Förderbedingungen

1.	Präambel	9.	Innovationskomitee
2.	Einleitung	10.	Gesuchsteller und Projektpartner
3.	Grundlegende Ziele	11.	Beitragsgesuche
4.	Der gesamtheitliche Ansatz	12.	Evaluierung der Beitragsgesuche
5.	Die Phasen des Programms TOP NANO 21	13.	TOP NANO 21 Projektbegleitung und Reviews
6.	Die TOP NANO 21 Plattform	14.	Besonderheiten von TOP NANO 21
7.	Förderziele	15.	Der Weg zum TOP NANO 21 Projekt
8.	Die TOP NANO 21 Projektförderung und die Förderbedingungen

Präambel

Das Technologie Orientierte Programm NANO 21 (TOP NANO 21) richtet sich an die Wissenschaft (ETH-Bereich, Universitäten, Forschungsinstitute), die Fachhochschulen und die Unternehmen.

Im Mittelpunkt des Programms steht der NANOMETER in Wissenschaft, Technologie und den Unternehmen zu Beginn des 21. Jahrhunderts.

Mit der gezielten Erweiterung des Grundlagenhorizontes im Bereich des NANOMETERS soll die Entstehung von Neuen Technologien und deren wirtschaftlicher Nutzung erreicht werden.

Ein besonderes Anliegen ist die Förderung der interdisziplinären Zusammenarbeit - das Bilden von Kompetenzbereichen - zwischen einerseits verschiedenen Naturwissenschaftlern einschliesslich Medizinern und andererseits zwischen Ingenieuren und Naturwissenschaftlern mit dem Fernziel, den Nano-Ingenieur zu schaffen.

Das erweiterte Wissen im Bereich des NANOMETERS soll zu Neuen Technologien führen und existierende Technologien durch Synergien unterstützen, um damit die Realisierung von neuen Produkten und Dienstleistungen zu fördern. Diese Anliegen sollen sich an der eleganten, effizienten und erfolgreichen Wirkungsweise der erlebten Natur und am Systemgedanken orientieren.

TOP NANO 21 richtet den Fokus auf:

• Erweiterung des wissenschaftlichen Horizontes auf den relevanten Gebieten an den Forschungszentren sowie die Stärkung des Technologiebewusstseins.
• Stärkung der schweizerischen Wirtschaft durch die Entwicklung und die Anwendung Neuer Technologien beruhend auf dem NANOMETER.
• Integration des Themas NANOMETER in die Lehre.
• Fördern der Vorbereitung zur Gründung von neuen Unternehmen.

1. Wissenschaftliche und technische Entwicklung

TOP NANO 21 orientiert sich sowohl an den Schweizer Besonderheiten als auch am internationalen Trend und berücksichtigt neueste wissenschaftliche Resultate. Diese wissenschaftlichen Erkenntnisse müssen aber mit relevanten Technologien und entsprechenden zukünftigen Anwendungen korreliert werden.

Grundsätzlich sollen aussichtsreiche Gebiete, auf denen in den letzten Jahren bahnbrechende wissenschaftliche Erkenntnisse erarbeitet und technologische Entwicklungen erfolgt sind, über den Systemgedanken - weitgehend nach dem Vorbild der belebten Natur - miteinander verbunden werden. Beispiele solcher schon bereits genutzter, disziplinenübergreifender Synergien sind:

• GENCHIPS, bei denen Techniken aus der Mikroelektronik zur DNA-Sequenzierung eingesetzt werden,
• KÜNSTLICHE NASE, bei der Mikromechanik, Chemie, Mikroelektronik und neuronale Netzwerke miteinander verbunden werden,
• DRUG-DELIVERY SYSTEME, bei denen Mikromechanik, Mikroelektronik, Werkstoffwissenschaften (Biomaterialien), Nanopartikel, Pharmawissenschaften und Medizin zum Einsatz kommen, oder
• MINIATUR-VERBRENNUNGSMOTOREN und BRENNSTOFFZELLEN als Batterieersatz für Handy oder Laptop, bei denen Strömungstechnik, Maschinenbau und Mikromechanik zusammenwirken.

Life Science	Elektronik
Medizinaltechnik	Mechanik
Diagnostik	Informatik
Biotechnologie	Nanotechnik
Biosensoren	Robotik
Lebensmitteltechnik	Material- und Werkstofftechnik
Umwelttechnik	Natur- und Ingenieurwissenschaften

Durch den NANOMETER wird eine neue Ära charakterisiert, ähnlich wie in der Vergangenheit durch den Mikrometer. Ausserdem soll betont werden, dass die weitere MINIATURISIERUNG in diese Dimensionen geht und dass in dieser ein grosses anwendungstechnisches Potenzial verborgen ist.

TOP NANO 21 ist offen gegenüber neuen Lösungswegen und neuen Denk- und Arbeitsweisen, die wir für die Zukunft bereitstellen müssen, um uns erfolgreich den ändernden Gegebenheiten stellen zu können.

Für die unmittelbare Realisierung sich abzeichnender Möglichkeiten in neuen Produkten brauchen wir die Kompetenzen der verschiedenen Forschungsbereiche und der Unternehmen.

2. Wirtschaftliche Rahmenbedingungen im Wandel

Die Rahmenbedingungen wirtschaftlichen Handelns unterliegen tiefgreifenden Veränderungen:

• Der Umgang mit dem NANOMETER, das Verständnis der grundlegenden Zusammenhänge und daraus abgeleiteten Technologien bedeutet eine Erneuerung für viele Branchen. Der NANOMETER ist eine grosse Chance für die Neugründungen von Unternehmen durch Forscher, Erfinder, und Unternehmer. Er soll dazu dienen, die Basis für einen ganz neuen Wirtschaftszweig zu legen.
• Die Erweiterung des Horizontes durch das Mikroskop vom Millimeter zum Mikrometer hat in verschiedenen Branchen die Innovation massgebend beeinflusst. Ähnliches - noch im verstärkten Masse - kann durch die Erschliessung des Bereiches zwischen Mikrometer und NANOMETER erwartet werden. Diese neue Herausforderung stellt hohe Anforderungen an die Kompetenz und die Verfügbarkeit der notwendigen wissenschaftlichen, technologischen und unternehmerischen Ressourcen. Besonders die agilen, dynamischen KMU haben die besten Voraussetzungen für die Nutzung des NANOMETERS.
• Die Nutzung des NANOMETERS und das Verständnis der Strukturen und Vorgänge in diesen Dimensionen kann bei der Integration in bestehende Produkte zu einem echten Wettbewerbsvorsprung führen.
  Zusätzlich bietet der NANOMETER und der Umgang mit ihm die Basis für neue Produkte und Dienstleistungen, die sowohl zu Neugründungen von Unternehmen als auch zur Stärkung der Position bestehender Wirtschaftszweige führt.
• Der Faktor "Zeit" entscheidet über den Wettbewerbserfolg
  Die schnelle und zielsichere Umsetzung von Visionen über Produktideen bis zum marktreifen Produkt ist erfolgsentscheidend. Durch die Verbindung von Kompetenzbereichen (ETH-Bereich, Universitäten, Forschungsinstitute) mit den entwicklungs- und wirtschaftsorientierten Fachhochschulen und industriellen Forschungseinrichtungen erschliessen sich neue Potenziale, die es zu nutzen gilt.
• Organisationsstrukturen
  Wissenschaftliche Erkenntnisse und Neue Technologien können dann erfolgreich in Produkte und Dienstleistungen umgesetzt werden, wenn die notwendigen Organisationsstrukturen den technologischen Anforderungen angepasst werden. Dabei kommt dem gesamtheitlichen Ansatz von Mensch, Technik, Organisation eine ganz besondere Bedeutung zu. Insbesondere darf dabei die Akzeptanz des NANOMETERS durch die Wirtschaft und Gesellschaft nicht vernachlässigt werden.
• Die Gesetzgebung stellt strenge Anforderungen hinsichtlich Umwelt, Sicherheit und Verwendung von Rohstoffen und Energie. Mit dem Themenkreis Technologie-Folgeabschätzungen werden die Grundlagen geschaffen, um rechtzeitig Leitplanken zu setzen und nachhaltige Entwicklungen zu unterstützen.
• Die Gesellschaft fordert die Sicherung von Arbeitsplätzen. Durch die Erhöhung der Produktivität werden immer weniger Mitarbeiter mehr produzieren. Die Beherrschung des Umgangs mit dem NANOMETER hat das Potenzial, die Wertschöpfungstiefe zu vergrössern und somit positiv zur Sicherung und Schaffung von Arbeitsplätzen beizutragen.
  

Das Hauptziel des Technologie Orientierten Programms NANO 21 ist die Stärkung der schweizerischen Wirtschaft durch die Anwendung neuer Technologien beruhend auf dem NANOMETER. Zu diesem Zweck wird die TOP NANO 21 Technologieplattform geschaffen.

Diese Technologieplattform bildet sich aus Kompetenzträgern der Wissenschaft und Forschung. Diese formieren sich zu themenbezogenen Kompetenzbereichen. Über Netzwerke sollen diese Erkenntnisse und das Wissen über den NANOMETER zu den Fachhochschulen und zur Wirtschaft transferiert werden.

Durch die Integration des Themas NANOMETER in die Lehre wird der Förderung des Nachwuchses an Wissenschaftlern, Forschern und Ingenieuren Rechnung getragen.

Entsprechend der Ansiedlung der Technologie Orientierten Programme in der Pyramide - zwischen nationalen Forschungsschwerpunkten und der Projektförderung der KTI - ist ein breiter Raum für Projekte von TOP NANO 21 vorgegeben. Mit TOP NANO 21 sollen die Stärken und Ressourcen aller in der Schweiz vorhandenen und interessierten Kompetenzträger gebündelt und auf die wirtschaftliche Nutzung durch Schaffung von Neuen Technologien und die Entwicklung von neuen Produkten und Dienstleistungen sowie die Stärkung von bestehenden Produkten erfolgen.

Neben der reinen Forschungsarbeit zur Erweiterung des wissenschaftlichen Horizontes wird besonders auf die Erzielung von Wirkung durch die Schaffung Neuer Technologien und die Lösung wirtschaftlicher Fragestellungen fokussiert.

Der Schutz und die Verwertung des erarbeiteten geistigen Eigentums ist ein wichtiges Ziel von TOP NANO 21.

Mit dem Wissen über den NANOMETER und dessen Anwendung soll die Basis für einen neuen Wirtschaftszweig in der Schweiz geschaffen werden.

Mit einem umfassenden Ansatz von

• Wissenschaft
• Technologie
• Marketing
• Organisation

Die Wissenschaft soll auch mit aktuellen Fragestellungen der Unternehmen in der Ausrichtung der anwendungsnahen Forschung angeregt werden. Umgekehrt sollen die Unternehmen aus dem Bereich der Wissenschaft mit Visionen und Ideen für neue Produkte und Dienstleistungen versorgt werden.

TOP NANO 21 ist in zwei Phasen gegliedert:

• Vorbereitungsphase (1999)
• Umsetzungsphase (2000-2003)

Während der einjährigen Vorbereitungsphase sollen sich die Kompetenzträger zu interdisziplinären Kompetenzbereichen für die relevanten Themenkreise formieren. Diese Bereiche sollen mit den Fachhochschulen, den Unternehmen sowie ausgewählten Forschungslabors themenspezifische Kompetenznetzwerke bilden.

Mit Strategiegesprächen zwischen den Kompetenzträgern aus den Forschungsbereichen und ausgewählten Unternehmern der Wirtschaft sollen die relevanten Fragestellungen erarbeitet werden. Im Rahmen dieser individuellen Gespräche werden die Möglichkeiten und Grenzen des Einsatzes des NANOMETERS und die Zusammenarbeit mit den Forschungsstätten (Wissenschaftsbindung) näher gebracht.

Basierend auf den Resultaten dieser Strategiegespräche und wirkungsorientierter wissenschaftlicher Fragestellungen, erarbeiten die Kompetenzträger und/oder Institute Projektskizzen und Projekte.

An einer - besonders auf die Wirtschaft ausgerichteten - Informationsveranstaltung werden die vorbereiteten Projektskizzen und Projekte durch die TOP NANO 21 Kompetenzbereiche vorgestellt und die Unternehmen zur Beteiligung an den Projekten eingeladen.

2.Umsetzungsphase

Die Umsetzungsphase beginnt mit dem Start der ersten bewilligten Projekte im Januar 2000 und endet am 31. Dezember 2003. Projekte und Projektskizzen können jederzeit zur Begutachtung eingereicht werden.

Mit der TOP NANO 21 Projektbegleitung und den strategischen Reviews soll sichergestellt werden, dass die Projektziele erreicht und die Auflagen der Förderung erfüllt werden. Auftretende Probleme sollen dadurch rechtzeitig erkannt und durch unterstützende Massnahmen behoben werden.

Mit regelmässigen Informationen auf dem TOP NANO 21 WWW-Server, einem e-mail basierten News-Ticker und der jährlich erscheinenden TOP NANO 21 Information werden aktuelle Informationen über Projekte, Forschungsresultate usw. veröffentlicht.

Die Jahresveranstaltung NANO 21 hat zum Ziel, neue Erkenntnisse aus der Forschung, strategische Informationen für Unternehmen sowie Projektresultate zu vermitteln.

Eine internationale Expertengruppe wird die Projekte in regelmässigen Abständen evaluieren.

Die Projekte von TOP NANO 21 sind ziel- und wirkungsorientiert. Die Erweiterung des Grundlagenhorizontes soll sich an der Entstehung von Neuen Technologien und deren wirtschaftlichen Nutzen orientieren.

TOP NANO 21 will durch die Auswahl von Projekten und das Setzen von Prioritäten die gesamtschweizerische Zusammenarbeit im Bereich des NANOMETERS zur Entwicklung eines starken, branchenspezifischen Know-hows fördern.

TOP NANO 21 fördert auch internationale Zusammenarbeiten. Diese können sowohl bilateral als auch im Rahmen von EUREKA, dem EU-Rahmenprogramm, IMS (Intelligent Manufacturing Systems) sowie den Forschungsprogrammen in den USA und Japan erfolgen.

Figur 1, Plattform

Der NANOMETER gewinnt zunehmend an Bedeutung für die Entwicklung von Neuen Technologien und zur Stärkung bestehender. Dieser weltweite Konsens ist unbestritten auch wenn exakte Prognosen nicht abgegeben werden können.

TOP NANO 21 will die Kreativität und Eigeninitiative der Forscher und Unternehmen unterstützen und gezielt fördern. Die nachfolgend aufgeführten Themenbereiche sind Anregungen und bilden Leitplanken zur Gestaltung der Inhalte. Die konkreten Inhalte sollen wesentlich von der Initiative und den Vorschlägen von Forschern und Mitarbeitern der Kompetenzbereiche, der Kompetenznetzwerke und der Unternehmen vorgeschlagen werden.

1.1 Die Erschliessung der NANOMETER-Dimension

Neue Mikroskope wie die Rastersondenmikroskope aus der Schweiz, neue Materialien wie die fussballähnlichen Kohlenstoffmoleküle oder Kohlenstoffnanoröhrchen aus USA und aus Japan haben in den letzten Jahren den Bereich des NANOMETERS, also Millionstel-Millimeter oder Tausendstel-Mikrometer, erschlossen. Ist die Möglichkeit der Beobachtung und der gezielten Veränderung bis hin zu diesen Dimensionen gegeben, drängt sich die Frage nach möglichen Anwendungen dieser wissenschaftlichen Erkenntnisse auf. Visionen gibt es viele!

Wie wir das von herkömmlichen Technologien kennen, so wird sich die Nanotechnologie aus den Nanowissenschaften entwickeln. Gerade die Schweiz nimmt auf dem Gebiet der Nanowissenschaften eine führende Stellung ein und sollte daher bei der Umsetzung in Technologien und wirtschaftliche Anwendungen eine Pionierrolle spielen.

Das nachfolgende Zitat aus "Nationales Forschungsprogramm NFP 36-Nanowissenschaften" zeigt die Bedeutung des NANOMETERS für die Schweiz treffsicher auf.

"Diese Entwicklung und die sich damit ergebenden Aussichten sind gerade für die Schweiz aus mehreren Gründen von besonderer Bedeutung. Zum einen sind durch die Erfindung der Raster-Tunnel-, Raster-Kraft- und der nahfeldoptischen Mikroskopie in der Schweiz dafür bereits zentrale Grundsteine gelegt worden. Zum anderen ist der Denk- und Werkplatz Schweiz darauf angewiesen, neue wissenschaftliche und technologische Fähigkeiten sich anzueignen und womöglich wirtschaftlich zu verwerten. In der Miniaturisierung von industriellen Erzeugnissen, vor allem auf dem Gebiet der Mikromechanik, besteht in der Schweiz eine Tradition, die ins letzte Jahrhundert zurückreicht. Im Gegensatz dazu wird festgestellt, dass die schweizerische Industrie bei der in der Mitte dieses Jahrhunderts einsetzenden Miniaturisierung der Elektronik in den Mikrometer-Bereich anfänglich nur zögernd mitgemacht hat. Nun gilt es, beim nächsten Entwicklungsschritt die Initiative wieder zu ergreifen. Die meisten Industrienationen haben die neuen Möglichkeiten der Nanowissenschaften auch erkannt und sind bemüht, sich diese nutzbar zu machen. In diesem Wettbewerb muss die Schweiz den anfänglichen Vorsprung wahren und weiter ausbauen."

1.2 Der NANOMETER ist schon heute industriell interessant

Der NANOMETER findet in der Industrie unmittelbare Anwendung als Präzisionsstandard beim Vermessen, Positionieren und Bearbeiten mit NANOMETER-Genauigkeit. Bezüglich Oberflächenrauhigkeit und Schmierung in den NANOMETER-Dimensionen hat die Computerindustrie neue Standards gesetzt. Rasterkraftmikroskope werden in der Messtechnik und Analytik eingesetzt, insbesondere in der Qualitätskontrolle im High-Tech-Bereich (elektronische Chips, magnetische Datenspeicherung, Compact Disks). Die Rastersondenmikroskope selber haben zu einem neuen Industriezweig für Geräte mit einem Jahresumsatz von einigen hundert Millionen Dollar geführt.

Nanopartikel werden bereits heute in grossem Umfang in der chemischen Industrie eingesetzt, sei es zur Verstärkung von Polymermatrix, Pigmenten für Farbeffekte, UV-Schutzpräparaten oder Kolloide. Weitere Anwendungen finden sich z.B. bei solarselektiven Materialien für thermische Kollektoren. Interessante Eigenschaften wurden mit Materialien erzielt, die durch Kompaktieren von Nanopulvern hergestellt werden, ein gutes Beispiel, wie sich Eigenschaften in der NANOMETER-Dimension vorteilhaft in der Makrowelt bemerkbar machen.

Die unmittelbare Verbesserung der Auflösung des optischen Rasternahfeld-Mikroskops bis 10 nm oder weitere Fortschritte auf dem Gebiet der mechanischen Dedektion NMR haben grosses Potenzial für erfolgreiche neue Produkte.

1.3 Der NANOMETER als Ziel der weiteren Miniaturisierung

An der Stanford University setzt man auf die Lithographie mit dem Rasterkraftmikroskop. Aber vielleicht bringt auch der Einsatz der SLS für die Lithographie Fortschritte. Es bieten sich aber auch Quantenstrukturen oder mesoskopische Systeme an. Ein sehr illustratives Beispiel, kleinere Strukturen herzustellen, ist der Einsatz von Self Assembled Monolayers als neuer Resist für Photolithographie. Das entwickelte "Conformal micro contact printing" erreicht Strukturen bis 10 nm. Verschiedene grundlegende wissenschaftlich-technische Überlegungen und nicht zuletzt die unerhört hohen Kosten für jeden weiteren Schritt der Miniaturisierung rufen nach neuen Konzepten für die Zukunft. Eine Alternative ist das Assembler-Szenario, bei dem aus Molekülen und Molekülverbänden durch Selbstorganisation grössere funktionale Einheiten, z.T. nach dem Vorbild der Natur, geschaffen werden. Aber wo liegen die Grenzen der Miniaturisierung? Sind Bauelemente mit wenigen oder einzelnen Atomen realisierbar? Vorschläge gibt es für einen Atomschalter und für ein Atomrelais. In beiden Ansätzen werden in sehr kurzen Zeiten einzelne Atome über interatomare Abstände bewegt, womit sich die Strom-Spannungskennlinie des Schalters oder der elektrische Kontakt des Nanodrahtes ändert.

1.4 Die Natur als Nanotechnik in Reinkultur

Die Natur ist uns Vorbild für die Möglichkeit, verschiedenste Prozesse, Vorgänge und Arbeitsabläufe auf kleinstem Raum zu verweben und zu verarbeiten. Es muss uns in Zukunft gelingen, Probleme auf der Skala der Natur zu lösen. Diese Skala ist der NANOMETER, auf ihr läuft alles ab und wird in besonderer Weise zu Makroprodukten und zu Makroprozessen zusammengefügt. Es gibt viele Aufgaben, die die Natur viel eleganter, effizienter und erfolgreicher erledigt, als wir das heute mit kompliziertesten Instrumentarien und leistungsstärksten Prozessoren können. Wir müssen also die Natur in dieser Hinsicht beobachten und verstehen, uns von biologischen Lösungswegen inspirieren lassen und sie dann erfolgreich nachahmen. Sie ist uns Vorbild für den Sensor, der oft auch Prozessor ist, den sinnvollen Materialeinsatz, den geringen Energieverbrauch und die angepasste Datenverarbeitung. Die Nanotechnologie ist der Weg, wie die Natur die Probleme löst.

Zum NANOMETER kommt neben der kleinen Dimension ganz wesentlich die Nachhaltigkeit.

1.5 Heutige Schlüsseltechnologien

Bis wir an die Grenzen stossen, können in den nächsten Jahren die heutigen elektronischen Chips noch mit kleineren Strukturen realisiert werden. Es ist jedoch an der Zeit, zu erforschen, mit welchen neuen Schlüsseltechnologien der so erfolgreiche Weg der Mikroelektronik durch Synergien mit dem NANOMETER zu neuer Bedeutung kommen kann.

Schon heute gibt es verschiedene Chiptechnologien in der Biologie und Medizin. Besonders erfolgversprechend ist die Integration von Zellen oder Neuronen auf elektronischen Chips. Ähnliche Fragestellungen ergeben sich für die Mikromechanik und die Mikrosystemtechnik. Aber auch die Informationstechnologien stehen unter dem ständigen Druck zu weiterer Effizienz und Miniaturisierung und haben damit Bedarf an neuen Ideen. Ähnlich wie der Übergang von der Elektronenröhre zum Transistor, erwarten wir nun einen Übergang von Festkörperschaltkreisen zu neuen industriellen Elementen, die aus Chemie, Biologie oder Mechanik der einzelnen Atome entstehen. Um aus solchen Elementen Prozessoren zu bauen, braucht es die Wechselwirkung zwischen NANOMETER-Spezialisten und Experten für Computerarchitektur.

Molekularbiologie und Biotechnologie verlangen nach neuen Analyse- und Diagnostikgeräten, die eine Herausforderung an Mikroelektronik, Mikro- oder Nanomechanik und die entsprechende Systemtechnik stellen. Sollen solche Geräte in Zukunft in die Armbanduhr integriert werden, dann spielt auch ganz offensichtlich der NANOMETER eine wichtige Rolle. Miniaturisierung hat bisher immer Scaling-down bedeutet. Heute wird auch das Scaling-up oder Assembly-Szenario möglich. Die Chemie muss uns die entsprechenden Synthesen und Prozesse liefern.

1.6 Zusammenarbeit von interdisziplinären Kompetenzbereichen

Für nationale oder internationale Forschungsprogramme auf dem Gebiet der Nanowissenschaften und Nanotechnologie ist es charakteristisch, dass grosse Hoffnung auf inter- oder transdisziplinäre Zusammenarbeit gesetzt wird, also in der Schweiz zwischen dem ETH-Bereich, den Universitäten, den Forschungsinstituten und den Fachhochschulen.

Die Gründe dazu sind vielfältig. Es ist die Komplexität des Themas und die Tatsache, dass im NANOMETER-Bereich die traditionellen Disziplinen Physik, Chemie und Biologie verschmelzen und zur Entwicklung von Neuen Technologien und Anwendungen Ingenieure aus Hochschulen und Fachhochschulen gefordert sind. In einer solchen Zusammenarbeit muss es zu einer Wechselwirkung zwischen Beteiligten kommen, die präparieren, synthetisieren, messen, Technologien entwickeln und schliesslich für Anwendungen sorgen. In einer solchen Umgebung kann ein neuer Typ von Student und Forscher heranreifen, der über die Grenzen traditioneller Disziplinen arbeitet und auch in unkonventionellen Kategorien denken kann.

Aber auch für die Wirtschaft bietet ein solcher Kompetenzbereich Vorteile. Selbst viele Grossfirmen können sich auf dem Gebiet des NANOMETERS noch keine grösseren Forschungsgruppen leisten und sind daher, wie KMUs auf eine enge Zusammenarbeit mit Kompetenzträgern angewiesen.

Für die Grösse der Schweiz empfehlen sich Netzwerke aus solchen Kompetenzbereichen. Oft kann dadurch erst die notwendige Interdisziplinarität abgedeckt werden.

1.7 Anregungen zu Themenvorschlägen

Das TOP NANO 21 soll in weiten Grenzen durch Anregungen der Forscher aus den Kompetenzbereichen und Netzwerken inhaltlich gestaltet werden. Der dreidimensionale Raum bestehend aus Grundlagenforschung (Erkenntnisse), Technologien und den Anwendungen bildet den Rahmen, in dem die Themenvorschläge - immer in Bezug auf den NANOMETER - einzuordnen sind.

Einige dieser Themenvorschläge sind:

"Nano"-Werkzeuge	"Nano"-Elektronik	"Nano"-Produkte
"Nano"-Methoden	"Nano"-Mechanik	"Nano"-Sensoren
"Nano"-Materialien	"Nano"-Biologie	"Nano"-Robotik
"Nano"-Optik	"Nano"-Chemie	"Nano"-Aspekte von Flüssigkeiten

Diese Themenkreise werden durch Arbeiten auf numerischen Methoden, Simulationen und theoretischen Grundlagen unterstützt und mit Technologiefolgeabschätzungen begleitet. Zur Betonung des Systemgedankens sollen auch Themen auf den Gebieten der Systemtechnik und Systemanalyse vorgeschlagen werden.

Besondere Erwartungen bestehen im Bereich von Nanosensoren, die an Einfachheit und Empfindlichkeit herkömmlichen Elementen um Grössenordnungen überlegen sind.

Im Vordergrund stehen besonders zwei Technologieentwicklungen:

• Neue Synergien in Richtung NANOMETER zwischen verschiedenen Schlüsseltechnologien, z.B. der Mikroelektronik und Biotechnologie, der Mikromechanik und Chemie.
• Alternativen zu heutigen gut etablierten Technologien, die aus wissenschaftlichen, ökonomischen und ökologischen Gründen an ihre Grenzen stossen. Ein interessantes Beispiel ist der Ansatz zu einem VLSI-NEMS-Chip für mechanische Datenspeicherung.
  

TOP NANO 21 soll ein Katalysator für die Zusammenarbeit zwischen der Wissenschaft und der Wirtschaft bilden. Diese Zusammenarbeit soll zur Diffusion von Resultaten aus der Wissenschaft und der Technologieentwicklung für die Realisierung von signifikanten Produkteerneuerungen und für die Schaffung von neuen Produkten dienen.

Das transparente Zusammenwirken von Grundlagenforschung (Erkenntnisse), Technologieentwicklung sowie Anwendungen bildet einen wesentlichen Bestandteil von TOP NANO 21, d.h.:

• Grundlagenprojekte werden aufzeigen, welche Technologien daraus abgeleitet, beziehungsweise weiter entwickelt werden können und welche Anwendungen für die Nutzung dieser Methoden und Technologien gesehen werden.
• Technologieprojekte zeigen auf, welche Anwendungen aus dieser Entwicklung entstehen können, beziehungsweise bei welchen Anwendungen das Nutzenpotenzial gesehen wird.
• Konkrete Anwendungen, d.h. Entwicklungsprojekte zeigen auf, welche Technologien dazu genutzt werden sollen, beziehungsweise erforderlich sind.

1. Ziele für die Wirtschaft

TOP NANO 21 soll für die Wirtschaft die Voraussetzung schaffen, in die Welt des NANOMETERS vorzudringen und mit diesem kompetent umzugehen. Daraus sollen neue Materialien, Werkstoffe, Prozesse, Instrumente, Maschinen und Apparate sowie Dienstleistungen entstehen.

TOP NANO 21 bereitet den Weg vor, neue Unternehmen zu gründen, bestehende mit der Neuen Technologie zu unterstützen und bildet die Grundlage für den Aufbau eines neuen Industriezweiges.

Unternehmungsneugründungen durch Forscher sollen umfassend unterstützt und für die rechtzeitige Übergabe an die KTI-Start-Up-Initiative vorbereitet werden.

2. Ziele für den Forschungsplatz Schweiz

Die bestehenden Kompetenzträger sollen - wo die Zielsetzung der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten dies erfordern - zu Forschungsbereichen und Netzwerken mit ausreichender Masse zusammengeführt und gezielt gestärkt werden.

Mit einer systematischen Erweiterung der wissenschaftlichen Erkenntnisse und deren Umsetzung in Neue Technologien wird die Basis für eine breite wirtschaftliche Nutzung in der Schweiz gelegt.

Durch Rückkopplung auf die Ausbildung soll der Nachwuchs für Aufgaben auf dem Gebiet des NANOMETERS für den ETH-Bereich, die Universitäten, die Forschungsinstitute und die Fachhochschulen, aber auch für die Industrie bereitgestellt werden.

1. Grundsätze

Die übliche KTI-Förderung wird programmspezifisch ergänzt und erweitert, um damit die gesetzten Ziele erreichen zu können.

Die Projektleitung eines Projekts ist für den erfolgreichen Verlauf von entscheidender Bedeutung. Im Rahmen von TOP NANO 21 wird die Projektleitung, sofern sie vom Non-Profit-Forschungszentrum durchgeführt wird bis zu 100% und, wenn diese von Wirtschaftspartnern übernommen wird, bis zu 50% gefördert.

Die Projektpläne für produktnahe Projekte sind mit einem Arbeitspaket "Zielkostenrechnung und Marketing" zu ergänzen.

Jedes TOP NANO 21 Projekt muss sich in den drei Dimensionen Grundlagen (Erkenntnisse), Technologien und Anwendungen positionieren und die Verbindungen innerhalb dieser drei Dimensionen aufzeigen (Figur 1, Plattform).

2. Förderbedingungen

2.1 Technologische Grundlagenprojekte

Diese Projekte dienen der Erweiterung der Erkenntnisse und sollen sich an der Entstehung von Neuen oder an der Verstärkung von bestehenden Technologien orientieren. Diese Projekte können bis zu 100% gefördert werden. Projekte mit kurzer Projektdauer werden bevorzugt behandelt.

Grosse Grundlagenprojekte sind klar zu strukturieren und mit Meilensteinen innerhalb eines Zeithorizontes von 6 - 9 Monaten zu versehen und müssen klar definierte Ziele enthalten. Die Meilensteine dienen zur Durchführung von strategischen Projektreviews, um das Erreichte zu bewerten und die weiteren Arbeiten - wenn notwendig - neu auszurichten.

2.2 Machbarkeitsstudien

Die Machbarkeitsstudien dienen zur Klärung der Machbarkeit von besonders innovativen Ideen und Konzepten mit hohem Risiko und grossem Potenzial für deren wirtschaftliche Nutzung. Vor dem Hintergrund der wirtschaftlichen Nutzung können bis zu 100% gefördert werden. Die Projektdauer ist auf 6 - 12 Monate beschränkt. Der maximale Förderbetrag liegt bei ca. Fr. 100'000.--.

In der Regel muss der oder die Wirtschaftspartner die Projektziele definieren, die erforderlich sind, damit er (sie) bereit ist (sind), die Funktion des Ko-Finanzierungspartners zu übernehmen.

2.3 Verbundprojekte für die Entwicklung von Produkten und Dienstleistungen

Die Verbundprojekte dienen der Zusammenführung von verschiedenen Kompetenzen im Forschungsbereich, um Ziele schneller und sicherer zu erreichen. Die gemeinsame Nutzung von Projektresultaten durch mehrere Unternehmen reduziert die Projektkosten pro Unternehmen signifikant und fördert die Zusammenarbeit zwischen diesen.

Die Verbundprojekte werden bevorzugt bewertet und mit bis zu 60% des Projektvolumens gefördert.

2.4 Einzelprojekte für die Entwicklung von Produkten und Dienstleistungen

Projekte zwischen einem Unternehmen und einem Kompetenzzentrum werden mit maximal bis zu 50% des Projektvolumens gefördert.

2.5 Projekte für den Wissens- und Technologietransfer

Die Transferprojekte dienen zur Diffusion von Projektresultaten aus dem ETH-Bereich, den Universitäten sowie der Forschungsinstitute an die Fachhochschulen und/oder zu Gruppen von Unternehmen. Die Förderung von Transferprojekten kann bis zu 100% betragen, wobei die Unternehmen in der Regel den für sie spezifischen Teil der Transferkosten des Kompetenzzentrums übernehmen.

2.6 Vorbereitung zur Gründung von neuen Unternehmen

Diese Projekte können situationsbezogen in Zusammenarbeit mit dem Leitungsteam "TOP NANO 21" definiert werden. Die Begleitung und Förderung erfolgt nach den Regeln des KTI-Start-Up Leistungsbereiches und wird auch von diesem finanziert.

2.7 Strategische Projekte

Die strategischen Projekte (TOP DOWN) können vom Leitungsausschuss, dem Leitungsteam oder dem Innovationskomitee in Absprache mit der internationalen Expertengruppe in Auftrag gegeben werden. Die Förderung beträgt bis zu 100%.

Der Leitungsausschuss legt fallweise die Evaluationskriterien fest und bewilligt diese Projekte.

Strategische Projekte decken in der Regel neue Forschungsfelder ab, die in der Schweiz nicht oder nicht ausreichend bearbeitet werden, jedoch für die Zielerreichung von TOP NANO 21 von hoher Bedeutung sind.

2.8 Spezielle Projekte

Mit der strategischen Ausrichtung von TOP NANO 21 durch den ETH-Rat und deren konsequente Umsetzung werden Projekte ausserhalb der Forschungsfelder von TOP NANO 21 nach den ordentlichen Kriterien nicht gefördert.

Projekte von grosser Bedeutung sind z.B. für die Ausbildung (Doktoranden) oder zur Stärkung der Excellence der ETH und Universitäten. Die Bewilligung erfolgt durch den Leitungsausschuss.

3. Begleitmassnahmen

Der umfassende Ansatz der Förderung von TOP NANO 21 Projekten erfordert für bestimmte Fälle zur Unterstützung des Programms oder des Leitungsteams besondere Begleitmassnahmen.

Diese Begleitmassnahmen werden vom Leitungsteam in Form von Projekten oder Mandaten beim Leitungsausschuss beantragt.

4. Finanzierung von Doktoranden

Damit bei kurzen TOP NANO 21 Projekten auch Doktoranden finanziert werden können, kann zur Fertigstellung der Doktorarbeit eine zusätzliche Finanzierung erfolgen.

Das Leitungsteam von TOP NANO 21 kann nach der Durchführung eines Projektreviews eine solche Finanzierung freigeben. In jedem Fall darf die gesamte Dauer des Projektes und die Fertigstellung der Doktorarbeit 36 Monate nicht übersteigen.

Die Zusatzfinanzierung muss bereits im Projekt-Proposal vorgesehen sein.

5. Projekte mit ausländischen Wirtschaftspartnern

Führende ausländische Unternehmen mit ausreichender Qualifikation sind als Wirtschaftspartner zu TOP NANO 21 zugelassen.

Die Zulassung erfolgt durch den Leitungsausschuss. Diese Partner entrichten einen namhaften Cash-Beitrag an das Forschungsinstitut.

Der Innovationskomitee TOP NANO 21 soll Visionen erarbeiten und zu Innovationen anregen (Top-Down-Ansatz). Er setzt sich aus visionären Persönlichkeiten der Wirtschaft und der Wissenschaft zusammen und soll neue Perspektiven und Visionen für die Forschung, die Entwicklung von Technologien als auch für Anwendungen aufzeigen.

Mit den Machbarkeitsstudien des Innovationskomitees soll die Realisierbarkeit der Visionen und Ideen nachgewiesen werden.

Der Hauptgesuchsteller ist Vertragspartner der KTI und hat direkt gegenüber dieser die Verantwortung für das Projekt. Er muss ausreichende Kompetenz für die Durchführung des Projekts, ein starkes wissenschaftliches und/oder wirtschaftliches Interesse an einem erfolgreichen Abschluss des Projekts und an einer Umsetzung der Projektergebnisse gemäss den Zielen von TOP NANO 21 glaubhaft nachweisen.

Die Gesuchsteller können Forscher oder Persönlichkeiten des ETH-Bereiches, der Universitäten, der Forschungsinstitute, der Fachhochschulen, der Non-Profit-Forschungseinrichtungen oder der Unternehmen sein.

Die Beitragsgesuche haben auf dem Antragsformular der KTI zu erfolgen. Für Projektskizzen kann das vereinfachte Antragsformular verwendet werden.

Beide Formulare können entweder in elektronischer Form von der Website oder  vom Sekretariat des Leitungsteams "TOP NANO 21", Effingerstrasse 27, 3003 Bern, bezogen und an dieses eingereicht werden.

Bei der Projektskizze haben die Antragsteller zu begründen, warum und wo gerade der NANOMETER in ihrem Forschungsprojekt von Bedeutung ist. Zusätzlich muss jedes Projekt in den drei Dimensionen Grundlagenforschung (Erkenntnisse), Technologien und Anwendungen positioniert werden (Figur 1, Plattform) . Im weiteren sind mögliche Industriepartner zu identifizieren.

Machbarkeitsstudien werden in der Regel innerhalb von 6 Wochen entschieden. Die übrigen Projekte in der Regel innert 3 Monaten. Für Grundlagenprojekte mit komplexen Fragestellungen kann die Entscheidungsfindung bis zu 6 Monaten dauern.

Die Projekte werden von einer internationalen Expertengruppe evaluiert. Die folgenden Kriterien werden für die Evaluation situationsbezogen berücksichtigt:

• Übereinstimmung mit den Zielen von TOP NANO 21
• Für technologieorientierte Grundlagenprojekte: Wissenschaftliche Qualität, Relevanz für die Entwicklung von Neuen Technologien, Potenzial für die wirtschaftliche Nutzung (Anwendungen)
• Verbund- und Einzelprojekte: Technisch-wissenschaftliche Qualität, wirtschaftliche Relevanz, Rückkopplung auf die technologieorientierten Grundlagen, beziehungsweise deren Nutzung
• Originalität und Innovationspotenzial des Projekts
• Kompetenz des Projektleiters und der Forscher- und Entwicklungsgruppe
• Forschungs-, beziehungsweise Projektplan (Definition der Arbeitspakete, der Meilensteine und der Deliverables)
• Personelle und infrastrukturelle Voraussetzungen für die Durchführung des Projekts
• Bereits erbrachte projektbezogene Vorleistungen
• Realisierungsrisiko aufgrund des Projektplanes, der zur Verfügung stehenden Ressourcen, der gesetzten Meilensteine und des Zeitplanes
• Relevanz für die Schaffung eines neuen Industriezweiges "NANOMETER" in der Schweiz
• Regelung der Rechte am geistigen Eigentum der Projektresultate zwischen den Partnern

Mit der Projektbegleitung und den Reviews will das Leitungsteam "TOP NANO 21" sicherstellen, dass die Projektziele erreicht, die Verwendung der Fördermittel entsprechend dem Projektplan erfolgt und die Auflagen erfüllt werden. Auftretende Probleme sollen damit rechtzeitig erkannt und durch unterstützende Massnahmen gemeinsam beseitigt werden. Das Leitungsteam unterstützt die Projektpartner mit Rat und Tat. Es fördert die Zusammenarbeit zwischen den Kompetenzträgern, Kompetenzbereichen sowie den Kompetenznetzwerken und den Unternehmen.

TOP NANO 21 will keine neuen Strukturen schaffen. Über Kompetenzbereiche und Netzwerke sollen die entsprechenden Kompetenzträger verbunden werden.

Zusätzlich werden in den TOP NANO 21 Projektverträgen Auflagen in folgenden Punkten erfolgen:

• Verpflichtung des Informationsaustausches mit dem Leitungsteam "TOP NANO 21"
• Verpflichtung zur Durchführung von Projekt-Reviews mit dem Leitungsteam "TOP NANO 21" oder externen Experten
• Verpflichtung zur Präsentation der Projektergebnisse anlässlich der TOP NANO 21 Informationsveranstaltung (einmal jährlich)
• Erlaubnis zur Veröffentlichung von Projektergebnissen auf dem TOP NANO 21-WWW-Server, in der TOP NANO 21 Information und in Fachzeitschriften
  

Die TOP NANO 21 Projekte können je nach Projekttyp in zwei Stufen eingereicht werden. Dieses Vorgehen soll den Projektpartnern die Möglichkeit geben, bei grösseren Vorhaben - die nicht nur eine sorgfältige, sondern auch eine umfangreiche Vorbereitung erfordern - bereits zu einem frühen Zeitpunkt eine Förderung ihres Projekts grundsätzlich zu klären.

Für die TOP-NANO 21 Projekte sind zwei Aspekte besonders wichtig. Diesen ist für beide Stufen der Projektbeschreibung Rechnung zu tragen.

1.	Die ziel- und wirkungsorientierte Ausrichtung des Projekts, d.h. klare Zielsetzung und die Wirkung, welches das Projekt erzielen soll. Die Grundlagenprojekte fokussieren auf Entstehung von Neuen Technologien und deren wirtschaftlicher Nutzung, Technologieprojekten auf Anwendungen und Anwendungsprojekten auf marktfähige Produkte und/oder Dienstleistungen.
2.	Jedes Projekt ist im dreidimensionalen Raum (Figur 1, Plattform), bestehend aus Grundlagenforschung (Erkenntnisse), Technologien und den Anwendungen zu positionieren. Dieser Raum bildet den Rahmen, in dem die Themenvorschläge - immer in bezug auf den NANOMETER - einzuordnen sind. Die Auswirkung oder Beziehung zwischen den drei Dimensionen ist aufzuzeigen.

Das Eingabeverfahren ist in zwei Stufen gegliedert:

Stufe 1:
Projektskizzen (für Grundlagen- und umfangreiche Projekte sowie bei Unsicherheiten bezüglich der Einhaltung der Fördergrundsätze)

Stufe 2:
Umfassende, vollständige Projektanträge

Für beide Stufen können die Formulare von der TOP NANO 21 Webseite abgerufen werden.

1. Projektvorbereitung

Der Formulierung der Projektziele und der Projektplanung ist grosse Beachtung zu schenken. Die nachfolgende Tabelle zeigt die empfohlenen Angaben für die verschiedenen Projektarten.

Die nachfolgende Tabelle zeigt für die verschiedenen Projektarten die erforderlichen (rot) und die empfohlenen (dunkelgrau) Angaben.

2. Umfang und Dauer der TOP NANO 21 Projekte

Die nachfolgenden Ausführungen sind Richtwerte. Von diesen kann in speziellen Fällen situationsbezogen abgewichen werden

Projekt Typ	Volumen in CHF	Dauer	Anzahl Meilensteine	Anteil der Förderung	Dauer der Projekt- evaluation (formell 2 Wochen)
Machbarkeits- studien	< 100 000	< 6-12 Monate	1	bis 100 %	6 Wochen
Technologische Grundlagen- projekte	N. A.	< 36 Monate	2-4	100 %	3 Monate (grosse Projekte < 6 Monate)
Verbundprojekte für die Entwicklung von Produkten und Dienstleistungen	< 1 000 000	< 24 Monate	2-3	bis 60 %	3 Monate
Einzelprojekte für die Entwicklung von Produkten und Dienstleistungen	< 500 000	< 24 Monate	2-3	bis 50 %	3 Monate
Wissens- und Technologie- transferprojekte	< 75 000	< 6 Monate	1	bis 100 %	6 Wochen
Coaching Start-up's	KTI Start-up

(Stand Januar 2001)

Die Förderung konzentriert sich vor allem auf die Finanzierung von Löhnen und Gehältern.
Die aktuellen Richtwerte sind auf der TOP NANO 21 Webseite publiziert.

3. Gültigkeit der Programm-Information

Ergänzungen und Korrekturen entsprechend den Beschlüssen des Leitungsausschusses TOP NANO 21 werden auf der Website nachgetragen. Diese entspricht der jeweils gültigen Version.