Zuschussförderung von „Schlüsselkomponenten für Quantentechnologien – Photonik Forschung in Deutschland“

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert Schlüsselkomponenten für Quantentechnologien als vorbereitende Maßnahme zum Themenfeld der Quantentechnologien. Sie trägt dazu bei, die Grundlagen für die ­strategische Entwicklung des Themenfelds in Deutschland zu schaffen und das wissenschaftliche und wirtschaftliche Potential der Quantentechnologien zu erschließen.

1. Förderziel und Zuwendungszweck

Quantentechnologien sind Technologien, die auf der gezielten Ausnutzung von Quanteneffekten beruhen. Beispiele hierfür sind die Halbleitertechnologien, die Magnetresonanztomographie oder der Laser. Bei aktuellen Entwicklungen – der 2. Generation der Quantentechnologien – steht dezidiert der kontrollierte Quantenzustand einzelner oder gekoppelter Systeme im Vordergrund, d. h. seine gezielte Präparation, seine kohärente Kontrolle und nachfolgende Auslese. Dadurch ergeben sich Möglichkeiten für neue Anwendungen in der Informationsübertragung und -verarbeitung, höchstpräzise und -sensible Meß- und Abbildungsverfahren oder auch die Überwindung heutiger Beschränkungen bei der Simulation komplexer Systeme.

Im Themenfeld der Quantentechnologien hat das BMBF einen Strategieprozeß der Fach-Community initiiert, welcher die Bedeutung des Themenfelds für den Wirtschafts- und Wissenschaftsstandort Deutschland herausgearbeitet und betont hat. Dies erfolgte in Harmonie mit zeitgleichen Bewertungen des Themenfelds im europäischen und internationalen Umfeld. Mit der vorliegenden Fördermaßnahme setzt das BMBF erste Erkenntnisse aus diesen Prozessen um.

Da die neuen Quantenphänomene teils sehr empfindlich auf selbst sehr schwache äußere Störungen reagieren und daher meist sehr kurzlebig sind, ist zu deren technischer Nutzbarmachung ein beträchtlicher apparativer Aufwand erforderlich. Im Regelfall sind die erforderlichen Geräte groß und teuer. Es sollen daher in enger Zusammenarbeit zwischen den Herstellern der Geräte und den Forschern in den Labors neue Gerätegenerationen entwickelt werden, die gezielt für den Einsatz in den Quantentechnologien entworfen oder substantiell modifiziert wurden und die insbesondere aufgrund ihrer Systemstabilität und Kosteneffizienz die Aussichten auf eine erfolgreiche wirtschaftliche Nutzung neuer Quanteneffekte erheblich verbessern.

Eine wesentliche Zielstellung liegt unter anderem darin, einheimische Unternehmen dazu zu befähigen, sich zu weltweit führenden Lieferanten für entsprechende FuE1-Ausrüstungen zu entwickeln. Die beteiligten Forschungsinstitute dienen im Projekt gleichermaßen als Partner für die Technologieforschung, wie auch als Evaluator für die Anwendbarkeit der neu entwickelten Geräte.

Die Bekanntmachung „Schlüsselkomponenten für Quantentechnologien“ verfolgt das Ziel, Unternehmen in Deutschland dazu zu befähigen, die vorhandenen hervorragenden Kompetenzen weiter auszubauen und sich eine führende Stellung auf dem Weltmarkt zu erarbeiten.

Das BMBF will mit der Fördermaßnahme kooperative, vorwettbewerbliche Verbundprojekte unterstützen, die zu völlig neuen oder wesentlich verbesserten technischen Lösungen im Bereich der Schlüsselkomponenten für Quantentechnologien der zweiten Generation führen.

Die Fördermaßnahme ist Bestandteil des Förderprogramms „Photonik Forschung Deutschland“ und damit Teil der Hightech-Strategie der Bundesregierung. Sie zielt auf Innovation und Wachstum in Deutschland. Die inländische Verwertung der Projektergebnisse hat daher besondere Bedeutung.

Da Innovations- und Beschäftigungsimpulse gerade auch von Unternehmensgründungen ausgehen, sind solche Gründungen im Anschluß an die Projektförderung des BMBF erwünscht. Der Hightech-Gründerfonds der Bundesregierung bietet hierzu Unterstützung an. Die nachfolgende Aufzählung ist nicht vollständig und nur beispielhaft zu verstehen:

2. Gegenstand der Förderung

Die Fördermaßnahme adressiert die F&E von Geräten, Komponenten und Prozessen für die Quantentechnologien. Ziel aller Projekte soll es sein, sowohl optimale gerätetechnische Voraussetzungen für künftige Forschungsprojekte zu Quantentechnologien zu schaffen, als auch am Standort Deutschland eine vollständige Wertschöpfungskette für die Herstellung entsprechender Anlagen und Geräte zu etablieren.

Mögliche Projekte könnten in nachfolgenden Bereichen liegen. Zu beachten ist, dass nachfolgende Aufzählung ausschließlich im Kontext einer Entwicklung oder substantiellen Modifikation der genannten Technologien für die Verwendung mit den neuen Quantentechnologien zu verstehen ist:

v Epitaxie und Prozeßierung von supraleitenden Schichten, Verbindungshalbleitern oder Diamant für quantentechnologische Anwendungen
v topologische Materialien für das Quantencomputing, insbesondere in Kombination mit Supraleitern
v effiziente Systeme und Verfahren zur Fixierung, Positionierung und Implantierung einzelner Atome, Ionen oder ­Moleküle, sowie zur Herstellung von Quantenpunkten
v Quellen- und Detektortechnologie (Einzelphotonen, verschränkte Photonen, hochkohärent, hochinkohärent, superbreitbandig, neue Spektralbereiche, insbesondere für die effiziente Wechselwirkung mit Atomen)
v Lichtquellen mit Kohärenz / Linienbreite deutlich besser als 1 MHz, absolute Stabilitäten von Frequenzen im Bereich besser als 10–10, Laser-Weißlichtquellen
v Laserdioden für quantentechnologisch relevante Wellenlängenbereiche
v Meßtechnik (für Wellenfronten, phasensensitiv, höchste Quanteneffizienz, Frequenzkämme)
v Datenverarbeitungs- und Vorverarbeitungselektronik (hohe Zeitauflösung, geringe Totzeiten, Datendurchsatz-optimiert, parallelisiert) einschließlich Software
v Systeme und Komponenten für den langwelligen Spektralbereich vom Infrarot bis in den Mikrowellenbereich, einschließlich Steuerungs- und Auswerteelektronik
v optische Frequenzsynthesizer (phasenkontrolliertes Licht, variable Bandbreite, auch Frequenzkämme)
v Frequenzkonverter für Quantenlicht, auch für den Mikrowellen-Spektralbereich
v High-end Beschichtungstechnik (High-Finesse Kavitäten, Kristall- und Chirp-Spiegel, Super-Breitband, rauscharm)
v optische Präzisionsaufbau- und Verbindungstechnik, Hybridmikroaufbauten, integrierte Lösungen, Baukasten­techniken, Justierstrategien
v miniaturisierte Spektroskopie-Aufbauten, kleine ultrastabile Referenz-Cavities, whispering gallery mode-Koppler
v miniaturisierte UHV-Zellen
v kompakte Kryokühler und Magnetkryokühler

Charakteristisch für alle Vorhaben soll sein, dass in Kooperation zwischen mindestens einem Forschungsinstitut und mindestens einem Unternehmen eine Geräte- bzw. Prozeßentwicklung gezielt für die Anwendung in den neuen Quantentechnologien durchgeführt wird. Dazu ist es erforderlich, dass zumindest das an der Kooperation beteiligte Forschungsinstitut bereits über umfangreiche Erfahrungen auf dem Gebiet der Quantentechnologien verfügt. Größere Konsortien sind möglich, sollen sich jedoch immer auf eine konkrete gerätetechnische Zielsetzung ausrichten. Die Bündelung verschiedener Geräte- oder prozeßtechnischer Aufgabenstellungen in einem Konsortium ist nur dann zulässig, wenn dies aus sachlichen Gründen geboten ist.

3. Zuwendungsempfänger

Antragsberechtigt sind Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft, die zum Zeitpunkt der Auszahlung einer gewährten Zuwendung eine Betriebsstätte oder Niederlassung in Deutschland haben, Hochschulen und außeruniversitäre ­Forschungseinrichtungen. Forschungseinrichtungen, die 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 kleiner und mittlerer Unternehmen ist ausdrücklich erwünscht und führt bei der Projektbegutachtung zur Aufwertung.

4. Zuwendungsvoraussetzungen

Voraussetzung für die Förderung ist das Zusammenwirken mehrerer unabhängiger Partner zur Lösung gemeinsamer F&E-Aufgaben (Verbundprojekte). Eine Förderung von Einzelvorhaben ist nicht beabsichtigt.

Die Vorhaben sollten entlang der Wertschöpfungskette strukturiert sein, dementsprechend sollen alle Partner einbezogen werden, die für eine Verwertung der Projektergebnisse erforderlich sind.

Die Partner eines Verbundprojekts regeln ihre Zusammenarbeit in einer schriftlichen Kooperationsvereinbarung. Vor der Förderentscheidung über ein Verbundprojekt muß eine grundsätzliche Übereinkunft über bestimmte vom BMBF vorgegebene Kriterien nachgewiesen werden.

5. Art und Umfang, Höhe der Zuwendung

Zuwendungen werden im Wege der Projektförderung als nicht rückzahlbare Zuschüsse gewährt. 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 % anteilfinanziert werden können. Nach BMBF-Grundsätzen wird eine angemessene Eigenbeteiligung – grundsätzlich mindestens 50 % der entstehenden zuwendungsfähigen Kosten – vorausgesetzt.

Bemessungsgrundlage für Hochschulen, Forschungs- und Wissenschaftseinrichtungen und vergleichbare Institutionen sind die zuwendungsfähigen projektbezogenen Ausgaben (bei Helmholtz-Zentren und der Fraunhofer-Gesellschaft die zuwendungsfähigen projektbezogenen Kosten), die individuell bis zu 100 % gefördert werden können. Bei Forschungsvorhaben an Hochschulen oder Hochschulkliniken wird zusätzlich zu den zuwendungsfähigen Ausgaben eine Projektpauschale in Höhe von 20 % gewährt.

Deilmann Business Consulting ist langjährig auf die Fördermittelberatung von KMU spezialisiert. Wir haben bereits zahlreiche Projekte mit Finanzierungsförderungen und Zuschüssen erfolgreich begleitet. Durch unsere bundesweit sehr gute Vernetzung mit den Förderinstitutionen und unsere Erfahrung in den Beantragungsprozessen zeichnen wir uns durch eine professionelle Analyse, eine ausgefeilte Konzeption und eine erfolgreiche Antragstellung in der Förderberatung aus.