- Industrie 4.0 – Die Fabrik, die mitdenkt. Die vernetzte Industrieproduktion ist eine Erfindung aus Deutschland – und hat auf der ganzen Welt für einen Digitalisierungsschub gesorgt. Mit der zunehmenden Verbreitung von Künstlicher Intelligenz in den Werkshallen geht die Industrie 4.0 nun in die nächste Phase.
- Lipid-Nanopartikel – Schutzkapseln für das Serum. Chemiefirmen wie Evonik und Merck sorgen dafür, dass mRNA-Impfstoff sicher in die Körperzellen gelangt.
- Gen-Editierung – Hoffnung auf Heilung. Die Genschere Crispr/Cas ermöglicht den Austausch defekter Gene gegen intakte – in der Forschung ist Deutschland führend.
- Klimaneutraler Stahl – Die Hochöfen weichen der Zukunft. Stahlhersteller wie Thyssen-Krupp und Salzgitter ersetzen CO2-intensive Kohle durch Wasserstoff.
- Flugtaxen – Über den Stau hinweg. Luftfahrtenthusiasten bei Lilium, Volocopter und anderswo wollen realisieren, woran viele Ingenieure bisher gescheitert sind: elektrische Senkrechtstarter. So wollen sie den Verkehrskollaps auf den Straßen verhindern.
- Batterie-Produktion – Trockener Film statt flüssige Chemikalien. Fraunhofer IWS will die Trockenbeschichtung in die Batteriefabriken bringen. Das schont Umwelt und Geldbeutel.
- Batterie-Recycling – Die Schwarze Masse macht´s. Die Schattenseite der Elektromobilität ist der Müll: Millionen aussortierte Batterien müssen künftig entsorgt werden. Chemiefirmen und Recyclingspezialisten entwickeln Verfahren, um Metalle wie Lithium, Kobalt und Nickel wiederzuverwenden. So sollen die wertvollen Stoffe zurück in die Produktion gelangen.
- Smarthome – Clevere Einheizer für zu Hause und fürs Büro. Start-ups wie Vilisto und Tado automatisieren mit intelligenten Thermostaten die Heizung und die Klimaanlage – und helfen, jede Menge Energie zu sparen.
- Open Super Q – Europa erschafft den Superrechner der nächsten Generation. Im Forschungszentrum Jülich wird im Herbst der erste Quantencomputer in Betrieb genommen, der ohne Hilfe von US-Unternehmen entwickelt wurde.
- Automatisierung – Kollege Cobot. Die Roboter, die miteinander arbeiten, hielten in der Pandemie vielerorts die Produktion aufrecht. Das könnte ihren Durchbruch beschleunigen – und deutsche Start-ups sind vorn mit dabei.
- Mobilfunk – Mit 5G in die Industrie 4.0. In Deutschland können Firmen und Forschungseinrichtungen eigene lokale 5G-Netze aufbauen. Das erlaubt aufschlussreiche Experimente mit der Zukunftstechnologie.
- Logistik – Die wissen, wo es langgeht. Start-ups wie Smartlane und Sennder revolutionieren mit optimierter Routenplanung die Speditionsbranche.
- Chemisches Recycling – Aus Müll mach neu. Noch immer wird ein großer Teil des Kunststoffabfalls verbrannt. Weil das mechanische Recycling an Grenzen stößt, treiben BASF, Covestro und Evonik die chemische Wiederaufbereitung voran.
- Digitalisierung der Luftfahrt – Schnelles Internet in luftiger Höhe. Skyfive spannt Mobilfunkzellen am Himmel auf und bietet Breitbandverbindungen für Flugzeuge – vom Boden aus.
- Learning Analytics – In die Köpfe der Kinder schauen. KI-gesteuerte Lernprogramme können Lernen und Lehren revolutionieren. Sie passen sich dem einzelnen Schüler und seinem Wissen an und reagieren darauf. Lehrern zeigen sie, wie das Lernen funktioniert. Deutschland ist jedoch noch weit davon entfernt, diese Innovationen in der Schule auch zu nutzen.
- Halbleiterfertigung – Mit lila Licht zum kleinsten Chip. Ohne die Optik von Carl Zeiss und die Laser von Trumpf gäbe es die EUV-Technlogie nicht. Ohne EUV gäbe es die nächste Chipgeneration nicht. Mithilfe der Deutschen ist der größte Technologiesprung in der Chipindustrie seit Jahren gelungen.
- DNA-Computer – Rechnen im Reagenzglas. Die Entwicklung von Computern stößt an physikalische Grenzen. Wissenschaftler entwickeln daher neue Hardware – zum Beispiel mit menschlichem Erbgut.
- Bauverfahren – Das gedruckte Haus. In Deutschland stehen die beiden ersten Wohnhäuser aus dem 3D-Drucker. Die Technik könnte das Bauen schneller, sicherer und günstiger machen.
- Klimarobuste Pflanzen – Klein, aber widerstandsfähig. Die Landwirtschaft muss sich durch den Klimawandel auf mehr Wetterextreme einstellen. Saatguthersteller wie Bayer entwickeln neue Pflanzen, die mit Dürre und Winden besser zurechtkommen.
- Radiologie-Software – Krankheiten eine Struktur geben. Die systematische Auswertung von MRT- oder CT-Bildern revolutioniert die Diagnose.
- Gedruckte Elektronik – Ein Pflaster, das mitdenkt. Mithilfe von Lacken und Sensoren kann Elektronik auch gedruckt werden. Der Klebstoffkonzern Henkel hat sich mit belgischen Firmen zusammengetan und eine innovative Lösung entwickelt. Das Pflaster ermöglicht die kontaktlose Beobachtung etwa der Herzfrequenz.
