Vor sechs Jahren erlebte Traxl, selbst Feuerwehrmann, wie schwierig ein Vollbrand im Inneren eines Dachbodens zu löschen ist. Sobald das Dach geöffnet wird, um zu löschen, strömt auch Sauerstoff hinein, und der Brand wird noch befeuert. Traxls Überlegung: Warum nicht das Löschwasser in den Brandraum injizieren, statt ihn zu öffnen? „Begonnen haben wir mit Löschlanzen“, erzählt Traxl. „Dabei ist mir die enorme hydraulische Energie aufgefallen, die durch Feuerwehrpumpen aufgebracht werden kann. Ich hatte die Vision, einen Teil dieser Energie in mechanische Energie umzuwandeln. Die Schwierigkeit war aber, dass der Normaldruck nicht für den Antrieb einer Turbine in der Größenordnung eines Löschgeräts geeignet ist.“

Die Turbine war es denn auch, auf die die meiste Entwicklungsarbeit verwendet wurde. „Es waren unzählige Berechnungen, Versuche und Simulationen notwendig, damit wir auf dem enorm kleinen Bauraum eine Turbine umsetzen konnten, die ausreichend Energie produziert“, so Traxl.  SYNEX TECH baute zur Erforschung der Strömungseigenschaften von Drill-X einen eigenen Prüfstand, für die Fertigung der Turbine kamen modernste Engineering-Methoden wie additive Fertigung zum Einsatz.

Drill-X hat inzwischen mehrere Feuertaufen erfolgreich durchlaufen:  Für das IBS bedeutete dies, zuerst Versuchsszenarien zu entwickeln, die geeignet sind, die Löschwirksamkeit von Drill-X zu belegen. „Für eine neuartige Löschmethode existieren noch keine Normen und Standards für Zulassungsversuche“, erläutert Wolfgang Reichör, Projektleiter des IBS: „Das heißt, eine Herausforderung bestand darin, die Brandszenarien so zu generieren, dass sie einen Vergleich zwischen einem herkömmlichen Feuerwehreinsatz und dem Einsatz mit Drill-X erlauben.“ Zugleich musste das IBS zeigen, dass die Versuche auch tatsächlich geeignet sind, die Löschwirksamkeit zu prüfen. „Wir haben diese Szenarien messtechnisch validiert, indem wir die Durchflussraten des Löschwassers, die Temperaturen im Brandraum und die Rauchgase gemessen haben. Somit war es möglich, die Einsatztauglichkeit des neuartigen Bohrlöschgeräts erstmals zu verifizieren.“

Drill-X schneidet auf allen Ebenen gut ab: Es wird 70 Prozent weniger Wasser verbraucht, weil der Brand durch die geringere Sauerstoffzufuhr eher erstickt und zugleich ist die Temperatur im Brandraum um 50 Prozent niedriger.

„Über die Abdeckung eines Wärmespeichers geht am meisten Wärme verloren. Aus diesem Grund ist eine gute Wärmedämmung sehr wichtig für die Effizienz eines Speichers. In diesem Projekt haben wir Lösungen entwickelt, die einerseits die technischen Anforderungen an die Wärmedämmung erfüllen und andererseits eine Nutzbarkeit der Speicherabdeckung während des Betriebs ermöglichen.“ Im Rahmen von Methodiqua wurden neben den Evaluierungstools auch Leichtbaukonstruktionen entwickelt, zwei Patente sind aus der Forschung hervorgegangen: Ein Patent für eine eingetauchte Abdeckung, die eine nutzbare Wasseroberfläche schafft; und ein weiteres Patent für eine schwimmende Abdeckung. „Diese schwimmende Abdeckung ist so ausgebildet, dass sie begangen werden kann und zum Beispiel Gewächshäuser oder Parkanlagen darauf errichtet werden können“, sagt Muser.

Nutzbare Abdeckungen sind unter anderem deshalb so komplex, weil sich der Wasserspiegel je nach Wassertemperatur hebt und senkt. Auch die Materialien unterliegen der Ausdehnung und Kontraktion mit der Temperatur. „Für diese Fragestellungen konnten wir dauerhafte und wartungsfreie Lösungen finden“, so Muser. Das Ingenieur- und Ziviltechnik-Büro ist auf Tiefbauprojekte wie etwa U-Bahnen spezialisiert und fand in AEE INTEC den richtigen Forschungspartner, um neue Bereiche zu erschließen.

„Für die Erreichung der Klimaziele ist es wichtig, die erneuerbaren Energien zu stärken“, sagt Wim van Helden. „Ganz wesentlich dabei sind die Speichertechnologien und in dem Bereich sind wir mit Methodiqua einen ganz wichtigen Schritt vorangekommen.“

Um möglichst alle Komponenten recyceln zu können, muss man die Materialien und Materialverbünde kennen und voneinander trennen: Im Rahmen von PVRe² wurden die Lösungsansätze dafür entwickelt. „Wir haben den Anspruch, möglichst alle Materialien wieder in einen Materialkreislauf zu bringen und haben in diesem Projekt die Grundsteine dafür gelegt“, sagt Gabriele Eder, Projektleiterin von PVRe² bei OFI. „Recycling hat ein enormes Potenzial, um Kosten und Ressourcen zu sparen. Den Ansatz werden wir in nachfolgenden Projekten noch verstärken und hoffentlich weiter in Richtung Umsetzung bringen.“

Die Entwicklung neuer verbesserter Materialien stand bei diesem Projekt im Zeichen der Recyclingfähigkeit. Was nicht wiederverwertet werden kann, soll erst gar nicht in eingesetzt und verbaut werden, so die Idee. Unter anderem wurden in PVRe² neue Materialien für die sogenannte Einkapselung der Solarzellen entwickelt, die polymeren Schichten, die die Solarzellen umschließen und unter anderem vor Witterungsschäden schützen. „Unsere Forschungsergebnisse sind direkt in die Produktentwicklung eingeflossen – das ist ein Paradebeispiel für angewandte Forschung“, fasst Eder zusammen.

Im Bereich Reparatur wurde zum Beispiel für frühzeitig auftretende Risse in einem bestimmten Typus „Backsheet“ – das ist die schützende Folie auf der Rückseite eines Solarmoduls – ein Reparaturprozess auf Beschichtungsbasis entwickelt. Damit kann die operative Lebenszeit der Module drastisch in Richtung der veranschlagten 25 Jahre erhöht werden. „Jetzt würden wir diesen Ansatz gern in einem Folgeprojekt für weitere Polymer-basierte Backsheets weiterentwickeln“, so Eder. „Unser Fernziel ist es, die Reparaturbeschichtung so weiterzuentwickeln, dass man sie lösungsmittelfrei applizieren kann.“

Für den Standort Österreich sind nachhaltige Technologien entscheidend um Kapazitäten in der Solartechnik wieder aufzubauen: „Es muss dabei der Fokus auf die richtigen Produkte gelegt werden, Stichwort Gebäudeintegration und nachhaltige Konzepte im Sinne des aktiven End of Life-Managements“, so Feichtner. Insgesamt neun Projektpartner waren an dem Projekt PVRe² – Sustainable Photovoltaics beteiligt: Vier Forschungsinstitute und fünf Industriepartner – von Modul-Herstellern über Polymer-Produzenten bis zur Abfallwirtschaft. „Das war herausfordernd, aber auch essenziell für das Projekt, es ist die Grundlage für den Erfolg“, sagt Eder. „Wir haben das sehr gut geschafft.“