Zukunftspreis: Energiespeicher, Chip und Intensiv-Therapie

Ein intelligenter Energiespeicher, Technik für hocheffiziente Mikrochips und neue Behandlungschancen für Intensivpatienten: Diese Innovationen sind in diesem Jahr für den Deutschen Zukunftspreis nominiert. Die drei Projekte aus Bayern und Baden-Württemberg betreffen damit wichtige Zukunftsthemen und sind bereits marktreif. Am Mittwoch wurden sie im Deutschen Museum in München vorgestellt. 

Wer den mit 250.000 Euro dotierten Preis erhält, entscheidet eine Jury am 18. November. Bundespräsident Frank-Walter Steinmeier wird ihn dann in Berlin überreichen. Doch schon die Nominierung für den renommierten Wissenschaftspreis gilt als Auszeichnung.

Reversibles Brennstoffzellenkraftwerk

Wind und Photovoltaik liefern immer mehr Strom, gleichzeitig schwankt die Erzeugung stark. Forscher der Technischen Universität München (TUM) haben deshalb ein reversibles Brennstoffzellenkraftwerk entwickelt. Es kann bei Bedarf Strom aus Biogas, Erdgas oder Wasserstoff erzeugen und bei einem Überangebot an Wind- und Solarstrom umgekehrt Wasserstoff oder synthetisches Methan herstellen. 

Energie lässt sich damit langfristig im bestehenden Gasnetz speichern und später wieder zur Stromerzeugung nutzen. Die Technologie führte 2022 zur Ausgründung des Unternehmens Reverion. Erste Anlagen dieses Unternehmens sind bereits kommerziell im Einsatz.

Neue Chancen bei Sepsis - dritthäufigste Todesursache 

Eine medizinische Herausforderung steht im Mittelpunkt des Projekts der Münchner Advitos-Gesellschaft: Bei einer schweren Sepsis, bei Vergiftungen oder nach Operationen kann es zu Multiorganversagen kommen. Die Wissenschaftler entwickelten ein System, das in einem solchen Fall gleichzeitig mehrere lebenswichtige Funktionen unterstützt: Es entfernt wasserlösliche und proteingebundene Giftstoffe aus dem Blut, hilft bei der Elimination von Kohlendioxid und stabilisiert den Säure-Basen-Haushalt. 

Die Technologie geht nach Angaben des Teams auf Arbeiten des 2022 gestorbenen Nephrologen Bernhard Kreymann aus dem Jahr 1995 zurück. Laut Unternehmen wird sie inzwischen an mehr als 30 Intensivstationen in Deutschland und Österreich eingesetzt. Mehr als 11.500 Behandlungen wurden demnach damit bereits durchgeführt. Multiorganversagen als Folge einer Sepsis steht in Deutschland an dritter Stelle der häufigsten Todesursachen, hinter Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Krebserkrankungen. 

Neuer Chip für wachsende Datenmengen

Mit einer Ausweitung der Grenzen der klassischen Datenübertragung beschäftigt sich das dritte Projekt. Mit der Digitalisierung und KI-Systemen wachsen die Datenmengen und damit die Anforderungen an Rechenzentren und Kommunikationsnetze. Die herkömmliche Übertragung mit elektrischen Signalen verursacht bei steigenden Datenraten zunehmend Energieverbrauch, Wärme und Signalverluste. Forscherteams am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben eine effiziente Fertigungstechnologie für photonische Mikrochips entwickelt. 

Mithilfe hochauflösenden 3D-Drucks auf der Nanoskala können Chips und Glasfasern automatisiert durch winzige dreidimensionale Lichtleiter verbunden werden. Diese sogenannten photonischen Wirebonds - extrem feine, mikroskopisch kleine Drähte - ersparen die bislang aufwendige Verbindungstechnik und ermöglichen erstmals eine Serienfertigung. Die Technologie soll die wirtschaftliche Fertigung photonischer Systeme für Rechenzentren und Anwendungen etwa in der Künstlichen Intelligenz in großen Stückzahlen ermöglichen.

Der Preis des Bundespräsidenten für Technik und Innovation wird seit 1997 verliehen. Im vergangenen Jahr wurde ein Stuttgarter Projekt ausgezeichnet. Forscher von Bosch hatten ein kompaktes Brennstoffzellen-Antriebssystem für schwere Lastwagen für einen emissionsfreien Fernverkehr entwickelt.