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25.07.2024

QUANTENTECHNOLOGIE

Österreich unterzeichnet „European Declaration on Quantum Technologies“

Die "European Declaration on Quantum Technologies" ist seit Ende 2023 in Ausarbeitung und wurde nun von Österreich unterzeichnet.

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Österreich hat vor kurzem offiziell die „European Declaration on Quantum Technologies“ unterzeichnet, die eine strategische Zusammenarbeit der EU-Mitgliedsstaaten zur Förderung der Quantentechnologien festlegt. Die Unterzeichnung erfolgte durch das Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft und Forschung (BMBWF), das Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie (BMK) und das Bundesministerium für Arbeit und Wirtschaft (BMAW).

Declaration on Quantum Technologies seit 2023 in Arbeit

Die Deklaration wurde ursprünglich Ende 2023 auf Initiative der Europäischen Kommission während der spanischen Ratspräsidentschaft erarbeitet. Anfangs unterzeichneten nur elf Staaten das Dokument, mittlerweile sind jedoch bereits 18 EU-Mitgliedsstaaten, darunter auch Deutschland, Frankreich und die Niederlande, beigetreten.

Die österreichische Forschung im Bereich der Quantentechnologien wurde nicht zuletzt durch den Nobelpreis von Anton Zeilinger im Jahr 2022 der breiten Öffentlichkeit gewahr, auch das Startup planqc mit dem Tiroler Co-Founder Alexander Glätzle machte bereits von sich reden – hier und hier nachzulesen.

Magdalena Hauser und Wolfgang Lechner zur Deklaration

Auch das Innsbrucker Quantencomputing-Spin-off ParityQC ist eine bekannte Größe in diesem Segment, das bei der letzten Finanzierungsrunde eine neunstellige Bewertung erreichte. Für die beiden Gründer:innen und Co-CEOs Wolfgang Lechner und Magdalena Hauser sind Kooperationen auch in der unternehmerischen Quantenanwendung nicht wegzudenken.

„Um Europa im Wettbewerb bei Quantencomputer an der Weltspitze zu halten sind Kollaborationen zwischen allen Mitgliedsstaaten essentiell“, sagen sie. „Mit Unterzeichnung der ‚European Declaration on Quantum Technologies‘ verspricht nun auch Österreich, die nötigen nächsten Schritte zu setzen, um Forschung und Wirtschaft in diesem Bereich zu stärken. Als Quantenarchitektur-Unternehmen agieren wir weltweit, das bedeutet, Kooperationen gehören für uns zum Kerngeschäft und wir freuen uns sehr, dass Österreich dies unterstützt.“

Österreich bei Publikationen im Spitzenfeld

Die Republik liegt bei wissenschaftlichen Publikationen in der Quantenforschung mit ca. 27 Publikationen pro Million Einwohnerinnen und Einwohner auf Platz 2 im EU-Ländervergleich. Aber auch bei anderen Output-Indikatoren ist Österreich im Spitzenfeld: Mit 1,7 Patentanmeldungen pro 10.000 F&E-Beschäftigte nahm Österreich 2021 im EU-Vergleich den 3. Platz ein.

Die „Declaration on Quantum Technologies“ an sich verpflichtet die Mitgliedstaaten zur Zusammenarbeit bei der Entwicklung eines europäischen „Ökosystems der Quantentechnologie von Weltrang“. Zu den Zielen gehören die Stärkung der europäischen Position in der Weiterentwicklung von Quantentechnologien, die Sicherung der europäischen Souveränität und Sicherheit sowie die Förderung von Innovation und Schaffung von Arbeitsplätzen.

„Die Unterzeichnung der Deklaration zeigt den starken Willen Österreichs die eigene Spitzenposition in den Quantenwissenschaften zu festigen und auszubauen“, sagt Gregor Weihs, Leiter des Exzellenzclusters „Quantum Science Austria“. „Technologieentwicklung braucht als Basis die Grundlagenforschung wie sie im Exzellenzcluster Quantum Science Austria auf höchstem Niveau betrieben wird. Umgekehrt ermöglichen die neuesten Technologien Durchbrüche an den Grenzen unseres Wissens. Im Quanten-Pakt verpflichten sich die Staaten beide Bereiche nach Kräften zu fördern.“

Declaration on Quantum Technologies: Technologieführerschaft als Ziel

Arbeits- und Wirtschaftsminister Martin Kocher sieht in der „Declaration on Quantum Technologies“ den Weg zur Spitze: „Quantentechnologien sind ein bedeutendes Zukunftsthema. Deshalb müssen Innovationen in diesem Bereich verstärkt in die Praxis und wirtschaftliche Nutzung eingebunden werden. Schon jetzt befassen sich zahlreiche führende Unternehmen sowie Startups und Scaleups in Österreich mit Quantentechnologien. Die European Declaration on Quantum Technologies hat ausdrücklich die Anwendung in Unternehmen zum Ziel. Sie ist ein wichtiger Schritt hin zu einer europäischen Technologieführerschaft in diesem Bereich.“

Bundesministerin Leonore Gewessler bezeichnet die Deklaration als europäisches Quanten-Valley, in dem „Österreich dank herausragender wissenschaftlicher und angewandter Expertise eine wichtige Rolle spielen kann.“

Sie sagt: „Quantentechnologien haben auch ein beträchtliches Potential für eine nachhaltige Technologiegeneration, von hochpräziser Klimamodellierung und Wettervorhersage dank verbesserter Quanten-Sensorik. Über die Entdeckung und Entwicklung neuer Materialien für die Speicherung und Umwandlung von Energie durch Quanten-Simulation bis hin zu Quanten-Hochleistungsrechnern, die mit dem Bruchteil von Energieressourcen auskommen werden.“

Fonds Zukunft Österreich

Abseits davon hat die Nationalstiftung für Forschung, Technologie und Entwicklung auf Vorschlag der Bundesregierung beschlossen, Mittel aus dem Fonds Zukunft Österreich für eine Quanten-Initiative der Austria Wirtschaftsservice GmbH (aws) und der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) zur Verfügung zu stellen. Mit insgesamt acht Millionen Euro soll der Weg zur wirtschaftlichen Verwertung und Kommerzialisierung von Quantentechnologien in Österreich bereitet werden. Auch soll eine stärkere Vernetzung der Player und Bewusstsein für das Thema durch Einrichtung eines „virtuellen Quanten-Hubs“ geschaffen werden.

Das Programm wird in den nächsten Wochen von aws und FFG finalisiert und soll im Herbst 2024 für Einreichungen geöffnet werden.

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Rund die Hälfte der Lifecycle-Kosten eines Zuges entfällt auf die Wartung, und davon wiederum mehr als die Hälfte auf Räder, Achsen und Fahrwerk, sagt Jakob Moder. Wie stark diese Bauteile im Betrieb tatsächlich belastet werden, wird bisher aber kaum gemessen. Der Grund ist simpel: Es fehlt an präziser Messtechnik, die im Dauerbetrieb einsetzbar ist. Das Grazer Startup Zyglox will das ändern.

„Die Eisenbahn ist nicht ins 21. Jahrhundert gekommen“

Der Name ist ein Wortspiel: Zyglox, gesprochen „Zügloks“, steht für Messtechnik für Züge und Loks. Dahinter stehen Jakob Moder und Erik Gerstl, die zuvor gemeinsam in der Messtechnik gearbeitet haben. Moder wechselte später in den Eisenbahnbereich und erlebte die Lücke dort aus der Praxis. Was es brauche, sei eine Lösung, „die das einerseits zuverlässig erkennt und gleichzeitig gut applizierbar ist“. Sein Urteil: „Bei der Usability ist die Eisenbahn nicht ins 21. Jahrhundert gekommen.“ Ende 2023 gründeten die beiden Techniker Zyglox in Graz.

Die bisherige Methode mit Dehnmessstreifen sei „einfach zu teuer“, erklärt Moder. Der Zug müsse dafür ein bis zwei Wochen zerlegt und instrumentiert werden, deshalb passiere das nur bei der Zulassung. „Das dauert ein Jahr, diese Technik reinzubringen, die Zulassung durchzuführen, und dann wird es wieder rausgenommen.“ Im laufenden Betrieb bleiben nur Beschleunigungssensoren, wie sie auch in jedem Smartphone stecken. „Das ist von der Datenqualität her ganz was anderes. Unser Sensor ist wie 4K, der Beschleunigungssensor liefert ein verpixeltes Foto von den Zuständen.“

Ein Sensor für Zulassung und Dauerbetrieb

Die Lösung von Zyglox lässt sich ohne größere Änderungen am Bauteil anbringen. „Wir haben eine Plug-and-Play-Lösung, die kann man einfach aufstecken“, sagt Moder. Ein Techniker braucht dafür laut Zyglox 30 Minuten. Der Sensor messe Dehnungen an Achsen, Wellen oder Schienen und liefere „gleiche oder bessere Daten als die Lösungen bisher“. Das Ziel ist ein Universalwerkzeug: genau genug für die Zulassung, aber so ausgelegt, dass es danach auf dem Fahrzeug bleibt und die Kräfte im Rad-Schiene-Kontakt dauerhaft erfasst. „Da gibt es ein großes Anwendungsfeld, denn damit wird auch die Infrastruktur überwacht“, so Moder.

Jeden Tag werden auf der Schiene hunderttausende Kilometer zurückgelegt. Zyglox will jeden davon nutzbar machen, um zu lernen, zu verbessern und vorherzusagen. Mit herkömmlichen Methoden war das Erfassen dieser Daten bisher zu teuer, zu langsam und zu aufwendig. © Zyglox

Physik aus dem Trafo, Sensoren aus dem Weltraum

Technisch nutzt Zyglox hochsensitive Magnetfeldsensoren aus der Raumfahrt, das Startup ist Teil eines Downstream-Programms der ESA. Das Prinzip erklärt Moder am Transformator: Der brummt, weil das Magnetfeld des Wechselstroms den Stahl minimal dehnt. „Und wir machen das Umgekehrte: Wenn sich der Stahl dehnt, ändert sich sein Magnetfeld in der Umgebung.“ Ein aktives Messverfahren berücksichtigt dabei den linearen Zusammenhang zwischen Belastung und Sensorsignal. Die Technologie ist patentiert, entwickelt und montiert wird in Graz.

Betreiber als Kunden, Wartung als Hebel

Als primäre Kunden sieht Zyglox die Bahnbetreiber, bei denen die Wartungskosten anfallen. Dazu kommt die Sicherheit: „Es gibt viele Vorfälle, die vielleicht nicht zu einem Unfall führen, wo man aber trotzdem sicherer und zuverlässiger unterwegs wäre, wenn man gutes Condition Monitoring hat.“

Ein kleines Pilotprojekt ist bereits abgeschlossen. Für 2027 ist der Einbau des Systems in Fahrzeuge im regulären Streckenbetrieb geplant, zunächst als Prototyp für einige Wochen Messung. Danach folgt die Zulassung. Ende 2027 soll daraus ein fertiges Produkt werden, erst dann könne die Skalierung beginnen, sagt Moder. An Interesse mangelt es nicht: „Wir können gar nicht alle Pilotprojekte machen“, weil Sensorentwicklung samt Software personalintensiv sei. Ende September zeigt das Team den Prototyp auf der InnoTrans in Berlin, der größten Messe für Schienenfahrzeuge.

Mit aws Preseed und aws Seed vom Effekt zum Produkt

Finanziert hat sich Zyglox bisher aus eigenen Mitteln und über die Austria Wirtschaftsservice (aws). Mit aws Preseed, konkret im Programm „aws Preseed | Seedfinacing – Deep Tech“, hat das Startup die ersten eineinhalb Jahre an der Sensortechnologie getüftelt. „Es hat uns die Möglichkeit gegeben, eine Idee, die bereits validiert war, einfach zu erproben. Einfach Zeit zu haben, weil Hardware dauert ein bisschen, etwa Prototypen zu iterieren“, sagt Moder. Es sei vor allem darum gegangen, „sicherzustellen, dass das dann ein Produkt werden kann“. Seit Mitte 2025 ist Zyglox im Seed-Programm der aws, das voraussichtlich bis Anfang 2028 läuft. Das Team ist inzwischen auf rund sieben Personen gewachsen. Für die Skalierungsphase im kommenden Jahr will sich das Startup nach Investoren umsehen: „Wenn eine Bestellung eintritt oder größer wird, werden wir das mit den aktuellen Mitteln wahrscheinlich nicht mehr stemmen können.“

Standortvorteil Graz

Den Standort Graz sieht Moder als klaren Vorteil: Siemens fertigt hier Fahrwerke, dazu kommen Messdienstleister, Prüfstandbauer und Nextsense. Zyglox sitzt direkt am Campus der TU Graz, mit Zugang zu Prüfständen der Universität und Maschinen der voestalpine. „Die gesamte Infrastruktur ist einzigartig“, sagt Moder. „Im Silicon Valley könnten wir das Produkt wahrscheinlich nicht entwickeln, in Österreich geht es besser. Das ist eigentlich ein bisschen verrückt, aber wir haben hier die optimalen Bedingungen.“

Disclaimer: Dieser Artikel ist im Rahmen einer Medienkooperation mit der Austria Wirtschaftsservice (aws) entstanden.

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