Auf der Suche nach den Sprunginnovatoren 06. Aug 2020 Von Regine Bönsch

„Es gibt viele coole Menschen in Deutschland“

Innovationen: Rafael Laguna de la Vera ist mit seiner Bundesagentur für Sprunginnovationen auf der Suche nach Techniken, die die Welt verändern und zugleich Deutschland einen volkswirtschaftlichen Nutzen bringen. Den VDI nachrichten verrät er erste Projekte.


Foto: SPRIND

VDI nachrichten: Sprunginnovationen, was ist das für Sie?

Rafael Laguna de la Vera: Das sind Innovationen, nach denen die Welt nicht mehr so ist wie vorher. Eine Sprunginnovation hat Auswirkungen auf die Gesellschaft, die Industrie, auch auf die Sprache. Das Auto ist die letzte Sprunginnovation, deren volkswirtschaftlichen Nutzen wir hier voll einbringen konnten. Mit dem Auto sind nicht nur neue Industriezweige wie Hersteller und Zulieferer entstanden, sondern auch der Individualtourismus basiert darauf, dass man sich mobil in ein anderes Land bewegen kann.

Eine andere Sprunginnovation sind das Internet und das Smartphone. In einem kleinen Gerät tragen wir heute das Wissen der Welt mit uns herum. Dazu gehört aber auch künstliche Intelligenz, die zeigt, dass eine Sprunginnovation ein Zusammenkommen von verschiedenen Innovationspfaden ist. Aktuell erlebt KI eine Renaissance. KI gibt es schon lange, sie wird aber erst interessant, seitdem wir diese unglaublichen Datenmengen zur Verfügung haben, mit denen wir die Maschinen trainieren können. Und natürlich muss auch die Rechenleistung stimmen. Vor 30 Jahren wurden Algorithmen erfunden, aber erst jetzt haben wir Supercomputer mit 1 Mio. Rechenkernen, erst jetzt haben die Smartphones eine Rechenfähigkeit wie Rechner vor 25 Jahren. All das muss zusammenkommen.

Inwieweit wird KI unsere Welt verändern?

Das hat sie ja schon – auch wenn die wenigsten davon etwas gemerkt haben. Schon heute rechnen Algorithmen aus, welche Werbung wir sehen werden. Maschinen entscheiden, was wir auf unserem Twitter- bzw. Facebook-Feed sehen. Da steckt natürlich noch eine große Industrie dahinter. Wenn wir über Wahlmanipulationen sprechen, die es ja in einigen Ländern gibt, dann wird da eine bestimmte Priorisierung der Informationen vorgenommen, eine KI wird ausgetrickst, um Wahlen und letztlich die Demokratie zu beeinflussen. Die Gesellschaft verändert sich schon jetzt mit KI. Das zeigt sich auch bei Verlagen und deren Abhängigkeiten von Google. Im Journalismus wird schon so geschrieben, damit es Maschinen gefällt.

„Aufpassen, dass Rohdiamanten nicht weggekauft werden“

Ihre Bundesagentur soll nun in Deutschland Sprunginnovationen finden und sie bis zur Markteinführung begleiten. So lautet Ihr Auftrag. Wie genau sieht das in der Umsetzung aus?

Wir haben die Aufgabe, Innovationen zusammenzusuchen. Daraus erwächst dann ein Team. Wir sind Inkubator und stellen zugleich sicher, dass die Innovation so weit entwickelt wurde, dass wir ihre Marktfähigkeit sicherstellen. Das übergeben wir dann in die normalen Marktmechanismen, aber immer unter Sicherstellung unserer Ziele: Der volkswirtschaftliche Nutzen soll in Deutschland und in Europa bleiben. Daher müssen wir aufpassen, dass unsere Rohdiamanten nicht von Amerikanern oder Chinesen weggekauft werden.

Das kennen Sie ja auch aus eigenem Erleben?

Ich habe in meinem Leben viele Firmen gegründet, die alle von amerikanischen Unternehmen gekauft wurden – so ist das in der IT. Das hat seine Ursache in der fehlenden Wachstumsfinanzierung hierzulande. Da bleibt meist nur der Verkauf an Amerikaner oder Chinesen. Und das ist natürlich eine Katastrophe. Das zu verhindern ist wichtig, aber erst einmal müssen wir so weit sein.

Agentur hat schon 200 Projektvorschläge erhalten

Wie sieht der Prozess auf der Suche nach einer Sprunginnovation aus?

Wir erhalten unsere Projektvorschläge aus verschiedenen Quellen. Zum einen sind wir in der Öffentlichkeit präsent. Menschen schreiben uns. Die zweite Quelle ist das aktive Sourcing. Wenn wir uns in Projekte verlieben und anfangen zu bauen, fehlen meist Komponenten. Dann gehen wir hinaus zu den Instituten, der Wirtschaft, der Politik und versuchen die fehlenden Teile und Experten zu finden. Das ist eigentlich die spannendste Aufgabe. Wir sind dann eine Art Baumeister. Und die dritte Quelle sind Wettbewerbe, die wir veranstalten.

Meine größte Sorge war anfangs, dass wir zu wenige Vorschläge haben und sich kein Daniel oder keine Daniela Düsentrieb meldet. Aber dem ist nicht so. Wir haben bereits über 200 Projektvorschläge hereinbekommen. Tendenz steigend.

Wir bringen dann die Projekte in ein gewisses Format – von Datenschutzerklärungen bis hin zu Projektbeschreibungen, vom Austausch mit den Innovatoren bis hin zu Non-Disclosure-Erklärungen. Zudem muss der von uns etwas modifizierte Heilmeier-Katechismus ausgefüllt werden. Georg H. Heilmeier, der ehemalige Direktor der Darpa (die Red: Die Defense Advanced Research Projects Agency ist eine Behörde des Verteidigungsministeriums der Vereinigten Staaten, die Forschungs-Projekte für US-Streitkräfte und Weltraumprojekte durchführt), hatte einen Fragenkatalog entwickelt, der Innovatoren und uns hilft, die Forschungsvorhaben zu spiegeln.

Die Darpa ist ein Vorbild für Sie. Werden Sie demnächst auch Autorennen veranstalten?

Sie spielen auf die Darpa-Challenge an. Ein Rennen von autonomen Fahrzeugen vor 16 Jahren in der Mojave-Wüste in Nevada. Die Inszenierung und die Bilder waren toll. So was in der Art können wir uns schon vorstellen. Wir werden auch SPRIND-Challenges haben, die Begeisterung für die Themen auslösen sollen. Damit kriegen Sie auch in Deutschland die coolen Menschen aus den Löchern.

Haben wir denn hierzulande viele dieser hellen Köpfe?

Ja, absolut. Wir haben viele coole Menschen in Deutschland. Leider arbeiten sie oft für amerikanische oder chinesische Konzerne. Manche stecken aber auch in den wissenschaftlichen Instituten. Das ist der Ort für diejenigen, die etwas reißen wollen, aber nicht der für Ausgründungen. In der Grundlagenforschung und bei Patenten sind wir ja super. Da gibt es brillante Leute.

Natürlich sind von den 200 Vorschlägen auch viele Perpetua mobilia. Dennoch müssen wir beim Ablehnen von Vorschlägen vorsichtig sein. Sprunginnovationen sind immer auch ein bisschen verrückt.

Wir haben aktuell eine Handvoll Innovationsmanager, ein kleines Team von Analysten und mich. Wir sitzen zweimal die Woche zusammen, sichten die Projekte und wenn nur einer sagt, „da könnte was dran sein“, bleibt das Projekt im Pool.

Die Innovatoren und Innovatorinnen opfern für ihr Thema ihr Leben. Sie wachen morgens mit ihrem Thema auf, denken beim Mittagessen dran und träumen nachts davon – sieben Tage die Woche. Gut beschrieben ist dieser Typus Mensch in einem Essay von Paul Graham, das sich „The bus ticket collector – theory of Genius“ nennt.

Unsere Innovationsmanager sind aktuell zwischen 57 und 75 Jahre alt und Experten in ihren Bereichen. Sie brennen für ein Thema, müssen sich aber nichts mehr beweisen.

„Wir schauen uns Analogcomputer erneut an“

Wenn wir die Perpetua mobilia aus den 200 Ideen herausrechnen, bleiben vielleicht noch 150 – was gibt es für Ideen?

Das Spektrum ist breit. Dabei sind viele Dinge, die gut nach Deutschland passen: Umwelt, Energie, Wasserreinigung, Plastikentfernung, Recycling, ökologischer Bau, Alternativen zu Zement. Alles, was unsere klassischen Technologien in das Zeitalter der Nachhaltigkeit transportiert, ist ein Riesenkomplex und macht rund ein Drittel der Themen aus.

Dann kommen viele Ideen aus dem Großbereich zwischen Mikroelektronik und Software, wobei wir uns da viel mit alternativen Architekturen beschäftigen. Wir versuchen nicht, den schnellsten Digitalchip zu bauen, sondern schauen auf alternative Architekturen. Moore‘s Law ist seit einiger Zeit am Anschlag. Die Verkleinerung der Chipstrukturen wird immer teurer und schwieriger.

Wir reden dagegen über Analogcomputer, die wir uns erneut anschauen. In den 1970er-Jahren wurden Entwicklungen unserer Industrieikonen wie Telefunken durch die Digitaltechnik verdrängt. Analoge Computer werden keine universellen sein, aber beispielsweise bei Strömungsberechnungen hat ein analoger Computer viele Vorteile – vor allem im Energieverbrauch.

Stellen Sie sich vor, wir beamen zwei, drei Riesenschränke von vor 50 Jahren auf einen 1-cm²-Chip von heute. Dieser Chip verbraucht 0,5 W und nicht 200 W wie sein digitales Pendant. Die Computer, die heute in einem Tesla agieren, verbrauchen bis zu 3 kW. Das ist nichts für ein Elektroauto – vom Batterieverbrauch, aber auch der Kühlung her. Wenn Sie jetzt etwas bauen, das dort nur 3 W verbraucht, dann haben Sie eine Sprunginnovation mit Anwendungen, von denen Sie vorher nur träumen konnten.

„Es muss ein möglichst universeller Chip gebaut werden“

Das heißt, Analogcomputer sind ein heißes Thema für Sie? Wie kam es dazu?

Karl Schlagenhauf, einer unserer Innovationsmanager, sammelt schon seit 30 Jahren sogenannte „HiPos“, High Potentials. Darunter war Bernd Ulmann, der das wohl einzige Museum für Analogrechner betreibt. Die sammelt er seit seiner Schulzeit. Er ist die Welt-Koryphäe für dieses Thema Die Agentur hat ihn eingeladen, denn Bernd braucht ganz schön viel. Es muss ein möglichst universeller Chip gebaut werden. Der muss strukturiert sein, denn ein Analogchip lässt sich nicht frei programmieren wie ein digitaler, sondern er hat Schaltungen drin, die Logarithmen berechnen, addieren, subtrahieren und mehr.

Und es gibt schon ein Team rund um das analoge Rechnen. Ein Astrophysiker kam hinzu, der Mathematik entwickelt hat, um Differenzialgleichungen auf hochparallelen Rechnerarchitekturen zu berechnen. Eine junge brillante Quantenkryptografin aus Berlin ist dabei. Es gibt einen Chip-Bäcker aus Dresden und einen Kaufmann, der das Business-Development macht. Dort geben wir Geld rein, und wenn alles gut läuft, werden wir in zwei Jahren einen Analogcomputerchip haben.


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Und andere Branchen?

In der Medizin hatten wir einen Vorschlag für einen Impfstoff, den wir an das Gesundheitsministerium weitergereicht und damit den Prozess beschleunigt haben. Ein anderes Projekt kommt aus einem der großen wissenschaftlichen Institute. Es geht um eine der großen Menschheitsgeißeln. Und nein, Krebs ist es nicht, mehr darf ich nicht verraten. Wenn das klappt, wäre das allein die ganze Agentur wert.

Mit Blasen Wasser von Mikroplastik befreien

Ein Umweltthema ist auch weit gediehen …

Für die Reinigung von Mikroplastik hat ein Daniel Düsentrieb aus der Nähe von Paderborn ein Verfahren für stabile kleine Luftbläschen entwickelt. Werden die ins Wasser eingeblasen, nehmen sie bei ihrem Weg an die Wasseroberfläche alles mit, was da rumtreibt. Es handelt sich also um ein mechanisches Verfahren zur Reinigung von Wasser. Im Labor läuft das und wir sind überzeugt, dass es sich auch in Form von Industrieanlagen aufbauen lässt.

Ist die deutsche Industrie denn interessiert? Und, ist sie überhaupt so innovativ, wie gemeinhin gesagt wird?

Jein, denn DIE deutsche Industrie gibt es nicht, sondern einzelne Unternehmen, die da sehr unterschiedlich sind. Die familiengeführten Mittelständler sind supergenial. Wir können uns freuen, dass wir in Deutschland ein so gesundes Ökosystem haben. Sie haben Ahnung, an der Spitze sitzen häufig Ingenieurinnen und Ingenieure, ihnen gehört das Unternehmen und sie fällen Entscheidungen für langfristige Investitionen. Wir sind ja schon Forschungs- und Entwicklungsweltmeister, aber auch diese Unternehmen können nicht endlos in hochriskante Langläufer investieren. Wenn ein paar unserer Ideen klappen, dann baue ich schon drauf, dass mit dem deutschen Mittelstand, aber auch mit einigen Konzernen die Industrialisierung vorangetrieben werden kann.

Die Agentur für Sprunginnovation will die Lücke zwischen Wissenschaft und Wirtschaft schließen. Wir sind gegenüber beiden Seiten sehr aufgeschlossen. Wir sind aber kein Venture Capitalist, wir müssen nicht auf das Return on Investment achten. Natürlich setzen wir Steuergelder ein und müssen aufpassen, was wir tun. Aber prinzipiell heißt unser Auftrag: volkswirtschaftlichen Nutzen kreieren. Dafür steht uns jetzt 1 Mrd. € bis 2029 zur Verfügung.

Bundeswirtschaftsminister sichert Geld für teure Projekte zu

Reicht das? Es gibt ja eine Menge von Technologien, die in ihrer Entwicklung sehr teuer sind.

1 Mrd. €, das sind 100 Mio. € pro Jahr. Die sinnvoll zu investieren ist schon eine Aufgabe. Die gute Nachricht ist: Es gibt genügend Ideen. Das ist ermutigend. Aber natürlich wissen wir auch jetzt schon, dass es Projekte geben wird, wo 5 Mrd. € gebraucht werden. Das werden wir dann in Zusammenarbeit mit der Privatwirtschaft machen. Und natürlich nutzen wir die vorhandenen Fördertöpfe. Und falls wir auf ein ganz heißes teures Thema stoßen, dürfte die Finanzierung nicht das größte Problem sein. Wenn wir jetzt ein supercooles Quantenprojekt hätten, dann ist das Geld für dieses Projekt nicht das Thema. Das hat mir auch Bundeswirtschaftsminister Peter Altmaier zugesichert.

Sind denn der Wirtschaftsminister und die Forschungsministerin informiert, was bei Ihnen so als Vorschläge eingeht?

Wie detailliert Frau Karliczek und Herr Altmaier informiert sind, weiß ich nicht, aber wir haben regelmäßig Austausch mit den Ministerien. Für die Politik sind wir auch so eine Art Filter.

Und Ihr Job ist?

Ich bin der Netzwerker mit Geld.

„Danielas Düsentrieb schauen kein Fernsehen und sind keine Rampensäue“

Hatten Sie in der Corona-Zeit mehr Einreichungen, weil die Menschen mehr Zeit hatten?

Ja, aber ich weiß nicht, ob da ein Zusammenhang ist. Wir sind ja noch in Corona-Zeiten. Am 17. Juli letzten Jahres war meine Berufung. Da gab es noch keine Projekte. Wir hatten dann bis März, als wir während Corona abgetaucht sind, 130 Vorschläge. Seitdem sind noch 70 weitere dazugekommen. Eine Beschleunigung. Aber, ob das mit Corona oder der besseren Sichtbarkeit der Agentur zusammenhängt, wissen wir nicht.

Wie wollen Sie noch mehr Innovatoren locken?

Ein Problem ist, dass diese Danielas Düsentrieb ja kein Fernsehen gucken und auch keine Rampensäue sind. Wettbewerbe wie die Darpa-Challenge zum autonomen Fahren oder Inszenierungen wie der Raketenstart von SpaceX – so etwas lockt sie aus dem Keller. Inszenierungen werden wir auch mit den Innovatoren und Projekten machen. Allein um zu verkünden: Liebe Daniela Düsentrieb, du bist es, die die Welt retten kann. Noch leben wir Deutschen von dem, was Wissenschaftler und Ingenieure teils im vorletzten Jahrhundert aufgebaut haben. Die Pharmaindustrie, die Automobilindustrie. Jetzt müssen wir anfangen, mit den Düsentriebs dieser Generation neue Industrien aufzubauen.

Aber die Danielas Düsentrieb, die Frauen unter den Erfindern, kriegen Sie nicht wirklich, oder?

Wir haben versucht, das zu analysieren, und mit vielen Frauen gesprochen. Es scheint so, dass Frauen ihre Ideen nicht so gerne weggeben, weil sie Angst haben, dass irgendein Alpha-Männchen es sich schnappt. Das sind sicher Erfahrungswerte aus dem Leben. Wir müssen zeigen, dass das bei uns nicht passiert. Wir versuchen Frauen zu motivieren. Und wir sind, glaube ich, sehr glaubwürdig: Die Agentur besteht zu 50 % aus Frauen.

Weniger als 5 % der Einreichungen von Frauen

Da es aber insgesamt weniger Ingenieurinnen gibt, werden Sie auf Dauer auch weniger Danielas als Daniels haben …

Im Moment bekommen wir weniger als 5 % der Projekteinreichungen von Frauen. Das ist zu wenig. Bevor nicht mindestens ein Viertel der Vorschläge von Frauen kommt, sollte uns allen klar sein, dass wir hier enormes Potenzial ungenutzt lassen.

Inwieweit hilft es da, dass wir eine Kanzlerin haben, die Physik studiert hat?

Angela Merkel hat einen Plan, sie ist noch durch und durch Wissenschaftlerin. Die Agentur gibt es nur wegen ihr. Da haben wir starken Rückhalt.

Kommen unter den jungen Politikern Menschen hinzu, die an Innovationen interessiert sind?

Erst mal: Die Agentur hat fraktionsübergreifend hervorragenden Rückhalt. Ich muss auch vor dem Parlament Bericht erstatten, was wir machen, und beobachte da großes Interesse. Teilweise bekommen wir Input von Mitgliedern des Bundestags, die wissen, was in ihren Wahlkreisen passiert. In den Fachgremien KI, Raumfahrt und insbesondere in der Digitalisierung steigt der Kompetenzgrad. Da hat mittlerweile eine Zeitenwende stattgefunden.

Sie wollen Ingenieure ansprechen. Arbeiten Sie mit dem VDI zusammen?

Ja, wir haben einen regen Austausch. Im Bereich Mikroelektronik gibt es beispielsweise eine sehr fruchtbare Zusammenarbeit. Der VDI leitet auch einen der Wettbewerbe – Effizienz der KI-Systeme.

„Wir haben ein riesiges Verteilungsproblem“

Zurück zu den Sprunginnovationen oder besser den disruptiven Technologien. Wie der Name schon sagt, wird etwas Neues in die Welt gesetzt und zugleich etwas anderes vernichtet. Spüren Sie diese Verantwortung?

Ich bin mir dessen sehr bewusst. Dennoch bin ich überzeugt, dass Fortschritt für mehr Wohlstand sorgt, und dass die Probleme, die der Fortschritt geschaffen hat, sich nur durch mehr Fortschritt lösen lassen – indem wir Technologien verbessern oder neue entwickeln.

Doch wir haben ein riesiges Verteilungsproblem. Die letzte Disruption waren Mobiltelefon und Internet. Doch die Anzahl der Menschen, die davon monetär profitiert haben, ist gering. Technologische Innovationen erfordern auch soziale. Als Bundesagentur können wir mitsteuern, wie die Wertschöpfung stattfindet. Eine tolle Entwicklung, die dann ein Konzern großindustrialisiert, muss einen volkswirtschaftlichen Nutzen haben und nicht nur einen wirtschaftlichen Nutzen für den Konzern.

Disruptive Technologien also für das Gemeinwohl?

Das Fundament unserer humanistischen Kultur und der Marktwirtschaft ist ein sehr geeignetes Mittel für eine sozial verträgliche Umverteilung. China oder die USA haben das nicht. Deshalb sollten wir hier in Europa die disruptiven Umbrüche gestalten. Letztendlich steht ja auch fest: Wenn wir es nicht machen, dann tun es die anderen.

Mehr zum Thema finden Sie im Fokus „Innovationen in Deutschland“ in der aktuellen Ausgabe der VDI nachrichten.

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