Bosch will Führungsrolle in Quantensensorik übernehmen

Es braucht schon einige Vorstellungskraft, um zu begreifen, was hier passiert. Mit einem Laserstrahl bringt ein Bosch-Mitarbeiter im Labor des Start-up-Büros Grow in Ludwigsburg einen winzigen Diamanten zum Leuchten. Darin eingeschlossen sind Quanten, die das Magnetfeld der Erde ultrapräzise messen können. Auf den kleinsten, nicht weiter teilbaren Teilchen liegen große Hoffnungen des Technologie-Konzerns, der dafür das Start-up Bosch Quantum Sensing gegründet hat. Denn mit ihnen öffnet sich in Zukunft ein weites Geschäftsfeld.

Um die Leistungsfähigkeit zu demonstrieren, bemüht Katrin Kobe, Leiterin des 30-köpfigen Teams zur Kommerzialiserung der Anwendungen, einen eindrücklichen Vergleich. Während bisherige Sensoren das Geräusch eines Hubschraubers einfangen können, hören Quantensensoren das Fallen einer einzelnen Schnellflocke. Ihre Empfindlichkeit ist eine Million Mal höher als die eines herkömmlichen MEMS-Sensors. Dazu können etwa sie im Falle eines Kompasses nicht nur die Richtung bestimmen, sondern beipielsweise auch die Stärke des Magnetfelds.

Quantensensoren sind nicht nur ultragenau, sondern durch den Einschluss im Diamanten auch robust und kalibrierungsfrei. Sie haben laut Kobe einen extrem breiten Messbereich und sie benötigen prinzipiell weniger Raum. "In der Summe der Eigenschaften bekommt das kein herkömmlicher Sensor hin", schwärmt Kobe. Mit der Größe ist es allerdings so eine Sache.

Während die ersten Prototypen noch die Größe eines Schuhkartons hatten, konnten die Bosch-Forscher das komplette Modul bereits auf die Abmessungen eines Smartphones reduzieren. Am Ende sollen sie sich in einen Chip integrieren lassen. "Wir sind Experten in der Miniaturisierung durch unsere lange Erfahrung mit der Autoindustrie", so Kobe.

Die Einsatzgebiete für die Sensoren sind vielfältig. So könnte ein Quantensensor beispielsweise über das Magnetfeld von Strom sehr präzise den Ladezustand einer Batterie bestimmen und damit auch die verbliebene Reichweite. "Das würde vielen Menschen die Unsicherheit bei der Frage nehmen, wann ich dringend an eine Ladestation muss." Einsatzmöglichkeiten ergeben sich aber auch in der Navigation, etwa bei der Positionsbestimmung von Flugzeugen, oder in der Medizintechnik. So könnten Quantensensoren in einer einfachen Matte integriert die Herzfrequenz im Schlaf messen, ohne dass dafür wie bisher eine Verkabelung notwendig wäre.

Das Interesse aus der Industrie ist offenbar groß. "Wir sprechen mit allen großen Autoherstellen und beispielsweise auch Airbus", sagt Kobe. Jetzt gehe es darum, in konkreten Kundenprojekten die Anwendungsgebiete für eine Serienreife einzugrenzen. Doch bis dahin dürften noch mindestens zehn Jahre vergehen, schätzt Kobe. Wie immer braucht es zur Kostensenkung die Skalierung des Produkts. Das Ziel von Bosch-Chef Stefan Hartung jedenfalls ist ehrgeizig. "Bis Ende der Dekade wollen wir mit unserer Technolgie eine führende Position einnehmen."

Angestoßen hatte die Forschung Hartungs Vorgänger Volkmar Denner, der Physiker war und als großer Anhänger der Quantentechnologie gilt. Er ist heute noch wissenschaftlicher Berater des Unternehmens. Als Fernziel der Quantentechnologie gilt die Schaffung einer Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine. So sollen in Zukunft über die Erfassung von Nervenimpulsen im Hirn beispielsweise Prothesen gesteuert oder Maschinen geführt werden.

Anfang 2022 wurde die Geschäftseinheit bei Bosch gegründet. Das Team besteht sowohl aus Physikern als auch Ingenieuren und Produktmanagern. Es ist von sieben auf mittlerweile 30 Köpfe angewachsen, ein guter Teil davon sind Frauen. Wie viel Geld Bosch in die Technologie investiert, lässt Kobe offen. Dies sei schwer zu beziffern, da auch die Grundlagenforschung in Renningen schon seit vielen Jahren an dem Thema arbeitet. "Unser Auftrag ist nun die Kommerzialisierung."

Aus dem Datencenter:

Acht Kennzahlen des Bosch-Konzerns 2022