Innovationspreis

Innovation unterstützen.

Seit 2006 vergibt die ACR zusammen mit dem Bundesministerium für Digitalisierung und Wirtschaftsstandort den ACR Innovationspreis (früher Kooperationspreis). Dieser holt die besten in Zusammenarbeit mit ACR-Instituten entstandenen Innovationen vor den Vorhang, um zu zeigen, dass nicht nur große Unternehmen Motoren für Innovation sind, sondern auch KMU. Die eingereichten Projekte stellen sich einer Fachjury sowie einem Online-Voting, die bestbewerteten drei Projekte erhalten den begehrten Innovationspreis.

PreisträgerInnen des ACR-Innovationspreis 2020
  • AEE INTEC – Leistung von Solaranlagen voraussagen
  • ÖGI – Stahlguss in 3D schont Ressourcen
  • ZFE – Elektronenmikroskopie für die Augenheilkunde
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Leistung von Solaranlagen voraussagen

Real Life statt bloß Labor: Welche Wärmeleistung und welchen Ertrag eine Solaranlage im Realbetrieb tatsächlich erbringen wird, ließ sich bisher nicht zuverlässig voraussagen. Nun hat das ACR-Institut AEE INTEC zusammen mit SOLID Solar Energy Systems im gemeinsamen Forschungsprojekt „MeQuSo“ eine voll automatische digitale Methode, den Dynamic Collector Array Test (D-CAT), entwickelt, mit der die echte Leistung von solarthermischen Großanlagen bestimmt werden kann, während diese in Betrieb sind.

Das Wort „Großanlage“ sagt es bereits: Eine ganze solarthermische Anlage bekommt man kaum für Testzwecke in ein Labor. Daher werden bislang nur einzelne Komponenten solarthermischer Anlagen auf ihre Performance getestet; Normtests für Großanlagen gibt es nicht, und die Ergebnisse aus dem Labor sagen wenig über die reale Performance einer Anlage im langjährigen Betrieb aus.

Welche Wärmeleistung und welchen Ertrag eine Solaranlage im Realbetrieb tatsächlich erbringen wird, lässt, oder besser: ließ, sich also nicht zuverlässig bestimmen. Ein Hemmschuh für die breite Anwendung solarer Technologie, denn zuverlässige Aussagen sind genau das, was Betreiber und Investoren brauchen, wenn sie in eine Solaranlage investieren: „Wirtschaftlich attraktiv für Kunden und Investoren ist die Technologie nur bei der Sicherstellung dauerhaft hoher Solarerträge“, so Christoph Brunner, Geschäftsführer von AEE INTEC.  Ob eine hohe Betriebsqualität gegeben ist, kann AEE INTEC nun sicher bestimmen.

Die Lösung des Forschungsinstituts heißt Dynamic Collector Array Test, kurz D-CAT, und ist das Ergebnis mehrjähriger Datenerhebung und kontinuierlicher Methodenentwicklung.

a Solarkollektoren auf einer Wiese

„D-CAT ist eine Weltneuheit, es gibt international kein vergleichbares Verfahren.“

Philip Ohnewein, Projektleiter bei AEE INTEC

Die Basis der Innovation ist ein digitaler Zwilling einer solarthermischen Großanlage. Gemeinsam mit SOLID Solar Energy Systems GmbH, einem auf große Solarthermie spezialisierten KMU aus Graz, stattete AEE INTEC eine Großanlage von 2.500 m2 Kollektorfläche mit Sensoren aus. Im Zehnsekundentakt maßen diese Sensoren die technische Leistung der Kollektoren und die sich stetig verändernden Einflussgrößen wie Temperaturen, Sonneneinstrahlung, Durchflüsse und die Abnahmebedingungen für die produzierte Wärme. So ließ sich genau ermitteln, welche Ereignisse und physikalischen Effekte die Kollektorleistung in welcher Weise beeinflussten. Aus der Unzahl der Messdaten identifizierte das Forschungsteam die relevanten Parameter und berechnete ein Modell, die Grundlage von D-CAT. „Wir konnten damit erstmals Leistungs- und Ertragsgarantien im realen Anlagenbetrieb geben“, fasst Philip Ohnewein, Projektleiter bei AEE INTEC, zusammen.

AEE INTEC hat das Verfahren automatisiert, sodass D-CAT während dem Betrieb einer Solaranlage vollautomatisch abläuft, und den Anlagenbetrieb nicht beeinflusst. D-CAT eignet sich daher auch für das langjährige Monitoring von Anlagen, für ihre Regelung und Optimierung.

Für österreichische KMU im Bereich Solarenergie ist D-CAT ein entscheidender Wettbewerbsvorteil: Anlagen können so geplant und gebaut werden, dass sie – im Realbetrieb – den bestmöglichen Ertrag bieten. Das Risiko sinkt, etwaige Mindererträge und deren Ursachen können umgehend festgestellt und zugeordnet werden. Die Werte sind durch den Test jederzeit überprüfbar.  Im Sinne der Energiewende kann D-CAT dazu beitragen, solare Energie als Wärmequelle im Megawatt-Bereich attraktiver zu machen: Wenn man die zu erwartenden Erträge genau kennt, fällt die Entscheidung für eine erneuerbare Energiequelle leicht.

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3D-gedruckte Hochsicherheitsbauteile aus Stahlguss, die Ressourcen schonen

Ein Federtopf für Schienenfahrzeuge in Leichtbauweise, gegossen in 3D-gedruckten Sandformen: Im FFG-geförderten Forschungsprojekt „InnoUp“ hat das ACR-Institut ÖGI zusammen mit 18 Unternehmenspartnern den Innovationsprozess komplett neu aufgestellt.  Die Gussbauteile werden digital unterstützt so designt, dass sie bei gleichbleibender Sicherheit und Funktionalität weniger Material benötigen, leichter sind und daher sowohl bei der Herstellung als auch beim Einsatz über die gesamte Lebensdauer weniger Energie verbrauchen.

Kann man digitale Technologien wie etwa den 3D-Druck in der Gießerei dazu nutzen, Energie und Ressourcen einzusparen? Das ÖGI – Österreichisches Gießerei-Institut aus Leoben kann diese Frage inzwischen mit einem eindeutigen „Ja“ beantworten. Am Beispiel eines Federtopfes für Schienenfahrzeuge hat das ÖGI, in Zusammenarbeit mit der Firma SinusPro, den Design-Prozess neu aufgestellt und das Gewicht des Hochsicherheitsbauteils um über zwanzig Prozent reduziert. Bereits in der Produktion werden die CO2-Emissionen durch den reduzierten Materialeinsatz und das geringere Gewicht um rund fünfzehn Prozent gesenkt. Während des Betriebes werden sich durch die Leichtbauweise weitere Einsparungen ergeben, da weniger Antriebsenergie für die Fahrzeuge benötigt wird. „Wir können am Beispiel des Federtopfs zeigen, wie wir digitale Technologien dazu nutzen, unsere ambitionierten Klimaziele zu erreichen“, sagt Eduard Koppensteiner, Leiter der Abteilung Eisenguss beim ÖGI.

a Federtopf Abguss
b Ein neuer und alter Federtopf nebeneinander im Vergleich

„Das gemeinsam erarbeitete Wissen steht allen KMU zur Verfügung, die damit Zugang zu neuen Technologien bekommen.“

Eduard Koppensteiner, Leiter der Abteilung Eisenguss beim ÖGI

Das Testbauteil für das ÖGI waren in diesem Projekt Federtöpfe: Federtöpfe bestehen aus Stahl, halten das Federbein und sind in jedem Drehgestell eines Schienenfahrzeugs vier Mal verbaut. Üblicherweise werden solche Gussbauteile den Spezifikationen von Kunden entsprechend entwickelt. Im Projekt „InnoUp“ ging das ÖGI gemeinsam mit der Maschinenfabrik Liezen (MFL) und SinusPro einen anderen Weg: Ausgehend von Funktion und Raumbedarf bzw. Lage des Bauteils im Fahrzeug wurde der Federtopf auf diese Anforderungen hin geplant und optimiert. Es wurden nur die Materialmengen eingesetzt, die zur Erreichung der Kraftübertragung notwendig sind – ohne jedoch bei Qualität und Sicherheit Abstriche zu machen.

Um das Optimum an Materialeinsatz bzw. Dichte zu bestimmen, ließen die Projektpartner einen Algorithmus entwickeln, der Anforderungen, Einbau-Bedingungen und Materialeigenschaften so in Beziehung setzt, dass die ideale Gestalt eines Bauteils berechnet werden und in 3D-gedruckten Sandformen gegossen werden kann.

Mit dem Projekt konnte das ÖGI zeigen, dass auch bei Sicherheitsbauteilen, die den allerhöchsten Anforderungen genügen müssen, ressourcenschonende und anforderungsgerechte Bauweisen in Gusstechnik möglich sind. Die Erkenntnisse des Projekts sind auf weitere Fahrzeugkomponenten anwendbar und ein wesentlicher Beitrag für die Konkurrenzfähigkeit des österreichischen Maschinenbaus.

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Charakterisierung von Laser-Schäden an künstlichen Linsen

Das ACR-Institut ZFE nutzt Elektronenmikroskopie für die Augenheilkunde, konkret zur Charakterisierung von Laser-Schäden an künstlichen Linsen. Diese Schäden können bei der Behandlung des Nachstars auftreten.  Die Analysen des ZFE sind ein möglicher erster Schritt zur Verbesserung des Materials von Intraokularlinsen und sollen die Entwicklung zusätzlicher Sicherheitsfeatures in der Lasertechnologie vorantreiben.

„Wir sind eigentlich manchmal selbst erstaunt, welche Erkenntnisse noch mit der Elektronenmikroskopie möglich sind“, sagt Gerald Kothleitner, Geschäftsführer des Zentrums für Elektronenmikroskopie – ZFE in Graz. Das ZFE ist eines der europaweit führenden Institute für Elektronenmikroskopie und Nanoanalytik. Es erweitert die Grenzen des Möglichen stetig und erschließt neue Bereiche für die mikroskopische Analytik. Eine der jüngeren Errungenschaften: die Augenheilkunde. Gemeinsam mit Fachärzten einer augenärztlichen Praxis in Graz gelang es, die winzigsten Beschädigungen sichtbar zu machen, die an Intraokularlinsen nach einer YAG-Kapsulotomie (Nachstarbehandlung) auftreten können.

a Forscher steht vor einem hochauflösenden Elektronenmikroskop
b Lichtmikroskopische Aufnahme einer Intraokularlinse mit Laser Shots (Bildmitte).

„Die Analysen des ZFE sind ein erster Schritt zur Verbesserung des Materials von Intraokularlinsen und der Lasertechnologie.“

Johannes Rattenberger, Projektleiter beim ZFE

Die projektbeteiligte Praxis ist auf die Operation des Grauen Star spezialisiert, bei der die natürliche Augenlinse durch eine künstliche Intraokularlinse ersetzt wird, die Linsenhülle aber erhalten bleibt. Diese hintere Kapsel kann aus verschiedenen Gründen nach Jahren eintrüben und die Sicht beeinträchtigen. Wenn dies der Fall ist, ist ein Folgeeingriff notwendig. Dieser wird mit hochpräziser Lasertechnologie durchgeführt und führt in der Regel rasch zu einem positiven Ergebnis. Eine mögliche Komplikation ist, dass während dieses Eingriffes die künstliche Linse beschädigt werden kann, es entstehen sogenannte Lasershots. Die Detektion und detaillierte Untersuchung dieser „YAG-pits“ gelang nun durch die Nanoanalytik des ZFE Graz, das im Zuge der Analyse weitere Erkenntnisse über die Größe, Form und Konfiguration dieser Defekte sowie Struktureigenschaften des IOL-Materials zugänglich machte. Ziel dieser hochauflösenden elektronenmikroskopischen Untersuchungen ist es, „perspektivisch“ zur Entwicklung noch besserer Materialien für Intraokularlinsen und zur noch sicheren Anwendung der Lasertechnologie beizutragen“, so Projektleiter Johannes Rattenberger.

Solarkollektoren auf einer Wiese

AEE INTEC – Leistung von Solaranlagen voraussagen

Welche Wärmeleistung und welchen Ertrag eine Solaranlage im Realbetrieb tatsächlich erbringen wird, ließ sich bisher nicht zuverlässig voraussagen. Nun hat das ACR-Institut AEE INTEC zusammen mit SOLID Solar Energy Systems eine voll automatische digitale Methode entwickelt, mit der die echte Leistung von solarthermischen Großanlagen bestimmt werden kann.

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Mit der neuen Technologie gedruckter Federtopf

ÖGI – Stahlguss in 3D schont Ressourcen

Ein Federtopf für Schienenfahrzeuge in Leichtbauweise, gegossen in 3D-gedruckten Sandformen. ÖGI hat zusammen mit 18 Unternehmenspartnern den Innovationsprozess neu aufgestellt. Die Gussbauteile werden digital unterstützt so designt, dass sie bei gleichbleibender Sicherheit und Funktionalität weniger Material benötigen, leichter sind und daher weniger Energie verbrauchen.

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Lichtmikroskopische Aufnahme einer Intraokularlinse mit Laser Shots (Bildmitte).

ZFE – Elektronenmikroskopie für die Augenheilkunde

ZFE nutzt die Elektronenmikroskopie zur Charakterisierung von Laser-Schäden an künstlichen Linsen. Diese Schäden können bei der Behandlung des Nachstars auftreten. Die Analysen des ZFE sind ein möglicher erster Schritt zur Verbesserung des Materials von Intraokularlinsen.

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Die Siegerprojekte
der letzten Jahre im Überblick

2020

Mit künstlicher Intelligenz Fake-Shops aufspüren

Dem ÖIAT ist es in einem gemeinsamen Forschungsprojekt mit dem AIT gelungen, Fake Shops im Internet mittels künstlicher Intelligenz (KI) zu erkennen.

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2020

Neue Filtertechnologie für sicheres Reisen

Neues Filtersystem für Reisebusse scheidet scheidet gefährliche Keime wie Viren und Bakterien ab und schützt zusätzlich vor Feinstaub und schädlichen Gasen.

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2020

Materialmix für ökologische Deckenkonstruktionen

Große Spannweiten, ganz ohne Stahlbewehrung: Die neuen Deckenkonstruktionen von Holzforschung Austria und der Waldviertler Firma Willibald Longin verbinden Holz und Beton auf eine neuartige Weise.

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2019

Klarinettensystem mit Wiener Klang

Das OFI entwickelte zusammen mit MAXTON eine eigene Werkstoffkombination für ein Klarinettenmundstück.

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2019

Kooperationspreis 2019 - Tonbauplatten für ein gutes Raumklima

Die Firma EMOTON GmbH hat in Zusammenarbeit mit der HFA eine völlig neuartige Raumklimaplatte für den Innenausbau entwickelt. Sie kann Schadstoffe aus der Luft absorbieren, Feuchtigkeit regulieren, Feinstaub verringern und Schall dämmen.

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2019

Kooperationspreis 2019 - Neues Verfahren vernichtet Bettwanzen

In einem gemeinsamen Forschungsprojekt mit dem ZFE konnte die Firma Braincon eindeutig nachweisen, dass mit der neuen Technologie nicht nur ausgewachsene Bettwanzen, sondern auch deren Eier und Nymphen wirksam bekämpft werden.

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2018

Kooperationspreis 2018 - Pelletieren direkt am Feld

Der SCM Produktions- und Vertriebs GmbH ist in Kooperation mit der Holzforschung Austria das Kunststück gelungen, alle Prozessschritte des Pelletierens in einer mobilen Maschine zu vereinen.

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2018

Kooperationspreis 2018 - Dauerhafte Schimmelentfernung

Die BMB Gebäudehygiene GmbH entwickelte eine Methode, Schimmel ein für alle Mal zu beseitigen ohne dafür Mauern oder Verputze abtragen oder in Desinfektionsmitteln tränken zu müssen.

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2018

Frostschutz für Straßen

Die Adinotec GmbH hat eine innovative Frostsicherung für Straßen entwickelt. Zur Marktreife gebracht wurde "Perenium" zusammen mit Smart Minerals GmbH.

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