Der Bereich „Industrielle Systeme“ sieht sich als Ansprechpartner für die Entwicklung und Realisierung von innovativen und visionären Umsetzungskonzepten für national und international agierende Produktionsbetriebe und Forschungspartner. Kern der angebotenen Lösungen ist die Steigerung der Energie- und Ressourceneffizienz sowie des Anteils erneuerbarer Energieträger in hybriden Prozess- und Versorgungssystemen. Mithilfe der Digitalisierung als Methode und Werkzeug werden Konzepte entwickelt, welche die innerbetriebliche Versorgung unter technischen, ökologischen und ökonomischen Gesichtspunkten auslegt, betreibt und mit anderen Sektoren koppelt.

Der Schwerpunkt des Bereichs liegt auf Null- und Plusenergiegebäuden im Neubau und der Sanierung. Dabei sind Effizienz, optimierte Gebäudetechnik und die Integration regenerativer Energiequellen ein elementarer Bestandteil. Unter den Gesetzmäßigkeiten der Thermodynamik und Physik entwickeln wir in unterschiedlichen Maßstäben Gebäude-, Quartiers- und Technologiekonzepte basierend auf dem Drei-Säulen-Modell der nachhaltigen Entwicklung (Ökologie, Wirtschaft und Soziales) in Gebäuden sowie im öffentlichen Raum. Unsere F&E-Aktivitäten umfassen dabei ein breites Spektrum von der Entwicklung einzelner Komponenten bis hin zu Demonstrationsprojekten im Quartiersmaßstab. Zentraler Punkt unserer Aktivitäten ist die Betrachtung des Gesamtsystems „Gebäude“ über den Lebenszyklus.

Die Gruppe „Thermische Energiespeicher“ bietet Lösungen, welche die besonderen Anforderungen des zukünftigen Energiesystems an Flexibilität, Effizienz und Kosten erfüllen können. Großwärmespeicher und Bohrlochspeicher (bis 120 °C) stellen eine besonders kostengünstige Speicherlösung für den Ausgleich an volatilen Erneuerbaren in Fern- und Nahwärmenetze dar, während thermochemische Speicher (bis 300 °C) sich durch hohe Kompaktheit und geringe Verluste besonders für Langzeitspeicherung in Gebäudeanwendungen aber auch zur Sektorkopplung eignen. Zusätzlich beschäftigt sich AEE INTEC mit chemischen Speichern (bis 800 °C), welche durch hohe Kompaktheit und hohes Temperaturniveau zu einer deutlichen CO2-Reduktion von energieintensiven Industrie- und Fernwärmeanwendungen beitragen können.

Solarthermie, Wärmepumpen, Speicher, Netze, PV, E-Mobilität, Mobilitätsforschung, Wasserstoff

Das Institut für Fahrzeugtechnik an der FH JOANNEUM steht für innovative Fahrzeugkonzepte und nachhaltige Mobilität. Im Mittelpunkt steht das Gesamtfahrzeug mit den Schwerpunkten in der virtuellen Systementwicklung (Modellentwicklung und Simulation) und der Erprobung (Mechatronische Regelsysteme und Applikation, Komponenten- und Gesamtsystemversuche).

In den Anwendungsfeldern Stromerzeugung, industrielle Prozesse sowie in der Mobilität stellt die Leistungselektronik eine Schlüsseltechnologie zur Verbesserung der Energieeffizienz dar. Mit dem optimierten Einsatz neuester Halbleitertechnologie basierend auf Siliziumcarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN) werden unterschiedlichste Converter zur Umformung elektrischer Energie entwickelt, deren Wirkungsgrade typisch bereits nahe bei 99 % liegen. Durch die enge Zusammenarbeit mit unseren regionalen Partnerunternehmen entsteht eine lückenlose Wertschöpfungskette für die Entwicklung leistungselektronischer Produkte. Beispielhafte Anwendungen sind: SiC-Transistor-basierte hochkompakte Wechselrichter für Netzanbindung sowie für Hochdrehzahlantriebe im Automobilbereich, Testgeräte für Batterie- und Brennstoffzellen und DC-DC -Konverter für brennstoffzellenbetriebene Fahrzeuge.

Forschungsbereich Nachhaltige Lebensmittelprodukt- und Prozessentwicklung: Verfolgt einen integrierten, nachhaltigkeitsorientierten Innovationsansatz für Lebensmittel und Lebensmittelherstellung. Derzeit läuft das Großprojekt "Integrierte Insekten Innovationen spi³", Fokus auf nachhaltige Erzeugung von Protein für Futter- und Lebensmittel. Um nachhaltig systemischen Impact zu haben, kooperiert die Forschungsgruppe eng mit der Forschungsgruppe Nachhaltige Lebensmittelsysteme, z. B. im H2020-Projekt FAIRCHAIN.
Forschungsbereich Nachhaltige Lebensmittelsysteme: Das Ziel der Forschungsgruppe ist es, Wege zu einer nachhaltigen Entwicklung innerhalb von Lebensmittelsystemen aufzuzeigen und zu begleiten. Forschungsthemen sind:
Regionale Lebensmittelnahversorgung der Zukunft, Stadt-Land-Beziehungen für Lebensmittelproduktion und Konsum, Nachhaltige Lebensmittelinnovationen.
Highlights: diverse Produkt- und Prozessinnovationen, die am Markt erfolgreich etabliert wurden; hohe internationale und nationale Sichtbarkeit und Vernetzung der Forschungsaktivitäten (Publikationen, Konferenzen, Paper, Medienberichte).

Simulations for Professional Training, Game Based Learning and Serious Game Design, Mixed and Cross Reality Design, User Experience Design, Service Design, Information Design | national- and EU-funded research and contract research for industry and public sector.

In der Fernerkundung werden Lösungen und Produkte für das Umweltmonitoring, für sicherheitsrelevante Überwachungsaufgaben sowie für die mobile multisensorale Datenerfassung und -analyse angeboten. Die Datenpalette reicht dabei von optischen Daten, Thermaldaten, Videodaten, Laserscannerdaten bis hin zu SAR-Daten. Der Aufbau von Geo-Managementsystemen sowie mobilen Informationssystemen für den Tourismus und das Katastrophenmanagement sind weitere wesentliche Aufgaben der Forschungsgruppe.

Die Forschungsgruppe für Intelligente akustische Lösungen betreibt angewandte Forschung im Bereich Audio und Akustik. Die Anwendungsgebiete reichen vom akustischen Monitoring, über die Sensorentwicklung, bis hin zum Design von sprachgesteuerten Mensch-Maschine-Interaktionssystemen. Unsere Kernkompetenzen sind: Digitale Signalverarbeitung, künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen, Spracherkennung und Natural Language Processing, Softwarearchitektur und -entwicklung für akustische Echtzeitsysteme, Hardware-Design und Elektronikentwicklung sowie Interaktionsdesign für multimodale Interfaces.

Die Forschungsgruppe beschäftigt sich mit dem Thema „Modernes Informationsmanagement“ und den damit verbundenen Schlüsseltechnologien Cloud/Edge Computing samt Data Analytics mit vernetzter Sensorik. Wir stellen maßgeschneiderte digitale Plattformen für den smarten Arbeitsablauf bereit. Dabei wird die gesamte horizontale Wertschöpfungskette von der Datenerhebung bis zur Verwertung betrachtet.

Wir entwickeln innovative Strukturierungsverfahren mit dem Potenzial zur großflächigen Fertigung biegsamer mikro- und nanostrukturierter Schichten oder vollintegrierter Komponenten in der organischen Elektronik, der Verpackungstechnologie, der Lichttechnik und Optoelektronik, der Medizintechnik oder der chemischen, physikalischen und biologischen Sensorik (Systems in foil, gedruckte Elektronik).

Wir entwickeln Chemo- und Biosensoren als kompakte analytische Systeme zur kontinuierlichen Erfassung chemischer (beispielsweise O2, CO2) oder biologischer Stoffe für die chemische Industrie und Lebensmittelindustrie, die Energie- und Sicherheitstechnik, die Umweltüberwachung, im Bereich Hygiene (im Sanitärbereich und bei der Lebensmittelherstellung) sowie in der Human- und Veterinärmedizin.

Die Forschungsgruppe Zukunftsfähige Energiesysteme und Lebensstile unterstützt Wirtschaft, Politik und Gesellschaft auf dem Weg zur „Klimaneutralität“. Basis dafür ist ein zukunftsfähiges Energiesystem, das durch erneuerbare Energie, höchste Energieeffizienz, die Bereitstellung intelligenter, bedarfsorientierter Energiedienstleistungen und Produkte sowie die Einbeziehung der Nutzer/innen bzw. Konsumenten/innen (z. B. Änderung des Lebensstils) gekennzeichnet ist. Ziel ist es, die Treibhausgasemissionen des Wirtschaftssystems auf ein Minimum zu reduzieren (Low-Carbon-Economy), indem zukunftsfähige Produkte und Dienstleistungen mitentwickelt werden und der gesellschaftliche Wandel zu Low-Carbon-Lifestyles unterstützt wird.

Die Kompetenzgruppe Urban Living Lab verfügt durch die mehrjährigen Erfahrungen ihrer Mitarbeiter/innen über eine fundierte methodologische Kompetenz in der Verkehrsmodellierung und in der systemischen und funktionsfähigen Planung und Gestaltung von Infrastruktureinrichtungen in urbanen und ruralen Räumen. Zur Erweiterung der Expertise werden neue Verfahren zur Messung und Modellierung sowie zur Bewertung und zum Monitoring des Individualverkehrsverhaltens sowie von Güterströmen entwickelt und eingesetzt.

Das Wegener Center für Klima und Globalen Wandel der Universität Graz ist ein international anerkanntes Institut mit Schwerpunkt auf Forschung und Ausbildung von hoch qualifiziertem wissenschaftlichem Nachwuchs. Es befasst sich sowohl mit den physikalisch orientierten als auch den sozioökonomischen Aspekten des Klimawandels und globalen Wandels. Seit seiner Gründung im Jahr 2005 – als zeitlich befristetes Zentrum, welches dann ab 2013 permanenten Institutsstatus erhielt – hat sich das Institut erfreulich weiterentwickelt und beheimatet mittlerweile rund fünfzig Forschende aller Ebenen, von Jungforscher/innen bis Professor/innen.

The research group focuses on contemporary socio-economic problems and developments, as well as its causes and consequences.

Das Prinzip der Kreislaufwirtschaft verfolgt das Ziel der ökologischen und sozialen Nachhaltigkeit. Das Christian-Doppler-Labor für Nachhaltiges Produktmanagement in einer Kreislaufwirtschaft erhebt Daten über den gesamten Lebenszyklus von Produkten und Dienstleistungen und definiert entsprechende Grundprinzipien. Als Ergebnis der Forschungsarbeiten werden Instrumente, Methoden und Konzepte zur Erhebung ökologischer und sozialer Daten von Produkten und Dienstleistungen aus den Lieferketten, der Nutzungsphase und der Entsorgungsphase bzw. dem Recycling, zur ökologischen und sozialen Bewertung und Gestaltung solcher Produkte und Dienstleistungen sowie zur Verwendung der gesammelten Daten für weitere Anwendungsfälle (z. B. Reporting, Compliance Management) erwartet.

Die Umweltsoziologie mit ihrer Konzentration auf Umweltverhalten und -einstellungen mittels Umfrageforschung ist eine hervorragende Ergänzung zu den aktuellen Forschungsthemen in Climate Change Graz. Im Rahmen der Umweltsoziologie werden hier Auswirkungen globaler und nationaler Kräfte auf das Umweltverhalten und CO2-relevanter Verhaltensweisen untersucht, ebenso wie die gesellschaftlichen Auswirkungen des Ersatzes von Kohle in Stahlwerken oder polarisierte Einstellungen zum Klimawandel in der Öffentlichkeit und den sozialen Medien. Markus Hadler ist auch der österreichische Vertreter des International Social Survey Programme (www.issp.org), einer Gruppe von Forschenden aus 48 Ländern, die derzeit einen Fokus auf Umwelteinstellungen und -verhalten legen.

Mein Forschungsinteresse konzentriert sich auf regionale Klimaänderungen und Methoden, diese abzuschätzen. Insbesondere beschäftige ich mich mit Extremniederschlägen, deren natürlichen Schwankungen und ihre Änderungen durch den menschgemachten Klimawandel. Parallel dazu habe ich in den letzten Jahren zur Evaluierung von regionalen Klimamodellen gearbeitet. Seit einiger Zeit wächst mein Interesse an der Erforschung, wie sich das Wetter in Europa in der Zukunft verändern könnte: Wird sich der Charakter von Stürmen, Niederschlägen oder Dürren ändern und was sind die zugrundeliegenden Prozesse?

Die Arbeitsgebiete von Prof. Dr. Meyer sind Philosophie, Ethik, Politische Philosophie, Rechtsphilosophie und Sozialphilosophie. Sein Forschungsschwerpunkt ist Gerechtigkeit in Zeit und Raum. Laufende Forschungsprojekte zu intergenerationeller Gerechtigkeit, Ethik des Klimawandels und historische Gerechtigkeit.

Die Forschungsgruppe urban HEAP (Health and Everyday Activities take Place) konzentriert sich auf die Wechselwirkungen zwischen gesellschaftlichem Alltagsleben und sozialräumlicher und ökologischer Umwelt. Sie betreibt eine interdisziplinär angelegte kritische Stadtforschung und bearbeitet aktuelle folgende Forschungsprojekte und -themen (siehe Link).

Die Wiederauffüllung der Grundwasserressourcen durch die Versickerung von infiltrierenden Niederschlägen (oder Schneeschmelzen), d.h. die Grundwasserneubildung, wird durch Prozesse an oder nahe der Landoberfläche gesteuert, die eng mit bestimmten Wetterereignissen zusammenhängen und von direkten oder indirekten Auswirkungen des Klimawandels beeinflusst werden. Ein besseres Verständnis der zukünftigen Veränderungen der Niederschlagsverteilung / -intensität sowie der Vegetation und Landnutzung (insbesondere im Hinblick auf den Pflanzen-/Pflanzenwasserbedarf) ist daher unerlässlich für eine verbesserte Prognose hydrologischer Prozesse wie Grundwasserneubildung, Überschwemmungen usw. Dabei hängt die Verfügbarkeit von Grundwasserressourcen nicht nur von der Wiederauffüllungsrate, sondern auch von der Bewirtschaftung der Wasserressourcen und damit von sozioökonomischen Veränderungen (z. B. erhöhter Wasserbedarf durch einen Wechsel von regengespeister zu bewässerter Landwirtschaft) ab. Zudem stellen diese Veränderungen wichtige Herausforderungen für grundwasserabhängige Ökosysteme dar, die nur interdisziplinär erfasst werden können. Die Forschungen zur Hydrologie bilden daher einen wichtigen Beitrag für ein besseres Verständnis der ökologischen, aber auch ökonomischen Veränderungen durch den Klimawandel.

Michael Finus forscht zu externen Effekten (Spillovers), bei denen Koordination und Zusammenarbeit zu globalen Wohlfahrtsgewinnen führen würden, die aber typischerweise unter "Freeriding" leiden (d.h. nicht jeder trägt seinen gerechten Anteil bei). Er analysiert, welche Faktoren das Freeriding verursachen und wie und durch welche Maßnahmen dies gemildert werden kann. Viele dieser Probleme beziehen sich auf kollektive Entscheidungsfindung sowie auf öffentliche und globale Governance. Internationale und globale Umweltprobleme wie Klimawandel und Überfischung sind prominente Beispiel.

Die Arbeitsgruppe Funktionelle Diversität & Ökologie untersucht die Diversität und Prozesse in Lebensgemeinschaften sowie ihren Austausch mit der Umwelt. Ein besonderer Fokus besteht hierbei auf Kryptogamengemeinschaften, die auf Boden, Gestein und epiphytisch auf der Rinde und sogar auf den Blättern von Bäumen wachsen. Diese Kleinökosysteme setzen sich aus photosynthetisch aktiven Organismen (z. B. Flechten, Moose, Algen, Cyanobakterien) und Zersetzern (z. B. Pilze, Bakterien, Archaeen) zusammen, und auch Konsumenten (Protozoen, Nematoden, Bärentierchen und Mikroarthropoden) kommen regelmäßig in diesen Lebensgemeinschaften vor. Biologische Organismen kommen in ihrem Lebensraum in Gemeinschaften vor, die untereinander und mit ihrer Umwelt in intensivem und vielfältigem Austausch stehen. Unsere Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit den funktionellen Prozessen innerhalb der Lebensgemeinschaften, ihrem Austausch mit der Umwelt sowie den Auswirkungen von globalem Wandel, bestehend aus Klima- und Landnutzungswandel. Wir untersuchen die Relevanz dieser Organismengemeinschaften in globalen Prozessen und Kreisläufen, die wiederum durch den Klimawandel direkt beeinflusst werden.

Strategien für Enviromental Monitoring von Abscheidung und Speicherung von CO2

User-Feedback von energieeffizienten Gebäuden

Bio Polymer based systems and surfaces, Bio Polymer 3D printing, biomolecular systems, materials and interfaces. Combination of carbohydrates, amino-acids, peptides, proteins with material science and analytics of (bio)polymer

Implementing Agreement „Fortschrittliche Brennstoffzellen“ Annex 29: Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzellen; Li-Ion Batterie.
Effiziente Rohstoffnutzung bei Multikomponenten-Stoffsystemen in der Chemieindustrie.
Neue Wege der Verwertung von Lignin und Faserfraktionen aus der Zellstoff- und Holzstofferzeugung.

Elektrische Antriebstechnik, Maschinen- und Stromrichtertechnik

Erstellung von Energieberichten, erneuerbare Energie, Energieeinsparung, Energieforschung, Energietechnik, Energiespeicherung

Energieverbrauchsmessung von Fahrzeugen, Fahrzeugdynamik, Nutzfahrzeugtechnik, Fahrer-Assistenzsysteme

Risikoanalysen für Folgen der Eisbildung an Windkraftanlagen

Green IT, Informatikanwendungen im Maschinenbau

Entwicklung von schnellen effizienten Algorithmen zur Simulation von großen mechanischen bzw. mechatronischen Systemen

Innovative Membrandestillation zur Wertstoff- und Energierückgewinnung in der kommunalen Abwasserbehandlung; Einbindung der abwassertechnischen Infrastruktur in regionale Energieversorgungskonzepte; Wissensdreieck Plattform für den Wasser-Energie-Lebensmittel-Nexus (TRINEX). Gasreinigung. Neue Wege der Verwertung von Lignin und Faserfraktionen aus der Zellstoff- und Holzstofferzeugung.

Abwasserkonzepte, Karte thermischer Energie im Abwassernetz Graz, Unternehmensbenchmarking Trinkwasserversorgung Österreich.
Emissionsfrachtabschätzungen aus den beiden Mischwasserüberlaufbecken der ARA Klagenfurt, Erfassung von Emissionen ausgewählter Spurenstoffe aus Kanalsystemen und Handlungsoptionen zu deren Minderung und Optimierung einer alternativen Nachweismethode für Kunststoffpartikeln in Wasserproben.

Verkehrliche Wirkung von Maßnahmen zur Reduktion von Luftschadstoffen in Graz, Auswirkungen von Verkehrslärm im Freifeld

Digitalisierung, Datenintegration, Erkennung und Entscheidungsunterstützung in der Milchwirtschaft

Schadstoffarmes katalytisch stabilisiertes Brennkammerkonzept

Molekulare und funktionelle Charakterisierung von biologischen Kontrollmitteln für die Produktentwicklung;
Pflanzenassoziierte Mikroorganismen in Innenräumen; biologische Herbizide und Pestizide

Innovative APPlications für die verstärkte Nutzung von Satellitenbeobachtungen zur Unterstützung des Luftqualitätsmanagements – Phase 2.
VECTO: Fertigstellung der Methodik zur Simulation schwerer Nutzfahrzeuge, den Kraftstoffverbrauch und die CO2-Emissionen.
Dampfexpansionsmaschinen.
Thermodynamische Analyse und Simulation von Kolbenkompressoren.

Druckstollen und Wasserschlossauslegung, Hochdruckwasserkraftanlagen

Integration erneuerbarer Energie in industrielle Produktionsprozesse, Nutzung von CO2 als Rohstoff (CCU-Verfahren), e-Fuels, energieverfahrenstechnische Prozesse zur Schließung von Stoffkreisläufen, thermischen Cracken von Polyolefinen (chemisches Recycling von Kunststoffen), Entwicklung von Verfahren für die nachhaltige Aufbereitung, Verarbeitung und Nutzung von biogenen Rohstoffen (Mikroalgen, Energiepflanzen, Biogas), biogenen Reststoffen (Klärschlamm, Gärreste, Bioabfall, Gülle) und Abwässern (kommunale/industrielle Abwässer, Trübwasser, Sickerwasser).

In unserer Forschungstätigkeit beschäftigen wir uns mit der Analyse, der Modellierung, Simulation und Optimierung von komplexen Energiesystemen.
„Systemic Energy Efficiency in Industry“: Komplexe Energiesysteme der Industrie durch Energierückgewinnung effizienter gestalten, sie auf den Einsatz von erneuerbaren Energien vorzubereiten und ihr Potenzial an Flexibilität verfügbar zu machen.
„Integrated Energy-Systems“: Hybride (energieträgerverbindende) Energienetze. Lösungen zur Systemeinbindung von erneuerbaren Energien und Flexibilitätsoptionen. Die Integration von Speichern unterschiedlicher Energieträger, Demand-Side-Management und neue Verbraucher wie Elektrofahrzeuge oder Wärmepumpen sowie bedarfsgerecht einsetzbare, industriellen Energieerzeugungsanlagen.

Die Forschungsbereiche im Bereich Nichteisenmetallurgie behandeln Themen zu Werkstofftechnik und dem Recycling von Leichtmetallen, Primärmetallurgie und Recycling von Technologiemetallen und Ferrolegierungen und dem Recycling von industriellen Nebenprodukten. Weitere Spezialgebiete decken den Wasserstoff, die Erzeugung und den Einsatz in der Metallurgie sowie das Recycling von Lithium-Ionen-Batterien ab.

Getreu unserem Leitbild „Vom Rohstoff zum fertigen Bauteil“ folgend, sind die Hauptziele unserer Forschung der Aufbau von Methodenkompetenzen, die Bewältigung industrieller Anforderungen und die Leistung eines Beitrages zur Lösung gesellschaftlicher Herausforderungen. Themenschwerpunkte: Elastomer- und Duroplasttechnik, additive Fertigung von Polymeren, Polymere in der (Mikro-)Elektronik, hybride Strukturen, Big Data und cyber-physische Systeme in der Verarbeitungsumgebung, Polymere im Einsatz für die Energiegewinnung und Speicherung, Funktionalisierung von Polymeren, biobasierte Polymere, Polymere in der Medizin und der Kreislaufwirtschaft.

Research Topics:
- parallel and distributed systems
- cloud computing and simulation
- high-performance computing
- performance analysis and prediction
- resource management and scheduling
- multi-objective optimization
- programming and runtime environments
- compiler technology
- energy efficiency

- Interference dynamics in wireless networks
- Cooperative relaying in wireless networks
- Self-organizing synchronization
- Multi-drone systems: Communications and coordination
- Coordinated multi-robot exploration

Elmenreich and his team work on the design, modelling and analysis of solutions for future energy applications. Big challenges like the transition of our energy system to a smart, low-carbon emitting approach require an interdisciplinary research approach. The group, composed of engineers, computer scientists and physicists is engaged in research on self-organizing systems, complex systems, communication networks and computational intelligence for this purpose.

Gegenwärtige Forschungsinteressen beziehen sich auf folgende Themenfelder:
- Governance von Wissenschaft, Technik und Innovation, inkl. „verantwortliche Forschung und Innovation“
- Öffentliche Kommunikation von und Kontroversen um Wissenschaft und Technik
- Citizen Science und Bürgerbeteiligung in Wissenschaft und Technik
- Energiesystemtransformation
- Klimapolitik und Climate Engineering
- Konvergente Technologien (Bio, Nano, Info, Neuro)
- Bioökonomie
- Nachhaltigkeit

Research Topics: Relations between society and nature with a focus on system theories, self-organisation and complexity
- Self-organising natural systems
- Global environmental change & climate change, including adaptation to climate change in the context of the sustainable development goals (SDGs)
- Sustainability
- Natural hazards and risks
- Theoretical Geomorphology

Strengthening the cross-border research and innovation capacity of hydrogen technologies through creating synergies between companies, R&D-centers and universities.

eGrid Monitoring & Analytics, e-Alternatives in H2 PV Multi Power, Battery R&D & Analytics, ePowertrain & Hybrids in Structures & Technology, Modern Industrial Automation & Safety & CMS & R&D, Industrial Measurement Technologies & Methods & Multidisciplinary Measurement Assistance in ET MB Civil Engineering, Overall High Technology Correspondence & Coordination

Smart Materials, Meta-Materials, Phase-Changing Materials, grünerer Beton

Die Forschungsgruppe SIENA beschäftigt sich mit den folgenden Forschungsfeldern:
- Hochauflösendes Umweltmonitoring mit UAS (Unmanned Aerial Systems) und verschiedenen Sensoren
- Automatisierte Risikoabschätzung von UAS Missionen (Ground Risk, Air Risk & Weather Risk)
- Multiscale Remote Sensing & Change Detection
- Einsatz von maschinellem Lernen / KI zur Erkennung von individuellen Objekten und Mustern
- Anwendungsgebiete: Tier-Verhaltensforschung und Tiererkennung; Precision Viticulture; Biodiversität & Graslandweidemanagement; Schadensdokumentation von Naturgefahren; Air Traffic Management für Drohnen (UTM); Innovative Methoden für die Gewässerforschung (Bathymtrie in Flachwasserbereichen und nicht-invasive Messung von Oberflächenströmungsmustern im Bereich von Fischaufstiegshilfen)

Assessment zu Circular Economy, Green Innovation, Circular Economy in der Produktion, Geschäftsmodellentwicklung in der Circular Economy

Eine Weiterentwicklung des CAD ist die Designautomatisierung: die Kombination aus Design, Optimierung, Simulation und künstlicher Intelligenz.
Entwicklung von Lösungen für industrielle Optimierungsfragestellungen zur Ressourcen-/Materialoptimierung.
Entwicklung von Lösungen für schnelle und genaue optische Qualitätskontrolle in der industriellen Fertigung durch Anwendung von KI-Verfahren.
F&E in den Bereichen des Machine Learnings für angewandte Problemstellungen

Ziel der Forschung an More-than-Moore Technologien bei SAL ist die Reduktion von Komplexität, die Miniaturisierung und die Effizienzsteigerung von Komponenten. SAL in Villach deckt dabei die gesamte Forschungswertschöpfungskette ab und kombiniert sie mit High-Tech-Fertigungstechnologie.
Forschungsschwerpunkte:
- Photonic MEMS
- Piezo MEMS
- Magnetic Sensor Systems
- Sustainable Sensors
- Applicative Packaging

Photonic Systems fokussiert darauf, anhand eines koordinierten und ganzheitlichen Ansatzes die multidisziplinäre Erforschung und Entwicklung von optischen, opto­elektronischen und mechanischen Komponenten voranzutreiben.

Forschungskompetenzen:

- Techniken des maschinellen Lernens, insbesondere verstärkendes Lernen
- Computer-Vision-Algorithmen, Objekterkennung und -verfolgung
- Zeitreihendatenanalyse, statistische Auswertungen, virtuelles Sensing und Erkennung von Anomalien
- Fog und Edge Computing, verteilte Systeme, verteilte Microservices Architekturen

Das übergeordnete Ziel des Kompetenzbereichs liegt darin, den Übergang unseres Energie- und Ressourcensystems zu einem effizienten, nachhaltigen und sektorübergreifenden System durch fortschrittliche Regelungs- und Automatisierungstechnik zu unterstützen. Mithilfe intelligenter Regelungen wollen wir einen flexiblen und effizienten Betrieb sowie ein optimales Zusammenspiel der verschiedenen Anlagen, Technologien und Sektoren erreichen. Durch die ganzheitliche Betrachtung aller Regelungsebenen (Komponenten-, Technologie-/Anlagen-, Systemebene) und insbesondere der Schnittstellen zwischen den Ebenen soll ein flexibler und effizienter Betrieb des Gesamtsystems gewährleistet werden.
Um ein breites Wirkungsfeld der entwickelten Methoden zu erreichen, wird zum einen ein methodischer Ansatz unter Verwendung mathematischer Modelle für die einzelnen Komponenten und Anlagen verwendet. Zum anderen wird bewusst darauf geachtet, die ganze Kette der Produktentwicklung zu betrachten – von ersten phänomenologischen Untersuchungen über die Entwicklung von grundlegenden Methoden und Konzepten bis hin zu Demonstrationsanlagen und der Markteinführung durch unsere Unternehmenspartner.

Unsere Kompetenzen: 1) Mathematische Modellierung, 2) Numerische Simulation, 3) Methoden zur Onlineschätzung nicht messbarer Größen, 4) Modellbasierte Regelung von Komponenten, Technologien/Anlagen und Systemen, 5) Übergeordnete Strategien für Betriebsoptimierung, 6) Modulares, sektorübergreifendes, optimierungsbasiertes Energie- und Ressourcenmanagement
Tätigkeitsfelder: 1) Thermochemische Biomassekonversion: Verbrennung und Vergasung, Festbett- und Wirbelschichtreaktoren, 2) Biotechnologische Biomassekonversion, 3) Synthesen, 4) Wärmetechnik: Solarthermie (und Langzeitspeicher), Wärmepumpen, Wärmenetze (generell hydraulische Wärmeverteilungssysteme), Fernheizwerke, SIL/HIL Entwicklungsumgebungen für Wärmeerzeuger, 5) Großtechnische Produktionsprozesse

Festbettkonversionstechnologien, Wirbelschichtkonversionstechnologien, Biokonversion und Biogassysteme, Biotreibstoffe, nachhaltige Versorgungs- und Wertschöpfungsketten, Microgrids

Forschung an Technologien der Erzeugung, Aufreinigung, Verdichtung, Speicherung, Verteilung und Abgabe zur optimierten Konfiguration von Wasserstoffinfrastrukturen und deren systemischen Integration in der Industrie und Energiewirtschaft

Forschung an Mess- und Testsystemen im Bereich Wasserstofftechnologien mit Spezialisierungen auf Materialuntersuchungen, Gasanalyse, Elektrolyse, Speichersysteme und Brennstoffzellen

Polymerwerkstoffe und Dichtungslösungen für den Einsatz unter hohem Wasserstoffdruck (bis zu 1000 bar) und bei extremen Anwendungsbedingungen

Neue biobasierte Materialien für die Baustoffindustrie; Entwicklung von biobasierten/biologisch abbaubaren Bodenversiegelungen.
Entwicklung von reparierbaren und rezyklierbaren Verbundmaterialien; Entwicklung von rezyklierbaren Photopolymeren; Entwicklung von reversiblen und wiederfügbaren Klebstoffen.

Die Area Combustion & Fuels betreibt angewandte Forschung und Methodikentwicklung am Einzylinder-Forschungsmotor als auch am Mehrzylindermotor und gestaltet so maßgeblich den Großmotor der Zukunft mit.

Emissionsarme und effiziente Brennverfahren. Motorkonzepte für sehr hohe Leistungen.
Systemanforderungen und Bewertung neuer Technologiebausteine. Brennverfahrensauslegung für zukünftige Kraftstoffe und Abfallverwertung.

Die Area Robust Engine Solution widmet sich ganz der Zuverlässigkeit und Langlebigkeit von Motorsystemen und entwickelt neben robusten Motorkomponenten auch höchst innovative Monitoring-Tools.

Verschleiß- und ablagerungsoptimierte Einzelkomponenten und Systeme. Untersuchung und Bewertung von hochbelasteten Motorkomponenten. Entwicklung von Sensoren und CBM-Anwendungen. Schmierungsoptimierung für einen effektiven Motorbetrieb.

Die Area Simulation & Validation ist für die Grundlagenforschung am LEC zuständig und stellt domänenübergreifend geeignete Werkzeuge für die Forschungsarbeit in den anderen Bereichen zur Verfügung.

Simulation von Zündung, Verbrennung und Emissionsbildung unter stationären und instationären Bedingungen. Kombination von physikalisch-basierten und datengetriebenen Modellierungsansätzen. Modelle und Methoden zur Analyse und Plausibilitätsprüfung von Messdaten. Umfassende Modellierung von Energie- und Transportsystemen mittels multidisziplinärer Simulationsmethoden.

Das COMET Modul LEC HybTec verknüpft komplementäre Technologien zu hybriden Ansätzen, um daraus völlig neue Konzepte zur Optimierung von Energie- und Transportsystemen abzuleiten, die den Herausforderungen der Zukunft gerecht werden.

Hybride Simulationsmethoden zur Vorhersage stochastischer Phänomene in Verbrennungsmotoren. Optimierung von Gesamtsystemen, die regenerative Energiequellen, Energiewandler, neuartige Energieträger und Energiespeicher kombinieren. Tribologische Simulation des Systems Kolben/Ring/Laufbuchse, um Reibung, Verschleiß und Schmierölverbrauch vorherzusagen. Verbesserung der Verschleißfestigkeit von Zündkerzenelektroden durch Beschichtung mit neuartigen Hybrid-Metall-Keramik-Werkstoffen.

In der Herstellung von metallischen Werkstoffen liegt ein großes Potenzial zur Reduktion von CO2 und anderen Emissionen. Wir entwickeln beispielsweise softwaregestützte Lösungen für eine adaptive Produktion von hochqualitativen Leichtbaustählen und Elektroblechen aus Recyclingmaterial. Dafür schaffen wir digitale Zwillinge der Herstellungskette von metallischen Lang- und Flach- und Stückgutprodukten. Darüber hinaus beschäftigen wir uns mit der Energieeffizienz der einzelnen Herstellungsprozesse.
Ein weiteres Thema ist die Substitution von kritischen Rohstoffen. Hierfür haben wir systematische Workflows und extensive Datenbanken, um so rasch wie möglich zu gut performenden und gleichzeitig umweltfreundlicheren Werkstoffen zu kommen. In unseren Labors prüfen wir die Performance der neuen nachhaltigen Werkstoffe.

Wir entwickeln neue Werkstoffe für die Speicherung und den Transport von Druckwasserstoff und von flüssigem Wasserstoff sowie daraus hergestellter synthetischer Treibstoffe. Zusätzlich beschäftigen wir uns mit dem sicheren Einsatz und dem Engineering von bestehender und neuer Infrastruktur für Wasserstofftransport und -speicherung. Wir bieten experimentelle und numerische Möglichkeiten zur Untersuchung der Wechselwirkung von Wasserstoff mit Materialien und entwickeln Auslegungssoftware für Wasserstoffanwendungen.

MCL ist das Werkstoffforschungsinstitut für den Eisenbahnbereich in Österreich. Wir beschäftigen uns vorwiegend mit metallischen Werkstoffen für die Schieneninfrastruktur und für Drehgestelle.
Im Automobilbereich schaffen wir werkstoffbasierte Lösungen für korrosionsgeschützte Leichtbaulösungen und entwickeln die dafür notwendigen Herstellungsprozesse und Bewertungsmethoden. Im Bereich E-Mobility entwickeln wir Innovationen, um den Wirkungsgrad der Motoren zu steigern und eine effiziente Stromspeicherung zu ermöglichen.
Im Luftfahrtbereich liegt unser Fokus auf Werkstoff- und Produktionslösungen für Komponenten in CO2-armen und CO2-freien Antriebssystemen.

Wir entwickeln Software und die dazugehörigen Materialgrundlagen und Modelle, um Innovationen für emissionsreduzierte und nachhaltige Werkstoffe, Herstellungsprozesse und Produkte zu treiben. Unser Ansatz verbindet physikbasierte Grundlagen mit Sensordaten mit Hilfe von künstlicher Intelligenz und meist hybriden, semiparametrischen digitalen Schatten und Zwillingen.

acib untersucht erschöpfte Erdgaslagerstätten, ob es dort möglich ist, Wasserstoff nicht nur langfristig zu lagern, sondern auch ob Mikroorganismen vorhanden sind, die vor Ort H2 (mit CO2-Verbrauch) in Methan (CH4) umwandeln können, welches danach als "Green Gas" in die bestehenden Erdgasnetze eingespeist werden kann.

acib hat Enzyme entwickelt, welche in der Lage sind, verschiedene Arten von Kunststoffen (u.a. PET, PU, Polyester, Polyamide, etc.) in ihren Eigenschaften zu modifizieren (z. B. Bedruckbarkeit) oder diese wieder zu ihren ursprünglichen Monomeren abzubauen (Recycling). Diese Enzyme können auch verwendet werden, um Mikroplastikpartikel abzubauen.
acib entwickelt Technologien, um verschiedene Arten von (Misch-)Textilien mit Hilfe von Enzymen abzubauen.
So können z. B. Zellulosefasern (Baumwolle, Lyocell, ...) oder auch Kunststofffasern (Polyester, Polyamide, etc.) abgebaut und genutzt werden. Zudem können auch z. B. hochpreisige Spezialmoleküle (z. B. Flammschutz für Spezialkleidung der Feuerwehr) wiedergewonnen werden.

acib ermöglicht neue Wertschöpfungsketten, in dem Abfall- und Rohstoffe, welche gut und günstig verfügbar sind, durch Enzyme und/oder Mikroorganismen in höherwertige Wirtschaftsgüter umgewandelt werden, z. B.: Zucker zu Glykosiden für die Lebensmittel-, Kosmetik- und Kunststoffindustrie oder z. B.: Fettsäuren zu tertiären Alkoholen für die Kosmetik und Duftstoffindustrie.
acib entwickelt Lösungen zur Nutzung des Treibhausgases CO2 für die Herstellung von Biomolekülen. Ob über mikrobielle Elektrolysezellen, welche Strom direkt nutzen um CO2 in Alkohole umzuwandeln oder mikrobielle Systeme, welche CO2 mit Hilfe von H2 reduzieren um Proteine für Futter-/Lebensmittel, Bioplastik oder weitere Biomoleküle herzustellen.
acib entwickelt Bioprozesstechnologien zur effizienten Herstellung und Reinigung hochkomplexer Biomoleküle (von Biotherapeutika zu Vakzinen, Antikörpern und Proteinen aller Art).
acib hat eine ausgezeichnete Expertise im Bereich der Nutzung von Bioressourcen (Enzyme u./od. Mikroorganismen) zur Herstellung diverser Feinchemikalien, Farb-/Duft-/Aromastoffe, pharmazeutische Wirkstoffe, etc.

Vernetzte und automatisierte Fahrzeuge sind einer der wichtigsten Innovationstreiber in der Automobilindustrie. Die Forschung am VIRTUAL VEHICLE umfasst Entwicklung, Validierung, Test und Betrieb von ausfallssicheren Automated-Driving-Architekturen und sorgt für eine weitere Steigerung der Fahrzeugsicherheit sowie die sichere Koexistenz von vernetzten, hoch automatisierten Fahrzeugen mit konventionellen Fahrzeugen im Straßenverkehr. Automatisiertes Fahren, vernetzte Fahrzeuge und das Internet der Dinge (IoT) bringen neue Sicherheitsanforderungen mit sich. Die Expertinnen und Experten bei VIRTUAL VEHICLE arbeiten an neuen Lösungen, um diesen Herausforderungen zu begegnen, insbesondere unter Berücksichtigung von Vertrauenswürdigkeit und gesellschaftlicher Zustimmung, um die Marktakzeptanz zu erhöhen.

Die K1-MET-Forschungsarea 1 befasst sich mit der Weiterentwicklung sowie dem Up-Scaling von Prozessen zur Behandlung von Rückständen und Recyclingmaterialien wie Schlacken und Stäuben mit dem Ziel, Wertstoffe zurückzugewinnen und Stoffkreisläufe zu schließen. Andererseits werden die Charakterisierung und die effiziente Nutzung von Rohstoffen für metallurgische Produktionsprozesse untersucht.

Weiters Entwicklung von Methoden zur Stoffdatenmessung metallurgischer Schlackensysteme.

Wir sind eine führende Forschungseinrichtung für Holz und nachwachsende Rohstoffe in Europa. Unsere Kernkompetenzen liegen in der Materialforschung und Prozesstechnologie entlang der gesamten Wertschöpfungskette – von den Rohmaterialen bis zum fertigen Produkt. Dabei erarbeiten über 130 hochqualifizierte Forschende Methoden sowie Grundlagen und betreiben angewandte Forschung an der Nahtstelle Wirtschaft und Wissenschaft, um ressourcenschonendes Wirtschaften in der kreislaufgeführten Bioökonomie zu ermöglichen.