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La Rhénanie du Nord-Westphalie est le site le plus important d’Allemagne dans le secteur des matériaux novateurs. A côté d'institutions de recherche scientifique de premier plan, on trouve dans le land un grand nombre de branches industrielles qui produisent et transforment des matières importantes, ce qui repose souvent sur une longue tradition. C’est ainsi que selon une étude de potentiel datant de 2010, on trouve dans « le land des matériaux Rhénanie du Nord-Westphalie », près de 250 développeurs, plus de 500 fabricants, 5 500 utilisateurs de matériaux novateurs, qui génèrent avec un chiffre d’affaires de plus de 200 milliards d’euros près de 40 pour cent du produit intérieur brut de Rhénanie du Nord-Westphalie.
Ils procurent un emploi à plus de 700 000 personnes. En plus du cluster régional NanoMikro.Werkstoffe.NRW, il existe des réseaux qui regroupent les compétences au niveau professionnel et régional et renforcent ainsi la capacité d’innovation et la puissance économique du land. Les pôles de la recherche se situent p. ex. dans la région d’Aix-la-Chapelle, de Bochum et de Paderborn, tandis que les entreprises se concentrent plutôt dans la métropole Ruhr (Bochum, Dortmund, Duisburg, Essen) et en Rhénanie. Les sociétés suivantes, entre autres, sont implantées en Rhénanie du Nord-Westphalie : 3M, Evonik Industries, Bayer, Henkel, Hydro Aluminium et ThyssenKrupp.