Der Deutsche Innovationspreis wird jedes Jahr vergeben, hier eine Impression aus 2024.
Foto: Marc-Steffen Unger, PR (Montage: WirtschaftsWoche)Deutscher Innovationspreis: Das sind die spannendsten Innovationen 2025
Zollstreit mit den USA, Krieg in Europa, Umbruch der Energieversorgung – die Herausforderungen für Wirtschaft und Gesellschaft sind größer denn je. Und damit auch die Hoffnungen, dass Deutschland und Europa mit Erfindergeist und Tatendrang neue Lösungen für die Probleme dieser Zeit finden.
Dass das gelingen kann, dafür sprechen die spannenden Finalisten, die die Jury des Deutschen Innovationspreises dieses Jahr ausgewählt hat. Mit dem Preis zeichnet die WirtschaftsWoche gemeinsam mit den Partnern Accenture und O2 Telefónica einmal im Jahr Innovationen aus, die Großunternehmen, Mittelständler und Start-ups auf den Weg gebracht haben. Ende März werden in München die Sieger ausgezeichnet. Hier sind die Kandidaten und ihre Ideen.
Infineon: Superschlanke Siliziumwafer
Man nehme ein Haar und spalte ein Viertel davon ab: So dünn sind die Wafer, die der Halbleiterhersteller Infineon aus Neubiberg bei München entwickelt hat. Die dünnen Scheiben aus Silizium dienen als Grundlage, um Computerchips herzustellen, in diesem Fall so genannte Leistungshalbleiter. Diese Art Chips wird in der Elektronik eingesetzt, um hohe elektrische Ströme zu steuern – zum Beispiel in Ladegeräten von Smartphones.
Die neuen, besonders dünnen Wafer von Infineon leisten dem Strom weniger Widerstand. Ergebnis: 15 Prozent weniger Leistungsverluste im Vergleich zu konventionellen, zwei bis drei mal dickeren Wafern. Mit den schlanken Silizium-Scheiben, die im Juli 2024 auf den Markt gingen, erhofft sich der Konzern ein schnell wachsendes Geschäft. Vor allem in KI-Rechenzentren sollen damit neue Leistungshalbleiter eingesetzt werden, die dort helfen, den Stromverbrauch zu senken.
Schleswig-Holstein Netz: Rückenwind für die Energiewende
Wie kommt mehr grüner Strom dorthin, wo er benötigt wird? Antwort: Nicht nur mehr grüne Kraftwerke sind dafür nötig, sondern auch schlaue Stromnetze. Ein solches hat Schleswig-Holstein Netz entwickelt, Betreiber von Verteilnetzen in Norddeutschland. Dazu hat das Unternehmen seine Umspannwerken und Trafos etwa an Windrädern intelligent vernetzt. Innerhalb von Millisekunden kann eine zentrale Steuereinheit nun auf Netzbelastungen reagieren und etwa ein Kraftwerk vom Netz trennen.
So bleibt das Netz stabil, die Stromversorgung sicher. Gleichzeitig hilft dieses so genannte Auslastungsmonitoring, die Kapazitäten der Stromnetze besser auszunutzen. 160 Megawatt an Wind- und Solarenergie lassen sich nun im Schnitt zusätzlich in einem Verteilnetz übertragen – genug, um eine ganze Stadt mit Strom zu versorgen. Das spart Kosten, die für den Ausbau neuer Leitungen anfallen würden oder für die Entschädigung für die Zeit, in der Kraftwerke bisher vom Netz genommen werden müssen.
Siemens Energy: High-Tech-Fabrik für grünen Wasserstoff
Wasserstoff gilt als ein entscheidendes Element für die Energiewende: Stahl, Dünger, Kerosin, das alles lässt sich mit dem sauberen Gas klimafreundlich herstellen. Möglich machen das Elektrolyseure – große Anlagen, die Wasser in seine Bestandteile spalten, Sauerstoff und Wasserstoff. Lange waren die Maschinen eher ein Nischengeschäft, vieles wurde per Hand gefertigt. Nun werden sie in großer Zahl benötigt, sollen Wasserstoff möglichst preiswert produzieren.
Mit einer neuen Fertigung von Elektrolyseuren will der Konzern Siemens Energy das möglich machen. Die Fabrik in Berlin ist hochautomatisiert bis hin zur Qualitätskontrolle und verkettet die Prozessschritte genauso effizient, wie man es aus der Autofertigung kennt. Bis zu drei Gigawatt an sogenannten PEM-Elektrolyseeinheiten kann Siemens Energy hier pro Jahr fertigen – weit mehr, als bis vor kurzem weltweit pro Jahr verkauft wurden. Der Markt wächst schnell. Und je preiswerter die Elektrolyseure werden, desto schneller wird das Wasserstoff-Zeitalter Wirklichkeit.
Element 3-5: Coolere Chipproduktion
Ob Transistoren oder MikroLEDs: Viele elektronische Geräte basieren auf speziellen Halbleitern, den Materialien, aus denen auch Computerchips gefertigt werden. Um solche Halbleiter herzustellen, braucht man wiederum komplizierte High-Tech-Maschinen, die mit chemischen Verfahren hauchdünne Materialschichten aufeinander auftragen. Dabei müssen meist Gase auf mehr als 1000 Grad Celsius erhitzt werden – mit entsprechendem Energieaufwand.
Das Unternehmen Element 3-5 aus Baesweiler bei Aachen hat ein neues Verfahren entwickelt, das schneller und preiswerter ist. Dabei werden nur noch Temperaturen von 300 Grad Celsius benötigt. Das senkt den Energieverbrauch bei der Halbleiterherstellung um 90 Prozent. Gleichzeitig steigt die Kapazität bei der Fertigung von Halbleitern um den Faktor zehn. Das könnte helfen, bisher teure Chips aus Galliumnitrid in Massenanwendungen zu bringen und zugleich den CO2-Ausstoß bei der Halbleiterproduktion massiv senken.
Entec-Stracon: Das Rad neu erfunden
Kein Auto ohne Räder – und kaum ein modernes Autorad ohne Aluminium. Das Metall wird in bisherigen Verfahren binnen sieben Sekunden erst gegossen, dann sechs Minuten ausgeformt, fertig ist das Rad. Ein neues Druckgussverfahren beschleunigt das jetzt massiv: Auf 0,05 Sekunden für den Guss und 15 Sekunden für die Ausformung. Dabei wird das Material unter Hochdruck im Vakuum gegossen, eine KI wertet die Daten von 80 Sensoren, um die Qualität des Produkts zu überwachen.
Das Blitz-Verfahren, entwickelt vom Autozulieferer Entec-Stracon aus Aalen, kann Räder 25 Prozent leichter machen. Dadurch verringert sich auch der Materialverbrauch deutlich. Zugleich soll der Energieverbrauch bei der Herstellung um die Hälfte sinken. Autohersteller können mit dem umweltfreundlichen High-Tech-Rad etwa in Elektroautos Gewicht sparen.
Eomap: Wasserqualität aus dem Weltall messen
Die Wasserqualität der Seine sorgte bei den vergangenen Olympischen Spielen in Paris für Spannung: Ob der Fluss sauber genug für die Schwimmwettbewerbe sein würde, blieb bis kurz vor den Wettkämpfen unklar. Wie schmutzig Gewässer sind, können Behörden oder Unternehmen nun auch aus dem Weltall überwachen.
Das Unternehmen Eomap aus dem oberbayerischen Seefeld wertet Satellitendaten aus und kann anhand des reflektierten Lichts von Gewässern etwa herausfinden, wie viele Schwebstoffe und Chlorophyll im Wasser sind und die Temperatur der Wasseroberfläche bestimmen. Die Analyse via All soll aufwändige Messungen vor Ort oder die Installation von Sensoren ersetzen und damit die Kosten auf einen Bruchteil senken.
Arnold NextG: Steuerung für autonome Autos
Lenken, Bremsen, Gasgeben, die Steuerbefehle in Autos werden heute in der Regel noch mechanisch übertragen, etwa per Lenksäule und Hydraulik. Das Unternehmen Arnold NextG ersetzt all diese mechanischen Teile nun durch Elektronik: Steuerbefehle werden mit elektrischen Signalen übertragen – Drive-by-Wire heißt der Fachbegriff dafür.
Die Technik hat mehrere Vorteile: Autos brauchen weniger Teile, die Kosten für Materialien, Fertigung und die Wartung sinken. Zudem soll die Technologie zuverlässigerer sein, etwa weil es weniger Verschleißteile gibt, die kaputt gehen können. Das System namens NX NextMotion von Arnold NextG ermittelt obendrein den Reibwert zwischen Reifen und Fahrbahn und damit quasi das Fahrgefühl auf der Straße. Das alles soll künftig etwa in autonomen Autos zum Einsatz kommen und helfen, Robotaxis sicher auf die Straße zu bringen.
Bioweg: Mikroben statt Mikroplastik
Sei es Kosmetik oder Pflanzendünger: Viele Produkte des Alltags basieren auf funktionalen Inhaltsstoffen, die aus Erdöl hergestellt werden – und oft als Mikroplastik in der Umwelt enden. Das Unternehmen Bioweg aus dem niedersächsischen Quakenbrück entwickelt dafür umweltfreundliche Alternativen, hergestellt aus biologisch abbaubarer Zellulose.
Als Rohstoffquelle nutzen die Biotechnologen unter anderem Abfälle aus der Lebensmittelindustrie. Die Rolle der Chemiefabrik übernehmen bei Bioweg speziell entwickelte Mikroben: In Bioreaktoren erzeugen die Einzeller die gewünschten Stoffe, mit denen etwa Kosmetikhersteller ihre Körperpfelgeprodukte optimieren. Damit sorgen die Gründer für mehr Kreislaufwirtschaft, weniger Mikroplastik in der Umwelt – und weniger CO2-Ausstoß.
Additive Drives: Elektromotoren aus dem 3-D-Drucker
Elektromotoren gehört die Zukunft: Vom Elektroauto bis zum Pedelec bringen sie immer mehr Geräte und Fahrzeuge in Bewegung. Umso wichtiger werden Effizienz und höhere Leistung. Genau das verspricht das Unternehmens Additive Drives aus Dresden. Dessen Motoren erreichen eine bis zu 25 Prozent höhere Leistungsdichte als bisherige Produkte.
Möglich machen soll das der 3-D-Druck. Das Druckverfahren erlaubt neue Designs, die Elektromotoren leistungsstärker und sparsamer machen. Gleichzeitig entwickelt das Start-up Prototypen neuer Motoren deutlich schneller und preiswerter als Wettbewerber. Zahlreiche Autokonzerne und Zuliefererhaben die Dienste der Dresdner schon in Anspruch genommen, um die Motoren von Morgen zu entwickeln.
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