Die Volkswirtschaft

Plattform für Wirtschaftspolitik

Dieser Artikel ist Teil des Schwerpunkts «Forschung und Innovation – wie die Schweiz an der Spitze bleibt»

Schweizer Start-ups in der Poleposition

Innovation gilt als Schlüsselfaktor der Wirtschaftsentwicklung. Doch was bedeutet dieses Zauberwort? Ein Blick in die Schweizer Innovationsszene offenbart ein buntes Bild. Zehn herausragende Jungfirmen veranschaulichen mit ihren Produkten diese Vielfalt.

Outdoor-Selfie bald in 3-D? Das St. Galler Unternehmen Espros liefert die Technologie dazu. (Bild: 123RF)

Abstract lesen...

Die Schweizer Innovationsszene ist schlagkräftig, wie eine Auswahl ausgezeichneter Start-ups zeigt. In der Gesundheitsbranche entwickelt beispielsweise ein Spin-off der ETH Zürich einen magnetisch gelenkten Katheter für die Herzmedizin; andere erzeugen mit 3-D-Druckern menschliches Gewebe oder sind auf Mikropumpen zur präzisen Arzneiabgabe spezialisiert. Gerade in schwierigen Zeiten bieten Innovationen der Industrie eine Chance. So liefert ein St. Galler Start-up die Halbleitertechnologie für leistungsstarke 3-D-Outdoor-Kameras, und eine junge Walliser Firma setzt auf ein biometrisches Identifizierungssystem. Präsent sind in der Schweiz auch Umwelttechnologien: Im Waadtland entwickelt ein Start-up ein effizientes Beleuchtungssystem, und eine Zürcher Firmenallianz will Gebäude emissionsfrei mit Strom, Wärme und Kälte versorgen. Auch die Banken erhalten Konkurrenz: Während ein Spin-off der Universität Zürich auf die Vermögensverwaltung zielt, hat ein Zuger Fintech-Unternehmen Zahlungen über das Telefon in Entwicklungsländern im Auge.

Wir leben immer länger, die Gesellschaft wird stetig älter. In drei Jahrzehnten wird ein Drittel der Schweizer Bevölkerung über 65 Jahre alt sein. Dieser Gewinn an Lebensjahren hat seinen Preis: Altersbedingte Krankheiten wie Krebs, Diabetes oder Demenz und damit die Nachfrage nach medizinischer Behandlung werden stark zunehmen. Gesucht sind deshalb Innovationen für verbesserte Prothesen und Implantate, für automatisierte Operationstechniken und neue Medikamente.

Minimalinvasive Eingriffe machen auch vor unserem heikelsten Sinnesorgan nicht halt: dem Auge. Mit winzigen Robotern, kleiner als ein Millimeter, wollen Forschende des Instituts für Robotik und Intelligente Systeme der ETH Zürich künftig Augenkrankheiten schonender behandeln. Gesteuert werden die in den Glaskörper injizierten Winzlinge durch Magnetfelder. Mit dem Joystick lässt sich die Magnetfeldrichtung ändern und so die Mikroroboter bis an die Netzhaut lenken. Dort können sie Operationen wirksam unterstützen und Medikamente dosiert abgeben.

Diese ETH-Technologie zur elektromagnetischen Steuerung von Mikrorobotern macht sich das Spin-off Aeon Scientific zunutze. Das Unternehmen entwickelt in Schlieren bei Zürich zusammen mit Ärzten neuartige medizinische Ausrüstungen, beispielsweise zur wirksameren Behandlung von Herzrhythmusstörungen mit gelenktem Katheter. Ein gut funktionierendes Team sei ein zentraler Erfolgsfaktor, sagt Geschäftsführer Dominik Bell.

Menschliches Gewebe aus Drucker

3-D-Drucker erzeugen nicht bloss leblose Gegenstände, sondern auch menschliches Gewebe, vielleicht in Zukunft sogar ganze Organe wie Niere, Herz oder Lunge. Die Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) in Wädenswil und die Biomedizinfirma Regenhu im freiburgischen Villaz-St-Pierre realisieren mehrere solche sogenannten Bioprinting-Projekte, an denen auch grosse Pharmakonzerne wie Roche und Novartis beteiligt sind. Mit Print-Gewebe suchen die Forschenden nach besseren Wirkstoffen gegen Muskel- und Sehnenerkrankungen und erwarten dabei weniger Tierversuche und tiefere Kosten.

Ein weiterer Trend ist die personalisierte Medizin, wo aufgrund genetischer Messgrössen Therapien auf das jeweilige Krankheitsbild abgestimmt werden können. Damit lassen sich Wirksamkeit und Nebenwirkungen von Medikamenten treffender vorhersagen sowie unnötige Behandlungen und Folgekosten reduzieren.

In der personalisierten Medizin müssen die Medikamente präzise, sicher und zeitgenau verabreicht werden: Sensile Medical im solothurnischen Hägendorf entwickelt Mikropumpen, mit denen sich flüssige Arzneien selbst über mehrere Tage schmerzfrei injizieren lassen. Die bloss zwei Zentimeter lange Pumpe funktioniert äusserst genau und verlässlich. Damit will man effektivere Therapien zu gleichen oder sogar geringeren Kosten erzielen. Auch sollen die Hightech-Pumpen den Patienten ihren Alltag erleichtern. «Die Verbesserung der Lebenssituation von schwer erkrankten Menschen ist für uns ein starker Antrieb», sagt Sandra de Haan, Geschäftsentwicklerin des Start-ups.

Innovation als Chance für die Industrie

Weltweit wird die Industrie digital umgestaltet, Experten sprechen von der «vierten industriellen Revolution». Die Vernetzung zu einem Internet der Dinge, Daten, Dienste und Menschen wird die Produktionsarbeit der Zukunft prägen. Fortschritte in Robotik und künstlicher Intelligenz werden gemäss Voraussagen global Millionen und in der Schweiz Zehntausende von Arbeitsplätzen vernichten.

Innovationen bergen aber auch die Chance, neue Jobs zu schaffen. Die Schweiz mit ihrer grosszügig finanzierten öffentlichen Forschung und einem bewährten Bildungssystem biete da optimale Voraussetzungen, sagen Wirtschaftsfachleute. Im Vordergrund stehen Bereiche wie vollautomatisierte Büro-, Fertigungs- und Antriebstechniken sowie eine benutzerfreundliche, höchst zuverlässige Sicherheitstechnik gegen Cybercrime.

Halbleiter für 3-D-Kameras

Damit selbstfahrende Autos, smarte Staubsauger und zahlreiche Anwendungen der virtuellen Realität fehlerfrei funktionieren, benötigen sie zur Distanzmessung leistungsfähige 3-D-Kameras. Diese funktionieren mit dem fürs menschliche Auge unsichtbaren Infrarotlicht. Die St. Galler Firma Espros Photonics in Sargans ist spezialisiert auf optische Detektoren und hat eine Silizium-Halbleitertechnologie für 3-D-Outdoor-Kameras entwickelt, die im Vergleich zu herkömmlichen Produkten im Infrarotlicht bis zu 50-mal empfindlicher ist.

Die Position der Venen am Handgelenk bleibt zeitlebens unverändert und ist bei jedem Menschen unterschiedlich. Daher lässt sich die Identität einer Person anhand ihres einzigartigen Venenmusters sicher prüfen. Zur Authentifikation dient ein Sensor, der in ein Uhrenarmband eingesetzt wird. Onlinezahlungen, E-Banking, Logins, Zugangskontrollen und viele andere elektronische Identitätsprüfungen werden dadurch ohne umständliche Passwörter, PINs, Karten oder Schlüssel möglich. Das Start-up Biowatch in Martigny will nun das biometrische Identifizierungssystem in marktreife Produkte umsetzen.

Mit Technologien zu mehr Nachhaltigkeit

Eine nachhaltige Entwicklung drängt grundsätzlich auf die Reduktion von Treibhausgasen, Energie, Wasser und Schadstoffen. Klimawandel und Luftverschmutzung erfordern auf lange Sicht einen weltweiten Ausstieg aus den fossilen Energien. Eine markant effizientere und erneuerbare Energieanwendung lässt sich mit raffinierten Technologien verwirklichen.

Das Spin-off der ETH Lausanne Less (Light Efficient Systems) hat bewiesen, dass sein ultradünnes, extrem helles und gleichmässig ausstrahlendes Beleuchtungssystem eine ernsthafte Alternative zu den herkömmlichen LEDs ist. «In unsere Produkte stecken wir viel Neugier, Leidenschaft und Unternehmergeist», sagt Geschäftsführer Yann Tissot, Doktor in Fotonik der ETH Lausanne. Die neue Generation qualitativ hochstehender Lichtanlagen basiert auf nanostrukturiertem Fiber (Faserstoff) von der Dicke eines menschlichen Haares, was ein praktisch unbegrenztes Designpotenzial offenbart.

CO2-freie Gebäudetechnik

Das Gesamtsystem der Firmenallianz 2SOL, ebenfalls aus Schlieren, versorgt Gebäude emissionsfrei mit Strom, Wärme und Kälte. Seine Kernelemente sind ein sogenannter Hybridkollektor zur Strom- und Wärmegewinnung, eine Erdwärmesonde und eine Wärmepumpe. Für den Betrieb wichtig ist auch die integrale Steuerung, die die einzelnen Elemente untereinander logisch verknüpft. Alle Komponenten sind erprobte Geräte, die in mehreren Pioniergebäuden erfolgreich eingesetzt sind. Vater der 2SOL-Innovation ist der emeritierte ETH-Professor Hansjürg Leibundgut. Zusammen mit 40 Hochschulkollegen lancierte er einen politischen Vorstoss, der Heizungen mit fossilen Brennstoffen im Kanton Zürich verbieten will.

Der Ruf nach mehr Nachhaltigkeit ertönt auch bei der Nahrung. Verlangt werden weniger Energieaufwand bei der Produktion (inkl. Transport und Verpackung), ein geringerer Wasserverbrauch sowie weniger Düngung und Pestizide. Zudem steigen die qualitativen Ansprüche an die Lebensmittel: Konsumenten bevorzugen zunehmend Frischprodukte aus dem Biolandbau. Die Schweiz hat hier ebenfalls innovative Produkte und Verfahren vorzuweisen. So züchtet die bundeseigene Forschungsanstalt Agroscope im Lausanner Vorort Pully neue pilzresistente Traubensorten, die komplexe Weine ergeben sollen.

Am Zürichsee modernisiert man die proteinreiche Küche der australischen Aborigines: Das ZHAW-Start-up Entolog in Wädenswil hat eine Technologie erforscht, die das enorme Potenzial der Verwendung von Insekten als Nahrung erschliesst. Aus Insekten werden Proteine und Nahrungsmittelbestandteile für die Industrie extrahiert, die nicht nur günstiger sind als bis anhin übliche tierische Eiweisslieferanten, sondern auch reich an ungesättigten Fettsäuren. Damit berücksichtigt das Jungunternehmen gleichzeitig mehrere globale Herausforderungen wie die steigende Nachfrage nach proteinhaltigen Lebensmitteln und fruchtbarem Land, sinkende Wasserressourcen sowie steigende CO2-Emissionen. Mit ihrem Insektenriegel wollen die Food-Tech-Studenten ferner demonstrieren, dass auch Insekten gut schmecken.

Digitale Technologien verändern Finanzbranche

Die Schweiz ist eines der Weltzentren der Finanzwirtschaft. Hiesige Banken und Versicherungen sind stark und erfolgreich im globalen Geschäft eingebunden. Doch auch die Finanzbranche wird zusehends von der Digitalisierung erfasst und muss sich künftig vermehrt mit Innovationen auf dem Markt behaupten.

Die Pensionskassen in der Schweiz verwalten rund 750 Milliarden Franken. Damit die Renten auch langfristig gewährleistet sind, muss das stolze Vermögen bestmöglich bewirtschaftet werden. Angesichts tiefer Zinsen und unsicherer Aktienmärkte sind innovative Methoden gefragt. Unter Einbezug neuster Forschungsresultate will die Firma Aaaccell eine dynamische Portfolio-Optimierung bereitstellen, die mit realitätsnahen Modellen die Risiken minimieren soll. «Wir profitieren dabei von der Zusammenarbeit mit Spitzenwissenschaftlern aus ETH und Universitäten», sagt Erich Walter Farkas, Professor für Quantitative Finanzen der Universität Zürich und Mitglied der Geschäftsleitung des Spin-offs. Noch stehe man am Anfang, doch die Nachfrage nach unabhängigen und wissenschaftlich geprägten Finanzdienstleistungen steige markant.

Geldtransaktionen über das Handy

Technologischer Fortschritt beschränkt sich nicht auf die reichen Länder des Nordens: Auch auf der Südhalbkugel braucht es Innovationen, um dort Entwicklungschancen zu bieten. Mehr als zwei Milliarden Menschen beziehungsweise 27 Prozent der Weltbevölkerung haben keinen Zugang zu Banken, Versicherungen oder Kreditinstituten. Diese Benachteiligung bei Geldangelegenheiten hat negative Folgen auf die Finanzen der betroffenen Leute. Der Bargeldverkehr kostet Zeit und Energie, auch sind Kredite bei traditionellen Pfandleihern teurer als bei Banken.

Das Unternehmen Monetas in Zug zielt mit seiner globalen Ausrichtung auf diesen Riesenmarkt. Der 2012 gegründete Betrieb hat sich mit elektronischen Geldtransaktionen profiliert, die dank einer neuartigen Verschlüsselungstechnik im Vergleich zu bisherigen Methoden mehrfach schneller, deutlich sicherer und billiger sind. Derzeit wird das Verfahren in einem Pilotprojekt für die tunesische Post getestet. Mit zwölf Ländern in Schwarzafrika wurden bereits Vorverträge abgeschlossen.

Ziel ist es, digitale Vertragsplattformen zu schaffen, die neben Zahlungen auch weitere Finanzgeschäfte wie Sparpläne oder Versicherungen einschliessen. Für solche Anwendungen bestens geeignet ist das weitverbreitete Mobiltelefon. «Wir erhoffen uns mit dieser Digitalisierung der Gesellschaft einen wesentlichen Entwicklungsschub», sagt Vitus Ammann, Marketingchef von Monetas. Geldtransaktionen seien zwar ein wichtiger Treiber, aber profitieren würden schliesslich auch das Gesundheitswesen und die Bildung.

Freier Wissenschaftsjournalist, Zürich

Freier Wissenschaftsjournalist, Zürich