NanoCare4.0 – An­wen­dungs­si­che­re Ma­te­ri­a­l­in­no­va­tio­nen

Wer wird ge­för­dert?

An­trags­be­rech­tigt sind Un­ter­neh­men der ge­werb­li­chen Wirt­schaft, die zum Zeit­punkt der Aus­zah­lung einer ge­währ­ten Zu­wen­dung eine Be­triebs­stät­te oder Nie­der­las­sung in Deutsch­land haben, Hoch­schu­len oder au­ßer­uni­ver­si­tä­re For­schungs­ein­rich­tun­gen.

For­schungs­ein­rich­tun­gen, die ge­mein­sam von Bund und/oder Län­dern grund­fi­nan­ziert wer­den, kann neben ihrer ins­ti­tu­tio­nel­len För­de­rung nur unter be­stimm­ten Vor­aus­set­zun­gen eine Pro­jekt­för­de­rung für ihre zu­sätz­li­chen pro­jekt­be­ding­ten Aus­ga­ben be­zie­hungs­wei­se Kos­ten be­wil­ligt wer­den.

Die Be­tei­li­gung von KMU ist aus­drück­lich er­wünscht. Es kommt die KMU-​Definition gemäß Emp­feh­lung 2003/361/EG der EU-​Kommission vom 6. Mai 2003 zur An­wen­dung. Wei­te­re In­for­ma­tio­nen siehe BMBF-​Merkblatt 0119 unter https://fo­er­der­por­tal.bund.de in der Ru­brik For­mu­lar­schrank. KMU kön­nen sich zur Klä­rung ihres Sta­tus bei der För­der­be­ra­tung des Bun­des per­sön­lich be­ra­ten las­sen.

Was wird ge­för­dert?

Ge­gen­stand der För­de­rung sind FuE-​Arbeiten im Rah­men von Ver­bund­pro­jek­ten, die For­schungs­ar­bei­ten zur Si­cher­heit von Ma­te­ria­li­en adres­sie­ren.

Ge­för­dert wer­den vor­zugs­wei­se in­dus­tri­el­le Ver­bund­pro­jek­te, die ein ar­beits­tei­li­ges und mul­ti­dis­zi­pli­nä­res Zu­sam­men­wir­ken von Un­ter­neh­men mit Hoch­schu­len und For­schungs­ein­rich­tun­gen er­for­dern. Ins­be­son­de­re sol­len bran­chen­über­grei­fen­de Ent­wick­lun­gen und Un­ter­su­chun­gen ver­folgt wer­den, um einen bes­se­ren Er­fah­rungs­aus­tausch bzw. Wis­sens­trans­fer zu er­rei­chen und Dop­pel­ent­wick­lun­gen zu ver­mei­den. Eine mög­lichst hohe Be­tei­li­gung von KMU an den Ver­bund­pro­jek­ten ist be­son­ders ge­wünscht. In­sti­tuts­ver­bün­de sind in Aus­nah­me­fäl­len zu­ge­las­sen und zu be­grün­den.

Das Ver­hal­ten neu­ar­ti­ger syn­the­ti­scher Na­no­ma­te­ria­li­en und in­no­va­ti­ver Ma­te­ria­li­en mit kri­ti­schen Mor­pho­lo­gien im nano- und mi­kro­s­ka­li­gen Be­reich, die Aus­wir­kun­gen auf die Si­cher­heit der Ma­te­ria­li­en be­züg­lich der mensch­li­chen Ge­sund­heit und der Um­welt haben, sol­len er­forscht wer­den. Bei­spie­le dafür sind in­ha­lier­ba­re fa­ser­för­mi­ge Ma­te­ria­li­en, fa­ser­ver­stärk­te Bau­stof­fe, neue bio­be­stän­di­ge Na­no­ma­te­ria­li­en, Gra­phe­ne oder Nano-​Cellulose, na­no­struk­tu­rier­te ­Ma­te­ria­li­en, Na­no­kom­po­si­te und Na­n­o­hy­brid­ma­te­ria­li­en.

Im Fokus der För­de­rung ste­hen die nach­fol­gend ge­nann­ten Schwer­punk­te:

A. Si­cher­heits­re­le­van­te Ef­fek­te und Na­no­ef­fek­te im Ge­samt­sys­tem

Si­cher­heits­re­le­van­te Ef­fek­te und Na­no­ef­fek­te für in­no­va­ti­ve Ma­te­ria­li­en, die im Ver­dacht ste­hen, umwelt-​ oder ge­sund­heits­schä­di­gen­de Wir­kung zu haben, sind um­fas­send in Bezug auf ihre human-​ und/oder öko­to­xi­ko­lo­gi­sche Wir­kung zu un­ter­su­chen. Dabei sind die spe­zi­fi­schen Ef­fek­te des Ge­samt­sys­tems der syn­the­ti­schen nano- und mi­kro­s­ka­li­gen Ma­te­ria­li­en ein­ge­bet­tet im na­tür­li­chen Hin­ter­grund zu be­trach­ten. Diese spe­zi­fi­schen Ef­fek­te um­fas­sen ins­be­son­de­re:

A1 Frei­set­zung und Trans­for­ma­ti­on

• Frei­set­zung und Wir­kung von Ma­te­ria­li­en mit kri­ti­schen Mor­pho­lo­gien oder na­no­ska­li­gen/(nano-)struk­tu­rier­ten Frag­men­ten mit to­xi­ko­lo­gi­schem Po­ten­zi­al, z. B. stei­fen und fa­ser­för­mi­gen Ma­te­ria­li­en oder fa­ser­för­mi­gen Bau­stof­fen;
• Er­for­schung von ku­mu­la­ti­ven Ex­po­si­tio­nen und Kom­bi­na­ti­ons­ef­fek­ten hin­sicht­lich des to­xi­ko­lo­gi­schen Po­ten­zi­als;
• Er­for­schung der Trans­for­ma­ti­on unter rea­lis­ti­schen Ex­po­si­ti­ons­be­din­gun­gen.

A2 To­xi­ko­lo­gi­sche Wir­kun­gen

• to­xi­ko­lo­gi­sches Ver­hal­ten von Na­no­ob­jek­ten, ins­be­son­de­re am Ende des Le­bens­zy­klus, z. B. Ent­sor­gung, Re­cy­cling und De­po­nie­rung;
• Wech­sel­wir­kun­gen zwi­schen Zel­len und Na­no­ma­te­ria­li­en in dy­na­mi­schen Sys­te­men, Lü­cken im grund­le­gen­den me­cha­nis­ti­schen Ver­ständ­nis (Art des Ef­fekts, Auf­nah­me und Ver­tei­lung) und der Bio­ki­ne­tik;
• Lang­zeit­ef­fek­te, Niedrig-​Dosis-Effekte;
• Er­for­schung des to­xi­ko­lo­gi­schen Po­ten­zi­als von neu­ar­ti­gen (Nano)ma­te­ria­li­en, z. B. Ver­tei­lung im Or­ga­nis­mus, Pro­zes­se der Trans­lo­ka­ti­on oder Ak­ku­mu­la­ti­on;
• „Green-​Design“-​Kriterien für die an­wen­dungs­si­che­re und um­welt­ver­träg­li­che Ge­stal­tung und Be­ar­bei­tung von Ma­te­ri­a­l­in­no­va­tio­nen, nach­hal­ti­ge Ge­stal­tung des Nanomaterial-​Lebenszyklus.

B. Vor­her­sa­ge und Mo­del­lie­rung von to­xi­ko­lo­gi­schen Wir­kun­gen

• Vor­her­sa­ge von öko- und hu­manto­xi­schen Wir­kun­gen nano- und mi­kro­s­ka­li­ger Ma­te­ria­li­en, ins­be­son­de­re An­sät­ze zur Ka­te­go­ri­sie­rung, Grup­pie­rung und Ana­lo­gie­kon­zep­te (read-​across) unter Ein­be­zie­hung von zer­ti­fi­zier­ten ­Re­fe­renz­ma­te­ria­li­en bzw. von ve­ri­fi­zier­ba­ren Dosis-​Wirkungs-Beziehungen;
• Ent­wick­lung von Mo­del­len, z. B. für die Über­tra­gung der Dosis-​Wirkungs-Beziehung von der Zelle auf den mensch­li­chen Or­ga­nis­mus zur Ver­mei­dung bzw. Re­du­zie­rung von Tier­ver­su­chen;
• Vor­her­sa­ge der um­ge­bungs­ab­hän­gi­gen Ma­te­ri­al­ei­gen­schaf­ten, z. B. Än­de­rung der Struk­tur, Re­ak­ti­vi­tät, Bio­per­sis­tenz nach der Auf­nah­me;
• orale Auf­nah­me von Na­no­ma­te­ria­li­en und Ent­wick­lung von fort­ge­schrit­te­nen Mo­del­len des Magen-​Darm-Trakts;
• Wei­ter­ent­wick­lung von Hy­po­the­sen und Mo­del­len zur Be­wer­tung von Ge­sund­heits­ri­si­ken, ins­be­son­de­re der Prin­zi­pi­en zur Fa­ser­kan­ze­ro­ge­ni­tät und deren Ve­ri­fi­zie­rung an Fall­bei­spie­len.

C. Wei­ter­ent­wick­lung von in­tel­li­gen­ten Test­stra­te­gien und quan­ti­ta­ti­ven Mess­me­tho­den

• na­no­spe­zi­fi­sche Mess­ver­fah­ren und -​strategien zur Cha­rak­te­ri­sie­rung und Be­wer­tung der Ri­si­ken von Ma­te­ri­a­l­in­no­va­ti­on, Wei­ter­ent­wick­lung von Prüf­me­tho­den zur Cha­rak­te­ri­sie­rung und Be­wer­tung der Frei­set­zung von nano­ska­li­gen Ma­te­ria­li­en in kom­ple­xen Sys­te­men (in bio­lo­gi­schen Pro­ben oder Um­welt­matri­ces), z. B. Mess­me­tho­den für frei­ge­setz­te Fa­sern, mo­bi­le To­xi­zi­täts­tests und Mess­me­tho­den für Bio­per­sis­tenz;
• Wei­ter­ent­wick­lung von to­xi­ko­lo­gi­schen Prüf­stra­te­gien, die mög­lichst un­ab­hän­gig von tier­ex­pe­ri­men­tel­len Un­ter­su­chun­gen sind, z. B. neue Me­tho­den zur Be­stim­mung der rea­len Dosis und zur Dif­fe­ren­zie­rung von na­tür­li­chen und syn­the­ti­schen Par­ti­keln in kom­ple­xen Me­di­en;
• Ent­wick­lung von Ver­fah­ren zum Scree­ning von Gesundheits-​ und Um­welt­wir­kun­gen in­no­va­ti­ver Ma­te­ria­li­en, z. B. Hoch­durch­satz­ver­fah­ren, neu­ar­ti­ge in vitro-​Testverfahren und 3D-​Zellkulturmodelle.

Im be­grün­de­ten Ein­zel­fall kann die Me­tho­den­ent­wick­lung für neue Prüf­richt­li­ni­en und/oder die An­pas­sung der OECD-​Prüfrichtlinien im Be­reich der Na­no­si­cher­heits­for­schung ge­för­dert wer­den. Eine an­ge­mes­se­ne In­dus­trie­be­tei­li­gung ist dabei Vor­aus­set­zung für eine För­de­rung. 

Wie wird ge­för­dert?

Die Zu­wen­dun­gen kön­nen im Wege der Pro­jekt­för­de­rung als nicht rück­zahl­ba­re Zu­schüs­se ge­währt wer­den.

Be­mes­sungs­grund­la­ge für Zu­wen­dun­gen an Un­ter­neh­men der ge­werb­li­chen Wirt­schaft sind die zu­wen­dungs­fä­hi­gen pro­jekt­be­zo­ge­nen Kos­ten, die in der Regel − je nach An­wen­dungs­nä­he des Vor­ha­bens − bis zu 50 Pro­zent an­teil­fi­nan­ziert wer­den kön­nen. Nach BMBF-​Grundsätzen wird eine an­ge­mes­se­ne Ei­gen­be­tei­li­gung − grund­sätz­lich min­des­tens 50 Pro­zent der ent­ste­hen­den zu­wen­dungs­fä­hi­gen Kos­ten − vor­aus­ge­setzt.

Be­mes­sungs­grund­la­ge für Hoch­schu­len, Forschungs-​ und Wis­sen­schafts­ein­rich­tun­gen und ver­gleich­ba­re In­sti­tu­tio­nen sind die zu­wen­dungs­fä­hi­gen pro­jekt­be­zo­ge­nen Aus­ga­ben (bei Helmholtz-​Zentren – HZ – und der Fraunhofer-​Gesellschaft − FhG − die zu­wen­dungs­fä­hi­gen pro­jekt­be­zo­ge­nen Kos­ten), die in­di­vi­du­ell bis zu 100 Pro­zent ge­för­dert wer­den kön­nen.

Bei For­schungs­vor­ha­ben an Hoch­schu­len wird zu­sätz­lich zu den zu­wen­dungs­fä­hi­gen Aus­ga­ben eine Pro­jekt­pau­scha­le in Höhe von 20 Pro­zent ge­währt.

Es wird er­war­tet, dass in Ver­bund­vor­ha­ben sich Un­ter­neh­men der ge­werb­li­chen Wirt­schaft ent­spre­chend ihrer Leis­tungs­fä­hig­keit an den Auf­wen­dun­gen der Hoch­schu­len und öf­fent­lich fi­nan­zier­ten For­schungs­ein­rich­tun­gen an­ge­mes­sen be­tei­li­gen.

Die Be­mes­sung der je­wei­li­gen För­der­quo­te muss die AGVO be­rück­sich­ti­gen. Die AGVO lässt nach Ar­ti­kel 25 Ab­satz 6 Buch­sta­be a für KMU dif­fe­ren­zier­te Bo­nus­re­ge­lun­gen zu, die ge­ge­be­nen­falls zu einer hö­he­ren För­der­quo­te füh­ren kön­nen. Es kommt hier­bei die KMU-​Definition der EU-​Kommission zur An­wen­dung.