Innovationspreis

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Seit 2006 vergibt die ACR zusammen mit dem Bundesministerium für Arbeit und Wirtschaft 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 2022
  • IBS – Brände schnell und sicher löschen
  • AEE INTEC – Wärmewende mit Mehrfachnutzen
  • OFI – Nachhaltige Photovoltaik
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DRILL-X: Brände schnell und sicher löschen

Mit dem Bohrlöschgerät „Drill-X“ können sich Feuerwehren bis zu einem Brandherd durchbohren, um einen Brand mittels Verdampfung zu ersticken und das giftige Rauchgas zu binden. Die Energie dafür stammt dank einer spezialisierten Turbine vom Löschwasser. Die SYNEX TECH GmbH und das ACR-Institut IBS – Institut für Brandschutztechnik und Sicherheitsforschung haben damit eine neuartige Löschmethode etabliert, die besonders schnell und sicher ist.

Drill-X ist das erste kombinierte Bohrlöschgerät der Welt. Es ermöglicht Feuerwehren, Brände zu löschen, ohne dass der Brandraum betreten werden muss: Mit Drill-X bohrt man direkt durch Wände oder Dächer und löscht den Brand am Brandherd. „Drill-X macht die Arbeit der Feuerwehr wesentlich sicherer und schneller“, sagt Lukas Traxl, Projektleiter bei SYNEX TECH GmbH und Erfinder von Drill-X. Dass die Methode tatsächlich funktioniert, wurde durch die Prüfungen am IBS – Institut für Brandschutztechnik und Sicherheitsforschung belegt. Damit wurden zum ersten Mal valide Versuchsszenarien für ein Bohrlöschgerät entwickelt.

a Feuerwehrmann mit Bohrlöschgerät auf dem Dach eines Hauses
b Feuerwehrleute steigen über eine Drehleiter auf ein Dach

„Drill-X macht die Arbeit der Feuerwehr wesentlich sicherer und schneller.“

Lukas Traxl, Projektleiter bei SYNEX TECH GmbH und Erfinder von Drill-X

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.

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Methodiqua: Wärmewende mit Mehrfachnutzen

Das ACR-Institut AEE INTEC und das Ingenieurbüro ste.p-ZT GmbH haben mit „Methodiqua“ ein Planungs- und Bewertungsinstrument für die Konstruktion von Abdeckungen für Großwasserwärmespeicher entwickelt. Der Fokus liegt auf multifunktionalen Abdeckungen, die nicht nur die Wärme bewahren, sondern vielfältig nutzbar sind – für Parks, Gewächshäuser und Spielplätze zum Beispiel.

Wärme macht rund die Hälfte des Energiebedarfs und der Treibhausgas-Emissionen aus. Großwasserwärmespeicher, die unterirdisch Wärme speichern, sind daher eine Schüsseltechnologie für die Nutzung von erneuerbaren Energien und die Transformation der Nah- und Fernwärme. Sie können überschüssige Abwärme und Wärme aus verschiedenen Quellen speichern. Als Infrastrukturgroßprojekte sind Großwasserwärmespeicher mit einem entsprechenden Investitionsaufwand verbunden. „Unser Projekt Methodiqua soll kleinen und mittleren Unternehmen helfen, diesen Markt für sich zu erschließen, indem wir eine Evaluierungsmethode für verschiedene Konstruktionsweisen von Abdeckungen anbieten. Somit haben die KMU eine bessere Planung und geringere Kosten“, erläutert Wim van Helden, Projektleiter bei AEE INTEC. Methodiqua konzentriert sich auf Abdeckungen, die nicht nur die Wärme dämmen, sondern die zusätzlich noch nutzbar sind. Auf den schwimmenden Abdeckungen ist dann etwa Platz für Spielplätze oder Parks.

a Skizze eines unterirdisches Speichers unter einer Stadt
b Luftaufnahme von einem Großwasserwärmspeicher in Idahoe

„Die Flächen zu nutzen, ist besonders in den Städten wichtig, aber auch eine Herausforderung für die Konstruktion“

Christoph Muser, Geschäftsführer von ste.p-ZT

„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.“

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PVRe²: Nachhaltige Phtovoltaik

In Zukunft wird Photovoltaik noch nachhaltiger sein: Im Forschungsprojekt „PVRe² – Sustainable Photovoltaics“ haben ACR-Institut OFI – Österreichisches Forschungsinstitut für Chemie und Technik und KIOTO Photovoltaics GmbH gemeinsam mit sieben weiteren Forschungspartnern Methoden entwickelt, um Photovoltaik-Module effizienter zu recyceln und zu reparieren. Außerdem wurden unter dem Schwerpunkt „Eco-Design“ neue Materialien und Verbindungstechnologien erforscht, die die Module nachhaltiger und zuverlässiger machen.

Der Strom, den eine Photovoltaikanlage produziert, ist CO2-neutral, die Solarmodule sind es nicht. Im Projekt PVRe² – Sustainable Photovoltaics hat ein interdisziplinäres Forschungskonsortium knapp drei Jahre lang daran gearbeitet, die Nachhaltigkeit von Photovoltaik zu erhöhen. Jetzt liegen die Ergebnisse vor. Der Ansatz von PVRe² umfasst drei Strategien: Recycling, die Entwicklung neuer, recyclingfähiger, Materialien und schließlich die Reparatur.

Photovoltaik-Module haben aktuell eine Lebensdauer von etwa 25 Jahren. Ist ein Solarmodul defekt oder nicht mehr funktionstüchtig, wird es entsorgt: „Werkstofflich recycelt wird dabei meist nur das Glas. Der Rest gilt als Elektroschrott bzw. Kunststoffabfall und wird entsorgt“, fasst Markus Feichtner, Projektleiter beim Kärntner Unternehmen KIOTO Photovoltaics GmbH den Status Quo zusammen.

a PV-Module im Grünen
b Nahaufnahme händische Messung eines PV-Moduls

„Wir haben den Anspruch, möglichst alle Materialien wieder in einen Materialkreislauf zu bringen und haben in diesem Projekt die Grundsteine dafür gelegt.“

Gabriele Eder, Projektleiterin bei OFI

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.“

Feuerwehrmann auf dem Dach eines Hauses mit Löschschlauch

IBS – Brände schnell und sicher löschen

Drill-X ist eine Kombination aus einem Bohr- und einem Löschgerät, das die Energie mit einer speziellen Turbine aus der hydraulischen Kraft des Löschwassers gewinnt. Das IBS und SYNEX TECH GmbH haben damit eine neuartige Löschmethode etabliert, die besonders schnell und sicher ist.

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Skizze eines unterirdisches Speichers unter einer Stadt

AEE INTEC – Wärmewende mit Mehrfachnutzen

AEE INTEC und ste.p-ZT GmbH haben mit Methodiqua ein Planungs- und Bewertungsinstrument für die Konstruktion von Abdeckungen für Großwasserwärmespeicher entwickelt. Der Fokus liegt auf multifunktionalen Abdeckungen, die nicht nur die Wärme bewahren, sondern nutzbar sind.

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PV-Module im Grünen

OFI – Nachhaltige Photovoltaik

Im Forschungsprojekt „PVRe² – Sustainable Photovoltaics“ haben das ACR-Institut OFI und KIOTO Photovoltaics GmbH gemeinsam mit sieben weiteren Forschungspartnern Methoden entwickelt, um Photovoltaik-Module effizienter zu recyceln und zu reparieren.

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Die Siegerprojekte
der letzten Jahre im Überblick

2021

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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2021

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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2021

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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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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