Tüftler am Werk

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Vom Geistesblitz zum Geniestreich ist es meist ein langer Weg. Hinter vielen Innovationen steckt jahrelange Entwicklungsarbeit mit Forschungseinrichtungen, bis Produkte und Prozesse marktreif sind. Ein Überblick über ambitionierte Pioniere aus Österreich.

Smart & sicher

Digitale Schlösser haben eine große Schwäche – die Batterie. Mit seinem innovativen Schließsystem
i-Knob umgeht Amadeo Systems, Entwickler digitaler Zutrittslösungen, dieses Problem. Das mehrfach patentierte System speist sich aus der Umgebungsenergie. Wie das genau funktioniert, ist laut Amadeo-Geschäftsführer Parim Sylejmani ein streng gehütetes Firmengeheimnis. Mit den hochsicheren Schlössern wurden bereits u.a. der Makkah Royal Tower in Saudi-Arabien, dritthöchstes Gebäude der Welt, Luxushotels sowie Gefängnisse ausgestattet.

Mittels Crowdinvesting über die Plattform Conda setzt Amadeo nun den nächsten Meilenstein und produziert künftig in einem neuen Maschinenpark in Tribuswinkel smarte Schlösser auch für Büros und Wohnungen. »Die Kommunikation über die Cloud basiert auf einer geschützten Hochsicherheitsfrequenz, die sogar mehr Sicherheit als Online-Banking bietet«, erläutert Sylejmani. »Der Schlossaustausch an der Tür dauert in der Regel nur wenige Minuten, der i-Knob ist innerhalb kürzester Zeit funktionsfähig.«

Mehr Licht

Der Niederösterreichische Innovationspreis ging heuer an ZKW Lichtsysteme in Wieselburg. Das international tätige Unternehmen liefert innovative Premium-Lichtsysteme für den Automotivesektor. »HDmirrorZ« ist ein hochauflösendes Licht für Hauptscheinwerfer, das durch dynamische Lichtverteilung und Symbolprojektionen neue Maßstäbe im Dienst der Verkehrssicherheit setzt.

Ein eigens entwickeltes Steuergerät verarbeitet die Daten zahlreicher Sensoren und passt das Licht optimal dem Verkehrsgeschehen an. Andere Verkehrsteilnehmer werden nicht geblendet und die Konzentration des Fahrers bzw. der Fahrerin wird unbewusst auf jene Bereiche der Straße gelenkt, die in der jeweiligen Situation besonderer Aufmerksamkeit bedürfen. 2020 kommt das Modul erstmals in Serienfahrzeugen zum Einsatz. »Ziel ist es, den Kunden zukunftsweisende Lösungen zu bieten, um die Sicherheit im Straßenverkehr auszubauen«, sagt Oliver Schubert, CEO der ZKW Group. Das Preisgeld fließt umgehend in weitere Projekte: »ZKW will dem Thema Innovation viel Raum geben.«

KI-Abbiegeassistent

Auch heuer waren wieder zahlreiche Tote und Schwerverletzte durch abbiegende Lkw zu beklagen. AVI Systems, Markt- und Technologieführer für sicherheitsrelevante Videoerkennungssysteme, und das Software Competence Center Hagenberg (SCCH) entwickelten nun einen intelligenten Abbiegeassistenten, der das Risiko des »toten Winkels« minimieren soll.

»CarEye Safety Angle« erkennt auf Basis von Deep-Learning-Technologie FußgängerInnen und RadfahrerInnen in jenem Bereich seitlich des Fahrzeuges bzw. davor und dahinter, der trotz Rückspiegels nicht einsehbar ist. Der bzw. die LenkerIn wird akustisch und optisch zuverlässig in Echtzeit gewarnt. Ein Folgeprojekt, mit dem das Bewegungsverhalten vorhergesagt werden kann, befindet sich bereits in der Pipeline.

Funktionelle Fasern

Metallsulfide kommen als funktionale Additive in Brems- und Kupplungsbelägen ebenso zum Einsatz wie in Schmier- und Schleifmitteln sowie Batterien. Die Tribotecc GmbH in Arnoldstein verfügt als Weltmarktführer über die größten Kapazitäten, natürliche und synthetische Spezial-Metallsulfide für hochkomplexe Industrieanwendungen herzustellen. Gefördert durch die Österreichische Forschungsförderungs-
gesellschaft FFG gelang dem Kärntner Unternehmen mit »Fibratecc« die Entwicklung einer Marktneuheit.

Es handelt sich um funktionelle Fasern mit metallischem Kern und einer chemisch gebundenen Festschmierstoffschicht an der Oberfläche. In einem Reibbelag können diese genau dort platziert werden, wo sie gebraucht werden, nämlich direkt an den Kontaktpunkten zur Bremsscheibe. Dadurch werden Geräusche und Verschleiß reduziert und der Reibwert verbessert, zudem kommen sie ohne Kupfer aus.

Der Nutzen der funktionellen Fasern ist vielfältig und wurde in der vierjährigen Projektlaufzeit mit Partnern aus unterschiedlichen Branchen ausgelotet. Das Verfahren kann nicht nur bei Metallfasern, sondern auch bei Mineralfasern und synthetischen Fasern angewandt werden.

Sichere Brücken

In Europa gibt es 900.000 Brücken, die regelmäßig inspiziert werden. Bisher geschieht dies manuell, was den Einsatz großer Maschinen erforderlich macht. Mittels Drohnen, Sensoren und künstlicher Intelligenz wird die Überprüfung künftig erheblich einfacher. Ein Joint-Venture von Palfinger, VCE Vienna Consulting Engineers ZT und der Angst Group entwickelte eine IT-Lösung, die 3D-Datenerfassung, AI-unterstützte Datenauswertung und zielgerichtete Maßnahmenerstellung in einem schlüssigen Monitoring-Kreislauf vereint.

Die Innovation wurde im Oktober 2019 mit dem Iceberg innovation leadership award ausgezeichnet. »StrucInspect revolutioniert die Bauwerksinspektion«, freut sich Peter Furtner, Geschäftsführer von Palfinger SI. »Es ist ein hervorragendes Beispiel für die erfolgreiches Zusammenarbeit von mehreren Unternehmen.«

Lageroptimierung

Die Grazer Knapp AG, ein international führendes Technologieunternehmen für Intralogistik, gewann im April 2019 den US-Innovation Award der Material Handling Industry. Prämiert wurde »redPilot«, eine neue Cloud-Lösung zur Optimierung der Lagerlogistik. Ähnlich einem Navi berechnet die Software unter Berücksichtigung aller Ressourcen (Anlagen, Personal, Energie, Platz, Material etc.) und ständiger Veränderung der Einflussfaktoren das wirtschaftliche Optimum für ein ganzheitliches Betriebsmanagement.

Erfahrungen fließen durch maschinelles Lernen in die Einsatzplanung ein. Siegfried Zwing, Geschäftsführer der redPilot GmbH, wertet die Auszeichnung als »sehr hohe Wertschätzung am amerikanischen Markt: Wir schaffen damit eine sehr gute Ausgangsbasis für unsere Wachstumsstrategie. Der Award beweist, dass steirische Innovation weltweit begeistert.«

Mathematik (be)greifbar

Während Augmented Reality zunehmend für die Darstellung von Schulstoff in abstrakten Grundlagenfächern erschlossen wird, mangelt es noch an entsprechenden Angeboten für den Hochschulbereich. Für einführende Lehrveranstaltungen setzt die FH Technikum Wien nun die eigens entwickelte Augmented Reality-App »Vektor AR³«ein, um Studierenden Geometriebeispiele anschaulicher zu demonstrieren. Dreidimensional zu denkende, abstrakte Inhalte sind oft schwer zu erfassen.

Die Abbildung von Vektoren im realen Raum ermöglicht die experimentelle und gezielte Manipulation aller relevanten Faktoren wie Koordinatensystem, Richtung, etc. und hilft bei der Entwicklung eines grundlegenden Verständnisses. Die App steht als offene Bildungsressource in den App-Stores unter dem Titel »Vektor AR3 by FHTW« kostenlos zur Verfügung.

Zero Waste

Einen wesentlichen Schritt in der Kreislaufproduktion machte Knauf AMF mit einer Rückgewinnungsanlage für Bindemittel. In mehrjähriger Forschungsarbeit mit der Montan-Universität Leoben entwickelte das Unternehmen ein CO2-neutrales Verfahren (Rekalzinierung) zur vollständigen Wiederverwertung des betriebseigenen Holzwolleabfalls. Am Standort Ferndorf werden seit 2018 jährlich rund 4.000 Tonnen Produktionsrückstände wieder in den Herstellungsprozess zurückgeführt und zugleich die eigene Energieversorgung unterstützt.

»Wir benötigen im Jahr mehrere tausend Tonnen Magnesit, 40 % davon produzieren wir mit der neuen Anlage nun selbst«, bestätigt Werksleiter Harald Oberscheider. Durch die fehlenden Materialtransporte fallen zudem über 600 Lkw-Fuhren weniger an.

e-democracy

Unterstützt durch das Bundesrechenzentrum (BRZ) läuft in der Stadt Scheibbs derzeit ein e-Voting über den Bau einer zusätzlichen Brücke über die Erlauf. Die BürgerInnen können drei Entwürfe mittels Virtual-Reality-Brille in der 3D-Umgebung »besichtigen« und dann über die BRZ-Software eDem – abgesichert durch Blockchaintechnologie – an der Abstimmung teilnehmen.

Mit der einmal verwendbaren elektronischen Stimmkarte, dem »Token«, erfolgt die Stimmabgabe anonym, auf die Identität der abstimmenden Person können keine Rückschlüsse gezogen werden. »Wir zeigen bei diesem Projekt, dass elektronische Bürgerbeteiligung einfach und sicher möglich ist«, sagt Clemens Schwaiger, Bereichsleiter Product Management und Digital Advisory im BRZ. »Die VR-Abstimmung in Scheibbs soll auch andere Städte und Gemeinden motivieren, Verwaltungsagenden in die digitale Gegenwart zu bringen.«

Assistentin Anna

Im Zeitalter von Industrie 4.0 stehen Unternehmen vor der Herausforderung, gesammelte Maschinen-, Prozess- und Logistikdaten für kurzfristige Reaktionen im laufenden Betrieb zu analysieren sowie zukünftige Ereignisse möglichst genau zu prognostizieren. Die virtuelle Produktionsassistentin Anna, entwickelt von ForscherInnen der Risc Software GmbH aus Hagenberg sowie den oberösterreichischen Maschinenbau-Leitbetrieben Engel Austria GmbH und Fill GmbH, unterstützt die Domain-ExpertInnen dabei, aus den Datenströmen nützliches Wissen und Handlungsempfehlungen abzuleiten.

Mittels Data und Visual Analytics lassen sich Ursache-Wirkung-Zusammenhänge aufgrund von Anomalien und Muster über den Maschinenzustand erkennen. Die Ausfallswahrscheinlichkeit einzelner Komponenten sinkt, zugleich können Wartungsintervalle optimiert und Qualitätsverbesserungen erzielt werden.

Linksdrehende Alternative

Wärmeproduktion für industrielle Anwendungen benötigt Unmengen an Energie und verursacht entsprechend hohe CO2-Emissionen. Mithilfe von Wärmepumpen kann dem entgegengewirkt werden, jedoch fehlt es – im Gegensatz zu privaten Haushalten – im Industriebereich an einer effizienten und ökologischen Alternative.

Das Hightech-Unternehmen ecop entwickelte gemeinsam mit der TU Graz die Rotation-Heat-Pump (RHP), welche hohe Temperaturen (bis 150°C) sowie die notwendige Charakteristik der Wärmeübertragung bietet. Das ist durch einen linksläufigen Joule-Prozess möglich, der bisher nur rechtslaufend in Gasturbinen oder Flugzeugtriebwerken angewendet wurde. Die Rotationswärmepumpe kommt ohne toxische Kältemittel aus und ermöglicht Effizienzsteigerungen um rund 70 %. Das Verfahren wurde 2018 mit dem Europäischen Umweltpreis ausgezeichnet. »Die Wärmepumpe ist das Heizsystem der Zukunft«, ist ecop-Gründer Bernhard Adler sicher: »Aus energietechnischen Gründen kann es nicht anders sein.«