Philippinischer Ingenieur gewinnt James-Dyson-Nachhaltigkeitspreis 2026 für Betonschadensensor für 10 Pesos

Ein kleiner Betonklotz mit einer neuen Sicherheitsfunktion

Der philippinische Bauingenieur Aldrei Ong hat für Sentinel den James Dyson Award 2026 in der Kategorie Nachhaltigkeit gewonnen. Das System macht aus einem gewöhnlichen Abstandhalter aus Beton einen Sensor, der mögliche Strukturschäden erkennt. Im Projektprofil werden Herstellungskosten von 10 Pesos pro Block angegeben. Die Erfindung nutzt Veränderungen des elektrischen Widerstands, um Ingenieure auf Risse aufmerksam zu machen, die im Beton verborgen sein können.

Die James Dyson Foundation gab die Auszeichnung am 4. November 2026 bekannt. Laut ihrer Bekanntgabe der globalen Gewinner erhält Ong 30.000 Pfund, umgerechnet etwa 2,4 Millionen Pesos, um die Technologie weiterzuentwickeln. Der 25-jährige Absolvent der De La Salle University prüfte mehr als ein Jahr lang über 125 Betonproben, bevor das System zur Überwachung in einem Gebäude auf den Philippinen eingesetzt wurde.

Sentinel setzt an einem schwierigen Punkt nach einem Erdbeben an: Viele Gebäude müssen gleichzeitig überprüft werden, während Schäden im Beton oft schwer zu erkennen sind. Ein Sensor, der eine Veränderung meldet, könnte Ingenieuren helfen zu entscheiden, wo eine eingehendere Untersuchung nötig ist. So erhalten sie zwischen ihren Besuchen ebenso wie nach starken Erschütterungen zusätzliche Informationen.

Ong beschrieb den praktischen Zweck seiner Erfindung so:

„Mit einem Sensor wie Sentinel können wir feststellen, wenn ein Gebäude beschädigt ist, und rechtzeitig eingreifen. So können wir früh handeln, bevor sich die Schäden zu kostspieligen und gefährlichen Versagen ausweiten“, sagte Ong.

Die Sicherheitsbewertung bleibt Aufgabe der Ingenieure. Sentinel meldet mögliche Schäden. Seine derzeitige Funktion besteht darin, auf ein Problem hinzuweisen, damit entsprechend qualifizierte Fachleute es untersuchen können.

Wie Beton zum Sensor wird

Ein herkömmlicher Abstandhalter aus Beton hält die Bewehrungsstähle an Ort und Stelle, bevor der Beton gegossen wird. Der Stahl verstärkt das fertige Bauwerk, und der Abstandhalter sorgt dafür, dass er wie geplant positioniert bleibt. Sentinel behält diese übliche Funktion im Bau bei und ermöglicht zusätzlich elektrische Messungen.

Leitfähige Materialien, die in den Block gemischt werden, bilden winzige Pfade, durch die Strom fließen kann. Eingebettete Elektroden verbinden den Beton mit einem Elektronikmodul. Das Modul sendet ein kontrolliertes elektrisches Signal durch den Block, misst dessen Widerstand und vergleicht den Messwert mit einer ursprünglichen Messung, dem sogenannten Ausgangswert.

Der elektrische Widerstand beschreibt, wie stark ein Material den Stromfluss behindert. Verändern Belastungen oder Risse die Leitpfade im Sentinel-Block, ändert sich auch der Widerstand. Bei einer ausreichend großen Abweichung meldet das System einen möglichen Schaden und überträgt die Messwerte drahtlos an ein Überwachungs-Dashboard.

Bei einer Vorführung des Prototyps zerbrach Ong einen Block in zwei Teile und unterbrach damit den Stromfluss. Ein anhaltendes rotes Licht deutete auf einen möglichen Riss hin. Die Vorführung machte das Grundprinzip sichtbar: Schäden am Material verändern das elektrische Signal, das das Gerät misst.

Was der Preis von 10 Pesos umfasst

Im offiziellen Projektprofil von Sentinel werden die Herstellungskosten mit 10 Pesos beziehungsweise etwa 0,15 US-Dollar pro Betonblock angegeben. Zum System gehören außerdem Elektroden, ein Elektronikmodul sowie eine Möglichkeit, Messwerte zu erfassen und anzuzeigen. Ein Preis für eine vollständige Installation wurde nicht veröffentlicht.

Ong entschied sich für einen Abstandhalter, weil dieser im Bau bereits verwendet wird. Wird die Sensorik in dieses Bauteil integriert, kann es zwei Aufgaben erfüllen, ohne dass ein zusätzliches Strukturelement nötig ist. Neben der ausreichenden Empfindlichkeit für Schäden war es ein wichtiges Ziel, die Materialkosten niedrig zu halten.

Auch die Kosten für die Überprüfung von Gebäuden beeinflussten die Idee. Ong besuchte für seine Arbeit Baustellen und untersuchte Bauwerke. Diese Aufgaben waren nach seinen Worten zeit- und ressourcenintensiv. In seinem Projektprofil beschreibt er, wie Auftraggeber nach Erdbeben und wiederholt während der gesamten Lebensdauer eines Gebäudes Prüfungen in Auftrag geben. Verspätete Reparaturen könnten Millionen kosten und dazu führen, dass Bewohner wochen- oder monatelang ausziehen müssen.

Von jugendlicher Neugier zu Labortests

Mit 17 Jahren stieß Ong beim Lesen von Veröffentlichungen und Fachzeitschriften erstmals auf Forschung zu Beton, der Schäden erkennen kann. Später machte er das Thema zum Gegenstand seiner Masterarbeit im Bauingenieurwesen an der De La Salle University in Manila.

Aus dem frühen Interesse wurde praktische Experimentierarbeit. Ong erinnerte sich, Kies gekauft und in seinem Zimmer Beton gemischt zu haben, weil er die Idee weiterverfolgen wollte. Seine Eltern waren im selben Fachgebiet tätig und prägten sein Interesse an der strukturellen Sicherheit.

Bei der Forschung galt es, zwei Anforderungen miteinander zu vereinbaren: Das Material musste als Beton brauchbar bleiben und zugleich messbar auf Belastungen und Risse reagieren. Mehr als ein Jahr lang mischte, härtete und prüfte Ong über 125 Proben. Bei späteren Prototypen optimierte er die Form des Blocks, die Positionierung der Elektroden, die Messstabilität und die Verbindung zur Überwachungselektronik.

Das Projekt hat mehrere wichtige Entwicklungsschritte durchlaufen:

• Mit 17 Jahren begann Ong, über Beton zu lesen, der Veränderungen in seinem Inneren erkennen kann.
• Seine Masterarbeit an der De La Salle University wurde zur Grundlage für Sentinel.
• Die Forschung wurde beim STRUCTURES24 Congress in Südkorea und beim IABSE-Symposium 2025 in Tokio vorgestellt.
• Im September 2026 schafften es zwei philippinische Beiträge in die globalen Top 20 des Wettbewerbs. Das war eine Premiere für das Land.
• Am 4. November 2026 wurde Sentinel zum globalen Nachhaltigkeitssieger gekürt.

Tests an Gebäuden und die Herausforderung älterer Bauwerke

Ong testete Sentinel am National Shrine of the Sacred Heart in Makati City. Auch die Stiftung bestätigt, dass Sensoren zur Überwachung unter realen Bedingungen in ein Gebäude auf den Philippinen eingebettet wurden.

Ong zufolge ist die derzeitige Ausführung des Abstandhalters für Neubauten und Bauwerke im Bau vorgesehen, da er in den Beton eingebettet werden muss. Im Projektprofil heißt es außerdem, dass Blöcke in bestehende Gebäude eingebettet wurden. Wie diese Installationen erfolgten, wird jedoch nicht erläutert. Module speziell für ältere Bauwerke gehören weiterhin zu seinen Entwicklungsplänen.

In der nächsten Testphase sollen die Messwerte der Sensoren mit tatsächlich in Gebäuden festgestellten Schäden verglichen und die Leistung über einen längeren Zeitraum beobachtet werden. So lässt sich ermitteln, wie das System über Laborproben hinaus funktioniert. Im Labor können Ingenieure die Belastung kontrollieren und Risse direkt beobachten.

Warum Ingenieure unverzichtbar bleiben

Sentinel kann nicht eigenständig feststellen, ob ein ganzes Gebäude sicher ist, oder eine genaue Diagnose seines Zustands liefern. Eine Warnung zeigt den Ingenieuren, dass sich ein Messwert verändert hat und eine weitere Untersuchung nötig sein könnte.

Zu den im Projektprofil genannten herkömmlichen Bewertungsmethoden zählen die Prüfung sichtbarer Risse, das Entnehmen von Betonbohrkernen und der Einsatz von Rückprallhämmern. Ein Betonbohrkern ist eine zur Untersuchung entnommene Probe. Ein Rückprallhammer misst, wie eine Betonoberfläche auf einen kontrollierten Schlag reagiert. Anhand solcher Beobachtungen und Prüfungen gewinnen Ingenieure ein umfassenderes Bild vom Zustand eines Bauwerks.

Ein Dashboard könnte den Ingenieuren eine zusätzliche Informationsquelle bieten, insbesondere wenn nach einem Erdbeben viele Gebäude überprüft werden müssen. Wiederholte Messungen würden ihnen zudem ermöglichen, Veränderungen im Zeitverlauf zu verfolgen, statt sich ausschließlich auf die Ergebnisse gelegentlicher Besuche zu stützen.

Dr. Bernardo Lejano, Professor für Bauingenieurwesen an der De La Salle University, begrüßte Ongs Entscheidung, die Forschung nach dem Studium fortzusetzen. Er äußerte die Hoffnung, dass die Arbeit andere Ingenieure inspiriert:

Ich hoffe, Aldreis Erfolg wird viele junge Ingenieure dazu inspirieren, über den Tellerrand hinauszudenken.

Erdbebensicherheit und Nachhaltigkeit

Greater Metro Manila ist eines der Gebiete, die Ong im Hinblick auf mögliche Einsatzorte von Sentinel betrachtet. Die Veranstalter des Preises verwiesen auf Schätzungen, wonach ein Erdbeben der Magnitude 7,2 in der Region 48.000 Todesopfer und wirtschaftliche Schäden von 48 Milliarden US-Dollar verursachen könnte. Diese Zahlen beschreiben ein Katastrophenszenario, das Gebäudeprüfungen und Entscheidungen im Notfall stark belasten würde.

Ong verwies außerdem auf ein Erdbeben der Magnitude 7,8, das den Süden Mindanaos im Juni erschütterte. Dabei nannte er eine Zahl des UN-Flüchtlingshilfswerks UNHCR, wonach im September noch fast 95.000 Menschen vertrieben waren. Das Ereignis habe ihn dazu gebracht, über die Infrastrukturschäden nachzudenken, die ein schweres Erdbeben in Metro Manila verursachen könnte.

Das Nachhaltigkeitsargument betrifft die Folgen, wenn sich Schäden entwickeln. Ong verweist auf die Treibhausgasemissionen bei der Zementherstellung und argumentiert, dass früh erkannte Probleme umfangreiche Wiederaufbauarbeiten vermeiden helfen können. Bei den geplanten Feldtests von Sentinel steht die Sensorleistung im Mittelpunkt. Zahlen zu möglichen Einsparungen bei Reparaturen oder Emissionsminderungen wurden nicht veröffentlicht.

Für Gebäudeeigentümer und Bewohner geht es darum, früher handeln zu können. Erkennt ein Ingenieur entstehende Schäden, bevor sie zu einem größeren Versagen führen, lässt sich die Arbeit möglicherweise besser bewältigen und die Beeinträchtigung könnte kürzer ausfallen.

Was der Preis als Nächstes finanzieren soll

Ong will das Preisgeld für weitere Validierungen und Verbesserungen des Designs einsetzen. Eine Priorität ist, die derzeit von Hand verlötete Elektronik durch eine speziell entwickelte Leiterplatte zu ersetzen. Darauf sollen die elektronischen Bauteile zu einer Einheit zusammengefasst werden, die kleiner, zuverlässiger und einfacher zu reproduzieren ist.

Bei weiteren Tests soll untersucht werden, wie genau elektrische Veränderungen mit tatsächlichen Schäden zusammenhängen. Eine weitere Priorität ist die langfristige Überwachung installierter Blöcke. Zudem sollen Module entwickelt werden, die mit bereits bestehenden Gebäuden kompatibel sind. In den Bekanntmachungen werden weder ein Termin für die Markteinführung noch ein Zeitplan für diese Versionen genannt.

Ong stellt sich außerdem ein zentrales System zur Schadenserkennung vor, das sich daran orientiert, wie Rauchmelder in Gebäuden Warnungen auslösen. Die drahtlose Übertragung an ein Online-Dashboard ist bereits Teil des beschriebenen Prototyps. Eine umfassendere Internetanbindung und eine mobile Anwendung für Nutzer gehören zu den Möglichkeiten, die er untersuchen möchte.

Brücken und Straßen sind längerfristige Themen. Ong hat Forschungen zu Asphalt erwähnt, der Veränderungen in seinem Inneren erkennen kann und möglicherweise als Grundlage für künftige Anwendungen im Straßenbau dienen könnte. Seine derzeitige Arbeit konzentriert sich auf das Betonsystem und die nötigen Tests für dessen Weiterentwicklung.

Eine philippinische Erfindung auf der Weltbühne

Für den James Dyson Award 2026 gingen 2.294 Beiträge aus 28 Ländern und Regionen ein. Die Auszeichnung für Sentinel beschert den Philippinen sechs Jahre nach dem Sieg von Carvey Ehren Maigue im Jahr 2020 mit AuREUS einen weiteren Nachhaltigkeitserfolg. Die Technologie nutzt Materialien aus weggeworfenen Ernterückständen, um ultraviolettes Licht in erneuerbare Elektrizität umzuwandeln.

Die Stiftung kürte Rumble Rims zum Gewinner in der Kategorie Medizin und Sentinel zum Nachhaltigkeitssieger. Rumble Rims wurde von den Harvard-Studentinnen Radhika Saran, Cleo Pontone und Sophia DeVito entwickelt und nutzt Infrarotmessungen von Augenbewegungen, um Sportler auf eine mögliche Gehirnerschütterung zu untersuchen. Beide globalen Gewinner erhalten 30.000 Pfund.

Ong bezeichnete die Auszeichnung sowohl als persönlichen Erfolg als auch als gemeinsamen Sieg all jener, die die Forschung unterstützt haben. Er hofft, dass sie junge philippinische Ingenieure ermutigt, weiterhin Ideen zu entwickeln, die Probleme im eigenen Land angehen und auch international Anwendung finden können.

Seine nächste Aufgabe ist konkret: längere Messreihen der installierten Sensoren erfassen, die Elektronik verbessern und die Warnmeldungen mit den von Ingenieuren festgestellten Schäden vergleichen. Das Preisgeld ermöglicht ihm, diese Arbeit nach jahrelangen Experimenten fortzusetzen, die mit der Neugier auf eine unbekannte Forschungsarbeit begannen.

Die wichtigsten Punkte

• Aldrei Ong gewann mit Sentinel den James Dyson Award 2026 in der Kategorie globale Nachhaltigkeit. Für die Weiterentwicklung erhält er 30.000 Pfund.
• Der Sensor nutzt Veränderungen des elektrischen Widerstands in einem Betonblock, um mögliche Schäden zu melden und Messwerte an ein Dashboard zu senden.
• Die angegebenen Herstellungskosten von 10 Pesos beziehen sich auf den Block. Ein Preis für die vollständige Installation wurde nicht veröffentlicht.
• Ong prüfte über 125 Betonproben. Sensoren wurden zur Überwachung in einem Gebäude auf den Philippinen installiert.
• Die Beurteilung der Gebäudesicherheit bleibt Aufgabe der Ingenieure. Weitere Feldtests, verbesserte Elektronik und Ausführungen für ältere Gebäude sind geplant.