Der funktionelle Druck mit leitfähigen Tinten hat wahren Pioniercharakter im Holzbau, zumal sich Druckverfahren bisher vorwiegend auf dekorative Zwecke beschränkten. Mit den im Projekt entwickelten leitfähigen Schichten können nun erstmals analoge und digitale Signale übertragen werden, was den Weg für eine Digitalisierung von Holzbauteilen ebnet. Gleichzeitig lassen sich die Produkte durch die Verwendung von Graphit als Füllstoff in der Druckfarbe uneingeschränkt recyceln. Wird das Feuchtemonitoring mit Machine Learning Algorithmen kombiniert, können in einem nächsten Schritt „smarte“ Holzbauteile mit integrierter Zustandsüberwachungsfunktion hergestellt werden. Die Bauelemente weisen damit selbstständig auf einen beginnenden Schaden hin. Eine verlängerte Lebensdauer von Holzgebäuden wirkt sich wiederum positiv auf die CO₂-Bilanz aus.

Die derzeit am Markt erhältlichen Monitoring-Instrumente basieren großteils auf dem elektrischen Widerstandsverfahren, das zwar genaue Ergebnisse liefert, aber hauptsächlich für lokal begrenzte Holzfeuchtemessungen in Frage kommt und mit einem hohen Energieaufwand verbunden ist. Das im Projekt „MINDWOOD“ entwickelte Verfahren zur großflächigen Zustandskontrolle mittels gedruckter Sensoren stellt eine Marktneuheit dar, die sich allem voran für den Einsatz im derzeit boomenden Massivholzbau eignet. Neben der Holzindustrie profitieren davon Hauseigentümer bzw. Hauseigentümerinnen und Bauträger ebenso wie Liegenschaftsverwaltungen. Schließlich zählen Feuchteschäden zu den teuersten Schäden im Holzbau. Mit ihrem Projekt „MINDWOOD“ tragen die HFA und die tagtron GmbH entscheidend dazu bei, die Wettbewerbsfähigkeit der österreichischen Holzbauindustrie zu stärken. Und das Potenzial dürfte längst nicht erschöpft sein. „Die Technologie bietet noch viele andere Anwendungsmöglichkeiten“, unterstreicht Boris Forsthuber, Projektleiter an der HFA, mit Blick in die Zukunft.

Aufgrund ihrer umweltschädlichen Wirkung dürfen viele in der Vergangenheit verwendeten Schutzgase heute nicht mehr zum Einsatz kommen. Alternativ setzen Gießereien daher zunehmend auf Schwefeldioxid (SO₂). Doch das löst nur einen Teil des Problems. Zum einen erfolgt die Formulierung der Gasmischung derzeit nämlich rein empirisch, wobei eine falsche Zusammensetzung gefährliche Reaktionen zur Folge haben kann. Zum anderen werden die Mischungen in der Regel nur einmalig verwendet, was der von allen Seiten eingeforderten Kreislaufwirtschaft zuwiderläuft.

Zentrale Intention des Projekts „SMgC“ war es daher, einen Regelkreis für Schutzgasmischungen in der Magnesiumverarbeitung zu etablieren. „Mit unserer Forschungs- und Entwicklungsstrategie verfolgen wir das Ziel, die Nachhaltigkeit in der Magnesiumgießerei zu erhöhen.“, so Florian Sipek, Leiter F&E bei RAUCH Furnace Technology. In enger Zusammenarbeit ist es den Projektpartnern in einem ersten Schritt gelungen, mittels einer eigens entwickelten Analysemethode die relevanten Verfahrensgrößen messbar zu machen. Welchen Einfluss einzelne Parameter auf den Prozess und das Endprodukt haben, wurde im Anschluss in einem Forschungs-Versuchsofen unter Realbedingungen getestet. Die Entwicklung, technische Umsetzung und prozessbezogene Verifizierung eines Regelkreises für Schutzgasmischungen bei Magnesiumschmelzen ist ein wesentlicher Meilenstein für die gesamte Branche. So erlaubt es die neuartige Analytik, die verwendeten Schutzgase in Zusammensetzung und Verbrauch zu optimieren. Gleichzeitig konnten die Projektpartner mit einer Recyclinganlage die notwendige Grundlage schaffen, um Schutzgase zukünftig effizienter zu nutzen. Nur ein Bruchteil der Wirkkomponenten wird in der Ofenpassage nämlich tatsächlich verbraucht.

„Das wesentliche Ergebnis des Forschungsprojekts ist, dass man die Sicherheit des Prozesses erhöhen und die Emissionen in die Umwelt stark reduzieren kann, was für Betriebe auch finanzielle Einsparungen bedeutet.“, betont Peter Liepert, Projektleiter am ÖGI. Davon profitiert die gesamte metallverarbeitende Industrie und allem voran auch KMU. Nachdem die Nachfrage nach Magnesium weltweit steigt, zugleich aber auch die Anforderungen an die Kreislauffähigkeit von Produkten zunehmen, ist die entwickelte Analytik Wegbereiter für eine nachhaltige und zukunftsfitte Gießereibranche.

Um die Bestandswand über die gesamte Tiefe heizen bzw. kühlen zu können, braucht es einen speziellen Aufbau und Montagevorgang, der bereits als Patent veröffentlicht ist. Nur so kann der notwendige thermische Kontakt zwischen der Flächenheizung und der Wand erreicht werden. „Besonders wichtig bei der Planung ist die genaue Kenntnis über die Wärmeströme vom Außenputz bis in den Innenraum.“, betont Thomas Ramschak, Projektleiter bei AEE INTEC. Als Bindeglied zwischen Prototyp und Markteinführung diente das Projekt „Thermische Fassade“ dazu, Planungswerkzeuge für CEPA zu entwickeln und entsprechende Regelungsstrategien sowie Zonierungsmodelle zu erarbeiten. Damit soll die Technologie hinkünftig an verschiedene Wandtypologien angepasst werden können. Dass die Bewertungsmethode hält, was sie verspricht, konnte in einem konkreten Sanierungsvorhaben bereits erprobt werden. Auch in technischer Hinsicht gelangen dem ACR-Institut AEE INTEC in Zusammenarbeit mit der TOWERN3000 Projekt- & Medienagentur GmbH im Rahmen des Projekts wesentliche Fortschritte.

Anders als herkömmliche Verfahren ermöglicht CEPA neben der thermischen Sanierung eine Kompletterneuerung des thermischen Energiesystems in einem einzelnen Umsetzungsschritt. Große Wärmeübertragungsflächen und Speicherkapazitäten erlauben die Umstellung auf ein Niedertemperatur-System, wodurch erneuerbare Energiequellen hocheffizient genutzt werden können. Die industrielle Vorfertigung der Elemente verkürzt die Montagezeiten vor Ort und eliminiert potenzielle Fehlerquellen, womit sich Kosten einsparen lassen. Derzeit ist keine vergleichbare Lösung verfügbar, was großes Markt- und Zukunftspotenzial eröffnet. Schließlich sind Möglichkeiten der Energieoptimierung gefragt wie nie zuvor. Mit innovativen Technologien wie CEPA kann die Dekarbonisierung im Gebäudesektor schon bald Realität werden.