Alljährlich zeichnet Siemens die herausragendsten Erfinder-Persönlichkeiten des Unternehmens aus. Die „Erfinder des Jahres 2021“ sind die Spitze des enormen Innovationspotenzials des Technologiekonzerns, der seit Jahren weltweit einer der größten Patentanmelder ist. Wie Siemens bekannt gibt, fanden im Geschäftsjahr 2021 zwanzig Erfindungen pro Arbeitstag statt.
Die 15 ausgezeichneten Erfinder*innen kommen aus Deutschland, den USA, Israel, Indien, Großbritannien und Polen. Ihre Erfindungen decken die gesamte Bandbreite von Siemens ab. Sie reicht von Zügen mit Wasserstoffantrieb über eine Lösung, Stromnetze mit hohem Anteil an erneuerbaren Energien zu stabilisieren bis hin zu einer Krebstherapie, die für viel mehr Patienten verfügbar ist. (die Links der Kategorie-Sieger führen auch zu guten Video-Beiträgen mit den Gewinnern.)
Die Preise werden in mehreren Kategorien verliehen. In Open-Innovation-Projekten schaffen Forscher von Siemens, Universitäten oder Start-ups gemeinsam neue Ansätze. Birgit Obst, Dirk Hartmann und Florian Schnös haben Algorithmen entwickelt, die Roboter zu Aufgaben befähigen, die bislang Werkzeugmaschinen vorbehalten waren. Durch Simulation erkennen sie, ob die Realität vom Plan abweicht. Dann passen sie ihre Bewegungen in Echtzeit an. „Numerische Algorithmen können die Kräfte, die während des Fräsprozesses entstehen, vorhersagen“, weiß Obst. „Das bedeutet: Anhand eines noch zu produzierenden Bauteils berechnen dieses Algorithmen entlang der Bahn, die gefräst wird, auch die zu jeder Zeit zu erwartenden Kräfte, die auf den Fräskopf wirken, eine Abdrängung bewirken würden und nun aber kompensiert werden können.“ Für diese Innovation wurden die drei Forscher mit dem Siemens-Titel „Erfinder des Jahres 2021“ in der Kategorie „Open Innovation“ ausgezeichnet.
Herausragende Erfindungen
In der Kategorie „Outstanding Innovation“ wurden Ulrich Münz und Joachim Bamberger auszeichnet. Sie beschäftigen sich mit der Netzstabilität für erneuerbare Energien und haben eine Software entwickelt, die Stromnetze mit einem sehr hohen Anteil erneuerbarer Energiequellen automatisch stabilisiert und somit Ausfälle vermeidet. Mittels Algorithmus „orchestriert“ die Software die vielen unterschiedlichen Quellen. „Was in Wildpoldsried, Deutschland als erstes kleines Testfeld für Inselstromnetze begann, entwickelte sich zum ersten Microgrid-Projekt von Siemens mit 100 % erneuerbarer Erzeugung auf den Galapagos-Inseln. Wir haben die Innovation skaliert, indem wir die Anzahl der Umrichter ständig erhöht haben. Derzeit unterstützen wir Hawaii dabei, sein Stromnetz stabil zu halten, wenn immer mehr Erneuerbare eingespeist werden“, erläutert Ulrich Münz, Principal Key Expert für Control Systems und Leiter des Bereichs Autonomous Systems & Control bei Siemens Technology in Princeton, USA.
Eine weitere Auszeichnung in der Kategorie „Outstanding Innovation“ erhalten Tobias Gass, Tomasz Morgas und Christopher Boylan von Varian, einem Unternehmen von Siemens Healthineers. Sie haben zu einer Lösung beigetragen, die die moderne Krebsbehandlung demokratisiert. Sie ermöglicht die adaptive Strahlentherapie innerhalb des Standardzeitfensters der medizinischen Versorgung. „Ein adaptiver Behandlungsplan, der die täglichen Veränderungen berücksichtigt und die Dosisverteilung der Strahlentherapie anpasst, ermöglicht eine Reduzierung der Behandlungstoxizität und eine bessere Tumorkontrolle“, erklärt Morgas. Die Technologie heißt ETHOS Therapy.
Bessere User Experience
In der industriellen Fertigung gibt es immer mehr gemischte Produktionslinien, bei denen mehrere Produktvarianten auf derselben Linie hergestellt werden. Solche Linien im Gleichgewicht zu halten, ist eine komplizierte Aufgabe. Noga Bar-On, Varda Senerman und Hadar Hillel von Siemens Digital Industries Software entwickelten eine Benutzeroberfläche zur Unterstützung dieser Aufgabe. Durch den Einsatz innovativer Informationsvisualisierung werden die Abwägungsprobleme und ihre Bedeutung sehr einfach und schnell erkennbar. Dafür werden sie mit dem „Erfinder des Jahres 2021“-Titel in der Kategorie „Design and User Experience“ belohnt.
Die Nachwuchs-Erfinder
Zwei Auszeichnungen wurden auch in der Kategorie „Newcomers“ vergeben. Wo immer etwas hergestellt, verarbeitet oder transportiert wird, müssen Maschinenachsen definiert bewegt werden. Stefan Pfefferlein beschäftigt sich mit einem zentralen Bauteil, der Leistungseinheit, die dafür sorgt, dass solche Bewegungen ermöglicht werden. Ziel ist es, im Rahmen der vertikalen Integration neuartige Leistungseinheiten für die Stromrichterkonzepte der Zukunft zu gestalten. „Ein solch neuer Aufbau als Bestandteil der vertikalen Integration kann der Schlüssel für Stromrichterkonzepte der Zukunft sein: Erhöhte Zuverlässigkeit und tiefere Systemintegration für die bessere Anbindung der Leistungselektronik an die digitale Welt“, erklärt Pfefferlein, Experte für Leistungselektronik bei Siemens Digital Industries Motion Control in Erlangen.
Die zweite Newcomerin ist De-Niang Maria Peymandar. Sie beschäftigt sich mit Brennstoffzellen für die Bahn. In Europa ist fast die Hälfte des Streckennetzes nicht elektrifiziert. Züge mit Wasserstoffantrieb könnten auf diesen Strecken zum Einsatz kommen und Dieselloks ablösen. Der Ansatz von Siemens Mobility kann Reichweiten von bis zu 1000 Kilometern ermöglichen. Peymandar ist in dem Projekt für die Integration von Brennstoffzellen in das Gesamtsystem verantwortlich. „Ich bin überzeugt, dass im grünen Wasserstoff noch sehr viel Potenzial steckt, unsere Emissionen aus dem Verkehrswesen zu reduzieren. In einem Projekt mit der Deutschen Bahn statten wir ab Januar 2022 einen Mireo-Zug mit Brennstoffzellen aus. Wir erproben ein völlig neues Gesamtsystem aus einem wasserstoffbetriebenen Zug und einer neu konzipierten Tankstelle“, sagt Peymandar, Konstruktionsverantwortliche bei Siemens Mobility in Krefeld.
Lifetime Achievement – ein Leben mit Innovationen
Bahnbrechende Verbesserungen in der molekularen Bildgebung, Diagnostik für die Stromerzeugung, ein Planungssystem für den optimalen Stromfluss in Netzen, die mit einem steigenden Anteil erneuerbarer Energien arbeiten oder ein optimiertes Energiemanagement für Gebäude. All dies sind Innovationen, die durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz möglich geworden sind. Amit Chakraborty hat als KI-Spezialist und Stratege zu Lösungen in all diesen Bereichen beigetragen. Während seiner gesamten Karriere hat er sich mit Daten beschäftigt. Für sein Lebenswerk wird er als Siemens „Erfinder des Jahres 2021“ ausgezeichnet.
Ein weiterer Erfinder, der in der „Lebenswerk“-Kategorie ausgezeichnet wurde, ist Mark Andreaco (Vizepräsident des Molecular Imaging Detector Center von Siemens Healthineers und Mitglied des Siemens Molecular Imaging Executive Team in Knoxville, USA). Höchste Präzision in der diagnostischen Bildgebung ermöglichen die Biograph-Vision-Systeme von Siemens Healthineers. Sie liefern Ganzkörperscans in erstaunlicher Bildqualität. Diese Technologie nutzt Komponenten, die Andreaco und seine Teams in Rockford, USA herstellen. „Die Details, die man sehen kann, die Sensitivität und die Darstellung der Tumore – es ist wirklich ein fantastisches Gerät, das seinesgleichen sucht“, zeigt sich Andreaco begeistert.
Die Auszeichnung „Erfinder des Jahres“ vergibt Siemens seit 1995 jährlich an herausragende Mitarbeiter*innen aus Forschung und Entwicklung, deren Erfindungen in erheblichem Maße zum Unternehmenserfolg beitragen. Seit 2016 wird die Auszeichnung auch an Forscher außerhalb des Unternehmens vergeben.