Technologische Reifegrade (TRL)

Grundprinzipien beachtet: SWissenschaftliche Forschung beginnt, sich in angewandte Forschung und Entwicklung zu verwandeln. Zu den Aktivitäten gehören beispielsweise schriftliche Untersuchungen der grundlegenden Eigenschaften einer Technologie.

• Quantenverstärkte Solarzellen: Forscher würden entdecken, dass die Integration von Quantenpunkten in Solarzellen durch Ausnutzung von Quantentunneleffekten möglicherweise die Effizienz steigern kann.
• Biologisch abbaubare Supraleiter: Wissenschaftler würden ein natürlich vorkommendes Polymer mit Eigenschaften identifizieren, die es ihm ermöglichen könnten, bei Raumtemperatur als Supraleiter zu fungieren.

Technologiekonzept formuliert: Die Erfindung beginnt. Sobald die Grundprinzipien beachtet sind, können praktische Anwendungen erfunden werden. Die Aktivitäten beschränken sich auf analytische Studien.

• Selbstdichtender Beton: Ingenieure würden eine Betonmischung vorschlagen, die Bakterien enthält, die in der Lage sind, Kalkstein zu produzieren, um Risse im Laufe der Zeit selbst zu reparieren.
• Drahtlose Energieübertragung für Elektrofahrzeuge: Ein Konzept, das zum Laden von Elektrofahrzeugen ohne physische Anschlüsse mithilfe von Magnetresonanz entwickelt werden soll.

Analytischer und experimenteller Proof of Concept: Es beginnen aktive Forschungs- und Entwicklungsarbeiten, darunter sowohl analytische Studien als auch Laborexperimente, um die Richtigkeit der theoretischen Vorhersagen zu bestätigen.

• Solarbetriebene Wasseraufbereitung: Ein Prototyp eines Geräts, das Solarenergie zum Destillieren und Reinigen von Wasser nutzt und die grundlegende Funktionsweise in einer Laborumgebung demonstriert.
• KI-gesteuerte Arzneimittelforschung: Ein Algorithmus der künstlichen Intelligenz, der in einer kontrollierten Umgebung entwickelt und getestet wird, um Molekülstrukturen vorherzusagen, die zu neuen Arzneimitteln führen könnten.

In Laborumgebung validierte Technologie: TDie Technologie wurde durch gezielte Untersuchungen validiert. Beispiele hierfür sind die Analyse des Betriebsbereichs der Technologieparameter. Die Ergebnisse belegen, dass die geplanten Leistungsanforderungen der Anwendung erreichbar sein könnten.

• Biologisch abbaubares Verpackungsmaterial: Ein Prototyp eines neuen biologisch abbaubaren Kunststoffs, der im Labor getestet wird, um sicherzustellen, dass er sich innerhalb eines bestimmten Zeitraums zersetzt, ohne schädliche Substanzen freizusetzen.
• Elektrisches Flugzeugantriebssystem: Komponenten eines elektrischen Antriebssystems, die in einer Laborumgebung integriert und getestet werden, um ihre Leistung und Effizienz zu überprüfen.

Technologie in relevanter Umgebung validiert: Die Zuverlässigkeit der Technologie steigt deutlich. Beispiele hierfür sind Validierung eines halbintegrierten Systems/Modells technologischer und unterstützender Elemente in einer simulierten Umgebung.

• Autonome Lieferung Drohne: ein halbintegriertes Drohnensystem, das in einer kontrollierten Außenumgebung getestet werden soll, um reale Lieferszenarien zu simulieren.
• Fortschrittliches Wasserfiltersystem: Eine Wasserfiltereinheit, die in einer simulierten städtischen Umgebung installiert würde, um ihre Leistung bei der Behandlung kontaminierter Wasserquellen zu beurteilen.
• Ein gut dokumentierter Fall sind die Marsrover der NASA: Sie entwickelten sich von Simulationsmodellen (TRL 4) zu funktionsfähigen Prototypen (TRL 5), bevor sie tatsächlich eingesetzt wurden.

Technologie in relevanter Umgebung demonstriert: Verifizierung des Prototypsystems. Beispiele hierfür sind die Herstellung und Demonstration eines Prototypsystems/-modells in einer simulierten Umgebung.

• Intelligentes Verkehrsmanagementsystem: Ein Prototypsystem, das in einer mittelgroßen Stadt eingesetzt werden soll, um den Verkehrsfluss mithilfe von Echtzeit-Datenanalysen und adaptiver Signalsteuerung zu steuern.
• Tragbar Gerät zur Gesundheitsüberwachung: Ein voll funktionsfähiger Prototyp, der in einer klinischen Umgebung getestet werden soll, um die Vitalfunktionen von Patienten zu überwachen und frühe Anzeichen von Gesundheitsproblemen zu erkennen.

Demonstration des Systemprototyps in der Betriebsumgebung: eine deutliche Steigerung der technologischen Reife. Beispiele hierfür sind die Verifizierung eines Prototypmodells/-systems in einer Betriebsumgebung.

• Elektrobusflotte: Eine Flotte von Elektrobussen, die in einem Ballungsraum eingesetzt werden soll, um ihre Leistung, ihren Energieverbrauch und ihre Integration in die vorhandene Infrastruktur zu bewerten.
• Smart Grid-Energieverteilung: Ein Smart Grid-System, das in einem regionalen Bereich implementiert wird, um die Energieverteilung zu optimieren und erneuerbare Energiequellen effektiv zu integrieren.

Tatsächliches System fertiggestellt und durch Tests und Demonstrationen qualifiziert: System/Modell hergestellt und qualifiziert. Ein Beispiel hierfür wäre die Verwendung des in TRL 7 generierten Wissens zur Herstellung eines tatsächlichen Systems/Modells, das anschließend in einer Betriebsumgebung qualifiziert wird.

• Kommerzielle solarbetriebene Entsalzungsanlage: Eine voll funktionsfähige Entsalzungsanlage, die vollständig mit Solarenergie betrieben wird, wird gebaut und getestet, um trockene Regionen mit Trinkwasser zu versorgen.
• Autonomes öffentliches Verkehrsnetz: ein autonomes Fahrzeug Netzwerk, das in einer Stadt eingerichtet würde, öffentliche Transportdienste ohne menschliche Fahrer bereitstellt und vollständig in die Infrastruktur der Stadt integriert ist.

• Global electric aviation network: a network of electric...