Graphen: Stehen wir kurz vor einer Massenproduktion?

Graphen ist das dünnste Material der Welt. Es besteht aus bienenwabenförmig angeordneten Kohlenstoffatomen und ist so dünn, dass es nur zwei Dimensionen hat. Weltweit gibt es diverse Projekte, die Anwendungen für das Wundermaterial erforschen. Allerdings ist die Herstellung von Graphen immer noch relativ aufwendig. Forscher des Fraunhofer Instituts für System- und Innovationsforschung (ISI) haben sich mit der Frage auseinandergesetzt, wie es denn um die Möglichkeiten zur Massenherstellung des Materials bestellt ist.

Roadmap zu Graphen

Um diese Frage zu beantworten, haben die Forscher im Auftrag der EU-Forschungsinitative „Graphene Flagship“ über einen Zeitraum von drei Jahren den aktuellen wissenschaftlichen und technologischen Fortschritt in dem Bereich untersucht. Am Ende dieses Prozesses entstand eine Roadmap, die dieses Frühjahr veröffentlicht wurde.

„Graphen und verwandte Materialien schaffen Mehrwert in der gesamten Wertschöpfungskette, von der Verbesserung und Schaffung neuer Materialien bis hin zur Verbesserung einzelner Komponenten und schließlich der Endprodukte“, so Dr Henning Döscher vom Fraunhofer ISI.

Marktdurchdringung bis 2025

Vor etwa 15 Jahren war die Herstellung von Graphen noch wesentlich aufwendiger. Unter anderem den Fortschritten der Graphene-Flagship-Initiative sei es zu verdanken, dass hohe Mengen an Graphen inzwischen in einer hohen und zuverlässigen Qualität hergestellt werden können, so die Forscher. Allerdings bleibe es dennoch noch bis 2030 abzuwarten, ob Graphen sich wirklich als so disruptiv herausstellt wie etwa das Halbleitermaterial Silizium.

Anwendungen für Graphen gibt es auf dem Markt bereits – und das nicht einmal in niedriger Zahl. Das führte in den letzten Jahren dazu, dass sich die Nachfrage nach dem Material beinahe vervierfacht hat. Das Fraunhofer ISI erwartet daher, dass es auf Basis neuer Standards in der Herstellung bis 2025 zur Marktdurchdringung kommen wird.

Europa soll in Sachen Graphen führend bleiben

Die Vielfalt der möglichen Anwendungsgebiete macht es wichtig, mittelfristig über eine starke lokale Graphenindustrie zu verfügen. „Jetzt müssen wir dafür sorgen, dass Europa auf diesem Gebiet führend bleibt, um sicherzustellen, dass wir von

den wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Auswirkungen der Entwicklung solcher Innovationen profitieren“, so Döscher weiter. Insbesondere in der Elektronikbranche und der Biomedizin habe das Wundermaterial Graphen ein großes Potential.

Bisher seien die Anwendungen von Graphen, die es bereits als Nischenprodukt auf den Markt geschafft haben, noch relativ einfach. Das Material wird etwa für Schuhsohlen oder als Beschichtung verwendet. In Zukunft werden die Anwendungsgebiete jedoch breiter und auch komplexer werden. Graphen kann etwa in Solarzellen und medizinischen Sensoren, aber auch in alltäglichen Gebrauchsgegenständen eingesetzt werden.

via Fraunhofer ISI

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