Autor: Natascha Elsner

Leitspalt hat eine neuartige Technologie für das Thermalmanagement von Batterien von Elektrofahrzeugen entwickelt, die es erlaubt, Batteriepacks anders aufzubauen und dadurch diverse Engpässe aktueller Elektroautos zu lindern, wie z.B. Schnelladen, Reichweite, Kosten, Gewicht, Sicherheit und Recycling. Leitspalt verwendet spezielle Tragstrukturen, die mit etablierten Fertigungsverfahren wie dem Strangpressen gefertigt werden können. Wichtiger Eckpfeiler der Technologie ist ein automatisierter, digitaler Vorentwurfs- und Optimierungsprozess, der sich auf reduzierte physikalische Modelle stützt und eine agile Herangehensweise an die Kundenbedarfe ermöglicht.

Direct Matter entwickelt und produziert für die nächste Generation von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren innovative Membran-Elektroden-Anordnungen (MEA), die höchste Lebensdauer und Effizienz bei gleichzeitiger Reduzierung knapper Ressourcen ermöglichen. Als Basis für die Katalysatorschicht entwickelt und synthetisiert Direct Matter langzeitstabile Kohlenstoffnanomaterialien, auf die kontinuierlich galvanisch Katalysatormaterial abgeschieden wird. Im Vergleich zu herkömmlichen Produkten sind die MEA von Direct Matter bis zu 20% effizienter und haben eine 10x höhere Lebensdauer. Auf Basis einer einzigartigen voll-kontinuierlichen Rolle-zu-Rolle-Anlage ist eine unkomplizierte Skalierbarkeit des Prozesses möglich.

HyBird entwickelt und baut teilautonome elektrische Frachtflugzeuge, die es Expresskurier- und Speziallogistikunternehmen ermöglichen, ihren Endkunden einfache, schnelle, kostengünstige und nachhaltige Transportlösungen anzubieten. Der Endkunde kann mit dem Flugzeug Fracht von bis zu 150 kg über Distanzen von bis zu 2000 km transportieren. Ermöglicht werden diese Flugleistungen durch den Einsatz eines Plug-in-Hybrids, der es dem Flugzeug erlaubt, bis zu 300 km rein elektrisch und damit hocheffizient zu fliegen. Gleichzeitig kann ein Generator zugeschaltet werden, der die Reichweite erhöht und das Flugzeug unabhängig von der Ladeinfrastruktur macht. Bei den beförderten Gütern handelt es sich um (Ersatz-)Teile für Bergbau, Industrie und Landwirtschaft sowie um medizinische und humanitäre Güter.

Ubitium entwickelt den ersten echten universellen Prozessor. Aktuelle Prozessoren sind ineffizient, unflexibel und kostenintensiv, besonders wenn spezialisierte System-on-Chip-Lösungen (SoC) für komplexe Anwendungen erforderlich sind. Ubitium hat eine universelle, disruptive Prozessorarchitektur entwickelt. Durch den Verzicht auf separate CPU- oder Accelerator-Kerne wird die Flächeneffizienz extrem gesteigert. Dies ermöglicht agile, software-definierte Systeme und die allgegenwärtige Einbindung von KI. Vorteile: Signifikant kleinere Chipgrößen, exponentielle Leistungssteigerungen und herausragende Energieeffizienz, bei deutlich reduzierten Kosten durch die Verwendung etablierter Fertigungstechniken. Die Technologie ist hyper-skalierbar und kann Anwendungen von einfachen Haushaltsgeräten oder Spielzeug bis zu Hochleistungsrechnern (HPC) unterstützen. Die RISC-V-Kompatibilität ermöglicht eine fast aufwandslose Integration in ein bestehendes Software-Ökosystem.

Intelligentes Glas ermöglicht die Schaltung der Transmissionseigenschaften von Fenstern und Glasflächen. Sionic Smart Glass entwickelt, fertigt und vermarktet innovative, visionäre Fensterkonzepte auf der Basis mikrooptischer, elektrochromer Folien. Im elektrochromen Glas sind High-Tech Folien integriert, die in einem kosteneffizienten Rolle-zu-Rolle-Verfahren auf nanotechnologischer Basis hergestellt und auf große Flächen skaliert werden. Durch Smart Glass wird der ökologische Fußabdruck reduziert. Pro Jahr können weltweit mehr als 100 Millionen Tonnen an CO2 Emissionen eingespart werden. Gleichzeitig werden mit der Smart Glass Technologie erhebliche Energieeinsparungen in Gebäuden erzielt.

red cable robots stellt industrielle Seilroboter für große Arbeitsräume und hohe Dynamik her. Konventionelle Robotersysteme sind in ihrer Reichweite physisch begrenzt und werden bei steigender Arbeitsraumgröße immer teurer und langsamer. Dadurch können Robotik-Anwendungen in großen Arbeitsräumen, mit großen Werkstücken oder mit einem hohen Bedarf an Dynamik nur schwierig, bis gar nicht umgesetzt werden. Seilroboter haben nur eine geringe zu bewegende Masse und bestehen aus einer Plattform samt Roboterwerkzeug, die durch koordiniertes Auf- und Abwickeln damit verbundener Seile bewegt wird. Die Seilroboter von red cable robots können so auch große Arbeitsräume mit hoher Dynamik, energieeffizient und kostengünstig erschließen. Zielmärkte für den Seilroboter sind unter anderem die Baubranche, Logistik und Luft- und Raumfahrt.

Die Nutzung von hochproduktiven additiven Fertigungsverfahren, insbesondere des ARC-DED Verfahrens (Lichtbogen-Auftragsschweißen) wird gebremst durch die Komplexität des Prozesses und der notwendigen digitalen Prozesskette. Aktuelle Automatisierungsansätze und Softwarepakete sind mit dem Verfahren überfordert. Das Team von Plasma Additive hat hierzu einen neuartigen Automatisierungs- und Bedienansatz entwickelt, der als Ergebnis eine hochproduktive Anlage mit einfacher Bedienbarkeit liefert. Das Bedienkonzept lässt sich dabei auf einzelne Produktgruppen reduzieren, die direkt in die Maschinensteuerung eingebettet werden und damit Produktivität, Prozesssicherheit und Bedienbarkeit maximieren. Zielbranchen von Plasma Additive sind die metallverarbeitende Industrie, Schwerindustrie, Luft- und Raumfahrt, Agrar (Kreislaufwirtschaft von Verschleißteilen) und Fahrzeugbau (High-Tech Multimaterial-Anwendungen).

Viele neu entwickelte Medikamente geben Krebs oder Autoimmunerkrankungen sind unglaublich teuer in der Herstellung. Das liegt vor allem daran, dass die Prozesse, insbesondere in den Bioreaktoren, in denen diese Wirkstoffe hergestellt werden, noch sehr ineffizient sind. Das Biotech-Startup ningaloo biosystems entwickelt Produkte, die Biopharma-Hersteller in die Lage versetzen, effizienter und standardisierter zu produzieren und durch höhere Ausbeuten ihre derzeit noch größtenteils prohibitiven Kosten zu reduzieren. ningaloo biosystems Plattform-Technologie zur „Opto-Bioproduktion“ basiert auf Erkenntnissen der Optogenetik und ermöglicht es, erstmals die Prozesse im Bioreaktor mit Hilfe von Licht in Echtzeit zu steuern, dadurch Ressourcen einzusparen und letztlich die neuartigen Biopharmazeutika für Millionen von Patienten erschwinglich zu machen.

KINEMO steht für Kinematik & Motion und bietet Dienstleistungen im Bereich röntgenbasierter Bauteiluntersuchung im Fehlerabstellprozess an. Auf Grundlage der Videoröntgenanalyse werden innere Bewegungen von physischen Produkten zerstörungsfrei sichtbar gemacht. Somit können die verborgenen Informationen eines Produktes wie z.B. Funktionsausfälle oder Akustikprobleme in der Prototypenherstellung oder Serienfertigung transparent dargestellt und analysiert werden. Die Fehlersuche, die konventionell bis zu 12 Wochen oder länger dauern kann, wird mit dem Verfahren von KINEMO auf 48h reduziert. Dadurch werden enorme Personal- und Qualitätskosten eingespart.

Der Schutz von Personen hat die größte Priorität im Straßenverkehr. Die Automobilhersteller stehen vor der stetig wachsenden Herausforderung, Fahrzeuge immer sicherer zu gestalten, während gleichzeitig die Anforderungen im Bereich der Elektromobilität, insbesondere hinsichtlich des Batterieschutzes, steigen. In diesem komplexen Umfeld bietet die innovative Softwarelösung von Induvos einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil. Die von dem Wuppertaler Team Induvos entwickelte Software nutzt auf Expertenwissen basierende Algorithmen, um die Deformation eines Fahrzeugs während einer virtuellen Unfallsimulation zu analysieren und darauf aufbauend geometrische Verbesserungen der Fahrzeugstrukturen vorzuschlagen. Auf diese Weise ist es möglich, sicherere und leichtere Fahrzeugstrukturen unter spezieller Berücksichtigung der Herstellbarkeit in massentauglichen Fertigungsverfahren zu entwerfen und gleichzeitig den Energieverbrauch und die CO2- Emissionen im Straßenverkehr zu reduzieren.