TECHNOLOGIE VORAUSSCHAU 2020 EMERGING TECHNOLOGY OUTLOOK 2020
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January 2020
Insights on Innovation, Q1 2020
TECHNOLOGIE VORAUSSCHAU 2020
EMERGING TECHNOLOGY OUTLOOK 2020
27 emergente Technologiefelder werden 2020+ 27 emergent fields of technology will shape the
den Markt bestimmen. Das ist das Ergebnis einer market in 2020. This was the result of a big data
Big Data Analyse des in Zug ansässigen Schweizer analysis by the Swiss investment analytics company
Investment Analytics Unternehmen ALPORA. Zu ALPORA, which is based in Zug, Switzerland. These
den zukunftsweisenden Technologien zählen neue trailblazing technologies include new approaches
Ansätze in der personalisierten Medizin, In-vit- in personalized medicine, in-vitro foods, and emis-
ro-Lebensmittel und emissionsfreie synthetische sions-free synthetic fuels. They will be able to im-
Kraftstoffe. Sie können das Leben zahlreicher Men- prove the lives of numerous people worldwide and
schen weltweit verbessern und bieten innovations- offer innovative companies significant market po-
freudigen Firmen bedeutendes Marktpotenzial. tential.
27 Grosse Neuerungen 27 Next Big Things
Was morgen relevant wird, daran wird schon seit The topics will be relevant tomorrow were already
gestern gearbeitet und zwar in den Labors und Ideen- being developed yesterday – in the laboratories and
schmieden der wissenschaftlichen Community. Daher idea factories of the scientific community. Hence, it is
lohnt sich ein analysierender Blick in deren Veröffentli- a prudent idea to critically analyze their publications in
chungen, um sein eigenes Business optimal auf die Zu- order to optimally prepare one’s own business for the
kunft vorbereiten zu können. ALPORA hat genau das future. ALPORA has done just that. With the aid of the
gemacht und mit Hilfe der Big Data Analytics Lösung big data analytics solution NETCULATOR, it has ana-
NETCULATOR analysiert, welche Themen im Techno- lyzed which topics in the technology sector are current-
logiebereich derzeit die grösste Aufmerksamkeit der ly receiving the greatest amount of attention from the
wissenschaftlichen Gemeinschaft erhalten. Hierzu scientific community. For this purpose, 1,066 scientific
wurden 1.066 im Jahr 2019 veröffentlichte wissen- publications published in 2019 were evaluated, with
schaftliche Publikationen zum Thema neue Techno- the focus being on new technologies. 27 fields of tech-
logien ausgewertet. Herausgekommen sind dabei 27 nology were identified. In particular, the topics of per-
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Individuelle Medizin wird immer
wichtiger in der Zukunft.
Personalized medicine will become
more important in the future.
Technologiefelder. Besonders die Themen personali-
sierte Medizin, In-Vitro-Food und emissionsfreie syn-
thetische Kraftstoffe werden in den Publikationen in-
tensiv diskutiert.
Personalisierte Medizin – Jedem das Seine
„Ja, wir sind alle Individuen!“, ruft das Volk im Chor,
im Film „Das Leben des Brian“, und: „Ja, wir sind alle sonalized medicine, in-vitro food, and emissions-free
völlig verschieden!“. Nur einer ruft: „Ich nicht!“ – Er synthetic fuels are being discussed intensively in the
hat damit das Paradox der Blockbuster-Medizin be- media.
schrieben: eine Pille, eine Therapie für alle „Indivi-
duen“. Das Gegenteil davon ist die individualisierte/ Personalized Medicine – To Each His Own
personalisierte Medizin. Sie trägt der Tatsache Rech-
nung, dass jede Krankheit von unzähligen individuel- “Yes, we are all individuals!” chorused the people in
len Faktoren abhängt, erfasst die biologischen und Le- the film “The Life of Brian”, and: “Yes, we are all differ-
bensstilfaktoren des Einzelnen und leitet hieraus den ent!”. Only one person says: “I’m not.” – And in doing
Weg zu möglichst massgeschneiderten Therapien ab. so, he describes the paradox of blockbuster medicine:
Die Idee ist zwar nicht neu – Ärzte berücksichtigen in one pill, one therapy for all “individuals”. The opposite
aller Regel ohnehin persönliche Gegebenheiten ihrer of this is individualized/personalized medicine. It takes
Patienten wie Geschlecht, Gewicht, Beruf oder Kin- into consideration the fact that every illness depends
derwunsch. Neu sind die Möglichkeiten der modernen on innumerable individual factors, includes the biolog-
Diagnostik, Biomarker von Patienten zu erfassen und ical and lifestyle factors of each individual, and uses
daraus Schlüsse auf die Entstehung der Krankheit und this to determine the path towards therapy that is as
die Wirksamkeit bestimmter Therapien zu ziehen. Ein tailor-made as possible. Although the idea is not new
Biomarker ist ein biologisches Merkmal, das im Blut – doctors generally already take into account the per-
oder in Gewebeproben gemessen und ausgewertet sonal circumstances of their patients such as gender,
werden kann, zum Beispiel Blutdruck, Körpertempe- weight, occupation, or desire to have children. What’s
ratur, Cholesterinwert bis hin zu Veränderungen im new are the possibilities modern diagnostics offer for
Erbgut. identifying patient bio-markers, which are then used to
draw conclusions regarding the origins of the disease
Unverzichtbares Werkzeug der personalisierten and the effectiveness of certain therapies. A bio-mark-
Medizin sind Biochips, deren Entwicklung starken er is a biological characteristic that can be measured
Aufschwung nahm, als sich zu Beginn des Jahrtau- or assessed in the blood or in tissue samples, such as
sends der erfolgreiche Abschluss des Humangenom- blood pressure, body temperature, cholesterol values,
projektes abzeichnete. Biochips sind etwa centgrosse or even aspects such as changes in genetic material.
Träger aus Glas oder anderen Materialien, auf denen
zehntausende Biomoleküle in hoher Anzahl und Dich- Indispensable tools of personalized medicine in-
te in definierter Mikroanordnung („Microarray“) fixiert clude bio-chips, whose development received a huge
sind. Biochips werden meist nach den Substanzen un- boost when the Human Genome Project was success-
terteilt, die im Test untersucht werden: Bei DNA-Chips fully completed at the beginning of the century. Bio-
werden DNA- und RNA-Fragmente nachgewiesen, bei chips are approximately coin-sized pieces of substrate
Protein-Chips bestimmte Proteine. Die Chiptechno- made of glass or other materials, on which tens of thou-
logie ermöglicht die Verknüpfung von Daten aus der sands of biomolecules are fixed in place in a defined mi-
cro-arrangement (“microarray”) at high quantities and
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densities. Bio-chips are usually categorized according
to the substances that are examined in the test: With
DNA chips, DNA and RNA fragments are detected, and
FLEISCH AUS DEM LABOR protein chips are used for particular proteins. The chip
technology allows data from the genome and protein
MIT IN-VITRO. analyses to be linked.
LABORATORY MEAT A new generation of chips is called organs-on-a-
chip. Mini brains, hearts, nerves, and kidneys with blood
THROUGH IN-VITRO. circulating in them already exist, as well as multi-organ
chips. These systems not only allow active ingredients
to be tested, but also allow the consequences of cer-
tain illnesses or even lifestyles to be simulated. The
next stage is the human-on-a-chip/body-on-a-chip –
an artificial mini-human or even an individual patient
chip, a clone of the human body. In this case, all of a
Genom- und der Proteinanalyse. person’s organs are consolidated on one chip in or-
der to investigate whether a particular medicine will
Eine neuere Generation von Chips sind die so ge- help the patient, and what effects it will have on him.
nannten Organs-on-a-chip. Es gibt bereits durchblu- So far, it all still sounds like visions of the future. But
tete Mini-Gehirne, -Herzen, -Nerven, -Nieren sowie several start-ups are already working on it, including
auch Multi-Organchips. Mit Hilfe dieser Systeme las-
sen sich nicht nur Wirkstoffe testen, sondern auch die TissUse GmbH, www.tissuse.com
Folgen bestimmter Krankheiten oder sogar Lebenssti- Wyss Institute, www.wyss.harvard.edu
le simulieren. Die nächste Stufe ist der Human-on-a- Emulate, Boston, www.emulatebio.com
Chip / Body-on-a-Chip – ein künstlicher Mini-Mensch Mimetas, Leiden, www.mimetas.com
oder sogar ein individueller Patientenchip, ein Double
des menschlichen Organismus. Hier werden alle Or- In-vitro Food – Meat That’s Quite Real
gane eines Menschen auf einem Chip zusammenge-
fasst, um zu prüfen, ob ein Medikament dem Patienten The in-vitro food of choice is meat (IV F, clean meat,
hilft und welche Auswirkungen es auf ihn hat. Bis jetzt lab meat, grown meat, artificial meat, safe meat, clean
klingt das noch nach Zukunftsmusik. Doch mehrere meat, tissue-engineered meat). It is grown in a labora-
Start-ups arbeiten bereits daran, darunter:
TissUse GmbH, www.tissuse.com
Wyss Institute, www.wyss.harvard.edu
Emulate, Boston, www.emulatebio.com
Mimetas, Leiden, www.mimetas.com
In-vitro-Lebensmittel – ziemlich echtes
Fleisch
Das In-vitro-Lebensmittel Nummer eins ist Fleisch
(IVF, clean meat, Laborfleisch, Kulturfleisch, Kunst-
fleisch, safe meat, clean meat, tissue-engineered
meat). Es entsteht im Labor, indem Stammzellen aus
Embryos oder Muskelstammzellen aus dem Gewebe
eines lebenden Tieres in einer Nährlösung vermehrt
werden, die aus Zucker, Aminosäuren, Mineralien
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FLEISCHVERZICHT -
LEICHT GEMACHT.
GIVING UP MEAT - MADE
EASY.
und fötalem Kälberserum besteht. Das Laborfleisch tory by multiplying stem cells from embryos or muscle
ist nicht zu verwechseln mit Fleischersatzprodukten stem cells from the tissue of a living animal in a nu-
aus Soja, wie Veggie-Burger oder –schnitzel, und auch trient solution consisting of sugar, amino acids, min-
nicht mit Insektenbratlingen, bestehend aus Mehlwür- erals, and fetal bovine serum. Laboratory meat is not
mern und anderen, zumindest in Europa gewöhnungs- to be confused with meat replacement products made
bedürftigen Proteinlieferanten. of soy, such as veggie burgers or schnitzel, nor with
insect patties made of meal-worms and other sources
Weshalb In-vitro-Fleisch? Weil die weltweite Fleisch- of protein that take some getting used to – at least in
produktion stark zugenommen hat, Tendenz steigend, Europe.
und mit ihr alle damit zusammenhängenden Probleme
wie Landverbrauch, Grundwasserbelastung durch Gül- Why in-vitro meat? Because worldwide meat pro-
le bzw. Nitrat, Entstehung von Treibhausgasen. Seit duction has increased tremendously, and is expected
1965 hat sich die Produktion von damals 84 Millionen to continue to, along with all its associated problems
Tonnen auf 335 Millionen fast vervierfacht1. „Ohne such as land use, groundwater pollution due to liquid
Veränderungen unserer Essgewohnheiten, das heisst manure/nitrates, and the generation of greenhouse
vor allem einen deutlich geringeren Fleischkonsum, gases. Since 1965, the production of what was 84 mil-
wird es äusserst schwierig, unsere Umwelt und unser lion metric tons back then has almost quadrupled to a
Klima wirksam zu schützen“, schreibt das Umweltbun- current 335 million1. “Without changes to our eating
desamt auf seiner Homepage. Hinzu kommen ethische habits, in particular, significantly reduced meat con-
Probleme insbesondere der Massentierhaltung, und sumption, it will become extremely difficult to effec-
letztendlich gilt das tägliche Schnitzel oder Wurstbrot tively protect our environment and our climate”, writes
nicht gerade als gesunde Form der Ernährung. Da kaum the Federal Environment Agency on its website. This is
zu erwarten ist, dass die Mehrheit der Bevölkerung zu accompanied by ethical problems, in particular regard-
Vegetariern wird, könnte das Laborfleisch eine umwelt- ing industrial livestock farming, and a daily schnitzel or
und tierfreundliche und sogar gesunde Lösung sein: sausage sandwich is also not exactly what one would
Die Idee ist, das Designfleisch mit geringerem Fettan- consider healthy eating habits. Because it is highly im-
teil und mit zusätzlichen Nährstoffen – Vitamine, Ome- probable that the majority of the population will be-
ga-3-Fettsäuren – zu produzieren. come vegetarians, lab-grown meat could become an
environmentally and animal-friendly and even healthy
1 www.weltagrarbericht.de/aktuelles/nachrichten/news/ solution: The idea is to produce the designer meat with
de/33467.html a lower fat content and with additional nutrients, such
as vitamins and omega 3 fatty acids.
1 www.weltagrarbericht.de/aktuelles/nachrichten/
news/de/33467.html
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Giving up meat without having to give up meat – nu-
merous teams of researchers have been working on this
since the end of the last century, including:
Fleischverzicht ohne auf Fleisch zu verzichten, da-
ran arbeiten seit Ende des vergangenen Jahrhunderts
zahlreiche Forschungsteams, darunter: Mosa Meat, www.mosameat.com
Memphis Meats, www.memphismeats.com
Good Food Institute, www.gfi.org
Mosa Meat, www.mosameat.com Modern Meadow, www.modernmeadow.com
Memphis Meats, www.memphismeats.com New Harvest, www.new-harvest.org
Good Food Institute, www.gfi.org Shojinmeat Project, www.shojinmeat.com
Modern Meadow, www.modernmeadow.com Future Meat, www.futuremeat.org.
New Harvest, www.new-harvest.org
Shojinmeat Project, www.shojinmeat.com
Future Meat, www.futuremeat.org. Emissions-Free Synthetic Fuels
Some of the most groundbreaking technologies are
only emerging now because they are related to the cli-
Emissionsfreie synthetische Kraftstoffe mate, or more specifically, to saving it. Even better: They
promise to absolve us from all our climate sins without
Einige der zukunftsweisenden Technologien ent- preaching abstinence. Such fields include hydrogen
stehen gerade jetzt, weil sie irgendwas mit Klima zu technology and electric cars (see Insights Dec. 2019),
tun haben beziehungsweise mit dessen Rettung. Noch as well as in-vitro meat and field of technology no. 26,
besser: Sie versprechen Absolution von all unseren zero-emission fuels, synthetic emissions-free fuels, also
Klimasünden ohne Verzicht zu predigen. So ist es called e Fuels. Synthetically manufactured gasoline can
beim Thema Wasserstofftechnologie und E-Autos (sie- contribute to the transportation transition, because in
he Insights Dec. 2019), ebenso beim In-vitro-Fleisch order to achieve climate goals, the CO₂ emissions of
und auch beim Technologiefeld 26, Zero Emission Fu- means of transportation will need to be reduced by 50
els, synthetischen emissionsfreien Kraftstoffen, auch percent worldwide over the next four decades, and by
eFuels genannt – e für erneuerbar. Der künstlich er- at least 85 percent in industrial nations.
zeugte Sprit kann einen Beitrag zur Verkehrswende
leisten, denn um die Klimaziele zu erreichen, müssen Synthetic fuels, unlike conventional, fossil-derived
die CO₂-Emissionen des Verkehrs in den nächsten vier gasoline, diesel, gas, or jet fuel, are practically avail-
Jahrzehnten weltweit um 50 Prozent gesenkt werden,
in den Industriestaaten um mindestens 85 Prozent.
Synthetische Kraftstoffe, im Gegensatz zu her-
kömmlichem, fossilem Benzin, Diesel, Gas oder Ke-
SYNTHETISCHE BIOKRAFT-
STOFFE AUS STROH ODER
HOLZ.
SYNTHETIC BIOMASS FU-
ELS - FROM STRAW OR
WOOD.
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rosin, sind quasi unbegrenzt verfügbar, verbrennen able in unlimited quantity, combust without resulting
emissionsfrei, sind bezahlbar, klimaneutral hergestellt. in any emissions, are affordable, and manufactured in
Zudem können sie ganz normal getankt werden von a climate-neutral manner. Furthermore, they can also
konventionellen Autos mit Verbrennungsmotor, auch be filled into vehicle tanks in the usual manner by con-
von LKWs, Schiffen und Flugzeugen. Sie unterschei- ventional cars with combustion engines, as well as by
den sich in ihren chemischen Strukturen und Grund- trucks, ships, and airplanes. Their chemical structures
eigenschaften nicht von herkömmlichem Diesel oder and basic properties do not differ from conventional
Benzin aus Erdöl. Eine Sonderform der synthetischen diesel or gasoline from crude oil. A special form of syn-
Kraftstoffe sind synthetische Biokraftstoffe, herge- thetic fuels are synthetic bio-fuels manufactured from
stellt aus Biomasse – Stroh, Holzabfälle, nachwach- biomass – straw, scrap wood, and renewable resources.
sende Rohstoffe. Derzeit wird die nächste Generation The next generation of synthetic fuels is currently be-
synthetischer Kraftstoffe entwickelt. Sie benötigt kei- ing developed. It no longer requires any biomass, which
ne Biomasse mehr, somit entfällt das Dilemma „Tank resolves the dilemma of “fuel or food”. The carbon re-
oder Teller“. Der für die Spritproduktion benötigte quired for fuel production comes entirely from the car-
Kohlenstoff stammt allein aus dem Kohlendioxid der bon dioxide in the air, with renew-ably manufactured
Luft, mit regenerativ hergestelltem Wasserstoff als hydrogen as the second raw material. The main objec-
zweiten Ausgangsstoff. Das Haupt-Gegenargument: tion to this: Production requires even more energy than
Die Produktion benötigt noch mehr Energie als bei what are already highly energy-hungry bio-fuels of the
den schon sehr energiehungrigen Biokraftstoffen der preceding generation.
Vorgängergenerationen.
Among those grappling with the opportunities and
Mit den Chancen und Herausforderungen synthe- challenges of synthetic fuels are
tischer Kraftstoffe beschäftigen sich unter anderem
Ineratec GmbH, www.ineratec.de
Ineratec GmbH, www.ineratec.de Mahle GmbH, Stuttgart, www. mahle.com
Mahle GmbH, Stuttgart, www. mahle.com Sunfire GmbH, Dresden, www.sunfire.de
Sunfire GmbH, Dresden, www.sunfire.de Karlsruher KIT, www.kit.edu
Karlsruher KIT, www.kit.edu Toolfuel, Hamburg, www.toolfuel.eu
Toolfuel, Hamburg, www.toolfuel.eu
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Emerging Technologies 2020
No. Field of Beschreibung Description
Technology
Neueste Entwicklungen in der Verfahrens- The latest developments in genetic process
Next-Gen- technik der Genetik ermöglichen eine viel technologies enable a much more rapid
schnellere Sequenzierung der DNA. Dies führt sequencing of DNA. This leads to new fields
1 eration zu neuen Anwendungsfeldern in der Human- of application in human medicine, such as low-
Genomics medizin, wie z.B. kostengünstigere Diagnostik er-cost diagnostics for hereditary diseases.
von Erbkrankheiten.
Autonome Systeme verknüpfen Dienstleis- Autonomous systems link services, e.g. the
tungen wie der interoperablen Ladung von inter-operable charging of autonomous vehi-
Clean autonomen Fahrzeugen. Konnektivität und cles. Through intelligent mobility innovations,
Automatisierung führen mittels intelligen- connectivity and automation lead to better
2 Mobility te Mobilitätsinnovationen zu einer bessere air quality or the avoidance of traffic jams.
Technologies Luftqualität oder Vermeidung von Staus. Dies This reduces the impact of greenhouse gases
verringert die Auswirkung der weltweiten worldwide.
Treibhausgase.
Intelligente Werkstoffe reagieren mit der Um- Intelligent materials react to the environment.
gebung. Mittels neuesten Verfahrenstechno- Via the latest process technologies, such
3D Printing logien, wie 3D- oder 4D-Druck einwirken. Es as 3D or 4D printing, materials components
3 & Smart werden neuartige Anwendungsbereiche im can independently react to environmental
Materials Bau und in der industriellen Fertigung ermög- changes. Novel application areas in construc-
licht. tion and industrial manufacturing are made
possible.
Unter Berücksichtigung der molekularbiolo- By taking into account a patient‘s unique mo-
gischen Ausprägung eines Patienten, können lecular biology aspects, individual treatment
Personalized individuelle Behandlungsmethode eingesetzt methods can be employed. Diagnostic anal-
4
Medicine werden. Diagnostische Analysen können ziel- yses can be used to determine the quantity
gerichtet die Wirkstoffmenge von Medikamen- of active substances in drugs in a targeted
ten bestimmen. manner.
Mit „Edge AI“ werden Endgeräte und Senso- With „Edge AI“, end devices and sensors are
ren mit künstlicher Intelligenz ausgestattet. equipped with artificial intelligence. Unlike
Edge Deren Daten werden, im Gegensatz zum with cloud computing, their data is processed
5 Artificial Cloud Computing, dezentral verarbeitet. Die in a decentralized fashion. The individual de-
Intelligence einzelnen Geräte sind auf keine stabile Netz- vices are not dependent on a stable network
verbindung angewiesen und können autonom connection and can operate autonomously on
„an Ort und Stelle“ agieren. site.
KI unterstütze Lernprogramme können das AI-supported learning programs can person-
Lernen personalisieren, um Module anzu- alize learning in order to offer modules that
E-Learning bieten, die den individuellen Lernfortschritt record and evaluate individual learning prog-
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Technologies erfassen und auswerten. Dies betrifft z. B. den ress. This is relevant to e.g. further education
Bereich der Mitarbeiterweiter. for company employees or the education
system.
Zunehmend effizientere Entdeckungsalgorith- Increasingly efficient discovery algorithms
men synchronisieren unstrukturierte Massen- synchronize unstructured mass data („big
daten, „Big Data“, und Metadaten. Hierbei data“) and meta-data. In this case, it is not
4.0 Data
7 werden nicht nur einheitliche Datensätze only discrete datasets that are used, but mul-
Mining verwendet, sondern mehrere Echtzeitdaten, tiple sources of real-time data, such as image
wie Bilderkennung oder Sensorik, miteinander recognition or sensor technology, which are
verknüpft und ausgewertet. linked together and evaluated.
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Emerging Technologies 2020
No. Field of Beschreibung Description
Technology
Self-Gen- Mikrobiologische Zellen werden genutzt, um Microbiological cells are used to generate
erating Strom zu erzeugen, Wasser zu reinigen oder electricity, purify water, or perform other
8 andere Aufgaben zu übernehmen. Sie sind tasks. They are self-generating and can be
Renewable selbsterzeugend und steuerbar. controlled.
Resources
Legal Tech sind Software-Produkte, die zu Legal tech refers to software products that
effizienteren Rechtsdienstleistungen führen. lead to more efficient legal services. Recurring
9 Legal Tech Wiederkehrende juristische Prozesse oder legal processes or workflows can be simplified
Abläufe können vereinfacht oder gar automa- or even automated.
tisiert werden.
Innerhalb Social Media Plattformen kommen Within social media platforms, analysis tools
zunehmend Analysetools zum Einsatz, die are increasingly being used that record so-
Social Data
10 sozialpsychologische Erkenntnisse in Echtzeit cio-psychological findings in real time. This is
Engineering erfassen. Dies kann für Marketingzwecke oder significant for marketing purposes or market
Marktforschungen verwendet werden. research.
„In Vitro“ bezeichnet eine Form der Gewebe- In-vitro describes a form of tissue culture.
züchtung. Gezüchtete Zellkulturen können zu Farmed cell cultures could lead to new solu-
In Vitro
11 neuen Lösungen in der Nahrungsproduktion tions for food production. Current trend:
Food führen. Aktueller Trend ist das künstliche In-vitro meat
Fleisch, „in-vitro-meat“.
Pragmatische Lösungen der Blockchain-Tech- Pragmatic solutions utilizing block-chain tech-
Block-chain nologie werden zunehmend für Unternehmen nology are becoming increasingly attractive
attraktiv. Das kryptografische Verfahren der for companies. Cryptographic procedures for
& Cyber
12 Transaktionsdaten ermöglichen neue Anwen- transaction data open up new areas of appli-
Security dungsbereiche mit hohem Datenschutzvorga- cation with stringent data protection require-
Technologies ben, wie bei dem Gesundheitswesen oder der ments, such as in healthcare or the insurance
Versicherungsbranche. sector.
Die Telemedizin wird in den kommenden Jah- Telemedicine will digitally connect doctors
Tele- ren Ärzten und Patienten digital verbinden. and patients in the coming years. Via tele-
13 medicine Mittels Telekommunikation und Feindiagnostik communication and remote diagnosis, the
Technologies können Sie räumlich unabhängig agieren. relevant services can be rendered regardless
of location.
Unternehmen benötigen in einer volatilen und In a volatile and fast-paced technological
Technology schnelllebigen Technologieumgebung, innova- environment, companies require innovative
based tive Arbeitsweisen und Organisationsformen. working methods and organizational formats.
14
Venture Zunehmend werden Firmen nur überleben, die Increasingly, only companies that combine
Approaches eine technologische Kompetenz mit Produkt- technological competency with product inno-
innovationen kombinieren. vations will be able to survive.
Aufgrund des demografischen Wandels Due to demographic change, additional tech-
Autono- werden immer weitere technische Hilfsmittel nical aids will be employed for the care of the
15 mous Care in der Altenpflege Anwendung finden. Ange- elderly, ranging from smart home applications
Technologies fangen von Smart Home Applikation bis hin zu to nursing robots.
Pflegerobotern.
Hochauflösende Computertomografien kön- High-resolution computer tomography can
nen dreidimensionale Innenansichten fragiler generate three-dimensional internal views
Micro- & Knochenstrukturen erstellen. Die CT´s ermög- of fragile bone structures. For the first time,
Nano lichen erstmals Untersuchung feinster Struk- the CT make it possible to examine extremely
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Computer turen im Nanometerbereich. Neue Nanometer- fine structures in the nanometer range. New
Tomography grafieverfahren können sowohl in der Medizin nanometergraphy techniques can be utilized
als auch in der Fertigungsindustrie eingesetzt both in medicine as well as in the manufactur-
werden. ing industry.
8January 2020
Emerging Technologies 2020
No. Field of Beschreibung Description
Technology
In Zusammenhang mit IoT werden immer In the context of IoT, an increasing number
Perva- mehr Mikroprozessoren in alltägliche Objekte of microprocessors are being implemented in
implementiert. Diese können überall und all- day-to-day objects. These can communicate
17 sive Data gegenwärtig miteinander kommunizieren und with each other everywhere and ubiquitously,
Analytics eine Datenanalyse in Echtzeit von verschieden as well as enable data analysis in real time
Quellen ermöglichen. from various sources.
Verschiedene Applikationen werden in Zu- In future, various applications will be able to
kunft die Raum- und Zeitgegebenheiten eines take into account the spatial and chronologi-
Ortes beim Wiedergeben von audiovisuellen cal circumstances of a location when playing
4D
18 Inhalten berücksichtigen können. Innovative back audiovisual content. Innovative media
Streaming Medienformate in Verbindung mit VR & AR formats in conjunction with VR & AR will cre-
werden ein neuartiges Streamingerlebnis er- ate an entirely new streaming experience.
schaffen.
Dies betrifft die gesamte Konnektivität von This pertains to aspects ranging from the
intelligenten Häusern und Städten bis hin zum overall connectivity of intelligent houses and
intelligentem Bau. Beispielsweise verbaut die cities to intelligent construction. For example,
Smart Envi-
19 Baubranche neuste „Smart Devices“ in Form the construction industry is installing the lat-
ronment von Tags, Sensoren und Controllern in unter- est smart devices in the form of tags, sensors,
schiedlichen Formfaktoren, die von Nano- and controllers in a wide range of form factors
über Mikro- bis hin zur Makrogröße reichen. ranging from nano and micro to macro sizes.
Die interdisziplinäre Technologieform, aus This interdisciplinary form of technology
Nano- und Biotechnologie, nutzt biobasierte combining nano- and biotechnology utilizes
Nanostrukturen, um leistungsfähigere Produk- bio-based nanostructures in order to develop
20 Nanobiology te und Prozesse für die industrielle Anwen- more powerful products and processes for
dung zu entwickeln. Beispielhaft zu nennen industrial applications, including car paints,
sind, Autolacke, Hochleistungsstoffe oder high-performance materials, or data storage
Datenspeicher. solutions.
Regierungen und Institutionen stellen soge- Governments and institutions provide „open
Open nannte „Open Data“, Datensätze und Metada- data“, i.e. datasets and meta-data. The public
ten, zur Verfügung stellen. Der offene Zugang access to information and knowledge creates
21 Government zu Informationen und Wissen schafft neue new fields of application for infrastructure
2.0 Anwendungsfelder für Infrastrukturlösungen solutions and analysis activities.
und Analysetätigkeiten.
Die Auswertung historischer und aktueller The evaluation of historical and current data
Predictive Daten macht möglich, dass Vorhersagemodell makes it possible to calculate predictive mod-
für künftige Wahrscheinlichkeiten errechnet els for future probabilities. Increasingly, SMEs
22 Innovation werden. Zunehmend nutzen KMU´s Tools, um are using tools to analyze business plans in a
Approaches Geschäftsvorhaben vorausschauend zu ana- forward-thinking manner.
lysieren.
Mit Hilfe von innovativen Verfahrenstechniken With the aid of innovative process technol-
Sustain- werden am Kraftwerk bei dem Ausstoß von ogies, CO₂ is separated and captured at the
CO₂ dessen Abscheidung und -Speicherung power plant, right where it is generated. The
23 able Energy vorgenommen. Die CO₂ Absorption und Spal- CO₂ absorption and separation increases
Technologies tung erhöht die Energieeffizienz und trägt zur energy efficiency and contributes to reducing
Emmissionsreduktion bei. emissions.
9January 2020
Emerging Technologies 2020
No. Field of Beschreibung Description
Technology
Mit neuen Bewässerungsanlagen und -Techni- With new irrigation systems and technologies
ken sowie automatisierten Monitorsystemen, as well as automated monitoring systems, ag-
Sustainable werden Agrarprodukte in Zukunft digitaler ricultural products will be produced in a more
und nachhaltiger produziert. Beispielhaft sind digitalized and sustainable manner in the
24 Agriculture neue Anbautechnologie, sodass langfristig auf future. Examples include new farming technol-
Technologies klimaschädliche Soja (Protein) Importe ver- ogies that which allow countries to do without
zichtet werden kann. any climate-damaging soy (protein) imports
over the long term.
Hochtechnologie-Labore werden bei der Diag- High-tech laboratories will network increasing-
nostik und Analyse immer tiefer greifende und ly more powerful components with each other
leistungsfähigere Komponenten miteinander for diagnostics and analysis. Robot-supported
Automated vernetzen. Roboterunterstütze System können systems can automate laboratory applications.
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Laboratory Laboranwendungen automatisieren. Mit Hilfe With the aid of VR & AR, process technolo-
von VR & AR lassen sich Verfahrenstechniken gies can be further developed and made even
weiterentwickeln und noch effizienter gestal- more efficient.
ten.
Null-Emissions-Kraftstoffe setzen bei der Ver- Zero emission fuels do not generate any
brennung oder Nutzung keinerlei Schadstoffe pollutants or waste products when burned or
Zero Emis- oder Abfallprodukte frei. Es wird an etlichen utilized. Synthetic fuels, e.g. via electricity,
26
sion Fuels Lösungen geforscht. Synthetische Kraftstoffe, H₂ or CO₂, can then replace the fuels derived
z.B. via Elektrizität, H₂ oder CO₂, könnten from crude oil.
dann die Erdöl-basierten Kraftstoffe ersetzen.
Das Wort Infranetics setzt sich aus Infra- The word infranetics is a portmanteau of
struktur und Kybernetik zusammen und ist infrastructure and cybernetics and is a young
ein junges Forschungsfeld. Interdependente, field of research. Interdependent, smart, and
27 Infranetics smarte und kritische Infrastrukturelemente critical infrastructure elements are linked to
werden miteinander verknüpft. Für das Risiko- each other. For risk management in the event
management bei Naturkatastrophen können of natural disasters, holistic solutions can be
holistische Lösungen entwickelt werden. developed.
10January 2020
NETCULATOR
Personalisierte Medizin, In-vitro-Fleisch und Zero
Emission Fuels – das sind nur 3 der 27 emergenten
Technologien, die der NETCULATOR ans Licht ge-
bracht und visualisiert hat. In der Grafik 1 sind die
Ergebnisse der Analyse dargestellt. Jeder Punkt ent-
spricht einer wissenschaftlichen Publikation. Inhaltlich
ähnliche Publikationen liegen nahe beieinander und
sind in gleicher Farbe dargestellt. Mehr zur Methodik
findet sich im Kapitel Methode.
Worum geht es?
NETCULATOR
Fast alle Menschen werden auf die eine oder andere
Weise von den emergenten Technologie betroffen sein. Personalized medicine, in-vitro meat, and zero-emis-
Nicht alle können sich aber unter Legal Tech oder In- sion fuels – these are just 3 of the 27 emerging technol-
franetics etwas vorstellen. Daher folgt hier eine Kurz- ogies that NETCULATOR has brought to light and visu-
beschreibung aller Technologiefelder. alized. Diagram 1 shows the results of the analysis. Each
point corresponds to one scientific publication. Publi-
Methode cations with similar content are located close to each
other and shown in the same color. For more about the
Als Ausgangsbasis hat ALPORA alle wissenschaft- methodology, please refer to the Method chapter.
lichen Publikationen identifiziert, die sich im Jahr 2019
weltweit mit neuen Technologien und radikalen Innova- Brief introductions
tionen beschäftigt haben.
Almost everyone will be affected by the emergent
Die resultierenden 1.066 wissenschaftlichen Publi- technologies in some way or other. However, not ev-
kationen wurden mittels der Big Data Analytics Lösung eryone knows what legal tech or infranetics is. Hence,
NETCULATOR ausgewertet. NETCULATOR nutzt all fields of technology are described briefly in the fol-
neueste Maschine Learning Algorithmen, um biblio- lowing.
grafische und lexikalische Ähnlichkeiten zwischen den
Publikationen quantitativ zu berechnen. Das Ergebnis Method
zeigt, welche Themenbereiche (Forschungsfronten)
derzeit im Fokus der weltweiten Wissenschaft stehen, As an initial basis, ALPORA identified all scientific
wenn es um neue Technologien geht. Die resultieren- publications worldwide that dealt with new technolo-
den 27 Forschungsfronten wurden zusätzlich im Detail gies and radical innovations in the year 2019.
analysiert. Dabei spielten sowohl die Einzelpublikatio-
nen als auch die einzelnen Wissenschaftler und For- The resulting 1,066 scientific publications were eval-
schungsinstitutionen eine Rolle. uated using the big data analytics solution NETCULA-
TOR. NETCULATOR uses the latest machine learning
algorithms to quantitatively calculate bibliographical
BIG DATA ANALYSEN MIT and lexical similarities between the publications. The
DEM NETCULATOR. results show which topic areas („research fronts“) are
currently the focus of scientists worldwide when it
comes to new technologies. The resulting 27 research
BIG DATA ANALYSES WITH fronts were then analyzed in detail. The analysis con-
sidered both individual publications as well as individu-
THE NETCULATOR SOLU- al scientists and research institutions.
TION.
11January 2020
Einordnung in den Invest in Innovation Categorization In The Invest In Innovation
Cycle Cycle
Die Schweizer ALPORA AG fokussiert darauf, das The Swiss company ALPORA AG focuses on mak-
Thema Innovation für Investoren zugänglich zu ma- ing the topic of innovation accessible to investors. For
chen. Zu diesem Zweck hat ALPORA den Invest in this purpose, ALPORA has developed the Invest in In-
Innovation Cycle entwickelt. Angelehnt an etablier- novation Cycle. Based on established models for cat-
te Modelle zur Einordnung von neuen Technologien egorizing new technologies (e.g. conventional S-curve
(z.B. gängige S-Kurven-Konzepte) bewertet der AL- concepts), the ALPORA Invest in Innovation Cycle eval-
PORA Invest in Innovation Cycle den Reifegrad von uates the maturity of technologies from the perspec-
Technologien aus einer Aktieninvestmentperspektive tive of investment shares („sense of investment“). For
(„Sense of Investment“). Dabei werden drei typische this purpose, three typical phases are assessed:
Phasen betrachtet:
Gambling Zone: high risks from an investment
Gambling Zone: hohe Risiken aus Investment- perspective, as business models and market demand
perspektive, da Geschäftsmodelle und Marktnach- for the new technologies have not yet been estab-
frage für die neuen Technologien noch nicht geklärt lished. An investment in these technologies is highly
sind. Ein Investment in diese Technologien ist in die- speculative in this phase.
ser Phase sehr spekulativ.
Boom Zone: New technologies assert themselves
Boom Zone: Neue Technologien setzen sich am on the market in the form of innovative products, ser-
Markt in Form innovativer Produkte, Dienstleistungen vices, or processes and generate significant advantag-
oder Prozesse durch und generieren deutliche Vortei- es for the technology providers.
le für die Technologieanbieter.
Stagnation Zone: The technologies gradually be-
Stagnation Zone: Die Technologien werden lang- come the standard. Competition grows – also in light of
sam zum Standard. Der Wettbewerb steigt – auch an- expiring patents.
gesichts auslaufender Patente.
12January 2020
Die Einordnung in den Invest in Innovation Cyc-
le wurde auf Basis der vorhergegangenen Analyse
durchgeführt. Daraus kann aber keine direkte Invest-
27 WICHTIGE TECHNOLO-
mentempfehlung der ALPORA für einzelne Techno- GIE BEREICHE IN 2020.
logien abgeleitet werden! Die Durchsetzungskraft der
Technologien unterliegt einer Vielzahl unsicherer Fak- 27 IMPORTANT TECHNOL-
toren.
OGY AREAS IN 2020.
The categorization in the Invest in Innovation Cycle
is performed based on the preceding analysis. Howev-
er, this does not allow for the derivation of a direct in-
vestment recommendation from ALPORA for individual
technologies! The assertiveness of the technologies
depends on a range of uncertain factors.
Outlook 2020
There is a high probability that the 27 fields of tech-
nology identified will play a big role in 2020. The extent
to which individual technologies will be able to assert
themselves depends on numerous factors. This in-
Ausblick 2020 + cludes solving technical challenges, as well as applying
the technologies to new products, services, and pro-
Die identifizierten 27 Technologiefelder werden cesses that fulfill the requirements of end customers
2020 mit hoher Wahrscheinlichkeit eine grosse Rolle and users.
spielen. Inwieweit sich welche Technologie durch-
setzen wird, hängt von zahlreichen Faktoren ab. Dazu With the Technology Outlook 2020 from ALPORA,
zählt die Lösung technischer Herausforderungen ge- strategy mangers and investment managers will receive
nauso wie die Überführung der Technologien in neue a detailed overview of technologies that will be relevant
Produkte, Dienstleistungen und Prozesse, die die An- in the future. ALPORA will continue to update these
forderungen der Endkunden und -Anwender erfüllen. analyses at regular intervals, evaluate their develop-
ment over time, and assess further new technologies.
Mittels des Technology Outlooks 2020 der ALPO-
RA erhalten Strategiemanager wie auch Investment-
manager einen detaillierten Überblick über zukünftig
relevante Technologien. ALPORA wird diese Analysen
weiterhin in regelmässigen Abständen aktualisieren,
deren zeitliche Entwicklung bewerten und weitere
neue Technologien prüfen.
13January 2020
IN NOVATION EDITORIAL
INSIG HT We thank all contributors of ALPORA – the Economics and
Strategy Group, the analysts of the Research platform and the
Industry Specialist.
ALPORA is an investment analytics firm, which creates new
products, based on the most innovative companies in different
sectors and regions. Our offering includes a unique, transparent
and scientifically based evaluation model, which allows a variety
of tailor-made solutions for our customers. ALPORA is incorpo-
rated in Switzerland with its registered office at
Gartenstrasse 4, 6300 Zug, Switzerland.
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tion and drafting reports but cannot guarantee that the report is
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