– Das Projekt WaterSense ist der globale Erstplatzierte in der Kategorie Nachhaltigkeit. WaterSense wurde von Filip Budny aus Polen, Doktorand auf dem Gebiet der Nanotechnologie an der Technischen Universität Warschau, erfunden und ist ein eigenständiges Gerät zur Überwachung der Wasserqualität. Es ersetzt manuelle, punktuelle Probeentnahmen durch Echtzeitüberwachung mit KI-Technologie und frühzeitige Warnmeldungen bei Verschmutzungen.
– Das Projekt OnCue ist der globale Erstplatzierte in der Kategorie Medizin. OnCue wurde von der italienischen Produktdesignerin Alessandra Galli erfunden, die ihren Abschluss an der Technischen Universität Delft in den Niederlanden gemacht hat. Es handelt sich um eine intelligente Tastatur für Menschen mit Parkinson. Im Gegensatz zu den aktuellen Tastaturen mit unterstützender Technologie enthält sie einzigartige therapeutische Signale, um Tippfehler zu reduzieren und dabei zu helfen, Zittern und Freezing – häufige Symptome der Krankheit – unter Kontrolle zu halten.

Heute werden die beiden globalen Erstplatzierten des James Dyson Award (https://www.jamesdysonaward.org/) 2025 bekannt gegeben. Sie erhalten jeweils 30.000 £ für ihre Erfindungen, die die präzise Überwachung der Wasserqualität ermöglichen und das Leben mit Parkinson verbessern.

Der internationale Designwettbewerb für Student*innen, der bereits zum 20. Mal stattfindet, hat weltweit mehr als 400 Erfindungen von Student*innen mit einem Preisgeld von 1,5 Millionen Pfund unterstützt. In diesem Jahr wurden mehr als 2.100 Beiträge von angehenden Erfinder*innen aus 28 Ländern und Regionen präsentiert.

James Dyson, Gründer von Dyson: „Der James Dyson Award unterstützt junge Erfinder*innen, die in anderen Dimensionen denken und sich den Problemen der realen Welt direkt stellen. Die beiden Erstplatzierten des Jahres 2025, Filip und Alessandra, sind ein Beweis für diese Denkweise – sie gehen anspruchsvolle Gesundheits- und Umweltprobleme mit praktischen, genialen Lösungen an. Ich hoffe, dass der Gewinn des Awards ein Sprungbrett für die Vermarktung ihrer weltweit führenden Erfindungen sein wird.“ James Dyson überraschte Filip und Alessandra im Rahmen eines Online-Videoanrufs mit der freudigen Nachricht.

Erstplatziert in der Kategorie Nachhaltigkeit – WaterSense, erfunden von Filip Budny

Das Problem

Mehr als 40 % der Gewässer weltweit sind hochgradig verschmutzt[1]. Besonders gefährdet sind Flüsse und Seen. Im Gegensatz zu den Ozeanen sind sie kleiner, bewegen sich langsamer und sind stärker den Verschmutzungsquellen an Land ausgesetzt, wie beispielsweise Abwässern aus der Landwirtschaft, Abwassereinleitungen und Industrieabfällen[2]. In vielen Ländern ist die Überwachung jedoch nach wie vor eingeschränkt und veraltet, sodass kritische Datenlücken vorhanden sind.

In Großbritannien beispielsweise werden Meeresgewässer im Minutenabstand mithilfe automatisierter Bojen überwacht[3]. Im Gegensatz dazu werden in der Regel nur einmal im Monat Proben aus Flüssen entnommen, wodurch plötzliche Verunreinigungen wie Ausfälle der Abwasseraufbereitung oder Abwässer aus der Landwirtschaft nach starken Regenfällen übersehen werden können. Die Tests konzentrieren sich hauptsächlich auf Nährstoffe wie Stickstoff und Phosphor, während viele Schadstoffe wie Metalle, Pestizide und Mikroplastik nicht routinemäßig gemessen werden[4].

Die siegreiche Lösung

Filip Budny, ein Doktorand auf dem Gebiet der Nanotechnologie, verbessert mit seiner Erfindung WaterSense die Genauigkeit bei der Überwachung der Wasserqualität. Das von Filip entwickelte Gerät misst eigenständig und in Echtzeit die Wasserqualität von Flüssen und Seen, um eine frühzeitige Erkennung von Wasserverunreinigungen zu ermöglichen.

WaterSense wird über einen eingebauten Hydrogenerator durch die natürliche Strömung des Wassers angetrieben. Im Gegensatz zu herkömmlichen Sensoren, die aus Kunststoff- und Metallkomponenten bestehen, verwendet WaterSense kostengünstige, recycelbare Papiersensoren, die mehr als 20 wichtige Indikatoren für die Wasserqualität messen, darunter pH-Wert, gelösten Sauerstoff, Nitrate, Chloride und die Leitfähigkeit. WaterSense entnimmt Proben aus drei individuell einstellbaren Tiefen und ermöglicht so eine mehrschichtige Analyse, mit der auch tiefer liegende Schadstoffe erfasst werden können.

Die Sensoren werden täglich automatisch ausgetauscht, ähnlich wie beim Transport einer Filmrolle in einer Kamera, wodurch eine gleichbleibende Genauigkeit auf Laborqualität ohne manuelle Eingaben gewährleistet ist. Die verwendeten Sensoren bleiben bis zum Austausch der Rolle nach 12 Monaten im Gerät, wodurch das System das ganze Jahr über auf dem neuesten Stand und zuverlässig ist.

Die Daten werden je nach Überwachungsbedarf jede Minute, alle 15 Minuten oder jede Stunde über Mobilfunknetze an eine KI-gestützte Online-Plattform übertragen. Diese Online-Plattform analysiert die Wasserqualität und lernt aktiv aus früheren Daten und Mustern, wodurch Verunreinigungen bis zu 72 Stunden im Voraus vorhergesagt werden können. Die Ergebnisse sind über eine Website (http://www.watermap.pl) allgemein zugänglich und liefern Gemeinden und lokalen Behörden die notwendigen Erkenntnisse, um frühzeitig Maßnahmen zu ergreifen und Wasserökosysteme zu schützen.

Aktuell werden Prototypen von WaterSense in Zusammenarbeit mit Wasserversorgungsunternehmen und lokalen Behörden an 20 Standorten in ganz Polen getestet. Nach dem Gewinn des James Dyson Award plant Filip, die Technologie weiter zu verfeinern und WaterSense auch in anderen Ländern auf den Markt zu bringen.

James Dyson, Gründer von Dyson: „Bestehende Systeme zur Überwachung der Wasserqualität sind langsam, manuell und lückenhaft. Filip, unser Gewinner im Bereich Nachhaltigkeit, hat WaterSense erfunden, um die Wasserqualität in Echtzeit zu messen und Verunreinigungen intelligent vorhersagen zu können, noch bevor sie auftreten. Das System verwendet Sensoren auf Papierbasis, die mehrere Indikatoren für die Wasserqualität in verschiedenen Tiefen erfassen und so genauere Messwerte liefern. Er ist ein sehr würdiger Gewinner, und ich freue mich darauf, WaterSense in jedem Fluss der Welt schwimmen zu sehen.“

Über den Gewinn des James Dyson Award sagt Filip Budny: „Der James Dyson Award bestätigt, dass Innovationen im Umweltbereich weltweit Beachtung finden. Das motiviert mich, weiterzumachen und Systeme, die sauberes Wasser messbar, vorhersehbar und für alle zugänglich machen, zu entwickeln, zu testen und einzusetzen. Wir konzentrieren uns jetzt darauf, die Zusammenarbeit mit Umweltbehörden und Forschungspartnern in ganz Europa auszubauen, mit dem Ziel, WaterSense bis 2026 zu einem Netzwerk auf dem gesamten Kontinent auszubauen. Unsere langfristige Vision ist es, die Wasserqualität in Flüssen auf der ganzen Welt zu überwachen, einschließlich des Rheins in Deutschland. Um diesen Plan Wirklichkeit werden zu lassen, sammeln wir derzeit unsere ersten Investitionen, um die Produktion anzukurbeln und die Einführung zu beschleunigen.“

Tamara Tokarczyk, außerordentliche Professorin und Hydrologin am Institut für Meteorologie und Wasserwirtschaft in Polen, sagt dazu: „Filips WaterSense ist die erste Lösung für eine systematische und qualitative Überwachung in Echtzeit. Das System sammelt hochauflösende Daten, die einen wesentlichen Beitrag zur Entwicklung zuverlässiger Vorhersagemodelle leisten und der Gesellschaft und den Ökosystemen zugutekommen werden.“

Erstplatziert in der Kategorie Medizin – OnCue, erfunden von Alessandra Galli

Das Problem

Weltweit leiden mehr als 10 Millionen Menschen an Parkinson[5]. Zu den häufigsten Symptomen zählen Zittern, Freezing und Bradykinesie – ein Zustand, bei dem die Bewegungen verlangsamt sind und die Feinmotorik beeinträchtigt ist. Diese Herausforderungen machen das Tippen auf einer Tastatur schwierig und oft frustrierend.

Derzeit bieten Tastaturen mit unterstützender Technologie Funktionen wie größere Tasten, kontrastreiche Farben und geteilte Layouts. Allerdings fehlen ihnen therapeutische Signale wie gezielte Vibrationen und visuelles Feedback, die speziell auf die spezifischen motorischen Symptome der Parkinson-Krankheit zugeschnitten sind.

Die siegreiche Lösung

Alessandra Galli, Absolventin der Fachrichtung Integriertes Produktdesign, möchte Menschen mit Parkinson dabei helfen, sicher in der heutigen digitalen Welt zu agieren. Ihre Erfindung OnCue ist eine kostengünstige intelligente Tastatur, die mit Armbändern kombiniert wird, um Menschen mit Parkinson das Tippen zu erleichtern und die Genauigkeit zu verbessern. Sie kombiniert haptische und visuelle Signale, um die Symptome von Parkinson auszugleichen.

OnCue sendet bei jedem Tastendruck sanfte Vibrationen über die Tastatur und die Armbänder, wodurch Benutzer*innen einen gleichmäßigen Tipprhythmus beibehalten und die Tasten besser spüren können. Wenn eine Taste zu lange gedrückt wird, wird die Vibration langsam intensiver, um Benutzer*innen dazu aufzufordern, die Taste loszulassen und mit der nächsten Taste fortzufahren. Mithilfe von KI sagt OnCue die nächsten Buchstaben voraus und lässt sie auf der Tastatur aufleuchten, wodurch visuelle Hinweise gegeben werden, um Fehler und Zögern zu vermeiden.

Inspiriert von Gaming-Tastaturen verfügt OnCue über ein kompaktes, geteiltes Design, das die Belastung für Hände und Arme reduziert, sowie erhöhte Tastenränder, um Tippfehler zu reduzieren. Das System ist mit den meisten Computern und Laptops kompatibel, wird drahtlos über Bluetooth verbunden und arbeitet mit einem Akku mit einer Autonomie von bis zu einer Woche.

Alessandra hat OnCue so konzipiert, dass es individuell angepasst werden kann, da sie erkannt hat, dass die Symptome von Person zu Person sehr unterschiedlich sein und sogar im Laufe des Tages schwanken können. Nutzer*innen können die Intensität der Vibrationen sowohl in der Tastatur als auch in den Armbändern genau einstellen. Auch das Beleuchtungssystem der Tastatur lässt sich an die individuellen Bedürfnisse anpassen. Alessandra entwickelt derzeit eine Software, mit der sich die Vibrationsmuster weiter personalisieren und an die täglichen Routinen und die Intensität der Symptome des jeweiligen Nutzers anpassen lassen.

Nach dem Gewinn des James Dyson Award plant Alessandra, weiterhin eng mit Mediziner*innen und Parkinson-Patient*innen zusammenzuarbeiten, um Rückmeldungen zu sammeln und OnCue weiter zu verbessern. Sie hofft, das Gerät auf den Markt bringen zu können und seine Verwendung auf Menschen mit anderen neurologischen Erkrankungen wie Alzheimer und Dystonie ausweiten zu können.

James Dyson, Gründer von Dyson: „Für Menschen, die mit Parkinson leben, kann das Tippen eine frustrierende Erfahrung sein. Alessandra hat sich dieser Herausforderung gestellt und OnCue entwickelt. Beim Tippen auf der Tastatur leiten sanfte Vibrationen den Rhythmus der Nutzer*innen, während die KI den nächsten Buchstaben vorhersagt und ihn aufleuchten lässt. Die Tasten weisen erhöhte Kanten auf, damit die Finger die richtigen Tasten finden und Tippfehler reduziert werden. Dies ist eine raffinierte und hilfreiche Lösung, die es Menschen mit Parkinson und anderen motorischen Erkrankungen ermöglicht, in Verbindung zu bleiben und selbstständig zu kommunizieren.“

Über den Gewinn des James Dyson Award sagt Alessandra: „Der Gewinn des James Dyson Award ist sowohl eine Ehre als auch eine Bestätigung dafür, dass ich nach meinem Abschluss die richtige Entscheidung getroffen und mich diesem Projekt gewidmet habe. Der James Dyson Award bietet nicht nur Anerkennung, sondern stellt auch eine praktische Möglichkeit dar, OnCue zu verbessern. Der Preis leistet einen wichtigen Beitrag zur Fertigstellung des funktionsfähigen Prototyps und bringt das Projekt einen Schritt näher an Parkinson-Patient*innen. Ich bin zuversichtlich, dass diese Auszeichnung mir auch dabei helfen wird, mein Netzwerk zu erweitern und neue Möglichkeiten für OnCue zu erschließen.“

Gert Pasman, Dozent an der Fakultät für Industriedesign der Technischen Universität Delft, sagt dazu: „Da ich seit mehr als einem Jahrzehnt an Parkinson leide, habe ich selbst die Frustration und Isolation erlebt, die der langsame Verlust der Fähigkeit, flüssig und mühelos zu tippen, mit sich bringt. OnCue bietet echte Hoffnung, dies zu ändern – dank Alessandras herausragenden Design- und Forschungskompetenzen, ihrem Einfühlungsvermögen für die Zielgruppe und ihrer starken inneren Motivation, „etwas Gutes zu tun“. Der Gewinn dieser Auszeichnung wird es ihr ermöglichen, das Projekt weiter voranzutreiben, was für die gesamte Parkinson-Gemeinschaft eine wirklich gute Nachricht ist.“

Bildmaterial und Videos zu den Projekten WaterSense und OnCue können Sie hier (https://dysoncyclone.com/portals/798nao3n/JamesDysonAward2025GlobalWinners) herunterladen.

[1] Umweltprogramm der Vereinten Nationen. Siehe hier (https://www.unep.org/news-and-stories/story/globally-3-billion-people-health-risk-due-scarce-data-water-quality).

[2] Nature. Siehe hier (https://www.nature.com/articles/s41586-023-06168-4).

[3] Zentrum für Umwelt, Fischerei und Aquakulturwissenschaften. Siehe hier (https://www.cefas.co.uk/data-and-publications/smartbuoys/).

[4] Umweltprüfungsausschuss. Siehe hier (https://publications.parliament.uk/pa/cm5802/cmselect/cmenvaud/74/report.html).

[5] British Medical Journal. Siehe hier (https://www.bmj.com/content/388/bmj-2024-080952).

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