu bei, Ressourcen wie Strom, Chemikalien, Kraftstoffe oder Wasser zu sparen. Wieviel, haben Umweltökonomen der Universität Bremen und des Instituts für ökologische Wirtschaftsforschung in Leipzig anhand von vier verschiedenen Nano-Anwendungen erstmals genauer unter die Lupe genommen.
Eine ist der thermoplastische Kunststoff „Ultradur“, der im Spritzguss verarbeitet wird und von BASF in zwei Varianten produziert wird. Das mit Nanopartikeln angereicherte „Ultradur High Speed“ erreicht eine höhere Fließgeschwindigkeit, weil die Teilchen die Viskosität, also die Zähflüssigkeit des geschmolzenen Stoffes verringern. Folge: In der Ökobilanz liegen Energieverbrauch und CO2-Emissionen bei der High-Speed-Variante um zehn Prozent niedriger. Dabei wird die Einsparung ausschließlich in Verarbeitung und nicht bei den Vorprodukten erzielt.
Ein zweites Beispiel ist die abschließende Oberflächenbehandlung von Kupfer-Leiterplatten für die Elektronik, „Surface Finish“ genannt. Im Vergleich zu gängigen Verfahren verbraucht das „Nanofinish“ der norddeutschen Firma Ormecon, eine 55 Nanometer dicke Beschichtung aus einer metall-organischen Verbindung, vom Vor- bis zum Endprodukt etwa die Hälfte bis ein Siebtel der Energie. Ähnlich groß ist die Einsparung an CO2-Emissionen, und auch der Verbrauch von Prozesswasser liegt für das Nanofinish niedriger: bei 20 bis 40 Prozent.
Die Frage ist nun: Handelt es sich bei diesen positiven Ökoeffekten von Nanomaterialien um den berühmten Tropfen auf den heißen Stein? Dann hätten Kritiker Recht, die dem neuen Label der „grünen Nanotechnik“ nicht trauen. Oder gilt das alte Sprichwort: „Kleinvieh mach auch Mist“?
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