Fünf Technologietrends für das kommende Jahr
Halbleiter: Das Mooresche Gesetz wandelt sich
Halbleiter gelten als entscheidender Wegbereiter der digitalen Transformation. Das Mooresche Gesetz besagt, dass sich die Rechenleistung eines Mikrochips alle zwei Jahre verdoppelt, während sich die Kosten halbieren. Stößt diese Theorie jetzt an ihre physikalischen und wirtschaftlichen Grenzen? Die Halbleiterindustrie steht vor einer Zeitenwende. Die Chips erreichen eine Größe von 2 nm, Transistoren nähern sich der Größe einiger Atome, und die notwendigen Investitionen in Forschung und Entwicklung sowie in hochmoderne Fertigungsanlagen werden selbst für die größten Chiphersteller zu einer Herausforderung. Die Capgemini-Experten gehen davon aus, dass eine Weiterentwicklung des Mooreschen Gesetzes zu neuen Paradigmen führen wird. Obwohl sich Chiplets der absoluten physikalischen Grenze der Chip-Miniaturisierung nähere, würde sich die Rechenleistung dank Durchbrüchen beim 3D-Chip-Stacking, Innovationen in der Materialwissenschaft und neuen Formen der Lithografie weiter steigern.
Alle Branchen erwarten durch leistungsfähigere vernetzte Objekte eine beschleunigte digitale Transformation – seien es Smartphones und Elektrofahrzeuge oder Rechenzentren und Telekommunikationssysteme. Diese Transformation wird sich in Veränderungen des Ökosystems der Halbleiterindustrie selbst widerspiegeln. Im Jahr 2024 werden daher neue Gigafabriken, Regulierungen, Geschäftsmodelle und Fertigungs-Services entstehen.
Batterien: Die Leistungskraft der neuen Chemie
Die Leistung von Batterien zu verbessern und gleichzeitig ihre Kosten zu senken ist sowohl für Unternehmen als auch für Regierungen ein wichtiges Anliegen. Ziel ist es, die Elektromobilität zu unterstützen und die Langzeitspeicherung von Energie früher umfassend zu ermöglichen, was für die Energiewende und den Aufbau intelligenter Netze entscheidend ist. LFP (Lithium-Ferro-Phosphat) und NMC (Nickel-Mangan-Kobalt) setzen sich als Standard in der E-Mobilität durch. Gleichzeitig werden weitere Batterietechnologien erforscht, etwa kobaltfreie (Natrium-Ionen) oder Festkörperbatterien, die voraussichtlich 2024 auf den Markt kommen werden. Letztere stellen einen bedeutenden Wandel in der Batterietechnologie dar, insbesondere für Elektrofahrzeuge: Sie weisen im Vergleich zu herkömmlichen Batterien eine höhere Energiedichte (das heißt Speicherkapazität) auf und sind gleichzeitig kostengünstiger. Außerdem verringern sie die Abhängigkeit von Materialien wie Lithium, Nickel, Kobalt, Seltenen Erden und Graphit, und versprechen eine längere Lebensdauer sowie mehr Sicherheit.In einer Wirtschaft und Gesellschaft, die von der Energiewende und dem Kampf gegen den Klimawandel bestimmt wird, können diese neuen Entwicklungen zu mehr Wahlmöglichkeiten für die Batterieindustrie und zu einer nachhaltigeren Nutzung von Rohstoffen führen.
Weltraumtechnologien: Die Herausforderungen der Erde vom Weltraum aus angehen
2024 wird sich die Menschheit auf die Rückkehr zum Mond vorbereiten. Laut TechnoVision wird das neue Interesse an Weltraumtechnologien die wissenschaftliche Forschung vorantreiben und dazu beitragen, die wichtigsten Herausforderungen der Erde zu lösen, unter anderem die Überwachung der Klimarisiken und Katastrophen sowie ein besserer Zugang zur Telekommunikation. Das neue Weltraumzeitalter wird nicht nur von staatlichen Einrichtungen, sondern auch von privaten Akteuren – von Start-ups bis hin zu Konzernen – vorangetrieben und durch verschiedene Technologien wie 5G, Satellitensysteme, Big Data oder Quantencomputer unterstützt. Laut Prognose, dürfte dies im kommenden Jahr Innovationen beschleunigen und Projekte im Bereich nachhaltiger Raumfahrtantriebe (elektrisch oder nuklear) und neue Konstellationen in der erdnahen Umlaufbahn für nahtlose Kommunikation und Quantenkryptografie unterstützen.
Das letzte Weltraumrennen hat Innovationen wie Satellitentechnologie, GPS, integrierte Schaltkreise, Solarenergie und Verbundwerkstoffe entscheidend vorangebracht. Die Rückkehr zum Mond verspreche ähnliche Umwälzungen in den Bereichen Computing, Telekommunikation und Erdbeobachtung, schreiben die Capgemini-Experten.
Über 2024 hinaus prognostiziert Capgemini weitere Technologien, die die nächsten 5 Jahre bestimmen könnten, darunter Klimafreundlicher Wasserstoff, Carbon Capture und die damit verbundene Dekarbonisierung von CO2-intensiven Prozessen sowie Synthetische Biologie.
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