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 Zahl der Demenzerkrankungen in Deutschland könnte bis 2060 deutlich ansteigen und das Versorgungssystem spürbar unter Druck setzen. Nach neuen Prognosen des Wissenschaftlichen Instituts der AOK (WIdO) dürfte die Zahl der Betroffenen bei weiter steigender Lebenserwartung von derzeit rund 1,3 Millionen auf bis zu 2,1 Millionen zunehmen. Grundlage der Berechnungen ist ein kleinräumiges Prognoseverfahren, das das Institut gemeinsam mit den Universitäten Trier, Rostock und Köln entwickelt hat.

Die Analyse reicht hinunter bis auf die Ebene von 400 Kreisen und kreisfreien Städten und macht deutliche regionale Unterschiede sichtbar. Bereits 2020 lag der Anteil der Demenzkranken zwischen 1,0 Prozent in Tübingen und 2,6 Prozent in der brandenburgischen Prignitz. Für das Jahr 2060 erwarten die Forscher eine Spanne von 1,7 Prozent Demenzkranken in München bis zu 6,2 Prozent im Landkreis Elbe-Elster in Brandenburg. Besonders betroffen sind damit vor allem ländliche Regionen im Osten, die überdurchschnittlich altern.

Parallel zur wachsenden Zahl von Demenzfällen schrumpft der Pool potenzieller Pflege- und Betreuungspersonen im Erwerbsalter. Laut Studie kamen im Jahr 2020 rechnerisch noch 38 Menschen im erwerbsfähigen Alter auf einen Demenzfall. Bis 2060 dürfte dieses Verhältnis auf 21 Erwerbspersonen pro Fall sinken. Damit würden deutlich mehr Erkrankte von einer deutlich kleineren Zahl potenziell Erwerbstätiger versorgt werden müssen – mit entsprechenden Konsequenzen für Pflegeinfrastruktur, Kommunen und Sozialversicherungen.

Die Autoren der Studie betonen zugleich, dass der prognostizierte Anstieg nicht zwangsläufig ist. Nach heutigem wissenschaftlichem Stand lassen sich Demenzrisiken durch Prävention spürbar senken. Eine konsequentere Behandlung von Bluthochdruck und Diabetes, der Verzicht auf Rauchen oder ein höheres Bildungsniveau könnten dazu beitragen, etwa die Hälfte der Neuerkrankungen zu vermeiden. In einem solchen Szenario würde sich die Zahl der Demenzfälle im Jahr 2060 nicht weiter erhöhen, sondern sich auf einem Niveau zwischen 1,3 und 1,5 Millionen stabilisieren. Die Spannbreite der Projektionen zeigt damit, wie stark der künftige Versorgungsdruck von heute eingeleiteten Präventionsstrategien abhängen dürfte.