Zukunftspreis-Themen CO2-Ersparnis und bessere Medizindiagnostik Von Sabine Dobel, dpa

Klimawandel und CO2-Ersparnis, aber auch mehr Effizienz unter anderem
durch KI in der Medizin: Mit diesen Zukunftsthemen gehen drei
Projekte in den Wettbewerb um den renommierten Deutschen
Zukunftspreis.

München (dpa) - Aus bösem CO2 soll gutes CO2 werden - indem es aus
der Luft gefiltert und nutzbringend eingesetzt wird. Ein Hamburger
Team hat dazu eine Raumfahrt-Technologie weiterentwickelt. Dortmunder
Forscher befassten sich - auch hier geht es um CO2-Vermeidung - mit
mehr Effizienz von Gas-Brennern vor allem für die Industrie, wo Gas
noch immer unverzichtbar ist. Erlanger Forschende haben ein
Magnetresonanztomographie-Gerät (MRT) entwickelt, das bei gleicher
Bildqualität leichter und günstiger ist und in einigen teils ärmeren

Ländern bereits genutzt wird.

Die Projekte - alle marktreif und im Einsatz - sind für den Deutschen
Zukunftspreis nominiert und wurden am Mittwoch im Deutschen Museum in
München vorgestellt. Bundespräsident Frank-Walter Steinmeier verleiht
den Preis am 22. November in Berlin. Welches Team den Preis erhält,
bleibt bis zuletzt geheim - die Jury entscheidet dies am Tag der
Verleihung.

CO2 reduzieren - angesichts des Klimawandels ein brennendes Thema.
Das Hamburger Team der Airbus Operations GmbH nutzt eine von dem
Unternehmen für die Internationale Raumstation ISS konzipierte
Technik, um das Treibhausgas aus der Atmosphäre zu ziehen. Im All
reduzierte die Technologie den CO2-Gehalt der Luft in der Station und
ermöglichte so eine Versorgung der Astronauten mit Sauerstoff.

Auf der Erde macht CO2 etwa 0,04 Prozent der Luft aus. Mit einem
Ventilator und einem speziellen Filter wird das Gas eingefangen. Das
gesättigte Filtermaterial wird dann erwärmt, so dass es wieder
entweicht und gesammelt werden kann.

CO2 ließe sich etwa für kohlenstoffhaltige Substanzen in der
Chemiebranche oder für Carbonfasern nutzen - oder zur Herstellung
synthetischer Kraftstoffe, erläuterten die Forscher. Die erste
Anlage, die das Verfahren nutzt, befindet sich in einem komplett
geschlossenen Gewächshaus im Inneren von Gebäuden. Das der Luft
entzogene CO2 sorgt vor Ort für effizientes Pflanzenwachstum. Werde
das Gas nicht genutzt, könne es auch in Gestein gespeichert und so
vorerst fürs Klima unschädlich gemacht werden.

Ebenfalls um CO2 geht es bei dem Projekt der Kueppers Solutions GmbH
aus Dortmund. Das Team entwickelte einen Brenner, der die für
industrielle Anwendungen benötigte Wärme aus Erdgas effizienter
bereitstellen kann als herkömmliche Geräte. Zudem kann das System den
Forschern zufolge andere Gase als Brennstoff nutzen, etwa
Wasserstoff, der als ein Schlüsselelement für die Energiewende gilt.
Besonders viel Wärme benötigen etwa Zementwerke, Glashütten,
Stahlherstellung und bestimmte chemische Anlagen. Bisher kommen diese
Industrien nicht ohne Gas aus und zählen zu den größten Abnehmern.

Das neue System soll den Bedarf an Erdgas - und damit die
CO2-Emissionen - um 12 bis 50 Prozent senken - und den Ausstoß von
gesundheitsschädlichen Stickoxiden teils um mehr als die Hälfte. Der
hohe Wirkungsgrad werde durch eine besonders wirkungsvolle
Rückgewinnung von Wärme aus den Abgasen erreicht und sei Ergebnis
einer Kombination mehrerer Innovationen, heißt es. Die teils
komplexen Bauteile werden den Forschern zufolge per 3-D-Drucker
gefertigt. Damit könnten die Brennerkomponenten individuell angepasst
hergestellt und Anlagen rasch und zu überschaubaren Kosten umgerüstet
werden.

Erste Unternehmen setzen dem Team zufolge schon auf die Technologie.
In Deutschland laufen demnach rund zwei Millionen Industriebrenner
mit Leistungen zwischen 25 und 300 Kilowatt, von denen mindestens
jeder vierte direkt ausgetauscht werden könnte.

Aus dem Bereich Medizin kommt das dritte Projekt. Forschende der
Siemens Healthineers AG und des Universitätsklinikums Erlangen - das
Unternehmen und die Uni waren schon mehrfach im Rennen um den
Zukunftspreis dabei - haben ein neuartiges MRT entwickelt. Die Geräte
waren zuletzt immer größer und damit auch leistungsstärker geworden,

um bessere Aufnahmen des Körperinneren zur Diagnostik etwa von
Gelenkschäden, Herzinfarkten oder Tumoren zu liefern. Dem Team
gelangen nun hochaufgelöste und medizinisch aussagekräftige Aufnahmen
bei deutlich schwächeren Magnetfeldern. Damit seien die Komplexität,
die Kosten und das hohe Gewicht der Geräte deutlich reduziert worden.

Die Forschenden nutzen für die Bildrekonstruktion neu entwickelte
Aufnahmetechniken und Verfahren mithilfe von künstlicher Intelligenz
(KI). Dazu gehörten ein bildbasierter Algorithmus, der für eine
höhere Auflösung sorge, sowie ein Ansatz zur direkten Rekonstruktion
von MRT-Bildern aus den Rohdaten, hieß es.

Das für die Kühlung nötige flüssige Helium wurde von bis zu 1500
Litern auf 0,7 Liter reduziert. Das erste Exemplar wurde am
Radiologischen Institut des Uniklinikums Erlangen getestet. Eine neue
Klasse solcher MRT-Scanner sei nun in rund 40 Ländern installiert,
etwa in Brasilien, Indien und Angola, berichten die Entwickler.

2021 ging der Deutsche Zukunftspreis an die Biontech-Gründer Özlem
Türeci und Ugur Sahin für ihre Forschung an der mRNA-Technik und die
Entwicklung des Corona-Impfstoffs. 2022 erhielten ihn Forschende von
Carl Zeiss Microscopy aus Jena für eine Mikroskop-Technik, mit der
lebende Zellen besser untersucht werden können. Der Preis ist mit
250 000 Euro dotiert, schon die Nominierung gilt als hohe
Auszeichnung.