Green Utopia - made in Green Tech Valley
We dream it, so we can do it! - AGAIN
Green Utopia - made in Green Tech Valley 2025
„Green Utopia – made in Green Tech Valley“ macht erneut die Zukunft auf Basis visionärer, österreichischer Forschung sichtbar. Die Auszeichnung der diesjährigen Forscher:innen & Vizualize-Teams fand am 27. Mai im Rahmen des Designmonats am Hornig Areal statt.
Von smarten „Bodenspürnasen“ und zu in Baustoffen gespeichertem CO2…
Dominik Steinberger von der TU Gaz ist der „Utopist“ hinter dem Titel „Biochar“ sprich Pflanzenkohle. Kohlenstoff aus Biomasse stellt sich als vielversprechender Wirtschaftszweig der Zukunft dar und rückt immer stärker in den Fokus der Industrie, kann Biochar doch weit über den Einsatz als Bodenverbesserer oder Baustoffadditiv hinausgedacht werden. Steinbergers Vision für 2050: „Biochar wird gezielt eingesetzt, um Kohlenstoff zu binden, Stoffkreisläufe zu schließen und Ressourcen zu schonen. Städte werden selbst zu Kohlenstoffsenken: Anstelle von klimaschädlichen Baustoffen bestehen Gebäude heute aus hochporösen Pflanzenkohle-Bauelementen, die Feuchtigkeit regulieren, Wärme speichern und CO₂ langfristig binden.“
Morten Streblow, ebenfalls an der TU Graz, hat sich dem EU-Projekt SPIN-FERT verschrieben. Dabei sollen verschiedene agrikulturelle Neben- und Abfallprodukte aufbereitet werden um leistungsstarke Dünger und Wachstumssubstrate ohne Torf herzustellen. Im Utopia-Kurzvideo „Soil-Nose“ ist die „Bodennase“ Programm. In der Realität steckt reichlich KI dahinter.
Den effizienten wie einfach zugänglichen Warentransport in autofreien urbanen Zonen untersucht Viktoria Schett an der Uni Graz. Im Mittelpunkt ihrer Überlegungen steht das Konzept CarryMeHome: „Dieses stellt eine visionäre Lösung für die Mobilität und den Transport in autofreien (Innen-)Städten der Zukunft dar. Im Mittelpunkt stehen (semi-)autonome Trolleys, die als flexible und nachhaltige Transporthilfen dienen.“
… zu Green-Hydrogen-Valleys und ewig genutzten Holzbaustoffen.
Von Re-Use to Ever-Use muss der Paradigmenwechsel in der Bauwirtschaft der nächsten Jahre lauten, wenn es nach Ernst Alexander Dengg von der TU Graz geht: Es brauche integritätsorientierte Planung, die das Holzbauteil selbst und nicht nur das ganze Gebäude als „Schicksalsgemeinschaft“ in den Mittelpunkt stelle: „Denn während konstruktiv eingesetztes Vollholz bei guter Pflege mehrere hundert Jahre funktionsfähig bleibt, werden Gebäude häufig bereits nach 20 bis 50 Jahren saniert oder abgerissen“.
„In der Steiermark liegt die Restmüllmenge pro Kopf bei über 100 kg pro Jahr, doch nur etwa ein Drittel davon gehört tatsächlich in die Restmülltonne. Der Großteil der Abfallmenge sind Stoffe, die in einer anderen Tonne gesammelt werden müssten“, erklärt Paul Demschar von der Montanuni Leoben. Seine Fragestellung zu „Magic Bin“: Welche Rolle können KI-gestützte Systeme, digitale Trennhilfen oder smarte Abfallbehälter spielen, um Fehlwürfe zu minimieren?
Mit dem ersten europäischen Hydrogen Valley für industrielle Anwendungen hat die Steiermark gemeinsam mit Kärnten und Oberösterreich im Herbst letzten Jahres international für Aufsehen gesorgt. Hier setzt Michael Richter von der TU Graz/HyCentA mit seiner Vision „A New H“ an: „Durch den Aufbau von regionalen Ökosystemen, resilienten Produktions- und Abnahmestrukturen, der Einführung von Standards und die überregionale Verknüpfung zu großflächigen Hydrogen Unions wird der Weg in Richtung FREE H geebnet.“
Doch was steckt hinter den kreativen Titeln und wie weit sind Forschungsvision und Realität voneinander entfernt? Have a close look!
Die Videos der jungen Designer:innen zu
Green Utopia 2025
& Hintergrundinfos zur Forschung im Valley
Infos & Forschung zu den Utopien 2025:
„IMAGINE a FUTURE…
where we remove & use CO2„
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Biochar: New inventions enable the affordable and effective storage of CO2 in many goods.
Green Utopist: Dominik Steinberger-Maierhofer (TU Graz)
Video-Team Institut für Design & Kommunikation – FH Joanneum: Alina Huft, Valerie Schwarz, Lina Sandersfeld, Fiona Bartl, Angelo Jantscher
Pflanzenkohle 2050: Von der Nutzung zur Regeneration – Die Biochar-Welt von morgen
Die Welt des Jahres 2050 ist geprägt von einem Paradigmenwechsel in der Materialwirtschaft. Pflanzenkohle, einst ein Nebenprodukt, hat sich zu einer Schlüsselressource der regenerativen Kreislaufwirtschaft entwickelt. Sie ist nicht nur ein Material, sondern ein essenzielles Element für die Wiederherstellung natürlicher Kreisläufe.
Materialzentrierte Betrachtung: Biochar als Mehrwertträger: Pflanzenkohle wird nicht mehr nur als Bodenverbesserer oder Baustoffadditiv betrachtet – sie ist ein dauerhaft werterhaltendes Produkt mit vielfältigen Funktionen. Ob in Böden, Baumaterialien oder industriellen Prozessen – Biochar wird gezielt eingesetzt, um Kohlenstoff zu binden, Stoffkreisläufe zu schließen und Ressourcen zu schonen.
Städte als Kohlenstoffsenken: Anstelle von klimaschädlichen Baustoffen bestehen Gebäude heute aus hochporösen Pflanzenkohle-Bauelementen, die Feuchtigkeit regulieren, Wärme speichern und CO₂ langfristig binden. Städte sind keine Emissionsquellen mehr, sondern aktive Kohlenstoffsenken, die durch Biochar-Baustoffe einen positiven Klimaeffekt erzeugen.
Böden als Speicher und Filter: Pflanzenkohle ist das Rückgrat der regenerativen Landwirtschaft. Böden weltweit sind durchsetzt mit Biochar, wodurch sie Nährstoffe besser halten, Wasser speichern und landwirtschaftliche Erträge stabilisieren. Der Humusgehalt hat sich durch diesen gezielten Einsatz verdoppelt, und die weltweite Lebensmittelproduktion ist widerstandsfähiger gegenüber Klimaveränderungen.
Innovative Ansätze
- Carbon Retention-Driven Design
Jedes Produkt, das Pflanzenkohle enthält, wird mit dem Ziel der langfristigen Kohlenstoffbindung entwickelt. Statt kurzlebiger Anwendungen stehen Langlebigkeit und Kreislauffähigkeit im Vordergrund. - Negative Emission Economy
Unternehmen und Städte bilanzieren nicht mehr nur Emissionen, sondern auch die Menge an Kohlenstoff, die durch Pflanzenkohle aktiv entzogen und gespeichert wird. Biochar ist zur zentralen Währung der Kohlenstoffmärkte geworden. - Maximierung der Biochar-Wertschöpfung
Biomassereststoffe werden weltweit durch dezentrale Pyrolyseanlagen in wertvolle Pflanzenkohle umgewandelt. Die Nutzungskaskade ist optimiert: Von der industriellen Anwendung über die Baubranche bis hin zur Bodenverbesserung durchläuft Biochar verschiedene Lebenszyklen, bevor sie in Böden langfristig gespeichert wird.
Ökologische und ökonomische Vorteile
- CO₂-Speicherung statt Emissionen: Pflanzenkohle in Baustoffen und Böden speichert Milliarden Tonnen Kohlenstoff.
- Wertbeständigkeit durch Materialpässe: Jedes Biochar-Produkt ist rückverfolgbar und in digitalen Kohlenstoff-Bilanzen integriert.
Die Welt von 2050 hat sich verändert – nicht nur in ihrer Technologie, sondern in ihrem Werteverständnis. Kohlenstoff wird nicht mehr als Bedrohung, sondern als gestaltbare Ressource betrachtet. Pflanzenkohle ist das Symbol eines neuen ökologischen Zeitalters, in dem Wirtschaft, Umwelt und Gesellschaft in Einklang stehen.
Forschung am Standort:
- „Biochar“ – Green Tech Radar: Kohlenstoff aus Biomasse; neueste Entwicklungen & Marktpotenziale:https://www.greentech.at/green-tech-radar/green-tech-radar-biochar/
- BEST Bioenergy and Sustainable Technologies: https://best-research.eu/content/de?field-search=biochar
„IMAGINE a FUTURE…
with healthier & greener mobility“
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CarryMeHome: New inventions enable light, efficient and autonomous transport of goods for walkable cities.
Green Utopist: Viktoria Schett (Uni Graz)
Video-Team Institut für Design & Kommunikation – FH Joanneum: Jessica Karkheck, Sopio Archilia, Alessia Gaia Russo, Hechtl Julia & Niclas Müller
CarryMeHome – Warentransport der Zukunft
Im Jahr 2040 sind viele (Innen-)Städte weltweit autofrei, um der zunehmenden Urbanisierung, den Anforderungen an Klimaschutz und der Lebensqualität der Bürger:innen gerecht zu werden. Dennoch bleibt der Bedarf an effizientem Warentransport bestehen, sei es für den Einzelhandel, private Umzüge oder alltägliche Einkäufe.
Das Konzept CarryMeHome stellt eine visionäre Lösung für die Mobilität und den Transport in autofreien (Innen-)Städten der Zukunft dar. Im Mittelpunkt stehen (semi-)autonome Trolleys, die als flexible und nachhaltige Transporthilfen dienen. Sie können Personen folgen, die sich mit aktiven Mobilitätsformen wie dem Fahrrad oder zu Fuß aber auch im Rollstuhl fortbewegen, und transportieren dabei ihre Waren. Zusätzlich sind sie in der Lage, vollständig autonom zu agieren, indem sie beispielsweise selbstständig zur nächstgelegenen Sharing-Station zurückkehren.
Warum (semi-)autonome Trolleys benötigt werden:
- Autofreie (Innen-)Städte und effizienter Warentransport: (Innen-)Städte werden zunehmend autofrei. Gleichzeitig bleibt der Bedarf an effizientem Warentransport bestehen.
- Förderung der Gesundheit: Die Trolleys fördern einen gesunden Lebensstil, indem sie es den Nutzer:innen ermöglichen, sich beim Warentransport aktiv zu bewegen.
- Inklusion und Sharing: Die Trolleys sind als Teil eines Sharing-Systems konzipiert, wodurch sie für alle zugänglich sind.
- Förderung nahtloser Mobilität: Die Sharing-Stationen können in Mobilitätshubs integriert werden, die verschiedene Verkehrsmittel wie Fahrräder, E-Scooter und öffentliche Verkehrsmittel miteinander verknüpfen, um eine effiziente, nahtlose und flexible urbane Mobilität zu fördern.
- Unterstützung für Menschen mit eingeschränkter Mobilität: Die Trolleys können ältere Menschen, die nicht schwer tragen können oder Personen mit körperlichen Beeinträchtigungen wie Personen im Rollstuhl aktiv unterstützen, indem sie ihre Lasten transportieren.
Bis 2040 könnte CarryMeHome eine zentrale Rolle in der Umgestaltung urbaner Mobilität spielen. (Innen-)Städte werden nicht nur autofrei, sondern auch sozial inklusiver und nachhaltiger gestaltet. Die (semi-)autonomen Trolleys sind nicht nur ein technologisches Hilfsmittel, sondern ein Symbol für menschenzentrierten und umweltfreundlichen urbanen Transport. Sie erleichtern das Alltagsleben der Bürger:innen und tragen gleichzeitig dazu bei, den Ressourcenverbrauch zu minimieren und den öffentlichen Raum neu zu definieren.
Mit CarryMeHome kann eine Zukunft geschaffen werden, in der der Transport von Waren und die Unterstützung von Menschen harmonisch mit der Vision nachhaltiger, smarter und lebenswerter Städte vereint wird.
Forschung am Standort
- CarryMeHome – FFG/Uni Graz: https://activemobility.uni-graz.at/de/unsere-forschung/carrymehome/
- Zentrum für aktive Mobilität – Uni Graz: https://activemobility.uni-graz.at/de/
- FTI-Strategie Mobilität 2040 – Bundesministerium für Innovation, Mobilität und Infrastruktur: https://www.bmimi.gv.at/themen/innovation/FTI-Themen/Mobilitaetswende/mobilitaetsstrategie.html
„IMAGINE a FUTURE…
where soil is healthy again“
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Soil-Nose: The breakthrough device smells harmful microbes early and enables sustainable crops.
Green Utopist: Morten Streblow (TU Graz)
Video-Team Institut für Design & Kommunikation – FH Joanneum: Peter Verhounik, Noah Bonevie, Don Dobruna, Nina Schmid
Leistungsstarke torffreie Dünger und Wachstumssubstrate aus agrikulturellen Neben- und Abfallprodukten
Unsere Vision ist es, alternative Substrate zu entwickeln die zumindest genauso gut (idealerweise besser) funktionieren wie Torf-basierte Substrate ohne einen schädlichen Einfluss auf die Umwelt zu haben. Wir am UBT interessieren uns als Mikrobiologen besonders für die pflanzenfördernden Eigenschaften von verschiedenen Mikroorganismen und wie wir diese in das Substrat einbringen können. Hier ist der Wunsch das eben diese Pflanzen (z.B. Tomaten, Salat oder Blaubeeren) in der Hortikultur schneller wachsen, resistenter gegen verschieden Krankheitserreger sind und bessere Erträge mit besseren Nährwerten abliefern. Diese Parameter werden bekanntermaßen erheblich durch das Pflanzenmikrobiom beeinflusst und wir wollen dieses gezielt fördern, steuern und beobachten. Zu diesem Zweck sollen auch verschieden Tools entwickelt werden, die das Monitoring schnell und einfach ermöglichen, unter anderem auch eine kostengünstige elektronische Nase die nur anhand der Duft-Signatur eine Bodengesundheitsdiagnose ermöglicht (https://www.kickstarter.com/projects/1109201100/smell-inspector-e-nose-developers-kit-and-end-user-gadget). Bodenmikroorganismen synthetisieren diverse flüchtige organische Verbindungen (VOCs). Diese sollen identifiziert und bestimmten schädlichen bzw. nützlichen Mikroorganismen zugeordnet werden um schnell und einfach den Gesundheitszustand des Bodens zu bewerten. Die frühzeitige Detektion von Schädlingen bzw. die gezielte Anreicherung von Nützlingen kann so ohne großen Aufwand vor Ort und, in der Zukunft sogar von KI-gestützten Robotern, durchgeführt werden.
Die Aspekte des Umwelt- und Klimaschutzes sind dabei besonders relevant. Die e-Nose kann sicher auch gut dargestellt werden, die Darstellung von “schlechten“ Gerüchen für kranke Böden und Pflanzen, der Eingriff der Bauern und Wissenschaftler, der “bessere“ Duft unter gesunden Bedingungen die sich in besseren Produkten niederschlagen.
Forschung am Standort
SPIN-FERT: Consortium, the project funded by the European Commission under Horizon Europe, aims to revolutionize soil management in horticulture. It transforms agricultural by-products into high-quality fertilizers and peat-free substrates, promoting eco-friendly farming: https://spinfert.eu/
„IMAGINE a FUTURE…
where we use building materials forever“
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Ever-Use: Cutting edge research on material-centered architecture empowers the ever-use of materials.
Green Utopist: Ernst Alexander Dengg (TU Graz)
Vizualize-Team Institut für Design & Kommunikation – FH Joanneum: Martin Angelov, Ngoc-Tran Le, Christina Lamprecht, Maike Hummen, Elisabeth Seiler
Integrität von Vollholzbauteilen: Ein Paradigmenwechsel von Re-Use zu Ever-Use
Der Holzbau des Jahres 2040 ist geprägt von einem Paradigmenwechsel hin zu einer umfassenden Kreislaufwirtschaft. Die „Ever-Use“-Strategie für Vollholzbauteile setzt neue Maßstäbe in Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz.
Bauteilzentrierte Betrachtung: Bauteile als Produkte statt Gebäude als Ganzes zu betrachten ist der Schlüssel. Es steht das Bauteil im Zentrum. Jedes Element wird als integres, werterhaltendes Produkt mit langfristigem Mehrwert behandelt, das seine Funktion über mehrere Gebäudezyklen hinweg erfüllt. Geometrisch unversehrte Bauteile werden als langfristig wertstabile Ressourcen behandelt.
Gebäude als temporäre Materialbanken: Die Planung fokussiert sich auf die Wiederverwendbarkeit und den Werterhalt von Holzbauteilen über mehrere Gebäudezyklen hinweg. Damit entsteht eine integritätsorientierte Bauweise. Integrierte Materialpässe dokumentieren die Eigenschaften und ermöglichen die Wiederverwendung der Bauteile. Diese werden zerstörungsfrei demontiert und behalten ihren Wert – die Grundlage einer integritätsorientierten Bauweise.
Innovative Ansätze
• Vergleich von IOK und RK Das integritätsorientierte Konzept (IOK) zeigt, dass 90 % der Holzmasse unversehrt erhalten bleiben. Dadurch werden weniger Primärholz benötigt und Wiederverwertbarkeit maximiert. Konventioneller Holzbau (RK) erreicht diese Effizienz nicht.
• Material Retention-Driven Design Geometrie und Masse der Bauteile werden geschützt, um vielseitige Wiederverwendung zu ermöglichen. Dies wird durch lösbare Verbindungstechniken und dem Einsatz einer neuen Tektonik erreicht.
• Maximierung der Holzverwertung: Es werden lokale Vollholzprodukte mit reduzierten Holzverlusten (55% Holzausbeute bei Vollholz im Vgl. zu 36% bei BSH/BSP) eingesetzt, dies maximiert die Ressourcenausbeute. So kann Holz effizienter eingesetzt werden als bei industriellen Leimholzprodukten.
Ökologische und ökonomische Vorteile
• CO₂-Reduktion durch geringeren Primärholzeinsatz und kürzere Transportwege.
• Wert- und Ressourcenbeständigkeit durch langfristigen Erhalt und Wiederverwendung.
• Maximierte Effizienz: Holz bleibt länger im Kreislauf und wird erst am Lebensende kaskadisch genutzt.
Eine derart integritätsorientierte Bauweise transformiert den Holzbau grundlegend. Gebäude werden nicht mehr als statische Einheiten, sondern als dynamische Ressourcenlager betrachtet – und das ist ein zentraler Schritt zur echten Kreislaufwirtschaft.
Forschung am Standort
- Institut für Holzbau & Holztechnologie TU Graz: https://www.tugraz.at/institute/lignum/home
- Holzcluster Steiermark: https://www.holzcluster-steiermark.at/
„IMAGINE a FUTURE…
where you can recycle even residual waste“
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Magic Bin: Revolutionary research on AI-powered sensors enables recycling of former residual waste.
Green Utopist: Paul Demschar (Montanuniversität Leoben)
Video-Team Institut für Design & Kommunikation – FH Joanneum: Magdalena Ackerl, Katharina Peterka, Aylin Aktaş, Franziska Schiffer
Wertstofffreie Restmülltonne im urbanen Raum
In der Steiermark liegt die Restmüllmenge pro Kopf bei über 100 kg pro Jahr, doch nur etwa ein Drittel davon gehört tatsächlich in die Restmülltonne. Der Großteil der Abfallmenge, die über die Restmülltonne entsorgt wird, sind Fehlwürfe – also Stoffe, die eigentlich in einer anderen Tonne gesammelt werden müssten. Neben Bioabfällen betrifft dies insbesondere Verpackungen aus Kunststoff, Metall, Papier oder Glas.
Der Inhalt der Restmülltonne wird in Österreich überwiegend verbrannt, wodurch wertvolle Ressourcen dem Recyclingkreislauf verloren gehen. Während biogene Abfälle in Kompostanlagen zu hochwertigem Kompost verarbeitet werden können, lassen sich Kunststoff- und Metallverpackungen recyceln und erneut verwenden. Die besten und innovativsten Recyclingverfahren bleiben jedoch wirkungslos, wenn Abfälle falsch entsorgt und daher nie dem vorgesehenen Recyclingprozess zugeführt werden.
Die Europäische Union hat das Ziel ausgegeben, die Restmüllmenge bis 2030 zu halbieren, um Kreislaufwirtschaft und Ressourcenschonung voranzutreiben. Doch aktuelle Daten zeigen, dass die Abfallmengen – insbesondere in urbanen Räumen – weiter steigen. Dies verdeutlicht, dass bestehende Maßnahmen nicht ausreichen und neue, visionäre Lösungsansätze gefragt sind.
Problemstellung:
Analysen der Restmüllzusammensetzung zeigen, dass sowohl die pro Kopf produzierte Restmüllmenge als auch die Anzahl an Fehlwürfen in der Restmülltonne insbesondere in dicht besiedelten, urbanen Gebieten besonders hoch sind. Dies lässt den Schluss zu, dass die Trennmoral schlechter wird, je mehr Personen auf engem Raum leben. Gründe hierfür sind Anonymisierung, fehlendes Wissen, mangelnde Anreize sowie ein unzureichendes Bewusstsein für richtige Abfalltrennung.
Der Trend zur zunehmenden Urbanisierung steht somit im Widerspruch zu den Bemühungen, eine funktionierende Kreislaufwirtschaft zu etablieren. Um geschlossene Materialkreisläufe zu ermöglichen, ist es unerlässlich, die Wertstoffmenge in der Restmülltonne drastisch zu reduzieren. Die klassische Abfallwirtschaft stößt mit ihren bisherigen Methoden jedoch an ihre Grenzen – eine rein technische Lösung scheint nicht ausreichend zu sein.
Visionäre Lösungsansätze:
Hier setzt das Green Utopia Projekt 2025 an: Die Vision einer wertstofffreien Restmülltonne soll nicht nur als abstraktes Ziel definiert, sondern mit konkreten Forschungsansätzen und innovativen Lösungen untermauert werden. Dabei sollen insbesondere folgende Fragestellungen berücksichtigt werden:
• Technologische Innovationen: Welche Rolle können KI-gestützte Systeme, digitale Trennhilfen oder smarte Abfallbehälter spielen, um Fehlwürfe zu minimieren?
• Soziale & psychologische Ansätze: Wie kann das Bewusstsein für Abfalltrennung in urbanen Räumen nachhaltig gesteigert werden? Welche Anreizsysteme könnten effektiv wirken?
•Regulatorische & infrastrukturelle Maßnahmen: Welche politischen und städtebaulichen Maßnahmen könnten eine Trendwende ermöglichen?
Das Projekt dient als Plattform, um visionäre Lösungsansätze zu identifizieren und zu diskutieren – von technischen Entwicklungen über verhaltenspsychologische Maßnahmen bis hin zu experimentellen Abfallwirtschaftsstrategien.
Forschung am Standort
- Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft an der Montanuniversität Leoben: https://www.avaw-unileoben.at/de/
- Projekt ReWaste F: https://www.avaw-unileoben.at/de/forschung/projekte/rewaste-f
- „IMAGINE a FUTURE…
with 100% green energy & hydrogen„
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A New H: Trailblazing inventions enable cheaper green hydrogen for heavy industries.
Green Utopist: Michael Richter (TU Graz)
Video-Team Institut für Design & Kommunikation – FH Joanneum: Joschuah Hohenbrink, Dominik Blümel, Karina Rohrwild, Julia Steinle
FREE H – Fully REnewable EcosHystem
Statt einer fossil basierten Energieversorgung mit geopolitisch hohen Abhängigkeiten, steigenden Versorgungsunsicherheiten und für den Menschen zunehmend prekären klimatischen Bedingungen, bietet eine vollumfängliches erneuerbares Wasserstoff-Ökosystem alle Technologielösungen um die erneuerbaren Energiequellen an unterschiedlichen Standorten bestmöglich und nachhaltig nutzbar zu machen.
Riesige photokatalytische Wasserstoffproduktionsanlagen (Photo-Elektrolyse) an den Sonnen-Hotspots der Erde, schwimmende Elektrolyseanlagen gekoppelt an Off-Shore Windkraftanlagen, die Nutzung von natürlich vorkommendem Wasserstoff, standardisierte Baukastensysteme für den Privathaushalt, dezentrale Systeme direkt bei den Abnehmern und allgemein technologisch ausgereifte Produktionsanlagen bieten ein diversifiziertes Angebot um Wasserstoff im großen Maßstab kosteneffizient herzustellen.
Elektrochemische Kompressoren (EHC) sorgen für einen effizienten Betrieb von transkontinentalen Pipeline-Netzwerken zur Distribution von Wasserstoff, prozessbedingt anfallendem CO2 und Mischgasen aus Erdgas, Biomethan und Wasserstoff. Durch die Aufreinigungsmöglichkeit der EHC-Technologie, gelingt es, hochreinen Wasserstoff an den durch die Pipelines versorgten Betankungsanlagen bereitzustellen und eine kostenintensive Versorgung mit Trailerlösungen großteils zu ersetzen.
Im industriellen Sektor werden nicht elektrifizierbare Prozesse mit Wasserstoff oder Biomethan betrieben und der zusätzliche Einsatz des Sauerstoffs aus der Elektrolyse (Oxyfuel) führt zur Effizienzsteigerung von Verbrennungsprozessen, bzw. von Kläranlagen. Ein flächendeckendes Tankstellennetz über Europa ermöglicht öffentlichen Verkehr in topologisch und klimatologisch herausfordernden Umgebungen, Schwerverkehr-Transport und auch Schiff- und Luftfahrt basierend auf Wasserstoff und deren Derivaten, hergestellt mit dem gesammelten CO2.
Durch den schrittweisen Aufbau von regionalen Ökosystemen (Hydrogen Valleys), resilienten Produktions- und Abnahmestrukturen, der Einführung von Standards und die überregionale Verknüpfung zu großflächigen Hydrogen Unions wird der Weg in Richtung FREE H geebnet.
Forschung am Standort
- HyCentA – Hydrogen Technology Research Center: https://www.hycenta.at
Statements der Rektoren und Geschäftsführer zu Green Utopia 2025
„Utopien sind oft der Ausgangspunkt für Forschungsfragen, denn sie entwerfen visionäre Bilder einer nachhaltigen Zukunft und können gezielt Entwicklungen für eine grünere Welt anstoßen. Die TU Graz widmet sich der Erforschung nachhaltiger Systeme als einem zentralen Bestandteil ihres Forschungsprofils. Im Field of Expertise „Sustainable Systems“ arbeiten wir disziplinenübergreifend an Themen wie grüner Mobilität, nachhaltigen Energiesystemen oder innovativen Gebäudetechnologien. Graz und die Steiermark bilden dabei einen echten Innovationshotspot: Hier entwickeln einige der klügsten Köpfe gemeinsam zukunftsweisende Lösungen für die großen Herausforderungen unserer Zeit, inspiriert von mutmachenden grünen Utopien.“
"Die großen gesellschaftlichen Herausforderungen in den Bereichen Ressourcenknappheit, Klimawandel, Energieversorgung und Umweltschutz erfordern innovative Ansätze, die vor allem auf technisch-naturwissenschaftlichen Methoden basieren. Die Montanuniversität Leoben hat es sich zur Aufgabe gemacht, durch exzellente Forschung und eine hochwertige Ausbildung entscheidende Beiträge zur Bewältigung dieser Herausforderungen zu leisten. Ein zentrales Beispiel für diese Bemühungen ist das neue Wasserstoffzentrum, das im Herbst eröffnet wurde. Dieses hochmoderne Zentrum wird sich der Erforschung und Entwicklung von grünem Wasserstoff widmen, einer Schlüsseltechnologie für die Energiewende und eine nachhaltige Zukunft. Die Montanuniversität Leoben zeichnet sich durch ihre starke Vernetzung und interdisziplinären Kooperationen aus. Mit dem Projekt „Green Utopia“ wird der Standort weiter gestärkt, indem Synergien geschaffen und die Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Akteuren gefördert werden. Dieses Projekt bietet nicht nur Raum für visionäre Ideen und mutige Lösungen, sondern unterstützt auch die Entwicklung nachhaltiger Technologien, die einen positiven Beitrag zur Gesellschaft leisten."
Als Zukunftshochschule glauben wir fest daran: Nur wer sich mutig neue Welten vorstellt, kann unser Morgen gestalten. Deshalb ermutigen wir Lehrende, Studierende und Mitarbeitende, Themen wie Digitalisierung, Klimawandel oder Mobilität über den Tellerrand hinaus zu denken – und die Zukunft aktiv zu erforschen. Unsere Institute machen Zukunft greifbar: Ob nachhaltiges Lebensmittelmanagement am Institut Angewandte Produktionswissenschaften, Elektromobilität am Institut Fahrzeugtechnik oder neue Arbeitswelten am Institut Industrial Management: Wir bringen Theorie und Praxis zusammen. Auch unsere Designstudierende gestalten Zukunftsbilder: Mit der visuellen Umsetzung von Green Utopia zeigen sie, wie nachhaltige Visionen Form annehmen können."
Green Utopia ist mehr als nur ein Event im Rahmen des Designmonats. Es ist ein starkes Signal dafür, wie wichtig es ist, nachhaltiges Denken bereits im kreativen Bildungsumfeld und über die Forschungscommunity hinaus zu verankern. Gerade jetzt, wo Klimawandel und die gesellschaftliche Verantwortung dafür etwas von der Agenda rücken, braucht es dringlicher denn je Formate wie dieses, die junge Menschen ermutigen, neue Perspektiven zu entwickeln und aktiv an Lösungen zu arbeiten und dranzubleiben. Wir als Universität Graz unterstützen wir dies und bringen uns proaktiv gerne ein."
Das Finale von Green Utopia made in Green Tech Valley 2025:
Fotocredits: GEOPHO
We dream it, so we can do it!
Green Utopia - made in Green Tech Valley 2024
Wenn Carbon Busters toxische Gase in der Atmosphäre bekämpfen, wenn aus Bäumen direkt geformt Bauteile wachsen oder wenn Bakterien als „Mitarbeiter“ in der Industrie für saubere Produktion sorgen, dann ist das Green Utopia – made in Green Tech Valley 2024. Acht Kurzvideos zeigen wie starke Forschung am Standort eine grüne Zukunft ermöglicht.
Die Videos zu Green Utopia 2024
Junge Designer:innen visualisieren visionäre, grüne Forschung am Standort
Infos & Forschung zu den Utopien 2024:
„IMAGINE: High-tech grows on its own
… Enabled by revolutionary wood tech for cars, batteries & more„Green Utopist: Paul Krassnitzer, Uni Graz
Video-Team Institut für Design & Kommunikation – FH Joanneum: Bernadette Pößnicker, Hannah Milchrahm, Jakob Hirscher & Sarah Anna Molinari
Mehrfach kaskadische Nutzung von Holz
In der Zukunft entfaltet sich eine Welt, in der Holz nicht mehr nur als traditioneller Baustoff oder für Möbelstücke verwendet wird, sondern als Schlüsselkomponente in der Entwicklung von Hochtechnologieprodukten. Diese Utopie basiert auf dem innovativen Konzept der mehrfachen kaskadischen Nutzung von Holz, bei dem dieses natürliche Material in verschiedenen Lebenszyklen und für unterschiedlichste Anwendungen genutzt wird, um die ökologische Nachhaltigkeit zu maximieren und den Kohlenstofffußabdruck zu minimieren.
In dieser Zukunftsvision werden Batteriewannen für Elektrofahrzeuge teilweise aus Holz gefertigt. Diese Holzkomponenten sind nicht nur leicht und strukturstark, sondern auch in der Lage, CO2 zu speichern und bis zu einem gewissen Grad als Senke zu wirken. Forscher:innen haben spezielle Verfahren entwickelt, die Holz mit einem natürlichen Brandschutz versehen sowie wasserabweisend machen und die isolierenden Eigenschaften optimal ausnutzen, wodurch es ideal für den Einsatz in Batteriegehäusen wird. Die Verwendung von Holz in Batteriewannen kann die Produktionskosten reduzieren sowie gleichzeitig die Umweltbelastung minimieren.
Leichtigkeit, Flexibilität & Nachhaltigkeit
Auch im Bereich der Transportmittel erlebt Holz eine Renaissance. Chassis für Schneemobile, die teilweise aus Holz bestehen, bieten eine überraschende Kombination aus Leichtigkeit, Stabilität und Nachhaltigkeit. Durch fortschrittliche Verbundwerkstofftechnologien, bei denen Holzfasern mit anderen Materialien kombiniert werden, entstehen widerstandsfähige und dennoch flexible Rahmenstrukturen, die den extremen Bedingungen im Schneemobilrennsport standhalten.
Ein weiteres bemerkenswertes Beispiel ist der Einsatz von Holz als Seitenaufprallträger in den Türen von Kraftfahrzeugen. Ingenieure und Ingenieurinnen haben Methoden entwickelt, um Holz so zu verstärken, dass es die Sicherheit bei Kollisionen erhöht. Diese Holzkomponenten absorbieren Energie effizient und tragen dazu bei, die Insassen optimal zu schützen. Darüber hinaus führt der Einsatz von Holz auch zu einer Gewichtsreduktion des Seitenaufprallträgers.
Die Idee der mehrfachen kaskadischen Nutzung von Holz transformiert Industrien und schafft eine Zukunft, in der die ökologische Nachhaltigkeit im Mittelpunkt steht. Durch die innovative Verwendung von Holz in Technologieprodukten wird der Verbrauch fossiler Brennstoffe reduziert, die CO2-Bindung maximiert und ein wichtiger Schritt in Richtung einer grüneren und nachhaltigeren Welt gemacht. In dieser Utopie ist Holz nicht mehr nur ein Baumaterial, sondern ein Symbol für den intelligenten Umgang mit Ressourcen und für Innovationen, die unsere Umwelt respektieren und schützen.
Forschung am Standort
· LIGNUM – Institut für Holzbau und Holztechnologie, TU Graz:
https://www.tugraz.at/institute/lignum/forschung/forschungsschwerpunkte
· Center of Sustainable Construction, TU Graz https://www.tugraz.at/forschung/forschen-an-der-tu-graz/research-centers/graz-center-of-sustainable-construction
· CARpenTiER – Modelling, Production and further Processing of Eco-Hybrid Structures and Materials: https://www.carpentier.at/
· Institut für Fahrzeugsicherheit – VSI – TU Graz: FFG_HolzF3 – 3D elements made of woodF3 – solid, mouldable, fire-resistant: https://www.tugraz.at/institute/vsi/forschung/forschungsprojekte/aktuelle-forschungsprojekte
„IMAGINE: Nature as a legal person
… Enabled by research on rights for all for a new life in harmony„Green Utopist: Victoria Yavorskaya, Uni Graz
Video-Team Institut für Design & Kommunikation – FH Joanneum: Alice D’Aiuto, Antonia Sophia Marie Muszi, Hanna Weichsler, Laura Galvanetto & Lisa-Marie König
Natur erhält Persönlichkeitsrechte
In der Zukunft entsteht ein alternatives Wirtschaftsmodell, das auf einem revolutionären Konzept
beruht: der Natur werden rechtliche Persönlichkeitsrechte zugesprochen, die ihr das Recht zu
existieren, zu gedeihen und sich zu regenerieren garantieren. Inspiriert von bereits existierenden
Ansätzen in Lateinamerika, geht dieses Modell weit darüber hinaus und stellt die Beziehung zwischen
Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt auf eine völlig neue Grundlage.
In diesem utopischen Szenario wird die Natur nicht länger als bloße Ressource betrachtet, die es zu
nutzen und auszubeuten gilt, sondern als ein wesentlicher Partner mit eigenen Rechten. Unternehmen
und Privatpersonen haben die rechtliche Verpflichtung, die Auswirkungen ihres Handelns auf die
Umwelt zu berücksichtigen und sicherzustellen, dass ihre Aktivitäten die Rechte der Natur nicht
verletzen. Dies führt zu einem tiefgreifenden Wandel in der Art und Weise, wie wirtschaftliche
Entscheidungen getroffen werden, und zwingt alle Akteure und Akteurinnen, Nachhaltigkeit und
Umweltschutz in den Mittelpunkt ihrer Strategien zu stellen.
Ökologische und soziale Verantwortung
Eines der Kernelemente dieses alternativen Marktwirtschaftsmodells ist die Neugestaltung der
Eigentumsstruktur von Naturressourcen. Anstatt sie als Eigentum zu betrachten, das erworben und
kontrolliert werden kann, werden sie als gemeinschaftliche Güter angesehen, deren Nutzung allen
Mitgliedern der Gesellschaft sowie der Natur selbst zugutekommen muss. Diese Perspektive fördert
eine nachhaltigere Nutzung natürlicher Ressourcen und stellt sicher, dass die Bedürfnisse zukünftiger
Generationen berücksichtigt werden.
Innovative ökonomische Instrumente und Mechanismen werden entwickelt, um die Einhaltung der
Rechte der Natur zu unterstützen und zu fördern. Dazu gehören beispielsweise Umweltsteuern, die für
Aktivitäten erhoben werden, die einen negativen Einfluss auf die Umwelt haben, und Anreizsysteme
für Unternehmen und Individuen, die nachhaltige Praktiken fördern. Zudem werden neue Formen der
Unternehmensführung eingeführt, bei denen ökologische Nachhaltigkeit und soziale Verantwortung
integraler Bestandteil der Geschäftsmodelle sind.
Beteiligung der Zivilgesellschaft
Ein weiteres Schlüsselelement dieses Modells ist die aktive Beteiligung der Zivilgesellschaft und
indigener Gemeinschaften bei Entscheidungen, die die Umwelt betreffen. Durch die Einbindung dieser
Gruppen in den Entscheidungsprozess wird sichergestellt, dass eine Vielzahl von Perspektiven
berücksichtigt und die tiefen Verbindungen zwischen Menschen und ihrer natürlichen Umgebung
anerkannt werden. Dies fördert eine Kultur der Koexistenz und des Respekts für die Natur, die weit
über die Grenzen traditioneller Wirtschaftsmodelle hinausgeht.
In dieser Utopie führt die Anerkennung der Rechte der Natur zu einer Welt, in der wirtschaftlicher
Fortschritt und Umweltschutz Hand in Hand gehen. Unternehmen blühen aufgrund ihrer innovativen
und nachhaltigen Ansätze auf, während gleichzeitig die natürlichen Ökosysteme geschützt und
regeneriert werden.
Die Gesellschaft entwickelt ein neues Bewusstsein für die Bedeutung der Natur,
dass sich in einem respektvollen und verantwortungsvollen Umgang mit der Umwelt widerspiegelt.
Dieses alternative Wirtschaftsmodell zeigt einen Weg auf, wie die Menschheit in Harmonie mit der
Natur leben und eine nachhaltige Zukunft für alle Lebewesen auf unserem Planeten schaffen kann.
Forschung am Standort
· Forschungszentrum für Klimaschutzrecht – ClimLaw: Graz, Uni Graz: https://climlaw.uni-graz.at/de/
· Institut für Umweltsystemwissenschaften, Uni Graz
https://ess.uni-graz.at/de/
IMAGINE: Food without micro-plastic
… Enabled by new compost handling technologies for a healthy life“Green Utopist: Josef Adam, Montanuniversität Leoben
Video-Team Institut für Design & Kommunikation – FH Joanneum: Alvina Vass, Elisa Kroiss, Jan Wohlmuth & Maximilian Kathan
Biogene Abfälle ohne Störstoff Kunststoff
In der Zukunft erleben wir eine Revolution in der Kompostierung – die Ära des „Plastic-Free-Compost“.
Dieses ambitionierte Projekt zielt darauf ab, die Qualität und Quantität des Komposts durch eine
kreislauforientierte Betrachtung der einzelnen Prozesse – von der Sammlung über die Voraufbereitung
bis hin zur Nachaufbereitung – signifikant zu verbessern. Die zentrale Herausforderung besteht darin,
die Ausschleusung des Störstoffes Kunststoff effizienter zu gestalten, um die Umweltbelastung zu
minimieren und die Qualität des Komposts zu steigern.
Biogene Abfälle, die Grundlage für hochwertigen Kompost, sind eine essentielle Komponente einer
funktionierenden Kreislaufwirtschaft. Die zunehmende Problematik von Kunststoffen, insbesondere
Mikroplastik, stellt jedoch eine wachsende Herausforderung für den organischen Kreislauf dar.
Kunststoffe in Kompost gefährden nicht nur die Bodenqualität, sondern gelangen auch in unsere
Nahrungskette.
Innovative kreislauforientierte Verfahren
In dieser Utopie wird der Kunststoffanfall in biogenen Abfällen durch innovative, kreislauforientierte
Verfahren reduziert. Dies umfasst eine bessere Vorbehandlung zur effektiveren Trennung von
Kunststoffen sowie verbesserte Nachbehandlungsmethoden, um die Kunststoffabscheidung weiter zu
optimieren. Traditionelle Zerkleinerer und Siebe in der Vorbehandlung werden durch fortschrittliche
Technologien ergänzt, und bei der Nachbehandlung kommen erweiterte Sieb- und
Windsichtungsmethoden zum Einsatz. Ein besonderer Fokus liegt auf der Erforschung und Entwicklung von sensorgestützten Sortiertechniken, die eine präzisere Trennung von Kunststoffen ermöglichen. Dieses Projekt geht über
die traditionelle Kompostierung hinaus und integriert wissenschaftliche Erkenntnisse, um die
Transformation von Kunststoffen während der Kompostierung zu verstehen und zu verbessern.
Kostensenkung & Erfüllung der EU-weiten Recyclingquoten
Die Zukunftsvision von „Plastic-Free-Compost“ strebt danach, die Kommunen stärker in den Prozess
einzubinden, um die EU-weiten Recyclingquoten zu erfüllen und die Verwertung biogener Abfälle zu
maximieren. Die Reduzierung von Kunststoffen im Kompost trägt nicht nur zur Erhöhung der
Vermarktungserlöse und Senkung der Übergabekosten bei, sondern stellt auch eine wesentliche Säule
für eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft dar.
In dieser Utopie wird Kompost nicht nur als Dünger und Bodenverbesserer genutzt, sondern
symbolisiert auch einen verantwortungsvollen Umgang mit unseren natürlichen Ressourcen. „PlasticFree-Compost“ steht für eine Zukunft, in der nachhaltige Entwicklung, ökologische Verantwortung und
wirtschaftlicher Fortschritt Hand in Hand gehen, und zeigt einen neuen Weg auf, wie wir in Harmonie
mit unserer Umwelt leben können.
Forschung am Standort / im Green Tech Valley
· Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft, Montanuniversität Leoben
https://pure.unileoben.ac.at/de/organisations/chair-of-waste-processing-technology-and-waste-management-515
· Institut für Energie- und Umweltmanagement, FH Burgenland https://www.fh-burgenland.at/master-energie-und-umweltmanagement/ bzw. https://www.udb.at/services/aktuelles/detail/forschungsprojekt-verbesserung-der-kompostqualitaet/
„IMAGINE: Peri-urban areas as sponge
… Enabled by research to deal with extreme weather in a PERI-fect future „Green Utopist: Mario Stefan, TU Graz
Video-Team Institut für Design & Kommunikation – FH Joanneum: Helene Gödl, Katharina Mundigler, Maike Klemm & Tina Zopf
Die Neuerfindung peri-urbaner Räume als Schwammgebiete
Das Jahr 2050 markiert eine Ära, in der Städte und Siedlungsgebiete sich zu widerstandsfähigen Oasen
im Angesicht des Klimawandels gewandelt haben. Dank des wegweisenden Forschungsprojekts
PeriSponge wurden peri-urbane Mobilitätsräume in lebensspendende Schwammgebiete
transformiert. Früher von Überschwemmungen, Dürren und Biodiversitätsverlust bedroht, sind diese
Gebiete nun durch eine blau-grüne Transformation revitalisiert. Die einst klaren Grenzen zwischen
Stadt und Natur verschwimmen in einem harmonischen Zusammenspiel von Resilienz und
Regeneration.
In dieser neuen Welt sind öffentliche Räume, gestaltet nach dem Prinzip der blau-grünen
Transformation, zu vitalen Bestandteilen urbaner Landschaften geworden. Sie bieten nicht nur Schutz
vor extremen Wetterereignissen, sondern fördern auch die städtische Biodiversität und schaffen
kühle, schattige Zufluchtsorte inmitten urbaner Hitzeinseln. Straßen und Plätze, einst grau und
versiegelt, sind nun lebendige, grüne Arterien, die Regenwasser absorbieren, Lebensräume bieten und
das Mikroklima verbessern.
Effizienz und Lebensqualität in Schwammstädten
Fortschrittliche Technologien und nachhaltiges Design sind in dieser Zukunft nahtlos miteinander
verflochten, um die Effizienz und Lebensqualität in diesen Schwammstädten zu maximieren. Smarte
Wassermanagementsysteme, gesteuert durch künstliche Intelligenz, regulieren den Wasserfluss und
die Speicherung, um Überschwemmungen zu verhindern und Trockenperioden zu überstehen.
Photokatalytische Oberflächen und integrierte Solartechnik tragen dazu bei, Wasser und Luft zu
reinigen und gleichzeitig Energie für öffentliche Einrichtungen zu erzeugen.
Die Vision von 2050 zeigt peri-urbane Gebiete als pulsierende, grüne Netzwerke, die Städte und
Landschaften miteinander verweben. Schwammgebiete, die Regenwasser speichern und
Überschwemmungen vorbeugen, sind zur Norm geworden. Diese grünen Korridore dienen nicht nur
dem ökologischen Ausgleich, sondern auch als belebende, gemeinschaftliche Räume, die zum
Verweilen einladen und das Wohlbefinden der Stadtbewohner steigern.
Mensch und Natur in Harmonie
In dieser utopischen Zukunft ist jede Initiative, jedes Projekt ein Schritt hin zu einer Welt, in der
nachhaltige Koexistenz Realität ist. PeriSponge steht beispielhaft für diese Transformation, ein Symbol
für das Streben nach einer Zukunft, in der Mensch und Natur in perfekter Harmonie zusammenleben.
Technologisch angereicherte grüne Infrastrukturen bilden das Rückgrat dieser neuen urbanen
Landschaften, die aktiv zur Milderung des Klimawandels beitragen, die lokale Flora und Fauna
unterstützen und den Menschen natürliche, erfrischende Umgebungen bieten.
Forschung am Standort
- Potenziale peri-urbaner Mobilitätsräume als Schwamm-Territorien für Klimawandeladaption und -mitigation,
Fakultät für Achitektur, TU Graz
https://www.tugraz.at/fakultaeten/architektur/forschung/forschungsprojekte/perisponge
„IMAGINE: Cyanobacteria work for industry
… Enabled by replacing chemicals with organic processes for a greener planet“Green Utopist: Peter Erlsbacher, TU Graz
Video-Team Institut für Design & Kommunikation – FH Joanneum: Anna-Katharina Hammerer, Sofia Neudecker & Tea Mauko
Cyanobakterien als grüne Katalysatoren
In der Zukunft haben wird eine bahnbrechende Wende in der chemischen Industrie erreicht. Das
Herzstück dieser Revolution sind Cyanobakterien, die als grüne Katalysatoren agieren und eine
umweltfreundliche Alternative zu traditionellen chemischen Prozessen bieten.
Cyanobakterien sind in der Lage, Enzyme zu produzieren, die für die Durchführung von
Elektronenübertragungen (Redoxreaktionen) notwendig sind. Dies ermöglicht es, komplexe
Redoxprozesse effizient und umweltfreundlich voranzutreiben, ohne die Notwendigkeit für teure und
umweltschädliche Katalysatoren oder energieintensive Bedingungen.
Besonders hervorzuheben ist die Produktion von NADPH, einem Molekül, das in der Natur weitverbreitet ist und viele unterschiedliche Redox-Reaktionen mit Energie versorgen kann. Die Forschung hat einen Weg gefunden, dieses teure Molekül effektiv zu recyceln, indem Cyanobakterien verwendet werden, die in der Lage sind, NADPH mithilfe von Lichtenergie direkt aus Wasser aufzubereiten, wodurch Sauerstoff als einziges Abfallprodukt entsteht.
Integration in industrielle Prozesse
In unserer Utopie sind diese genetisch optimierten Cyanobakterien in großem Maßstab im Einsatz, um
eine Vielzahl von chemischen Reaktionen in einer Weise zu katalysieren, die sowohl wirtschaftlich als
auch ökologisch nachhaltig ist. Sie ermöglichen die Herstellung von Pharmazeutika, Kunststoffen und
vielen anderen wichtigen Chemikalien ohne die umweltschädlichen Nebeneffekte, die mit
traditionellen Methoden verbunden sind.
Ein weiterer entscheidender Vorteil dieser Technologie ist ihre Fähigkeit zur Stereoselektivität, was
bedeutet, dass sie gezielt eines der zwei Spiegelbilder eines Moleküls herstellen können. Diese
Präzision ist besonders in der Pharmaindustrie von unschätzbarem Wert, wo das falsche Isomer eines
Medikaments schädliche Wirkungen haben kann. Die Fähigkeit, gezielt die gewünschte Form eines
Moleküls zu produzieren, revolutioniert die Medikamentenherstellung und erleichtert so die sichere
und wirksame Herstellung neuer Therapien. Die Integration von Cyanobakterien in industrielle Prozesse hat nicht nur die chemische Produktion transformiert, sondern auch einen neuen Sektor grüner Technologien begründet, der auf der Koexistenz von industrieller Entwicklung und Umweltschutz basiert. Industrieanlagen, die einst zu den größten Umweltverschmutzern zählten, sind nun Vorreiter in der Nutzung von erneuerbaren Energien und der Minimierung von Treibhausgasemissionen.
Dies ist ein leuchtendes Beispiel dafür, wie innovative Forschung und respektvoller Umgang mit der Natur den Weg zu einer lebenswerten Zukunft für alle Lebewesen auf unserem Planeten ebnen können.
Forschung am Standort
- Field of Expertise Human & Biotechnology der TU Graz
https://www.tugraz.at/forschung/forschungsschwerpunkte-5-fields-of-expertise/human-biotechnology/ueberblick-human-biotechnology/ bzw. News-Artikel zum Thema - ACIB – Austrian Centre of Industrial Biotechnology
https://acib.at/ - Funktionelle Diversität & Ökologie, „Climate Change“, Universität Graz
https://climate-change.uni-graz.at/de/forschungsfelder/funktionelle-diversitaet-oekologie/
„IMAGINE: Plants as blood vessels
… Enabled by revolutionary & patient-specific 3D-prints from organic materials for more health„
Green Utopist: Florian Lackner, TU Graz
Video-Team Institut für Design & Kommunikation – FH Joanneum: Larissa Holweg, Lea Haas, Ramona Groß, Sophie Lautischer & Stefanie Weber
Erschaffung pflanzlicher Blutgefäße im Labor
Inspiriert von der grundlegenden Erkenntnis, dass die Natur ein unersetzlicher Partner in der
Entwicklung nachhaltiger Technologien ist, haben Forscher und Forscherinnen in dieser Utopie eine
bahnbrechende Methode zur Revolutionierung des Gesundheitswesens entwickelt: die Erschaffung
pflanzlicher Blutgefäße im Labor.
Unsere Gesellschaft, die zunehmend von demografischem Wandel geprägt ist, sieht sich einem
wachsenden Bedarf an Implantaten und Organen gegenüber, der mit den herkömmlichen Methoden
– unter Verwendung von fossilen, nicht nachhaltigen Materialien oder durch ethisch bedenkliche
Allo- und Xenotransplantationen – nur unzureichend gedeckt werden kann.
3D-Druck von pflanzenbasierten Biopolymeren
Inspiriert von dieser dringenden Notwendigkeit, haben Forscher und Forscherinnen eine
zukunftsweisende Lösung entwickelt: die Erzeugung exakter, personalisierter Replikate von
Blutgefäßen durch den 3D-Druck von pflanzenbasierten Biopolymeren. Diese Biopolymere,
gewonnen aus einer innovativen Mischung von Alginat aus Braunalgen und nanofibrillierter Cellulose
aus Holzfasern, bieten durch ihren natürlichen Ursprung eine höhere Biokompatibilität, ermöglichen
eine individuelle Anpassung an den Patienten und Patientinnen und fördern die Nachhaltigkeit,
während gleichzeitig die Abhängigkeit von Tierversuchen und Xenotransplantationen reduziert wird.
Die Herstellung dieser künstlichen Blutgefäße erfolgt in speziell entwickelten 3D-Druckern, die mit
einer rotierenden vierten Achse ausgestattet sind. Diese Innovation erlaubt es, tubuläre Strukturen
zu schaffen, deren Zellulosefasern so ausgerichtet werden können, dass sie die komplexe
Faserstruktur und die anisotropen mechanischen Eigenschaften natürlicher Gewebe – wie zum
Beispiel die einer menschlichen Aorta – nachahmen.
Dieser Prozess ist nicht nur eine Demonstration technischer Finesse, sondern auch ein Zeugnis für die Möglichkeit, die Natur zu imitieren und zu ergänzen. In dieser visionären Zukunft werden 3D-gedruckte, patientenspezifische Blutgefäße, die im Labor gezüchtet werden, eine sichere und nachhaltige Alternative zu herkömmlichen Transplantaten bieten. Sie eliminieren die Notwendigkeit für Spenderorgane und die ethischen Dilemmata, die mit Tierversuchen verbunden sind, und öffnen die Tür zu einer neuen Ära der Medizin. Eine Ära, in der technologischer Fortschritt und ökologische Verantwortung Hand in Hand gehen.
Forschung am Standort
· Institut für Chemie und Technologie biobasierter Systeme, TU Graz https://www.tugraz.at/institute/ibiosys/home
„IMAGINE: CarbonBusters turn toxic into good
… Enabled by depolarized electrolysis – from flue gas to products & green hydrogen„
Green Utopist: Lukas Rössler, TU Graz
Video-Team Institut für Design & Kommunikation – FH Joanneum: Alexandra Suváková & Mariam Gvivradze
Depolarisierten Elektrolyseure
In dieser Vision stellt man sich die Frage warum kohlenstoffneutral sein, wenn man durch grünen Wasserstoff auch kohlenstoffnegativ sein kann. Die gängigste Methode zur Gewinnung von grünem Wasserstoff ist die bereits weithin bekannte, aber energieintensive Wasserelektrolyse.
Im SHyRE-Projekt arbeiten Forschende der TU Graz an neuartigen, depolarisierten Elektrolyseuren. Für ihre Funktionsweise wird ein giftiges Gas aus der Atmosphäre oder aus einem industriellen Gasabfall verwendet, um die Elektrolysezelle zu depolarisieren. Auf diese Weise wird die gleiche Reinheit des Wasserstoffs bei geringerem Energieverbrauch hergestellt. Als höchst wertvolles Nebenprodukt wird (anstelle von O2 bei der herkömmlichen Elektrolyse) in großen Mengen verwendete Chemikalie erzeugt. Durch die Entnahme von Verunreinigungen aus der Atmosphäre oder aus Prozessströmen reduziert die depolarisierte Elektrolyse aktiv die Menge der emittierten Treibhausgase und wandelt sie in eine wertvolle Verbindung um. Und das alles bei gleichzeitiger Produktion von hochreinem H2.
Diese Technologie wirkt wie eine Konkurrenz für den traditionellen Wasserelektrolyseur, dürfte in Wirklichkeit aber eine koexistierende Alternative für eine Vielzahl an Industrien sein, die eine Reinigung ihrer Emissionen benötigen: Bergbauanlagen, Bioraffinerien, pharmazeutische und Kunststoffindustrie.
Forschung am Standort
- SHyRE – Schwefelsäure- und Wasserstoffproduktion für die Elektronikindustrie durch innovatives Recycling (TU Graz)
https://fti-ressourcenwende.at/de/projekte/kreislaufwirtschaft/shyre.php - Institut für Chemische Verfahrenstechnik und Umwelttechnik, TU Graz
https://www.tugraz.at/institute/ceet/home
„IMAGINE: Bye highway. Hello e-railway!
… Enabled by fast pickup & charging tech taking e-cars on trains for relaxed mobility
Green Utopist: Armin Buchroither, TU Graz
Video-Team Institut für Design & Kommunikation – FH Joanneum: Anja Trummer, Max Frühwirt & Selma Kury
RailCharge: E-Autos werden auf Züge verLADEN
In einer Welt, in der die Herausforderungen der Elektromobilität drängend werden, stellt die RailCharge-Utopie eine visionäre Lösung dar. Elektrofahrzeuge stehen vor dem Problem begrenzter Reichweiten und langer Ladezeiten, was zusammen mit der zunehmenden Verkehrsbelastung und dem Bedarf an nachhaltigen Ressourcen für Batterien ein dringendes Problem darstellt. Auch die Strom-Netzer kommen mit dem Schnelladen zu Stoßzeiten an ihre Grenzen. RailCharge adressiert diese Problematik durch eine folgende Idee: Anstatt E-Autos mit immer größeren Batterien auszustatten und den Einzelverkehr zu fördern, werden Elektroautos mit neuartigen, effizienten Verladesystemen auf Zügen verladen und während der Fahrt mittels Matrix Charging® automatisch geladen. Dieses Konzept stellt nicht nur eine Lösung für die bestehenden Limitationen von Elektrofahrzeugen dar, sondern fördert auch eine emissionsfreie Mobilität und verringert die Verkehrsbelastung. Elektrofahrzeuge werden dafür an Bahnhöfen auf Zugwaggons abgestellt, wobei ein innovatives Umschlagsystem die Warte- und Beladezeit für Passagiere erheblich minimiert.
Matrix Charging® als Schlüssel
Wichtig für den Erfolg und den Comfort ist auch eine flexible Be- und Entladung bei Zwischenstationen. Das kann durch die Adaption bestehender Waggonsysteme erzielt werden oder durch Entwicklung neuer Waggondesigns. An jedem Autostellplatz des Zugwaggons kommt die Technologie Matrix Charging® zur Anwendung. Diese automatisierten Verbindungstechnologie mit dem Lade-Pad am Boden jedes Autostellplatzes wird eine effiziente und flexible Ladeinfrastruktur ermöglicht. Eine Schnittstelle zum Energiemanagement des Zuges stellt eine effiziente Energieverteilung und auch ein netzschonendes Laden sicher. Am Zielbahnhof wird das Fahrzeug voll beladen und bereit zur Weiterreise wieder von den Passagieren übernommen. Diese Verbringen in der Zwischenzeit einen angenehmen Aufenthalt in Zugabteilen.
Autos und Ladeprozess auf Schiene
Eine Bewertung der Kundenakzeptanz und Umweltwirkung wurde im Projekt bereits durchgeführt und hat hohes Realisierungspotential dieser Utopie aufgezeigt. RailCharge bietet eine neue Perspektive auf Langstreckenverkehr mit Elektrofahrzeugen, indem es eine nahtlose Integration von Straßen- und Schienenverkehr ermöglicht. RailCharge eröffnet ein neues Kapitel in der Geschichte der Mobilität – ein Schritt hin zu einer effizienteren, nachhaltigeren und vernetzteren Zukunft: Der Autobahn auf der Schiene.
Forschung am Standort
· Field of Expertise: Mobility & Production, TU Graz
https://www.tugraz.at/tu-graz/services/news-stories/planet-research/foe-mobility-production
bzw. Artikel: RailCharge nutzt die Bahn als Autoladestation
Das Finale: "Green Utopia" 2024 am Hornig-Areal am 23. Mai
Green Utopia - made in Green Tech Valley 2023
Die Bandbreite der Videos aus dem Jahr 2023 reichte von neuen Lebensstilen nach der Konsumgesellschaft, klimapositivem Bauen bis hin zu Bäumen als Stromspeicher für stabile Netze. Utopisch? Aus heutiger Sicht in einigen Bereichen durchaus. „Gerade das ist Ansporn für die Forschung und für die Unternehmen im Green Tech Valley“, so Puttinger.
Das unterstreicht auch Stefan Spirk (TU Graz): „Es ist von immanenter Bedeutung, sich das Undenkbare vorzustellen, um revolutionäre Technologien realisieren zu können.“
Vom Mut, neue, radikale Wege zu gehen, etwa „bei der Produktion von Wasserstoff aus Abwasser und Sonnenlicht in Sonnenreaktoren“, spricht auch Sarah Meitz von der AAE INTEC: „Grüne Utopien werden gebraucht, um klimafreundliche und kosteneffiziente Energieversorgung sicherzustellen.
Projektpräsentation "Green Utopia" 2023 im Joanneumsviertel
Green Utopia 2023 - Forschung für die grüne Zukunft aus Sicht der jungen Designer:innen
Was ist Vision, was Realität?
Die Forschung aus dem Valley hinter den Videos
„Imagine a future, where we store green power in trees … with the newly invented ORGANIC BATTERIES for stable power grids“
Statement der Studierenden: „This video depicts how energy could be saved in tress and provide every home with it.“
Digitaler Zwilling macht Netze zu Erneuerbaren Energiespeichern
Die Transformation des Energiesystems erfordert einen gigantischen Ausbau der Produktionskapazitäten von erneuerbaren Energieerzeugungsanlagen. Stichworte sind hierbei die Elektrifizierung, der Wärmebedarf aber auch Wasserstoff bzw. synthetische Energieträger.
Den Strom-, Wärme- und Gasnetzen kommt dabei eine Schlüsselrolle zu. Diese glätten die Schwankungen von Verbrauch und Erzeugung über den Tag und das Jahr. Dabei helfen flexibel schaltbare Prosumer (Verbraucher & Erzeuger) wie stehende E-Autos, Geräte oder Industriebetriebe.
Alle Prosumer wie private Haushalte mit PV-Anlage oder größere Energiegemeinschaften werden aktiv mit eingebunden.
Ergänzt werden diese durch punktuelle Großspeicher. Große Warmwasserspeicher bringen die Sommerhitze in die winterliche Fernwärme. Redox-Flow-Batterien (mit neuartigen Elektrolyten aus Abfällen der Papiererzeugung) stützen die Netze im Stunden- und Tagesbereich.
Die Netze interagieren miteinander, so dass Wärme, Strom und Gas einander aushelfen. Zur Netz-Stützung werden auch künftig Spitzenlastkraftwerke, sogenannte „Peaker“, benötigt. Mithilfe von Wasserstoff als Zwischenspeicher werden diese klimaneutral.
Ermöglicht wird das „Netze als flexibler Energieschwamm“ durch den ersten digitalen Zwilling des europäischen Strom und Gasnetzes samt Wärmenetzen. Dieser verhindert Blackouts durch Simulationen frühzeitig und trägt zur vollständigen Nutzung der Erzeugung aus Erneuerbaren Energien bei.
Highlight aus dem Green Tech Valley:
Biobasierte Redox-Flo-Batterie https://www.ecolyte.at
Forschung am Standort:
„Imagine a FUTURE where SUN fuels life … directly with the new PHOTOCATALYTIC COLLECTOR“
Statement der Studierenden: „Dieses Video zeigt eine neue Technologie, mit der durch Sonnenlicht auf direktem Weg Wasserstoff gewonnen werden kann und für welche Bereiche dies nützlich sein könnte.“
Wasserstoff direkt aus Sonne bewegt u.a. Schiffe klimaneutral
Der Einsatz von grünem Wasserstoff ist ein Schüsselbaustein im künftigen Energiesystem als Energiespeicher sowie als Energievektor auch für künftige Schiff- und Luftfahrt.
Bisher wird daran gearbeitet, in sonnen- und windreichen Weltgegenden mittels PV- und Windstrom über Elektrolyse Wasserstoff herzustellen und dann umzuformen, z.B. als synthetische Treibstoffe. Das ist aufwändig und ineffizient.
In Zukunft soll die direkte photokatalytische Erzeugung von Wasserstoff ohne Elektrolyse zum Einsatz kommen, ein Game Changer für den wichtigen Baustein des Energiesystems der Zukunft.
Dazu laufen Versuche bei de AEE Intec. Damit werden neben Solarkollektoren (Wärme), PV-Anlagen (Strom) nun Solar-Reaktoren (Wasserstoff) in Zukunft möglich. Die Gesamteffizienz steigt massiv bei sinkenden Kosten.
Die Schifffahrt ist im globalen Wirtschafts- und Transportsystem unverzichtbar, ist aber einer der global größten CO2 -Emittenten. 90 Prozent der großen Schiffe fahren noch mit Schweröl als Treibstoff.
Das Binnenland Österreich hat dabei das Potential die globale Schifffahrt auf einen neuen grünen Pfad zu bringen und die Emissionen um 97 Prozent zu senken: Grüner Wasserstoff wird als flüssiges Methanol am Schiff genutzt, das anfallende CO2 abgeschieden, am Schiff gespeichert und an Land wieder für die Mehtanol-Erzeugung genutzt (also im Kreislauf genutzt).
Forschung im Green Tech Valley:
- Wasserstoff-COMET-Zentrum HyCentA
- Large Engines Cometence Center LEC
- Photokatalytische Wasserstofferzeugung AAE INTEC
- Dekarbonisierung der Schifffahrt LEC
„Imagine a FUTURE with a FAIRYTALE life … using social TIPPING POINTS for faster climate action“
Statement der Studierenden: „Dieses Video zeigt ein Aufwachen der Gesellschaft, welches einen fundamentalen Umschwung mit sich zieht. Unsere Werte und Normen sind seither stark mit der Natur im Einklang.“
Schneller als der Klimawandel
Bei allem Glauben an den technologischen Fortschritt und der Problemlösefähigkeiten des Homo Sapiens drängen die Nachrichten über Naturkatastrophen, Wetterextreme, die evidenten Auswirkungen der schon zu messenden Klimaveränderungen und die Warnungen der Wissenschaft die zentrale Frage auf: Können wir das Ruder schnell und wirksam genug noch herumreißen?
Welches Zukunftsbild zeigt uns, dass wir schneller waren als der Klimawandel? Das wir die Situation in den Griff bekommen haben und das Klima wieder in Richtung stabiler und lebensverträglichen Bahnen lenken konnten?
Zum einen wird es dabei darum gehen die Menschen für die Sache gewonnen zu haben. Sogenannte soziale Kippelemente, an denen v.a. das Wegener Center an der KFU forscht, werden Menschen erfasst und im positiven Sinn ins Tun gebracht haben. Die Psychologie und Soziologie als Wissenschaften können dabei ein wichtiger Schlüssel sein, wobei auch der Einsatz von neuen Technologien wie Artificial Intelligence eine Möglichkeit sein könnte hier in der Bewegung bzw. Aktivierung von Menschen zu wirken. Alle ziehen also an einem Strang.
Technisch geht es aber auch um die Skalierung von Klimaschutz und Kreislaufwirtschaftslösungen. Die enormen Mengen an Energie müssen, auch bei zunehmender Energie- und Ressourceneffizienz, zu 100% erneuerbar hergestellt werden. Dazu werden Technologien radikal einfacher und schneller in der Anwendung werden. Neue Geschäftsmodelle und eine neue Art der Wirtschaft haben die Welt revolutioniert. Eine Chance für die Welt, Europa, Österreich, und v.a. das Green Tech Valley.
Die Steiermark & Kärnten waren bereits frühe Vorreiter in diesem Bereich. Vor über 100 Jahren hat Viktor Kaplan an der TU Graz die Kaplan Turbine erfunden, Herzstück der größten Wasserkraftwerke weltweit. Und im Bereich Solarthermie hat die AEE mit den Selbstbaugruppen pionierhaft eine erste Welle für Erneuerbare gestartet – die Nachbarschaft machte ja auch mit. Mit der ersten getrennten Sammlung in Mureck, wurde v.a. über Schulen Mülltrennung und damit Recycling breit gestartet.
Forschung am Standort
- Soziale Kippelemente – Wegnener Center für Klima und Globalen Wandel an der Uni Graz ( Ilona Otto),
- Schneller produzieren (Smart Factory an TU Graz)
- Vorgefertigte Fassadenmodule für rasante Gebäudesanierung (Institut für Nachhaltige Technologien: AEE INTEC)
„Imagine a future society with zero waste … powered by 100% recycled batteries, organics & textiles“
Statement der Studierenden: „Dieses Video zeigt, wie wir durch eine 100% zirkuläre Gesellschaft eine abfallfreie Zukunftsutopie erreichen werden. Durch innovative Technologien wie selbsheilende Substanzen und moderne Recyclinganlagen werden Materialien so lange wie möglich im Kreislauf gehalten.“
100% zirkuläre Gesellschaft – Eine abfallfreie Welt durch revolutionäre Ansätze
Zirkuläre Innovation sind für eine nachhaltige Zukunft essentiell. Der Konsum und das moderne Leben sind heute untrennbar mit Abfall verbunden. Verpackungen, überschüssige Produkte, defekte Waren, Lebensmittelreste und Altprodukte tragen alle zum Abfallproblem bei. Abfall ist jedoch nur ein Wertstoff am falschen Ort. Um eine nachhaltige Zukunft zu ermöglichen, müssen Rohstoffe aus der Abfalltonne wieder in der Materialkreislauf zurückgeführt werden, um eine abfallfreie Gesellschaft zu ermöglichen.
Keine Materialien werden nach nur kurzer Nutzungsdauert entsorgt, sondern durch Reuse, Rethink, Repair, Remanufacture und auch Recycling-Verfahren so lange wie möglich im Kreislauf geführt.
Neben der zentralen, sozialen Dimension einer zirkulären Gesellschaft sind auch innovative Technologien ein Baustein: moderne Sortieranlagen, welche eine effiziente Trennung der verschiedenen Fraktionen sicherstellen können, noch wiederverwendbare Materialien herausfiltern und die restlichen Substanzen durch ein effizientes chemisches Recycling wieder neue Einsatzmöglichkeiten ermöglichen.
Auch die Entwicklung von selbstheilenden Materialien, die sich selbst reparieren können, wenn sie beschädigt werden, können die primäre Lebensdauer des Produktes verlängern und so für eine zirkuläre Gesellschaft beitragen. Eine Erweiterung der Nachverfolgung einzelner Materialien bieten digitale Produktpässe. Diese fassen sämtliche Informationen über ein Produkt von Komponenten und Materialien bis hin zu Informationen über die Reparierbarkeit & Wiederverwenden zusammen.
Neue Geschäftsmodelle und Vertriebszugänge wie Leasing- und Sharing-Geschäftsmodelle, Product-as-a-service-Systeme oder leistungsabhängiges Contracting, können bessere Wartung und höhere Effizienz der Nutzung ermöglichen.
Die Renovierung von Gebäuden und das effiziente Recycling von Baurestmassen tragen einen großen Teil der zirkulären Gesellschaft bei. Mit der Digitalisierung als wichtiger Treiber z.B. durch digitalen Zwilling, welcher über den gesamten Lebenszyklus aktualisiert wird und so eine Grundlage für spätere Umbau- und Rückbaumaßnahmen ermöglicht.
Forschung aus dem Valley:
„Imagine a future, where CO2 is on the plate, not in the atmosphere … powered by new bioreactors using recycled CO2 for sustainable food„
Statement der Studierenden: „The video showcases the dual potential of CO2: accelerating plant growth and transforming into protein powder for food production.“
CO2 aus verschiedenen Quellen abscheiden, speichern & nutzen
Der Klimawandel erfordert rasches und umfassendes Absenken der CO2-Emissionen. Um das Ziel „Netto-Null-Emissionen“ zu erzielen braucht es unbedingt auch das Binden von CO2-Emissionen, um verbleibende Emissionen bilanziell aufzuheben.
Schon beim Absenken der Emissionen helfen CO2-Abscheidungen, v.a. aus Abgasströmen von Industrie oder Kraftwerken. Eine Pilotanlage für CO2-Abscheidung skaliert Andritz aktuell bei Zementwerken. Wird anstatt von Kohle Biomasse verbrannt, entsteht bilanziell eine CO2-Senke.
Mit der Forschung an der TU Graz und dem COMET-Zentrum BEST werden Verfahren zur zusätzlichen Gewinnung von grünem Wasserstoff aus diesem Prozess erforscht (Bio-Looping). Dabei werden auch Reststoffe wie Klärschlamm verwendet.
Wird das CO2 dann noch stofflich genutzt, werden nochmals Emissionen der substituierten Produkte vermieden. So arbeiten das acib und mehrere Startups an der Gewinnung von Proteinen aus CO2, welche klimaintensiveres Tierfutter ersetzen. Auch die Methanisierung von CO2 über Synthesen oder Hydrierungsverfahren ermöglicht einen nachhaltigen Energieträger.
Aber auch die Landwirte verändern sich wieder einmal. Mit Biogas- & großen PV-Anlagen wurden sie zu „Energiewirten“, in Zukunft werden Sie wohl CO2-Senker werden: mit dem aktiven Aufbau der Humusschicht als Kohlenstoffspeicher im Boden (v.a. durch Vermeidung des Pflügens, Pilotregion Kaindorf), mit der Einbringung von Biokohle, also verkohlter Biomasse in die Erde (Forschung von BEST) sowie der nachhaltig optimierten Forstwirtschaft (spezielle CO2-Speicher-Pflanzen?).
Die geologische Speicherung (vgl. aktuelle Prototypen in Dänemark) wird ebenfalls ein Baustein sein, an dem in Österreich wenig geforscht wird und der hier derzeit auch nicht erlaubt ist.
Highlights aus dem Valley:
Econutri – Proteine aus CO2 gewinnen: https://econutri.com/
Andritz AG: Umweltlösungen
Forschung am Standort
· BioLooping https://www.tugraz.at/institute/ceet/research/hacker-group/projekt-uebersicht/bio-loop/
· Gülle zu Wasserstoff https://www.tugraz.at/tu-graz/services/news-stories/tu-graz-news/einzelansicht/article/von-guelle-zu-hochreinem-wasserstoff/
· Proteinforschung für industrielle Anwendungen https://acib.at/de/home/
„Imagine a FUTURE of climate-active BUILDINGS … that STORE CO2 in new materials and timber constructions“
Statement der Studierenden: „Dieses Video zeigt, wie das Bauen mit natürlichen Materialien und modularen Holzstrukturen Bauabfälle reduzieren und CO2 sammeln könnte, um es in die Atmosphäre abzugeben.“
Gebäude als CO2-Speicher
Gebäude werden aktuell eher als Teil des Problems, denn als Teil der Lösung hin zu einer klimaneutralen Zukunft gesehen. In vielen Baustoffen wie Beton, Ziegel, etc. steckt eine Menge grauer Energie und damit auch CO2 Emissionen. Über 10 Prozent der klimarelevanten Emissionen in Österreich können dem Gebäudesektor zugeordnet werden.
Das Zukunftsbild „Gebäude als CO2 Speicher“ zeigt das Gebäude als CO2 Senke statt CO2 Emittent. Dabei wird in Gebäuden mehr CO2 gespeichert als in der Produktion der Baumaterialien bzw. dem gesamten Bauprozess emittiert werden. Das Gebäude wird klimapositiv.
Wälder und Bäume speichern Kohlenstoff in der Biomasse, also beispielsweise im Holz. Wenn Holz im Gebäude verbaut wird, bleibt dieser Kohlenstoff auch weiterhin gespeichert, vorausgesetzt die gesamte Holzwirtschaft wird auch nachhaltig, im Kreislauf, geführt. Holzbau ist also ein schon existierender Hebel. Über Gebäude kann der Rohstoff Holz über hunderte Jahre im Kreislauf gehalten werden.
Ein großer Hebel steckt noch in der CO2-freien Herstellung von Beton und Ziegeln. Mit Energieeffizienz und dem Einsatz erneuerbarer Energien in der Produktion gelingt der erste Schritt, der Einsatz von in der Industrie abgeschiedenem CO2 und der Einspeicherung in diese Baumaterialien selbst schafft die eigentliche Schwammfunktion.
Die Gebäudeoberflächen (Fassaden & Dach) selbst sind aktiv, entweder grün oder Strom- & Wärme-erzeugend.
Highlights aus dem Valley:
- CO2 Abscheidung bei Zementwerk: https://www.greentech.at/erstes-deutsches-zementwerk-mit-valley-CO2-abscheider/
Forschung am Standort:
- Abscheidung von CO2: https://www.vtiu-unileoben.at/de/aktuelles
- Humusaufbau im Boden als CO2 Senke: https://www.humusplus.at/
- Institut für Bauphysik TU Graz
- Institut für Holzbau und Holztechnologie TU Graz
- Institut für Architektur und Bauingenieurwesen
- Holzcluster Steiermark
- BEST – Bioenergy and Sustainable Technologies
- Institut für Umweltsystemwissenschaften Uni Graz
„Imagine a FUTURE where cities are FORESTS … with organic surfaces producing green ENERGY“
Statement der Studierenden: „In diesem Video wird die Fusion von Graz mit der Natur durch verschiedene innovative Entwicklungen und Technologien dargestellt, darunter nachhaltige Energiegewinnung und vertikale Landwirtschaft.“
Forest City
Natur und Stadt werden sich in Zukunft nicht mehr gegenseitig ausschließen. Schon heute ist den Menschen bewusst, dass Regeneration und Gesundheit in der Natur zu suchen ist und das städtische Umgebungen, so wie wir diese heute kennen, eher zu Stress und auch gesundheitlichen Nebenwirkungen führen.
Grüne Städte, bzw. Natur-Städte, können als Wald gedacht werden in denen Natur und vor allem Bäumen ein sehr großer Raum gegeben wird.
Des Weiteren geht es um flächendecken organische, bioaktive & energieaktive Oberflächen (Böden, Fassaden, Dächer, Verkehrswege) anstatt versiegelter und passiver Flächen. Hier wird Energie, Lebensmittel & Sauerstoff erzeugt sowie Wasser gespeichert.
Die CO2-Bindung ist die eine Funktion, welche die Natur-Stadt erfüllt. Die andere ist die einer Stadt, in der sich Menschen wohlfühlen, weil innovative und natürliche Oberflächen klimatisierend wirken und Sauerstoff produzieren. Dabei gibt es keine Hitzeinseln mehr und die Stadt ist ein CO2-Schwamm.
Energieeffizienz und Energieproduktion samt intelligenter Speicherung und Verteilung ist ein Teil der Natur-Stadt. Auch Nahrungsmittel können direkt in der Stadt produziert werden. Auf Dächern und Fassaden, im öffentlichen Raum und durch Vertical Farming, integriert in die anderen Nutzungsfunktionen einer Stadt.
Die Natur wird wieder ein Teil der Lebensrealität der Bewohnerinnen und Bewohner, auch in Schulen wird der Sinn dafür wieder geschärft. Dies führt zusätzlich zu mehr Bewusstsein für den Schutz der Natur.
Forschung im Valley:
„Imagine a FUTURE with relaxing MOBILITY … enabled by research on AUTONOMOUS and ELECTRIC mobility“
Statement der Studierenden: „Dieses Video zeigt ein autonomes Transportsystem, das die Vision einer autofreien Stadt wahr werden lässt. Das Modulare Transportsystem bietet die Vorzüge eines privaten Fahrzeugs und ermöglicht die individuelle oder gemeinsame Nutzung der Kapseln. Diese integrieren sich nahtlos in den öffentlichen Verkehr.“
Elektr(on)isch mobil – „Beam me up, Scotty“
Der Verkehrssektor zählt zu den Hauptverursachern für Treibhausgasemissionen. Dabei ist der höchste Anteil der Emissionen im Verkehr auf den Straßenverkehr und hier insbesondere auf den PKW-Verkehr zurückzuführen. In Österreich ist der Verkehrssektor für etwa 25 % der CO2-Emissionen verantwortlich. Aber auch in Zukunft wollen wir mobil sein. Reisen ist auch eine Horizonterweiterung und verbindend. Wie sieht also die Mobilität der Zukunft jenseits von Öffentlichem Verkehr, Radfahren, Energieeffizienz und Elektrifizierung aus?
Digitalisierung ist ein großer Schlüssel um eine gewisse Art des Reisens obsolet zu machen. Dabei sind Videokonferenzen schon zum Alltag geworden. Anwendungen im Bereich Virtual und Augmented Reality können hier sicher noch einiges bewirken. Neue Welten und Begegnungsräume können eine Art des Reisens sein.
Mit der Forschung an der TU Graz wurde die Microsoft Hololens mitermöglicht. Gepaart mit der entsprechenden Hologram-Technik wird „Holoportation“ also das 3D-Reisen von zu Hause aus möglich. Oder wird doch Anton Zeilingers Quantenforschung zum „echten“ Beamen führen? Kryptoforschung aus Graz wird wohl in künftigen Quantenrechnern stecken.
Elektrische Mobilität und andere Antriebsformen können eine Brückentechnologie sein, hin zu ganz neuen, heute noch Science Fiction, Ansätzen. Dabei spielen vielleicht ökologische Leichtbau-Hybridwerkstoffe eine Rolle (Wood Vision der Mobilität). Von Fossil basierten Werkstoffen hin zu nachwachsenden Werkstoffen mit kreislaufbasierten Öko Design. CO2 Speicherung mit negativen CO2 Footprint der eingesetzten Materialien in Mobilitätslösungen. Neue Formensprachen und regionale Wertschöpfungsketten vom Wald in die Mobilität.
Highlights aus dem Valley:
Forschung am Standort:
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