Quantensensoren Bosch will in Medizin und Mobilität eine Führungsrolle einnehmen

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Mit seinen selbstentwickelten Quantensensoren will Bosch in den Anwendungsfeldern Medizin und Mobilität eine führende Position einnehmen. Außerdem sollen Quantensensoren künftig auf einen Chip integriert werden können.

Quantensensoren haben gegenüber den klassischen Sensoren den Vorteil, dass sie präziser messen und damit neue Anwendungen ermöglichen. Ob Magnetfelder, Beschleunigung oder Druck, Quantensensoren erfassen winzigste Signale und Änderungen und messen so genau wie kein Sensor zuvor. So haben Forscher einen Quantensensor entwickelt, der kleine Magnetfelder von 300 Pikotesla bei Raumtemperatur misst.

Doch Quantentechniken stehen noch am Anfang und ihr Potenzial ist groß - daran glaubt man auch bei Bosch. Seit zehn Jahren entwickelt das Unternehmen auf dem Gebiet der Quantensensoren und man will in den kommenden zwei Jahren mit ersten Pilotkunden aus Medizin und Mobilität an den Start gehen. Wie das Handelsblatt schreibt, konnte Bosch mit Airbus bereits einen ersten Pilotkunden für seine Quantensensoren gewinnen.

Quantensensoren erfassen Nervenimpulse

Damit beschäftigen sich derzeit rund 30 Mitarbeiter des Anfang 2022 gegründeten Start-ups Bosch Quantum Sensing. Das globale Marktpotenzial von Anwendungen für Medizin und Mobilität schätzt Bosch zur Mitte der kommenden Dekade auf einen mittleren einstelligen Milliardenbetrag jährlich. Allein das Zukunftsthema Brain-Computer-Interface (BCI), ein mögliches Anwendungsfeld für Quantensensoren, wird sich demnach langfristig auf jährlich über fünf Milliarden US-Dollar belaufen.

Ein Beispiel hierfür sind Sensoren, die künftig Nervenimpulse erfassen, um medizinische Prothesen zu steuern und so die Lebensqualität der Betroffenen erhöhen. „In der Medizin schaffen wir mit Quantensensoren Technik fürs Leben ganz im Sinne unseres Leitmotivs. Bis zum Ende der Dekade möchten wir mit unserer Technologie eine führende Position einnehmen“, sagt Dr. Stefan Hartung, Vorsitzender der Bosch-Geschäftsführung.

Kleine Sensoren passen auf einem Chip

Der Prototyp des Bosch-Sensors ist der derzeit kleinste Sensor mit dieser Messgenauigkeit. Er ist etwa so groß wie ein Smartphone. Die kompakte Bauweise bringt überall dort große Vorteile, wo der Platz knapp ist - zum Beispiel bei industriellen Anwendungen in Fahrzeugen, in Flugzeugen oder auch in der Notaufnahme eines Krankenhauses.

Kleinere Sensoren sind tragbar, günstiger in der Herstellung und damit besser skalierbar. „Unser Ziel ist es, Quantensensoren so weit zu miniaturisieren, dass sie auf einem Chip integriert werden können“, sagt Dr. Katrin Kobe, die bei Bosch Quantum Sensing für die Kommerzialisierung der Sensoren zuständig ist. Damit werden perspektivisch weitere Sensoranwendungen möglich.

Medizin und Quantensensoren

In der Medizin könnten Quantensensoren von Bosch künftig helfen, Menschenleben zu retten: Sie messen das natürliche Magnetfeld des Herzens, ermöglichen unkomplizierte Messungen über einen längeren Zeitraum und liefern so weit mehr Daten als heutige Elektrokardiographen (EKG). Ein EKG wird direkt auf die Haut geklebt. Verrutschen die Elektroden, kommt es zu Messungenauigkeiten, zudem kostet das Anlegen im Notfall wertvolle Zeit.

Quantensensoren hingegen können beispielsweise in Kleidung oder Matratzen eingearbeitet werden. Das beschleunigt die Diagnose in der Notaufnahme und ermöglicht eine einfache und präzise Überwachung auch zu Hause. Die berührungslose Früherkennung von Vorhofflimmern, einer der Ursachen für lebensbedrohliche Schlaganfälle, Herzinsuffizienz und Demenz, rückt damit erstmals in greifbare Nähe. Eine Frühdiagnose mit Hilfe von Quantensensoren könnte so im besten Fall einen tödlichen Schlaganfall verhindern.

Genauer Ladestand der Batterie mit Quantensensoren messen

Neben der Medizintechnik könnten Quantensensoren auch in der Mobilität eingesetzt werden. Ein Beispiel ist die Navigation. Während das Global Positioning System (GPS) störanfällig ist, messen Quantensensoren das unveränderliche Erdmagnetfeld und sind damit unempfindlich gegenüber äußeren Einflüssen. In der Luft, auf der Straße und zu Wasser ermöglichen sie eine hochpräzise Navigation.

In der Elektromobilität könnten Quantensensoren künftig das Magnetfeld des elektrischen Stroms exakt messen und so den genauen Ladezustand der Batterie bestimmen. Damit ließe sich die Restreichweite zuverlässiger bestimmen, Fahrten könnten besser geplant werden.

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