Großunternehmen - Airbus: Roboter im Orbit
Die Crew auf der Raumstation ISS hat im November besondere Verstärkung bekommen: CIMON, einen intelligenten Roboter, so rund und groß wie ein Basketball. Er verfügt statt Augen über Kameras, statt eines Mundes über Lautsprecher, statt Ohren über Mikrofone – und sein Gehirn liegt, Tausende Kilometer entfernt, ausgelagert in einem Rechenzentrum.
CIMON ist die erste künstliche Intelligenz an Bord der ISS – und der erste Roboter, der selbstständig und schwerelos durch die Station fliegen kann. Mit 14 Ventilatoren pustet sich CIMON in die gewünschte Richtung oder dreht sich um die eigene Achse. Ultraschallsensoren sorgen dafür, dass er nirgends anstößt. Der deutsche Astronaut Alexander Gerst hat den Roboter getestet. „Wie er auf der ISS navigieren kann, fand ich beeindruckend“, sagte Gerst nach seiner Landung auf der Erde.
Den Körper und das Navigationssystem von CIMON hat der Luft- und Raumfahrtkonzern Airbus entwickelt. Die Technik soll Grundlage für neuartige Assistenzroboter sein, die Astronauten im All auf einem Bildschirm Informationen anzeigen, Wartungen per Kamera dokumentieren oder autonom die Raumstation inspizieren und eine Inventur durchführen. Auch auf der Erde könnte die Technik nützlich sein – als Helfer in der Fabrik, im Operationssaal oder im Seniorenheim.
Großunternehmen - Dräger Safety: Die Jäger des Gifts
In der Fernsehserie „Babylon Berlin“ kommt es zur Katastrophe: Als Beamte die Ventile russischer Kesselwaggons öffnen, in denen sie einen Goldschatz vermuten, strömt das Giftgas Phosgen aus. Auch im wirklichen Leben stellt das unkontrollierte Entweichen von Gasen ein großes Risiko dar. Gefährdet sind vor allem Mitarbeiter in der chemischen Industrie und in Raffinerien. Auch an einer Tankstelle können Gase wie Benzol austreten, die nicht tödlich, wohl aber krebserregend sind. Etwa dann, wenn eine neue Zapfsäule installiert und nicht sorgfältig verbaut wurde.
Bisher müssen ausgebildete Chemiker bei Verdachtsfällen Proben nehmen und ins Labor schicken, um krebserregende Gase sicher zu bestimmen. Im Zweifel können eine Produktionseinheit oder ein Werk dann mehrere Tage stillstehen. Dräger Safety aus Lübeck hat nun ein tragbares Gasmessgerät entwickelt, das sehr schnell und in Laborqualität krebserregende Gase wie zum Beispiel Benzol oder Lösungsmitteldämpfe entdecken kann.
„Gegenüber dem herkömmlichen Verfahren mit Labordiagnostik bringt das Gerät 90 Prozent Zeitersparnis“, sagt Oliver Harnack, Entwickler und Innovation Manager bei Dräger Safety. Außerdem können auch Nichtspezialisten das Gerät leicht bedienen, sodass niemand für die Messungen auf Chemiker oder Laboranalytiker angewiesen ist. Die Nachfrage aus der petrochemischen und der Öl- und Gasindustrie sei entsprechend groß, sagt Harnack.
„Wir können zurzeit etwa 30 bis 40 Geräte pro Monat herstellen“, und „die sind immer sofort vergriffen“. Unter anderem begeistert sich ein großer deutscher Chemiekonzern für das Gerät. Die Nachfrage dürfte weiter wachsen. Weltweit werden in der Industrie immer strengere Grenzwerte eingeführt; das bedeutet mehr Tests. Einen wachsenden Teil davon will Dräger Safety demnächst mobil erledigen.
Mittelstand: AiCuris, Celonis, Infodas
Mittelstand - AiCuris: Keine Nebenwirkungen
Patienten, die sich einer Knochenmark- oder Organtransplantation unterziehen mussten, aber auch Schwangere sind sehr anfällig für Krankheitserreger. Eine besondere Gefahr birgt das Cytomegalievirus (CMV). Etwa die Hälfte aller Deutschen trägt es in sich, kann es durch Speichel oder Blut übertragen, ohne dass das jemand merkt – und mitunter mit dramatischen Folgen. Bei ungeborenen Kindern kann eine Infektion zu Missbildungen führen. Für Transplantationspatienten zum Tod.
Medikamente gegen CMV gibt es zwar. Aber nur mit Nebenwirkungen: Sie stören etwa die Nierenfunktion oder hemmen die Blutbildung. Deshalb werden sie bei bestimmten Transplantationen nicht verabreicht.
Das Präparat Letermovir, das Helga Rübsamen-Schaeff und Holger Zimmermann entwickelt und über ihr Wuppertaler Unternehmen AiCuris seit November 2017 in Kanada und den USA, seit dem Frühjahr 2018 in Deutschland anbieten, könnte das Problem lösen: Es wirkt effektiver gegen das Virus, und Patienten vertragen es besser als bisherige Präparate. Denn Letermovir trennt den sogenannten Enzymkomplex Terminase, der für die Reproduktion des Erregers sorgt, von der DNA des Virus. Weil es nur einen Bereich des DNA-Strangs angreift und nichts anderes im Körper des Patienten, zeigt das Medikament keine Nebenwirkungen.
Die Jury des Deutschen Innovationspreises geht davon aus, dass in Zukunft mehr Transplantationen durchgeführt werden – und damit auch mehr Patienten mit geschwächtem Immunsystem dem Cytomegalievirus ausgeliefert sind. Ihnen könnte Letermovir das Leben retten. Für AiCuris, 2006 aus dem Bayer-Konzern gegründet, womöglich ein einträgliches Geschäft.
Mittelstand - Celonis: Spurensuche in Computern
In Fachkreisen gilt das Münchner Unternehmen Celonis bereits als deutsches Palantir. Das darf man durchaus als Anerkennung verstehen. Das US-Unternehmen gehört zu den wichtigsten Technologiezulieferern der amerikanischen Geheimdienste und zählt dank seiner ausgeklügelten Datenanalyse auch für weniger klandestine Branchen zu einer Handvoll Start-ups, die besonders hoch bewertet werden.
Mit den Werkzeugen von Celonis lassen sich Softwaresysteme in Unternehmen durchleuchten, die dortigen Datenspuren analysieren und die digitalen Prozesse innerhalb eines Unternehmens optimieren. Dazu durchforstet die Celonis-Software die in den sogenannten Log-Dateien abgespeicherten Prozessschritte einer IT-Anwendung und stellt diese grafisch dar. So lassen sich komplette Geschäftsprozesse visualisieren und Softwareprobleme aufdecken.
Der Fahrdienstvermittler Uber beispielsweise verbessert mit der Software von Celonis seinen Kundendienst. Auch Bayer, Siemens und Vodafone nutzen die Dienste des Mittelständlers mit inzwischen mehr als 500 Mitarbeitern weltweit.
Celonis hat sich so den zukunftsfähigen Markt für Geschäftsprozessanalyse erschlossen – und einen äußerst lukrativen. Die ersten fünf Jahre kamen die drei Gründer Martin Klenk, Bastian Nominacher, Alexander Rinke ohne fremdes Geld aus. Erst vor drei Jahren holte Celonis Investoren an Bord – und nutzte das Risikokapital, um in die USA und nach Asien zu expandieren. Mitte des vergangenen Jahres haben zwei amerikanische Wagniskapitalgeber weitere 50 Millionen Dollar investiert.
Mittelstand - Infodas: So sicher wie die Nato
Im vergangenen Jahr wurden weltweit rund 33 Billionen Gigabyte an Daten verschickt. Doppelt so viel wie 2016. Und je alltäglicher solch ein Austausch von Daten in Unternehmen wird, etwa um die Buchhaltung zu digitalisieren oder die Fabrik zu vernetzen, desto wichtiger wird die Frage, wie sicher die Informationen von einem Computer zum anderen gelangen. Schließlich können Cyberkriminelle, die sich Zugang zu digitalen Bauplänen oder Bilanzen verschaffen, Geschäftsgeheimnisse ausspionieren – oder durch Sabotage Schäden verursachen.
Das Kölner Unternehmen Infodas bietet mit dem SDoTSecurity Gateway ein digitales Paket an, das vom Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik für eine Zulassung beim westlichen Militärbündnis Nato vorgeschlagen wurde und somit besonders strenge Auflagen erfüllt.
Zu diesem Paket gehören ein Hardwaremodul und eine Software, die gemeinsam dafür sorgen, dass niemand Daten in ein Netzwerk einschleusen kann, die dort nicht erwartet werden und auch nicht erwünscht sind – etwa Schadsoftware. Dazu legt man anfangs fest, welche Daten zwischen den Netzwerken ausgetauscht werden sollen. Die Software scannt anschließend kontinuierlich, ob die Daten, die beim Unternehmen eingehen, auch wirklich die sind, die dort angefordert wurden – ob es sich also beispielsweise um Geodaten handelt oder womöglich doch um vertrauliche Geschäftsgeheimnisse. Bei kleinsten Ungenauigkeiten werden die Informationen nicht weitergeleitet.
Für unstrukturierte Daten kann man verschiedene Labels mit unterschiedlichen Sicherheitsbestimmungen anlegen. Je nach Label entscheidet die Software, ob die Daten zugestellt werden oder nicht. Das SDoTSecurity Gateway nutzen bereits Airbus, die Bundeswehr und IBM. Und so zeigt Infodas, dass sich IT-Sicherheit made in Germany nicht hinter Technologien aus dem Silicon Valley verstecken muss. Der Mittelständler arbeitet bereits an einem zusätzlichen Sicherheitspaket für die vernetzte Fabrik.
Start-ups: Photonscore, Inveox, Blickfeld
Start-up - Photonscore: Eine Million Bilder pro Sekunde
Der Quantendetektor von Photonscore sieht zwar aus wie eine gewöhnliche Kompaktkamera. Er kann aber noch einiges mehr. Das Gerät macht etwa eine Million Aufnahmen pro Sekunde, wobei immer nur ein einziges Lichtteilchen, ein sogenanntes Photon, erfasst wird. Aus ihnen lassen sich am Rechner Bilder zusammensetzen, die Wissenschaftlern neue Erkenntnisse liefern.
Astronomen richten die Superkameras namens LINCam auf den Nachthimmel, um Neuigkeiten aus dem All zu empfangen. Werner Zuschratter, Mitgründer von Photonscore und Hirnforscher, untersucht damit, wie Moleküle innerhalb der Synapsen miteinander interagieren. In Zukunft sollen die Kameras Tumorgewebe im Frühstadium aufspüren. Und seit einigen Monaten entdecken Quantenphysiker die LINCam, weil sie ideal für die Quantenkryptografie ist.
Bei dieser Verschlüsselungsmethode geht es um Datenschlüssel, die heute nicht einmal von extrem leistungsfähigen Quantencomputern zu knacken sind. Sie sollen unter anderem per Laserstrahl von Satelliten aus an Sender und Empfänger einer Nachricht verschickt werden. Mit den Kameras lassen sie sich auslesen.
Die wissenschaftlichen Grundlagen für das Gerät haben die zwei Kernphysiker Yury Prokazov und Evgeny Turbin vor einigen Jahren in Russland gelegt. Am Leibniz-Institut für Neurobiologie in Magdeburg entwickelten sie die Idee weiter und gründeten 2017 zusammen mit dem Wissenschaftler Zuschratter Photonscore aus, um die Kameras zu bauen und zu verkaufen.
Start-up - Inveox: Für das bessere Labor
Wenn ein Arzt einem Patienten eine Gewebeprobe entnimmt, um etwa zu prüfen, ob er an Krebs erkrankt ist, dann legt er der Probe ein Datenblatt bei – und schickt das Paket an ein Labor. Kommt es dort an, müssen Mitarbeiter die Probe erfassen und die Daten vom Papier in den Computer übertragen: wichtige Angaben zum Patienten und zum Gewebe, zur Erkrankung und zur genauen Verortung des entnommenen Gewebes.
Bis zu 3000 solche Proben muss ein Labor am Tag verarbeiten. Kein Wunder, dass dabei Zettel verloren gehen, vertauscht oder nicht korrekt abgetippt werden, etwa weil jemand die Handschrift des Arztes nicht entziffern kann. Studien zeigen, dass die Quote von solchen Fehlern im Labor bei bis zu 15 Prozent liegt.
Das Start-up Inveox aus München löst dieses Problem, indem es den Prozess fast vollständig automatisiert. Der Arzt gibt die Daten in seiner Praxis oder der Klinik in ein System ein, das mit dem System des Labors vernetzt ist. Und er verknüpft die Patienteninformationen mit einem neuen Spezialbehälter für die Probe, der mit einem Barcode ausgestattet ist.
Nachdem ein Kurier die Probe ins Labor gebracht hat, wird sie von einem Spezialgerät automatisch erfasst. „Eine intelligente Software kontrolliert per Bilderkennung ihre Größe und andere Merkmale“, sagt Wirtschaftsingenieurin Maria Sievert. Sie und Dominik Sievert, Molekular-Biotechniker und Betriebswirt, haben das Unternehmen mit heute 40 Mitarbeitern vor zwei Jahren gegründet. „Die Software könnte künftig sogar bestimmen, mit welchen Chemikalien die jeweilige Probe behandelt werden sollte, damit eine genaue Diagnose möglich wird“, sagt Sievert.
Bis dahin sorgt Inveox schon mal dafür, dass im Labor weniger Fehler passieren. Und die Bearbeitung der Proben beschleunigt wird. Zwei Mitarbeiter können mit der digitalen Hilfe 2000 Proben pro Tag abwickeln. Patienten, die auf eine Diagnose warten, kann so schneller geholfen werden.
Allein in Deutschland gibt es 500 Labors, die insgesamt rund 100 Millionen Proben pro Jahr verarbeiten.
Genug zu tun also für Inveox.
Start-up - Blickfeld: Das Auge des autonomen Autos
Selbstfahrende Autos orientieren sich durch Kameras, Schallimpulse und Radiowellen. Damit sie auch lernen, bei schlechtem Wetter und Dunkelheit Hindernisse zentimetergenau zu erkennen, setzen die meisten Hersteller zusätzlich auf Lidar. Dabei sendet ein Laserstrahler pro Sekunde mehrere Impulse aus. Ein kleiner Spiegel fängt sie wieder ein, wenn sie von Objekten oder Lebewesen reflektiert werden. Aus der Zeit, die die Laserstrahlen unterwegs sind, berechnet das Lidar-System Abstand, Position und mögliche Bewegungen der Hindernisse.
Der Vorteil: Im Gegensatz zu Kameras funktioniert Lidar auch bei Dunkelheit; die Laser erkennen sogar unter Schnee oder Laub verborgene Bordsteinkanten. Doch es gibt auch zwei gravierende Nachteile der Technologie: Es fallen sehr große Datenmengen an, und die Geräte sind extrem teuer. Zurzeit kosten sie bis zu 25 000 Euro – zu teuer für Serienfahrzeuge.
Das will Blickfeld ändern. Das Münchner Start-up hat ein Festkörper-Lidar entwickelt. Es kommt ohne die aufwendige Mechanik der bisher im Auto genutzten Systeme aus, bei denen sich ein kleiner Spiegel sehr schnell dreht, um ein 360-Grad-Bild zu erzeugen. Stattdessen nutzt Blickfeld ein mikroelektronisches System, dessen Spiegel extrem klein sind und wie ein Chip aus Silizium bestehen. Ist die Chipentwicklung abgeschlossen, lassen sich Lidars in großen Stückzahlen herstellen – und werden billiger. Und weil es keine beweglichen Teile gibt, sind die Systeme von Blickfeld auch weniger anfällig.
