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ACR INNOVATIONSRADAR

1. INNOVATIONS RADAR Aktuelle Technologietrends f r sterreichische KMU NACHHALTIGES BAUEN UMWELTTECHNIK UND LEBENSMITTELQUALIT T PRODUKTE PROZESSE ERNEUERBARE ENERGIEN UND SICHERHEIT WERKSTOFFE A R AUSTRIAN COOPERATIVE RESEARCH KOOPERATION MIT KOMPETENZ ACR INNOVATIONS RADAR Aktuelle Technologietrends f r sterreichische KMU A R AUSTRIAN COOPERATIVE RESEARCH KOOPERATION MIT KOMPETENZ ACR AUSTRIAN COOPERATIVE RESEARCH FORSCHUNGSEXPERTEN FUR KMU Haus der Forschung Sensengasse 1 1090 Wien Tel 431 219 85 73 Fax 431 219 85 73 13 office acr at www acr at NACHHALTIGES BAUEN Einleitung 7 Grundlegendes zur Nachhaltigkeit Energieeffizienz 1 Lebenszykluskosten 21 Literatur 26 UMWELTTECHNIK UND ERNEUERBARE ENERGIEN Einleitung 29 Neu und Weiterentwicklung von Bio Brennstoffen deren Herstellung und Einsatz 30 Energie aus der Sonne Solarthermie 39 Photovoltaik 43 Literatur 45 LEBENSMITTELQUALIT T UND SICHERHEIT Einleitung 47 Lebensmittelproduktion produkte 47 Neu und Weiterentwicklung von Getreide und Getreideprodukten 52 Kunststoff Lebensmittelverpackungen 57 Literatur 66 PRODUKTE PROZESSE WERKSTOFFE Einleitung 69 Neue Materialverbunde 70 Untersuchungsmethoden 76 Literatur 85 ACR INSTITUTE 87 Vorwort Kleine und mittlere Unternehmen KMU sind wichtige Akteure f r Wirtschaft und Besch ftigung und stellen in ster reich 99 aller Unter
2. Rezepturanpassungen k nnen Technologie nderungen nach sich ziehen wenn z B Mischvorg nge oder Zubereitungsschritte Temperatur Zeit Profile umgestellt werden m ssen oder sich Volumina ndern S ungs mittel statt Zucker Reduktion von Salz oder Zuckergehalt Eine besonders sorgf ltige Vorgangsweise ist notwendig wenn der urspr ngliche Charakter des Produktes unver ndert bleiben soll Ein Grund f r Rezepturan passungen ist die Vermeidung kriti scher Zutaten Dies kann sich auf die nachhaltige Wirtschaft beziehen wie z B die Vermeidung von nicht zertifi ziertem Palm l oder Meerestiere nur aus zertifiziertem Fischfang Ein anderes Ziel kann eine positive Gesundheitswirkung sein Diese soll z B durch die Reduktion von Salz oder Zuckergehalt erreicht werden oder durch eine Anreicherung von Salz mit Eisen und Jod Der Verzicht auf Farbstoffe und F rben mit Lebensmitteln spielt eine zunehmend gr ere Rolle da der Konsumtrend zur Nat rlichkeit dies vorgibt Ebenfalls von Interesse ist es ohne Konservierungsmittel auszu kommen was zumeist einen tiefen Eingriff in die Herstellungstechnologie darstellt da ge nderte Haltbarma chungsmethoden eingesetzt werden m ssen Rezepturanpassungen sind auch notwendig wenn ein Produkt auf eine bestimmte KundInnengruppe ma ge schneidert werden soll Dazu z hlt beispielsweise die Verwendung von Hydrokolloiden zus tzlich zu Mehl in Brot um es f r
3. AutorInnen Dr Ing Julia Denzler HFA DI Udo Pappler ofi DI Gerhard Schindelbacher OGI DI Dr Klaus Wichart SZA Prof DI Dr Ferdinand Hofer ZFE Graz LITERATUR 1 Presseinformation VII 2011 Kupfer und Aluminium eine feste Verbindung Fraun hofer IWS Dresden auf der Messe LASER 2011 http www iws fraunhofer de presse 20 11 pr1107 html September 2011 2 F gen von Al Cu Mischverbindungen Technologien f r die Elektromobilit t IWS Dresden http www iws fraunhofer de pub info_p df_neu 300 4_al cu verbindungen_de pdf September 2011 3 Presseinformation V 2008 Induktiv unter st tztes Laserwalzplattieren Fraunhofer IWS Dresden auf der Messe O amp S vom 3 5 Juni 2008 in Stuttgart IWS Dresden 4 Fraunhofer IWS Dresden http www iws fraunhofer de de presse undmedien presseinformationen 2008 pr esseinformation_2008 05 html Dezember 2011 5 Walzplattierte Kupfer Aluminium Verbinder IWS Dresden Fraunhofer IWS Jahresbericht 2010 6 Fraunhofer IWS Dresden http www iws fraunhofer de presse 20 11 download p11_05_jb_42 43 pdf September 2011 7 Patentschrift AT 413 502 8 Verfahren zum Verbinden von Stahl und Aluminium bauteilen mittels Schmelzschwei en Schwei technische Zentralanstalt SZA Dr Dipl Ing Klaus Wichart Wien AT Ausgabetag 15 3 2006 8 SchweiBtechnische Zentralanstalt SZA Projektberichte und Pr sentationen 2006 2009 9
4. kobilanz Prinzipien und allgemeine Anforderungen ISO 14040 2006 Oktober 2006 e NORM EN ISO 14044 Umweltmanage ment kobilanz Anforderungen und Anlei tungen ISO 14044 2006 Oktober 2006 ISO 21930 Building construction Sustainabi lity in building construction Environmental declaration of building products Oktober 2007 e NORM EN 15804 Nachhaltigkeit von Bauwerken Umweltdeklarationen f r Produkte Grundregeln f r die Produktkategorie Bauprodukte M rz 2012 e FprEN 15942 Nachhaltigkeit von Bauwerken Umweltproduktdeklaration Kommunikationsformate zwischen Unter nehmen Mai 2011 e FprEN 15978 Nachhaltigkeit von Bauwerken Bewertung der umweltbezogenen Qualit t von Geb uden Berechnungsme thode Mai 2011 Schlussentwurf e FprEN 15978 Sustainability of construction works Environmental product declarations Methodology and data for generic data April 2009 Schlussentwurf Eine weitere allerdings reduzierte Form der kologischen Charakterisie rung stellt die CO2 Bilanz CO Fu abdruck carbon footprint CFP dar Sie ist bei Bauprodukten noch kaum verbreitet findet aber im Lebensmittel bereich europaweit und auch in ster reich bereits Anwendung Der carbon footprint stellt die Treibhausgasbilanz Leitsubstanz CO und alle treibhausre levanten Gase mit deren Wirksamkeit bezogen auf die Leitsubstanz eines Produktes dar und kann somit als ein wenn auch wesentlicher
5. Verbesserung von Frittier l mittels nanokeramischer Filter Entkoffeinierung von Kaffee in Entwicklung Antimikrobielle Nanobeschichtungen f r Verpackungen und K hlschr nke z B Silber TiO SiO Nano Ton Sensoren mit Nanoschichten Mikro biologische Schnellmethoden Nanoemulsionen in Getr nken Wird der Einsatz von nanotechnologi schen Verfahren und oder Zutaten angedacht ist nicht nur die technologi sche Umsetzung zu bedenken Eine gro e H rde ist die mangelnde Akzep tanz bei KonsumentInnen ebenso wie die nicht eindeutig gekl rte rechtliche Situation Aktuell existieren zwar tech nische Beschreibungen der Nanotech nologie jedoch keine Legaldefinition Die zuk nftige EU Lebensmittelinforma tions Verordnung verabschiedet am 06 07 2011 wird die besondere Kennzeichnung von bestimmten Nano materialien als Lebensmittelzutaten sowie eine Definition derselben in das Lebensmittelrecht einf hren Die Euro p ische Beh rde f r Lebensmittelsicher heit EFSA hat im Mai 2011 einen Leit faden ver ffentlicht der sich mit der Risikobewertung im Rahmen von Antr gen auf Zulassung von technisch hergestellten Nanomaterialien engi neered nanomaterials ENM zur 52 ACR INNOVATIONSRADAR Verwendung in Lebens und Futtermit teln befasst Der Leitfaden bezieht sich auf die Bewertung von Risiken im Rahmen von Antr gen im Lebens und Futtermittelbereich unter anderem f r Lebensmittelzusatzstoffe
6. ber 40 weit ber denen von Biomassekraftwerken 10 bis 25 Kurz und mittelfristig ist die Co Verbrennung von Biomasse die einzig nachhaltige M glichkeit einer Verringe rung des fossilen CO7 Aussto es Gelingt die Entwicklung bietet alleine die Kohlesubstitution ein enormes Einsatzpotenzial Selbst in einem Szenario von nur 10 Co Verbren nung in lediglich 10 der weltweit installierten Kohlekraftwerke f hrt dies zu einem Bedarf von etwa 33 Mio t Ein breites Rohstoffportfolio ist f r die Bio brennstoffproduktion wichtig Damit auch Energiegr ser oder landwirtschaftliche Nebenprodukte Verwendung finden m ssen Zusatzstoffe eingesetzt werden torrefizierter Biomasse pro Jahr dadurch k nnten j hrlich 97 Mio t CO eingespart werden Die Umsetzung des technischen Prozesses in den industriellen Ma stab ist nicht einfach Weltweit arbeiten derzeit mehrere F amp E Konsortien an der Inbetriebnahme von Demonstrationsan lagen Die Umsetzung der sterrei chischen Technologie des ACB Prozesses accelerated carbonisation biomass findet in der Steiermark statt Auf einem hnlichen Entwicklungsstand stehen vergleichbare Forschungs gruppen in Skandinavien Frankreich und Belgien In dieser letzten Phase der Forschung und unter Ber cksichtigung des enormen Potenzials des neuen Produktes haben sich gro e Energiever sorger bereits die ersten Kontingente torrefizierten Materials gesichert Die gesamte ve
7. z B zum Erkennen von K ltebr cken eingesetzt werden Die M glichkeiten den W rmefluss im Pr fling anzuregen sind sehr vielf ltig Neben Strahlern und optischen Blitzen kann auch eine Anregung mittels Ultraschall erfolgen bei der die W rme nicht von au en auf das zu pr fende Werkst ck aufge bracht wird sondern im Pr fling selbst ber die eingeleiteten Ultraschall PRODUKTE PROZESSE WERKSTOFFE 77 schwingungen induziert wird Dabei k nnen teilweise auch Materialdefekte festgestellt werden die mittels optischer Anregung nicht detektierbar gewesen waren Speziell im Metallbereich kommt auch induktive Erwarmung der Pr flinge zur Anwendung Insbesondere f r den Bereich der Verbundwerkstoffe wurden in den letzten Jahren auch Verfahren entwickelt die Kombina tionen aus thermographischen Pr fme thoden mit anderen zerst rungsfreien Verfahren nutzen wie z B Thermo grafie amp R ntgen Technik oder aktive Thermografie amp digitale Shearografie Bei der Shearografie wird das Pr fob jekt mit koh rentem Laserlicht beleuchtet und das Bild mittels CCD Kamera aufgezeichnet Durch interfero metrischen Vergleich eines Bildes unter vergleichsweise geringer Belastung mit einem Referenzbild ohne Belastung k nnen Defekte Sch digungen und Verformungen Letztere mit einer Gr e von nur wenigen Mikrometern erkannt werden Die Belastungsart ist stark vom vermuteten Fehlertyp abh ngig und wird daher
8. Forschung im Bereich Nah Infrarot Reflexions und Transmissions Techno logie ist der Ausbau der Qualit tsana lytik f r Getreide und Mehl im Fokus der teigrheologischen Eigenschaften von Mahl und Sch lprodukten Die Spektroskopieverfahren sind kalibrati onsabh ngig d h Berechnungen werden mit Referenzwerten verglichen Aus diesem Grunde verbessert sich die Kalibrierung mit der Zeit Nachteile dieser Technologie bestehen bei Verwendung neuer Getreidesorten oder etwa aufgrund von extremen Witte rungsschwankungen stark andersar tiger Proben Bereits sehr zuverl ssige Ergebnisse f r die Qualit tssicherung mittels NIR Technologie k nnen bei folgenden Parametern erzielt werden Produktfeuchtigkeit sowohl bei Getreide als auch bei Mehlen und Schroten Rohproteingehalt Getreide und Mehlen Mineralstoffgehalt bei Mehlen Basis f r die Typenregelung der Mehle gem Codexkapitel B20 Mahl und Sch lprodukte 23 e Klebermenge Glutengehallt e Sedimentationsgehalt Glutenqualit t e Kornh rte und e Fett lgehalt LEBENSMITTELQUALITAT UND SICHERHEIT 55 Um schnelle Entscheidungen tber die Lagerung und Trennung von Partien mit unterschiedlichen Qualit ten treffen zu k nnen wird intensiv an den Kalibrie rungen der noch unsicheren Qualit tser mittlung in unterschiedlichen Bereichen gearbeitet Es gibt bereits Entwicklungs fortschritte im Bereich Gelbpigmentmes sung in Durum Weizen wobei dies
9. Packaging and its Applications J Food Sci 68 2 408 420 Kerry J P O Grady M N Hogan S A 2006 Past current and potential utilisa tion of active and intelligent packaging systems for meat and muscle based products A review Meat Science 74 113 130 De Jong A R Boumans H Slaghek T Van Veen J Rijk R Van Zandvoort M 2005 Active and intelligent Packaging for food Is it the future Food Addit Contam 22 10 975 979 EFSA 2009 Guidelines on submission of a dossier for safety evaluation by the EFSA of active or intelligent substances present in active and intelligent materials and arti cles intended to come into contact with food LEBENSMITTELQUALITAT UND SICHERHEIT 67 PRODUKTE PROZESSE WERKSTOFFE EINLEITUNG Hohe Festigkeit und Steifigkeit Dauer haftigkeit thermische Stabilit t sowie Korrosionsbest ndigkeit in Kombination mit geringem spezifischem Gewicht das sind heute oft die Werkstoffanfor derungen die an moderne Konstrukti onsteile z B in der Automobilindustrie gestellt werden In vielen F llen ist dieses Ziel alleine durch den Einsatz eines einzigen Werkstoffes nicht zu erf llen Optimierte Materialkombina tionen aus zwei oder mehreren unter schiedlichen Werkstoffklassen hetero gene Multimaterialverbunde bzw die Kombination metallischer Werkstoffe mit Faser Kunststoff Verbunden FKV stellen h ufig geeignete L sungsan s tze dar Der allgemeine Trend zu Lei
10. Prozesse ausgel st werden oder zu einer mechanischen Verformung f hren Die nderungsgeschwindigkeit der Farbe l uft in den meisten F llen bei h heren Temperaturen entsprechend schneller ab Die Indikatoren k nnen somit je nach Art ihrer Funktionalit t und des Wirkprinzips Informationen zum aktuellen Zustand des F llgutes geben 3 Hinsichtlich ihrer Indikation lassen sich TTI folgenderma en klassifi zieren CTI Kritischer Temperatur Indikator Critical temperature indicators CTTI Kritischer Zeit Temperatur Indi kator Critical temperature time inte grators TTI Zeit Temperatur Indikatoren Time temperature integrators indicators Die Entwicklung von immer einfacher zu handhabenden und billigen Indika torl sungen ist ein momentanes Haupt augenmerk der Industrie Ein Problem in diesem Zusammenhang stellt die Unsch rfe der Indikatorsysteme dar zumal die beim kritischen Umschlags punkt auftretenden Toleranzen zu Aktive und intelligente Verpackungen bieten sowohl Produzentinnen als auch Verbraucherlnnen eine Steigerung von Produktqualit t und Prozesstransparenz Verunsicherungen bei Kundinnen f hren k nnen Da bisher im Bereich der Intelligenten Verpackungssysteme gr tenteils die Aufkl rung beider Seiten Konsument sowie Produzent hinsicht lich Einsatzm glichkeiten fehlt wurde eine Competence Platform hitp kb activepackaging eu etab liert um sich ein Bild hinsichtlich
11. beschrieben Dies bedarf technischer Hilfsmittel Hygienic Design und vor allem auch intensiv geschulter und verantwortungsvoller MitarbeiterInnen Der Trend geht sowohl bei privaten Lebensmittelstandards als auch vonseiten des Gesetzgebers in Richtung strengerer Auflagen und der Einf hrung einer m glichst l ckenlosen R ckver folgbarkeit der verarbeiteten Lebens mittel Es ist f r KMU von Bedeutung dass der Aufwand f r die Erfassung und Dokumentation von Zutaten Arbeitsschritten und Produkten in diesem Sinne weiter steigt Eine entsprechende apparative Ausr stung mit berwachungsger ten Technik f r die Erfassung von Rohstoffen bis hin zu Produkten technische Hilfen f r die Leitung von Materialstr men und die Nutzung von Dokumentations Software wird zus tzlich zum reinen Produktions prozess die LebensmittelherstellerInnen besch ftigen Dadurch wird der Bedarf an geeigneter IT und fachlich geschultem Personal bzw einem passenden Schulungsangebot steigen Der Konsumtrend Nachhaltigkeit und Nat rlichkeit wird durch neu einge f hrte Produktqualit ten beantwortet die mit Rezeptur nderungen einhergehen die f r die Unternehmen sehr herausfordernd sein k nnen Auf der einen Seite setzen solche Rezeptur nderungen ge nderte Verarbeitungs methoden voraus die durch Testproduk tionen optimiert werden m ssen Auf der anderen Seite kann sich z B bei der Umstellung auf regionale Lebens mitt
12. bzw umgossen Ein hervorragendes Beispiel daf r ist ein Verbundgusskurbelgeh use aus einer Aluminium und Magnesium legierung Dabei wird das innere h her belastete Skelett aus einer ber eutektischen Legierung im Niederdruck gie verfahren hergestellt und in einem weiteren Schritt im Druckgie verfahren mit einer leichten Magnesiumlegierung zum fertigen Motorblock umgossen Gegen ber einer reinen Aluminium Ausf hrung kann dadurch eine Gewichtseinsparung von ca 25 realisiert werden Weitere Metall Metall Verbunde an deren Herstellung derzeit geforscht wird ist z B hybrider Stahlblech Leicht metall Verbundguss Dabei werden umgeformte Blechstrukturen im Druck gie verfahren mit einer Aluminiumle gierung umgossen sodass eine form schl ssige Verbindung entsteht Ein Metall Keramik Verbund verdeutlicht M glichkeiten zur Gewichtsreduktion im Automotive Bereich durch Einsatz von Verbundwerkstoffen auf Aluminium und Magnesiumbasis die durch kera mische Komponenten h here Festig keiten bei geringerem Bauteilgewicht erreichen Bei Verbundwerkstoffen aus Metall und Keramik Metal Matrix Composites MMC oder Ceramic Matrix Composites CMC wird ein metallisches Tr germaterial mit kerami schen Hartstoffpartikeln verst rkt Die Leichtigkeit des Metalls l sst sich auf diese Weise mit der Best ndigkeit der Keramik kombinieren Entweder werden die Keramikpartikel mit der metallischen Schmelze ver
13. en aktuellen Trends im Bereich der Material und Bauteilcharakterisierung Er beruht zum einen auf der Verf gbar keit immer h her empfindlicherer Sensortechnik und zum anderen auf der M glichkeit riesige Mengen von anfallenden Prim rdaten mit Hilfe von Software unterst tzten Verfahren auswerten und oder korrelieren zu k nnen beides inzwischen durchaus innerhalb wirtschaftlich vertretbarer Rahmenbedingungen Die Verfahren kommen sowohl in Pr f und Qualit tssi cherungslaboratorien zunehmend aber auch f r die Prozesskontrolle direkt bei der Fertigung der Bauteile zum Einsatz So kann neben einer Steigerung der Bauteilsicherheit oft auch ein Einspar potenzial durch Verringerung von Produktionsschwankungen realisiert werden Bei der W rmefluss Thermografie wird dem Pr fobjekt meist impulsartig W rme zugef hrt und mit einer hoch empfindlichen Infrarotkamera die zeit liche und rtliche nderung der Tempe raturverteilung registriert Verborgene Defekte wie Materialrisse Inhomogeni t ten Faserbr che oder Delamina tionen st ren den W rmefluss im Pr f k rper und k nnen daher auf diese Weise detektiert werden Die Pr fung von Verbundmaterialien ist mittlerweile einer der wichtigsten Anwendungen der W rmefluss Thermografie geworden Die Empfindlichkeit der Kamerasysteme liegt dabei oft um Gr enordnungen ber jener wie sie bei herk mmlichen Thermografie Systemen im Bereich des Bauwesens
14. feld f r die Branche der M llerei und B ckerei sein Durch neue Enzymsys teme sind KMU in der Lage komplexe Aufgaben und Entwicklungen die sich aus den Marktanforderungen ergeben zu bew ltigen Enzyme unterst tzen den Fermentationsprozess tragen zur Steigerung des Backvolumens bei stabilisieren die Teigstrukturen erm gli chen eine l ngere Frischhaltung und die Entwicklung von innovativen Conve nience Produkten Die Anwendung von Enzymen ist in vielf ltiger Weise m glich und erleichtert viele Arbeits und Verfahrensschritte in Produktion und Logistik Produkte von gleichm Biger Qualit t und der im Handel geforderten Stabilit t werden au erdem durch den Einsatz von emul gatorhaltigen Formulierungen m glich 3 Durch den Einsatz der Enzymtechnologie k nnen ausglei chende Ma nahmen zur Qualit tssiche rung und steigerung gesetzt werden Das hei t durch den gezielten Einsatz von Enzymen k nnen negative back technologische Eigenschaften wie z B das Trockenbacken von Weizen positiv beeinflusst werden wodurch sich eine Qualit tssteigerung im Endprodukt ergibt Bereits seit Jahrzehnten bekannt sind st rkeabbauende Enzyme wie alpha und beta Amylasen sowie die Eiwei spaltenden Proteasen Sie werden bereits umfassend eingesetzt Enormes Potenzial der Mehlverbesse rung bzw Mehlanpassung auf unter schiedlichste Anforderungen in der Verarbeitung besteht durch die eben falls nat rlich vorkommenden En
15. k lteanlagen und Desiccant Evapora tive Cooling DEC Anlagen Sowohl Absorptions als auch Adsorpti onsk lteanlagen funktionieren im Wesentlichen wie ein K hlschrank Durch die Verdichtung und Entspan nung eines K ltemittels kann durch ther modynamische Prozesse W rmeenergie aufgenommen und an anderer Stelle abgegeben werden Diese Art von K lteanlage ist weit verbreitet wobei Absorptionsanlagen mit einem fl ssigen K ltemittel arbeiten und Adsorptionsanlagen mit einem festen Beiden gemeinsam ist die M glichkeit die f r die Funktion notwendige Verdichtung des K ltemit tels nicht durch einen elektrisch betrie benen Kompressor zu erreichen sondern hierf r thermische Energie zu nutzen 42 ACR INNOVATIONSRADAR DEC Anlagen sind als offene Systeme konzipiert die mit Wasser als K lte mittel in direktem Kontakt mit der Zuluft arbeiten Es werden derzeit Systeme mit festen Sorptionsmitteln zur Trock nung der Luft eingesetzt Die nachtr g liche Befeuchtung bewirkt die erforder liche Luftk hlung Systeme mit fl ssigen Sorptionsmitteln zur Zwischenspeiche rung sind in Entwicklung Das solarthermische K hlen profitiert dabei auch vor allem von der saison alen Gleichzeitigkeit von solarer Einstrahlung und anfallender K hllast Zudem kann die solarthermische Anlage nicht nur zur K hlung sondern auch zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstutzung ganzj hrig genutzt werden Prim renergieeinspa ru
16. w hrend der Lagerung auswirkt und anderseits zu einer Reduktion von verderbnisbergenden Reaktionen f hren kann 36 57 Trotz der gro en Anwendungspoten ziale von aktiven und intelligenten Verpackungen sind von Konsumentin nenseite nach wie vor Bedenken vorhanden Dennoch zeigt sich die LEBENSMITTELQUALIT T UND SICHERHEIT 65 Mehrheit der KonsumentInnen gegen ber diesen Systemen zunehmend aufgeschlossen 7 Seit Erscheinen der europ ischen Verordnung Nr 975 2009 ber aktive und intelligente Materialien d rfen diese Produkte nur nach einer detaillierten Bewertung durch die EFSA f r Lebensmittelkon taktmaterialien eingesetzt werden Da diese Systeme oftmals mit nanoskaligen Zusatz bzw Rohstoffen arbeiten sind in diesem Zusammenhang auch die Rahmenbedingungen fiir Nanotechno logie zu ber cksichtigen Koordination DI Julian Drausinger LVA AutorInnen DI Julian Drausinger DI Christine Grabler Mayr LVA DI Michael Pitzl ofi DI Christian Kummer VFG 66 ACR INNOVATIONSRADAR LITERATUR 1 Deloitte Development LLC 2010 Survey conducted online on March 22 24 2010 2 EU Lebensmittelinformations Verordnung VO EU Nr 1169 2011 22 11 2011 3 Hrsg SGS 2011 White Paper Compa ring GFSI recognized standards 4 Knorr D et al 2010 Emerging and New Technologies in Food Science and Technology IUFOST Scientific Information Bulletin 5 Moreau M Orange N Feuillole
17. Beanspruchung eine andere Mehlbe handlung als das Kneten des Teiges von Hand 54 ACR INNOVATIONSRADAR In der Mehlanalytik zeigt sich verstarkt die Nachfrage nach Analysen mit dem Alveogramm mit dessen Hilfe die Auswirkungen von Proteasen Lipasen und Transglutaminasen analy siert werden k nnen Die Teigrheologie also das Verformungs und Flie ver halten von Teigen ist eine Grundlage f r die Ausnutzung von neuen M glich keiten und Chancen in der Verarbei tung von Getreideprodukten 3 Auf Basis der Teigrheologie ist die Entwick lung von neuen und innovativen Produkten m glich z B Einkorn weckerl Sojaspitz Bergsteigersemmel wozu allerdings auch die Erfahrung und das Know how im Umgang mit den entsprechenden Analysemethoden aufgebaut werden muss In diesem Zusammenhang wird in der Produktent wicklung der praktische Backversuch in Verbindung mit der Teigrheologie weiterhin an Bedeutung gewinnen Die Nah Infrarot Spektroskopie Nah Infrarot Reflexions und Transmis sions Technologie NIR NIT Technik hat bei der Untersuchung von Getreide Mehl und Schrot und lsaaten einen festen Platz eingenommen Die Vorteile der Nah Infrarot Spektroskopie als Schnellmethode hat sich vor allem der Getreidehandel zu Nutze gemacht Mit Hilfe von NIR bzw NIT Ger ten werden qualitative Beurteilungen und eine fl chendeckende schnelle Unter suchung von Getreide und Getreidepro dukten m glich Das Ziel der aktuellen
18. Einsatz von Bimetallen f r Hybridverbin dungen Wichart K et al Schwei amp Pr ftechnik JOIN Sonderband 28 3 1 2009 10 Fa STIRZONE Cool Welding http www stirzone at September 2011 11 Anwendungsm glichkeiten von R hrreib schwei en Weinberger T Enzinger N Metall 09 2008 5 24 27 12 Metall mit organischem Material verpinnen Pinnen was nicht zu schwei en ist sterreichische Betriebs technik 3 4 2010 5 48 PRODUKTE PROZESSE WERKSTOFFE 85 20 2 22 23 24 Multi Material Joints for Manufacturing of Trend Setting Hybrid Components Jank N Waldhoer A Stieglbauer W Fronius International GmbH Sheet Metal Welding Conference XIV Mai 2010 Wirbelstrompr fverfahren zur Volumensin spektion von CFK Platten Fraunhofer Institut IZFP Dresden http www izfp d fraunhofer de assets downloads 2009 lur sens pdf J nner 2012 Vergleich von Ultraschallpr ftechniken zum quantitativen Fehlernachweis und zur Fehlergr enbewertung Walte Fried helm Li Xuezheng http www ndt net article dgzfp2010 In halt dilb1 pdf DGZfPJahrestagung 2010 Bildgebende Ultraschallpr fung in Pr fan lagen und manuellen Anwendungen Berke Michael B chler Johannes http www ndt net article dgzfp07 Inha It vO4 pdf DGZfP Jahrestagung 2007 Introduction to Phased Array Ultrasonic Technology Applications Advanced Practical NDT Series Olympus ht
19. Konzeptentwicklung f r jeden Kunden notwendig Dies bietet f r Systemlieferanten aber auch f r Planungsb ros ein weites Bet tigungs feld PHOTOVOLTAIK Die Photovoltaik PV gilt heute als ausgereifte Technologie zur direkten Erzeugung von Strom aus solarer Strah lung Mit sinkenden Preisen setzte um die Jahrtausendwende auch eine Wende in der Photovoltaikbranche ein Im Jahr 2000 war erstmals der Anteil netzgef hrter Photovoltaikanlagen h her als Inselanlagen d h Einzelan lagen ohne Anschluss an das Stromnetz Sp testens zu diesem Zeit punkt wurde deutlich dass sich die Photovoltaik hin zu einem vollwertigen Stromtr ger im ffentlichen Stromnetz entwickeln w rde TECHNO LOGISCHE TRENDS Mit einem Anteil am Gesamtstromauf kommen von weniger als 1 steckt die Photovoltaik auch im Vergleich mit Nachbarl ndern in sterreich zwar noch in den Kinderschuhen Die von sterreich verfolgte F rderstrategie zeigt in den letzten Jahren aber mehr und mehr positive Ergebnisse Ende 2010 waren in sterreich 95 5 Mega wattpeak MWp an photovoltaischer Nennleistung installiert wobei mit 42 7 MW beinahe die H lfte davon allein im Jahr 2010 installiert wurde Die Vorherrschaft der kristallinen Solar zellen auf dem Welt markt sowie auch in sterreich ist nach wie vor ungebrochen W hrend vor einigen Jahren noch monokristalline Solarzellen aufgrund ihrer h heren Wirkungsgrade w
20. Platz oder zur falschen Zeit in der Errichtungsphase zu beobachten Der Produktlebenszyklus ist ein Konzept das den Entwicklungsprozess eines Produkts bzw einer Dienstleistung von der Markteinf hrung bis zur Einstellung der Produktion bis zur Einstellung entsprechend langfristiger Serviceleis tungen auch ber die Verf gbarkeit am Markt hinaus beschreibt Die einzelnen 22 ACR INNOVATIONSRADAR Phasen des Produktlebenszyklus werden in der Literatur unterschiedlich fein heruntergebrochen e Einf hrungsphase e Wachstumsphase e Reifephase e S ttigungsphase e Degenerationsphase ggfs wird auch noch von einer Nachlaufphase gespro chen Im Baubereich werden im Rahmen von Lebenszyklusbetrachtungen neben den reinen Kosten der Errichtung eines Geb udes auch alle anderen Kosten die w hrend der Nutzungsphase anfallen erfasst F r Bauwerke bedeutet dies dass alle der folgenden Kosten ber cksichtigt werden e Planungskosten 9 Baukosten e Betreibungskosten z B Energie kosten Versicherungskosten e Instandhaltungs und Wartungskosten Abnutzung oder elementare Sch den e Kosten aus sp teren Nutzungs nde rungen e Entsorgungs Abbruchs kosten Dies hat vor allem Auswirkungen auf die Betrachtung und Beurteilung der Wirtschaftlichkeit entsprechender Investitionen So k nnen relativ niedrige Baukosten durch relativ hohe Betriebskosten ausgeglichen werden und umgekehrt Des Weitere
21. Re MEERES be A NACHHALTIGES BAUEN 15 Der Baustoff Ziegel ist ein nachhaltiges Produkt mit hoher Qualit t hinsichtlich Gesundheit und Umwelt Die kologi schen Ma nahmen konzentrieren sich daher auf eine sinnvolle Wiederverwer tung Ziegel ist ein kologischer Bau stoff dies beweisen positive ko bilanzen d h eine ganzheitliche Bewertung aller kologisch relevanter Faktoren ber den gesamten Produkt Lebenszyklus des Ziegels hinweg von der Herstellung ber die Verarbeitung und den gesamten Lebensweg bis hin zu Recycling und Wiederverwendung Die gr ten St rken des Ziegels sind der ausreichend vorhandene Rohstoff sehr geringe Emissionen Langlebigkeit und optimale Verarbeitbarkeit Mit modernen Produktionstechnologien l sst sich auch ein geringer Energiever brauch bei der Herstellung erzielen Die Ziegelbauweise eignet sich zur Errichtung von Niedrigenergie und Passivh usern und f r andere CO gt Aussto minimierende Konzepte z B Solar Aktivhaus bietet die richtigen Voraussetzungen f r ein angenehmes Sommerklima und zur Vermeidung von K hlenergiebedarf Niedrige U Werte gekoppelt mit der hohen Speichermasse des Baustoffes Ziegel bewirken einen geringen Heizw rmebedarf des Hauses in der Heiz und bergangssaison 1 6 ACR INNOVATIONSRADAR F r den Bau von Niedrigenergie und Passivh usern stehen drei Ziegelwand systeme zur Verf gung Einschalige monolithische Bauw
22. SeniorInnen besser konsumierbar zu machen In diesem Fall muss auch technologisch auf die ge nderte Zusammensetzung des Produktes reagiert werden Vor dem Hintergrund steigender Rohstoffpreise spielt die Einsparung von teuren Zutaten im Moment eine nicht unwesentliche Rolle z B alternative S ungsmittel zu Zucker F r die Tech nologie der Herstellung kann auch dies einige Umstellungen erfordern Die Rheologie der neuen Zutat die Misch barkeit das Verhalten bei Temperatur wechseln der Garprozess die Gefrier Tau Stabilit t und weitere Parameter spielen dabei eine Rolle und ergeben ein komplexes Problemfeld Wenn Rezepturen ver ndert werden ergeben sich f r das betreffende KMU verschiedene Chancen Der Ersatz von Zutaten mit dem Ziel Rohstoffkosten zu senken wirkt sich positiv auf die Produktionskosten aus Der Einsatz regionaler Zutaten er ffnet M glich keiten im Marketing da die Auslobung aus der Region und die Verbindung zu nachhaltiger Produktion dem Trend entspricht und die Vertrauensbildung bei KonsumentInnen unterst tzt KMU k nnen auch den Trend zu Gesundheit und Exotik nutzen und entsprechende Zutaten einsetzen und bewerben Die steigenden Anspr che der Konsumen tInnen zeigen sich auch in ma ge schneiderten Produkten die f r Menschen mit Allergien z B free from Produktlinie oder mit bestimmten altersbedingten Bed rfnissen z B angereicherte Kinder Produkte oder weiche
23. Verwendung weniger qualitativer kosteng nstigerer Materia lien zu erwarten ist Eine hnliche Argumentation gilt auch f r die sterrei chischen Hafnerbetriebe allesamt gewerbliche KMU Auch sie w rden von einer Lebenszykluskostenbetrach tung gegen ber ausl ndischen Billigan bietern profitieren Seitens des Kachel ofenverbandes werden gegenw rtig Grundlagendaten zu den Lebenszyklus kosten unterschiedlicher Heizsysteme zusammengestellt und statistisch aufbe reitet Diese Informationen stehen dann den sterreichischen Hafner Fachbe trieben zur Verf gung es gilt das Bewusstsein der Konsumenten daf r zu sch rfen wie vorteilhaft sich die Lebenszykluskosten eines Kachelofens im Vergleich mit anderen Systemen darstellen In der ffentlichen Diskus sion der Energie und Klimaproblematik ist bereits ein Umdenken erkennbar 24 ACR INNOVATIONSRADAR Bei den solarthermischen Systemen werden kobilanzen der Kollektoren auf der Basis von Hersteller angaben untersucht und mit einem hydraulischen System erg nzt Ber cksichtigung finden dabei auch die ber den Lebenszyklus anfallenden Aufwendungen f r Betrieb und Wartung Recyclingpotentiale und Gutschriften f r zum Beispiel substitu ierte Dacheindeckungen F r die Bilan zierung wird der zur Herstellung der Anlage verwendete Prim renergieinhalt den erwarteten Ertr gen und Gutschriften aus Recycling gegen ber gestellt Die energetische Amortisations zeit
24. aus theoretischen berlegungen schon l nger bekannt wird diesem Effekt in der Praxis nach wie vor oft nur ungen gend Aufmerksamkeit geschenkt u a wegen des Fehlens einfacher stan dardisierter Untersuchungsmethoden Gleichzeitig ist jedoch zu bedenken dass zumindest f r bedruckte Lebens mittel Verpackungsmaterialien allge meine diesbez gliche Anforderungen bereits auf europ ischer Ebene in der so genannten GMP Verordnung Nr 2023 2006 festgelegt wurden Die Entdeckung von Mineral l R ckst nden zun chst unbekannter Herkunft in Lebensmitteln z hlte ebenfalls zu den Ausl sern f r die Neukonzeptionierung migrationsarmer Verpackungs systeme Seit bekannt ist dass diese Mineral lreste in vielen F llen mit dem Rezyklatanteil von Verpackungskartons in Zusammenhang stehen werden kartonhaltige Verpackungen verst rkt aus 100 Frischfasern gefertigt Eine v llig neue Dimension in Bezug auf migrationsarme Verpackungsmate rialien wurde zuletzt durch den LEBENSMITTELQUALIT T UND SICHERHEIT 59 Der Schl ssel zu einer wirtschaftlichen und kologischen Verpackung liegt im Verbrauch von weniger Material Wunsch nach Xenohormon freien Verpackungsmaterialien er ffnet Die damit angesprochenen Inhaltsstoffe mit hormon hnlicher Wirkung endocrine disruptors k nnen teilweise schon in geringsten mit rein analytischen Methoden kaum mehr nachzuweisen den Spurenkonzentrationen wirksam werden und sind derzeit we
25. brauchen BaumeisterInnen Installateurmeiste rInnen f r Kundengesprache Kl rung des Vorwissens der Ziel gruppen e Kl rung blicher L sungsstrategien Erkunden von Vorbehalten bei Planern und Bauherrn bzgl TBA Interessenlagen der Branchen e geeignete Systeme f r Neubau und Sanierung Passivhaus e Bedeutung der K hlfunktion Vorteile der niederen Betriebstemperaturen Nachtl ftung Wie bereits erw hnt wird von Exper tInnen ein umfangreiches Ausbildungs programm gefordert um diese vielver sprechende und nachhaltige Techno logie in die breitere Umsetzung zu f hren Die sterreichische Zementindustrie plant beispielsweise e Projekte zur Errichtung von Simulati onsr umen f r praxisnahe Ausbildung und die Erarbeitung von Lehrunterlagen Bauakademie HTL FH Uni e Durchf hrung von Studienreisen mit KMU zu ausgef hrten Objekten 4 e Offentlichkeitsarbeit e Veranstaltungen Die TBA ist abgesehen von der Anwendung im Niedrigstenergiege b ude keine neue Technologie dennoch ist der Wissensstand in den betroffenen Fachkreisen noch mangel haft gt Gerade aus diesem Grund bietet die TBA zur Energieeffizienzstei gerung von Geb uden im Wohnbau enorme Chancen und Potenziale f r KMU es braucht dazu aber auch noch politische und gesetzliche Rahmenbe dingungen Standards Implementie rung in Normen Rechenkern etc und Ausbildung um diese vielversp
26. chliche Eignung der Trocknungs und Zerkleinerungstechnologien im Rahmen der Pelletierung in Bezug auf Energieeffizienz Kosten Spanform oder die angestrebte Pelletsqualit t immer relevanter Vor allem in verglei chenden Untersuchungen der unter schiedlichen Technologien z B Band Rohrb ndel Trommeltrockner bzw Schredder Hacker Hammer Koller oder Prallm hlen und ihrer Eignung f r die unterschiedlichen Biomassen sowie deren Einfluss auf die Pelletsqualit t wird ein technisches Innovationspoten zial f r kooperative Forschung von Unternehmen und Forschungsinstituten aber auch f r unternehmerische Eigen forschung gesehen Einen weiteren Aspekt der Auswahl bestimmter Technologien stellen die Investitionskosten sowie die Betriebs kosten f r eine Anlage dar In der Praxis bedeutet dies z B beim Einsatz eines Bandtrockners die notwendige Investition in einen kostenintensiven Trockenspansilo zur Materialreifung Durch die Vorbehandlung der Biomasse z B durch Torrefikation kann die Einsetzbarkeit verbessert werden der bei Verwendung eines Trommel trockners gerne eingespart wird Der Bandtrockner besitzt im Vergleich zu Trommeltrocknern eine gr ere Flexibi lit t beim gew hlten Temperaturniveau und kann daher verglichen mit dem Trommeltrockner besser in eine kaska dische W rmenutzung integriert werden Die Auswahl der geeigneten Technologien bei Nutzung von Syner gien z B die Einbindung g nstig
27. des Leistungspotenzials der Zeit Temperatur Indikatoren zu machen Antimikrobielle Verpackungen sind in der Lage verschiedenste Mikroorga nismen zu hemmen oder abzut ten Die antimikrobielle Wirkung basiert entweder durch die Zugabe eines anti mikrobiellen Wirkstoffes als Additiv z B Ag lonen zu der konventio nellen Packung oder andererseits durch den Gebrauch von antimikrobiell wirk samen Polymeren z B antimikrobiell wirkende Seitenketten auf Basis von organischen S uren 53 54 Generell sind die derzeit gebr uchlichsten anti mikrobiellen Substanzen chemischen Ursprungs Die Gruppe an biozid wirkenden Verbindungen umfassen im Wesentlichen organische S uren Alko hole und oder Metall Ionen Im asiati schen Raum finden vermehrt nat rliche Extrakte auf Basis von Wasabi Curcuma und Chili in Verpackungen Einsatz wobei diese Anwendungen derzeit meist nur auf Pilotanlagen beschr nkt sind In Europa wird in diesem Zusammenhang vermehrt an Proteinen z B Nisin und Enzymen z B Lysozym gearbeitet da sich diese Produkte relativ einfach aus Koppelprodukten der Milchindustrie gewinnen lassen Prinzipiell lassen sich antimikrobielle Wirkstoffe f r Verpa ckungen nach ihrem Wirkungsmecha nismus wie folgt einteilen 5 Release Mechanismus d h Wirk stoffe diffundieren aus der Oberfl che in das umgebende Medium und verhin dern dadurch das Wachstum von Mikroorganismen Kontakt Mechanismus d h die anti mikro
28. die konomische und soziale bzw soziokulturelle Komponente der Nachhaltigkeit Bauprodukte sind daher nicht unmittel barer Betrachtungs und Bewertungsge genstand Sie sind vielmehr Quelle von Informationen die in ihren Auswir kungen auf das Bauwerk und seinen Lebenszyklus zu bewerten sind und deren kologische konomische und soziale Vorteilhaftigkeit f r das Geb ude quantitativ belegbar nach zuweisen ist Dieser Nachweis erfolgt mittels Zertifizierungssystemen so genannten Green Building Labels auf Geb udeebene Voraussetzung f r eine entsprechende Beurteilung der kologi schen Qualit t im Rahmen dieser Geb udezertifikate stellen diesbez g lich vorhandene Produktdaten dar F r die Auswahl von Bauprodukten besonders im Rahmen von Geb ude zertifizierungen werden eine F lle von Informationen ber die eingebauten Bauprodukte ben tigt Am 9 M rz 2011 ist die neue BauprodukteVO Verordnung EU Nr 305 201 1 in Kraft getreten K nftig werden daher kologische Indikatoren verst rkt nach gefragt werden da die neve Grundan forderung 7 Nachhaltige Nutzung 8 ACR INNOVATIONSRADAR der nat rlichen Ressourcen einen entsprechenden Nachweis erfordert Das Bauwerk muss derart entworfen errichtet und abgerissen werden dass die nat rlichen Ressourcen nachhaltig genutzt werden und insbesondere Folgendes gew hrleistet ist a Das Bauwerk seine Baustoffe und Teile m ssen nach dem Abriss wi
29. einem gewissen Grad k nnen diese auch durch Veredelung positiv beeinflusst werden Ob eine grunds tzlich geeignete Biomassefrak tion in weiterer Folge zu einer breiten Anwendung als Brennstoff kommen kann h ngt stark von ihrem Aufkommen ihrer saisonalen Verf g barkeit der Wirtschaftlichkeit ihres Transports und ihrer Lagerf higkeit sowie der M glichkeit eine gleich blei bende Qualit t zu garantieren ab F llt die Bewertung dieser Kriterien nicht ausreichend positiv aus kann eine dezentrale Nischenl sung den richtigen Weg darstellen Lokale Syner gien k nnen oft durch solche innova tiven Systeme genutzt werden und leisten einen wertvollen Beitrag zur nachhaltigen Energieversorgung TECHNO LOGISCHE TRENDS Der zugrunde liegende Entschei dungsprozess ob sich eine Biomasse fraktion zur Energie gewinnung eignet ist in folgender Abbildung dargestellt Zu Beginn steht jeweils die detaillierte Charakterisierung des Rohstoffs Im Anschluss kann durch unterschiedliche Aufbereitungsschritte eine Nutzbarma chung bzw eine Veredelung der Biomasse erreicht werden Parallel dazu m ssen Rahmenfragen gekl rt werden die den zuk nftigen Einsatz des Rohstoffes als Brennstoff sowohl positiv als auch negativ beeinflussen k nnen Im Folgenden werden Techno logien und Entwicklungen n her erl u Abbildung 1 Entscheidungsweg Biomasse zur energetischen Nutzung 138 Fr
30. in Nutzen und M glich keit der Integration Dach oder Fassade sowie der Speicherung der erzeugten Energie UMWELTTECHNIK UND ERNEUERBARE ENERGIEN 29 Feste Biobrennstoffe k nnen aus unter schiedlichen Quellen gewonnen werden Neben land oder forstwirtschaftlichen Nebenprodukten werden auch R ckst nde aus Produktionsprozessen eingesetzt NEU UND WEITER ENTWICKLUNG VON BIO BRENNSTOFFEN DEREN HERSTELLUNG UND EINSATZ Die Suche nach nachhaltigen und erneuerbaren Energiequellen besch f tigt die internationale F amp E Szene Politik Wirtschaft und Industrie in hohem Ma Folgende zentrale Aussagen charakterisieren die aktuelle Situation In Zukunft werden alle M glichkeiten der wirtschaftlichen Herstellung und des effizienten Einsatzes von nachhal tigen Energiequellen ben tigt auf die wir zur ck greifen k nnen ungenutzte Potentiale m ssen mit neuen Technolo gien erschlossen werden Verunsicherung der Nutzer durch einen instabilen Bio Brennstoffmarkt verur sacht durch Preisschwankungen abwechselnd Unterversorgung und berproduktion z B bei Pellets 2006 Politische Vorgaben und Richtlinien zur Erreichung von Klimaschutzzielen vergr ern die Nachfrage an CO gt neutralen Brennstoffen z B F rderung f r Biomassekessel und Biomasseheiz kraftwerke Mitverbrennung von Biomasse in Kohlekraftwerken Als Rohstoff f r feste Biobrennstoffe wird heute berwiegend Holz einge setzt Andere landwirt
31. liegt f r Flachbettkollektoren im Schnitt bei 1 97 Jahren jene f r Vaku umr hrenkollektoren bei 1 25 Jahren Bei Photovoltaik Anlagen wird der ber den Lebenszyklus erbrachte Ertrag und die f r die Herstellung erbrachten Aufwendungen auf eine Lebensdauer von 30 Jahren ermittelt Die Ertrags rechnung spiegelt im Wesentlichen die Unterschiede der Wirkungsgrade der Zellentypen wieder Monokristalline Zellen liegen bei den Wirkungsgraden wie auch bei den erwarteten Jahreser tr gen am h chsten amorphe Zellen am niedrigsten und multikristalline Zellen dazwischen Die energetische Amortisation aller Zellen liegt im Durch schnitt bei ca 3 3 Jahren Die Verwendung von umweltresistenten Materialien und Befestigungstechniken wird zuk nftig nicht nur ein Kriterium bei qualit tsbewussten K ufern sondern auch Vorgabe durch Versiche rungen zur Minimierung der Schadens menge und H ufigkeit3 40 sein Steigende Sch den und unkalkulier bare Risiken sorgen f r einen Umdenk prozess der Versicherungswirtschaft der sich in absehbarer Zeit direkt auf die Verwendung von resistenten Mate rialien auswirken wird Der Einsatz von Carbonfasern nimmt bereits jetzt in vielen Anwendungsbereichen des nach haltigen Bauens zu Besonders in der nachtr glichen thermischen Sanierung die durch den steigenden Bedarf der Altbausanierung zunimmt zeichnet sich eine langfristige Kosteneinsparung durch Qualit tseinbauten ab Carbon Verbundstoffe
32. meist bauteil spezifisch gew hlt z B Druck Vakuum thermische Belastung Shearografie Systeme stehen auch in mobiler Ausf h rung zur Verf gung sodass gro fl chige Verbundbauteile vergleichsweise einfach und rasch gepr ft werden 7 6 ACR INNOVATIONSRADAR k nnen Durch Einbindung in automati sche Pr fabl ufe mit Roboteranbindung wird die Methodik auch zur 100 ige Pr fung von Verbundbauteilen z B Rotorbl tter von Helikoptern oder von Windkraftanlagen eingesetzt Elektrisch oder magnetisch leitf hige Materialien sind online im Wirbelstrom Pr fverfahren zerst rungsfrei bis in Tiefen von mehreren Millimetern pr fbar Das Verfahren kann sowohl ber h rungslos oder im Kontakt durchgef hrt werden und detektiert oberfl chennahe Defekte oder Gef gefehler Diese zerst rungsfreie Pr fmethode findet ihre Anwendung h ufig bei der Pr fung von Materialien z B Rohre in der Prozesssicherung des SchweiBens sowie im Bereich der Qualit tssiche rung in der Automobilindustrie und bei Wartungspr fungen Aktuelle Entwick lungen sind im Bereich der Carbon Fiber Composites absehbar Es ist bekannt dass die Leitf higkeit der Fasern ausreicht um sie f r die Pr fung mittels hochaufl sender Wirbelstrom technik zu nutzen Detektiert werden k nnen Delaminationen Faserbr che oder auch die Faserausrichtung an Priflingen 4 Vor allem wegen der M glichkeiten der 3D Visualisierung kommt der R ntge
33. rmeversorgungssysteme unterst tzt Dabei macht der reduzierte Energiever brauch in modernen Geb uden derar tige neue Ans tze aus systemtechni scher Sicht besonders aussichtsreich Dar ber hinaus er ffnen sich durch neue Speichermaterialien auch neue Einsatzm glichkeiten im Bereich hoher Temperaturen f r die solarthermische Kraftwerkstechnik und f r die bessere Nutzung industrieller Prozessw rme Dabei werden z B granulare Fest k rper in einem Reaktionsraum gef hrt und die gespeicherte oder frei wer dende W rme abtransportiert Diese neuen Speicherkonzepte weisen aktuell einen sehr hohen Forschungs und apparativen Entwicklungsbedarf auf Allgemein besitzen insbesondere Indus triebranchen die in ihren Produktions prozessen eine hohe Zyklenzahl aufweisen gro es Potenzial f r den Einsatz thermischer Speicher Als Beispiele f r solche Industrien k nnen die Lebensmittelindustrie Gie ereien Galvanik Betriebe Verzinkereien Vorw rmung Lackierereien Beschich tungsbetriebe oder landwirtschaftliche Betriebe angef hrt werden Mit der Erg nzung der bestehenden Energie versorgungssysteme um thermische W rmespeicher k nnen die Prozess kosten mittelfristig gesenkt werden Am Markt gibt es momentan eine zunehmende Anzahl an Systemanbie tern die eine Kombinationen von Solar thermie und W rmepumpen anbieten Durch den Einsatz eines W rmespei chers z B ber Sonnenkollektoren beladen
34. sollten sich aller dings m glichst bald daf r anmelden F rdermittel stehen nur in begrenztem Umfang zur Verf gung und alle einge henden Antr ge werden entsprechend ihrem Datum gereiht bearbeitet Alle notwendigen Informationen finden sich auf der Website der Photovoltaic Austria Federal Association unter www pvaustria at Angesichts steigender Energiepreise insbesondere wenn die wirtschaftliche Entwicklung wieder st rker anzieht bietet der Einsatz einer PV Anlage auch aus betriebswirtschaftlicher Sicht Vorteile Dies gilt sowohl f r gef rderte als auch ungef rderte Einspeisetarife Das gr te Risiko besteht im Moment darin dass Photovoltaik auch ohne F rderungen rentabel wird wie dies gerade in Spanien und Teilen Italiens geschieht Die dadurch steigende Nachfrage nach PV Anlagen wird deren Preise tendenziell steigen lassen Im Gegensatz zum Einsatz solarer Energie zum K hlen besteht bei der Photovoltaik ein teilweiser zeitlicher Versatz zwischen Erzeugung und Nutzung Somit besteht Bedarf zur Speicherung elektrischer Energie zum sp teren Einsatz Der gr te Forschungsbedarf bei Batteriesystemen liegt im Bereich der Speicherdichte deren Erforschung den Platzbedarf sowie die Kosten von Batteriespeichern senken soll Eine Schl sselrolle bei der Entwicklung und Marktdurchdringung von Batteriespeichern d rfte schon in naher Zukunft der Elektromobilit t zukommen Hintergedanke ist dass bersch s
35. tzlichen Prozessschritte am energie und kosteneffizientesten inte griert werden k nnen F r Pelletswerke in direkter Nachbarschaft zu S ge werken wobei die Produktion der Rohstoffe Hobel bzw S gesp ne in diesen Betrieben erfolgt ist diese Fragestellung eher von untergeordneter Bedeutung Eine optimale kaskadische Nutzung der S genebenprodukte wird jedoch vor allem bei Gro produktionen z B gt 100 000t Jahresproduktion immer problematischer da mit zuneh mender Gr e eine permanente unterbrechungsfreie Produktion f r den wirtschaftlichen Erfolg unerl sslich ist Zusammen mit der steigenden Rohstoff konkurrenz und der Abh ngigkeit vom Bedarf der grundverschiedenen Baubranche setzen viele Produzent Innen auf Unabh ngigkeit und somit ganzheitliche Verarbeitung von Rund holz Eine vermehrt stattfindende Integration der Prozessschritte am Beginn des Verarbeitungsprozesses bietet ein Feld von neuen Optimierungsm glichkeiten in Bezug auf die Energieeffizienz des Gesamtprozesses und die erzielbare Pelletsqualit t Die derzeit verwendete Technologie zur Holzpelletsproduktion stammt aus unter schiedlichen Branchen die Pressen z B aus der Futtermittelproduktion Sie waren urspr nglich nicht f r die Aufbe reitung unterschiedlichster biogener Rohstoffe zu pelletierf higem Material entwickelt worden Mit zunehmendem konomischem und kologischem Druck werden Fragestellungen wie die tats
36. udek hlung Um K hlprozesse auch mit thermischer Energie anzu treiben existieren derzeit drei Techno logien am Markt e Absorptionsk lteanlagen Mittels einer fl ssigen L sung aus K ltemittel und Sorptionsmittel und einer W rme quelle wird eine thermisch angetrie bene Verdichtung des K ltemittels erreicht und somit ein elektrisch ange triebener Verdichter ersetzt Diese Technologie ist im Leistungsbereich gt 100 kW weit verbreitet Adsorptionsk lteanlagen nutzen feste Sorptionsmaterialien anstelle fl s siger L sungen Die Technologie zeichnet sich durch Einfachheit und Robustheit aus DEC Anlagen Desiccant Evaporative Cooling offene Systeme die mit Wasser als K ltemittel in direktem Kontakt mit der Zuluft arbeiten Es werden derzeit Systeme mit festen Sorptionsmitteln zur Trocknung der Luft eingesetzt Die nachtr gliche Befeuch tung bewirkt die erforderliche Luftk h lung Systeme mit fl ssigen Sorptions mitteln zur Zwischenspeicherung sind in Entwicklung Im Rahmen unterschiedlicher Projekte wird derzeit ein Monitoring einer ganzen Reihe von Anlagen zum solar thermischen Heizen und K hlen durch gef hrt Im Gegensatz zu fr heren Monitorings bei welchen der Schwer punkt eher auf den Leistungszahlen der eingesetzten K ltemaschinen lag wurde und wird hier besonders viel Wert auf die Messung des Stromver brauchs aller eingesetzten Kompo nenten der Anlagen gelegt Die bisher vorliegende
37. und ob sie chemische Stoffe enthalten Die von Konsumentinnen eingeforderte Lebensmittelsicherheit steht auch im Fokus des Gesetzgebers und ist Gegen stand gesetzlicher Vorgaben und Stan dards Die Lebensmittelwirtschaft muss nicht nur in der Lage sein mit sich ndernden Rechtsvorschriften umzu gehen Lebensmittelinformationsverord nung sondern steht auch wegen vergangener Lebensmittelinfektionen EHEC Ausbruch unter hohem Druck Dazu kommen Vorgaben von privaten Standards die sich der Qualit tssiche rung widmen Es ist deshalb das Ziel der Weiterentwicklung der Technolo gien der Lebensmittelverarbeitung die Lebensmittelsicherheit und qualit t zu steigern wobei die Konsumtrends die Richtung vorgeben Technologische Neuerungen betreffen sowohl die Verarbeitung als auch die Kontrolle der Lebensmittel letzteres nicht nur bez g lich ihrer Qualit t sondern auch in puncto Herkunft Die Haltbarma chung von Frische produkten also Lebensmitteln die vor allem keine ther mische Behandlung erfahren d rfen ist ein von wissenschaftlicher Seite intensiv bearbeitetes Thema Um die auf den ersten Blick widerspr chlichen Themen Convenience und Frische auf einen Nenner zu bringen wurden Technolo gien wie Kaltplasma Desinfektion Hochdruckpasteurisierung High Pres sure Pasteurization HPP Behandlung mit UV Licht Impulsen und Strategien die mit der Verwendung von Schutzkul turen funktio
38. von Fassadenkollektoren oder dachintegrierten Kollektoren ahmen die in alten Geb uden verwendeten Materialien nach und sind daher vor allem im Bereich Denkmalschutz von Interesse Die Produktion von Kollektoren bzw von Kollektorkomponenten wird zum gro en Teil durch KMU durchgef hrt In diesem Forschungs und Entwicklungs feld bestehen insbesondere f r kleinst 40 ACR INNOVATIONSRADAR rukturierte Firmen interessante M glich keiten Die vielf ltigen Adaptierungs m glichkeiten bei den Kollektoren und die Schaffung von Systemen zur Geb udeintegration er ffnen die M glichkeit sich in diesem Marktseg ment mit Spezialanwendungen und Nischenprodukten zu etablieren Eine wesentliche Komponente bei solar thermischen Anlagen stellt der W rmespeicher dar Thermische Energiespeicher entkoppeln immer Angebot und Nachfrage und sind daher essentiell f r den Betrieb von solarthermischen Systemen W hrend aktuell praktisch nur Wasser als Spei chermedium verwendet wird werden derzeit alternative Speichertechnolo gien untersucht allerdings sind f r neue Speichertechniken umfangreiche Forschungs und Entwicklungsarbeiten notwendig Durch die Entwicklung neuer Speichermaterialien auf der Basis von Phasenwechsel und Sorptionsmate rialien sind prinzipiell v llig neue Ans tze zur W rmespeicherung mit geringen Speicherverlusten m glich Dadurch werden h here Energiedichten m glich was den Einsatz dezentraler W
39. von Konservierungsmit teln ist so genannte clean label Der Vorteil den HPP und Kaltplasma f r die Produktion mit sich bringen ist die Senkung der Betriebskosten da diese Methoden wasser und energiesparend sind F r die Logistik und Lagerf higkeit 48 ACR INNOVATIONSRADAR im Handel ergeben sich auch Vorteile da die Haltbarkeit im Vergleich zu herk mmlichen Methoden deutlich l nger ist Haltbarkeitsverl ngernde Ma nahmen haben von sich aus ein Rationalisierungspotenzial durch verbesserte Lagerungs und damit einhergehenden Vermarktungsm glich keiten Welche Methode f r ein bestimmtes Lebensmittel oder eine vorgegebene Produktionskette geeignet ist muss im Einzelfall gekl rt werden Die Entscheidung f r eine Methode zieht weitreichende Konsequenzen nach sich Apparative Ausr stung und Arbeitsweise ndern sich unter Umst nden grundlegend ebenso muss der Schulungsgrad der Mitarbeite rInnen angepasst und eventuell Fach personal hinzugezogen werden Die Sicherung der Qualit t eines Lebensmittels ist unter zwei Aspekten zu betrachten Einerseits bezogen auf die Herstellpraxis andererseits im Hinblick auf die Rezeption bei Konsumeniinnen Von zunehmender Wichtigkeit werden in diesem Zusammenhang die Herkunftskontrolle und die R ckverfolg barkeit sowohl f r die Qualit tssiche rung als auch f r die Lebensmittelsicher heit F r eine funktionierende Qualit tssicherung im Herstellungsprozes
40. 20 auf 20 und die Energieeffizienz bis dahin um 20 im Vergleich zu einem business as 5 61 Szenario gesteigert werden In diesem Zusammenhang sind auch neve nachhaltige Baukonzepte gefor dert die berlegungen hinsichtlich Nachhaltigkeit Lebenszyklus und vor allem Energieeffizienz ber cksichtigen Insbesondere wird der Betriebs Nutzungsphase noch immer zu wenig Bedeutung im Entscheidungsprozess beigemessen Der volkswirtschaftliche Druck steigt geeignete M glichkeiten und Technologien m ssen aufbereitet werden Zu diesen Faktoren kommen zunehmend klimatische Ver nderungen mit ihren Auswirkungen wie die Natur katastrophen Hagel Sturm oder Stark regen die die Geb udesicherheit und Best ndigkeit beeinflussen Beispiels weise ist die Zunahme der Hagelereig nisse an Bauwerken in sterreich dokumentiert Diese Schadenskosten wirken sich nicht nur volkswirtschaftlich aus sondern k nftig auch direkt auf Kosten wie Pr mien und Instandset zungen Im Rahmen der europ ischen Normung Technisches Komitee CEN TC 350 Nachhaltigkeit von Bauwerken zur Nachhaltigkeit auf Basis des Mandats 350 der Europ ischen Kommission an NACHHALTIGES BAUEN 7 Die neve Bauprodukte VO beinhaltet die grundlegende Anforderung an Bauwerke naturliche Ressourcen nachhaltig zu nutzen CEN wurde der Begriff Nachhaltigkeit in Zusammenhang mit Geb uden weit gefasst Er beinhaltet neben der kolo gischen auch noch
41. 66 Lagar n J Cabedo L Cava D Feijoo J Gavara R Gimenez E 2005 Improved packaging food quality and safety Part 2 Nano composites Food Addit Contam 22 10 994 998 Ryman Rasmussen J Riviere J Monteiro Riviere N 2006 Penetration of intact skin by quantum dots with diverse physico chemical properties Toxicol Sci 91 1 159 165 Schneider J 2007 Can microparticles contribute to inflammatory bowel disease Innocuous or inflammatory Exp Biol Med 232 1 2 EFSA 2011 Guidance on the risk assess ment of the application of nanoscience and nano technologies in the food and feed chain Kreyenschmidt J Christiansen H H bner A Raab V and Petersen B 2010 A novel pho tochromic time temperature indi cator to support cold chain management Int J Food Tech 45 2 208 215 Raab V Petersen B Kreyenschmidt J 2011 Temperature monitoring in meat supply chains British Food Journal 113 10 Kenawy E R Worley S D Broughton R 2007 The Chemistry and Applications of 54 55 56 57 58 Antimicrobial Polymers A State of the Art Review Biomacro molecules 8 5 1359 1384 19 Y Kreyenschmidt J 2011 Effects of Food components on the antim icrobial activity of polyporplyene surfaces contai ning silver ions AG Int J Food Tech 46 7 1469 1473 Suppakul P Miltz J Sonneveld K Bigger S W 2003 Active Packaging Technolo gies with an Emphasis on Antimicrobial
42. 7 Raumbeheizung zur Verf gung stellen zum Standardprodukt geworden und haben in Osterreich einen betrachtli chen Anteil am gesamten Solarthermie markt gewonnen Voraussetzungen fir die vollsolare Warmeversorgung sind ein sehr guter W rmed mmstandard des Geb udes eine ausreichend gro e Solarkollektorflache sowie ein saison ales W rmespeicherungssystem um die in den Sommermonaten gewonnene Solarenergie im Winter nutzen zu k nnen Die W rmespeicherung stellt hierbei eine entscheidende techno 1 6 ACR INNOVATIONSRADAR logische Herausforderung dar da die weite Verbreitung von Aktiven Solaren Geb uden weitgehend von der Entwicklung rentabler und praktikabler L sungen f r eine W rmespeicherung abh ngt Aufgrund der begrenzt zur Verf gung stehenden Dachfl che f r Solarsysteme werden Entwicklungen bei Fassadenkol lektoren und dach bergreifenden Systemen ben tigt um die nutzbare Oberfl che zur Sammlung erneuerbarer thermischer Energie zu erh hen Um die begrenzte Fl che der Geb udeh lle optimal nutzen zu k nnen m ssen strukturelle Anforderungen an Geb u dekomponenten mit solaren Funktionen oder W rmespeicherung sowie d nnen hocheffizienten Lagen aus D mmstoff kombiniert werden Die weitergehende Standardisierung wird einen modularen Aufbau erm glichen und zur Entwick lung modularer Ersatz Elemente f hren die ein komplement res Set multifunktionaler Komponenten und Sch
43. Ausschusses f r Klima nderung IPCC Solomon 5 D Qin M Manning Chen M Marquis K B Averyt M Tignor und H L Miller Eds Cambridge Univer sity Press Cambridge United Kingdom und New York NY USA Deutsche Uber setzung durch ProClim sterreichisches Umweltbundesamt deutsche IPCC Koordi nationsstelle Bern Wien Berlin 2007 RE S Naturgefahrensch den sterreich OOV NACHHALTIGES BAUEN 27 UMWELTTECHNIK UND ERNEUERBARE ENERGIEN Preissteigerungen im Energiemarkt knappe fossile Energietrager und Anzeichen f r einen Klimawandel heben erneuerbare Energietr ger in den Blickpunkt von F amp E EINLEITUNG St ndig in ausreichendem Ma verf g bare Energie ist eine zentrale Grund lage entwickelter Volkswirtschaften von der Warenproduktion ber private oder staatliche Dienstleistungen bis hin zur Gestaltung individueller Lebensstan dards Um die daf r ben tigten Ener gieressourcen bereitzustellen werden nach wie vor berwiegend fossile Ener gietr ger eingesetzt was bei einem zus tzlich steigenden Energiebedarf von Haushalten und Industrie zuneh mend negative Auswirkungen vor allem ber die damit einhergehenden CO zEmissionen auf den globalen Kli mawandel hat Es ist daher dringend geboten den weiteren Anstieg von kli marelevanten Emissionen zu drosseln sterreich ist in diesem Bereich bereits unter den Technologief hrern und die Strategie 2020 des Rats f r Forschung und Tec
44. Brote f r ltere Menschen entwickelt wurden und werden Der Erhalt der Lebensmittelsicherheit ist ein bestimmender Faktor f r alle Eingriffe die in einem Herstellungspro zess vorgenommen werden Deshalb wird die Anwendung von Nanotech nologie in der Lebensmittelindustrie kontrovers diskutiert Konsumentlnnen stehen Nanomaterialien und Nanopar tikeln in Lebensmitteln skeptisch gegen ber Parallelen zur Gentechnik obwohl es inzwischen eine Risikoein sch tzung und Sicherheitsbewertung f r Nanomaterialien gibt Das Miss trauen gr ndet sich auch darauf dass nicht erkennbar ist in welchen Produkten Nanotechnologie steckt Viel f ltig stellen sich die Anwendungsm g lichkeiten der Nanotechnologie dar allerdings sind sich hier die Experten ber den Nutzen und die Risiken uneins Im Lebensmittelbereich k nnen nanopartikul re Stoffe eingesetzt werden um den N hrwert eines Produktes zu erh hen sie werden als Rieselhilfen in Salz und Br hen zur Verkapselung von Wirkstoffen wie Konservierungsmitteln Farbstoffen und N hrstoffen verwendet und um Lebens mittelverpackungen zu verbessern Besonders interessant stellen sich die Nanoemulsionen dar die wegen der minimalen Tr pfchengr e in der Emul sion klar erscheinen Nat rliche Nanomaterialien spielen schon jetzt eine bedeutende Rolle z B Kristallstrukturen Pektin bei Garen Kollagen im Fleisch kristalline Struktur von Starke Molkenproteinen un
45. Empfehlungen bez glich maximal zul ssiger Konzen trationen 3 32 Speziell Verpackungen aus organi schen Werkstoffen wie Papier Der Einsatz von migrationsarmen Verpackungs bestandteilen hat in den letzten Jahren deutlich zugenommen Karton oder Kunststoff sind grunds tz lich nicht als inert unt tig anzusehen und k nnen einzelne Inhaltstoffe z B Verarbeitungshilfsmittel Restmonomere Additive an angrenzende Lebensmittel abgeben Die festgestellten Konzentra tionen dieser im verpackten Lebens mittel unerw nschten Komponenten variieren oft in weiten Bereichen und h ngen in starkem Ausma von der Art des Verpackungsmaterials und des Lebensmittels sowie von Abf ll und Lager bzw Kontaktbedingungen 95 Wegen der niedrigen Konzentrationen haben die genannten Komponenten meist keine unmittelbar akut toxikologi sche Relevanz k nnen jedoch zu Bean standungen wegen geruchlicher und oder geschmacklicher Ver nde rung der Lebensmittel f hren bzw wie z B im Fall der so genannte Xeno hormone s u zur massiven Verunsi cherung von VerbraucherInnen f hren Speziell im Bereich der Kunststoff verpackungen wurde aus diesem Grund in den letzten Jahren der Entwicklung neuer migrationsarmer Verpackungsmaterialien sehr hohes Augenmerk geschenkt Die Neuentwick lungen basierten dabei sehr h ufig auf einem oder mehreren der nachfol genden Konzepte 34 35 e Einsatz h hermolekularer Polymer type
46. Enzyme Aromastoffe Lebensmittelkontaktmate rialien Novel Food Futtermittelzusatz stoffe und Pestizide Der Leitfaden enth lt Empfehlungen dazu wie mit diesen Unsicherheiten bei den Risikobe wertungen umzugehen ist Da die Risi kobewertung technisch hergestellter Nanomaterialien einem raschen Fort schritt unterliegt wird der Leitfaden kontinuierlich berpr ft und bei Bedarf berarbeitet NEU UND WEITER ENTWICKLUNG VON GETREIDE UND GETREIDEPRODUKTEN Vor dem Hintergrund umw lzender demographischer und gesundheitspoliti scher Ver nderungen im Gesundheits status der Gesellschaft kommt der Entwicklung von innovativen getreide basierten Lebensmitteln besondere Bedeutung zu Es ist somit erforderlich innovative Technologien im Kontext genussvoller gesunder und sicherer Lebensmittel vom Rohstoff Getreide ber Mehl bis hin zu Brot und Geb ck f r die Betriebe bereitzustellen Diesbe TECHNO LOGISCHE TRENDS z glich stellen die neuen Technologien eine wesentliche Grundlage dar um auf die Anspr che gesunder und sicherer Lebensmittel in Zukunft besser eingehen zu k nnen Der Gro teil der Betriebe am Getreidesektor leidet au erdem unter scharfem Preiswettbe werb Der Entwicklung von innovativen Produkten zur Differenzierung am Markt kommt daher besondere Bedeu tung zu Das Ziel der aktu ellen Forschung f r Mehlmischungen ist der Erhalt der wich tigen technologi schen Qualit t
47. Forschung und Entwicklung sowie von Technologietransfer mit und f r KMU Diese F amp E Schwerpunkte umfassen die vier Bereiche Die selbst ndigen Institute des ACR Netzwerks forschen amp entwickeln mit und f r KMU Nachhaltiges Bauen e Nachhaltigkeit e Energieeffizienz e Gebdudesicherheit Umwelttechnik amp erneuerbare Energien e Neu und Weiterentwicklung von Biobrennstoffen und deren Herstel lungsprozesse e Biomasse Kleinfeuerungen e Nutzung direkter Solarenergie Lebensmittelqualitat amp Sicherheit e Sichere Rohstoffe e Innovative Verarbeitungsprozesse e Funktionelle Verpackungssysteme Produkte Prozesse Werkstoffe e Produktentwicklung und Produktsi cherheit leistung sterreichischer KMU im Allge meinen sowie der Kunden d h KMU Orientierung der ACR im Besonderen die Aufgabe interessierten kleinen und mittleren Unternehmen eine Informati onsbasis ber aktuelle Technologie aber auch Markttrends zur Verf gung zu stellen Die einzelnen Teile des ACR Innovationsradars richten sich an jene Unternehmen die f r bestimmte Sektoren Informationen dar ber ben tigen welche Technologien derzeit bzw demn chst zur Verf gung stehen werden und welche konkreten Chancen und auch Risiken technologi scher oder unternehmerischer Art damit verbunden sind e Prozesskontrolle amp Prozessoptimie rung bei der Verarbeitung von Holz Metallen Kunststoffen und Beschich tungssyste
48. Funktionen bzw Anforde rungen erfillen Typische Aspekte sind in diesem Zusammenhang a e Produktschutz insbes Sicherstellung der Mindesthaltbarkeitsdaten der verpackten F llg ter e Schutz vor Feuchtigkeitseintrag und oder verlust e Schutz vor Aromaverlust und oder Aufnahme von Fremd ger chen e Schutz vor Lichteinwirkung e Schutz vor Einwirkung von Luft sauerstoff e Sicherstellung der Produkthy giene e Anforderungen im Bereich Abf llung Transport und Vertrieb e rechtliche Rahmenbedingungen bez glich der im direkten Lebensmittelkontakt stehenden Verpackungsmaterialien e F llgut spezifische Anforde rungen bei der Abf llung Hei ab f llung Sterilisation etc e Schutz vor mechanischen Einwirkungen e Minimierung von Transport und Lagerkosten durch optimales Handling von Wareneinheiten z B Stapelbarkeit e Tr ger von Produktinformation e Erwartungen seitens der Konsument Innen e konsumgerechte Verpackungs gr en LEBENSMITTELQUALIT T UND SICHERHEIT 57 Produktinformation e Convenience e umweltschonende Herstellung und Entsorgung Aktuelle innovative Verpackungskon zepte tragen oft mehreren dieser Punkte Rechnung Insgesamt lassen sich vor allem die folgenden wichtigen Entwick lungen und Trends erkennen technologischen Entwicklungen im Kunststoffverpa ckungsbereich sind im Wesentlichen durch das Stichwort Minimierung gepr gt
49. Genoty pisierung wird nicht nur f r die Entwick lung eines neuen genomischen Selekti onsverfahrens verwendet sondern kann gleichzeitig auch der Bewahrung der genetischen Diversit t dem Schutz des geistigen Eigentums und der Kontrolle der Saatgutreinheit dienen Im Rahmen dieser Technologieentwicklung werden wissenschaftliche Erkenntnisse auf dem Gebiet der Weizenz chtung im allge meinen sowie im speziellen ber die Leistungsf higkeit und Limitierungen der Genomischen Selektion im Hinblick auf ihre praktische Anwendung bei Weizen forciert Durch diese neuen Technolo gien ergeben sich f r die Produktions und Verarbeitungsbetriebe h here Deckungsbeitr ge mit verbesserter und sicherer Produktqualit t Zudem stehen durch das neue Selektionsverfahren schneller angepasste und qualit ts und ertragssichere Sorten f r die Verarbei tung zur Verf gung Auch auf m gliche klimatische Ver nderungen Trocken heit Temperaturanstieg kann damit schneller und gezielter reagierte werden sodass die Leistungsf higkeit im Hinblick auf Produktqualit t und Produktsicherheit nachhaltig erhalten bleibt F r das Vertrauen der Konsumentinnen sind insbesondere im biologischen Sektor die Produktsicherheit und die damit zusammenh ngende Herkunftssicherheit von besonderer Bedeutung Ein enges Kontrollsystem stellt die Grundlage f r die Nachvoll ziehbarkeit des Produktionssystems dar Dar ber hinaus sind spezifische Produktpr fung
50. Materialkombinationen die blicher Weise als nicht miteinander verschwei bar gelten durch R hrreib schwei en erfolgreich verbunden werden k nnen Diese Technologie legt ihren Schwerpunkt auf qualitativ hoch wertige Verbindungen und in die Bereiche Leicht und Hybridbau Multi Material Design und entwickelt sich in den letzten Jahren stetig weiter um in Zukunft einen breiten Anwendungsbe reich abzudecken Metallstifte Pins die auf Metalloberfl chen geschwei t werden h ufig ca 10 Pins cm sind als weitere neuar tige Verbindungstechnologie l sbar oder nicht l sbar zu nennen Verbin dungen zwischen verschiedenen Metallen und die M glichkeit Metall mit Kunststoffen oder Keramik zu verbinden sind auf diese Weise m glich Dieses Verfahren bietet sich an als Abstandshalter f r definierte Distanzen Beschriftung von Bauteilen oder auch l sbare Verbindungen die Variantenvielfalt liefert ein gro es tech nologisches Potential f r Unternehmen und ist in ihrer Einsatzm glichkeit noch nicht ausgesch pft 12 13 PRODUKTE PROZESSE WERKSTOFFE 7D Der verstarkte Einsatz innovativer Verbundwerkstoffen stellt die Werkstoff pr fung vor gro e Herausforderungen UNTERSUCHUNGS METHODEN F r die Untersuchung struktureller und funktioneller Eigenschaften von Mate rialien und Bauteilen sind in den letzten Jahren eine Vielzahl neuer innovativer Charakterisierungsmethoden entwickelt worden Einige dies
51. O Anfall bei der Herstellung ACR Jahresbe richt 2009 Ausgabe Mai 2010 Seite 56 57 34 Krispel St Peyerl M Erw rmung st dti scher Stra ennetze bei sommerlichen Hitzewellen V Z Brosch re 1 2011 5 14 Innovation amp Nachhaltigkeit im Betonstra enbau Publikation anl sslich der Festveranstaltung zum 75 Geburtstag von BR h c Prof DI Dr techn Hermann Sommer 35 Concrete pavements contribute to decarbo nising of transport EUPAVE Br ssel 2011 Milachowski Ch Stengel Th Gehlen Ch Life cycle assessment for road construction and use 11th International Symposium on concrete Roads Sevilla 13 15 Oktober 2010 36 Peyerl M Vorgespannte Betonbr cken 37 38 39 40 ohne Abdichtung und Fahrbahnbelag BMVIT Stra enforschung Heft 599 2011 104 Seiten Steiner M Modernes QS Manangement Unabdingbare Voraussetzung f r eine nachhaltige Betondeckenbauweise Innova tion amp Nachhaltigkeit im Betonstra enbau Publikation anl sslich der Festveranstaltung zum 75 Geburtstag von BR DI Dr techn Hermann Sommer Februar 2011 Wien Seite 11 NORM ENV 12977 2 2001 Thermi sche Solaranlagen und ihre Bauteile Kundenspezifisch gefertigte Anlagen Teil 2 Pr fverfahren IPCC 2007 Zusammenfassung f r politi sche Entscheidungstr ger In Klima nde rung 2007 Wissenschaftliche Grundlagen Beitrag der Arbeitsgruppe zum Vierten Sachstandsbericht des Zwischenstaatlichen
52. St rken der jeweils integrierten F ge techniken zu akkumulieren und auf diese Weise deren Schw chen zu kompensieren Besondere Bedeutung haben in den letzten Jahren Hybridf geverfahren erlangt bei denen umform technische oder thermische F gever fahren z B Falzen Clinchen Stanz nieten Punktschwei en mit klebe technischen Prozessen kombiniert werden Auf diese Weise k nnen alterungsbedingte Eigenschaftsverluste wie sie z T bei reinen Klebeverbin dungen zu beobachten sind vermieden werden umgekehrt bernehmen die 4 ACR INNOVATIONSRADAR mechanischen Verfahrenskomponenten die Fixierung der F gepartner bis zur Klebstoffaush rtung Auch beim F gen unedler Metalle wie z B Aluminium und Magnesium Legierungen ist das Kleben bzw Punktschwei kleben oft die F getechnik der Wahl Beim Laserinduktionswalzplattieren werden Metall B nder die nicht zwangsweise geometrisch deckungs gleich sein m ssen beim Einlaufen in den Walzstock zun chst induktiv vorge w rmt Unmittelbar vor dem Walzspalt erw rmt ein Linienlaser die Innenfl chen der B nder anschlie end werden die B nder zusammengewalzt und k nnen sodann umformtechnisch weiterverarbeitet werden Ziel dieser F getechnik ist es hochwertige Metall bleche mit preiswerteren Typen zu verbinden und so kosteng nstigere Materialkombinationen mit hochwer tigen Gesamteigenschaften zu erzeugen Auch k nnen auf diese Weise bestimmt
53. Teilaspekt einer Umweltdeklaration angesehen werden Wesentliche Normenwerke welche die Grundlage der Erarbeitung eines CFP bilden sind e ISO CD 14067 1 Carbon footprint of products Part 1 Quantification e ISO CD 14067 2 Carbon footprint of products Part 2 Communication NACHHALTIGES BAUEN 9 Mexico Colombia United Statea ef America South Abia tony Abbildung 1 Geographische Zuordnung der Geb udezertifizierungssysteme Quelle HFA Green Building Labels BREEAM Gro britannien LEED USA DGNB Deutschland klima aktiv Osterreich TQB sterreich OGNI Osterreich In den letzten Jahren wurden in vielen Landern nationale aber auch interna tional angewandte Green Building Labels in Osterreich OGNI klima aktiv TQB entwickelt Ausge reifte Zertifizierungssysteme sind ein detaillierter Leitfaden der alle notwen digen Nachhaltigkeitsaspekte umfasst und deren Umsetzung im Bauprozess quantifizier und vergleichbar veran schaulicht Neben vielen privaten Initiativen gibt es auch auf europ i scher CEN TC 350 und internatio naler Ebene ISO TC 58 SC 17 Bestrebungen ein umfassendes harmo nisiertes Regelwerk zur Geb udezertifi zierung zu erarbeiten 1 0 ACR INNOVATIONSRADAR green star Australien green star S dafrika S dafrika CASBEE Japan HGE Frankreich SBTool und LEED Kanada Kanada IGBC und LEED Indien green star NZ Neuseeland Aktuelle Normenent
54. Trend begleiten und sollten f r die Hersteller herausragende konomische Chancen bieten Auch im Bereich der effizienten Nutzung von Wasser zeichnet sich ein Umdenken ab Dem Einsatz von spar samen Einrichtungsgegenst nden Regenwassernutzungssystemen und anderen innovativen Wassertechnolo gien die den Verbrauch von Wasser nachhaltig reduzieren wird ebenfalls ein gro es Marktpotenzial attestiert Nullenergieh user also Geb ude die keine externe Energie beziehen sondern ausschlie lich selbst erzeugte Energie verbrauchen werden vermehrt als Standard angesehen Von einer Produktsichtweise ergeben sich hier beispielweise Chancen f r Hersteller von dreifach verglasten Fenstern oder Energie berwachungssystemen Der Ausweis des Energieverbrauchs bei Immobilien stellt einen weiteren Trend dar und wird sich als entspre chender Nachfragefaktor etablieren Solarenergie wird weiterhin eine gro e Rolle im Bereich des gr nen Bauens spielen M glichkeiten f r Unternehmen bestehen vor allem bei neuen Solarkollektoren auf D chern die kosteng nstig installiert werden k nnen e Energiesparende Ma nahmen werden umfassender wahrgenommen Die Entwicklung von Systemen die eine genaue berwachung des Verbrauchs ber das Internet erm gli chen steht im Mittelpunkt dieses Trends Die Verwendung von Energiemessge r ten stellt dabei eine M glichkeit dar den Energieverbrauch festzustellen und damit Sparma nahmen umz
55. als Warmequelle fiir die W rmepumpe kann die Effizienz solcher Systeme gesteigert werden Durch die relativ niedrige nutzbare Temperaturdifferenz ergibt sich beim Einsatz von Phasenwechselmaterial eine im Vergleich zur konventionellen sensiblen W rmespeicherung wesent lich h here Speicherkapazit t Neben den Anwendungen zur W rme bereitstellung in Geb uden und f r Prozesse finden sich auch zahlreiche M glichkeiten zum mobilen Einsatz Gerade dieses Anwendungsfeld ist f r KMU besonders attraktiv da es aktuell einen Nischenmarkt darstellt zuk nftig aber gro es Potenzial aufweist Die m glichen Anwendungen reichen dabei von Kabinenheizungen f r Elek trofahrzeuge diesen fehlt die Abw rme des Verbrennungsmotors f r das Erw rmen des Innenraums ber die Entfeuchtung und Klimatisierung von Fahrzeugen durch den Einsatz chemisch sorptiver W rmespeicher Ebenso kann eine dezentrale W rme bereitstellung in transportierbaren Containern f r die Geb udeheizung realisiert werden wenn die Beladung des Speichers aus industrieller Prozess abw rme gewonnen werden kann Was auf den ersten Blick unvereinbar klingt zeigt in der Praxis erhebliches Potenzial Das solarthermische K hlen ist eine M glichkeit den Ener giebedarf zur Geb udek hlung abzu UMWELTTECHNIK UND ERNEUERBARE ENERGIEN 41 decken Die g ngigen verf gbaren Funktionsprinzipien am Markt sind Absorptionsk lteanlagen Adsorptions
56. altigkeit hohe Relevanz beizumessen So kann z B eine Reihe derartiger Produkte mittels biotechnolo gischer Prozesse zu Polymeren veredelt werden z B Fermentation von Poly milchs ure aus Weizenkleie wobei die gegenw rtig erreichten Ausbeuten die Wirtschaftlichkeit oft noch stark eingrenzen Vielversprechend gilt derzeit auch der direkte Einsatz solcher Materialien f r spezielle Verpackungs anwendungen auf wissenschaftlicher Ebene werden z B den tierischen Molkeproteinen und den pflanzlichen Sojaproteinen hohe Erfolgschancen zugeschrieben Besonders Molke scheint f r nachhaltige Beschichtungs systeme gut geeignet zu sein da dieses System ber hnliche Barrierekenn werte wie EVOH verf gt sich relativ einfach auf Kunststoffe auftragen l sst 62 ACR INNOVATIONSRADAR und aufgrund bestimmter Inhaltsstoffe Lactoperoxidase Lactoferin und Lysozym antimikrobielle Wirksamkeit zeigt Trotz des in der Regel g nstigeren carbon footprint und des nach wie vor betr chtlichen Anwendungspotenzials von Biokunststoffen wird von Kritike rInnen oftmals die direkte Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion als gro es Problem gesehen auch wenn Bef rworterInnen betonen dass z B St rke in verschiedenen Industrieberei chen insbes Bau und Papierindustrie bereits seit Jahrzehnten eingesetzt wird Auch wird z T bef rchtet dass aus einem verst rkten Einsatz nachwach sender Rohstoffe f r die Kunststoffpro d
57. an Infor mationen und Wissen ber aktuelle Technologietrends eines der Haupthin dernisse f r eine innovationsbasiert steigende Wettbewerbsf higkeit von sterreichischen KMU Fehlende oder nicht umfassend entwickelte Kenntnisse ber m gliche innovative L sungsan s tze sowie insgesamt die zuk nftige Entwicklung in ihren jeweiligen Bran chen k nnen aufgrund fehlender oder schwacher Vernetzung mit Forschungs organisationen fehlender Ressourcen f r ein systematisches Markt oder Tech nologiemonitoring oder teilweise g nz lich fehlendes Bewusstsein f r die Chancen entstehen An diesen Herausforderungen setzen neben den innovationsbezogenen und thematischen Strategien der entspre chenden Bundesministerien auch au eruniversit re Forschungseinrich tungen wie die ACR Austrian Coopera tive Research an Die au eruniversi t re Forschung insgesamt ist in der Lage und betrachtet dies auch als eine ihrer zentralen Aufgaben Impulse f r Innovationen im Unternehmenssektor zu geben Die ACR versteht sich als strate gisches Netzwerk gemeinn tziger selbst ndiger Forschungsinstitutionen zur Unterst tzung und F rderung von Forschung Entwicklung und Innovation mit spezieller Ausrichtung auf sterrei chische KMU Dazu forschen und entwickeln ACR Institute ergebnis und umsetzungsorientiert entlang der Bed rfnisse der KMU in definierten Forschungsschwerpunkten mit dem Ziel der Intensivierung von angewandter
58. arktposition sind systemtechnische Ma nahmen zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit und kologische Ma nahmen beim Herstell prozess und bei der Auswahl der Erg nzungsmaterialien erforderlich Die Energiegewinnung mittels solar thermischer Kollektoren ist welt weit betrachtet in einer hnlichen Gr enordnung wie die Windenergie und bersteigt die nachfolgenden Tech nologien Geothermie Photovoltaik und Gezeitenkraftwerke bei weitem Der weltweit gr te Markt bei installierter solarthermischer Leistung ist China mit ca 58 dabei kommen vorwiegend Vakuumr hrensysteme zum Einsatz Der europ ische Markt deckt etwa 18 der weltweit installierten Solarthermie ab und dies fast ausschlie lich mit Flach kollektoren Die europ ischen Haupt m rkte sind Deutschland 38 der neu installierten Fl chen 2009 Italien 9 Spanien 9 sterreich 8 und Frankreich 8 Die wesentlichen Herausforderungen im Bereich der solarthermischen Systeme f r die Forschung sind Die Entwicklung von kompakten W rmespeichern mit hohen Energie dichten Die Entwicklung neuer Materialien z B Polymer oder Nanowerkstoffe f r Kollektoren und andere Komponenten Grundlagenforschung f r Verbesse rungen bei solarer K hlung Ausgereifte Flachkollektoren k nnen derzeit Temperaturen bis ca 120 C zur Verf gung stellen Eine Anforde rung stellt die Entwicklung von kosten g nstigen und zuverl ssigen Kollek tor
59. atisch abzutasten um auf diese Weise die variierenden Materialkonstanten bez g lich Reflexion und Dampfung beriick sichtigen zu k nnen Hier kommt die Phased Array Technologie zum Einsatz bei der der Pr fkopf aus einer Reihe von einzelnen Schwingerelementen besteht Durch variable elektronische Ansteuerung kann das Schallfeld gezielt moduliert werden und so mehrere Einschallwinkel oder Pr f zonen Sectorscans erzeugt werden Phased Array Pr fk pfe werden zur Schwei nahtpr fung zur Pr fung von Metallen und zum Untersuchen von Bauteilen aus Verbundwerkstoffen wie glasfaserverst rkten Kunststoffen GFK oder carbonfaserverst rkten Kunst stoffen CFK eingesetzt Das Verfahren erm glicht eine Aussage dar ber in welcher Tiefe die Fehler im Bauteil oder in der Schwei naht liegen Diese Tech nologie wird stetig weiterentwickelt sodass nicht nur die klassischen Einsatzgebiete wie Luftfahrt Schwei naht oder Korrosionspr fung und auch die Charakterisierung komplexer Geometrien und schwer zug nglicher Bauteilbereiche abgedeckt und verbes sert werden sondern sich auch immer wieder neue M glichkeiten z B im Bereich der Niederdruckturbinen der berpr fung von Pipelines oder der Verbundwerkstoffe von Raketend sen erschlie en 6 17 18 m m mm m m mm eee arms E a ON owe nn Die Ultraschallmikroskopie wird heute nicht nur zur Detektion von Anomalien eingesetzt sondern auch zur Best
60. auf die Deckung des stei genden Bedarfs In der Kulturtechnik werden verst rkt bioaktive Substanzen zur Verbesserung des symbiotischen Zyklus genutzt allerdings bislang nur im biologischen Landbau Da dort Qualit ts und Ertragssteigerungen erzielt werden konnten sind derartige Pflanzenhilfsmittel wie z B Vitazyme nun auch f r die konventionelle Land wirtschaft von Interesse weil KMU auch im konventionellen Bereich mit h heren Deckungsbeitr gen aufgrund von Qualit ts und Ertragssteigerungen rechnen k nnen Der aktuelle internatio nale Trend geht in Richtung ph notypi scher Selektionsprogramme durch die Entwicklung einer genomischen Selekti onsstrategie Die Genomische Selektion 25 revolutioniert derzeit die Nutztier z chtung sowie die Z chtung von Feld fr chten 27 28 2 Das Ziel der genom ischen Selektion am Getreidesektor ist es robuste ertragreiche Brot und Durumweizensorten zu entwickeln welche die agronomischen Anforde rungen der Landwirtlnnen in den Zielre gionen genauso erf llen wie die Anfor derungen der M llerInnen der Teigwa renindustrie und der Konsumentinnen Diese Technologie dient somit der ganzen Wertsch pfungskette In aktu ellen Forschungsprojekten wird Genma terial aus einem bestehenden Genpool auf molekularer Ebene genotypisiert wozu ein neuer SNP Chip Single Nucleotide Polymorphism verwendet wird Alternativ wird die Diversity Array Technology DArT genutzt Die
61. awandel ein berblick In Auswirkungen des Klimawandels auf die sterreichische Wasserwirtschaft 2008 5 53 70 Starl H Naturkatastrophen 2010 ZAMG Hagelscha densereignisse Sach sch den In Hagelschadensereignisse 2007 5 2 Seite 52 M sele Peter Bauer Michael Hoinka Thomas 2009 Green Building Label Die wichtigsten Zertifizierungssysteme auf dem Pr fstand In greenbuilding Nachhaltig planen bauen und betreiben H 01 02 5 50 55 Dolezal Franz Geb udezertifizierung und nachhaltiges Bauen kostandards in sterreich In Zuschnitt Attachment Sonderthemen im Bereich Holz Holzwerk stoffe und Holzbau proHolz Austria Wien 2010 Egli D T Objektschutz gegen meteorolo gische Naturgefahren Vereinigung Kanto naler Geb udeversicherungen 2007 Egli D T ENGINEERING E Hrsg Schweizerisches Hagelschutzregister Vereinigung Kantonaler Geb udeversiche rungen http www hagelregister ch D ESR_defa ult_d asp Energiespeicher Beton Klimawan del fordert Baukonzepte Zement Beton Handels u WerbegmbH Wien 2010 Energiespeicher Beton Innovationspreis 2010 Die besten Bauwerke mit thermi NACHHALTIGES BAUEN 25 scher Bauteilaktivierung Zement Beton Handels u WerbegmbH Wien 2010 11 5 Endnote 10 12 Siehe Website http www zement at index php beton heizen kuehlen mit beton 13 5 Endnote 12 14 s Endnote 10 15 s Endnote 10 16 Teischinger Alfred Holzbavanteil in ste
62. be mit Schichtbetrieb k nnen davon weniger profitieren KMU k nnen so einen Teil ihres Stromver brauchs selbst decken und Stromkosten sparen Um diesen Vorzug nutzen zu k nnen muss die PV Anlage f r die Nutzung des Solarstroms f r den Eigenverbrauch ausgelegt werden Bei dieser Planung ist es nicht notwendig oder angestrebt dass ein Betrieb das ganze Jahr ausschlie lich mit Solar strom versorgt wird was ohnehin nicht m glich ist Je nach Anlagengr e beginnend ab 1 kW und zusammen 44 ACR INNOVATIONSRADAR stellung kann der Anteil an selbst ver brauchtem Solarstrom aber durchaus bis zu 90 betragen Betriebe die ein Zeichen f r den Klima schutz setzen wollen k nnen dies gut sichtbar direkt an ihrem Standort tun Solche Ma nahmen lassen sich bri gens auch in Umweltproduktdeklara tionen der hergestellten Produkte oder Dienstleistungen einrechnen was ange sichts zunehmenden KundInnenbewusst seins zu Image und Wettbewerbsvor teilen f hren kann Als wichtiger Punkt muss jedoch bei der Planung beachtet werden dass eine Eigenverbrauchsanlage momentan in sterreich keine F rderung von der OEM AG Abwicklungsstelle f r kostrom erh lt Aufgrund der sinkenden Anlagenpreise ist jedoch die Investition in eine PV Anlage ohne F rderung auch heute schon eine m gliche Alternative Betriebe die eine Anlage zwischen 5 kW und 20 kW oder gr er mit gef rdertem Einspeise tarif errichten wollen
63. bielle Wirkung entfaltet sich durch direkten Kontakt der Mikroben mit der Oberfl che Die Ansiedlung und das Wachstum werden wirksam gehemmt Im Allgemeinen lassen sich durch diese Technologien die Keimzahlen im Lebensmittel durch relativ gut um etwa 2 4 log10 Stufen reduzieren Was in diesem Zusammenhang jedoch beachtet werden muss ist dass aufgrund der unterschiedlichen Lebens mittelzusammensetzungen die Wirk samkeit der antimikrobiellen Substanzen reduziert werden kann z B Ag lonen k nnen bei bestimmten Lebensmitteln in Form von Ag Komplexen gebunden werden 4 Die Vermarktung und die Verwendung von antimikrobiellen Produkten unterliegen im Allgemeinen den Regelungen der europ ischen Biozid Produkt Richtlinie 98 8 EG Absorber in Verpackungsmaterialien haben den Zweck qualit tsmindernde oder verderbnisbergende Stoffe in der Verpackung zu reduzieren Bei diesen Stoffen handelt es sich im Allgemeinen um Sauerstoff Ethylen und Feuchtigkeit Die absorbierenden Komponenten k nnen hnlich wie bei antimikro biellen Verpackungen entweder direkt in das Packmittel eingearbeitet werden oder in speziellen Sachets bzw Etiketten enthalten sein die der Verpa ckung zus tzlich zugegeben werden Allgemein betrachtet haben die Absor bersysteme den gro en Vorteil dass die Lebensmittelqualit t l nger auf einem bestimmten Niveau gehalten werden kann was sich einerseits positiv auf die Lebensmittelqualit t
64. chnologischer Entwicklung f r die meisten Anwendungen die kosteng nstigste und sicherste W rme quelle darstellt Der Solarthermie wird in vielen Studien eine gro e Steige rungsrate vorausgesagt Es werden dabei europaweite Zuwachsraten von zumindest 5 5 Mio m j hrlich bis 2020 prognostiziert Die Vision von smart solar collectors die durch passiv oder aktiv ausgel ste Anpassung ihrer optischen und oder thermischen Eigenschaften auf die aktu elle Bedarfs und Angebotssituation reagieren k nnen basiert im Wesentli chen auf der Weiterentwicklung von smart materials der Miniaturisierung mechanischer und fluidischer Bauteile sowie der zunehmenden Vernetzung technischer Komponenten in Geb uden In diesen Technologiebereichen sind im Zeitraum bis 2030 deutliche Fort schritte zu erwarten von denen die Solarbranche profitieren kann Eine besondere Herausforderung stellen hierbei bewegte Kollektorkomponenten dar die im Stand der Technik blicher weise aus Gr nden der Langzeitstabi lit t vermieden werden Andererseits sind bewegte Bauteile im Bereich des Sonnenschutzes notwendig und blich so dass auch hier interessante Kombi nationen vorstellbar sind Wie dargestellt wird ein erheblicher Anteil der derzeit installierten thermi schen Solaranlagen nur zur Warmwas seraufbereitung genutzt Im Laufe des letzten Jahrzehnts sind Kombisysteme die sowohl Warmwasser als auch NACHHALTIGES BAUEN 1
65. chtbau Konstruktionen sowie versch rfte wirt schaftliche Rahmenbedingungen in der Produktion f hren zunehmend zum Einsatz innovativer Materialien bzw Materialkombinationen zur Herausforderung diese Werkstoffe untereinander zu verbinden sowie zur Anwendung neuartiger bzw Opti mierung bestehender Fertigungstechno logien Aufgrund steigender Qualit tsanforde rungen an moderne Werkstoffe und Bauteile spielt au erdem die sichere Die hohen Anforderungen im Leicht bau k nnen nur durch den Einsatz von optimierten Materialkombina tionen erreicht werden Erkennung von Materialdefekten und oder Materialerm dungen und damit die Anwendung innovativer Untersuchungsmethoden eine immer gr ere Rolle Beschr nkte man sich in der Vergangenheit berwiegend auf klassische Methoden der zerst renden Materialcharakterisierung so kommt heute ganzheitlichen Betrachtungs weisen steigende Bedeutung zu Damit einher geht die Anwendung zerst rungsfreier Pr fmethoden in der Mate rial und Bauteilcharakterisierung Ihre zunehmende Verbreitung verdanken sie insbesondere der Verf gbarkeit hoch empfindlicher Sensortechnik und ausge reifter Datenverarbeitungssysteme zu wirtschaftlich vertretbaren Konditionen Die Analyse von Ausfallteilen im Vergleich zu fehlerfreien Chargen hilft die Schadensursachen aufzukl ren und latente M ngel oder Fehler der Produk tion zu lokalisieren auf diese Weise entsteht ein besseres Ve
66. chtsilikate z B Montmorillonit als F llstoff kann eine deutliche Erh hung der Barrierewirkung gegen ber Gasen erreicht werden bedingt durch eine Verl ngerung des Permeationsweges bei gleicher Gesamtschichtdicke TiO oder ZnO Nanopartikel enthal tende Beschichtungssysteme sind optisch transparent weisen jedoch gleichzeitig eine deutliche Barriere fir UV Strahlung auf und dienen daher dem Licht Schutz empfindlicher F ll g ter Der Einsatz von Silber Nanocompo sites Silberionen eingebettet in eine amorphe Glas Matrix erlaubt eine effektive antimikrobielle Ausr stung von Verpackungen Oberfl chenbe schichtungen mit speziell dotierten TiO Nanopartikel bewirken unter Licht einwirkung eine photokatalytische Inak tivierung von Bakterien e Mit Hilfe von Nanobeschichtungen kann eine Hydrophobierung und oder eine Reduktion der Rauheit der mit dem F llgut in Kontakt stehenden Verpa ckungsoberfl che erreicht werden die in weiterer Folge zu einer verbesserten Restentleerbarkeit f hrt Durch den Einsatz bestimmter Nano Partikel z B carbon nano tubes nano kristalline St rke kann schon bei vergleichsweise geringer Konzentration eine deutliche Erh hung sowohl der Z higkeit als auch Steifigkeit von Kunststoffmaterialien erreicht werden ein Effekt der mit konventionellen Additiven und oder F llstoffen so nicht erzielt werden kann Ungeachtet dieser Anwendungspoten ziale stehen viele KonsumentI
67. d Caseinen Synthetische gezielt herge stellte Nanomaterialien in Lebensmit LEBENSMITTELQUALITAT UND SICHERHEIT teln werden laufend entwickelt Eine Anwendungsm glichkeit ist die Verkap selung Einschluss von Wirkstoffen Dadurch kann die L slichkeit verbessert eine kontrollierte Abgabe erm glicht die Bioverf gbarkeit erh ht und die Substanz vor Verfall gesch tzt werden Verbesserte L slichkeit und Bioverf g barkeit au erdem einen Gewinn an sensorischen Eigenschaften verspricht der Einsatz der Microfluidizer Techno logie Damit lassen sich Nanoemul sionen herstellen die sensorisch bei geringerem Fettgehalt berzeugen und au erdem klar sind Einsatzbeispiele f r Nanotechnologie im Lebensmittelbe reich sind Funktionelle Lebensmittel Functional Food Synthetisches nanopartikul res Lycopin als Nahrungserg nzungsmittel und zur Anreicherung Nanopartikul res Beta Carotin als Farbstoff bei der Getr nkeherstellung Nanopartikul res Siliciumdioxid SiO2 als W rzmittel Nahrungserg n zungsmittel Kochsalz Kochsalzersatz und als Tr gerstoff von Emulgatoren Farbstoffen und Aromen Nanopartikul res Titandioxid TiO als Lebensmittelfarbstoff Zerkleinerung von Heilkr utern auf Nanogr e Wasseraufbereitung mittels Nano Membranen in Entwicklung 51 Der Einsatz von Nanotechnologie in der Lebens mittelproduktion wird von VerbraucherInnen und ExpertInnen kontroversiell diskutiert
68. d Einspa rungseffekte k nnen die vielf ltigen M glichkeiten von Photovoltaikbau teilen ideal ausgenutzt werden Bei weiterhin sinkenden Systempreisen wird der Anteil der Unterkonstruktions kosten an den Gesamtkosten weiter steigen Schlie lich k nnen auch Fenster einge setzt werden die sich selbstst ndig an die Intensit t der solaren Bestrahlungs st rke anpassen k nnen und so einen Beitrag f r ein angenehmes Wohnklima leisten Koordination Dipl Forstw Peter Linsenmann HFA AutorInnen DI Dr Gerald Steinmaurer ASiC DI FH Dr Ren Eckmann BTI DI FH Stefan Nagl HFA DI Angelika Rubick ofi LITERATUR 1 Austrian Council 2009 FTI Strategie 2020 des Rats f r Forschung und Technolo gieentwicklung Wien 2009 http www energiepflanzen info pflanzen 3 A Rubick Bioupgrade Brennstoffzentrum 2010 4 Sitzmann 2009 Nielsen 2009 Zerkleine rung Stahel R 2009 Niedertemperatur trocknung von Ausgangsmaterialien Tagungsband Industrieforum Pellets 2009 Stuttgart 70 75 5 Holzforschung Austria sterreichisches Forschungsinstitut Versuchs und Forschungsanstalt der Hafner 6 ACB GmbH bestehend aus Andritz AG der Polytechnik Feuerungsanlagen GmbH und Wild amp Partner unter der wissenschaftli chen leitung des sterreichischen Forschungsinstitut f r Chemie und Technik 7 Directive 2010 31 EU on the energy performance of buildings 8 J Brandt Windhager Zentralheizung Technik GmbH De
69. den die aktuellen Entwicklungen durch drei Schwerpunkte gepr gt Kostensenkung bei der Bauwerkserrich tung Energieeinsparung beim Geb u debetrieb und durchg ngiger Umwelt schutz von der Produktion bis zum Recycling Die Klebetechnik von Plan ziegeln mittels PU Schaum erm glicht durch die hohe Zugfestigkeit der Lager fuge die werksm ige Vorfertigung und den Transport von ganzen W nden Bei der Herstellung von Ortmauerwerk k nnen durch schnelleren Baufortschritt bei geringerem Personaleinsatz wesent liche Einsparungen erzielt werden Dazu kommen die l ngere Bausaison Verarbeitung bis 5 C und der insge samt geringere Materialeinsatz Eine neue Technologie ist der Einsatz eines M rtelvlieses welches als werks m ig vorgefertigtes hochwertiges und lagerf higes Produkt zwei wesentliche Vorteile aufweist M rtelverbrauch und Personaleinsatz werden gegen ber konventioneller M rtelung reduziert zugleich sind h here Ma toleranzen der Ziegel als bei PU verklebten Plan ziegeln zul ssig Hochporosierte Ziegelscherben und feinstrukturierte Lochbilder reduzieren den W rmestrom und sorgen f r einen optimalen W rmeschutz F r energie sparende monolithische Ziegelw nde kommen in zunehmendem Ma e gef llte Hochloch Ziegel zum Einsatz als F llmaterial kommen dabei haupt s chlich mineralische D mmstoffe Wolle oder Bl hmaterial sowie EPS zum Einsatz T 124 ww us
70. der Aush rtungsreaktionen Harz Reak tivitat wesentliche Bedeutung zu sind sie doch f r die letztlich erzielbare Zykluszeit von entscheidender Bedeu tung Bei faserverst rkten Thermo plasten ist neben dem derzeit berwie gend eingesetzten Polypropylen ein zunehmender Einsatz technischer hoch temperaturbest ndiger Thermoplaste z B Polyamide PEEK festzustellen treibende Faktoren sind dabei vor allem die Themen Metallersatz Funkti onsintegration und Designfreiheit Im Bereich der Fertigungstechnolo gien etablieren sich infolge steigender St ckzahlen und erh hten Kostendrucks zunehmend automatisierte Verfahren und Prozesse auch wenn daf r h ufig ein vergleichsweise hoher Maschinen einsatz erforderlich ist offene und manuelle Verfahren Faserspritzen Handlaminieren etc geraten demge gen ber zunehmend unter Kostendruck Bereits gut etablierte Herstellungstech nologien werden sowohl verfahrens als auch materialspezifisch laufend weiter entwickelt oder miteinander kombiniert erw hnt seien in diesem Zusammen hang z B die Bem hungen um Reduk tion der Zykluszeiten bei der Prepreg Verarbeitung preimpregnated fibers durch die Quickstep Technologie die Herstellung komplexer gro fl chiger Leichtbau Formteile durch das RRIM Verfahren Reinforced Reaction Injection Moulding oder aber auch die Kombination von textilen Wickeltech niken mit Pultrusionsverfahren zur Herstellung therm
71. e Kalibrierung noch nicht am Markt verf gbar ist Die NIR Technologie wird au erdem f r einen Einsatz zur Quali t ts berpr fung von Mehlen weiterent wickelt Dies bedeutet f r die KMU dass der Einsatz der Nah Infrarot Refle xions und Transmissions Technologie zur Schnellbestimmung der Qualit t in den Bereichen Feuchtigkeit Rohprotein Mineralstoffgehalt Klebergehalt Sedi mentationswert Kornh rte und Fett lgehalt bereits zuverl ssige Ergeb nisse liefert Sollte sich die NIR Techno logie auch in der Teigrheologie durchsetzen k nnten KMU in Qualit ts sicherung und analyse enorme Kosten und vor allem Zeiteinsparungen reali sieren In der Getreidez chtung und in der Kulturtechnik ist das Ziel auf die sich rasch ver nderten Qualit tsanspr che der unterschiedlichen getreidebasierten Verarbeitungsprodukte reagieren zu k nnen Dies ist im Fokus der herk mm lichen Getreidez chtung sehr schwierig 56 ACR INNOVATIONSRADAR umzusetzen da die Entwicklung neuer Sorten mit neuen Qualit tseigen schaften Jahre in Anspruch nimmt Neue Kulturtechniken setzen Akzente zur Verbesserung der Ertragssicherheit und der Produktqualit t nicht nur im biologischen sondern auch im konven tionellen Bereich In der Getreidez ch tung geht der Trend eindeutig zur massiven Beschleunigung der Z ch tungserfolge Eine Erh hung des Korn ertrages und die Verbesserung der Weizenqualit t sind oberste Ziele im Hinblick
72. e Informationen als die klassische Lichtmikroskopie Mit Hilfe spezieller Aufnahme techniken sind auch Untersuchungen feuchter Proben sowie dynamische in situ Analysen m glich Ph nomene umfassend charakterisiert werden teilweise sogar mit atomarer Aufl sung In Verbindung mit der Focused lon Beam Methode FIB k nnen aus Werkstoffen und Bauele menten in sehr kleinen Probenberei chen lokale Defekte zielgenau Proben entnommen und im TEM analysiert werden z B Analyse von Materialde fekten Korngrenzen in Werkstoffen dem Aufbau von elektronischen Bauele menten Materialbeschichtungen und Biomaterialien Aufgrund der aufw n digen Probenpr paration der teuren und schwierig zu bedienenden Mikro skope m ssen TEM und FIB in speziellen Labors mit kritischer Gr e z B an Universit ten und au eruniver sit ren Forschungsinstituten aufgebaut werden die in den meisten F llen dann auch f r KMU zur Verf gung stehen F r die lateral aufgel ste Visualisierung der Oberfl chenmorphologie Rauigkeit Topografie bieten sich verschiedene Methoden der Rastersondenmikro skopie an Profilometer sind aufgrund der raschen Messzeit nahezu ideal wenn lediglich Linienprofile von Inte resse sind w hrend die Rasterkraftmi kroskopie AFM durch den quantita tiven dreidimensionalen Charakter inzwischen ein zentrales Element der Oberfl chencharakterisierung darstellt Koordination DI Udo Pappler ofi
73. e Materialkombina tionen erzielt werden die anders nicht oder nur sehr schwer herstellbar sind Bisher wird diese Technologie zur Herstellung von Halbzeugen aus der Kombination h rtbarer St hle zur Ferti gung von Werkzeugen z B Bohrer eingesetzt und findet ihre Verwendung auch bei der Erzeugung von Teilen der Antriebstechnik z B Zahnr der Spin deln Nocken Weiters kann dieses Verfahren auch zur Plattierung auf Bauteiloberfl chen seine Anwendung finden z B Fertigung von F hrungs bahnen 3 4 Zu erw hnen sind in diesem Zusammenhang auch Halb zeuge aus nicht oder nur schwer schwei baren Materialienkombina tionen Ti Al Ni Ti Ni Al sowie Verbinder aus Kupfer und Aluminium f r Antriebskomponenten Auch an einer f r den Leichtbau interessanten Kombination aus Stahl mit einer Alumi nium Legierung die in den kommenden Jahren zur industriellen Umsetzung zur Verf gung stehen wird wird gearbeitet Intensiv wird auch an der Weiterent wicklung der Bimetall Doppelschwei technik TWIN Schwei en gearbeitet eine Technik zum Verbinden unter schiedlicher Metalle z B Stahl Aluminium durch Verschwei en mit einer Bimetallkomponente im Schwei nahtbereich 8 Die Vorteile liegen im nahezu beliebigen kontinuierlichen Nahtverlauf und dem damit univer sellen Einsatzgebiet Als Hauptschwie rigkeit ist die Verf gbarkeit der jewei ligen Bimetalle anzusehen letztere werden z T mittels Laserinduk
74. e Vorschriften oder strengere Grenzwerte eingehalten werden k nnen Neben den unterschiedlichen Feue rungstechnologien wird gerne die Feuerungsw rmeleistung als Klassifizie rungskriterium heran gezogen Interes sante Entwicklungen finden nach wie vor in allen Leistungsbereichen statt hervorgehoben wird die Entwicklung der kleinsten Anlagen f r feste Biobrennstoffe lt 10 kW Diese Entwicklung ist mit der Implementierung der europ ischen Richtlinie f r Gesamt energieeffizienz von Geb uden verkn pft Die Richtlinie zielt auf eine signifikante Reduktion des Energiebe darfs von Geb uden ab Ab dem Jahr 2020 sollen alle Neubauten dem Nied rigstenergie bzw Passivhausstandard entsprechen Mittelfristig wird davon ausgegangen dass ein neugebautes Haus mit einer Heizlast von weniger als 10 kW auskommen wird Pellets entsprechen einerseits in hohem Ma dem Bedarf nach einer automati sierten Heizung und stellen eine komfortable M glichkeit dar im Nied rigstenergie und Passivhaus einen Rest w rmebedarf zu decken Andererseits sind herk mmliche Pelletskessel hinsichtlich ihrer Leistung oftmals ber dimensioniert f r die niedrige ben tigte Heizlast Dies f hrt zu verst rktem Teillastbetrieb und verursacht bei gerin gerer Effizienz h here Emissionen sowie zahlreiche Probleme beim Betrieb z B erh hter Wartungsauf wand Analysen am Markt erh ltlicher Systeme haben wesentliches Optimie rungspot
75. ederverwendet oder recycelt werden k nnen b Das Bauwerk muss dauerhaft sein c F r das Bauwerk m ssen umweltver tr gliche Rohstoffe und Sekund r baustoffe verwendet werden Eine M glichkeit des Nachweises der Umweltperformance eines Produkts stellen die Umweltdeklarationen kurz EPDs Environmental Product Declarations dar EPDs sind vorwie gend f r die Kommunikation zwischen Unternehmen Business to Business Communication vorgesehen und stellen Daten zur Geb udebewertung zur Verf gung Tats chlich beschr nken sich EPDs darauf Umwelteigenschaften offenzulegen Sie nehmen keine Bewer tung der Ergebnisse oder gar Auszeich nung der Produkte vor Als wesentliches Element beinhaltet eine Umweltdeklara tion eine kobilanz Life Cycle Assess ment LCA Gem EN 15804 m ssen die kobilanzen eine ganze Reihe von insgesamt 24 Indikatoren vom Globalen Erw rmungspotenzial Global Warming Potential GWP bis zum Einsatz von S wasserressourcen ausweisen Die Indikatoren sollen nach den Lebensphasen eines Geb udes Produktherstellung Bauprozess Nutzung Entsorgung aufgeschl sselt werden Weiterhin erfolgen Angaben zu den technisch funktionalen Eigen schaften und zu produktspezifisch rele vanten Pr fungen die beispielsweise den Einfluss des Produkts auf die Innen raumluftqualit t charakterisieren Umweltdeklarationen nach NORM EN ISO 14025 stellen quantitative umweltbezogene Da
76. eise mit Ziegeln die spezielle Warme d mmeigenschaften aufweisen Einschalige Ziegelbauweise mit Zusatzd mmung entweder W rme d mmverbundsystem oder gef llte Ziegel Zweischalige Ziegelbauweise mit einer D mmschicht zwischen den beiden Ziegelscharen Mit diesen drei unterschiedlichen Ziegelwandsystemen l sst sich jede energiesparende Bauweise Niedrig energiehaus Niedrigstenergiehaus Passivhaus Plusenergiehaus Sonnen haus etc errichten Es werden die W rmeverluste reduziert und beson ders die solaren Gewinne genutzt Zu den Vorteilen der Ziegelbauweise geh ren Behaglichkeit zu jeder Jahres zeit angenehme Luftfeuchtigkeit W rme und Schallschutz Brandschutz Luft und Winddichtheit und Flexibilit t in der Ausf hrung Der Ziegel kann nicht nur als klassischer Wandbaustoff verwendet werden sondern auch f r Decken Keller und Dach eines Geb udes sowie als Klinker zur Garten und Fassadengestaltung Beim Ziegel als nat rlichem und nach haltigem Produkt liegt das Verbesse rungspotenzial im Herstellprozess sowie bei den wandbildenden Erganzungsma terialien Ziegel erf llen bereits die grundlegende Eigenschaft der hohen Widerstandsf higkeit gegen ber mechanischen biologischen und chemi schen Beanspruchungen Neue bauphy sikalische Anforderungen wie W rme speicherung Luftdichtheit und W rme br ckenfreiheit sind durch die Ziegelbauweise zus tzlich erreichbar Zur Absicherung der M
77. eit verbreitet waren verloren diese mehr und mehr Markt anteile an polykristalline Zellen Diese erm glichten aufgrund ihres Preisvor teils h here Renditen bei Investitionen Zus tzlich konnten bei der Entwicklung polykristalliner Solarzellen gro e Fort schritte beim Wirkungsgrad und der optischen Erscheinung gemacht werden sodass die Vorteile der monokristallinen Technologie stark schrumpften End UMWELTTECHNIK UND ERNEUERBARE ENERGIEN 43 Die Photovoltaik stellt eine wichtige Alternative zur konventionellen Stromer zeugung dar Durch neue Speicherkonzepte wird sie nicht nur f r Privatkundinnen sondern auch f r die Industrie interessant kundInnen entschieden sich vermehrt f r polykristalline Zellen mit geringerem Wirkungsgrad in Kombination mit hoch effizienten Wechselrichtern Insgesamt verloren kristalline Zelltypen in den letzten Jahren einiges an Boden gegen ber D nnschichtzellen Diese verwenden kosteng nstigere Halbleiter materialien als kristalline Solarzellen und ben tigen nur einen Bruchteil des Materials Die Kostenvorteile sanken durch enorme Preisst rze bei den kris tallinen Solarzellen wodurch die unter schiedlichen Technologien seither unge f hr gleich bedeutend sind Grunds tzlich ist Photovoltaik eine sehr attraktive Energieform f r KMU da in den meisten Betrieben der Gro teil des Stromverbrauchs tags ber anf llt wenn potenziell auch Solarstrom verf gbar ist Gro betrie
78. el das Problem stellen dass eine Zutat in passender Qualit t und Menge zu den vorgegebenen Parametern nicht regional Verf gung steht Zu den mikro biologischen Innovationen z hlt die Lenkung der Verg rung von Zucker weg von Alkohol hin zu Glucons ure z B Bionade 2 Dies erm glicht eine v llig neuartige Palette von alko holfreien Erfrischungsgetr nken Der Cross Over Trend brachte Entwick lungen hervor wie z B essighaltige Fruchtgetr nke angereicherte Smoot hies mit Joghurt Smoothies mit Gem se K rbis und st rkehaltigen Zutaten Haferflocken Tapioca die Funktiona lit t und Exotik verbinden Das Inte resse der KonsumentInnen f r Exotik erweitert die Palette der Zutaten um Acerola Acai Beere Noni Frucht Novel Food Stevia Extrakt als Zutat Goji Beere etc Diese Super Fruits werden mit zahlreichen Gesundheits wirkungen in Verbindung gebracht und so vermarktet Getr nke m ssen auch nicht mehr klar und homogen sein St ckige Produkte sind im Kommen und mit ihnen eine neue Herstellungstechno logie F r die Zielgruppe gesundheits und ern hrungsbewusster KonsumentInnen LEBENSMITTELQUALIT T UND SICHERHEIT 49 finden sich neuartige Mischge tranke 3 4 aus Fruchtsaft und Tee auf dem Markt Fermentierte Erfrischungs getr nke mit Gluconsdure oder probioti schen Milchs urebakterien sprechen diese Konsumentinnenschicht an Near Water Getr nke geh ren in die Sparte der
79. en des Weizenmehls bei gleichzeitiger Einf hrung zus tzlicher positiver Effekte z B Aroma Frischhal tung durch die Beimengungen In der M llerei zeichnet sich ein Trend f r sogenannte Composite Flours zusammengesetzte bzw gemischte Mehle 2 ab Zu Weizenmehl k nnen als Mischungspartner etwa Mehle aus st rkereichen Knollen zugesetzt werden oder es kommen proteinreiche Mehle aus Soja und Erdnuss zum Einsatz Weitere M glichkeiten bieten der Zusatz von Cerealien wie Mais Reis Millet und Pseudocerealien wie Buch weizen und Amaranth oder Quinoa Die Backf higkeit der Mehlmischung muss dabei sichergestellt bleiben d h der Weizenmehlanteil darf einen bestimmten Prozentsatz nicht unter schreiten Dies ist auch f r die Wirt schaftlichkeit der Mehlmischung von Bedeutung Der Einsatz von Mehlmi schungen bietet die M glichkeit sich am Markt markanter zu positionieren und von Mitbewerbern zu differen zieren Die Auswirkungen dieser Composite Flours bzw der Einsatz von Mehlmischungen erweitert die Produkt palette f r KMU wodurch sich eine Sortimentserweiterung und somit auch eine Absatzsteigerung in Zukunft ergeben werden Des Weiteren zeichnet sich der Trend ab verst rkt Enzyme zur Verbesse rung der Mehlverarbeitungseigen schaften23 einzusetzen sowohl bei herk mmlichen Mehlen als auch bei Mehlmischungen Moderne Mehlbe handlung mit Enzymen als zentraler Bestandteil wird ein wichtiges Arbeits
80. en f r Mitteltemperatur dar Gleich zeitig ist es aber auch notwendig die industriellen Prozesse auf das Tempera turniveau der Kollektoren abzustimmen Neben diesen Kollektoren existieren Systeme bei welchen Solarstrahlung konzentriert auf Kollektoren geleitet wird und dabei Temperaturen bis zu 250 C erreicht werden k nnen Diese Technologie wird vorwiegend f r die Stromproduktion Erhitzen von Thermo len Abarbeiten ber Dampfturbinen eingesetzt Aktuelle Technologieentwicklungen verbesserte Systemtechnik die entsprechende Produkt bzw Markt relevanz haben umfassen Hybridsysteme in Kombination mit W rmepumpen und Biomasse 2 Die multifunktionelle Geb udeh lle mit integrierten Kollektoren Innovative L sungen f r die Einbin dung von Solarw rme in Mikro Nah und Fernw rmenetze Niedertemperatur Solarthermieanlagen werden bislang fast ausschlie lich im Bereich Trinkwassererw rmung und Heizungsunterst tzung eingesetzt Die in sterreich im Jahr 2010 neu instal lierten Kollektoren waren zu 94 verglaste Flachkollektoren und zu rund 4 Vakuumr hrenkollektoren der Rest verteilt sich auf unverglaste Flachkollek toren f r die Schwimmbaderw rmung und auf Luftkollektoren Ein hnliches Bild ergibt sich in Deutschland das gerade f r sterreichische Produzen tInnen ein wesentlicher Absatzmarkt ist Die Solarbranche geht davon aus dass die Solarthermie langfristig bei entspre chender te
81. en in diesen Nischenbe reichen k nnen KMU interessante Zukunftsperspektiven er ffnen Bei der Errichtung von Geb uden werden in der Praxis meist die Anschaffungs und Baukosten stark ber cksichtigt nicht aber die Folgekosten d h es werden nicht unbedingt Bauweisen bevorzugt die auf lange Sicht minimale Kosten verursachen Bei Heizkesseln und Raumheizger ten wie z B dem Kachelofen wurde bislang haupts chlich darauf geachtet die Anschaffungskosten m glichst gering zu halten K nftig werden die Lebensdauer der Heizanlage der Amortisierungszeitraum und die Entwicklung der Heiz und Energie kosten l Gas Holz etc zunehmend eine Rolle bei der Kaufentscheidung spielen Kachel fen bertreffen mit einer Mindestlebensdauer von 30 Jahren vergleichbare Produkte zumin dest um den Faktor 2 Die dadurch seltener erforderliche Erneuerung bzw Entsorgung verbunden mit der Verwen dung des von nur geringeren Preisstei gerungen betroffenen erneuerbaren NACHHALTIGES BAUEN 23 Brennstoffs Holz lassen bei einer verst rkten Ber cksichtigung der Lebenszykluskosten Vorteile gegen ber anderen Heizsystemen z B mit fossilen Brennstoffen erwarten Au erdem f rdert eine ausreichende Betrachtung der Lebenszykluskosten die Verwendung hoch qualitativer sterrei chischer Materialen und deren Hersteller in der Regel KMU wogegen bei ausschlie lich kurzfris tiger Betrachtung der Investitionskosten ein Anstieg der
82. en zur Absicherung des Kontrollsystems erforderlich Neben der indirekten Methode zur Bestim mung der Herkunft Pestizidr ckstands analysen sind weitere ganzheitliche Methoden zur Detektion des Produkti onsverfahrens in Entwicklung Mit herk mmlichen analytischen Methoden Pestizidanalysen ist jedoch keine Unterscheidung zwischen biologischem und konventionellem Anbau bzw Kulturma nahmen m glich Zur Sicherheit f r Verarbeiterlnnen und KonsumentInnen sind hier innovative Verfahren besonders gefragt Ganz heitliche Methoden zur Erkennung der Herkunft werden in den bildschaf fenden Methoden zusammengefasst Kupferchloridkristallisation Steigbild und Rundfilterchromatogramm ber ein Rechenmodell werden ermit telte Indikatoren f r biologischen Anbau oder konventionelle Kultivierung ausgewertet und klassifiziert in typisch biologisch neutral bzw nicht klar zuordenbar das Produkt stammt aus konventio neller Produktion Der Nutzen liegt darin im Zuge von Qualit tsuntersuchungen zus tzlich auch Auskunft ber die Herkunft des Grundproduktes zu erhalten KUNSTSTOFF LEBENS MITTELVERPACKUNGEN Lebensmittelverpackungen m ssen heute auf Grund bestehender gesetzli cher und oder normativer Rahmenbe dingungen spezifischer Anforderungen im Bereich der Transportlogistik des Vertriebs und des Marketings sowie nicht zuletzt in Bezug auf die Erwar tungshaltung der Konsumentinnen eine Vielzahl an
83. ender Einsatz in der Serienfertigung z B im Automobilbau erwartet Zukunftspoten tiale liegen hier einerseits in der Verwendung von Mischgeweben mit deren Hilfe Verbundwerkstoffe hinsicht lich ihrer Steifigkeit und Z higkeit exakt ausbalanciert werden k nnen anderer seits aber auch in der Ausgestaltung bzw Anfertigung innovativer textiler Vorformlinge Aramidfasern aromatische Polyamidfa sern werden im Bereich der FKV k nftig verst rkt gemeinsam mit den vergleichsweise steifen Carbonfasern eingesetzt werden Diese dabei erhal tenen Composites zeichnen sich durch sehr hohe Festigkeit hohe Dehnung und exzellente Schlagz higkeit aus und eignen sich daher insbesondere schlagbeanspruchte Bauteile Speziell in den letzten Jahren werden zuneh mend auch Naturfasern Hanf Flachs Holz Sisal oder Kokosnussfasern im Bereich von FKV eingesetzt Zum einen wegen ihres Eigenschaftsspektrums geringe Dichte hohe Z higkeit hohe Steifigkeit insbes aber mit ko logischen Argumenten Nachhaltigkeit Recyclierbarkeit gute CO Bilanz Weiterentwicklungen im Bereich von Harz und Matrixsystemen erfolgen heute meist sehr zielgerichtet und anwendungsorientiert in Bezug auf Temperaturbest ndigkeit Alterungsbe st ndigkeit Chemikalien und Korrosi onsfestigkeit Schlagz h und Brandfest ausr stung sowie Licht und UV Best n digkeit Im Bereich der Reaktivharz systeme kommt zudem der Optimierung
84. enzial ergeben Zielsetzung der aktuellen Entwick lungen ist ein Kleinstbrenner 6 kW der sowohl bei Nennlast als auch bei Teillast 30 strengen Emissions und Wirkungsgradvorgaben sowie Vorgaben an den Hilfsenergiever brauch entspricht Zur Einhaltung dieser Vorgaben ist eine m glichst vollst ndige Verbrennung erforderlich diese h ngt im Wesentlichen von 3 Faktoren ab Temperatur in der Brennkammer e Verweilzeit in der Brennkammer Durchmischung der Brenngase mit Sauerstoff Die wesentlichen Innovationen die zur Erreichung der hoch gesteckten Ziele gef hrt haben beziehen sich insbeson dere auf die Brennkammer den Brenn teller bzw Rost und auf die Brennstoff zufuhr Den EndkundInnen stehen nun automatische Pellets Zimmerheizger te Auch bei der Verwendung von Pellets muss der kologische Rucksack ber cksichtigt werden Dieser Aspekt wird zuk nftig an Bedeutung gewinnen und den Einsatz von Pellets beeinflussen zur Verf gung die sowohl kologisch Geb udeverband werden bereits jetzt Verfahren kann zu weiteren Wettbe als auch hinsichtlich ihrer Investitions Deklarationen zu den kologischen werbsvorteilen f hren kosten eine echte Alternative darstellen Auswirkungen jeder eingebauten auch weil gegebenenfalls Pufferspei Komponente verlangt in Bezug auf den cher entfallen k nnen CO5 Rucksack gehen die Bestre bungen international in die gleiche Die Frage nach den Umweltauswir R
85. enzwelle kann aus dem detektierten Signal auch Information ber die Posi tion des Streuers in der Tiefe des unter suchten Bauteils erhalten werden Derzeit wird die OCT im industriellen Bereich zur Defektanalyse bei Glas 80 ACR INNOVATIONSRADAR faser Verbundwerkstoffen Untersu chungen von Einzelschichten in Mehr schichtfolien zur Schichtdickenmessung und zur Visualisierung von inneren Strukturen in Spritzgussbauteilen einge setzt Ultraschallmikroskopie und Ultraschall pr fung z hlen mittlerweile zu den klassischen und etablierten Verfahren in der zerst rungsfreien Bauteilpr fung Die nur punktf rmige Durchf hrbarkeit der Messungen die im Fall von Bauteil pr fungen ein langwieriges Abrastern der Pr flinge erforderlich macht sowie die in der Regel notwendige Einbrin gung der Proben in Wassertauchb der sind als wesentliche Nachteile zu nennen Die Pr fung mittels Ultraschall stellt speziell bei massiven Bauteilen mit hohen Wandst rken oft die einzig m gliche zerst rungsfreie Pr fmethode dar Umgekehrt lassen sich heute mit bildgebender Ultraschall Mikroskopie im Tauchbad hochpr zise tomographi sche Aufnahmen von Bauteilen aus Verbundwerkstoffen mit lateralen Aufl sungen von weniger als 5 pm erzielen Bei Pr fungen im Feld ist es aus techni schen oder wirtschaftlichen Gr nden meist nicht m glich einen Pr fk rper mit mehreren Messk pfen unterschiedli cher Frequenzbereiche system
86. er brauch in modernen Geb uden derar tige neue Ans tze aus systemtechni scher Sicht besonders aussichtsreich Dar ber hinaus er ffnen sich durch neue Speichermaterialien auch neue Einsatzm glichkeiten im Bereich hoher Temperaturen f r die solarthermische Kraftwerkstechnik und f r die bessere Nutzung industrieller Prozessw rme Dabei werden z B granulare Fest k rper in einen Reaktionsraum gef hrt und die gespeicherte oder frei werdende W rme abtransportiert Diese neuen Speicherkonzepte weisen aktuell einen sehr hohen Forschungsbe darf und apparativen Entwicklungsbe darf auf Interessant sind in diesem Zusammenhang auch Speicher f r kleine Kraft W rme K lte Kopplungsan lagen da mit diesen Komponenten ein optimierter stromgef hrter Betrieb m glich ist und die anfallende W rme bis zu einigen Tagen gespeichert werden kann Bei solarthermischen Kraftwerken k nnen die Verf gbarkeit und die Stromgestehungskosten durch Installation von W rmespeichern deut lich verbessert werden Fast 20 des europ ischen Endener gieverbrauchs werden f r industrielle Prozessw rme aufgewendet Welt weit wurden im industriellen Sektor erst wenige Solaranlagen errichtet so dass bisher nur unzureichende Erfahrungen bez glich Planung Systemeinbindung Realisierung und Betrieb solarthermi scher Prozessw rmeanlagen vorliegen Da sich die Anwendungen stark unter scheiden ist der Planungsaufwand relativ aufw ndig und te
87. er Niedertemperaturw rme hat somit gro en Einfluss auf die Wirtschaftlich keit des gesamten Produktionsprozesses und muss immer im Gesamtkontext bewertet werden Umfangreiche Systemkenntnis und sorgf ltige Planung sind Voraussetzung f r jede Investition in Pelletieranlagen Unter Zusammenarbeit von drei ACR Instituten wird ein europaweit f hrendes Biomassezentrum aufgebaut Dieses Zentrum bietet die M glichkeit unterschiedliche Technologien direkt miteinander zu vergleichen und die optimale Kombination sowie m gliches Verbesserungspotenzial zu identifi zieren Durch die zentrale Bedeutung der Zerkleinerung und Trocknung auf die Nutzbarmachung unterschiedlicher Ausgangsmaterialien f r die Pelletie rung steht KMU in diesem Bereich ein breites Bet tigungsfeld offen Nicht nur Maschinen oder Anlagenbauer k nnen ihr Produktportfolio erg nzen oder erweitern sondern auch die Planung neuer oder Optimierung bestehender Anlagen wird an Bedeutung gewinnen Noch vor einem Jahr nur wenigen FachexpertInnen bekannt gewinnt torrefizierte Biomasse zunehmend an Bedeutung Torrefikation wird derzeit international als eine der wich tigsten Entwicklungen im Bereich fester Biomassebrennstoffe gehandelt Die Grundz ge des Prozesses an sich sind relativ leicht erkl rt die Gesamtheit der Reaktionen stellt jedoch insbeson dere im industriellen Ma stab eine Herausforderung dar Holzartige und krautartige Biomasse bes
88. er Streuung durch Sortierung des Schnitt holzes begegnet werden Dabei spielen die drei Kennwerte Festigkeit Elastizi t tsmodul und Rohdichte eine entschei dende Rolle W hrend die Rohdichte mit geringem Aufwand bestimmbar ist konnte die Festigkeit bisher nur durch zerst rende Versuche genau bestimmt werden Damit diese auch zerst rungs frei abgesch tzt werden kann wird neben anderen Verfahren die Schwin gungsmessung eingesetzt Anhand zahlreicher Versuche wurde ein guter Zusammenhang zwischen dem dynami schen Elastizit tsmodul und der Festig keit best tigt Das Grundprinzip der Schwingungsmessung ist dabei die Ermittlung der Eigenfrequenz um den dynamischen Elastizit tsmodul eines Rund oder Schnittholzes zu ermitteln In der Praxis wird das untersuchende Holz durch einen Schlag auf die Stirn seite zu Schwingungen angeregt und diese durch Laser oder Mikrofone erfasst Nachteilig wirkt sich hier derzeit die Feuchte und Temperaturab h ngigkeit des dynamischen Elastizi t tsmoduls auf die Vorhersage der Festigkeitswerte aus Maschinelle Systeme werden solche Abh ngigkeiten z B ber die Bestimmung des Anteils an gefrorenem Wasser im Holz ber ck sichtigen m ssen damit die Vorhersa gegenauigkeit gesteigert werden kann Aktuell wird an der Anwendung der Schwingungsmessung auch an Rundh l zern gearbeitet 22 Dadurch st nden im S gewerk zu einem wesentlich fr heren Zeitpunkt Informationen zur Quali
89. er Verfahren haben bereits Eingang in die Qualit tskon trolle hochwertiger Bauteile bzw Bauteilkomponenten erlangt bzw werden im Bereich der Schadensursa chenforschung mit Erfolg eingesetzt Andere wiederum stehen erst am Beginn ihrer Markteinf hrung lassen jedoch ein erhebliches Entwicklungspo tential erkennen Wegen der zunehmenden Bedeutung von Verbundwerkstoffen in der Bautechnik und im Fahrzeugbau stieg in den letzten Jahren der Bedarf an M glichkeiten Bauteile aus diesen neuen Werkstoffen auf Defekte und Abweichungen zu pr fen Der hetero gene Aufbau und die meist anisotrope Struktur dieser Materialien stellen die Werkstoffpr fung und die Qualit tssi cherung vor gro e Herausforderungen die mit herk mmlichen Charakterisie rungsmethoden oft nicht mehr bew ltigt werden k nnen Aber auch im Bereich der mikrosko pisch kleinen Strukturen sind die Anfor 7 6 ACR INNOVATIONSRADAR derungen an die Charakterisierungsme thoden dramatisch angestiegen insbe sondere durch den zunehmenden Einsatz nanotechnologischer Beschich tungen und oder Strukturen die immer h heres Aufl sungsverm gen der einzelnen Methoden verlangen um diese Strukturen auch wirklich korrekt darstellen und charakterisieren zu k nnen Die zunehmende TECHNO LOGISCHE Anwendung TRENDS zerst rungsfreier Pr fmethoden f r Bauteile aus Kunst stoffen Metallen Keramiken und Verbundwerkstoffen ist einer der gro
90. erbrennungsparametern wird ein signifikanter Beitrag zur nachhaltigen Energieversorgung geleistet tierten Punkt dar Die in Deutschland bereits gesetzlich verankerte wieder kehrende Messung der Staubemis sionen von Kleinanlagen gibt die Forschungsrichtung vor Neben der Entwicklung von Messtechnik ist die Entwicklung besonders emissionsarmer Feuerungen und Sekund rma nahmen wie z B Staubfilter f r Kleinanlagen notwendig Eine andere Art der Zugabe von Addi tiven betrifft die nachtr gliche Behand lung der Biomasse speziell von Pellets mit z B fl ssigen Materialien wie len Durch Bespr hen bzw Tauchen wird nach dem eigentlichen Kompaktierungs vorgang eine Verbesserung bestimmter Eigenschaften wie dem Abriebverhalten und der Rieself higkeit erreicht Durch die unterschiedlichen Optimie rungsma nahmen bei den Produkt eigenschaften sowie den Verbrennungs parametern kann ein signifikanter Beitrag zur Erf llung der europaweiten Ziele zur nachhaltigen Energieversor gung bei gleichzeitig geringen Schad stoffemissionen geleistet werden KMU die im Zuge ihrer Produktion pelletierf hige Nebenprodukte zur Verf gung haben k nnen durch den Einsatz geeigneter Blends eine zus tzliche Einkommensquelle erreichen Insbesondere im Kundensegment der 36 ACR INNOVATIONSRADAR privaten Haushalte kann durch optimierte Pellets ein Wettbewerbs vorteil entstehen da auch zuk nftige eingef hrt
91. ffe an sich klimaneutral sind zierung der Produkte und Prozesse sind die Produktionsschritte entlang kann nicht nur zur Optimierung von seiner Wertsch pfungskette und die Kosten f hren sondern zus tzlich die Nutzungsphase vielfach mit Material allgemeine Zukunftsf higkeit eines und Energieeinsatz verbunden und Unternehmens sichern Die aktive haben somit einen nicht unwesentlichen Kundenkommunikation der Nachhaltig Einfluss auf unser Klima Speziell im keit der eigenen Produkte und UMWELTTECHNIK UND ERNEUERBARE ENERGIEN 37 38 ACR INNOVATIONSRADAR ENERGIE AUS DER SONNE SOLARTHERMIE Thermische Energie macht einen wesentlichen Anteil des gesamten welt weiten Energiebedarfs aus Allein der Geb udesektor verbraucht 35 3 von denen 75 auf die Bereiche Raumhei zung und Brauchwassererw rmung fallen Neben dem Geb udebereich besteht ein betr chtlicher Verbrauch thermischer Energie auch bei indus triellen Prozessen und w rmeintensiven Dienstleistungen Effizienzsteigerungen schaffen die notwendigen Voraussetzungen f r eine zunehmende Deckung des thermischen Abbildung 4 Weltweite Gesamtleistung Energie bei erneuerbaren Energietechnologien Energiebedarfs auf Basis erneuerbarer Energietr ger So werden die knappen fossilen Ressourcen frei um sie in Berei chen einzusetzen in denen sie weniger leicht zu substituieren sind Es ist dabei zu bemerken dass schon aktuell die solarthermische Energiebereitste
92. funktionellen Getr nke und ihre Palette wird laufend erweitert Pflanzen extrakte oder Mineralien werden ebenso eingesetzt wie Frequenzen die dem Wasser eine bestimmte Schwingungsqualit t verleihen sollen Aus rechtlichen nderungen wie derzeit die Zulassung von Stevia Extrakt ergibt sich ein neuer Hand lungsspielraum auf den Lebensmittel herstellerlnnen mit Tests zu reagieren haben z B zur Verwendung des Extraktes in bestehenden Rezepturen bzw Neuentwicklungen die sich durch die Eigenschaften der neuen Zutat verwirklichen lassen Rezepturanpassungen sind nicht nur aufgrund der gestiegenen Rohstoff preise ein aktuelles Thema Einerseits geht es darum die Qualit t des eigenen Produktes zu sichern anderer seits spezifische Anspr che von bestimmten KonsumentInnengruppen zu erf llen Dazu geh ren der Wunsch nach ethischem Konsum Fair Trade Nachhaltigkeit Regionalit t und das 50 ACR INNOVATIONSRADAR Bed rfnis nach angepassten Lebensmit teln f r bestimmte Personengruppen z B Allergikerlnnen SeniorInnen aber auch die trendbewusste urbane Schicht 1 17 Neue Zutaten wie Farb stoffe nat rlichen Ursprungs St rkepro dukte mit ma geschneiderten Eigen schaften S ungsmittel Essig in alko holfreien Getr nken u werden laufend von HerstellerInnen nachgefragt und von Entwicklungsabteilungen der Zulieferfirmen der Nahrungsmittelindus trie auf diversen Fachmessen vorgestellt
93. gossen Parti kelverst rkung oder hochpor se Keramik Vorformlinge sogenannte Preforms beim sp teren Gie en des Leichtbauteils von der Metallschmelze infiltriert Kurz oder Langfaserverst r kung Ein Beispiel f r eine derartige Anwendung ist die lokale Verst rkung der Zylinderlauffl chen im Motorblock der Porsche Boxster und 911 Dabei werden keramische Preforms in eine metallische Form eingelegt und im Druckgie verfahren mit einer Alumini umschmelze infiltriert und im Motor block eingegossen Bei funktionsintegrierten Gussbauteilen geht es darum elektronische und adaptronische Funktionsele mente direkt im Druckgie verfahren einzugie en Dadurch k nnen erwei terte elektronische sensorische oder aktorische Funktionalit ten in Guss teilen integriert werden Die Anwen dungspotenziale liegen bspw in der eindeutigen Gussteilkennzeichnung und verfolgung mittels integrierter RFID Transponder Radiofrequenz Identifika tion in der Erkennung von Bauteil berbelastung mittels integrierter Piezo Sensoren sowie in der Beeinflussung des Schwingungsverhaltens von Bauteilen und deren Akustik mittels inte grierter Piezo Aktoren Speziell der Fahrzeugbau wird immer wieder als Trendsetter f r die Einf h rung neuer F getechnologien ange sehen Der Einsatz unterschiedlichster Werkstoffe Stahl Aluminium Magne sium Kunststoffe Faser Kunststoff Verbunde etc sowie die Anwendung innovativer Kon
94. hnologieentwicklung regt dementsprechend an die Themen Nachhaltigkeit Umwelt und Energie als Schwerpunktthemen f r Forschung und Innovation zu forcieren Das Schwer punktfeld Umwelttechnik und erneuer bare Energie leistet hier mit den darin geb ndelten Expertisen der beteiligten ACR Institute einen Beitrag Diese Expertise umfasst sowohl die Weiterent wicklung fester Biobrennstoffe Pellets als auch die Erzeugung und Prozess optimierung zur Nutzung von Biogas Ein weiterer Bereich ist die Nutzung der direkten Sonnenenergie mittels Solarthermie und Photovoltaik Dabei werden technische Fragestellungen bei der Konstruktion der Kollektoren und der Integration in Dach oder Fassade bearbeitet Das vorliegende Innovationsradar stellt eine Auswahl aus den Themen Biobrennstoffe und Solarthermie Photo voltaik in den Fokus und pr sentiert auf Basis der entsprechenden ACR Kompetenzen detaillierte Informationen zu innovativen Technologien und deren Nutzen auch f r kleine und mittlere Unternehmen KMU Im ersten Teil stehen die festen Biobrennstoffe im Mittelpunkt und darin werden basie rend auf der Prozesskette verschiedene Stationen bei der Produktion bzw Konzeption genauer beleuchtet Der zweite Teil widmet sich der direkten Sonnenenergie Sie kann ebenso zur Erzeugung von W rme f r unterschied liche Anwendungen in Haus und Indus trie herangezogen werden wie auch f r die Stromerzeugung Dieser Teil gibt u a Einblick
95. hren die in diesem Zusam menhang zum Einsatz kommen und deren Anwendung fiir KMU aktuell und zuk nftig zu einem wesentlichen Element ihrer Konkurrenzf higkeit geh ren sind u a e Herstellung neuer Zemente mit gerin gerem CO Anfall bei der Herstel lung 33 e Helle Oberfl chen gegen st dtisches Aufheizen Erh hung der Sicherheit im Tunnel und Energieeinsparung K hl energie Beleuchtung 34 e Oberfl chenoptimierung zur Reduk tion von Treibstoff und Energiever brauch aber auch zur Erh hung der StraBensicherheit 35 e Vorgespannte Betonbr cken ohne Abdichtung e QS im Betonstra enbau Optimie rung Larm Ebenheit Helligkeit etc 37 e Keilspaltverfahren zur Beurteilung des Materialverbundes Expertenbefragungen im Bereich Lebenszykluskosten von Stra e Br cke Tunnel betonen die zuk nftige Bedeutung der Lebenszykluskostenana lyse Life Cycle Cost Analysis LCCA unter Einbeziehung der Betriebs und Nutzungsphase und der sozialen Aspekte Verf gbarkeit Stra ensicher heit Nutzerkomfort etc Die Verf g barkeit der Infrastruktur hat bei den Betreibern h chste Priorit t Viele tech nologische Entwicklungen der letzten Jahre sind vielversprechend Bei deren Umsetzung in die Praxis und technolo gischen Weiterentwicklung gibt es enormes Potenzial f r KMU nicht nur im Bereich neuer Werkstoffe Materia lien Rohstoffe sondern auch bei neuen Verfahren und Prozessoptimierungen Spezialisierung
96. ichtung Bei der Umsetzung gibt es kungen eines Produktes einer Techno allerdings national unterschiedliche logie spielt eine wichtige Rolle f r die Strategien Diese reichen von einer nachhaltige Sicherung des sozio kono blo en Information f r Planerlnnen bis mischen Fortschritts und allgemeinen hin zu einem Zertifikat das den Konsu Lebensstandards Aufstrebende Bran mentlnnen als Vergleichsbasis innerhalb chen mit Wachstumspotenzialen sind einer Produktgruppe dienen soll von dieser Fragestellung besonders betroffen Die Wertsch pfungskette In naher Zukunft wird sich jedes Unter rund um die Energiebereitstellung aus nehmen mit seinen Umweltauswir fester Biomasse geh rt dazu Nicht kungen bzw den ihrer Produkte ausei zuletzt da auch zuk nftig alternative nander setzen m ssen Die ernsthafte Energiebereitstellung intensiv ausgebaut Besch ftigung mit dieser Thematik hat werden muss um den steigenden Ener auch Vorteile da Optimierungsma giebedarf decken zu k nnen Eine nahmen zumeist mit finanziellen wesentliche Kenngr e zur Bewertung Einsparungen einhergehen der Klimarelevanz stellt der Product Energieeinsparung Carbon Footprint dar Er ist ein Ma f r Materialeinsparung und die treibhausrelevanten Emissionen die Verwertung von Produktionsr ck ber den gesamten Lebenszyklus eines st nden Produktes entstehen Obwohl das Rohmaterial Holz bzw andere biogene Eine entsprechende Analyse und Zertifi Rohsto
97. ienter Anlagentechnik und innova tiven Regelstrategien gef rdert von vom 26 ACR INNOVATIONSRADAR Klima und Energiefonds im Rahmen der Ausschreibung Neue Energien 2020 26 Projekt SolHeat Net Lastmanagement f r solarthermische Fernw rmeunterst t zung am Beispiel Wels gef rdert von der FFG im Rahmen der Ausschreibung Energie der Zukunft 27 s Endnote 23 28 Projekt Flow TCS Verlustfreie Solarspei cher mittels thermochemischer Granular Flow Materialien gef rdert von vom Klima und Energiefonds im Rahmen der Ausschreibung Neue Energien 2020 29 Projekt Solar Cooling Monitor gef rdert vom Klima und Energiefonds im Rahmen der Ausschreibung Haus der Zukunft 30 Projekt Solar Cooling Opt gef rdert vom Klima und Energiefonds im Rahmen der Ausschreibung Neue Energien 2020 31 Krispel St Peyerl M Schadstoffreduktion durch Betonfl chen Neueste Entwick lungen Betonfahrbahndecken 2009 Kongress 11 12 November 2009 Brati slava Slowakische Republik 5 53 66 32 Krispel St Peyerl M Selbstverdichtender Beton mit erh hter Brandbest ndigkeit und Helligkeit BMVIT Stra enforschung Heft 598 2011 5 145 33 Krispel St Nischer P Peyerl M Macht J Ein neuer Zement als Win win Situation sowohl f r Zement und Betonhersteller als auch f r Konsumenten und Umwelt Zement und Beton 5 2011 5 34 36 Stei genberger J Zement mit geringem C
98. ik O rreme Pra kel me DE TE 1144 2 Ferber ve Naar gt i gr 1 5 1 24 8 T raaa gt 11 1 3 Papen Pre iy UMWELTTECHNIK UND ERNEUERBARE ENERGIEN 31 tert die kurz und mittelfristig groBes Innovationspotential besitzen Die viel versprechendsten L sungsans tze in der Biomassebranche werden im Folgenden pr sentiert Biomasseverbrennungsanlagen m ssen auf eine bestimmte Qualit t von Biomassebrennstoffen dimensioniert werden Dies bedeutet dass der Brenn stoff so homogen wie m glich der Feuerung zugef hrt werden muss um einen reibungsfreien Betrieb gew hr leisten zu k nnen Zu den relevanten Eigenschaften geh ren der Feuchtege halt und die Korngr e Diese beiden Parameter sind Kriterien bei der direkten Verbrennung als auch bei der Weiterverarbeitung zu einem hochwer tigen standardisierten Brennstoff wie z B Pellets Feuchtegehalt und Korn gr e sind relevant f r e Heizwert Feuerraumtemperatur F rderf higkeit Lagerf higkeit e Aufwand und Energiebedarf bei der Ernte und Logistik Wirtschaftlichkeit des Produktionsprozesses Um Rohstoffe f r die Pelletierung nutzen zu k nnen m ssen dem konventio nellen Pelletierverfahren die Prozess schritte Zerkleinerung und Trock nung bzw Konditionierung vorgela gert werden Dies stellt 32 ACR INNOVATIONSRADAR AnlagenplanerlInnen vor die Frage wie diese zus
99. im mung von physikalischen Parametern und Materialkonstanten und in weiterer Folge zur Lebensdauerabsch tzung W hrend bei klassischen Ultraschall Messverfahren die Probe de facto in direktem Kontakt mit dem Messkopf stehen muss erfolgt bei der soge nannten Laser Ultraschall Technologie LUS die Energie bertragung durch einen Laserlicht Impuls im Nano oder Pikosekundenbereich welcher im Probenmaterial selbst Ultraschallwellen erzeugt mit deren Hilfe St rstellen erfasst werden k nnen Der gro e Vorteil der LUS ist somit das ber h rungslose Pr fen z B wenn ein Kontakt mit Ultraschallkoppel mittel Wasser nicht m glich ist hei e gl hende Medien nicht rost freier Stahl oder wenn extrem schwer zug ngliche Stellen untersucht werden sollen Da die Probe selbst ber den eingebrachten Laserimpuls der Ultra schall Erzeuger ist und die Ausbrei tungsrichtung der Wellen bestimmt ist es nebens chlich unter welchem Winkel der Laserstrahl auf die Probe auftrifft 19 Sind extrem hohe Aufl sungen z B zur Beurteilung von sehr d nnen Schichten notwendig so kann das sogenannte modulierte Laser Ultra schall Verfahren zum Einsatz kommen Dabei werden bestimmte Frequenzen des Lasers amplitudenmoduliert und mit einem entsprechend frequenzange passten Detektor ausgewertet Diese PRODUKTE PROZESSE WERKSTOFFE 8 1 Mit bildgebender Ultraschall Mikroskopie lassen sich hochpr zise tomographische Aufnah
100. in das Dach oder die Fassade Durch die M glichkeit die Kollektoren nicht nur als Zusatzger t auf das Dach zu installieren sondern als integralen Bestandteil des Geb udes zu konzi pieren er ffnen sich zus tzliche Anwendungsbereiche Solche inte grierten Kollektoren sind z B in der Lage architektonische Anforderungen an ein Geb ude besser zu erf llen Aus technologischer Sicht muss dabei UMWELTTECHNIK UND ERNEUERBARE ENERGIEN 39 Nicht nur die Weiterentwicklung und Produktion von Kollektoren erfolgt zum gro en Teil durch KMU auch die Umsetzung innovativer Ideen bei den Einsatzbereichen wird durch KMU erm glicht gew hrleistet werden dass Speicher Warmeverteil und W rmeabgabesys teme etc bereits in der Grundkonstruk tion integriert sind Dachelemente mit integrierten Kollektorsystemen k nnen trotz identischen Aussehens unterschied liche Funktionen erf llen So kann neben dem Witterungsschutz auch die Funktion eines Dachfensters erf llt werden Ebenso besteht die M glichkeit die Funktionalit ten von solaren Wasser bzw Luftkollektoren Photovol taikmodulen oder Energiespeichern einzubinden Im Fassadenbereich k nnen integrierte Kollektoren als solare W rmequelle oder W rmesenke zum Einsatz kommen Dar ber hinaus ist die Funktionalit t der D mmung integrierbar Ein Fassaden kollektor kann also auch passive W rmeverluste reduzieren helfen Unsichtbare Kollektoren wie spezielle Typen
101. iner hohen axialen Aufl sung vor allem bei biologischen und medizi nischen Problemstellungen zum Einsatz Rasterelektronenmikroskopie SEM ist eine inzwischen schon weit verbreitete PRODUKTE PROZESSE WERKSTOFFE 83 Untersuchungsmethode die aussage kr ftigere Informationen als die klassi sche Lichtmikroskopie liefert mit einer wesentlich besseren Aufl sung und Tiefensch rfe In Verbindung mit R nt genspektroskopie kann die chemische Zusammensetzung von Materialien mit Mikrometer Aufl sung rasch und effi zient analysiert werden Ein f r KMU interessanter Trend besteht in der Einf hrung von kleinen g nstigen SEM so genannte table top Ger te die jedoch nicht an die Leistungsf higkeit herk mmlicher Ger te herankommen sondern h ufig in einem hnlichen Vergr erungsbereich wie bei der Licht mikroskopie eingesetzt werden Mit Einf hrung des Environmental Raster elektronenmikroskops ESEM konnte der Anwendungsbereich von SEM auf feuchte Proben und dynamische mikro skopische Untersuchungen erweitert werden Bei dieser in situ Mikro 84 ACR INNOVATIONSRADAR 4 TIA A 44 4 r i ar EEE 4 4 4 6 6 a TE skopie kann der Ablauf physikalischer und chemischer Prozesse bei Vergr e rung im Mikro und Nanobereich direkt beobachtet werden Typische prakti sche Anwendungen sind etwa die Hochtemperaturkorrosion von St hlen das Bruchverha
102. insbesondere in Bezug auf die Life Cycle Performance sowie die Recyclier barkeit Im Bereich der Faser Kunststoff Verbunde FKV wird in den kommenden 5 Jahren eine Verdoppelung des Bedarfes von 2011 erwartet Gr nde hierf r liegen insbesondere in der zuneh menden Substitution herk mmlicher insbes metallischer Werkstoffkompo nenten heterogene Multimaterial Verbunde werden als Zukunftspotential der Branche angesehen Signifikante technologische Entwicklungen sind dabei sowohl in den Bereichen der Faser und Matrix Werkstoffe als auch bei den Verarbeitungstechnologien zu erkennen Die in den FKV eingesetzten Fasermaterialien verleihen dem Materi alverbund seine typischen Eigen schaften wie hohe Festigkeit Steifig keit Z higkeit und W rmeformbest n digkeit Nach wie vor werden Glasfasern aus Preisgr nden trotz ihres relativ hohen spezifischen Gewichtes am h ufigsten eingesetzt entweder in Form von Endlosfasern oder aber auch als Matten Gewebe und oder Kurzglasfa sern Carbonfasern sind derzeit noch in vergleichsweise kleinen Mengen im Einsatz die Verbrauchsmengen der letzten Jahre zeigen jedoch einen konti nuierlich steigenden Bedarf Carbon Composites weisen eine enorme Steifig keit und Festigkeit bei gleichzeitig geringer Dichte auf und haben sich bisher vor allem in High Tech Anwen dungen Raumfahrt Milit r Spitzen sport etabliert F r die kommenden Jahre wird ein deutlich zunehm
103. ittelqualit t und sicherheit zu erf llen und Konsumtrends zu erkennen Die Basis f r technologische Innova tionen in der Lebensmittelproduktion bilden neue Rezepte Herstellverfahren und Verarbeitungsmethoden alternative Konservierungstechnologien neu entwi ckelte biologische Techniken und aktuell die Nanotechnologie in Verar beitung und Verpackung Neuartige Materialien und Zutaten erlauben die Entwicklung innovativer Produkte bei Verpackungen und Lebensmitteln wobei Nachhaltigkeit und neue Kombi nationen bestimmende Trends sind Die Komplexit t der Anwendungsm glich keiten von Materialien und Methoden bringt einen hohen Weiterbildungsbe darf f r das Personal und verfeinerte Kontrollmethoden f r die Sicherung der Lebensmittelqualit t mit sich Vor diesem Hintergrund sowie entlang der entsprechenden ACR Expertise fokussiert das folgende Innovations radar auf allgemeine technologische Trends in der Lebensmittelproduktion Entwicklungen im Getreidebereich und neue innovative Verpackungstech nologien LEBENSMITTELPRODUK TION UND PRODUKTE In der Lebensmittelbranche folgen die aktuellen Trends dem KundInnenwunsch nach Nat rlichkeit und Nachhaltigkeit bei gleichzeitigem Erhalt von Qualit t und Convenience Einer Umfrage des Deloitte Institutes von 2010 zufolge machen sich die KonsumentInnen bei Lebensmitteln haupts chlich Gedanken ber ihren Gesundheitswert die Sicher heit ob sie stark verarbeitet sind
104. kunststoffmarktes derzeit nach wie vor eine Nischenanwendung w chst der weltweite Markt f r Biokunststoffe j hr lich zwischen 15 20 Diese hohen Wachstumsraten basieren einerseits auf einem steigenden Umweltbewusstsein der KundInnen andererseits auf deutli chen Preissteigerungen bei Rohstoffen aus fossilen Quellen W hrend zun chst prim r bioabbaubare Produkte den Markt erobert haben ist in letzter Zeit eine deutliche Forcierung von Produkten auf Basis von nach wachsenden Rohstoffen zu erkennen 1 42 Im Bereich innovativer Lebensmittelverpackungen lassen sich in diesem Zusammenhang insbeson dere folgende Konzepte erkennen Im Rahmen der Erh hung des Anteils an nachwachsenden Rohstoffen im Fertigprodukt wird konventioneller Kunststoff mit F llstoffen auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen versetzt meist handelt es sich dabei um St rke Cellulose und oder Cellulose Derivate Die Modifikation f hrt zu einer Reduk tion des fossilen nicht erneuerbaren Anteils der Verpackungsmaterialien und l sst dar ber hinaus auch eine begrenzte Beeinflussung physikalisch mechanischer Eigenschaften zu Je nach Anwendung ist die maximale Zusatzmenge des nachwachsenden Anteils h ufig mit ca 10 20 limitiert Der Einsatz biologisch abbaubarer Verpackungen erfreut sich besonders im Bereich kurzlebiger Verpackungs produkte z B Folien f r Obst und Gem se gro er Beliebtheit Die daf r eingesetzten Materialkombina
105. l Wandel im Pflanzenschutz Themenschwerpunkt der 56 Deutschen Pflanzenschutztagung 2008 in Kiel 2008 DPG Selbstverlag Heffner E et al Genomic selection for crop improvement 2009 Crop Science 49 1 12 Willam A 2011 Wie viel Zuchtfort schritt ist m glich In Arbeitsgemeinschaft sterreichischer Fleckviehz chter AG F und Arbeitsgemeinschaft S ddeutscher Rinderzucht und Besamungsorganisa tionen e V ASR Hrsg Tagungsunter lagen zur Informationsveranstaltung Genomische Selektion 5 27 31 29 sterreichisches Lebensmittelbuch IV Auflage Codexkapitel B20 Mahl und Sch lprodukte Erlass BMG 75210 0013 6 2009 vom 18 02 2010 30 Leben lebensgem zu erfassen Pioniere Pfeiffer Wala Kolisko Hauschka u a 31 Biedermann M Uematsu Y Grob K 2010 Mineral oil contents in paper and board re ceycled to paperboard for food packaging Packag Technol Sci 24 2 61 73 32 Wagner M hlmann J 2009 Endo crine disruptors in bottled mineral water total estrogenic burden and migration from plastic Environ Sci Pollut Res 16 278 286 33 Arvanitoyannies 5 Bosnea L 2004 Migration of Substances from Food Packa ging Materials Crit Rev Food Sci 4412 63 76 34 Auer M Nicolas R Rosling A Wilen C E 2003 Synthesis of Novel dl x Toco pherol Based and Sterically Hindered Phenol Based Monomers and Their Utiliza tion in Copolymerizations over Metallocene MAO Ca
106. llung weit vor anderen elektrischen erneuer baren Technologien liegt Abbildung 4 Die Innovationen im Bereich der solar thermischen Energienutzung z B Kollektoren Speicher oder System technik betreffen sowohl die Neu und Weiterentwicklung von Komponenten als auch die Erschlie ung von neuen Anwendungsgebieten z B das Aktive Solare Geb ude das 100 seines W rmebedarfs solar deckt die 0 Total Capacity in Operation GW Gy and Produced Energy TWh yb Why 068 E Total capac In operation Ge 2005 Produced Error vb 209 Sadar Thamal Wind Paner Hest Foer enthal Fiese Sar Tema Sean Tida Power Fower TECHNO LOGISCHE TRENDS Nutzung von solarthermischen Systemen im Bereich der industriellen Prozessw rme oder das solar unter st tzte K hlen Im Folgenden wird den Kollektoren und Speichern als zentralen Elementen einer solarthermischen Anlage jeweils ein Kapitel gewidmet Als Vertreter von Einsatzbereichen mit hohem Innovations und Zukunftspoten zial werden das Solare K hlen und der Einsatz von Solarer Prozesswarme vorgestellt Die Schwerpunkte der angewandten Forschung liegen bei den Kollektoren in den Bereichen Reduktion der Herstellungs und Monta gekosten sowie der Optimierung der Kollektoren um den Systemertrag weiter zu erh hen Ein verh ltnism ig neuer Bereich der Entwicklung liegt in der Integration von Kollektoren
107. lten von Materialien oder Quellvorg nge in Textilien Im Falle organischer Materialien wie etwa Kunststoffe oder Biomaterialien k nnen mit Hilfe von Infrarot oder Raman Mikroskopen oft wichtige Erkenntnisse ber lokale nderungen chemischer Bindungen Materialzusam mensetzungen und oder kristalliner Strukturen erzielt werden chemical imaging Speziell im Bereich von Phasengrenzfl chen k nnen auf diese Weise z B Stoff berg nge Weichma cher Wanderungen etc zwischen den einzelnen Phasen oder z B auch die Eindringtiefe chemischer und oder oxidativer Oberfl chensch digungen nachgewiesen werden Das laterale Aufl sungsverm gen der beiden Methoden liegt in der Regel bei etwa 10 pm im Falle der konfokalen Raman Mikroskopie werden Tiefenaufl sungen von unter 2 pm erreicht F r die Erfassung lokal eng begrenzter Ph nomene wie z B die Chemie an inneren Grenzfl chen die Charakteri sierung von Sekund rphasen in Festk r pern und deren Wechselwirkung mit der Festk rpermatrix oder aber auch f r die Charakterisierung der Struktur von einzelnen Nanoteilchen ist die Aufl sung der bisher genannten mikro skopischen Methoden in vielen F llen nicht ausreichend Mit Hilfe der Trans missionselektronenmikroskopie TEM deren Aufl sung im Bereich von einem Zehntel Nanometer ein Milliardstel Millimeter liegt k nnen derartige Die Rasterelektronenmikroskopie liefert wesentlich aussagekr ftiger
108. ltweit Gegenstand umfangreicher Forschungs programme Um das m gliche Gef hr dungspotenzial derartiger Inhaltsstoffe z B Bisphenol A berhaupt beurteilen zu k nnen wurden zellbiologische Test verfahren so genannte Bioassays auf Basis von Hefe bzw Humanzellkul turen entwickelt Die Anwendung derar tiger Screening Verfahren auf Verpa ckungsmaterialien erlaubt inzwischen die grunds tzliche Ermittlung der Hormonaktivit t von Produkten die dabei erzielten Beurteilungsergebnisse positiv negativ sind jedoch teilweise noch vom jeweils angewandten Testver fahren abh ngig und lassen zum gegenw rtigen Zeitpunkt auch noch keine R ckschl sse auf die tats chliche Ursache f r die Hormonaktivit t zu Au erdem sind Untersuchungsm glich keiten bis dato noch auf einige wenige Hormone fast ausschlie lich strogen beschrankt 37 Eine Optimierung des Materialein satzes bei Lebensmittelverpackungen 60 ACR INNOVATIONSRADAR wird seitens der Gesetzgebung in der Verpackungsverordnung gefordert Verpackungsminimierung ist eine Entwicklung welche sich schon seit Jahrzehnten herauskristallisiert hat Bei Verpackungen stellt das Material in den meisten F llen einen essentiellen Kostenfaktor dar Durch die stark gestiegenen Rohstoffpreise hat sich das Kostenbewusstsein nochmals gesch rft Deshalb liegt der Schl ssel zu einer wirtschaftlicheren und zugleich kologi scheren Verpackung im Verbrauch von we
109. me f hren kann Allerdings sind die Anforderungen der Industrie an die Amortisationszeiten sehr hoch und die Einspeisung der Solarw rme in die industriellen Prozesse ist teilweise aufw ndig Ber cksichtigt man den jetzigen Entwicklungsstand der thermischen Solartechnik muss das tats chlich nutz und realisierbare Potenzial der solar thermischen Prozessw rmeerzeugung in aussichtsreichen Anwendungen und Industriebranchen detailliert analysiert werden Dazu z hlen u a die Prozessanalyse zur Ermittlung von Temperaturniveaus Leistungen und Energiebedarfs Profilen Aus Sicht der Solartechnik sind die vier Temperatur bereiche bis 80 C bis 130 C bis 170 C und bis 250 C mittelfristig voraussichtlich von Interesse Je h her die zur Verf gung gestellt Prozess w rme ist desto h her sind die Anfor derungen an D mmungen und Kollek tormaterialien Au erdem muss die Einbindung bzw Einbindbarkeit in bestehende Prozesse insbesondere Niedertemperaturprozesse gew hr leistet sein Die Herausforderung f r KMU ist in zweifacher Hinsicht zu sehen Einer seits m ssen Komponenten f r Prozess w rmesysteme vor allem Kollektoren aber auch Speicher oder W rmetau scher entwickelt oder zumindest modi fiziert werden Andererseits muss bedacht werden dass die Einbindung von erneuerbarer W rme immer die Analyse des bestehenden Prozesses bedingt Gerade die Einbindung kann kaum verallgemeinert werden und macht eine
110. men e Werkstoffcharakterisierung und Werk stoffentwicklung Mikro amp Nanoana lytik Das vorliegende Innovationsradar der ACR orientiert sich an diesen Schwer punkten und bernimmt im Zusammen hang mit der Zielsetzung einer insge samt st rkeren Innovationsneigung und vorwort 5 NACHHALTIGES BAUEN Klimawandel und Ressourcenmangel fordern neue Baukonzepte Mehr denn je braucht es berlegungen hinsichtlich Nachhaltigkeit Lebenszyklus und Energieeffizienz EINLEITUNG Nachhaltiges Bauen umfasst zahlreiche Aspekte deren umweltpolitischer wirt schaftlicher und gesellschaftlicher Stel lenwert gerade in den letzten Jahren deutlich angestiegen ist Die Erfassung s mtlicher Branchen auch der sterrei chischen Immobilienwirtschaft von einem zunehmend nach Nachhaltig keitskriterien auszurichtenden Wirt schafts und Sozialsystem zeigt sich deutlich in einer zunehmenden Schaf fung internationaler und nationaler Normen und systemischen Rahmenbe dingungen den aktuellen Forschungs schwerpunkten sowie der Entwicklung innovativer Technologien Produkte und Prozesse Im vorliegenden Innovationsradar zum Schwerpunktfeld Nachhaltiges Bauen werden infolge des hohen umweltpoliti schen und energie sowie immobilien wirtschaftlichen Stellenwerts aktuelle technologische Trends sowie Rahmen bedingungen und f r KMU marktrele vante Entwicklungen zu Fragen der Nachhaltigkeit Energieeffizienz und Lebenszykluskosten v
111. men von Verbundbauteilen mit Aufl sungen im Mikrometer Bereich erzielen Methode findet auch Einzug bei der Schichtdickenbestimmung und der Ermittlung von elastischen Eigen schaften von diinnen Schichten und Beschichtungen Bisher wurde diese Technologie noch kaum industriell eingesetzt jedoch wird an der Techno logie und Umsetzung derzeit noch im Rahmen verschiedenster Entwicklungs projekte gearbeitet 2 Die Lasertriangulation ist ein in der Qualit tssicherung und Prozess ber wachung einsetzbares ber hrungs loses optisches Messverfahren das auf trigonometrischen Zusammenh ngen beruht Es tr gt dem Faktum Rechnung dass die in vielen F llen geforderte 100 ige Kontrolle im Fertigungstakt der Bauteile nicht mehr mit Hilfe manu eller Messverfahren z B mit Lehren oder mittels Koordinatenmessmaschinen vorgenommen werden kann Beim sogenannten Laserlicht Schnittver fahren wird z B eine Laserlinie auf das Messobjekt projiziert von einer Kamera erfasst und mit einem Rechner ausgewertet Fehler z B Poren Poro sit t ndern die Entfernung des auftref fenden Laserstrahls zur Kamera und k nnen so auch automatisiert detektiert werden 2 Durch den vergleichsweise einfachen Messaufbau die geringen Kosten und einer relativ kurzen Mess 82 ACR INNOVATIONSRADAR dauer ist das Verfahren heute schon weit verbreitet Das Anwendungsgebiet dieser Messmethode liegt in der Quali t tskontrolle elektronischer Bau
112. n Computertomografie RCT die auf der Durchstrahlung von Bauteilen mit R nt genstrahlen basiert steigende Bedeu tung zu Durch den Einsatz der kurz welligen Strahlung ist hohe Material durchdringung kombiniert mit einer Aufl sung von deutlich unter m glich Damit k nnen innere Material ung nzen wie z B Poren Risse und Einschl sse detektiert und bez glich ihrer Gr e und Form quantifiziert werden Mit diesem zerst rungsfreien Blick ins Innere von Materialien und Bauteilen k nnen wesentliche neue Erkenntnisse hinsichtlich Eigenschaften und Herstellprozessen gewonnen werden Die Bilderfassung erfolgt mittels spezieller Hochleistungsdetek toren sodass die dabei generierten elektronischen Daten Volumen Pixel Voxel zur Visualisierung und weiterf h renden Auswertungs und oder Verar beitungsschritten zug nglich gemacht werden k nnen Interessant ist in diesem Zusammenhang z B die ber f hrung des Voxel Modells in Oberfl chennetze oder Punktwolken wodurch die Ergebnisse aus der RCT f r Simula tionen oder CAD Anwendungen genutzt werden k nnen Dadurch wird auch ein Soll Ist Vergleich von Geometriedaten m glich Da das Verfahren materialun abh ngig ist wird es in vielen Berei chen wie z B Keramik und Baustoffin dustrie Kunststoffe oder Archdologie zunehmend zur Pr fung herangezogen Strukturen mit nur geringen Dichteunter schieden lassen sich im R ntgen Absorptionskontrast
113. n da sie aufgrund spezifischer Herausforderungen z B geringere finanzielle und Humanressourcen gr ere H rden zu berwinden haben Zwei prinzipiell verschiedene Arten innovativer T tigkeiten lassen sich in diesem Zusammenhang unterschieden die eigene Entwicklung von Innova tionen die damit am ehesten dem klas sischen Verst ndnis von Innovation entspricht und die Einf hrung d h der Einkauf und Einsatz bereits existie render innovativer L sungen Technolo gien Verfahren etc durch ein Unter nehmen Letzteres ist f r den Gro teil der KMU deswegen von herausra gender Bedeutung da sie aufgrund der Ressourceneinschr nkung zum Gro teil keine eigenen Innovationsprozesse verfolgen bzw dies eher unregel m ig selten oder unsystematisch tun Allerdings f hrt auch die Einf hrung d h ohne oder nur mit geringem eigenen Entwicklungsanteil z B eines neuen Herstellungsverfahrens zu inno vationsbezogenen Anpassungspro zessen und damit letztlich zu Produktivi t tswachstum und verst rkter Wettbe werbsf higkeit In jedem Fall ist die genaue Kenntnis aktueller Technologie entwicklungen daf r notwendig und essenziell Neben den im Vergleich zu gro en Unternehmen begrenzten Ressourcen in den Bereichen Kapitalausstattung Personal Kompetenzen und Qualifika tionen die sich negativ auf das Innova tionsverhalten und die Anwendung von neuen Technologien in KMU auswirken k nnen ist daher der Mangel
114. n Ergebnisse zeigen dass der Stromverbrauch einiger Kompo nenten wie z B die eingesetzten Pumpen und Ventilatoren zu hoch ist und die Prim renergiebilanz des gesamten Systems dadurch im Extrem fall sogar negativ gegen ber dem Verbrauch herk mmlicher Kompressi onsk lteanlagen ausfallen kann Auch die Anlagenkonfiguration Kollektortyp gr e Speicheranordnung Hydraulik konzept etc kann einen gro en Einfluss auf den Prim renergiever brauch des Systems haben Die Rege lungsstrategie einer Anlage die z B im Teillastbetrieb Pumpen und Ventilatoren drehzahlregelt und einen optimalen Betrieb der K ltemaschine gew hr leistet kann auch wesentlich zur Reduktion des Prim renergieverbrauchs beitragen F r DEC Anlagen sind das Sorptionsrad und das W rmer ckgewinnungsrad die ma geblichen Komponenten zur Erh hung der Energieeffizienz Hinsichtlich der Entwicklung einer effizienten und hygienisch unproblematischen R ck k hleinheit wird die Methode der Bakterienbek mpfung mit ultravioletter Strahlung bei einer Wellenl nge von 254 nm und die Metall lonen Desinfek tion vorangetrieben Der Einsatz von thermischen K ltema schinen im industriellen Bereich z B mit Abw rme hat das Potential die Verkaufszahlen von thermischen K lte maschinen deutlich zu steigern was in weiterer Folge zu einer Kostenreduktion in der Produktion f hren wird Dies w rde dann wiederum der solarthermi schen K hlu
115. n im Vergleich zu Holz schlechtere Verbrennungseigen schaften besitzen Zu den besonders kritischen Parametern z hlen das Ascheschmelzverhalten die Stickoxid NO und Staubemissionen sowie die korrosiven Eigenschaften verursacht durch einen hohen Chlorgehalt F r die Entwicklung eines standardisierten Brennstoffs zielt die Forschung darauf ab die kritischen Parameter der zuk nftigen Mischpellets zu optimieren wobei unterschiedliche Strategien verfolgt werden Beim Ascheschmelz verhalten wurden gute Ergebnisse durch die Beimengung des Additivs Kalk erzielt wodurch der Ascheerwei chungspunkt bis auf ein holz hnliches Niveau angehoben werden kann Zur Reduktion der NO Emissionen k nnen unterschiedliche Strategien gew hlt werden Investitionen in eine hoch entwickelte Verbrennungssteue rung sind vor allem bei mittleren und gr eren Biomassefeuerungen zielf h rend F r kleinere Anlagen m ssen M glichkeiten zur Reduktion des Stick stoffgehalts im Brennstoff durch spezielle Vorbehandlung des Rohstoffs gefunden werden Hier wird z B der Einsatz von bestimmten Enzymen analy siert die den brennstoffseitigen Stick stoff eliminieren Die Entwicklung eines marktreifen Verfahrens ist erst mittel fristig zu erwarten Die Staubemissionen stellen besonders bei Kleinanlagen einen heftig disku UMWELTTECHNIK UND ERNEUERBARE ENERGIEN 35 Durch Optimierungsma nahmen bei den Produkteigenschaften sowie den V
116. n mit geringem Restmonomergehalt sowie definierter meist relativ enger Molekulargewichtsverteilung Stich wort Metallocen Katalyse Substitution und oder Modifikation von Additiven Reduktion der Additiv Migration durch bessere Einbindung in die Polymermatrix z B auf Basis gezielter chemischer Modifikation und oder durch den Einsatz von Addi tiven mit h herem Molekulargewicht und somit geringerer Migrationsnei gung Einsatz von Barriereschichten aus produktionstechnischen Gr nden ist es oftmals einfacher so genannte Migrati onsbarrieren einzusetzen die aus organischen oder anorganischen Mate rialien bestehen k nnen Konkrete Marktzahlen ber die Nach frageentwicklung sind f r migrations arme Verpackungsmaterialien derzeit nicht verf gbar Wenn man jedoch ausgew hlte Teilbereiche der gesamten Verpackungssparte wie z B die Druck und Lackindustrie n her betrachtet so erkennt man dass der Einsatz von migrationsarmen Verpackungsbestand teilen z B Druckfarben Lacke seit 2005 deutlich zugenommen hat Ungeachtet der angef hrten Trends bzw L sungsm glichkeiten ist in diesem Zusammenhang speziell bei Rollenware bzw genesteten gesta pelten Verpackungstypen dem Ph nomen des Abklatsches also der Stoff bertragung von der z B bedruckten Au enseite auf die Innen seite der Verpackung w hrend der Lagerung der Packmittel ausrei chendes Augenmerk zu widmen Wenn gleich
117. n wird im Zusammenhang mit Nachhaltigkeit der Fokus zunehmend darauf gelegt die Entsorgung den Abbruch bereits in der Planungsphase einzukalkulieren und auf Umweltgesichtspunkte hin zu optimieren Normen und Richtlinien der LCC bei Geb uden DIN 276 Kosten im Bauwesen Teil 1 Hochbau e DIN 18960 Nutzungskosten im Hochbau e DIN 32736 Geb udemanagement Die Bedeutung der Lebenszykluskosten im Stra enbau nimmt zu Die Verf gbarkeit der Infrastruktur hat bei den Betreibern hochste Prioritat e GEFMA 200 German Facility Management Kosten im Facility Management e GEFMA 220 Lebenszykluskostenrechnung im Facility Management e NORM 1801 Die Verf gbarkeit der vorhandenen TECHNO LOGISCHE TRENDS Verkehrsinfra struktur beeinflusst ma geblich die tech nologischen Entwicklungen nicht nur im Neubau sondern auch bei Instandset zung und Instandhaltung Einige Beispiele f r Entwicklungen der letzten Jahre im Bereich neue Werkstoffe Materialien Rohstoffe welche auch weiterhin ma geblich die Wettbewerbsf higkeit der KMU mitbe stimmen werden sind e Schadstoffreinigung mit photokataly tisch aktivierten Oberflachen 3 e Recycling und Schonung nat rlicher Ressourcen e erh ht brandbest ndige Betone f r Verkehrsinfrastruktur e selbstverdichtender Beton mit erh hter Brandbest ndigkeit und Helligkeit 34 e 2 Stunden Beton zur Schnellreparatur von Fahrbahndecken Neue Verfa
118. nachhaltige Technologie in die breitere Umsetzung zu f hren bedarf es weiterer Information Bewusstseins bildung und fachlicher Schulung Die TBA hat im Neubau von Gewer beimmobilien bereits einen Marktanteil erobert der nach Einsch tzung von ExpertInnen im zweistelligen Prozent 1 2 ACR INNOVATIONSRADAR bereich liegen d rfte Im Wohnbau ist sie abgesehen von Fu bodenhei zungen noch eine Technologie die derzeit eher im Sinn von Pilotprojekten zu finden ist Gerade in diesem Markt liegt f r KMU enormes Potential 12 KMU Zielgruppen f r den Bereich der TBA sind Baufirmen BaumeisterInnen InstallateurInnen HaustechnikerInnen Gebdudetechnik Planerlnnen Archi tektInnen ZiviltechnikerInnen Der Stand der Technik zum Thema insbesondere die Ergebnisse aus diversen im Jahr 2011 eingereichten bzw begonnenen Forschungsprojekten Forschungsinitiative Nachhaltigkeit Massiv Leitfaden Wirksame Spei chermasse im modernen nutzungsflexi blen B robau in weiterer Folge auch Rechenkern und Benutzerhandbuch sind die Grundlage f r die weitere Entwicklung dieser Technologie Dazu muss jedoch ein umfassendes Ausbil dungsprogramm geschaffen werden Des Weiteren bedarf es einer systemi schen Erkundung der Anspr che der Zielgruppen Lehrlinge PolierInnen BaumeisterInnen Installateurmeiste rInnen Lehrende an Bauakade mien InstallateurInnenausbildung ArchitektInnen Welche Argumentation
119. nehmen Forschung Entwicklung Innovation und neue Technologien Herstellungspro zesse etc sind auch f r KMU wesent liche Treiber f r Wirtschaftswachstum und Wettbewerbsf higkeit Die Verbin dung von KMU und Innovation ist deshalb der Schl ssel f r eine dynami sche sozio konomische Entwicklung ganz sterreichs KMU sind aufgrund ihrer Strukturen flachere Hierarchien und kleinerer Organisationsgr en besonders geeignet von der Entwicklung und Einf hrung innovativer Technologien zu profitieren und dementsprechend zu einer dynamischen zukunftsf higen Volkswirtschaft beizutragen Dies gilt nicht nur f r typische Hochtechnologie Branchen z B Lebenswissenschaften IKT sondern in allen Sektoren der Industrie und des Gewerbes des Handels und im Dienstleistungsbereich Auch hier k nnen KMU bedingt durch ihre hohe Flexibilit t die gr ere Kundenn he k rzere Entscheidungs wege und ihre F higkeit neue Entwick lungen sowohl am Markt als auch im Bereich des wissenschaftlichen Fort schritts rasch aufzunehmen und zu adaptieren eine Schl sselrolle f r die 4 ACR INNOVATIONSRADAR Absicherung und Weiterentwicklung einer konkurrenzf higen Gesamtwirt schaft einnehmen Innovationsprozesse stellen besondere Anforderungen sowohl an die Ausstat tung Organisation und Kreativit t der Unternehmen als auch an die unterneh merischen F higkeiten KMU sind von diesen Anforderungen insbesondere betroffe
120. ng zugutekommen die derzeit noch eine sehr kostenintensive Technologie darstellt LEBENSZYKLUSKOSTEN Die Bedeutung der Ermittlung von Lebenszykluskosten f r KMU der ster reichischen Bau und Immobilienwirt schaft ist als beraus hoch einzu sch tzen Neben der Analyse der Investitionskosten sind die Bewirtschaf tungskosten f r eine Gesamtbeurteilung von Immobilien bzw Bauwerken von entscheidender Bedeutung Im Sinne des Lebenszyklus von Immobilien welcher aus einer Errichtungs und im Anschluss daran einer Nutzungsphase besteht k nnen erst dadurch umfas sende Aussagen getroffen werden Diese Sichtweise entspricht dem Total Cost of Ownership Ansatz TCO welcher neben den Investitionskosten eben insbesondere die Bewirtschaf tungskosten umfasst Diese Gesamt kosten geben dar ber Auskunft welche Kosten der Eigent mer als auch der Nutzer ber die gesamte Nutzungs dauer zu bezahlen hat Bemerkenswert NACHHALTIGES BAUEN 21 ist der Umstand dass der Anteil der Bewirtschaftungskosten an den Gesamt kosten rund 70 bis 80 ausmacht Dar ber hinausgehend ist der Umstand von Bedeutung dass mit Investitionen zu Beginn die Bewirtschaftungskosten nachhaltig gesenkt werden k nnen Diese Vorgehensweise l sst unter der Annahme einer Nutzungsdauer von Bauwerken ber einen Zeitraum von 50 und mehr Jahren substantielle Betr ge einsparen Leider ist jedoch auch der gegenteilige Effekt beim Sparen am falschen
121. ngen im Vergleich zu Kompressions k ltetechnologie bis zu 40 sind derzeit realisierbar Mittelfristige Schwerpunkte von Forschung und Innovation bestehen bei der solarthermischen K hlung im Bereich der Anlagenkonzeption sowie bei der Reduktion des Energiever brauchs der Aggregate Der Markt im Bereich der solar unterst tzten Klimati sierung bzw K hlung ist im Vergleich zu den j hrlich millionenfach verkauften konventionellen K hlaggre gaten kleiner und befindet sich in einer sehr fr hen Phase Aktuell existieren nur wenige Unternehmen weltweit die Gesamtl sungen f r solare K hlsysteme anbieten Dies bietet zuk nftig ein gro es Bet tigungsfeld daneben besteht gro er Bedarf an der Entwick lung von effizienten K hlaggregaten im kleinen Leistungsbereich Fast 20 des europ ischen Endener gieverbrauchs werden f r industrielle Prozessw rme aufgewendet Diese wird z B zur Trocknung oder zum Erhitzen von Material eingesetzt In vielen industriellen Prozessen ist der Energiebedarf relativ konstant und daher werden schon heute vergleichs Die Sonne warmt nicht nur sie kann auch f r angenehme K hle im Sommer sorgen Moderne Technik und die Grunds tze der Thermodynamik machen dies m glich weise geringe spezifische solare W rmegestehungskosten erreicht Bei vielen industriellen Prozessen k nnen prozessinterne W rmespeicher genutzt werden was zu Kostenvorteilen f r die solarthermische W r
122. nieren entwickelt und kommen bereits in der Lebensmittelpro duktion zum Einsatz Intensive Forschung zum Thema Schutzkulturen wurde auf EU Ebene durchgef hrt Die wissenschaftliche Basis ist gelegt die Anwendung erfordert aber Fach LEBENSMITTELQUALIT T UND SICHERHEIT 47 Bei immer mehr Lebensmitteln geht der Trend Richtung Herkunftskontrolle und l ckenlose R ckverfolgbarkeit bis zum Ursprung personal und die KundInnenakzepfanz ist umstritten Das Thema Schutzkulturen ber hrt unmittelbar die Methoden zur Haltbarmachung von Lebensmitteln da ihr Einsatz eine v llig andere Strategie als die blicherweise keimvermei denden und keimabt tenden Methoden darstellt HPP Kaltplasma Desinfektion oder UV Lichtimpulse verfolgen eine grunds tzlich anderen Ansatz und sind in der Anwendung v llig verschieden W hrend HPP und Kaltplasma in Europa noch vergleichsweise selten angewendet werden gibt es in den USA bereits auf diesem Gebiet aktive Feinkostherstellerlnnen und Verleiher von passendem Equipment Die gr te H rde f r die Einf hrung dieser Techno logien sind der apparative Aufwand und die damit verbundenen Kosten Auf der anderen Seite steht eine Reihe von Vorteilen Dazu z hlen die Schonung von Ressourcen da die Methoden mit weniger Wasser und Energie auskommen als herk mmliche Tech niken zur Haltbarmachung und die hohe KundInnenakzeptanz da das Produkt relativ unbehandelt wirkt und vor allem frei
123. niger Material Die Vielzahl der Neuerung macht es schwierig allge mein g ltige Trends abzuleiten weshalb sich das vorliegende Innovati onsradar mit den allgemeinen Vorteilen der Verpackungsminimierung besch f tigt Nach beachtenswerten Gewichtsein sparungen sind derzeit teilweise Verfahrensinnovationen erforderlich geworden Sowohl durch Umgestaltung des Beh lterdesigns mithilfe von Soft wareprogrammen durch die Kombina tion von Werkstoffen als auch durch Anderungen im Herstellprozess kann eine signifikante Materialreduktion erreicht werden Um das volle Aussch pfungspotenzial zu erreichen gilt es bereits zu Beginn des Designpro zesses den gesamten Lebenszyklus der Verpackung von der Herstellung bis zur Entsorgung mit allen limitierenden Faktoren abzukl ren Inkludiert ist dabei die Vereinbarkeit von KundInnen akzeptanz f r einen Leichtbeh lter mit dem Verbraucherlnnenwunsch nach Convenience Verpackungsminimierung bringt sowohl konomische als auch kologische Vorteile Diese erstrecken sich von der Beschaffung der Rohstoffe ber die Herstellung der Verpackung bis hin zur Logistik und Entsorgung Durch einen geringen Rohstoffeinsatz werden nicht erneuerbare Ressourcen geschont und Beschaffungskosten gesenkt Besonders bei Massenpro dukten ist dies zus tzlich mit Kostenein sparungen verbunden Auch wenn die Verpackungsminimierung zum Alltags problem in der Verpackungsbranche geh rt besteht in
124. nittstellen ergeben Entwicklungen bei Fassadenkollektoren und dach Ubergreifenden Systemen sind gefragt aufgrund der begrenzt zur Verf gung stehenden Dachfl che Schwerpunkte der aktuellen ange wandten Forschung sind 7 e Integrale Speicher Warmeverteil und W rmeabgabesysteme welche in die Konstruktion integriert sind e Fassadenkollektoren die sowohl als solare W rmequellen und W rme senken als auch zur Reduzierung der W rmeverluste genutzt werden e Dachelemente die identisch aussehen aber unterschiedliche Funk tionen haben wie zum Beispiel den Schutz vor Witterung oder die Funktion als Fenster solare Wasser oder Luft kollektoren PV Module oder Energie speicher e Unsichtbare Kollektoren wie spezielle Typen von Fassadenkollek toren oder dachintegrierten Kollektoren welche die Materialien nachahmen die in alten Geb uden genutzt werden und e Fenster mit sich selbst an die Inten sit t der solaren Bestrahlungsst rke anpassender Transmission F r neue Speichertechniken sind umfangreiche Forschungs und Entwick lungsarbeiten notwendig Durch die Entwicklung neuer Speichermaterialien auf der Basis von Phasenwechsel und Sorptionsmaterialien sind prinzipiell v llig neue Ans tze zur W rmespeiche rung mit geringen Speicherverlusten m glich die h here Energiedichten erlauben und den Einsatz dezentraler W rmeversorgungssysteme unterst tzen Dabei macht der reduzierte Energiev
125. nnen und europ ische Verbraucherlnnenschutz Organisationen dem Einsatz der Nano technologie im Lebensmittelbereich nach wie vor sehr kritisch gegen ber Kernpunkt der Diskussionen bei Lebensmittel Kontaktmaterialien ist in der Regel die m gliche Freisetzung der Nanopartikel aus dem Verpackungs material und die damit eventuell verbundenen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit Auch auf wissenschaftlicher Ebene werden diese Fragestellungen seit nunmehr bereits mehreren Jahren intensiv disku tiert 47 484 Seit Erscheinen der euro p ischen Kunststoffverordnung Nr 10 2011 d rfen Nanomaterialien im Bereich von Lebensmittelkontaktmate rialien nur nach spezieller Evaluierung und Zulassung durch die europ ische Lebensmittelbeh rde EFSA verwendet werden letztere hat in diesem Zusam menhang im Mai 2011 einen entspre chenden leitfaden zur Risikoabsch t zung ver ffentlicht Zusammenfas send kann also festgestellt werden dass Nanotechnologie trotz ihres gro en Potenzials viele Probleme im Bereich Verpackung zu l sen hat an denen zurzeit geforscht und entwickelt wird Sie befindet sich hinsichtlich Akzeptanz und Einbeziehen demzu folge noch in einem sehr fr hen Stadium Genau hier liegt die Chance f r Unternehmen Sie k nnen sich auf ganz bestimmte Nischen spezialisieren und sich dadurch einen Vorteil im Wett bewerb gegen ber anderen Anbietern verschaffen Demgegen ber steht das Problem der Risikobewe
126. nsassen erh ht werden durch Weiterentwick lungen in der Fertigungstechnologie konnten auch komplexere Geometrien realisiert werden Die Weiterentwicklung von Gie pro zessen und Gusswerkstoffen sowie 7 2 ACR INNOVATIONSRADAR deren Einsatz in Kombination mit Nicht Gusswerkstoffen stellen in Hinblick auf neue Anwendungen sowie gesteigerte Anforderungen an Bauteile und Konstruktionen eine Herausforderung f r die Zukunft im Bereich der innova tiven Bauteilherstellung durch Gie Prozesse dar Die Fahrzeugindustrie ist mit Abstand der gr te Gussanwender und auch der innovative Treiber wenn es darum geht Gie prozesse und Gusswerkstoffe zu optimieren Als technologischer Trend ist die Topo logie Optimierung von Gussst cken zu erw hnen Die Geometrie von Bauteilen wird hier derart gestaltet dass an Oberfl chen minimierte Span nungsspitzen auftreten das Ergebnis ist ein festigkeits und gewichtsopti miertes Bauteil welches oft dem Vorbild der Natur nachgeahmt ist bionische Herleitung Mit diesem Trend einherge hend sind Verbesserungen im Bereich der Formf llungs und Erstarrungs simulation zu nennen Metall Verbunde als Bauteile der Zukunft werden sich dadurch auszeichnen dass jeweils der f r die lokale Beanspruchung am besten geeig nete Werkstoff an der richtigen Stelle eingesetzt wird bzw dass durch Funkti onsintegration aus mehreren Bauteilen ein einziges Bauteil entsteht Dies kann d
127. nur schwer sichtbar machen F r derartige Anwendungs f lle wurde die R ntgen Phasenkontrast tomografie entwickelt die wie in der optischen Mikroskopie die r umliche Koh renz des wei en R ntgenlichts f r Phasenkontrastmessungen ausnutzt und so in vielen F llen auch die Darstellung von Strukturen mit minimalsten Absorptions nderungen m glich macht F r tomographische Untersuchungen in der Material und Bauteilpr fung wurden bisher meist Systeme auf Basis R ntgenstrahlung eingesetzt In neuerer Zeit stehen geeignete gepulste Quellen mittels Femtosekundenlaser zur Verf gung mit denen Terahertz Strahlen von ausreichender Intensit t erzeugt und f r tomografische Untersuchungen heran gezogen werden k nnen Als ein m gliches Anwendungsbeispiel ist nachfolgend ein mittels RCT unter suchtes Gussteil dargestellt In der transparenten Darstellungsweise sind deutlich die im Gussteil vorhandenen Poren ersichtlich Abb 1 Die bei der Terahertz Tomografie einge setzte Strahlung 0 1 bis 10 THz entsprechend einer Wellenl nge von Imm bis 10 pm ist vergleichsweise energiearm und nicht ionisierend sodass sie auch in Bereichen eingesetzt werden kann in denen R ntgenstrahlen aus Gr nden des Arbeitnehmerschutzes nicht angewendet werden k nnen z B id Abbildung 1 a b 9 e Detailauf nahmen und Kennzeichnung der gr ten Lunker Quelle OGI in industriellen Pr
128. oduktionsumge bungen Kunststoffe Papier viele Keramiken und nichtpolare Substanzen sind fiir THz Strahlung weitestgehend transparent wahrend Metalle die Strahlung reflektieren Substanzen mit i PRODUKTE PROZESSE WERKSTOFFE 7 9 Die R ntgen Computer Tomografie erm glicht es Poren Risse und Einschl sse in Bauteilen leicht zu erkennen und bez glich ihrer Gr e und Form zu quantifizieren polaren Gruppen absorbieren charakte ristische Frequenzbereiche wodurch eine tomografische Bildgebung und Identifizierung der bestrahlten Materia lien m glich wird Durch Terahertz Tomografie die ein hohes Durch dringungsverm gen hat wird die Aufkl rung und Visualisierung innerer makroskopischer Strukturen von Verbund Werkstoffen erm glicht In der industriellen Qualit tssicherung ist Terahertz Spektroskopie von beson derem Interesse zur 3D Rekonstruktion von Bauteilen aus verschiedenen Werk stoffen und dem lokalisieren von darin verborgenen Anomalien und Abwei chungen von Fertigungstoleranzen Eine Weiterentwicklung der CT stellt die Optische Koh renztomografie OCT dar Sie ist eine kontakt und zerst rungsfreie Methode zur Visualisierung mittels Infrarotlicht Die Methode detek tiert kleinste Brechungsindex Unter schiede im Beobachtungsvolumen Durch interferometrische berlagerung von Infrarotwellen die aus verschie denen Tiefenbereichen der Probe zur ck gestreut werden mit einer Refe r
129. ojekten besteht die Notwen digkeit Planungshilfsmittel Leitf den und Tools sowie Branchenkonzepte zur Einbindung solarthermischer Anlagen in industrielle Prozesse zu entwickeln Im Einzelnen sind folgende Ma nahmen erforderlich e Prozessanalysen Ermittlung von Temperaturniveaus Leistungen und Energiebedarfs Profile e Energieeffizienzstudien D mmung W rmer ckgewinnung Optimierung der W rmeverteilnetze Prozessf hrung etc e Entwicklung geeigneter Kollektoren und anderer Systemkomponenten fir solare Systemtemperaturen im Bereich von ca 90 bis 250 C e Identifizierung geeigneter Prozess schritte zur Einbindung thermischer Solaranlagen und Entwicklung standar disierter Schnittstellen e Erarbeitung geeigneter Strategien und Hydrauliken zur Systemeinbindung thermischer Solaranlagen in Nieder temperaturprozesse sowie f r Warm wasser HeiBwasser und Dampfnetze fir Mittel und Hochtemperaturanwen dungen e Entwicklung von branchen bzw prozessspezifischen Auslegungs und Regelungsstrategien von Solaranlagen und e Kategorisierung von Solaranlagenva rianten zur Einbindung in kategori sierte Niedertemperaturprozesse sowie in Warmwasser Hei wasser und Dampfnetze Die Raumk hlung und Klimatisierung gewinnen hinsichtlich des Energiever brauchs von Geb uden weltweit an Bedeutung Auch f r sterreich prog nostiziert eine aktuelle Studie einen dramatischen Anstieg an Energiebedarf zur Geb
130. olle Voraussetzung daf r ist die exakte Kenntnis der optischen und thermischen Effekte im Kollektor Eine genaue Quantifizierung kann durch Anwendung weiterentwickelter Mess verfahren in enger Verbindung mit numerischen Simulationen z B Computational Fluid Dynamics erreicht werden Die Weiterentwicklung und Anwendung solcher Verfahren ist eine wichtige Voraussetzung f r die Entwick lung und Optimierung leistungsf higer Mitteltemperaturkollektoren F r Prozessw rmekollektoren ist die Mate rialforschung entscheidend Die Langle bigkeit der Komponenten bei immer h heren Temperaturen muss verbessert werden und f r die Produktion der Konzentratoroptik werden bessere Materialien ben tigt Diese Entwick lungen bed rfen einer begleitenden Verbesserung sowohl hinsichtlich Produktionstechniken Systemtests Zertifizierung und Installation 20 ACR INNOVATIONSRADAR Unter Ber cksichtigung des jetzigen Entwicklungsstandes der thermischen Solartechnik muss das tats chliche nutz und realisierbare Potential der solarthermischen Prozessw rmeerzeu gung in aussichtsreichen Anwendungen und Industriebranchen detailliert analy siert werden Aus Sicht der Solar technik w ren die vier Temperaturbe reiche bis 80 C bis 130 C bis 170 C und bis 250 C von Interesse und getrennt auszuwerten Aufbauend auf den ersten Resultaten aus der berwie gend internationalen Zusammenarbeit im Rahmen des IEA SHC Tasks 33 1V sowie EU Pr
131. on Bauwerken beschrieben Im Teil Energieeffizienz stehen zun chst verschiedene Trends wie z B die thermische Bauteilaktivie rung als Technologie in der K hl und Heizungstechnik und Innovationen im Bereich der Ziegelbauweise sowie der Energiegewinnung mittels solarthermi scher Kollektoren bzw neue Techniken der W rmespeicherung im Mittelpunkt Der Teil Lebenszykluskosten widmet sich den langfristigen wirtschaftlichen Aspekten bei Bauwerken der Verkehrs infrastruktur bei Heizkesselanlagen und Raumheizger ten bei solarthermi schen Systemen sowie bei der Verwen dung von umweltresistenten Materialien und Befestigungstechniken GRUNDLEGENDES ZUR NACHHALTIGKEIT Der Begriff der nachhaltigen Entwick lung sustainable development wurde im Brundtland Bericht Report of the World Commission on Environment and Development Our Common Future von der Weltkommission f r Umwelt und Entwicklung 1987 gepr gt Dabei bezieht man sich im Wesentlichen darauf dass sich eine Entwicklung als nachhaltig definieren l sst sofern die Bed rfnisse der Gegenwart befriedigt werden ohne zu riskieren dass k nf tige Generationen ihre eigenen Bed rf nisse nicht befriedigen k nnen Die EU hat sich daher das Ziel gesetzt bis zum Jahr 2020 den Aussto von Treib hausgasen um 20 im Vergleich zu 1990 zu reduzieren Dar ber hinaus soll der Anteil der erneuerbaren Energiequellen am Bruttoendenergiever brauch bis 20
132. oplastischer FKV Endlosprofile Daneben entstehen aber auch immer wieder neue Verfahrens technologien mit deren Hilfe z B Leichtbauteile durch hochdefinierte Faserorientierung m glichst material sparend hergestellt werden k nnen z B TFP Tailored Fibre Placement PRODUKTE PROZESSE WERKSTOFFE 7 1 Heterogene Multimaterial Verbunde sind die Zukunft Signifikante technologische Entwicklungen gibt es sowohl in den Bereich der Faser und Matrix Werkstoffe als auch bei den Verarbeitungstechnologien FPP Fibre Patch Placement ATL Automated Tape Laying GroBes Entwicklungspotenzial wird auch diversen Sandwichbauweisen zugeschrieben in denen vermehrt nicht nur Harz und Fasern sondern diverse weitere Materialkomponenten wie z B Schaumkerne gezielt zum Einsatz kommen F r eine Vielzahl von Produkt anwendungen wird auf die Weiterver arbeitung von Thermoplast Halbzeugen GMT Organobleche gesetzt Vorteil ist die im Vergleich zu Prepregs unbe grenzte Haltbarkeit des Vorprodukts Als Beispiel welches die Vorteile der Weiterentwicklung in Bezug auf die Werkstoffe und die Fertigungstechno logie verdeutlicht ist die Ausf hrung der Fahrgastzelle des Lamborghini Aventador zu nennen Durch Verwen dung von Carbonfasern in einem Kunst stoffverbund CFK konnte im Vergleich zu herk mmlichen Werkstoffen das Gewicht reduziert und gleichzeitig durch die hervorragenden Werkstoffei genschaften die Sicherheit der I
133. oresonanz Informationen http www q aqua de nderung von Anhang II der Verordnung EG Nr 1333 2008 des Europ ischen Parlaments und des Rates hinsichtlich Steviolglycosiden VO EU Nr 1131 2011 11 11 2011 Jane Byrne 2011 Consumers continue to seek alternatives to artificial flavours reports Leatherhead Food Production Daily Nathan Grey 2011 Sweet taste modu lator may help provide true sugar taste with zero calories Senomyx Food Production Daily Kullmann Armin und Leucht Claudia 201 1 Synergie oder Profilverlust Poten tiale und Probleme einer gemeinsamen Regionalvermarktung kologischer und konventioneller Produkte Institut f r L nd liche Strukturforschung IFLS an der Johann Wolfgang Goethe Universit t Frankfurt am Main Regionalentwicklung Marketing amp Beratung EFSA 2011 Leitfaden zur Risik obewer tung im Rahmen von Antr gen auf Zulas sung von technisch hergestellten Nanoma terialien zur Verwendung in Lebens und Futtermitteln 5 Gre ler A Gazs M Simk M Nent wich U Fiedeler 2008 Nanopartikel und nanostrukturierte Materialien in der Lebensmittelindustrie NanoTrust Dossiers Nr 004 Popper 1 et al Composite Flours in Future of Flour 2006 Agrimedia Popper L Flour Treatment in Future of Flour 2006 Agrimedia Klingler R W Grundlagen der Getreide technologie 1995 Behr Seibel W Warenkunde Getreide 2005 Agrimedia Pflanzenproduktion im Wande
134. paweite Standardisierung der bislang nur regionalen Regelungen f r Windlasten wird angestrebt ENERGIEEFFIZIENZ Der von Jahr zu Jahr starker werdende Trend zum nachhaltigen bzw ressour ceneffizienten Bauen zeigt sich in einem beachtlichen Interesse an gr nen Produkten Dies spiegelt sich vor allem bei Ger ten wider die auf Energieeffizienz in Geb uden setzen Derzeit investieren viele private Haus halte und Unternehmen in neue ressour ceneffiziente Technologien Von ener gieeffizienten Einbauger ten z B K hlschr nken ber hochw rmege d mmte Fenster und T ren bis zu zertifi zierten Holzprodukten und anderen recyclierbaren Materialien wird alles unter dem Begriff gr nes Bauen zusammengefasst Da immer mehr L nder Investitionen in diesem Sektor vorantreiben und verschiedenste Anreize setzen wird sich der Zuspruch f r gr nes Bauen weiterhin verst rken In vielen L ndern gibt es bereits diverse Produktzertifizie rungen welche die Entscheidung f r ein gr nes Produkt erleichtern sollen In den n chsten Jahren wird sich dieser Trend auch bei Gewerbebauten wieder deutlicher zeigen Nachdem im Jahr 2010 ein dramatischer Einbruch in diesem Sektor zu verzeichnen war prognostizieren Fachexpertinnen einen Aufschwung e Der Blick wird weiterhin vermehrt auf die Verwendung gr ner Technologien bei Renovierungen gelegt Leistbare Energie und Wasserspeicherger te werden diesen
135. r derartigen Verpackungsl sungen deut 64 ACR INNOVATIONSRADAR lich weniger aufgeschlossen sind als bspw die japanische Bev lkerung Dar ber hinaus basieren einige Reakti onsmechanismen der aktiven und intel ligenten Materialien auf nanoskaligen Zusatz bzw Rohstoffen denen wie bereits erw hnt ebenfalls mit teil weise erheblicher Skepsis begegnet wird Im Bereich der Lebensmittelverpa ckungen wurden folgende Konzepte bereits vorgestellt bzw sind die Anwendungen schon in Asien oder Amerika am Markt erh ltlich Eintei lung nach Wirkungsweise Zeit Temperatur Indikatoren Absorbersysteme Antimikrobielle Systeme Auf die genannten Systeme wird in weiterer Folge noch n her einge gangen daneben finden sich jedoch auch noch andere aktive und intelli gente Systeme die sich aber teilweise noch im Prototyp Status befinden Intelligente Verpackungen mit diag nostischen und Indikatorfunktionen Gas Leckage Indikatoren Frische Indikatoren Feuchte Indikatoren RFID Systeme Bei Zeit Temperatur Indikatoren TTI handelt es sich meist um Etikettenfor mate welche die Zeit Temperatur Historie verpackter Lebensmittel begleitet Die Indikatoren eignen sich besonders zur Kontrolle von K hl oder Tiefk hlprodukten insbesondere der l ckenlosen Einhaltung der K hlkette Ihr Wirkungsprinzip beruht meist auf irreversiblen Farb nderungen die durch chemische physikalisch chemi sche enzymatische oder mikrobielle
136. r reich In Zuschnitt Attachment Sonder themen im Bereich Holz Holzwerkstoffe und Holzbau proHolz Austria Wien 2011 17 Wolpensinger Holger 31 8 2009 Der Baustoff Holz aus kobilanzieller Sicht Veranstaltung vom 31 8 2009 3 Interna tionale Sommerakademie Nachhaltiges Bauen ETH Z rich 18 Wegener G Zimmer B 1999 kobi lanzen Holz Fakten lesen verstehen und Handeln Informationsdienst Holz Hg Holzabsatzfonds und DGfH Bonn und Minchen 19 Wittstock Bastian Albrecht Stefan Colodel Cecilia Makishi Lindn er Jan Paul 2009 Geb ude aus Lebenszyklusperspektive Okobilanzen im Bauwesen In Ernst und Sohn Hg Bauphysik 31 2009 Berlin Ernst und Sohn 31 5 9 17 20 Koch G Das Energieeffiziente Ziegelhaus der Zukunft http www ziegel at download e4_voez pdf 21 Prommer N Innenraumluftqualit t http www ziegel at download Innen raumluft_end pdf 22 Forschungsagenda Solarthermie W Weiss et al BMV IT Bericht 14 2010 aus Nach haltig Wirtschaften 23 Projekt Austrian Masterplan Thermal Energy Storage gef rdert vom Klima und Energiefonds im Rahmen der Ausschrei bung Neue Energien 2020 24 Projekte Solar Cooling Opt und Solar Cooling Monitor gef rdert von Klima und Energiefonds im Rahmen der Ausschreibung Neue Energien 2020 bzw Haus der Zukunft 25 Projekt NE EE Monolith Kombisystem von Hybridkollektor und Luftwarmepumpe mit effiz
137. r auf Grund guter Schulung und Ausbildung m glich sind Die Verwendung von resistenteren Materialien und Techniken f hrt zu einer Senkung der Instandhal tungs und Wartungskosten Auch wird der Einbau von widerstandsf higen Materialien in Zukunft zu einer Einspa rung bei den Betriebskosten f hren indem beispielsweise eine geringere Pr mie f r eine Sturm und Hagelversi cherung erreicht werden kann Koordination Mag Andreas Oberhuber FGW AutorInnen DI Harald Dehner DI Hilbert Focke Dr Gerald Steinmaurer Dr Bernhard Zettl ASiC DI FH Isabella Hofer DI Harald Mayr BTI Mag Andreas Oberhuber FGW Miriam Leibetseder DI Bernhard Schmiedinger DI Hans Starl IBS DI Dr Franz Dolezal HFA Peter Krauthaufer MSc DI Dr Thomas Schiffert VFH DI Sebastian Spaun Dr Johannes Steigenberger V ZFI LITERATUR 1 Schneider J rgen Klimaschutzbericht 2009 Herausgegeben von Umweltbun desamt Wien K nig Holger Kohler Nikolaus Krie ig Johannes L tzkendorf Thomas Lebenszy klusanalyse in der Geb udeplanung Grundlagen Berechnung Planungswerk zeuge Institut f r internationale Architek turdokumentation Redaktion DETAIL 2009 Dolezal Franz Geb udezertifizierung und nachhaltiges Bauen kostandards in sterreich In Zuschnitt Attachment Sonderthemen im Bereich Holz Holzwerk stoffe und Holzbau proHolz Austria Wien 2010 B hm D Ft Harte und weiche Fakten zum Klim
138. r kleinste Pelletskessel der Welt 11 Industrieforum Pellets St utt gart 2011 9 Staudinger Calimax Energietechnik GmbH Inkrementelle Weiterentwicklung und radikale Neuentwicklung eines 6 kW Zimmerkessels zu einem neuen Stand der Technik 11 Industrieforum Pellets Stutt gart 2011 10 Internationale Energieagentur IEA Programme Solar Heating and Cooling Solar Heating Wordwide 2010 11 Quelle IEA PVPS Trends in photovoltaic applications Report IEA PVPS T1 19 2010 12 Quelle bmvit Innovative Energietechnolo gien in Osterreich Marktentwicklung 2010 Berichte aus Energie und Umwelt forschung 26 2011 UMWELTTECHNIK UND ERNEUERBARE ENERGIEN 45 LEBENSMITTELQUALITAT UND SICHERHEIT Im Lebensmittelbereich z hlt fur Konsumentinnen Naturlichkeit amp Nachhaltigkeit Beurteilt wird der Gesundheitswert die Sicherheit ob das Produkt stark verarbeitet ist oder ob es chemische Stoffe enthalt EINLEITUNG Die Fortschritte in der Technologie der Lebensmittelverarbeitung und verpa ckung sowie der Kulturtechnik und Kontrolle er ffnen neue M glichkeiten f r KMU in der Lebensmittelbranche und bieten gro es Potenzial f r die Weiterentwicklung von innovativen Verfahren und Produkten Lebensmittel produzentinnen sind gefordert die Entwicklungen am Markt und die nde rungen bei Rechtsnormen und Stan dardvorgaben im Auge zu behalten um die steigenden Anforderungen an Lebensm
139. re chende Technologie auf breiter Basis umsetzen zu k nnen Hier kann die Umsetzung der Europ ischen Klimapo litik bzw der neuen Europ ischen Bauproduktenverordnung Abschnitt 7 Nachhaltigkeit einen wesentlichen Beitrag liefern Der industrielle Holzbau und das Zimmererhandwerk mit all ihren Einsatzmitteln und Materialien sowie Holzwerkstoffen er ffnen eine Vielfalt von M glichkeiten Dementsprechend gro ist der Anstieg der Holzbauten in sterreich Auch der technische Wandel in der Erzeugung und in den Betrieben tr gt ma geblich dazu bei den kologischen Baustoff Holz immer mehr in den Vordergrund zu stellen Besonders wichtig dabei ist dass dem Baustoff Holz auch in den Bauord nungen in den Normen und Bautech nikgesetzen eine Gleichstellung mit anderen Baustoffen zuerkannt wurde Demzufolge wird aktuell und k nftig der Holzbau mit dem Baustoff Holz in Verbindung mit anderen Baustoffen wie z B Glas und Metall nahezu unbe grenzte Einsatzm glichkeiten bieten Diese Kombinationen bieten neue Brandschutzm glichkeiten die sich auch in aktuellen Normen und Richtli nien niederschlagen z B mehrge schossiger Holzbau in der OlB Richt linie Holzbausysteme haben Vorz ge sowohl im Neubau als auch im Sanie rungsbereich da Holzbauelemente z B bei Aufstockungen durch das geringe Gewicht nur reduzierte statische Ma nahmen erfordern Weitere Vorteile hat der Holzbau aufgrund des schnellen Baufor
140. rf gbare Produktmenge wird problemlos Absatz finden ganz gleich welches der Entwicklungsteams letztendlich den Wettlauf um die wirt schaftlichste industrielle Anlage gewinnen wird Das Rohstoffportfolio zur Energie versorgung muss zuk nftig signifikant erweitert werden um die ambitio nierten Schl sselziele des Europ ischen Rats im Bereich der festen Biomasse zu erreichen Das Ziel der Forschungsar beiten liegt in der Entwicklung von Mischpellets die sich analog zu den hohen Qualit tsstandards f r Holzpel lets z B ENplus DINplus NORM M 7135 an eigenen gerade entwickelten Standards orientieren z B EN 14961 6 NORM C 4000 oder NORM C 4002 Unter dem Begriff Mischpellets werden Pellets aus unterschiedlichen Rohstoffquellen zusammengefasst Folgende Ressourcen k nnen zuk nftig f r deren Produktion in Betracht gezogen werden Ein breites Spektrum an Nebenpro dukten aus der agrarischen Produktion z B Kleie Trester Treber P lpe Energiegras z B Miscanthus Malven gew chse Kurzumtriebsholz z B Weiden Pappel Robinie Die Vorteile dieser Neuentwicklung bestehen vor allem in der Sicherstellung der n tigen Ressourcen Ein wichtiger Aspekt der im Rahmen des gesamten Entwicklungsprozesses einbezogen werden muss ist die Vermeidung einer Konkurrenzsituation zur Nahrungs bzw Futtermittelproduktion Grunds tzlich kann davon ausge gangen werden dass alternative Biomassefraktione
141. rliegen im realen Betrieb mehrachsigen Belastungen einachsige Pr fungen weichen von den Versuchsergebnissen mehrachsiger Experimente h ufig ab Typische Pr f objekte f r multiaxiale Lebensdauerpr fung sind Elastomer Verbundbauteile bei Schienenfahrzeugen Diese Bauteile unterliegen h ufig relativ gro em Verschlei und stellen zudem oft sicher heitsrelevante Bauteile dar Aus diesem Grund sind um die Sicherheit der Produktqualit t zu gew hrleisten mehr achsige Betriebsfestigkeitspr fungen unumg nglich 2 In der Holzwirtschaft stellen Schwin gungspr fungen und damit zerst rungs freie Pr fungen ebenfalls eine M glich keit der Materialcharakterisierung dar Aktuelle Entwicklungen zeigen dass das Aufkommen von Laubholz in den n chsten Jahrzehnten ansteigen wird Laubh lzer weisen aufgrund ihrer unter schiedlichen Struktur und Auspragung deutlich unterschiedliche Festigkeits Steifigkeits und Rohdichtekennwerte auf Die Zusammenh nge k nnen bei unterschiedlichen Laubholzarten deut lich voneinander abweichen Mit Verbesserungen im Bereich der zerst rungsfreien Untersuchungsmethoden ist auch mit einem Einsatz von Laubholz als Konstruktionswerkstoff zu rechnen Der Rohstoff Holz weist insgesamt von vornherein eine nat rliche Streuung seiner Eigenschaften auf die die Streuung von technisch hergestellten Produkten bei weitem bersteigt Um Holz berhaupt im Bauwesen verwenden zu k nnen muss dies
142. rst ndnis f r den eingesetzten Werkstoff dessen Verarbeitung und Einsatzgrenzen Speziell in technischen Anwendungsbe reichen wird dar ber hinaus immer fter eine 100 ige Kontrolle der ausgelieferten Teile gefordert Entspre chend ausgereifte inline Prifmethoden erlauben hier nicht nur die Sicherung der Produktqualit t sondern k nnen auch zur Prozesssteuerung herange zogen werden was speziell bei hohen St ckzahlen eine signifikante Kostenre duktion durch Ausschuss Verringerung bewirken kann Da Schadensf lle immer auch Image verlust und oft hohe Folgekosten nach sich ziehen beides Faktoren die insbesondere f r KMU extrem kritisch sein k nnen empfiehlt es sich im Rahmen begleitender qualit tssi chernder Ma nahmen rechtzeitig entsprechendes Know how ber den eingesetzten Werkstoff oder Material verbund aufzubauen Die Besch fti gung mit den M glichkeiten neuer innovativer Charakterisierungsver fahren kann hierzu oft einen wesentli chen Beitrag leisten Im sehr breiten Feld der entsprechend verf gbaren innovativen Produkte Prozesse und Werkstoffe fokussiert sich das vorliegende Innovationsradar entlang der Kompetenzen der ACR Institute auf zwei Themenbereiche Neue Materialverbunde durch innova tive Herstellungsverfahren sowie F ge und Hybridf getechniken e Innovative Untersuchungsmethoden in der Material und Bauteilpr fung PRODUKTE PROZESSE WERKSTOFFE 69 Konstruk
143. rtung Hierzu fehlen derzeit noch ausreichende Daten um gesicherte Aussagen zu treffen W hrend bis vor kurzem Lebensmittel verpackungen berwiegend ihrem eigentlichen Zweck dem Verpacken dienten und auf diese Weise auch die Distribution der Lebensmittel erleich LEBENSMITTELQUALIT T UND SICHERHEIT 63 terten so fungieren sie heute zumin dest teilweise auch als High Tech L sungen mit deren Hilfe die Haltbar keit von Produkten aktiv verlangert und deren Qualit t berwacht wird Derar tige Systeme sind unter dem Namen aktive und intelligente Verpa ckungen AIP bekannt und bieten sowohl Produzentinnen als auch EndVerbraucherInnenn eine enorme Steigerung von Produktqualit t und Prozesstransparenz Zwei Mecha nismen sind dabei zu unterscheiden aktive Verpackungen welche direkt in den Verderbnisprozess des Lebens mittels eingreifen bzw das Wachstum unerw nschter Mikroorganismen hemmen bzw intelligente Verpackungen welche die Qualit t der Produkte berwachen und mittels entsprechender Indikatoren ber den tats chlichen Zustand des verpackten Lebensmittels Auskunft geben Die weltweiten Wachstumsraten von aktiven und intelligenten Verpackungs systemen wird je nach Anwendungs zweck mit 6 f r intelligente und mit rund 12 f r aktive Verpackungen angegeben Unklar ist in diesem Zusammenhang ob diese Raten auch f r Europa erreicht werden k nnen da hier die KonsumentInnen gegen be
144. s gibt es Neue rungen bei den Mitteln der Kontrolle Das sind schnellere und aussagekr fti gere Nachweisverfahren leistungsf hi gere Systeme f r die R ckverfolgbarkeit z B RFID Im Falle von Reklamationen spielt ein gutes System f r R ckverfolg barkeit eine wichtige Rolle K nnen die beanstandeten Produktchargen genau eingegrenzt werden k nnen unter Umst nden weniger Produkte zur ckge rufen werden Dies spart Kosten und h lt auch den Imageschaden in ber schaubaren Grenzen Die Sicherheit die eine verl ssliche R ckverfolgbarkeit mit sich bringt l sst sich auch in gestei gertem KundInnenvertrauen und damit verbundener Umsatzsicherheit messen Nach dem Vorbild des bereits beste henden Systems f r die Kennzeichnung von Rindfleisch geht der Trend auch bei anderen Lebensmitteln hin zur Herkunftskontrolle und l ckenlosen R ckverfolgbarkeit bis zum Ursprung Eine gesetzes und regelkonforme Produktion von Lebensmitteln setzt ein gro es Ma an organisatorischer Arbeit bez glich Qualit tssicherung und Lebensmittelsicherheit voraus Dies wird begleitet von einem Trend zur Ausweitung von Hygienema nahmen beim Personal und in der Produktion Gute Hygienepraxis HACCP Hygienic Design Allgemein m ssen eine strikt hygienische Arbeitsweise und ein hygienisch einwandfreies Produktions umfeld eingehalten und erhalten FOTO LVA bleiben Die Grundlage daf r ist mit der Guten Hygienepraxis GHP
145. schaftliche Rest stoffe sind aufgrund ihrer Eigen 30 ACR INNOVATIONSRADAR schaften bei der Pelletierung und Verbrennung derzeit noch wenig erschlossen Der Bereich der neuen Biomassepo tenziale kann grunds tzlich in land und forstwirtschaftliche Nebenprodukte und den expliziten Anbau von Energie pflanzen unterteilt werden Soll eine Biomassefraktion der energetischen Verwertung zugef hrt werden ist es essenziell die passende Technologie zu w hlen Im Folgenden wird vor allem auf feste Biomasse eingegangen die einer Verbrennung zugef hrt werden soll Dies schlie t jedoch andere Verfahren nicht aus In der land und forstwirtschaftlichen Produktion liegt der Schwerpunkt auf Nebenprodukten die w hrend der Ernte oder im Produktionsprozess anfallen Besonders erfolgsverspre chende Ressourcen hierbei bilden e R ckst nde die bei der Ernte von Nahrungsmittel anfallen Getreidestroh Rapsstroh Maisspindel Sonnenblu menst ngel etc Produktionsseitige Nebenprodukte Kleie Siloausputz Treber Trester P lpe etc e R ckst nde die bei der Pflege von Kulturen anfallen diverse R ckst nde in der Forstwirtschaft h lzerne Neben produkte des Wein und Obstbaus etc Der Anbau von Energiepflanzen in Form von Energiegr sern und Energie holz steht im Fokus vieler internatio naler FEI Aktivit ten Einen guten ber blick zu bereits betrachteten Energie pflanzen in Mitteleuropa bietet die Fachagent
146. sen Das Ergebnis einer derartigen Berechnung ist wohl nur eine Zahl mit der entspre chenden Begleitdokumentation f r den Auftraggeber Damit lassen sich mit dem Effekt einer klimarelevanten Verbesserung kologische Schw chen in der Produktion bzw im Lebensweg des Produkts aufdecken und gegebe nenfalls beheben In den letzten Jahren hat sich beson ders im mehrgeschossigen Holzbau 14 ACR INNOVATIONSRADAR die Massivholzbauweise etabliert Hier sind vor allem die Brettstapel und die Brettsperrholzbauweise zu erw hnen Bei der Brettstapelbauweise werden hochkant dicht an dicht stehende Bretter durch Verleimen durch Verd beln mit Holz oder durch Vernageln verbunden Elemente k nnen bis zu 10m lang gefertigt werden wobei die Elementbreite nur durch die Transport m glichkeit einschr nkt ist Als Brett sperrholz werden kreuzweise mitei nander verleimte Bretter bezeichnet wodurch ein gro formatiges fl chig tragendes Massivholzelement entsteht welches nicht mehr durch eine zus tz liche Holzwerkstoffplatte ausgesteift werden muss Die Einzelbretter werden der L nge nach durch Keilzinkung kraft schl ssig miteinander verbunden Erfor derliche Ausnehmungen f r Leitungen etc sind einfach einfr sbar und der komplette Bauteil in der Produktion vorkonfektionierbar L ngen bis zu 12m sind m glich die Breite wird auch hier in erster Linie durch den Transport limitiert Im Bereich der Ziegelbauweise wer
147. siger Strom aus Wind und Sonne in geparkte Elektrofahrzeuge gespeichert wird und bei Bedarf aus diesen zu einem gewissen Teil auch wieder entnommen werden kann Auf dem Gebiet der Wasserstoffspei cherung geh rt sterreich zu den Tech nologief hrern berschussstrom wird zur Erzeugung von Wasserstoff verwendet der wiederum bei Bedarf mittels einer Brennstoffzelle zur Stromer zeugung herangezogen wird Bauwerkintegrierte Photovoltaik building integrated photovoltaics BIPV konnte sich bisher nur in L ndern durchsetzen in denen sie durch geson derte Behandlung in den F rderungen finanzielle Anreize bietet Urspr nglich sollten dadurch zus tzliche Kosten die bei der integrierten Bauweise entstehen gedeckt werden Im Neubau entfallen jedoch diese zus tzlichen Kosten wenn die Anlage von Anfang an in der Planung Eingang findet und andere Baustoffe und Bauteile substituiert werden k nnen Es zeichnet sich ab dass die BIPV auch international vor dem Durchbruch steht Aufgrund der st ndig fallenden Modul preise der letzten Jahre steigt der Kostenanteil der Montage und der Unterkonstruktion an den Systemkosten st ndig an Da die Montage von Aufdachanlagen bisweilen sehr aufw ndig und die Unterkonstruktion sehr materialintensiv ist k nnen BIPV Anlagen heute schon konomische Vorteile bieten Aus technischer Sicht liegt die Zukunft der Photovoltaik in der Geb udeinte gration Durch Synergie un
148. struktionsprinzipien erfordert fast zwangsl ufig auch eine entsprechende Weiterentwicklung der F getechniken Leichtbau Konstruk tionen sowie versch rfte wirtschaftliche Rahmenbedingungen erfordern zuneh mend den Einsatz und die Entwicklung innovativer Materialien bzw Material kombinationen und deren Verbindungs methoden Schwei en Clinchen Stanz nieten und Kleben sind als anerkannte Einzel F getechniken bereits seit langem Stand der Technik Durch die zunehmende Komplexit t never Leicht bauteile gelangt die Anwendung dieser Verbindungstechniken jedoch zuneh mend an die Grenzen der einzelnen Verfahren Die folgenden Herausforde rungen sind zuk nftig zu bew ltigen e die Reduzierung des Bauteilgewichts PRODUKTE PROZESSE WERKSTOFFE 7 3 Das Hybridf gen gleicht durch Kombination zweier oder mehrerer F getechniken die Vor und Nachteile der jeweiligen Verfahren aus die Effizienzsteigerung bei der Bauteilfertigung die Optimierung der Prozessbeherr schung die Erh hung der Langzeitbest ndig keit und Dauerfestigkeit von Bauteilen sowie die Verbesserung der Recyclierbar keit Diese Anforderungen sind nur mithilfe innovativer produktionstechnischer L sungen zu erreichen Das sogenannte Hybridf gen kann hier Abhilfe schaffen weil es durch gezielte Kombination zweier oder mehrerer F getechniken die Vor und Nachteile der jeweiligen Verfahren in sinnvoller Weise ausgleicht Ziel ist es dabei die
149. t t eines Rundholzes zur Verf gung was wiederum R ckschl sse auf die wahr scheinlich zu erwartenden Qualit ten des Schnittholzes zulie e Der Einsatz entsprechender maschineller Sortiersysteme bietet die M glich keit die nat rliche Streuung des Holzes in den Griff zu bekommen Es wird m glich das Ausgangsmaterial entsprechend der Qualit t einzuteilen und auf diese Weise die Wertsch p fung aus einem Stamm zu erh hen Da nicht alle Schnitth lzer die sch n aussehen auch fest sind und sich f r den tragenden Einsatz eignen bietet die maschinelle Sortierung eine objek tive M glichkeit zur Qualit tserken nung Dar ber hinaus ist es m glich den Anteil an Schnittholz das nicht weiterverwendet werden kann zu senken und damit die Ausbeute zu erh hen Die Eigenschaften von Werkstoffen und Bauelementen werden in hohem Ausma auch von der Mikro und Nanostruktur beeinflusst Daher steigt die Bedeutung der mikroskopischen und nanoanalytischen Untersu chungsmethoden in der praktischen Materialforschung und Fehlerana Iytik 24 25 Als wichtigste technologische Entwick lungen im Bereich der Lichtmikroskopie sind das 3D Lichtmikroskop sowie das konfokale Lichtmikroskop anzusehen Beim 3D Lichtmikroskop k nnen durch Fokus Variation gr ere Probenbe reiche in Bezug auf ihre Form und Rauigkeit mit einer Genauigkeit von bis zu 10 nm vermessen werden das konfokale Lichtmikroskop kommt auf Grund se
150. talt Salzburg bvfs www bvfs at Forschungsgesellschaft f r Wohnen Bauen und Planen FGW www fgw at G ssing Energy Technologies GET www get ac at Holzforschung Austria HFA www holzforschung at Institut f r Brandschutztechnik und Sicherheitsforschung 155 www ibs austria at KMU Forschung Austria KMFA www kmuforschung ac at Lebensmittelversuchsanstalt LVA www va verein at sterreichisches Forschungsinstitut f r Chemie und Technik ofi www ofi at sterreichisches Gie erei Institut GI www ogi at sterreichisches Institut f r angewandte Telekommunikation OIAT www oiat at Schwei technische Zentralanstalt SZA www sza info Versuchsanstalt f r Getreideverarbeitung VFG www vfg or at Versuchs und Forschungsanstalt der Hafner sterreichs VFH www kachelofenverband at Forschungsinstitut der Vereinigung der sterreichischen Zementindustrie V ZFI www zement at Zentrum f r Elektronenmikroskopie Graz ZFE Graz www felmi zfe at ACR INSTITUTE 87 ACR AUSTRIAN COOPERATIVE RESEARCH FORSCHUNGSEXPERTEN FUR KMU Haus der Forschung Sensengasse 1 1090 Wien Tel 431 219 85 73 Fax 431 219 85 73 13 office acr at www acr at Chefredaktion Projektkoordination Sascha Ruhland M A KMU Forschung Austria ACR Geschaftsstelle Layout Alexander Ach Schuh Marz 2012 mit freundlicher Unterst tzung Bundesministerium f r Wirtschaft Familie und Jugend
151. talyst Systems A Strategy To Remove Concerns about Addi tive Compatibility and Migration Macro molecules 36 22 8346 8352 35 Duncan T V 2011 doi 10 1016 j jcis 2011 07 017 J Colloid Interface Sci 36 EuPIA 2011 www eupia org 19 09 2011 37 Tacker M 2011 Endokrine Disruptoren in Lebensmitteln und Verpackun gen Ern h rung Nutrition 7 8 38 Forsth vel J 2009 PET Flaschen werden immer leichter neue verpa ckung 62 42 44 39 WRAP 2010 http www wrap org uk retail case_studi es_research lightweighting_carbo html 25 02 2010 40 European Bioplastics 2011 www euro 4 42 43 44 45 46 47 48 49 50 5 52 53 pean bioplastics org 20 09 2011 Yu L Dean K Li L 2006 Polymer blends and composites from renew able resources Prog Polym Sci 31 576 602 Chen G Y Qiao L 2011 Research on Preparation and Properties of Edible Composite Protein Films App Mech Mat 87 213 222 3SAT 2011 http www 3s at de page source nan o news 106558 index html 21 09 2011 iRAP Studie 2009 Nano enabled packa ging for the food and beverage industry a global technology industry and market analysis de Azeredo H M C 2009 Nanocompo sites for food packaging applications Food Res Intl 42 1240 1253 Siegrist M Cousin M E Kastenholz H Wiek A 2007 Public acceptance of nanotechnology foods and food packa ging the influence of affect and trust Appetite 49 459 4
152. teht haupt s chlich aus Wasser Zellulose Hemi zellulose und Lignin Im Torrefikations prozess wird bei 200 300 C unter Sauerstoffausschluss zuerst das gesamte vorhandene Wasser ausge trieben danach zersetzt sich die Hemizellulose und teilweise auch das Lignin des Rohmaterials Diese Prozesse f hren zur nderung der chemischen und physikalischen Eigen schaften Dar ber hinaus kommt es zu einem Masseverlust von ca 70 wobei 90 des Energieinhalts im Fest stoff erhalten bleibt Das sind ideale Voraussetzungen f r den neuen Biobrennstoff Das Verfahren selbst ist in hohem Ma e energieeffizient da die Reaktion nach dem Start weitge hend exotherm abl uft Die Anfahr energie wird mit nachhaltigen Brenn stoffen erzeugt und das entstehende Torrefikationsgas wird wiederum zur thermischen Energiegewinnung einge setzt Das Verfahren ist in der Lage insbesondere landwirtschaftliche Rest stoffe wie z B Waldrestholz Bambus Maisspindeln Zuckerrohrr ckst nde Palmkernschalen aber auch Energie gr ser wie Miscanthus zu einem Brenn stoff mit relativ homogenen Eigen schaften umzuwandeln Wird die torrefizierte Biomasse im Anschluss kompaktiert entsteht das Zielprodukt das direkt als Kohlesubstitut eingesetzt werden kann ohne bestehende Einrichtungen der Kohleverbrennung kostenintensiv ver ndern zu m ssen Die Vorteile im Vergleich zu herk mm lichen Holzpellets sind hohe Energiedichte von 15 bis 18 GJ m
153. teile sowie in der fertigungsintegrierten Vermessung von Schwei n hten und Faserverbundbauteilen Vorteile liegen in der Robustheit und der hohen Aufl sung bei der Vermessung von Schwei n hten die wiederum ein gro es Inspektionsfeld und eine hohe Verarbei tungsgeschwindigkeit erm glichen Dieses Messverfahren liefert ein Instru ment zur Qualit tssicherung und Prozess berwachung wobei auch automatisierte L sungen die die Prozesse automatisch berwachen einsetzbar sind Bei der Schwingungspr fung werden Proben zu Schwingungen angeregt und aus der Schwingungsanalyse Informa tionen ber z B Materialkennwerte oder die zu erwartende Lebensdauer abgeleitet die Verfahren unterscheiden sich je nach Werkstoff der Proben deut lich Metallische Bauteile werden mittels piezoelektrischer Ultraschall geber zu Schwingungen angeregt ber Spektralanalyse des Schwingungs spektrums werden sodann Material kennwerte E Modul Schubmodul Pois sonzahl in Abh ngigkeit von der Temperatur ermittelt Diese speziell f r Finite Elemente Berechnungen notwen digen Kenngr en k nnen somit belas tungsunabh ngig und insbesondere auch f r Kompositwerkstoffe ermittelt werden Die dynamischen Eigenschaften von Elastomeren sind abh ngig von verschiedenen Einflussgr en z B Frequenz Lastamplitude Temperatur die wiederum gro en Einfluss auf die Betriebsfestigkeit des Bauteils haben Elastomerbauteile unte
154. ten auf der Grund lage festgelegter Parameter bereit und falls notwendig erg nzende Umweltin formationen Es m ssen alle maBgebli chen Umweltaspekte des betrachteten Produkts im Verlauf des Lebenswegs ber cksichtigt werden Die festgelegten Parameter gr nden sich auf die ISO 14040 Normenreihe kobilanz Normen Die zus tzlichen umweltrele vanten Angaben k nnen quantitativ oder qualitativ sein NORM EN ISO 14025 Umweltdeklarationen sind in erster Linie f r den Informationsaustausch innerhalb der anbietenden Wirtschaft gedacht Der Ausarbeitung einer Umweltproduktdeklaration geht die Erstellung von Produktkategorie Regeln PKR voraus Diese PKR stellen dann zus tzlich zur Normung die Basis f r die Erstellung von EPDs dar In den PKR werden die Produktkategorien definiert und deren typische Umweltwirkungen geregelt Sie enthalten alle produktspe zifischen Regeln Anforderungen und Pr fverfahren Die Produktkategorie Regeln werden unter Einbeziehung der interessierten Kreise erarbeitet und durch ein Gremium unabh ngiger Dritter berpr ft Grundlagen f r Produktkategorie Regeln sind in der EN 15804 zusammengestellt Relevante Normen hierzu sind demnach teil weise noch in der Entwurfsphase e NORM EN ISO 14025 Umweltkennzeich nungen und deklarationen Typ Umweltde klarationen Grunds tze und Verfahren ISO 14025 2010 Juli 2010 e NORM EN ISO 14040 Umweltmanage ment
155. tionen h ufig PLA Polymilchs ure PHA Poly hydroxyalkanoate oder St rke Blends in Kombination mit biologisch abbau baren Polyestern weisen auch auf konventionellen Verarbeitungsma schinen relativ gute Maschineng ng keit auf und sind aufgrund ihres Eigen schaftsprofils f r kurzlebige Verpa ckungsanwendungen besonders pr destiniert F r langlebige und besonders sensible Produkte k nnen diese Systeme meist nur im Verbund mit herk mmlichen Materialien eingesetzt werden e Kunststoffe auf Basis nachwach sender Rohstoffe sind im Vergleich zu den beiden erstgenannten M glich keiten ein relativ junges Anwendungs gebiet da die konomische Wettbe werbsf higkeit der so gewonnenen Werkstoffe erst in den letzten Jahren durch die steigenden Rohstoffpreise gegeben ist In den meisten F llen werden im Zuge der Polymerherstel lung eine oder mehrere Rohstoffkompo nenten welche bis dato aus fossilen Quellen stammten durch gleichwertige oder hnliche Produkte aus biotechno logischen Prozessen ersetzt Beispiele in diesem Zusammenhang sind Bio PET Monoethylenglykol wird aus Melasse und Zuckerrohr gewonnen Bio PE Ethylen Monomer basiert auf Ethanol aus Zuckerrohr oder Bio PA Sebacins ure wird aus Rizinus l gewonnen e Dem verst rkten Einsatz industrieller Koppelprodukte f r Verpackungsan LEBENSMITTELQUALIT T UND SICHERHEIT 61 wendungen ist speziell aus dem Aspekt der Nachh
156. tionsteile im Leichtbau zeichnen sich durch hervorragende Eigenschaften in Kombination mit geringem Gewicht aus NEUE MATERIAL VERBUNDE Nach wie vor stellen wirtschaftliche Uberlegungen oft ein Haupthindernis f r die Umstellung herk mmlicher Produktionsverfahren bzw f r die Einf hrung neuer F ge und Hybridf ge techniken dar Den relativ hohen Anfangsinvestitionen stehen jedoch die erzielbaren deutlichen Einsparungen an eingesetzten Materialmengen sowie eine erh hte Produktivit t gegen ber In diesem dynamischen Arbeitsgebiet ergeben sich f r Entwickler und Anwender allerdings oft die folgenden Herausforderungen e Notwendigkeit der Weiterentwicklung von Werkstoffen und Multimaterialver bunden um die gesteckten Ziele z B Gewichtseinsparung Prozessoptimie rung Designanforderungen zu errei chen e Korrekte und anwendungsspezifische Auswahl und Abstimmung von Verbin dungstechnologien im Hinblick auf die jeweiligen Anforderungen moderner Konstruktionsteile sowohl im Bereich metallischer Werkstoffe untereinander als auch im Bereich heterogener Mulit materialverbunde z B mit metalli schen und polymeren Materialkompo nenten e Optimierung von Prozesstechnologien um intelligentes Design mit wirtschaft 7 0 ACR INNOVATIONSRADAR lich vertretbaren Fertigungsprozessen realisieren zu k nnen Energieeinspa rung und Effizienzsteigerung bei der Fertigung e Umweltfreundlichkeit der Produkte
157. tionswalz plattieren hergestellt Aluminium und Stahl sollen kombiniert werden als auch die Verbindung anderer Material kombinationen zur weiteren Optimie rung von Design Gewicht und Festig keit von Bauteilen Im Gegensatz zu konventionellen Schwei verfahren wird beim R hrreib schwei en Friction Stir Welding FSW der Werkstoff nicht v llig aufge schmolzen sondern mit Hilfe eines rotierenden verschlei festen Werk zeugs erw rmt plastifiziert und gleichzeitig verdichtet durch dieses F gen in der festen Phase entsteht nach dem Abk hlen eine feste Verbindung Ein Arbeiten unter Schutzgasatmo sph re ist dabei nicht erforderlich auch besteht durch die geringere Temperaturbelastung deutlich geringere Neigung zur Riss und oder Porenbil dung in der Schwei nahtzone Als weitere Vorteile werden u a genannt e ein hoher Grad an Automatisierbarkeit e hohe Reproduzierbarkeit e geringe Fehleranf lligkeit gute berwachbarkeit des Prozesses sowie e Dauerfestigkeit der Verbindung 19 1 Ausgehend von Aluminium und seinen Legierungen eignet sich das Verfahren insbesondere auch im Bereich von Magnesium legierungen Kupfer Stahl und Titan legierungen dar ber hinaus wurden in den letzten Jahren auch vermehrt Anstrengungen unternommen das R hrreibschwei en auch f r ther moplastische Kunststoffe einzusetzen Ein besonderer Vorteil der Anwendung ergibt sich auch durch die Tatsache dass viele
158. tp www olympus ims com data File book 1 Olympus Intro duction_to_Phased_Array en pdf J nner 2012 Advances in Phased Array Ultrasonic Technology Applications Olympus http www olympus ims com data File books Olympus Advances_in_Phased_Array en pdf J nner 2012 Projektdatenblatt Laserultraschall http www recendt at files LUS_deutsch pdf September 2011 Projektdatenblatt Modulierter Laser Ultra schall zur Vermessung d nner Schichten http www recendt at files LUS_MODU LIERT_deutsch pdf September 2011 Lasertechnik f r die Fertigung Grund lagen Perspektiven und Beispiele f r den innovativen Ingenieur Poprawe Reinhart Springer 2005 Schwei technik Im Labor erprobt Staufer Martin Metall 4 201 1 5 24 27 Timber in Material Building and Environ mental Research K Projekt Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2010 2 Auflage 2010 Herausgeber 86 ACR INNOVATIONSRADAR 25 26 Werner Ferdinand Hofer und Siegfried Psutka Graz 2010 Proceedings of the Microscopy Confe rence 2009 B nde 1 3 Graz Verlag der Technischen Universit t Graz 2009 ISBN 978 3 85 125 062 Elektronenmikroskopie C Colliex H Kohl Wissenschaftliche Verlagsgesell schaft mbH Stuttgart 2008 ACR Institute Austria Solar Innovation Center ASiC www asic at Bautechnisches Institut Linz BTI www bti at Bautechnische Versuchs und Forschungsans
159. tschrittes und der Vermeidung des Eintrags von Baufeuchte W hrend der gesamten Produktionskette welche den Schnitt der B ume die Herstellung Bearbei tung der Produkte S gen Oberfl chenbearbeitung Zusammenbau etc sowie den Transport zur Baustelle und die Montage mit einschlie t ist der Energieaufwand die so genannte graue Energie sehr gering 7 Die einfache Vorfertigung von Holzbau teilen wie sie seit Jahrzehnten prakti ziert und mittlerweile aufgrund der langen Erfahrung perfektioniert wurde NACHHALTIGES BAUEN 1 3 Holz und Ziegelbauweise er ffnen eine Vielfalt von M glichkeiten stellt ein Charakteristikum der indus triellen Holzbauweise dar Durch die werkm f ige Fertigung in der Halle und die daraus resultierende Unabh ngig keit von Wind und Wetter auf der Baustelle k nnen sehr hohe Genauig keiten und Qualit ten erzielt werden Dies stellt einen wesentlichen Vorteil dieser Bauweise dar welcher aber auch durch entsprechende Werkzeuge wie beispielsweise Durchf hrung einer kobilanz beziehungsweise im Falle des Holzbaus wohl geeigneter in Form eines carbon footprints in verst ndli cher Weise transparent gemacht werden sollte Dieses in anderen europ ischen Staaten l ngst bliche und etablierte System zum Nachweis der Klimarelevanz eines Produkts wird mittelfristig aufgrund der kaum geringer werdenden Relevanz des Klimawandels auch in sterreich eingef hrt werden m s
160. uer Die tech nologischen Ans tze bei Prozessw r mekollektoren k nnen zwischen Opti mierung des optischen Konzentrations faktors oder der Nachf hrungsmethode unterteilt werden Optische Konzentra tion ist eine M glichkeit h here Arbeitstemperaturen zu erreichen wobei das Verh ltnis von Absorber fl che zu Aperturfl che Strahlungsein trittsfl che in den Kollektor verkleinert wird Der Nachteil der Konzentration ist die Verminderung der einstrahlwin kelabh ngigen Strahlungsakzeptanz des Kollektors Daher muss der Kollektor der Sonne nachgef hrt werden Die Nachf hrung kann bei geringen Konzentrationsfaktoren typi scherweise saisonal realisiert werden bei h herer Konzentration sind k rzere Nachf hrintervalle notwendig Die Nachf hrung bedingt zus tzliche mechanische Konstruktionselemente und bewegte Teile die zus tzliche Kosten und Wartungsaufwand verursa chen NACHHALTIGES BAUEN 1 9 Raumk hlung und Klimatisierung gewinnen hinsichtlich des Energie verbrauchs von Geb uden weltweit an Bedeutung Um h here Prozesstemperaturen 150 bis 250 C zu erreichen sind Parabol rinnenkollektoren oder Fresnelkollek toren erforderlich welche hohe Konzentrationsraten aufweisen und daher auch der Sonne nachgef hrt werden m ssen Zur Erzielung hoher Kollektorwirkungsgrade im mittleren Temperaturbereich spielt die Minimie rung der optischen und thermischen Verluste des Kollektors eine entschei dende R
161. uktion fast zwangsl ufig auch ein erh hter Einsatz von Pestiziden und Wasser resultiert was die Nachhaltig keit hinsichtlich dieser Aspekte stark limitieren kann Ungeachtet derartiger Diskussionen ist jedoch im Allgemeinen festzustellen dass Verbraucherlnnen verst rkt Produkte nachfragen denen ein Nachhaltigkeits Gedanke innewohnt 48 Dieser Trend d rfte sich auch in den kommenden Jahren verst rkt fortsetzen Wie auch bei anderen Verpackungsmaterialien aus Kunststoff lassen sich aufgrund der Eigenschaften von Biokunststoffen z B Permeation von Gasen und Wasser dampf nicht alle Lebensmittel abpa cken Eine Abkl rung hinsichtlich des Einsatzpotenzials ist f r einen Erfolg am Markt unerl sslich Nanotechnologie verspricht auch im Bereich der Lebensmittelverpackung hohes Innovationspotenzial in unter schiedlichsten Anwendungsgebieten Nanotechnologie polarisiert Hohes Innovations potenzial versus Unsicherheit bei KonsumenteniInnen Neben der Erzielung von Verpackungs eigenschaften die mit herk mmlichen Materialien nicht oder nur in unzurei chendem Ausma erreicht werden k nnen belegt eine internationale Studie auch das konomische Poten zial dieser Technologie und geht trotz Wirtschaftskrise von einem weltweiten Wachstum von etwa 12 bis 2014 6 5 Derzeit sind vor allem folgende nanoskalige Anwendungen im Verpa ckungsbereich beschrieben bzw ange dacht 45 Durch den Einsatz nanoskaliger Schi
162. um den Anspr chen der Nachhaltigkeit bzw der Sicherheit gerecht zu werden Der Trend von migrationsarmen Verpa 58 ACR INNOVATIONSRADAR Die hier dargestellten ckungsmaterialien aus Kunststoff liegt darin begr ndet dass aufgrund stei gender Qualit tsanforderungen z B IFS International Food Standard der Markt nach geeigneten Verpackungs materialien sucht Auch aufgrund diverser negativer Schlagzeilen r ckt diese Thematik ins ffentliche Interesse Hinsichtlich der Nachhaltigkeit wird neben dem Einsatz von Materialien aus nachwachsenden Rohstoffen der Fokus vermehrt auf Materialreduktion gelegt da sich konomische und kologische Nachhaltigkeit hier sehr gut kombi nieren lassen In den letzten Jahren hat die Erfor schung und Bewertung von Stofftrans portvorg ngen Migration aus Lebens mittelverpackungen in die darin befind lichen Lebensmittel hohe Aktualit t erfahren Einerseits ist das Sicherheits denken gestiegen auf der anderen Seite kann man mit hochsensitiven Analysenverfahren immer h ufiger Stoff berg nge nachweisen Diese waren bis dahin noch unbekannt und sind aus Sicht des Gesetzgebers z B LMSVG Verordnung EG Nr 1935 2004 auch unerw nscht Mehr fach haben in diesem Zusammenhang einzelne Substanzgruppen Acetal dehyd ITX Semicarbazid PFOS PFOA Mineral l Bisphenol A etc Schlag zeilen gemacht begleitet von umfang reichen Analysenprogrammen und darauf basierenden
163. ur Nachwachsende Rohstoffe oder auch Internetplatt formen wie etwa hitp www energie pflanzen at Unter Energiegras werden landwirt schaftlich angebaute Gr ser zur ener getischen Nutzung verstanden In Osterreich wird Miscanthus Miscan thus giganteus auch Chinaschilf oder Elefantengras gro es Potenzial zuge schrieben Der hohe Heizwert die g nstige CO gt Bilanz und die hohe j hr liche Ertragsmenge zeichnen diese Energiepflanze aus Informationsmate rial und Erfahrungsberichte werden u a von den Landwirtschaftskammern bereitgestellt Energieholz schnell wachsende B ume oder Str ucher werden in Kurzum triebsplantagen angebaut Innerhalb kurzer Umtriebszeiten 3 bis 10 Jahre werden sie maschinell geerntet Zuneh mend werden l ngere Umtriebszeiten z B f r Pappel bis zu 20 Jahren und die Ernte mit herk mmlicher Forst technik z B Harvestern in Betracht gezogen Geschieht dies ausschlie lich f r die Energieerzeugung wird gerne der Begriff Energiewald verwendet In gem igten Klimazonen werden zu diesem Zweck vorwiegend Pappeln oder Weiden eingesetzt die sich neben ihrem schnellen Wachstum durch erneuten Austrieb abgeernteter Triebe auszeichnen Nach 10 bis 20 Jahren ist die Plantage ersch pft und muss neu bepflanzt werden Das Potenzial einer Pflanze als biogener Brennstoff wird durch viele Kriterien bestimmt allen voran ihre chemischen und physikalischen Eigen schaften Bis zu
164. urch Kombination von mehreren unter schiedlichen Werkstoffen erreicht werden Getrieben wird diese Entwick lung sowohl aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten Energieeinsparung bessere Ressourcennutzung als auch wegen verst rkter Ber cksichtigung von Umweltaspekten Metallverbunde k nnen grunds tzlich entweder mittels F ge oder Hybridf getechniken wie z B Schwei en L ten Nieten Schrauben oder Kleben oder aber auch gie technisch hergestellt werden Die gie technische Herstellung bietet gegen ber den anderen Verfahren den gro en Vorteil dass selbst komplexeste Geometrien realisiert werden k nnen Die Kombination unterschiedlicher Werkstoffe erfordert technisch anspruchsvolle L sungen und es sind noch gro e Anstrengungen in Forschung und Entwicklung notwendig um das gesamte Potential zu nutzen das durch Werkstoffverbunde erm g licht wird W hrend es f r die Verbin dung arteigener Werkstoffe meist mehrere M glichkeiten gibt und diese auch weitgehend technisch beherrscht werden bedarf die Verbindung von artfremden Materialien noch weiterer Forschung und es ist erst mittelfristig mit serientauglichen L sungen zu rechnen Bei der gie technischen Herstellung von Metall Metall Verbunden wird ein Der Einsatz innovativer Materialien bzw Material kombinationen erm glicht KMU sich auch k nftig erfolgreich am Markt zu behaupten vorgefertigtes metallisches Teil in einem weiteren Schritt durch Gie en ein
165. usetzen Daher gibt es bei der Herstellung von solchen Ger ten und Anwendungen ein gro es Potenzial das noch lange nicht ausgesch pft ist Die Sicherheit von gr nen Materia lien steigt insbesondere auch im Brandschutz Dazu kommen neue Produkte die auch die Schutzziele von ffentlichen Geb uden erreichen bei vergleichbaren Preisen zu herk mmli chen Produkten NACHHALTIGES BAUEN TECHNO LOGISCHE TRENDS Die Thermische Bauteilaktivierung ist eine vielversprechende Technologie im Bereich der K hl und Heizungstechnik Die Thermische Bauteilaktivie rung TBA ist eine sehr vielverspre chende Technologie im Bereich der K hl und Heizungstechnik Zur Steigerung der Energieeffizienz wird durch Nutzung der Umgebungsw rme oder Abw rme ein wesentlicher Beitrag zur Reduktion des Verbrauchs von Prim renergie geleistet In Verbindung mit einem modernen Energiestandard des Geb udes tr gt die TBA zu einem hohen Ma an Behaglichkeit bei gleichzeitiger Ein sparung von Betriebs und Errichtungs kosten klassischer Klimatechnik bei ExpertenInnenbefragungen haben ergeben dass in den einschl gigen Aus und Weiterbildungen die TBA bisher nur ein Randthema darstellt Auf dem Fachbuchsektor existiert eine kleine Zahl durchaus wertvoller Publika tionen zu Funktion Planung und Betrieb von TBA in Fachzeitschriften gibt es Artikel ber spezifisch ausgef hrte Projekte Um diese vielversprechende und
166. vielen Firmen noch erhebliches Potenzial hinsichtlich der Vereinheitlichung von Verpackungs gr en oder der Reduktion an Material bei berverpackungen Der Vorteil f r KMU liegt vor allem darin dass eigene Ideen relativ schnell realisiert werden k nnen Sie k nnen dabei helfen dass Materialkosten langfristig eingespart werden Als konkrete Beispiele in diesem Zusammenhang ist die Materi alreduktion von Kunststoffverschl ssen um ca 10 zu nennen An der 2 PET Flasche eines bedeutenden Softdrink Herstellers konnte eine Gewichtsopti mierung von 42 auf 40 g gleichbedeu tend einer Materialersparnis von 4 8 erzielt werden Bereits in den fr hen 1980er Jahren pr sentierte man erstmals so genannte biologisch abbaubare Kunststofffolien am Markt auch wenn diese den heute allgemein anerkannten Kriterien von Biokunststoffen s u nicht entspro chen haben Gem einer heute in weiten Kreisen anerkannten Definition des Dachverbandes European Bioplas 5 versteht man unter Biokunst stoffen Kunststoffe die auf Basis von nach wachsenden Rohstoffen erzeugt werden so genannte bio basierte Kunststoffe und oder Kunststoffe die alle Kriterien zum Nachweis der biologischen Abbaubar keit und Kompostierbarkeit erf llen so genannte bioabbaubare Kunststoffe Speziell in Europa wird der Nachweis der biologischen Abbaubarkeit dabei meist auf Basis der EN 13432 erbracht Obwohl mit rund 0 2 des Gesamt
167. w rfe hierzu sind e FprEN 15643 1 Nachhaltigkeit von Bauwerken Bewertung der Nachhaltigkeit von Geb uden Teil 1 Allgemeine Rahmenbedin gungen e FprEN 15643 2 Nachhaltigkeit von Bauwerken Bewertung der Nachhaltigkeit von Geb uden Teil 2 Rahmenbedingungen f r die Bewertung der umweltbezogenen Qualit t e prEN 15643 3 Nachhaltigkeit von Bauwerken Integrierte Bewertung der Qualit t von Geb uden Teil 3 Rahmenbedingungen f r die Bewertung der sozialen Qualit t e prEN 15643 4 Nachhaltigkeit von Bauwerken Integrierte Bewertung der Qualit t von Geb uden Teil 4 Rahmenbedingungen f r die Bewertung der konomischen Qualit t e prEN 15978 Nachhaltigkeit von Bauwerken Bestimmung der Umweltleistung von Geb uden Berechnungsmethode e prEN 15942 Nachhaltigkeit von Bauwerken Umweltproduktdeklarationen Kommunikati onsformate zwischen Unternehmen Australia nn 18 a taiwan CD iS Viet Nam E Naw Zealand Im Bereich der nachhaltigen Geb ude sicherheit gibt es z B im D A CH Raum Deutschland Osterreich Schweiz Bestrebungen kologische Baumate rialien und Bauprodukte hinsichtlich ihrer Hagelresistenz zu klassifizieren Dies basiert auf den Bem hungen der Schweiz wo durch die Vereinigung Kantonaler Feuerversicherungen VKF ein dementsprechender Standard geschaffen wurde der nun auch in sterreich zur Anwendung kommt 2 Eine euro
168. weisen eine hohe Festig keit und Steifigkeit bei gleichzeitig geringer Dichte auf Durch den Einbau von Carbonteilen in Fassadend m mungen wird eine verbesserte Resistenz bei Hagel oder Sturmereignissen erzielt Im Bereich der Dacheindeckungen werden vermehrt neue Materialien wie Stahl Aluminium oder sonstige Metalle und Legierungen auf Grund ihrer positiven Eigenschaften Gewicht Witterungsbest ndigkeit etc einge Steigende Schaden und unkalkulierbare Risiken sorgen f r einen Umdenkprozess der Versicherungswirtschaft setzt Dies erm glicht metallverarbei tenden KMU in einen neuen Markt einzutreten der jedoch rein auf Verdr ngung basiert Durch die zuneh mende Verwendung von neuen Mate rialien und Verbundstoffen sind auch die Verarbeitungsmethoden einem Wandel unterworfen So werden Klebe und Schwei techniken gegen ber Schraubtechniken immer mehr bevor zugt auch weil sie in vielen F llen die Langlebigkeit eines Produktes f rdern Als Beispiel sei hier das Hybridf gen erw hnt durch die Verkn pfung von zwei oder mehreren F getechniken k nnen die jeweiligen Vorteile der einzelnen Techniken gezielt genutzt werden Diese neuen Verarbeitungstechniken tragen dazu bei dass Dacheinde ckungen oder Fassadenkonstruktionen in Bezug auf Extremereignisse wie Hagel oder Sturm widerstandf higer sind Wichtig in diesem Zusammen hang sind jedoch korrekte Handha bung und Aufbringung die nu
169. y M G J 2008 Non thermal plasma technologies New tools for biodecontamination Biotechnology Advances 26 610 617 6 Novel continuous in pack decontamination system for fresh produce SAFE BAG funded under 7th FWP Seventh Frame work Programme research area SME 2011 2 Research for SME associations Start Date 2011 09 01 duration 36 months http www safebag fp7 eu 7 Knorr 2002 High pressure proces sing for preservation modification and transformation of foods High Pressure Research 22 595 599 8 Gould G W 1995 New Methods of Food Preservation Blackie Academic London 9 Ben Bouckley 2011 Listeria research forces bacteria to jump hurdles Food Production Daily 10 Control and prevention of emerging and future pathogens at cellular and molecular level throughout the food chain Pathogen combat funded under 6th FWP Sixth Framework Programme Integrated Project Thematic Priority 5 Food Quality and Safety Start Date 2005 04 01 duration 66 months http www pathogencombat com 11 BCG Staff 2011 New Realities for Consumer Goods and Retail in 2011 March 2011 The Boston Consulting Group 12 Peter S D Leipold 1994 Patent WO9522911 Al Alcohol Free Refres hing Drink Anmeldung 24 2 1994 Ver f fentlicht 31 8 1995 13 Functional beverages http www drink 20 2 22 23 24 25 26 27 28 venga com Smoothies with an edge http www teawave net Wasser Bi
170. zum Vergleich Holzpellets 11 G m3 hydrophobe wasserabweisende Eigenschaften der Brennstoff kann im Freien gelagert werden verbesserte Mahlbarkeit weniger Energieaufwand bei der Verarbeitung geringere biologische Aktivit t daher sind kaum Abbauvorg nge zu beob achten UMWELTTECHNIK UND ERNEUERBARE ENERGIEN 33 aus unterschiedlichsten Rohmaterialien kann ein relativ einheitliches Produkt hergestellt werden Durch diese Verbesserungen k nnen hohe Einsparungen von bis zu 30 beim Transport und bei der Anwen dung erreicht werden was zus tzlich zur Attraktivit t des neuen Biobrenn stoffes beitr gt Torrefizierte Biomasse zielt vorwiegend auf den Einsatz als Kohlesubstitut ab 34 ACR INNOVATIONSRADAR Sie soll in den Kraftwerken fossile Ener gietr ger ersetzen und somit zur nach haltigen Energiegewinnung beitragen Unter den derzeit gegebenen Bedin gungen ist es noch nicht m glich aus der Stromproduktion mittels Kohle auszusteigen Ganz im Gegenteil Kohlekraftwerke erfahren einen kontinu ierlichen Zuwachs und Kohle ist seit Langem einer der weltweit wichtigsten Energietr ger f r die Stromerzeugung Dar ber hinaus liegt der elektrische Wirkungsgrad in modernen Gro kraft Abbildung 2 Rohstoffportfolio f r die Torrefikation Auswahl Holz Nussschalen Bambus Foto ofi Abbildung 3 Kompakteres Produkt aus torrefiziertem Material Foto ofi werken mit
171. zyme Hemicellulase Xylanase und durch die Pentosanase 3 Diese Enzyme und deren Wirksamkeit sind bereits seit zwei Jahrzehnten bekannt In ster LEBENSMITTELQUALIT T UND SICHERHEIT 53 Enzy men kommt durch die Entwicklung neuer Produkte und den verstarkten Einsatz von Teiglingen eine steigende Bedeutung zu reich wird das Potenzial jedoch noch kaum genutzt Das hei t dass ein Gro teil der Betriebe derzeit nicht ber die Einsatzm glichkeiten von Enzym pr paraten verf gt Durch das Aktiv werden innerhalb dieses technologi schen Bereiches ergeben sich viele M glichkeiten zur Entwicklung von innovativen Produkten Durch die Entwicklung neuer Produkte und den verst rkten Einsatz von Teiglingen kommt diesen Wirkstoffen in den n chsten Jahren steigende Bedeutung ZU Klein strukturierte B ckerei und M lle reibetriebe stehen oft vor individuellen Problemen die im Einzelfall gel st werden m ssen F r die Beurteilung der Mehlqualit t ist das Know how ber die Enzymatik f r M llerInnen und B cke rInnen von gro er Bedeutung In diesem Zusammenhang spielt die Teigrheologie eine gro e Rolle mit deren Hilfe die Eigenart regionaler Geb cke analysiert und charakterisiert werden kann um in weiterer Folge mit ge nderten Produktions und Backpro zessen darauf reagieren zu k nnen Es gilt viele Eigenheiten des Herstellungs prozesses in Betracht zu ziehen z B erfordert die intensive maschinelle Knet

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