Eine Grundvoraussetzung für die internationale Wettbewerbsfähigkeit des Wirtschaftsstandortes Deutschland ist die Erforschung und Entwicklung innovativer Produkte und Produktionsverfahren. Als Schlüsseltechnologie leistet die Photonik hierzu einen bedeutenden Beitrag.

Mikrooptische Bauelemente sind das funktionskritische Element einer Vielzahl technischer Systeme. Von der Telekommunikation über die Consumerelektronik bis zur Anlagensteuerung stellt die Möglichkeit, ein optisches System zu miniaturisieren, die notwendige Bedingung für die Realisierung innovativer Produkte dar.

Deutsche Unternehmen partizipieren auf vielfältige Weise und überaus erfolgreich am Weltmarkt für mikrooptische Systeme, sowohl als OEM-Lieferant für Massenprodukte, als auch im mittleren Stückzahl-Bereich oder für Speziallösungen. Für den sich abzeichnenden Wandel hin zur mikrooptischen Integration befinden sich die deutschen Unternehmen in einer sehr guten Ausgangsposition.

Im Zusammenwirken zwischen Industrie und Forschungsinstituten besteht jetzt die Chance, sich durch Bündelung des am Standort vorhandenen exzellenten Wissens für den stark an Bedeutung gewinnenden Weltmarkt integrierter mikrooptischer Systeme zu positionieren.

Das BMBF will mit dieser Fördermaßnahme Unternehmen bei der Erforschung und Entwicklung neuer integrierter mikrooptischer Systeme mit hohem Anwendungs- und Marktpotenzial unterstützen. Die Fördermaßnahme ist Bestandteil der Hightech-Strategie 2020 der Bundesregierung. Sie setzt ein wichtiges Ergebnis des Agendaprozesses zur Photonik und des Programms „Photonik Forschung Deutschland“ um. Die Fördermaßnahme zielt auf Innovation und Wachstum in Deutschland, daher kommt der Verwertung der Projektergebnisse in Deutschland eine besondere Bedeutung zu. Förderfähig sind grundlegende, anwendungsorientierte Forschungsarbeiten des vorwettbewerblichen Bereichs, die durch ein hohes wissenschaftlich-technisches Risiko gekennzeichnet sind.

1. Zuwendungszweck, Rechtsgrundlage

1.1 Zuwendungszweck

Der heutige Stand optischer Miniaturisierung befindet sich in einer Umbruchphase. Derzeit werden optische Systeme noch vielfach aus Einzelkomponenten diskret aufgebaut. Die entsprechenden Herstellungsverfahren erfordern einen vergleichsweise hohen zeitlichen und personellen Aufwand. Die Komponenten müssen aufwändig positioniert und mit hoher Genauigkeit justiert werden, was wiederum hohe Herstellungskosten zur Folge hat. Soweit es sich um Massenprodukte handelt, führt dies dazu, dass deren Montage zu einem großen Teil in Billiglohnländern durchgeführt wird.

Unterschiedliche Konzepte integrierter photonischer Systemlösungen sind momentan bereits Gegenstand von Forschung und Entwicklung sowohl in Unternehmen als auch an öffentlichen Forschungseinrichtungen. Diese Arbeiten haben eine Vereinfachung und Parallelisierung der Herstellung bei gleichzeitiger Leistungssteigerung mikrooptischer Systeme zum Gegenstand, mit dem Ziel einer weitgehenden Integration mikrooptischer Bauelemente, vergleichbar etwa der Entwicklung der Mikroelektronik in den 1970er Jahren. Erste integrierte photonische Schaltkreise sind bereits kommerziell erhältlich.

Jedoch stellt sich im Vergleich zur Mikroelektronik die Situation der Mikrooptik deutlich komplexer dar. Während in der Elektronik mit dem Silizium eine Materialplattform zur Verfügung steht, die es erlaubt, alle notwendigen Funktionen eines elektronischen Schaltkreises mit nur einem Material, dem Silizium, zu realisieren, konkurrieren in der Optik nach wie vor unterschiedliche Materialien mit jeweils unterschiedlichen Vor- und Nachteilen miteinander. Insbesondere steht bis heute kein vergleichbar kostengünstiges Material zur Verfügung, das für die monolithische Integration einer großen Anzahl optischer Systeme für jeweils ganz unterschiedliche Anwendungen verwendbar wäre.

Ein kommerziell erhältlicher, monolithisch integrierter photonischer Schaltkreis wurde bislang einzig auf Basis des Verbindungshalbleiters Indiumphosphid realisiert. Dieses Material erlaubt die Herstellung sowohl passiver als auch aktiver optischer Bauelemente für den Spektralbereich zwischen 1,3 und 1,6 µm, weshalb es für Anwendungen im Bereich der optischen Telekommunikation prädestiniert ist. Für andere Wellenlängen bzw. Anwendungen existieren geeignete monolithisch integrierte Lösungen bislang nicht. Es werden daher derzeit vor allem verschiedene Varianten so genannter hybrider Integration untersucht. Hierbei werden unterschiedliche Materialsysteme in einen Prozess integriert, der ein durchgängiges Packaging sowohl aktiver, als auch passiver Bauelemente erlaubt und die Herstellung weitestmöglich parallelisiert. Die hybride Integration ist mit jeweils unterschiedlichen Materialsystemen für eine Vielzahl von Anwendungen nutzbar und derzeit die aussichtsreichste Technologie im Hinblick auf die Steigerung der Performanz und Kosteneffizienz mikrooptischer Systeme.

Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft sollen, auch in Zusammenarbeit mit Forschungseinrichtungen bei der Erforschung und Entwicklung neuer hybrid oder monolithisch integrierter mikrooptischer Systeme, sowie der Verfahren zu deren Herstellung unterstützt werden. Da Innovations- und Beschäftigungsimpulse gerade auch von Unternehmensgründungen ausgehen, sind solche Gründungen während der oder im Anschluss an die Projektförderung des BMBF erwünscht. Unterstützung bietet hier der High-Tech-Gründerfonds der Bundesregierung. Weitere Informationen finden sich unter http://www.high-tech-gruenderfonds.de .

1.2 Rechtsgrundlage

Vorhaben können nach Maßgabe dieser Richtlinien, der BMBF-Standardrichtlinien für Zuwendungen auf Ausgaben- bzw. Kostenbasis und der Verwaltungsvorschriften zu §§ 23, 44 Bundeshaushaltsordnung (BHO) durch Zuwendungen gefördert werden. Ein Rechtsanspruch auf Gewährung einer Zuwendung besteht nicht. Der Zuwendungsgeber entscheidet auf Grund seines pflichtgemäßen Ermessens im Rahmen der verfügbaren Haushaltsmittel.

2 Gegenstand der Förderung

Im Rahmen der zu fördernden Projekte sollen Arbeiten zur Erforschung und Entwicklung integrierter mikrooptischer Komponenten und Systeme sowie deren Herstellungstechnologien einschließlich der Aufbau- und Verbindungstechnik durchgeführt werden. Förderfähig sind richtungweisende, anwendungsorientierte Forschungsarbeiten des vorwettbewerblichen Bereichs, die durch ein hohes wissenschaftlich-technisches Risiko gekennzeichnet sind. Alle Arbeiten sollen auf konkrete Anwendungen ausgerichtet sein und in einen Systemdemonstrator münden. Die Projektstruktur bzw. die Zusammensetzung der Verbünde sollen zielgerichtet auf die Erschließung neuer Marktpotenziale für die integrierte Mikrophotonik ausgerichtet sein. Daher ist anzustreben, möglichst alle relevanten Teile der Wertschöpfungskette über geeignete Partner in das Konsortium einzubeziehen.

Der jeweiligen Problemstellung entsprechend kann dabei der Schwerpunkt eines Projekts auf ganz unterschiedliche Aspekte mikrooptischer Integration gelegt werden. Je nach Anwendung kann die Integration in der dritten Dimension oder planar als integrierter photonischer Schaltkreis erfolgen. Hinsichtlich der Materialplattformen, auf denen eine Integration optischer und optoelektronischer Funktionen erfolgen kann, können folgende drei Varianten Gegenstand der F&E-Arbeiten sein:

2.1 Hybride Integration

d.h. Kombination unterschiedlicher Materialien, wie zum Beispiel Polymer, Glas oder Silizium für die passiven Komponenten und III/V-Halbleiter für die aktiven Bauelemente. Die Forschungsarbeiten sollen wesentliche Fortschritte in einem oder mehreren der folgenden Bereiche erarbeiten:

• Entwicklung neuer Verfahren für die kostengünstige Herstellung integrierter optischer Mikro- und Nanostrukturen
• Integration neuer optischer Funktionalitäten bspw. auf Basis photonischer Bandlückenmaterialien, plasmonischer Strukturen oder diffraktiver Elemente
• Integration und Fusion elektronischer mit optischen und optoelektronischen Funktionen bspw. zur Signalverarbeitung
• Automatisierte Justageverfahren zur Sicherstellung der erforderlichen Präzision der Schnittstellen zwischen den Materialsystemen
• Einheitliches Packaging unter Berücksichtigung der verschiedenen Materialeigenschaften wie bspw. unterschiedlicher thermischer Ausdehnung
• 3D-Wafer-Level Integration
• Wafer-Level Packaging
• Systeme mit On-Chip-Parallelisierung

Die vorstehende Aufzählung ist beispielhaft und nicht als vollständig anzusehen. Der Anwendungsbereich des Projekts kann frei gewählt werden; von der Consumerelektronik über Mobilität, IuK, Anlagentechnik, (Laser-) Fertigungstechnik bis zur Medizintechnik sind vielfältige Nutzungsmöglichkeiten für hybrid integrierte Mikrooptiken denkbar.

2.2 Monolithische Integration

d.h. die Fertigung eines kompletten integrierten photonischen Schaltkreises mit allen erforderlichen aktiven und passiven Komponenten auf Basis nur eines Materials. Projekte zur monolithischen Integration sollen den genuinen Vorteil der Technologie in Konkurrenz zu hybriden oder diskret aufgebauten Systemen für konkrete Anwendungen nutzen und jenseits des bloßen Machbarkeitsnachweises auf die mittelfristige Realisierung von Produkten mit signifikant überlegenem Kosten/Nutzen-Verhältnis abzielen.

2.3 Silizium-basierte Heterointegration

d.h. aktive optoelektronische Bauelemente der III/V-Materialgruppe mit einer Silizium-Plattform. Dies erlaubt die Verwendung des umfangreichen Instrumentariums der Silizium-Technologien für die Realisierung mikro- und nanophotonischer integrierter Schaltkreise. Arbeiten zur Silizium-Heterointegration sollen vorwiegend solche Anwendungen erforschen, die bereits heute auf der Silizium-Technologie aufbauen oder an diese angelehnt sind. Der Nutzen einer mikrophotonischen Silizium-Integration muss für die jeweilige Anwendung auch in ökonomischer Hinsicht evident sein. In erster Linie zu nennen sind hier optische Interconnects für die Informationsverarbeitung der nächsten Generation.

3. Zuwendungsempfänger

Die Förderung zielt ab auf FuE-Verbundprojekte, die von Unternehmen initiiert und koordiniert werden. Die Vorhaben sollen entlang der Wertschöpfungskette strukturiert sein. Antragsberechtigt sind Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft (mit Sitz und überwiegender Ergebnisverwertung in Deutschland), Hochschulen und außeruniversitäre Forschungseinrichtungen. Forschungseinrichtungen, die gemeinsam von Bund und Ländern grundfinanziert werden, kann nur unter bestimmten Voraussetzungen eine Projektförderung bewilligt werden. Eine Förderung von Einzelvorhaben sowie von Verbundvorhaben allein zwischen wissenschaftlichen Partnern ist nicht beabsichtigt. Die Beteiligung kleiner und mittlerer Unternehmen ist ausdrücklich erwünscht und wird bei der Projektbegutachtung berücksichtigt.

4. Zuwendungsvoraussetzungen

Die Partner eines Verbundprojekts haben ihre Zusammenarbeit in einer Kooperationsvereinbarung zu regeln. Einzelheiten können einem Merkblatt des BMBF, Vordruck 0110¹, entnommen werden. In der Kooperationsvereinbarung ist eine Klausel vorzusehen, nach der Unternehmen für die Nutzung der FuE-Ergebnisse von Forschungseinrichtungen ein marktübliches Entgelt zahlen. Für jedes Verbundprojekt ist ein Koordinator zu bestellen, der in der Regel von einem industriellen Partner zu stellen ist.

Antragsteller sollen sich, auch im eigenen Interesse, mit dem EU-Forschungsrahmenprogramm vertraut machen und prüfen, ob das beabsichtigte Vorhaben spezifische europäische Komponenten aufweist und damit eine ausschließliche oder ergänzende EU-Förderung möglich ist. Das Ergebnis dieser Prüfung soll im Antrag auf nationale Fördermittel kurz dargestellt werden.

5. Art und Umfang, Höhe der Zuwendung

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% anteilfinanziert werden können. Nach BMBF-Grundsätzen wird eine angemessene Eigenbeteiligung - grundsätzlich mindestens 50% der entstehenden zuwendungsfähigen Kosten - vorausgesetzt. Die Bemessung der jeweiligen Förderquote muss den Gemeinschaftsrahmen der EU-Kommission für staatliche Beihilfen für Forschung, Entwicklung und Innovation (FuEuI-Beihilfen) berücksichtigen. Dieser Gemeinschaftsrahmen lässt für Kleine und Mittlere Unternehmen (KMU) eine differenzierte Bonusregelung zu, die ggf. zu einer höheren Förderquote führen kann. Es kommt die KMU-Definition gemäß Empfehlung der EU-Kommission vom 06.05.2003 zur Anwendung².

Bemessungsgrundlage für Hochschulen, Forschungs- und Wissenschaftseinrichtungen und vergleichbare Institutionen sind die zuwendungsfähigen projektbezogenen Ausgaben (bei Helmholtz-Zentren und der Fraunhofer-Gesellschaft - FhG - die zuwendungsfähigen projektbezogenen Kosten), die unter bestimmten Voraussetzungen bis zu 100% gefördert werden können.

Es wird erwartet, dass sich Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft entsprechend ihrer Leistungsfähigkeit an den Aufwendungen der Hochschulen und öffentlich finanzierten Forschungseinrichtungen angemessen beteiligen, sofern solche als Verbundpartner mitwirken.

6. Sonstige Zuwendungsbestimmungen

Bestandteil eines Zuwendungsbescheides auf Kostenbasis werden grundsätzlich die Nebenbestimmungen für Zuwendungen auf Kostenbasis des BMBF an Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft für FuE-Vorhaben (NKBF98).

Bestandteil eines Zuwendungsbescheides auf Ausgabenbasis werden die Allgemeinen Nebenbestimmungen für Zuwendungen zur Projektförderung (ANBest-P) und die Besonderen Nebenbestimmungen für Zuwendungen des BMBF zur Projektförderung auf Ausgabenbasis (BNBest-BMBF98).

Die eingereichten Projektvorschläge stehen untereinander im Wettbewerb.

7. Verfahren

7.1 Einschaltung eines Projektträgers und Anforderung von Unterlagen

Mit der Abwicklung der Fördermaßnahme hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung den nachfolgenden Projektträger beauftragt:

VDI Technologiezentrum GmbH
- Projektträger Optische Technologien -
VDI-Platz 1
40468 Düsseldorf

Ansprechpartner ist:
Dr. Martin Böltau
Tel.: 02 11 / 62 14 - 465
Fax: 02 11 / 62 14 - 159
E-Mail: boeltau@vdi.de

Das VDI Technologiezentrum ist außerdem Ansprechpartner für alle Fragen zur Abwicklung der Bekanntmachung.

Vordrucke für Förderanträge, Richtlinien, Merkblätter, Hinweise und Nebenbestimmungen können unter der Internetadresse https://foerderportal.bund.de/easy/easy_index.php?auswahl=easy_formulare&formularschrank=bmbf abgerufen oder unmittelbar beim Projektträger angefordert werden.

Zur Erstellung von förmlichen Förderanträgen (s. unter Nr. 7.2.2) wird die Nutzung des elektronischen Antragssystems "easy" dringend empfohlen: https://foerderportal.bund.de/easyonline .

7.2 Förderverfahren

Das Förderverfahren ist zweistufig.

7.2.1 Vorlage und Auswahl von Projektskizzen

In der ersten Stufe sind zunächst dem Projektträger bis spätestens 30.11.2011 Projektskizzen vorzulegen. Die Vorlagefrist gilt nicht als Ausschlussfrist. Verspätet eingehende Projektskizzen können aber möglicherweise nicht mehr berücksichtigt werden. Die Verbundpartner reichen, vertreten durch den Koordinator, eine gemeinsame, begutachtungsfähige Projektskizze im Umfang von maximal 15 DIN A4-Seiten (inkl. Anlagen, Schriftgrad 12) beim Projektträger ein. Eine kommentierte Mustergliederung zur Erstellung der Skizzen finden Sie unter www.optischetechnologien.de/skizzen/ . Die Projektskizze muss eine Darstellung mit folgender Gliederung enthalten:

Deckblatt mit Angaben zum Verbundkoordinator

Tabelle „Adressen und Ansprechpartner der Verbundpartner“
Tabelle „Überschlägige Abschätzung von Gesamtkosten und Förderbedarf, einzeln nach Verbundpartner“

0 Zusammenfassung des Projektvorschlags

(maximal eine Seite: Ziele, Lösungsweg, Verwertung der Ergebnisse)

1 Ziele

• Motivation und Gesamtziel des Verbunds
• Wissenschaftliche und technische Arbeitsziele des Verbunds, angestrebte Innovationen

2 Aktueller Stand von Wissenschaft und Technik

• Stand von Wissenschaft und Technik
• Neuheit und Attraktivität des Lösungsansatzes
• Bestehende Schutzrechte (eigene und Dritter)
• Bisherige Arbeiten der Verbundpartner, Vorstellung des Konsortiums, Rolle der Partner im Verbund

3 Arbeitsplan

• Ausführliche Beschreibung der Arbeiten der Verbundpartner (ggf. inkl. Unterauftragnehmer), einschließlich aller projektrelevanten wissenschaftlichen und technischen Problemstellungen sowie der Lösungsansätze.
• Netzplan: Arbeitspakete, Übergabepunkte, Meilensteine und Verwertungsentscheidungen, aufgetragen über der Zeit

4 Verwertungsplan

Wissenschaftliche, technische und wirtschaftliche Ergebnisverwertung durch die beteiligten Partner, Investitionsentscheidungen

5 Notwendigkeit der Förderung

Warum kann das Vorhaben von den Verbundpartnern ohne öffentliche Förderung nicht durchgeführt werden?

Es steht den Antragstellern frei, weitere Punkte anzufügen, die ihrer Auffassung nach für eine Beurteilung ihres Vorschlages von Bedeutung sind. Eine förmliche Kooperationsvereinbarung ist für die erste Phase (Projektskizze) noch nicht erforderlich, jedoch sollten die Partner die Voraussetzungen dafür schaffen, bei Aufforderung zur förmlichen Antragstellung (2. Phase, s. unten) eine förmliche Kooperationsvereinbarung zeitnah zum Projektbeginn (s. Ziffer 4) treffen zu können. Verbundpartner, deren Vorhaben von Industriepartnern mitfinanziert werden, müssen die Höhe der vorgesehenen Drittmittel angeben.

Die eingegangenen Projektskizzen werden nach folgenden Kriterien bewertet:

• Fachlicher Bezug zur Förderbekanntmachung
• Risiken und Innovationshöhe des wissenschaftlich-technischen Konzeptes
• Technische, wirtschaftliche und gesellschaftliche Bedeutung
• Qualität des Projektkonsortiums, Abdeckung der Wertschöpfungskette
• Qualität und Belastbarkeit des Verwertungskonzepts
• Einbeziehung von KMU

Das BMBF und der Projektträger behalten sich vor, sich bei der Bewertung der vorgelegten Projektskizzen durch eine unabhängige Expertenrunde beraten zu lassen. Auf der Grundlage der Bewertung werden die für eine Förderung vorgesehenen Verbundprojekte ausgewählt. Das Ergebnis der Auswahlrunde wird dem Verbundkoordinator durch den Projektträger mitgeteilt. Die Partner eines Verbundprojekts werden über den Koordinator informiert.

Aus der Vorlage einer Projektskizze kann kein Rechtsanspruch auf eine Förderung abgeleitet werden. Der Antragsteller hat keinen Rechtsanspruch auf die Rückgabe einer eingereichten Projektskizze.

7.2.2 Vorlage förmlicher Förderanträge und Entscheidungsverfahren

In der zweiten Verfahrensstufe werden die Interessenten bei positiv bewerteter Projektskizze aufgefordert, in Abstimmung mit dem vorgesehenen Verbundkoordinator einen förmlichen Förderantrag vorzulegen, über den nach abschließender Prüfung entschieden wird.

Für die Bewilligung, Auszahlung und Abrechnung der Zuwendung sowie für den Nachweis und die Prüfung der Verwendung und die ggf. erforderliche Aufhebung des Zuwendungsbescheids und die Rückforderung der gewährten Zuwendung gelten die Verwaltungsvorschriften zu § 44 BHO sowie §§ 48 bis 49a Verwaltungsverfahrensgesetz (VwVfG), soweit nicht in diesen Förderrichtlinien Abweichungen zugelassen sind.

7.3 Besondere Hinweise für Fachhochschulen

Sind Fachhochschulen im Rahmen dieses Auswahlverfahrens in den Verbundprojekten erfolgreich, besteht für sie die Möglichkeit einer zusätzlichen Förderung. Hierfür kann ein Antrag für ein weiteres Forschungsprojekt in der BMBF-Förderlinie „Forschungsprofil in den Neuen Technologien“ (ProfilNT) gestellt werden. Der zweite separate Förderantrag muss mit dem Projektthema des Verbundprojekts in Zusammenhang stehen jedoch weitergehende oder neue FuE-Fragestellungen betreffen. Arbeitspläne/Forschungsleistungen und Personalplanungen in beiden Anträgen dürfen sich nicht überschneiden.

Die Begutachtung und Förderentscheidung im Rahmen der Förderlinie „ProfilNT“ erfolgt in einem gesonderten Auswahlverfahren. Mit der Administration der Förderline „ProfilNT“ hat das BMBF die AIF Forschung-Technik-Kommunikation (AiF F.T.K.) Gmbh als Projektträger beauftragt. Weitere Informationen (Rechtsgrundlage, Zuwendungsvoraussetzungen, "Hinweise zur Antragstellung", Ansprechpartner etc.) erhalten Sie unter https://www.bmbf.de/de/forschung-an-fachhochschulen-543.html.

8. Inkrafttreten

Diese Förderrichtlinie tritt mit dem Datum ihrer Veröffentlichung im Bundesanzeiger in Kraft.
Bonn, den 08. August 2011
Bundesministerium für Bildung und Forschung
Im Auftrag

Dr. Schlie-Roosen

¹

www.kp.dlr.de/profi/easy/bmbf/pdf/0110.pdf

²

www.kp.dlr.de/profi/easy/bmbf/pdf/0119.pdf