Gut abgeschirmt – und doch offen für Kooperation

Gut abgeschirmt – und doch offen für Kooperation

Gefäss: 
Auf dem Gelände des in Rüschlikon ZH gelegenen IBM-Forschungszentrums entsteht das «Nanotech-Center»: Der Neubau enthält Versuchslabors, die extremsten Anforderungen genügen müssen.
 
Der IT-Konzern IBM und die ETH Zürich haben zu einer «strategischen Partnerschaft» zusammengefunden. Mit vereinten Kräften und unter einem Dach wollen die beiden Partner künftig Forschungsprojekte in der Nanotechnologie vorantreiben. Dieses Dach muss nun aber erst noch gebaut werden – auf dem Gelände des IBM-Forschungslabors in Rüschlikon ZH. Dort entsteht das rund 90 Millionen Franken teure «Nanoscale Exploratory Technology Laboratory». Die Baukosten von 60 Millionen übernimmt IBM, die restlichen 30 Millionen für technische Ausrüstungen teilen sich die beiden Parteien auf. Die ETH Zürich wird als Mieterin einziehen, unterzeichnet wurde ein entsprechender Vertrag über zehn Jahre. Der Bezugstermin fällt voraussichtlich ins Jahr 2011. Projektiert wurde das Gebäude von BGS & Partner Architekten.

Zusammenarbeit steht im Zentrum

Zwischen IBM und ETH Zürich wurde mehr als nur ein einfacher Mietvertrag ausgehandelt. Die enge Forschungszusammenarbeit wurde vertraglich genau geregelt. Dabei behalten beide Partner vollständig ihre Freiheiten und können sowohl frei eigene Projekte verfolgen, als auch mit jeglichen Dritten zusammenarbeiten. Die ETH Zürich arbeitet ihrem gesetzlichen Auftrag gemäss eng mit der Wirtschaft zusammen, um den Produktions- und Technologiestandort Schweiz zu stärken. Das Projekt «Nanoscale Exploratory Technology Laboratory» bietet eine willkommene Gelegenheit, im Bereich Nanotechnologie einen praxis- und industrienahen Forschungsschwerpunkt zu setzen.
 
Bei einem Projekt dieser Grösse und Relevanz stellen sich immer auch Sicherheitsfragen, was die Geheimhaltung von Daten und Wissen betrifft. Gemäss Roger Schneider, Projektleiter der IBM, sind das aber Fragen, die weniger auf baulicher Ebene als vielmehr auf der Ebene des elektronischen Datenschutzes gelöst werden müssen. Es wird unter dem neuen Dach Bereiche geben, in denen IBM und ETH Zürich gemeinsam forschen, aber auch solche, die alleine genutzt werden und dem jeweils anderen Partner nicht zugänglich sind. Gemeinsam genutzt wird der Reinraumbereich (die Labors im Erdgeschoss). Eine Etage, inklusive einer Reihe dort untergebrachter Dry-Labs (Trockenlabors), ist ausschliesslich für zwei ETH-Professuren vorgesehen.

Extreme Laborbedingungen

Eine der bautechnischen Hauptattraktionen des Nanotech-Center befindet sich indessen im Untergeschoss: Bei den ultra-isolierten «Noisefree-Labs» ist man weit über den Standard von konventionellen Reinräumen hinausgegangen. Elektromagnetische Felder, Temperaturschwankungen, Luftbewegungen, Luftpartikel und vor allem vibroakustische Einflüsse werden darin auf ein extremes Minimum reduziert. So werden Laborbedingungen geschaffen, in denen dann beispielsweise mit E-Beam-Tools gearbeitet werden kann. Man kann sich darunter eine Art Schreibgerät vorstellen, das mit einem Elektronenstrahl einen Mikrochip «beschreibt». Dass dabei schnell einmal etwas zu verwackeln droht, kann man sich auch als Laie vorstellen. Entsprechend aufwendig sind die Vorkehrungen.
 
Der Korpus, auf dem die Geräte zum Einsatz kommen, ist über mehrere Dämmungen vom übrigen Gebäude abgekoppelt: Das ganze System wird auf eine träge, rund einen Meter dicke Betonplatte gebaut. Diese liegt nicht direkt auf der Fundation auf, sondern auf einem speziellen mineralischen Dämmlager. Auf dieser Absorberplatte sind auf einer hydraulischen und steuerbaren Federung die ebenfalls betonierten Experimentierplattformen angebracht. Auf diesen wiederum werden die Experimentiergeräte aufgebaut. Von diesen Plattformen berührungsfrei abgekoppelt ist der begehbare Boden. Er dient dem Personal zum Betreten des Labors, aber auch der Aufnahme von Hilfsaggregaten und Elektronikschränken. Der Boden wird aus Holz gebaut (zur Vermeidung von Magnetfeldern) und gewissermassen als Rost zwischen den Seitenwänden des Laborraums eingespannt. Ähnlich komplex ist dann die ebenfalls mehrstufige, sprich passive und aktive Abschirmung von elektromagnetischen Feldern.
 
Anfang Juni wurde der Grundstein für den Neubau gelegt. Er umfasst 6000 Quadratmeter Fläche, wovon 900 Quadratmeter zum Reinraumbereich gehören. Gebaut wird nach dem «Haus-in-Haus»-Prinzip. Der Rohbau soll noch in diesem Jahr hochgezogen werden, im Herbst erfolgt als separate Position die Ausschreibung zum Bau der Reinräume. Das fertige Gebäude wird nicht nur der ETH Zürich als Mieterin offenstehen: IBM sucht weitere private und öffentliche Institutionen, die sich im Nanotech-Center einmieten möchten.
 

STICHWORTE

 
Nanotechnologie
Das zukunftsträchtige Forschungsgebiet ist auf einen intensiven Austausch zwischen den einzelnen Fachrichtungen angewiesen. Halbleiterphysik und Lebensmitteltechnologie, Maschinenbau und Oberflächenchemie sind Beispiele von Disziplinen, in denen intensiv auf Nanoebene geforscht wird. Definiert wird die Nanotechnologie durch die Strukturen, mit denen gearbeitet wird. Diese bewegen sich im Bereich von unter 100 Nanometern (ein Millimeter = eine Million Nanometer). Das IBM-Forschungslabor in Rüschlikon ZH betreibt seine Nanotechnologieforschung vorwiegend auf dem Gebiet der Halbleiterphysik und Nanoelektronik.
 
Reinräume
In Reinräumen werden in der Luft enthaltene Partikel auf ein Minimum reduziert. Diese Anforderung muss beispielsweise in einem Operationssaal oder bei der industriellen Halbleiterfertigung erfüllt sein. Aber auch im Bereich der Optik, der Lasertechnologie und der Lebensmittel- und Pharmaindustrie wird mit Reinräumen gearbeitet. Es gibt heute durch Euro-Normen klassifizierte Reinraumtypen, in denen die zulässige Zahl von Partikeln pro Kubikmeter Luft festgelegt ist. Bei den Reinräumen im Nanotech-Center spielt auch die Reduktion von anderen Störfaktoren eine wichtige Rolle, insbesondere was elektromagnetische Felder anbelangt.
 
Zurich Research Laboratory
Das IBM-Forschungslabor in Rüschlikon ZH wurde 1956 gegründet. Es ist eine der acht Forschungsstätten, welche die 1945 gegründete Abteilung «IBM Research» neben Rüschlikon in den USA, Israel, Indien, Japan und China derzeit betreibt. In Rüschlikon arbeiten rund 350 Angestellte. Der Erfolg des IBM-Labors am Zürichsee zeigt sich an zwei Nobelpreisen: 1986 wurden Gerd K. Binnig und Heinrich Rohrer für ihre Arbeit an der Entwicklung des Rastertunnel-Mikroskops ausgezeichnet. Ein Jahr darauf erhielten Alex Müller und J. Georg Bednorz den Nobelpreis für die Entdeckung der Hochtemperatursupraleitung.