Die KTI unter stützt mit ihrer Förderung der Innovation die Energiewende. Tätigkeitsbericht 2013

Die KTI unter stützt mit ihrer Förderung der Innovation die Energiewende. Tätigkeitsbericht 2013

Die KTI ist die Förderagentur des Bundes für Innovationen. Durch Beratung, Netzwerke und finanzielle Mittel unterstützt sie die Entstehung wirtschaftlicher Leistung aus wissenschaftlicher Forschung. Für eine starke Schweizer Volkswirtschaft.

Inhalt Kommentare zum Berichtsjahr 4 Vorwort des Präsidenten Interview mit der Direktorin der Geschäftsstelle «Herausgegriffen» 8 Design als Management-Tool interdisziplinärer Projekte von Marianne Daepp und Walter Stulzer KTI-Fördermittel 16 Statistiken 2013 17 Erfolgsgeschichten Statistiken 2013 41 Erfolgsgeschichten Statistiken 2013 51 Innovationsmentoren mit dem Draht zur Forschung Erfolgsgeschichten Fokus 59 Auswirkungen des starken Frankens abgefedert Die Energiewende ermöglichen Soziale Innovationen als Standortvorteil Anhang 66 KTI-Tätigkeitsbericht 2013

Kommentare zum Berichtsjahr Vorwort Es waren Menschen, die Natur und aussergewöhnliche volkswirtschaftliche Ereignisse, die das Jahr 2013 global prägten: Ein neuer Papst brachte einen «neuen» Stil in eine alte Institution, ein Funktionär des US-amerikanischen nationalen Sicherheitsdienstes zeigte das erstaunliche Ausmass der internationalen Abhörung von Nachrichten auf, der Architekt der friedlichen südafrikanischen Revolution starb. Die Natur zeigte ihre Kraft in einem Taifun, der Teile der Philippinen praktisch dem Erdboden gleichmachte. Die Weltwirtschaft scheint immer noch in einem volatilen Zustand zu sein: eine schlingernde EU, die USA, die wieder Boden finden, einige asiatische Staaten in atemberaubender Aufholjagd und optimistische Entwicklungen in Teilen Afrikas. Aufwühlend, aber langfristig eigentlich normal. Die Schweiz bleibt mit einem BIP-Wachstum von fast 2 Prozent und einer Arbeitslosenquote von knapp über 3 Prozent weiterhin erstaunlich stabil. Der starke Frankenkurs scheint verdaubar zu sein. Unsere Kommission hatte die eigenen Frankenmassnahmen von 2011 und die Nachläufer im Jahr darauf kaum verdaut, da übertrug uns das Parlament bereits eine neue Sonderaufgabe: Energie-Innovation. Noch bevor die Gesamtenergiestrategie beschlossen ist, soll in weiser Voraussicht die Energie-Forschung verstärkt werden, da die Energiewende, wie auch immer sie genau aussehen wird, massive Innovationen erfordern wird. Das Parlament verabschiedete dazu den Aktionsplan «Koordinierte Energieforschung Schweiz», worin der KTI das Programm Swiss Competence Centers for Energy Research (SCCER) übertragen wird. Dieses ist grundsätzlich anders als die übliche KTI-Innovationsförderung, welche strikte keine thematischen Vorgaben gibt, sondern «lediglich» den Innovationsgehalt und die Erfolgsaussichten beurteilt. Die SCCER hingegen sollen Kompetenzen aufbauen und Lösungen für wohldefinierte Energiethemen erarbeiten, in einem Innovationsprozess, der nahtlos von Grundlagenforschung bis zu industrieller Umsetzung reicht. Die SCCER-Förderbeiträge sollen die bestehenden akademischen Strukturen und Kompetenzen verknüpfen, ergänzen und fokussieren sowie die nötigen industriellen Partner einbinden. Walter Steinlin, Präsident KTI Eine solche Zielsetzung bedingt andersartige Vorgaben, Fördermechanismen und Kompetenzen. Die KTI war gut in die Vorbereitungsarbeiten des Aktionsplans involviert, deshalb konnten wir den Förderauftrag sofort umsetzen. In enger und vertrauensvoller Zusammenarbeit mit dem Schweizerischen Nationalfonds (SNF) entstanden in kurzer Zeit die nötigen Unterlagen, es wurden Experten rekrutiert und die KTI-Geschäftsstelle verstärkt. Parallel dazu bereiteten sich die Hochschulen vor. So konnten im Zuge der Erstausschreibung im Sommer noch vor Jahresende sechs von sieben vorgesehenen Kompetenzzentren genehmigt werden. 4 KTI-Tätigkeitsbericht 2013

Kommentare zum Berichtsjahr Dieses pragmatisch-professionelle, interdisziplinäre Vorgehen scheint mir ein Musterbeispiel für eine der Stärken unseres Wirtschaftssystems zu sein, welches uns in schwierigen und komplexen Situationen agil handeln lässt. Es stützt sich auf föderalistisches Denken, auf gegenseitiges Vertrauen und auf die Einsicht, dass niemand a priori die beste Lösung kennt und Zusammenarbeit und Anpassungen somit einzuplanen sind. Ähnlich pragmatisch haben wir unsere «Standard-Dienstleistungen» weitergeführt: Die Förderung von Innovationsprojekten ist nach wie vor das KTI-Hauptinstrument und wird nun ergänzt durch die permanent verfügbaren Innovationsschecks. Unsere Projektexperten entscheiden nicht nur über die Finanzierung, sondern investieren viel Zeit und Energie in die Beratung und Begleitung von Projekten. Der Start-up-Bereich wächst weiter. Die Leitung wurde nahtlos von Faris Sabeti an Lutz-Peter Nolte übergeben. Unser Angebot an Entrepreneurship-Training wird nun von regionalen Konsortien getragen und soll noch breitere Kreise erreichen. Zudem haben wir die interne Organisation des Start-up-Förderbereichs sorgfältig überprüft und konsolidiert. Der Förderbereich WTT-Support finanziert seit Jahresanfang die neuen nationalen thematischen Netzwerke (NTN), und eine erste Gruppe von sorgfältig ausgewählten und geschulten Innovationsmentoren (IM) ist für die KMU im Einsatz. Die positiven Rückmeldungen geben uns Vertrauen, dass die neue Strategie stimmt. Das neue Jahr haben wir mit einer gehörigen Portion Zuversicht bezüglich der Leistungsfähigkeit des Schweizer Innovations-Ökosystems aber auch mit dem nötigen Respekt vor der neuen Aufgabe der Energie-Innovationsförderung und ihren andersartigen Ansprüchen in Angriff genommen. Walter Steinlin Präsident KTI KTI-Tätigkeitsbericht 2013 5

Kommentare zum Berichtsjahr «Innovation entsteht oft an den Schnittstellen der Disziplinen.» Frau Sekanina, was hat die KTI 2013 am meisten beschäftigt? Das Jahr 2013 war geprägt von zwei Faktoren: einerseits vom regulären Fördergeschäft, in welchem wir wiederum eine hohe Nachfrage verzeichneten, andererseits von der Ausschreibung der sieben Kompetenzzentren für Energieforschung, der SCCER. Mit dem Aufbau der Forschungskapazitäten wurde die KTI erstmals mit der gezielten Förderung von Fachpersonen und Forschenden betraut, in enger Zusammenarbeit mit dem Schweizerischen Nationalfonds (SNF). Welche Ziele haben die SCCER? Ziel ist die nachhaltige Stärkung der Energieforschung an Universitäten, im Bereich der Eidgenössischen Technischen Hochschulen (ETH) und an den Fachhochschulen. Die Strukturen unterstützen die enge Verzahnung aller Hochschultypen mit ihren Alleinstellungsmerkmalen. Der Fokus auf die anwendungs orientierte Grundlagenforschung verbunden mit zusätzlich gesprochenen Mitteln für Innovationsprojekte trägt zur Verbesserung des Wissens- und Technologietransfers bei. Die Zusammenarbeit mit der Schweizer Industrie wird damit intensiviert. Die Erarbeitung der Vorgaben für die Zentren, die Ausschreibung und die Evaluation der Bewerbungen haben wir in einem beeindruckenden Tempo bewältigt, und das unter Einhaltung höchster Qualitätsansprüche. 2013 wurde der Innovationsscheck als Förderinstrument für KMU ausgebaut. In welche Richtung? Mit dem Innovationsscheck können «Sinnvolle soziale Projekte werden zu Geschäfts modellen, die sich nachhaltig selbst finanzieren.» Dr. Klara Sekanina, Direktorin der Geschäftsstelle KMU, die noch keine Zusammenarbeit mit der KTI kennen, F&E-Leistungen von Forschungsinstitutionen für maximal 7500 Franken beziehen. Bislang wurde das Instrument in erster Linie eingesetzt, um neuen KMU den Einstieg in die Zusammenarbeit mit Hochschulen zu erleichtern und sie in ihren Innovationsaktivitäten zu unterstützen. Wir haben das Instrument, welches seit 2009 existiert, nach vier Jahren einer Evaluation unterzogen. Neu wird nun mit diesem Instrument eine weitere Innovationshürde abgebaut: Unternehmen können mit Hilfe der Hochschulen die Umsetzbarkeit ihrer Innovationsvorhaben prüfen. Neue Entwicklungen gab es auch bei der Kostengutsprache. Genau, mittels eines Pilots wurde im Rahmen der Massnahmen gegen die Frankenstärke ein weiteres Instrument befristet eingeführt, um zusätzliche Innovationshemmnisse zu überbrücken. Das unter dem Namen CTI-Voucher lancierte Instrument erlaubt den Unternehmen, ein Innovationsvorhaben noch ohne Angabe eines Forschungspartners einzureichen und diesen anschliessend gezielt auszusuchen. Hier unterstützen wir die zweckinduzierte Innovation, d. h. das von der Industrie identifizierte Marktbedürfnis. Die Hoch- schulen wiederum profitieren von interessanten Forschungsfragestellungen aus der Industrie. 2013 haben wir eine Evaluation vorgenommen: Aufgrund der positiven Resultate wird die Kostengutsprache im Jahr 2014 als reguläres Förderinstrument eingeführt. Was haben die 2013 eingeführten Innovationsmentoren im Wissens- und Technologietransfer (WTT-Support) bewirkt? Das Angebot wird von KMU sehr dankbar aufgenommen. Die Innovationsmentoren beraten Unternehmen hinsichtlich der Fördermöglichkeiten im Rahmen der KTI und der EU und unterstützen sie bei der Suche nach den richtigen Forschungs- und Industriepartnern. Wir sind konservativ mit acht Innovationsmentoren gestartet, die erste Erfahrungen sammelten. Weil der Bedarf hoch ist und es noch Lücken bei der Abdeckung gibt, rekrutieren wir 2014 neue Mentoren. Im selben Förderbereich wurden letztes Jahr die acht nationalen thematischen Netzwerke (NTN) aktiv. Mit welchem Erfolg? Wir haben klare Messgrössen, mit denen wir bewerten, wie umtriebig die einzelnen NTN sind. Die vorgegebenen Ziele wurden erfüllt, die Firmen 6 KTI-Tätigkeitsbericht 2013

Kommentare zum Berichtsjahr Interdisziplinarität scheint bei der Innovationsförderung ein Gebot der Stunde zu sein. Weshalb eigentlich? Innovation entsteht oft an den Schnittstellen der Disziplinen. Ein Zusammenspiel dieser ist auch deshalb wichtig, weil in bestimmten Bereichen eine einzelne Disziplin die Herausforderung nicht alleine lösen kann. Interdisziplinarität wird deshalb in der Tat immer wichtiger. Die Sondermassnahmen zur Abfederung des starken Frankens von 2011 wurden 2013 extern evaluiert. Was war die Haupterkenntnis? Uns wurde attestiert, dass wir unter schwierigen Rahmenbedingungen gute Resultate erzielt haben. Gemäss der externen Evaluation haben wir sowohl die anvisierten Zielgruppen weitestgehend erreicht, nämlich exportorientierte KMU, als auch unser Ziel, bestehende Innovationsvorhaben aufrechtzuerhalten und zu beschleunigen. Kritisiert wurde hingegen das «First come, first served»-prinzip. Dieses war auch in unseren Augen nicht ideal, aber aufgrund des befristeten Zeitraums gab es keine andere Möglichkeit. Dr. Klara Sekanina, Direktorin der Geschäftsstelle vernetzen sich und treiben die Innovation voran. Da ziehen wir eine absolut positive Bilanz. Was erwarten Sie vom Bereich Social Entrepreneurship? Das Ziel der nachhaltigen Entwicklung von Gesellschaft, Wirtschaft und Umwelt ist gesetzlich fest verankert. Eine Dimension davon ist soziale Innovation und soziales Unternehmertum. Über die F&E-Projektförderung treiben wir Innovationen voran, die für die Gesellschaft von hohem Wert sind. Parallel unterstützen wir das Kurswesen für soziale Unternehmer. Diese werden darin unterstützt, nachhaltige Geschäftsideen und Projekte weiterzuentwickeln und eine Unternehmensgründung vorzunehmen. Sinnvolle soziale Projekte werden zu Geschäftsmodellen, die sich nachhaltig selbst finanzieren. Wo liegt der Schwerpunkt 2014 für die KTI? Bei der Konsolidierung. Wir haben in den letzten Jahren eine Reihe neuer Aufgaben übernommen, nun müssen wir diese integrieren und umsetzen. KTI-Tätigkeitsbericht 2013 7

«Herausgegriffen» Design als Management-Tool interdisziplinärer Projekte Von Marianne Daepp und Walter Stulzer Vom Huhn zum Ei oder vom Ei zum Huhn? In der Natur der Sache ist diese Frage nicht relevant. Das Huhn bedingt das Ei und das Ei bedingt das Huhn. Ein endloser Kreislauf, der sich selber genügt. Etwas komplizierter wird die Sache, wenn das Ei eine Idee und das Huhn eine Innovation repräsentieren. Zwar bedingt auch hier die Innovation eine zündende Idee, aber nicht aus jeder Idee wird zwangsläufig eine Innovation. Denn es kann erst dann von einer Innovation gesprochen werden, wenn die Umsetzung einer Idee auch einen Markt findet. Und in diesem Markt ist der Mensch die letzte und entscheidende Instanz. Was nützen das ausgereifteste Produkt, der schlankste Produktionsablauf, das genialste Preismodell, der optimalste Verkaufspunkt und das günstigste Einstiegsangebot, wenn der Mensch, der Kunde nicht mitspielt? Eine Idee muss sich also von Anfang an am Menschen messen, damit sie zu einer Innovation reifen kann. Von sehenden Hühnern und unsichtbaren Körnern Das Sprichwort sagt, dass auch ein blindes Huhn einmal ein Korn findet. In diese Rede übersetzt ist interdisziplinäres Arbeiten vergleichbar mit sehenden Hühnern, die nach verborgenen Körnern suchen. Interdisziplinarität bedingt die Disziplin. Jede Disziplin ist eine Wissenschaft mit ihren eigenen Methoden und ihrer eigenen Denkweise. Sie operiert in einem abgesteckten Rahmen. Das ist sinnvoll und eine schier unversiegende Erkenntnisquelle. Allerdings liegt der Keim einer Idee, die einer Innovation zu Grunde liegt, nur allzu oft nicht innerhalb einer Disziplin, sondern im Niemandsland zwischen den Disziplinen. Erst die Kombination von Methoden und Denkweisen verschiedener Disziplinen lässt jene Körnchen Wahrheit in Erscheinung treten, die den Disziplinen selber verborgen bleiben. So wurden viele der für uns heute selbstverständlichen Regelprozesse erst verstanden, als Forscher in den sechziger Jahren Methoden und Denkweisen verschiedener Disziplinen nutzten, um ins Neuland der Kybernetik vorzudringen. Die bei Innovationsprozessen erforderliche «angewandte» Forschung kann allerdings nicht einfach Werkzeugkästen und Denkschemata verschiedener Disziplinen in einen Topf werfen und schauen, was dabei herauskommt. Es sollen ja konkrete Ideen umgesetzt werden. Es hilft deshalb auch unter diesem Gesichtspunkt, wenn der am Ende über Erfolg oder Misserfolg einer Idee alles entscheidende Mensch als Mass und Massstab miteinbezogen wird. Design baut Brücken zum Menschen Keine Frage: Eine Hörhilfe würde vielen Männern ab 50 das Leben einfacher machen. Trotzdem liegt dieses riesige Marktpotenzial bis heute brach. Es ist auch keine Frage, dass ein hybrides Fahrzeug heute für den Konsumenten im Betrieb günstiger ist als ein Fahrzeug, 8 KTI-Tätigkeitsbericht 2013

«Herausgegriffen» das ausschliesslich mit Verbrennungsmotor angetrieben wird. Trotzdem haben sich entsprechende Modelle bis heute vor allem in Nischen etablieren können. In beiden oben beschriebenen Fällen sind der Mensch und seine Sinne zu wenig oder zu eindimensional in die Innovationsgleichung eingeflossen. Es reicht eben nicht, dass ein Produkt oder eine Dienstleistung neu und gut ist. Es reicht in den beschriebenen Fällen nicht einmal der offensichtliche und nachvollziehbare Nutzen als schlagendes Argument. Der Kunde, zwingende Figur im Spiel, hat Gegenargumente, die er emotional höher bewertet als den rational nachvollziehbaren Nutzen. Ganz offensichtlich sind diese Gegenargumente unbekannt oder es wurde ihnen zu wenig Beachtung geschenkt. Genau deshalb bietet sich Design als Management-Tool für Innovationsprozesse an. Es ist ein integraler Bestandteil der Methodik von Design, den Nutzer ins Zentrum eines Prozesses zu stellen, der Dienstleistungen oder Produkte über sinnliche (über die Sinne wahrnehmbare) Dimensionen auch unterbewusst verständlich, erlebbar, attraktiv und erfolgreich macht. Damit baut der Designer in vielen Fällen genau jene Brücke zum Kunden, die zu oft vergessen geht oder erst mit einer tiefen Priorität und daher etwas instabil gebaut wird. Die Textilindustrie macht es vor Im hoch interdisziplinären KTI-Projekt «E-broidery automatisierte Integration von intelligenten, elektronischen Komponenten in Textilien» machen die Firma Forster Rohner AG in St. Gallen als Hauptumsetzungspartner und die Hochschule Luzern Design & Kunst als Hochschulpartner vor, was damit gemeint ist. Marianne Daepp Dipl. Innenarchitektin FFI/VSI. Inhaberin eines Architekturund Innenarchitekturbüros in Maur ZH. Von 1988 bis 2006 Engagement für den Aufbau der Fachhochschulen im Bereich Design und Kunst in verschiedenen eidgenössischen Kommissionen. Seit 2002 ständige Fachexpertin der KTI. Von 2004 bis 2012 Fachexpertin bei DO REsearch, einem Förderinstrument für praxisorientierte Forschung an Fachhochschulen, zuständig für Design und Kunst. Die Idee des Projekts ist es, mit Hilfe von Sensoren, Aktoren und Regelwerken «intelligente» textile Werkstoffe herzustellen, die auf ihre Umgebung reagieren und mit ihr kommunizieren. Anwendung finden solche «Smart Textiles» in der Mode, der Innenarchitektur, der Kommunikationsindustrie und als Halbfabrikate auch in anderen Industriezweigen. Findet die Idee ihren Markt, hat sich vor allem die Stickereibranche, die für die Applikation flexibler und tragbarer Leiterbahnen zuständig ist, neue Geschäftsfelder geschaffen. Der Zwang zur Interdisziplinarität liegt bei einem solchen Vorhaben auf der Hand. Neben Forster Rohner und der Hochschule Luzern sind am Projekt das Institut für Entwicklung Mechatronischer Systeme der Interstaatlichen Hochschule für Technik Buchs, die Schweizerische Textilfachschule in Zürich und die Firmen Création Baumann AG in Langenthal, Elektrisola in Escholzmatt und Innovative Sensor Technology IST AG Ebnat-Kappel beteiligt. Was ist nun die Rolle von Design-(Forschung) abgedeckt von der Hochschule Luzern im Projekt? Design vermittelt zwischen der technischen Machbarkeit und der sinnlichen Wahrnehmung und damit der Akzeptanz. Ein Stoff, der leuchtet, ist nicht zwangsläufig ein Stoff, der einleuchtet. Er muss schön fallen und tragbar sein, wenn er für Mode verwendet werden soll, aber trotzdem industriell produzier- und verarbeitbar sein, wenn er massentauglich werden will. Dafür eignen sich bestimmte Applikationstechniken für die aktiven und stromführenden Elemente sowie bestimmte Verarbeitungstechniken besser als andere. Deshalb wurden unter Federführung von Designern Methoden und Verfahren evaluiert, die industriell umsetzbar sind und gleichzeitig ein emotional ansprechendes Produkt hervorbringen. Eine Aufgabe, die das Design im vorliegenden Fall erfolgreich gemeistert hat. Design ist deshalb nicht einfach das differenzierende «Anhübschen» eines Industrieprodukts zur Steigerung seiner Attraktivität, sondern ein integrales Management-Tool für interdisziplinäre Innovationsprozesse. Walter Stulzer CEO von NOSE. Nach einem Studium der Zoologie an der Universität in Zürich und etlichen Jahren in der Industrie hat Walter Stulzer an der Zürcher Hochschule der Künste den Studienbereich Mediale Künste mitbegründet. Er ist Fachexperte der KTI und Mitglied des Forschungsrats des Swiss Design Institute for Finance and Banking. Bei NOSE hat Stulzer die Kom petenzfelder Interaction Design, Corporate Design und Brand Strategy aufgebaut. Davor war er Partner bei Eclat. KTI-Tätigkeitsbericht 2013 9

Kapiteltitel Das von der KTI unterstützte Projekt «E-broidery» der Hochschule Luzern eröffnet der Schweizer Textilindustrie neue Perspektiven im Hightech-Bereich: Produktion eines Leuchtstoffs auf einer hochmodernen Stickmaschine von Forster Rohner in St. Gallen. 10 KTI-Tätigkeitsbericht 2013

Kapiteltitel Zu den ersten Produkten, die mit der innovativen Lichttechnologie von Forster Rohner Textile Innovations entwickelt wurden, gehören die Vorhänge elumino der Schweizer Textilspezialistin Création Baumann; die aufgestickten LED-Elemente können nach Wunsch leuchten, strahlen oder schimmern. KTI-Tätigkeitsbericht 2013 11

Kapiteltitel Die Maschinenhalle von Forster Rohner, in der leuchtende Textilien am Laufmeter produziert werden. Mittels der Stickereitechnik werden elektronische Komponenten wie LEDs, Sensoren oder Solarzellen in textile Flächen integriert. 12 KTI-Tätigkeitsbericht 2013

Kapiteltitel KTI-Tätigkeitsbericht 2013 13

Kapiteltitel In der Qualitätskontrolle wird die Leitfähigkeit der Leuchtelemente geprüft. Die Verbindung von Elektronik und Textilien eröffnet neue Marktfelder und neue Anwendungen in bestehenden Tätigkeitsgebieten. 14 KTI-Tätigkeitsbericht 2013

Kapiteltitel Das technische Design der Leuchttextilien, die auch bei Beleuchtungskörpern Anwendung finden, erfolgt mittels spezialisierter Software. Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich nicht nur bei modischen Textilien, sondern auch in der Innenausstattung oder als Sicherheitsapplikation bei Textilien für den Ausseneinsatz. KTI-Tätigkeitsbericht 2013 15

KTI-Fördermittel KTI-Fördermittel 2009 2013 in Mio. CHF WTT-Support ** Start-up und Unternehmertum 3.6 F&E-Projektförderung 10.5 9.7 4.0 5.7 110.8 141.0 9.6 8.4 6.6 95.6 101.7 8.4 6.1 108.2 Total* 2009 122.7 2010 116.7 2011 110.9 2012 154.7 2013 124.9 * 2011 ohne bewilligte Fördermittel flankierende Massnahmen zur Frankenstärke von 114.5 Mio. CHF 2012 inkl. bewilligte Fördermittel für Folgeprojekte flankierende Massnahmen von 38 Mio. CHF (reguläre Förderbedingungen) 2013 inkl. Energieprojekte in den sieben Aktionsfeldern der Energiebotschaft «Koordinierte Energieforschung Schweiz» ** 2009 2011 inkl. F&E-Konsortien und -Plattformen (Medtech, Biotech) 2012 F&E-Konsortien und -Plattformen (Medtech, Biotech, Swiss Innovation Forum) der F&E-Projektförderung zugeordnet 16 KTI-Tätigkeitsbericht 2013

Energiewende als Katalysator für Gesuche. KTI-Tätigkeitsbericht 2013 17

F&E-Projektförderung Förderbereiche erweitern ihre Energiekompetenz Dr. Martin Riediker Förderbereichspräsident Ingenieurwissenschaften Dr. Martin Müller Förderbereichspräsident Enabling Sciences Der Förderbereich verzeichnete eine zunehmende Zahl von eingehenden Gesuchen in den Themen der neuen nationalen thematischen Netzwerke (NTN), beispielsweise S-WIN und Carbon Composites. Auf hohem Niveau bewegt sich auch der Gesuchseingang zum Thema Energiewende. Das Team wurde mit zwei Experten aus dem Bereich Energietechnik, Maschinen- und Anlagenbau verstärkt. Von Startups treffen nach wie vor viele Anträge ein. Erfreulich ist daneben die breite regionale Abdeckung der Gesuche. Zudem ist der Trend zur Interdisziplinarität unverkennbar. Spürbar grösser ist schliesslich das Engagement der Unternehmer. Für das Jahr 2014 ist insbesondere eine weitere Zunahme der Gesuche im Energiesegment zu erwarten. Nachdem bereits in der ersten Jahreshälfte erfreulich viele Gesuche eingegangen waren, ging es ab Juli mit 20 bis 25 Gesuchen pro Monat richtig los. Thematisch registrierten wir bereits einige Gesuche, die sich mit den Herausforderungen der neuen Netze (Smart Grids) und energetischen Gebäudeoptimierungen beschäftigen. Ein grosses Thema ist weiterhin IT in einem breiten Anwendungsspektrum von Bildverarbeitung über Datensicherheit bis zu Telemonitoring im Gesundheitswesen. Bei den Methodenprojekten bildete das Supply Chain Management einen Schwerpunkt. Das Team wurde durch zwei Experten mit Erfahrung in Energieeffizienz und Netzen verstärkt. 18 KTI-Tätigkeitsbericht 2013

F&E-Projektförderung Prof. Dr. Beda Stadler Förderbereichspräsident Life Sciences Prof. Dr. Martina Hirayama und Dr. Raymond Zehringer Förderbereichspräsidentin und -präsident Mikro- und Nanotechnologien Der Bereich Biotech hat sich 2013 weiterentwickelt. Aus einstigen Risikogesuchen sind Firmen entstanden, die auf dem Weltmarkt mitspielen. Gleichzeitig kommen aus den Universitäten immer noch neue Ideen und Konzepte, oft als Machbarkeitsstudien. Schon länger auf dem globalen Markt aktiv sind die Firmen des Medtech-Bereichs. Die Regulationsdichte hat hier stark zugenommen. Umso härter kämpfen sie um jede Innovation und oft auch gegen Konkurrenten im eigenen Land. Der Foodtech-Bereich wird aktiver. Noch hilft die KTI eher bei der Verfahrenstechnik als bei neuen Produkten. Die Fachhochschulen sind selbstbewusster geworden und bieten heute ein Wissen an, das eine echte Ergänzung zu demjenigen der Universitäten ist. Im Jahr 2013 hat der Förderbereich seine Expertisekompetenzen in der Energieforschung ausgedehnt und neue thematische Schwerpunkte in den Mikro- und Nanotechnologien gesetzt. Neu sind die Bereiche Energieumwandlung und -speicherung, Energiemanagement sowie Energiekomponenten und -systeme. Das Expertenteam in den Bereichen nachhaltige Energie und Embedded Systems konnte durch zwei zusätzliche Fachleute entscheidend verstärkt werden. Der CTI Micro-Nano Event 2013 in Basel mit Highlights aus diversen KTI-Projekten war ein voller Erfolg. Und schliesslich trug das Programm zur Abfederung der Folgen des starken Frankens 2011 erste Früchte, einige Projekte konnten bereits erfolgreich abgeschlossen werden. KTI-Tätigkeitsbericht 2013 19

F&E-Projektförderung Bundesbeiträge F&E-Projektförderung 2009 2013 in Mio. CHF CTI-Vouchers Plattformen* Innovationsscheck 0.3 0.3 0.9 Mikro- und Nanotechnologien 3.3 1.9 1.0 Ingenieurwissenschaften 21.1 21.8 5.7 1.0 45.3 32.8 15.4 2.0 25.1 22.1 26.4 1.0 28.7 32.4 27.3 18.7 24.4 31.4 27.4 Total 2009 108.2 2010 101.7 2011 95.6 24.8 26.5 24.0 36.3 28.0 Life Sciences 2012 141.0 2013 110.8 Enabling Sciences * Plattformen: Medtech, Biotech, Sponsoring Swiss Innovation Forum 20 KTI-Tätigkeitsbericht 2013

F&E-Projektförderung F&E-Projekte 2013 Anzahl % Bundesbeitrag Mio. CHF Wirtschaftsbeitrag Mio. CHF Projektkosten Mio. CHF Beurteilte Fördergesuche 643 212.6 261.2 473.8 Bewilligte Projekte 331 109.3 138.7 247.9 davon mit Vorarbeiten 97 31.9 37.0 69.0 Bewilligungsquote Projekte 51 Beteiligte Unternehmen (bewilligte Projekte) 459 Beteiligte Grossunternehmen (250 und mehr Mitarbeitende) 142 Beteiligte KMU (weniger als 250 Mitarbeitende) 317 Anteil KMU an beteiligten Unternehmen 69 Abgebrochene Projekte 5 CTI-Vouchers 2013 Der CTI-Voucher befindet sich 2013 in einer Zwischenphase und wird ab 2014 als reguläres Instrument in die F&E-Projektförderung aufgenommen. Anzahl % Bundesbeitrag Mio. CHF Wirtschaftsbeitrag Mio. CHF Projektkosten Mio. CHF Beurteilte CTI-Vouchers 4 1.1 1.2 2.3 Bewilligte CTI-Vouchers 1 0.3 0.4 0.7 davon mit Vorarbeiten 0 0.0 0.0 0.0 Bewilligungsquote CTI-Vouchers 25 Innovationsschecks 2013 63 Prozent der Unternehmen mit einem bewilligten Innovationsscheck reichen erstmals bei der KTI einen Antrag ein. 68 Prozent der Anträge stammen von Unternehmen mit 10 und weniger Beschäftigten. Anzahl % Bundesbeitrag Mio. CHF Beurteilte Innovationsschecks 173 1.3 Bewilligte Innovationsschecks 123 0.9 Bewilligungsquote Innovationsschecks 71 KTI-Tätigkeitsbericht 2013 21

F&E-Projektförderung Gesuche und Bewilligungen nach Förderbereichen 2013 Beteiligte Unternehmen bei bewilligten F&E-Projekten nach Förderbereichen 2013 Die Hälfte der Unternehmen führen erstmals ein KTI-Projekt durch. Anzahl F&E-Projekte* Bewilligungsquote in % Anzahl* Anzahl Erstbeteiligte in % Ingenieurwissenschaften Ingenieurwissenschaften Enabling Sciences 101 177 57 60 Enabling Sciences 116 52 Life Sciences 100 205 49 Life Sciences 116 196 59 75 Mikro- und Nanotechnologien 158 47 32 69 Mikro- und Nanotechnologien 46 56 107 52 21 78 27 Gesuche Total 647 Bewilligungen Total 332 51 Beteiligte Unternehmen Total 459 Erstmals beteiligte Unternehmen Total 229 50 Frauenanteile bei bewilligten F&E-Projekten* 2013 Anteile bei Forschungsinstitutionen in % Anteile bei Wirtschaftspartnern in % Ingenieurwissenschaften 1 Enabling Sciences 13 Life Sciences 11 Mikro- und Nanotechnologien 4 Frauenanteil Total 7 2 5 11 7 Frauenanteil Total 6 * inkl. CTI-Vouchers, exkl. Innovationsschecks 22 Tätigkeitsbericht 2013

F&E-Projektförderung Ingenieurwissenschaften 2013 Enabling Sciences 2013 Bundesbeiträge in Mio. CHF Bundesbeiträge in Mio. CHF Chemical Engineering 2.2 Environmental Technologies, 3.8 Ecology Electrical Engineering 4.5 1.7 Civil Engineering 32.8 9.1 Machines, Mechanical Engineering Economics, Social Sciences, Public Health 1.1 Design, Arts, Architecture 1.3 Integrated Production, 1.7 Logistics Business Management 4.0 and Finance 0.7 28.0 Public Management, Tourism, Urban Planning Material Technology 5.3 6.2 Production Technologies 19.2 Information and Communication Technologies (ICT) Gesuche und Bewilligungen Gesuche und Bewilligungen Anzahl F&E-Projekte* Machines, Mechanical Engineering 27 45 Production Technologies 18 31 Material Technology 18 30 Electrical Engineering 16 29 Environmental Technologies, Ecology 11 21 Chemical Engineering 6 9 Civil Engineering 5 12 Bewilligungsquote in % 60 58 60 55 52 67 42 Anzahl F&E-Projekte* Bewilligungsquote in % Information and Communication Technologies (ICT) 64 127 50 Business Management and Finance 5 11 5 12 5 4 9 17 15 31 Integrated Production, Logistics Design, Arts, Architecture Economics, Social Sciences, Public Health Public Management, Tourism, Urban Planning 55 45 42 33 44 Gesuche Total 177 Bewilligungen Total 101 57 Gesuche Total 205 Bewilligungen Total 100 49 * inkl. CTI-Vouchers KTI-Tätigkeitsbericht 2013 23

F&E-Projektförderung Life Sciences 2013 Mikro- und Nanotechnologien 2013 Bundesbeiträge in Mio. CHF Bundesbeiträge in Mio. CHF Agrotech 1.9 1.4 Foodtech Microsystems Technology 1.3 0.9 Microelectronics Sensors and 4.1 Electronic Engineering 1.5 Actuators Medtech 9.6 Miniaturised Systems 2.2 27.7 Engineering 21.1 14.8 Biotech Optoelectronics, Photonics 3.5 4.0 Nanomaterials 3.7 Nanotechnologies Gesuche und Bewilligungen Gesuche und Bewilligungen Anzahl F&E-Projekte* Bewilligungsquote in % Anzahl F&E-Projekte* Bewilligungsquote in % Biotech Medtech Agrotech 5 10 Foodtech 3 4 29 38 64 80 59 36 50 75 Sensors and Actuators 10 8 10 10 20 Nanomaterials 13 Nanotechnologies 22 Optoelectronics, Photonics 21 Miniaturised Systems Engineering 6 7 Electronic Engineering 4 11 Microsystems Technology 5 8 Microelectronics 3 5 50 62 45 48 86 36 63 60 Gesuche Total 158 Bewilligungen Total 75 47 Gesuche Total 107 Bewilligungen Total 56 52 * inkl. CTI-Vouchers 24 KTI-Tätigkeitsbericht 2013

F&E-Projektförderung Bundesbeiträge nach Forschungsinstitutionen* 2009 2013 in Mio. CHF Weitere CSEM 4.4 Universitäten 14.0 20.8 6.5 2.9 2.8 5.4 3.4 5.5 1.8 12.8 2.5 10.2 11.1 13.3 51.1 66.0 45.1 48.1 44.7 Fachhochschulen 35.7 34.2 27.9 44.3 33.5 Total 2009 107.2 2010 99.8 2011 94.5 ETH-Bereich 2012 136.7 2013 109.6 * inkl. CTI-Vouchers, exkl. Innovationsschecks KTI-Tätigkeitsbericht 2013 25

F&E-Projektförderung Bundesbeiträge in Mio. CHF nach Forschungsinstitutionen 2013 Fachhochschulen ETH-Bereich FH Tessin SUPSI 2.5 FH Bern 4.8 14.3 FH Zürich 0.9 Eawag PSI 1.0 FH Westschweiz 6.2 Empa 8.3 11.8 EPFL 51.1 33.5 Hochschule Luzern 7.1 7.9 FH Ostschweiz 8.2 FH Nordwest schweiz ETHZ 11.5 Universitäten CSEM und weitere Forschungsinstitutionen 0.3 Unispital Waadt Unispital Bern 0.4 Unispital Zürich 1.4 4.0 Uni Zürich Unispital Basel 1.6 Uni Lausanne 0.1 14 Uni Freiburg 0.2 Uni Bern 0.4 Uni Tessin 0.7 2.2 Uni Genf Uni St. Gallen 1.1 1.5 Uni Basel ART 0.2 0.2 METAS ALP 0.5 0.1 swisspeace ACW 0.5 SIB 0.7 Idiap Research Institute 0.7 10.9 6.5 CSEM inspire 1.6 Total 109.6 26 KTI-Tätigkeitsbericht 2013

F&E-Projektförderung Anzahl bewilligte Projekte nach Forschungsinstitutionen 2013 Bei rund der Hälfte der bewilligten Projekte sind Fachhochschulen beteiligt. Fachhochschulen ETH-Bereich FH Tessin SUPSI 7 FH Westschweiz 18 42 FH Zürich PSI 4 1 Eawag FH Bern 19 Empa 21 36 EPFL 160 94 Hochschule Luzern 23 27 FH Ostschweiz ETHZ 32 24 FH Nordwestschweiz Universitäten CSEM und weitere Forschungsinstitutionen Unispital Bern 1 1 Unispital Waadt Unispital Zürich 3 10 Uni Zürich Unispital Basel 3 Uni Lausanne 1 Uni Freiburg 1 42 Uni Tessin 3 7 Uni Genf Uni St. Gallen 4 Uni Bern 4 4 Uni Basel ART 1 1 METAS ALP 1 1 swisspeace ACW 1 SIB 2 Idiap Research Institute 3 36 19 CSEM inspire 7 Total 332 KTI-Tätigkeitsbericht 2013 27

F&E-Projektförderung Hauptwirtschaftspartner nach Kantonen 2013 Anzahl bewilligte F&E-Projekte* AG 19 AR 2 BE 24 BL 10 BS 16 FR 4 GE 11 GR 10 JU 2 LU 13 NE 11 NW 1 OW 4 SG 26 SH 6 SO 3 SZ 2 TG 6 TI 12 VD 31 VS 3 ZG 11 ZH Ohne Umsetzungspartner 26 79 Total 332 * inkl. CTI-Vouchers 28 KTI-Tätigkeitsbericht 2013

F&E-Projektförderung Anzahl Gesuchseingänge F&E-Projekte* 2008 2013 Im zweiten Halbjahr 2013 steigt der Gesuchseingang deutlich. Januar Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember 2013 Total 702 32 41 41 56 62 67 33 74 58 67 85 86 2012 Total 897 137 124 86 81 69 87 54 64 35 51 66 43 2011 Total 628 37 40 53 24 56 51 44 58 75 59 37 94 Total flankierende 101 552 411 Massnahmen 1064 2010 Total 575 60 68 54 55 48 53 47 38 36 45 40 31 2009 Total 853 33 52 52 59 53 63 85 62 100 89 114 91 2008 Total 458 28 48 25 29 40 46 43 24 30 47 50 48 * inkl. CTI-Vouchers KTI-Tätigkeitsbericht 2013 29

F&E-Projektförderung F&E-Projekte der «Koordinierten Energieforschung Schweiz» 2013 Jedes sechste bewilligte F&E-Projekt kann einem der sieben Aktionsfelder zugeordnet werden. Bundesbeiträge in Mio. CHF Anzahl bewilligte F&E-Projekte nach Forschungsinstitutionen Speicherung 0.6 Strombereitstellung 1.5 Biomasse 1.7 Netze, Komponenten und 1.9 Energiesysteme Mobilität 1.9 7.1 19.8 54 Empa 4 5.1 Energieeffizienz* Effiziente Prozesse, Industriekomponenten * PSI 2 CSEM 2 FH Westschweiz 4 FH Tessin SUPSI 1 FH Bern 1 ACW 1 FH Nordwestschweiz 5 ETHZ 5 1 inspire 1 METAS 7 EPFL 6 FH Zürich 7 FH Ostschweiz 7 Hochschule Luzern Gesuche und Bewilligungen Anzahl F&E-Projekte Effiziente Prozesse, Industriekomponenten* Energieeffizienz * Mobilität 2 5 5 5 6 10 9 11 13 14 18 23 Netze, Komponenten und Energiesysteme Biomasse Strombereitstellung Speicherung 3 Ökonomie, Umwelt, Recht, Verhalten 1 Gesuche Total 104 Bewilligungen Total 54 Bewilligungsquote in % 33 55 57 36 45 60 56 67 0 52 * Aktionsfeld Effizienz 30 KTI-Tätigkeitsbericht 2013

Kapiteltitel Erfolgsgeschichte Sparen beim Fahren Hybridbusse erobern den öffentlichen Nahverkehr. Die Solothurner Firma Carrosserie HESS AG hat eine Antriebs regelung entwickelt, die den Dieselverbrauch um bis zu 25 Prozent sinken lässt. Wissenschaftlicher Partner war das Institut für Dynamische Systeme und Regelungstechnik der ETH Zürich (ETHZ). Für helvetische Verhältnisse ist Carrosserie HESS in Bellach ein stattliches Unternehmen. In der internationalen Nutzfahrzeugindustrie ist der Familienbetrieb mit seinen 400 Mitarbeitern indes ein Zwerg. «Wir müssen uns mit innovativen Lösungen abheben», erklärt Hans-Jörg Gisler, Leiter Technik bei Carrosserie HESS. ab, wie gut der Dieselgenerator mit dem Stromspeicher dem Superkondensator interagiert. Hochleistungsfähige Computermodelle «Wir hatten das Gefühl, dass bei den marktgängigen Hybridsteuerungen noch Luft nach oben ist», erinnert sich Hans-Jörg Gisler. Weil er es genau wissen wollte, setzte er mit der ETH Zürich ein KTI-Projekt auf. Denn am Institut für Dynamische Systeme und Regelungstechnik verfügt man über Computermodelle, welche die physikalischen Zum Beispiel auf dem Gebiet der hybriden Antriebstechnik: Busse mit einem Dieselgenerator, der Strom für den elektrischen Antrieb produziert, erleben international einen Boom; vor allem im öffentlichen Nahverkehr ausserhalb der Kernstädte. Weil der Motor bei seriellen Hybriden in definierten, günstigen Drehzahlbereichen läuft und weil die Bremsenergie rekuperiert werden kann, sind sie leiser und energieeffizienter als konventionelle Dieselbusse. Wie hoch die Treibstoffreduktion konkret ist, hängt unter anderem davon Hybridbusse: weniger Lärm und Umweltbelastung durch intelligente Antriebe. KTI-Tätigkeitsbericht 2013 31

F&E-Projektförderung Abläufe in elektrischen Antrieben und Verbrennungsmotoren am Bildschirm nachvollziehbar machen. Was dann geschah, erzählt der Projektleiter auf Seiten der ETH, Philipp Elbert: «Wir errechneten für den Hybridantrieb, den uns HESS zur Verfügung stellte, die Effizienzoptima.» Und zwar für verschiedene Streckenprofile und Nutzlastverläufe. Aufgrund dieser Daten entwickelte ein gemischtes Team aus Zürich und Bellach eine neue Steuerungssoftware. Sie soll den Antrieb im Strassenverkehr ans theoretische Optimum heranregeln. «Es ist nun möglich, Hybridbusse zu bauen, die 25 Prozent energieeffizienter sind als Dieselbusse.» Philipp Elbert, wissenschaftlicher Mitarbeiter, Institut für Dynamische Systeme und Regelungstechnik, ETH Zürich Insgesamt 2 Millionen Franken standen für das Projekt zur Verfügung. Im September 2013 kam es zum Abschluss, und Philipp Elbert stellt fest: «Wir haben das Ziel erreicht.» Mit der neuen Steuerung lässt sich der Wirkungsgrad eines seriellen Hybridantriebs noch einmal um 7 bis 8 Prozent steigern. «Es ist nun möglich, Hybridbusse zu bauen, die 25 Prozent energieeffizienter sind als Dieselbusse», sagt Philipp Elbert. Mit einem Hybrid der neuesten Generation würde ein Linienbus im Agglomerationsverkehr auf 100 Kilometer nur noch 30 Liter Diesel verbrauchen und rund 70 Kilogramm CO ² emittieren. Auf dem Weg zur Serienproduktion In der württembergischen Stadt Heidenheim verkehrt zurzeit ein Pilotbus von HESS; ausgerüstet mit einem hoch robusten Industrie-PC, auf dem die neue Antriebssteuerung läuft. Halten die Testresultate, was sie versprechen, wird die Innovation über kurz oder lang in Serie gehen. Wie schnell das geschieht, ist von der Preisentwicklung bei den Hybridantrieben, aber auch von der Bereitschaft der Kommunen abhängig, ökologische Gesichtspunkte höher zu gewichten als rein ökonomische. Hans-Jörg Gisler ist zuversichtlich: «Ein umweltfreundlicher Nahverkehr geniesst namentlich in Nord- und Westeuropa hohe Priorität.» 32 KTI-Tätigkeitsbericht 2013

Kapiteltitel Erfolgsgeschichte Intelligentes Frachtmanagement Bisher liessen sich mit routerank die Reisen von Personen optimieren. Jetzt automatisiert das junge Unternehmen aus Lausanne auch die Optimierung von Gütertransporten. Das Informatik-Know-how steuerte die ETH Lausanne bei. Egal, ob man am günstigsten, am schnellsten oder am umweltfreundlichsten von A nach B reisen möchte: Die Software von routerank weiss Antwort. Der Clou: Sie vergleicht nicht einfach Autofahrten, Bahn- und Flugreisen, sondern kann eine Kombination verschiedener Verkehrsmittel berücksichtigen. Zeitraubende Planung von Transportwegen Den Warentransport planen heute Experten aufgrund ihrer Erfahrung. Es gibt zwar Software zur Unterstützung, diese ist aber umständlich und deckt nur einzelne Wegstrecken oder Verkehrsmittel ab. Bis ein Logistikunternehmen einen Transportweg bestimmt hat und dem Kunden Auskunft über Dauer und Kosten geben kann, vergehen mindestens ein paar Stunden. Mit der Software konnte routerank in den letzten Jahren wichtige Preise gewinnen und grosse Partner akquirieren. So setzt mit BCD Travel einer der globalen Marktführer im Geschäftsreise-Management die Schweizer Lösung ein. Doch routerank fand nicht nur in der Reisebranche Beachtung. «Es kamen immer wieder Anfragen von Logistikunternehmen, ob wir mit unserer Software nicht auch den Transport von Gütern optimieren können», erklärt routerank- CEO Jochen Mundinger. Logistik leichtgemacht: Der Routenplaner von routerank berechnet Kosten, Termine und Umweltbilanz von Warentransporten. KTI-Tätigkeitsbericht 2013 33

F&E-Projektförderung Einfach kopieren liess sich die routerank-software für Personen aber nicht, um das Problem zu lösen. Dafür sind die Bedingungen zu unterschiedlich. «Bei Containerschiffen schwankt die Fahrzeit um mehrere Tage», gibt Mundinger ein Beispiel. Deswegen war eine Neuentwicklung notwendig. «Ohne Unterstützung von der KTI hätten wir als junges KMU das Projekt nicht stemmen können», sagt der Firmengründer. Mitte 2012 ging routerank gemeinsam mit zwei Spezialisten der ETH Lausanne an die Arbeit. Gelöst werden musste ein Variantenproblem, wie man es auch bei der Erstellung von Schichtplänen oder der Gestaltung von Taktfahrplänen kennt. Nur muss die optimale Lösung im Fall von routerank nicht einmal in der Woche oder einmal im Jahr berechnet werden, sondern für jeden Transport neu. Gefragt dabei: die Kombinatorik. Diese Disziplin beschäftigt sich mit der Auswahl optimaler Entscheidungen aus einer grossen Menge von möglichen Alternativen. «Ohne Unterstützung von der KTI hätten wir als junges KMU das Projekt nicht stemmen können.» Jochen Mundinger, CEO routerank «Für solche Probleme gibt es keine allgemeine Lösung, und trotz immer leistungsfähigeren Computern kann man nicht einfach alle Möglichkeiten nacheinander durchrechnen», erklärt Jean-Yves Le Boudec, Leiter des «Laboratory for Communications and Applications 2» an der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL). Zwei seiner Mitarbeiter waren am Projekt beteiligt. Sie konnten auf einen guten Erfahrungsschatz zurückgreifen. «Wir beschäftigen uns bereits seit 1994 mit Algorithmen für vernetzte Systeme», sagt Le Boudec. Dauer, Kosten und Ökologie optimieren Im November 2013 konnten routerank und das EPFL-Team eine funktionierende Version vorzeigen. Sie gibt in Echtzeit Auskunft über den besten Transportweg. Optimiert werden können dabei die Dauer des Transports, die Kosten, die Umweltbelastung und die Wahrscheinlichkeit einer Verspätung. 34 KTI-Tätigkeitsbericht 2013

Kapiteltitel Erfolgsgeschichte Für den gewichts bewussten Genuss Der Maschinen- und Anlagenbauer Bühler AG hat zusammen mit der Coop-Division Chocolats Halba ein Produktionsverfahren für eine kalorienarme Schokolade entwickelt. Die Grundlagen wurden mit dem Institut für Lebensmittelwissenschaften, Ernährung und Gesundheit der ETH Zürich erforscht. Der Codex Alimentarius der UNO kennt eine Art Reinheitsgebot für Schokolade: Sie muss aus Kakao, Kakaobutter und Zucker bestehen. Zum Leidwesen vieler Konsumenten sind alle drei Ingredienzien kalorienreich; wobei die Kakaobutter als Fett mit über neun Kalorien pro Gramm besonders schwer wiegt. Bestandteile Kakao und Zucker zu «verpacken»; und zwar in Mikrokugeln aus amorphem Zucker, die sich im Mund durch den Speichel auflösen und die eingeschlossenen Komponenten gewissermassen dosiert freisetzen. Über den «Arbeitskreis Schokolade» des IFNH, dem auch etliche Industrievertreter angehören, kam der Kontakt zu Chocolats Halba und Bühler zustande. 2010 starteten die Partner ein KTI-Projekt, in dem das neue Konzept auf seine Machbarkeit geprüft werden sollte. Naheliegend wäre es deshalb, den Fettanteil in der Schokolade zu senken. Aber das geht nur sehr beschränkt, weil das Fett die Schokolade fliessfähig macht. Mit einem Kakaobutteranteil unter 25 Prozent ist sie mit herkömmlichen Methoden nicht mehr zu verarbeiten. Doktorarbeit brachte den Durchbruch «Wir mussten das Problem grundsätzlich angehen», erinnert sich Patrick Strähl vom Institut für Lebensmittelwissenschaften, Ernährung und Gesundheit (IFNH) der ETH Zürich. Er schlug im Rahmen seiner Doktorarbeit vor, die rauen Die Schweizer haben sie erfunden: Schokolade «light». KTI-Tätigkeitsbericht 2013 35

F&E-Projektförderung «Ich gehe davon aus, dass wir die Energiedichte einer Schokolade ohne Einbusse beim sensorischen Erlebnis um einen Drittel reduzieren können.» Marcel Baumann, Leiter Entwicklung und Innovation, Chocolats Halba Mitte 2013 lag das Resultat vor, und es übertraf die kühnsten Erwartungen: Die Verwendung eines Zuckerkugelpulvers lässt eine Schokolade um Faktoren fliessfähiger werden. «Der Weg zur Reduktion des Fettgehalts war frei», sagt Peter Braun, der bei Bühler die Forschung und Entwicklung des Bereichs Kakao und Schokolade leitet. Für Bühler geht es jetzt darum, die bisher erst im Labor erprobte Herstellung des Pulvers auf industrielle Massstäbe zu übertragen. Geplant ist eine Anlage, die bis zu fünf Tonnen pro Stunde ausstossen kann. In drei bis fünf Jahren, so schätzt Peter Braun, sei eine Anlage lieferbereit, die in der internationalen Schokoladenindustrie Jahresumsatz: rund 150 Milliarden Franken für Aufsehen sorgen werde. Beträchtliches Marktpotenzial Zu den ersten Kunden wird der Entwicklungspartner Halba zählen. Marcel Baumann, Leiter Entwicklung und Innovation bei der Coop-Tochter, verspricht sich viel von der Innovation: «Ich gehe davon aus, dass wir die Energiedichte einer Schokolade ohne Einbusse beim sensorischen Erlebnis um einen Drittel reduzieren können.» Das mittelfristige Marktpotenzial von kalorienreduzierter Schokolade schätzt man bei Halba auf mindestens 10 Prozent des Gesamtmarktes. Welcher Detailhändler die neue Produktkategorie als Erster in die Regale bringen wird, ist offen. Es kann Coop selber sein oder aber einer der zahlreichen internationalen Eigenmarkenkunden von Chocolats Halba. Sicher ist hingegen, dass die Schweizer Schokoladenindustrie ihren Ruf als Innovations- und Qualitätsführerin wird stärken können. «Das Erfolgsrezept», kommentiert Projektleiter Patrick Strähl von der ETH, «war in unserem Fall die Zusammenarbeit über mehrere Wertschöpfungsstufen hinweg.» 36 KTI-Tätigkeitsbericht 2013

Kapiteltitel Erfolgsgeschichte Lupenreine Laser Vom KTI-Projekt zum Markteintritt in nicht einmal zwei Jahren: Die Kooperation zwischen der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) und der Firma Optotune AG legte die Basis für neuartige Laseranwendungen. In Kleinstkameras und Kinoprojektoren steht der revolutionäre «Speckle Reducer» schon im Einsatz. Dass ein synchronisierter Lichtstrahl und nichts anderes ist ein Laser auf einer Projektionsfläche Flecken (Speckles) entstehen lässt, ergibt sich aus der Wellennatur des Lichts. «Nur hat das jahrzehntelang niemanden gestört, weil Laser aus Kostengründen im sichtbaren Lichtspektrum kaum zum Einsatz kamen», sagt Christoph Stamm, Dozent am Institut für Angewandte Mathematik und Physik (IAMP) an der ZHAW. Mit dem Preiszerfall bei den Laserdioden hat sich das geändert: Die Flecken sind zu einem Problem geworden, das die Optoelektronik bewegt und auch bei Stamms Treffen mit seinem langjährigen Industriepartner Optotune zur Sprache kam. Optotune, ein junges Unternehmen aus dem zürcherischen Dietikon, produziert elektrisch verformbare Linsen und gehört im Grenzbereich von Optik und Elektronik zu den weltweiten Technologieführern. Forschung mit kommerziellem Potenzial Es entstand die Idee, eine Masterarbeit zum Thema verfassen zu lassen. Der wissenschaftliche Ertrag beeindruckte, und Optotune-CEO Manuel Aschwanden brauchte nicht lange, um zu erkennen, dass die Forschungsergebnisse aus Winterthur kommerzielles Potenzial haben. Im April 2012 stiegen die Partner in ein KTI-Projekt ein, an dessen Ende ein elektroaktiver Diffusor stehen sollte; ein lichtdurchlässiges Stück Polymer, das die lasertypischen Bereit für den Weltmarkt: der «Speckle Reducer» von Optotune. KTI-Tätigkeitsbericht 2013 37

F&E-Projektförderung Flecken auf dem Weg zur Projektionsfläche gewissermassen verwischt. Ein gutes Jahr später lag der Speckle Reducer vor, und er löste in verschiedenen Branchen eine geradezu hektische Betriebsamkeit aus. Zuerst griff ein Hersteller von medizinischen Kleinstkameras zu; er brachte innert weniger Monate eine Laserkamera für Zahnärzte auf den Markt. «Der Hebeleffekt unserer Innovation ist gross.» Manuel Aschwanden, CEO Optotune Dann folgte ein Anbieter von Kinovorführmaschinen. Er lancierte einen Projektor, der als Lichtquelle einen Laser nutzt, und meldete bereits im Herbst die erste Installation. Die Vorteile für den Kinobetreiber sind beträchtlich: Ein laserbasierter Projektor ist im Unterhalt rund 20 000 Franken günstiger als ein Modell mit konventioneller Lichterzeugung und verbraucht rund fünfmal weniger Strom. «Der Speckle Reducer erschliesst dem Laser im sichtbaren Bereich des Lichts vollkommen neue Anwendungen», ist ZHAW-Professor Stamm überzeugt; eine Einschätzung, die Projektpartner Aschwanden teilt: «Der Hebeleffekt der Innovation ist gross.» Wenn das Handy zum Beamer wird Es ist absehbar, dass schon bald eine Reihe von weiteren Innovationsprojekten auf dem neuen optischen Diffusor aufbauen wird. In der Unterhaltungselektronik könnte der Speckle Reducer dem Laser-TV zum Durchbruch verhelfen, in der Automobilindustrie den sogenannten Head-up- Displays an der Windschutzscheibe. Ein ganz neues Anwendungsgebiet wäre schliesslich der Einbau in mobile Geräte aller Art: Mit einem eingebauten Laser wird jedes Handy und jedes Tablet zum Beamer. Endgültige Aussagen zum Marktpotenzial des elektroaktiven Diffusors lassen sich noch nicht machen. Aber für Manuel Aschwanden ist klar: Der Bereich Lasertechnik soll bald einmal rund 30 Prozent des Umsatzes von Optotune ausmachen. 38 KTI-Tätigkeitsbericht 2013

Kapiteltitel Erfolgsgeschichte aus dem Programm gegen den starken Franken 2011 Menschliche Organe im Mikroformat Hoch innovative Technologiefirmen wie InSphero AG konn ten der Frankenstärke kaum mit Sparmassnahmen begegnen. Dank dem Programm gegen den starken Franken war es InSphero aber möglich, den Nutzen der Produkte weiter zu erhöhen. Mit der Technologie von InSphero lassen sich Mikrolebern und andere dreidimensionale Mikrogewebe produzieren. Gebraucht werden sie für Tests von neuen Medikamenten und Chemikalien. Die Mikrogewebe führen zu wesentlich aussagekräftigeren Ergebnissen als die heute noch üblichen «Zellteppiche», die nur aus einer zweidimensionalen Lage Zellen bestehen und hauptsächlich durch den Kontakt mit dem darunterliegenden Plastik geprägt sind. InSphero gehört zu den Pionieren der 3D-Gewebe und damit zu den Firmen, welche die neue Technologie im Markt verankern wollen. Nachdem Euro und US-Dollar gegenüber dem Franken massiv an Wert verloren hatten, geriet die Marge der exportorientierten Firma unter Druck. «Als Anbieter einer hoch innovativen Technologie sind wir auf den Export angewiesen. Wir erzielen rund 60 bis 70 Prozent unseres Umsatzes im Ausland und sind in besonderem Mass von der Frankenstärke betroffen», erklärt InSphero- Forschungschef Wolfgang Moritz. Nutzensteigerung statt Sparmassnahmen Kostensenkungen durch Outsourcing ins Ausland oder durch Prozessoptimierung waren für das in Kleinserien produzierende Unternehmen mit knapp 30 Mitarbeitern nicht möglich. Mit Hilfe eines KTI-Projekts, das aus dem Programm gegen den starken Franken finanziert war, setzte man dagegen auf Innovation, um den Nutzen des Produkts weiter zu steigern. Blick ins Labor der Zukunft: In neu entwickelten Mikrotiterplatten sollen schon bald Hirn-, Herz-, Nieren- und Lebergewebe mittels Laborroboter produziert werden. KTI-Tätigkeitsbericht 2013 39