In Thüringen ist ein großangelegtes Forschungsprojekt zur nächsten Generation der Nanostrukturierung gestartet. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Technischen Universität Ilmenau, der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik (IOF) in Jena entwickeln gemeinsam eine Hochpräzisionsmaschine, die Nanostrukturen auf Flächen von bis zu einem Quadratmeter erzeugen und vermessen soll. Die geplante 3D-Nanolithographie- und Nanomessmaschine (3D-NLM) soll dabei eine Positionierungsgenauigkeit erreichen, die kleiner ist als ein Atom. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) unterstützt die erste Projektphase bis 2027 im Rahmen des Programms „Neue Geräte für die Forschung“ mit vier Millionen Euro.

Mit dem Vorhaben zielt das Konsortium auf eine Größenordnung, die bestehende Anlagen deutlich übertrifft. Bisher lassen sich hochpräzise Nanostrukturen auf photonischen Bauteilen nach Angaben der Projektbeteiligten nur bis zu einem Durchmesser von etwa 30 Zentimetern zuverlässig herstellen. Die neue Anlage soll Bearbeitungen und Messungen von Bauteilen mit Kantenlängen von bis zu einem Meter ermöglichen – und damit eine mehr als dreifache Vergrößerung der nutzbaren Fläche erschließen. Die Entwicklungsarbeiten an der Maschine sind angelaufen; das Gesamtprojekt ist in drei Phasen bis 2032 angelegt.

Nanostrukturen gelten seit rund zwei Jahrzehnten als Schlüsseltechnologie, weil sie Licht gezielt beeinflussen können, indem sie dessen Wellenlänge und Ausbreitung steuern. Solche Strukturen finden sich bereits heute in großflächigen Bauteilen, etwa in Displays moderner Fernsehgeräte, die auf Nanotechnologie basieren. Nach Einschätzung der Forscherinnen und Forscher reicht die Genauigkeit bestehender industrieller Lösungen jedoch nicht aus, um künftige Anforderungen in zentralen wissenschaftlichen und technologischen Anwendungsfeldern zu erfüllen.

Die in Thüringen entstehende 3D-NLM soll genau diese Lücke adressieren. Perspektivisch könnte die Maschine zur Fertigung und Charakterisierung elektronischer und photonischer Schaltkreise ebenso eingesetzt werden wie zur Herstellung von Hochleistungsoptiken für die Erdbeobachtung. Auch in der Energieforschung sehen die Projektpartner potenzielle Einsatzfelder. Durch die Kombination aus großflächiger Bearbeitung und atomnaher Präzision erhoffen sich die Beteiligten einen technologischen Sprung, der sowohl der Grundlagenforschung als auch der Entwicklung neuer Komponenten in der Optik- und Elektronikindustrie zugutekommen könnte.

Die Exzellenzstrategie von Bund und Ländern stellt die Weichen für die nächste Förderperiode – und verschiebt die Gewichte im deutschen Wissenschaftssystem. Zu den bundesweit fünf neuen Exzellenzstandorten gehören die Technische Universität Darmstadt, die Goethe-Universität Frankfurt und die Johannes Gutenberg-Universität Mainz, die sich als Allianz der Rhein-Main-Universitäten (RMU) durchgesetzt haben. Ebenfalls erfolgreich waren in Nordrhein-Westfalen die Universität zu Köln sowie der Verbund Ruhr Innovation Lab aus TU Dortmund und Ruhr-Universität Bochum.

Für Hessen ist die Entscheidung ein Durchbruch: Erstmals tragen Universitäten des Landes ab 2027 den Titel „Exzellenzuniversität“. Die RMU-Allianz erhält nach Angaben des hessischen Wissenschaftsministeriums über sieben Jahre eine Förderung von insgesamt bis zu 155 Millionen Euro, finanziert zu 75 Prozent vom Bund. Wissenschaftsminister Timon Gremmels spricht von den ersten Exzellenzunis in Hessen und zugleich vom ersten länderübergreifenden Verbund in der Exzellenzstrategie. Ministerpräsident Boris Rhein bezeichnet den Titel als Meilenstein für die Forschungslandschaft des Landes. Ein mittelhessischer Verbund aus den Universitäten Gießen und Marburg blieb im Wettbewerb dagegen ohne Erfolg.

Auch Nordrhein-Westfalen stärkt seine Rolle als Hochburg der Spitzenforschung. Neben der Universität Köln, die den begehrten Status nach einer früheren Förderphase von 2012 bis 2019 zurückerhält, steigt der Verbund aus TU Dortmund und Ruhr-Uni Bochum als Ruhr Innovation Lab in den Kreis der Exzellenzuniversitäten auf. Nach Angaben des Düsseldorfer Wissenschaftsministeriums baut das Land damit seine Führungsposition aus. Die Universität Bonn und die RWTH Aachen hatten ihren Exzellenzstatus bereits im Frühjahr verteidigt, sodass NRW künftig mit vier Standorten vertreten ist. Ministerpräsident Hendrik Wüst wertet dies insbesondere als Signal für die internationale Sichtbarkeit des Ruhrgebiets als Wissenschafts- und Innovationsstandort.

In Bonn gaben Bundesforschungsministerin Dorothee Bär und der niedersächsische Wissenschaftsminister Falko Mohrs als Vize-Vorsitzender der Gemeinsamen Wissenschaftskonferenz (GWK) neben den Standorten in Hessen und NRW auch die Universitäten Freiburg und Jena als neue Exzellenzunis bekannt. Für Einzeluniversitäten sieht das Programm Fördermittel von bis zu 15 Millionen Euro pro Jahr vor, bei Verbünden wie der Rhein-Main-Allianz oder dem Ruhr Innovation Lab können es bis zu 28 Millionen Euro sein. Damit wächst die Riege der Exzellenzuniversitäten, deren bisher neun Standorte – darunter Aachen, Bonn, Dresden, Hamburg, Heidelberg, Karlsruhe, München, Tübingen sowie die Berlin University Alliance – ihre Förderung bereits im Frühjahr um weitere sieben Jahre verlängert hatten. Der Titel ist jeweils an regelmäßige Überprüfungen der Fördervoraussetzungen geknüpft.