Green Utopia - made in Green Tech Valley
We dream it, so we can do it!
Green Utopia - made in Green Tech Valley 2024
Wenn Carbon Busters toxische Gase in der Atmosphäre bekämpfen, wenn aus Bäumen direkt geformt Bauteile wachsen oder wenn Bakterien als „Mitarbeiter“ in der Industrie für saubere Produktion sorgen, dann ist das Green Utopia – made in Green Tech Valley 2024. Acht Kurzvideos zeigen wie starke Forschung am Standort eine grüne Zukunft ermöglicht.
Die Klimakrise erfordert rasches Umdenken und innovative Lösungsansätze. In der zweiten Auflage des hochschul- und clusterübergreifenden Projekts „Green Utopia – made in Green Tech Valley“ haben erneut Studierenden-Teams heimischer Hochschulen und Universitäten aktuelle Hightech-Forschung am Standort in utopisch-visionäre Kurzvideos umgesetzt. Bei der hochkarätigen Award-Verleihung wurden heute acht Utopien auf die große Bühne geholt.
Warum Utopien? Das damit ermöglichte, zielgerichtete Träumen birgt die massive Kraft für die anstehende Energie-, Mobilitäts- und Ressourcenwende. Die Visionen verbinden technologische Forschung und gesellschaftliche Veränderungen. Sie umfassen die Erzeugung von Wasserstoff aus Schadstoffen, die Verwendung von Cyanobakterien für grüne Materialien, die Vorstädte als Klima-Schwämme für Wasser & Wärme, Natur als Rechtsperson, plastikfreien Kompost, Holz als Hightech-Material, Schienen als E-Autobahn sowie pflanzliche Blutgefäße aus dem Drucker.
Utopien von heute sind Realität von morgen
„Aus Europa, insbesondere aus dem Green Tech Valley im Süden Österreichs, kommen immer mehr Technologien auf Basis disruptiver Forschung für eine grüne Zukunft. Diese Utopien machen wirtschaftlichen Mut nach innen und die exzellente Forschung nach außen international sichtbar“, so Green Tech Valley Geschäftsführer Bernhard Puttinger. Die Kurzvideos wurden von Studierenden-Teams der FH Joanneum, TU Graz, Universität Graz, Montanuniversität Leoben gemeinsam mit Creative Industries und Holzcluster Steiermark erarbeitet. Diese werden in einer Kampagne international nun breit kommuniziert. Eberhard Schrempf, Geschäftsführer Creative Industries Styria: „Utopien sind die Realität von morgen, gemäß dem Motto: We dream it, so we can do it!“
Die Videos zu Green Utopia 2024
Junge Designer:innen visualisieren visionäre, grüne Forschung am Standort
Infos & Forschung zu den Utopien 2024:
„IMAGINE: High-tech grows on its own
… Enabled by revolutionary wood tech for cars, batteries & more„Green Utopist: Paul Krassnitzer, Uni Graz
Video-Team Institut für Design & Kommunikation – FH Joanneum: Bernadette Pößnicker, Hannah Milchrahm, Jakob Hirscher & Sarah Anna Molinari
Mehrfach kaskadische Nutzung von Holz
In der Zukunft entfaltet sich eine Welt, in der Holz nicht mehr nur als traditioneller Baustoff oder für Möbelstücke verwendet wird, sondern als Schlüsselkomponente in der Entwicklung von Hochtechnologieprodukten. Diese Utopie basiert auf dem innovativen Konzept der mehrfachen kaskadischen Nutzung von Holz, bei dem dieses natürliche Material in verschiedenen Lebenszyklen und für unterschiedlichste Anwendungen genutzt wird, um die ökologische Nachhaltigkeit zu maximieren und den Kohlenstofffußabdruck zu minimieren.
In dieser Zukunftsvision werden Batteriewannen für Elektrofahrzeuge teilweise aus Holz gefertigt. Diese Holzkomponenten sind nicht nur leicht und strukturstark, sondern auch in der Lage, CO2 zu speichern und bis zu einem gewissen Grad als Senke zu wirken. Forscher:innen haben spezielle Verfahren entwickelt, die Holz mit einem natürlichen Brandschutz versehen sowie wasserabweisend machen und die isolierenden Eigenschaften optimal ausnutzen, wodurch es ideal für den Einsatz in Batteriegehäusen wird. Die Verwendung von Holz in Batteriewannen kann die Produktionskosten reduzieren sowie gleichzeitig die Umweltbelastung minimieren.
Leichtigkeit, Flexibilität & Nachhaltigkeit
Auch im Bereich der Transportmittel erlebt Holz eine Renaissance. Chassis für Schneemobile, die teilweise aus Holz bestehen, bieten eine überraschende Kombination aus Leichtigkeit, Stabilität und Nachhaltigkeit. Durch fortschrittliche Verbundwerkstofftechnologien, bei denen Holzfasern mit anderen Materialien kombiniert werden, entstehen widerstandsfähige und dennoch flexible Rahmenstrukturen, die den extremen Bedingungen im Schneemobilrennsport standhalten.
Ein weiteres bemerkenswertes Beispiel ist der Einsatz von Holz als Seitenaufprallträger in den Türen von Kraftfahrzeugen. Ingenieure und Ingenieurinnen haben Methoden entwickelt, um Holz so zu verstärken, dass es die Sicherheit bei Kollisionen erhöht. Diese Holzkomponenten absorbieren Energie effizient und tragen dazu bei, die Insassen optimal zu schützen. Darüber hinaus führt der Einsatz von Holz auch zu einer Gewichtsreduktion des Seitenaufprallträgers.
Die Idee der mehrfachen kaskadischen Nutzung von Holz transformiert Industrien und schafft eine Zukunft, in der die ökologische Nachhaltigkeit im Mittelpunkt steht. Durch die innovative Verwendung von Holz in Technologieprodukten wird der Verbrauch fossiler Brennstoffe reduziert, die CO2-Bindung maximiert und ein wichtiger Schritt in Richtung einer grüneren und nachhaltigeren Welt gemacht. In dieser Utopie ist Holz nicht mehr nur ein Baumaterial, sondern ein Symbol für den intelligenten Umgang mit Ressourcen und für Innovationen, die unsere Umwelt respektieren und schützen.
Forschung am Standort
· LIGNUM – Institut für Holzbau und Holztechnologie, TU Graz:
https://www.tugraz.at/institute/lignum/forschung/forschungsschwerpunkte
· Center of Sustainable Construction, TU Graz https://www.tugraz.at/forschung/forschen-an-der-tu-graz/research-centers/graz-center-of-sustainable-construction
· CARpenTiER – Modelling, Production and further Processing of Eco-Hybrid Structures and Materials: https://www.carpentier.at/
· Institut für Fahrzeugsicherheit – VSI – TU Graz: FFG_HolzF3 – 3D elements made of woodF3 – solid, mouldable, fire-resistant: https://www.tugraz.at/institute/vsi/forschung/forschungsprojekte/aktuelle-forschungsprojekte
„IMAGINE: Nature as a legal person
… Enabled by research on rights for all for a new life in harmony„Green Utopist: Victoria Yavorskaya, Uni Graz
Video-Team Institut für Design & Kommunikation – FH Joanneum: Alice D’Aiuto, Antonia Sophia Marie Muszi, Hanna Weichsler, Laura Galvanetto & Lisa-Marie König
Natur erhält Persönlichkeitsrechte
In der Zukunft entsteht ein alternatives Wirtschaftsmodell, das auf einem revolutionären Konzept
beruht: der Natur werden rechtliche Persönlichkeitsrechte zugesprochen, die ihr das Recht zu
existieren, zu gedeihen und sich zu regenerieren garantieren. Inspiriert von bereits existierenden
Ansätzen in Lateinamerika, geht dieses Modell weit darüber hinaus und stellt die Beziehung zwischen
Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt auf eine völlig neue Grundlage.
In diesem utopischen Szenario wird die Natur nicht länger als bloße Ressource betrachtet, die es zu
nutzen und auszubeuten gilt, sondern als ein wesentlicher Partner mit eigenen Rechten. Unternehmen
und Privatpersonen haben die rechtliche Verpflichtung, die Auswirkungen ihres Handelns auf die
Umwelt zu berücksichtigen und sicherzustellen, dass ihre Aktivitäten die Rechte der Natur nicht
verletzen. Dies führt zu einem tiefgreifenden Wandel in der Art und Weise, wie wirtschaftliche
Entscheidungen getroffen werden, und zwingt alle Akteure und Akteurinnen, Nachhaltigkeit und
Umweltschutz in den Mittelpunkt ihrer Strategien zu stellen.
Ökologische und soziale Verantwortung
Eines der Kernelemente dieses alternativen Marktwirtschaftsmodells ist die Neugestaltung der
Eigentumsstruktur von Naturressourcen. Anstatt sie als Eigentum zu betrachten, das erworben und
kontrolliert werden kann, werden sie als gemeinschaftliche Güter angesehen, deren Nutzung allen
Mitgliedern der Gesellschaft sowie der Natur selbst zugutekommen muss. Diese Perspektive fördert
eine nachhaltigere Nutzung natürlicher Ressourcen und stellt sicher, dass die Bedürfnisse zukünftiger
Generationen berücksichtigt werden.
Innovative ökonomische Instrumente und Mechanismen werden entwickelt, um die Einhaltung der
Rechte der Natur zu unterstützen und zu fördern. Dazu gehören beispielsweise Umweltsteuern, die für
Aktivitäten erhoben werden, die einen negativen Einfluss auf die Umwelt haben, und Anreizsysteme
für Unternehmen und Individuen, die nachhaltige Praktiken fördern. Zudem werden neue Formen der
Unternehmensführung eingeführt, bei denen ökologische Nachhaltigkeit und soziale Verantwortung
integraler Bestandteil der Geschäftsmodelle sind.
Beteiligung der Zivilgesellschaft
Ein weiteres Schlüsselelement dieses Modells ist die aktive Beteiligung der Zivilgesellschaft und
indigener Gemeinschaften bei Entscheidungen, die die Umwelt betreffen. Durch die Einbindung dieser
Gruppen in den Entscheidungsprozess wird sichergestellt, dass eine Vielzahl von Perspektiven
berücksichtigt und die tiefen Verbindungen zwischen Menschen und ihrer natürlichen Umgebung
anerkannt werden. Dies fördert eine Kultur der Koexistenz und des Respekts für die Natur, die weit
über die Grenzen traditioneller Wirtschaftsmodelle hinausgeht.
In dieser Utopie führt die Anerkennung der Rechte der Natur zu einer Welt, in der wirtschaftlicher
Fortschritt und Umweltschutz Hand in Hand gehen. Unternehmen blühen aufgrund ihrer innovativen
und nachhaltigen Ansätze auf, während gleichzeitig die natürlichen Ökosysteme geschützt und
regeneriert werden.
Die Gesellschaft entwickelt ein neues Bewusstsein für die Bedeutung der Natur,
dass sich in einem respektvollen und verantwortungsvollen Umgang mit der Umwelt widerspiegelt.
Dieses alternative Wirtschaftsmodell zeigt einen Weg auf, wie die Menschheit in Harmonie mit der
Natur leben und eine nachhaltige Zukunft für alle Lebewesen auf unserem Planeten schaffen kann.
Forschung am Standort
· Forschungszentrum für Klimaschutzrecht – ClimLaw: Graz, Uni Graz: https://climlaw.uni-graz.at/de/
· Institut für Umweltsystemwissenschaften, Uni Graz
https://ess.uni-graz.at/de/
IMAGINE: Food without micro-plastic
… Enabled by new compost handling technologies for a healthy life“Green Utopist: Josef Adam, Montanuniversität Leoben
Video-Team Institut für Design & Kommunikation – FH Joanneum: Alvina Vass, Elisa Kroiss, Jan Wohlmuth & Maximilian Kathan
Biogene Abfälle ohne Störstoff Kunststoff
In der Zukunft erleben wir eine Revolution in der Kompostierung – die Ära des „Plastic-Free-Compost“.
Dieses ambitionierte Projekt zielt darauf ab, die Qualität und Quantität des Komposts durch eine
kreislauforientierte Betrachtung der einzelnen Prozesse – von der Sammlung über die Voraufbereitung
bis hin zur Nachaufbereitung – signifikant zu verbessern. Die zentrale Herausforderung besteht darin,
die Ausschleusung des Störstoffes Kunststoff effizienter zu gestalten, um die Umweltbelastung zu
minimieren und die Qualität des Komposts zu steigern.
Biogene Abfälle, die Grundlage für hochwertigen Kompost, sind eine essentielle Komponente einer
funktionierenden Kreislaufwirtschaft. Die zunehmende Problematik von Kunststoffen, insbesondere
Mikroplastik, stellt jedoch eine wachsende Herausforderung für den organischen Kreislauf dar.
Kunststoffe in Kompost gefährden nicht nur die Bodenqualität, sondern gelangen auch in unsere
Nahrungskette.
Innovative kreislauforientierte Verfahren
In dieser Utopie wird der Kunststoffanfall in biogenen Abfällen durch innovative, kreislauforientierte
Verfahren reduziert. Dies umfasst eine bessere Vorbehandlung zur effektiveren Trennung von
Kunststoffen sowie verbesserte Nachbehandlungsmethoden, um die Kunststoffabscheidung weiter zu
optimieren. Traditionelle Zerkleinerer und Siebe in der Vorbehandlung werden durch fortschrittliche
Technologien ergänzt, und bei der Nachbehandlung kommen erweiterte Sieb- und
Windsichtungsmethoden zum Einsatz. Ein besonderer Fokus liegt auf der Erforschung und Entwicklung von sensorgestützten Sortiertechniken, die eine präzisere Trennung von Kunststoffen ermöglichen. Dieses Projekt geht über
die traditionelle Kompostierung hinaus und integriert wissenschaftliche Erkenntnisse, um die
Transformation von Kunststoffen während der Kompostierung zu verstehen und zu verbessern.
Kostensenkung & Erfüllung der EU-weiten Recyclingquoten
Die Zukunftsvision von „Plastic-Free-Compost“ strebt danach, die Kommunen stärker in den Prozess
einzubinden, um die EU-weiten Recyclingquoten zu erfüllen und die Verwertung biogener Abfälle zu
maximieren. Die Reduzierung von Kunststoffen im Kompost trägt nicht nur zur Erhöhung der
Vermarktungserlöse und Senkung der Übergabekosten bei, sondern stellt auch eine wesentliche Säule
für eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft dar.
In dieser Utopie wird Kompost nicht nur als Dünger und Bodenverbesserer genutzt, sondern
symbolisiert auch einen verantwortungsvollen Umgang mit unseren natürlichen Ressourcen. „PlasticFree-Compost“ steht für eine Zukunft, in der nachhaltige Entwicklung, ökologische Verantwortung und
wirtschaftlicher Fortschritt Hand in Hand gehen, und zeigt einen neuen Weg auf, wie wir in Harmonie
mit unserer Umwelt leben können.
Forschung am Standort / im Green Tech Valley
· Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft, Montanuniversität Leoben
https://pure.unileoben.ac.at/de/organisations/chair-of-waste-processing-technology-and-waste-management-515
· Institut für Energie- und Umweltmanagement, FH Burgenland https://www.fh-burgenland.at/master-energie-und-umweltmanagement/ bzw. https://www.udb.at/services/aktuelles/detail/forschungsprojekt-verbesserung-der-kompostqualitaet/
„IMAGINE: Peri-urban areas as sponge
… Enabled by research to deal with extreme weather in a PERI-fect future „Green Utopist: Mario Stefan, TU Graz
Video-Team Institut für Design & Kommunikation – FH Joanneum: Helene Gödl, Katharina Mundigler, Maike Klemm & Tina Zopf
Die Neuerfindung peri-urbaner Räume als Schwammgebiete
Das Jahr 2050 markiert eine Ära, in der Städte und Siedlungsgebiete sich zu widerstandsfähigen Oasen
im Angesicht des Klimawandels gewandelt haben. Dank des wegweisenden Forschungsprojekts
PeriSponge wurden peri-urbane Mobilitätsräume in lebensspendende Schwammgebiete
transformiert. Früher von Überschwemmungen, Dürren und Biodiversitätsverlust bedroht, sind diese
Gebiete nun durch eine blau-grüne Transformation revitalisiert. Die einst klaren Grenzen zwischen
Stadt und Natur verschwimmen in einem harmonischen Zusammenspiel von Resilienz und
Regeneration.
In dieser neuen Welt sind öffentliche Räume, gestaltet nach dem Prinzip der blau-grünen
Transformation, zu vitalen Bestandteilen urbaner Landschaften geworden. Sie bieten nicht nur Schutz
vor extremen Wetterereignissen, sondern fördern auch die städtische Biodiversität und schaffen
kühle, schattige Zufluchtsorte inmitten urbaner Hitzeinseln. Straßen und Plätze, einst grau und
versiegelt, sind nun lebendige, grüne Arterien, die Regenwasser absorbieren, Lebensräume bieten und
das Mikroklima verbessern.
Effizienz und Lebensqualität in Schwammstädten
Fortschrittliche Technologien und nachhaltiges Design sind in dieser Zukunft nahtlos miteinander
verflochten, um die Effizienz und Lebensqualität in diesen Schwammstädten zu maximieren. Smarte
Wassermanagementsysteme, gesteuert durch künstliche Intelligenz, regulieren den Wasserfluss und
die Speicherung, um Überschwemmungen zu verhindern und Trockenperioden zu überstehen.
Photokatalytische Oberflächen und integrierte Solartechnik tragen dazu bei, Wasser und Luft zu
reinigen und gleichzeitig Energie für öffentliche Einrichtungen zu erzeugen.
Die Vision von 2050 zeigt peri-urbane Gebiete als pulsierende, grüne Netzwerke, die Städte und
Landschaften miteinander verweben. Schwammgebiete, die Regenwasser speichern und
Überschwemmungen vorbeugen, sind zur Norm geworden. Diese grünen Korridore dienen nicht nur
dem ökologischen Ausgleich, sondern auch als belebende, gemeinschaftliche Räume, die zum
Verweilen einladen und das Wohlbefinden der Stadtbewohner steigern.
Mensch und Natur in Harmonie
In dieser utopischen Zukunft ist jede Initiative, jedes Projekt ein Schritt hin zu einer Welt, in der
nachhaltige Koexistenz Realität ist. PeriSponge steht beispielhaft für diese Transformation, ein Symbol
für das Streben nach einer Zukunft, in der Mensch und Natur in perfekter Harmonie zusammenleben.
Technologisch angereicherte grüne Infrastrukturen bilden das Rückgrat dieser neuen urbanen
Landschaften, die aktiv zur Milderung des Klimawandels beitragen, die lokale Flora und Fauna
unterstützen und den Menschen natürliche, erfrischende Umgebungen bieten.
Forschung am Standort
- Potenziale peri-urbaner Mobilitätsräume als Schwamm-Territorien für Klimawandeladaption und -mitigation,
Fakultät für Achitektur, TU Graz
https://www.tugraz.at/fakultaeten/architektur/forschung/forschungsprojekte/perisponge
„IMAGINE: Cyanobacteria work for industry
… Enabled by replacing chemicals with organic processes for a greener planet“Green Utopist: Peter Erlsbacher, TU Graz
Video-Team Institut für Design & Kommunikation – FH Joanneum: Anna-Katharina Hammerer, Sofia Neudecker & Tea Mauko
Cyanobakterien als grüne Katalysatoren
In der Zukunft haben wird eine bahnbrechende Wende in der chemischen Industrie erreicht. Das
Herzstück dieser Revolution sind Cyanobakterien, die als grüne Katalysatoren agieren und eine
umweltfreundliche Alternative zu traditionellen chemischen Prozessen bieten.
Cyanobakterien sind in der Lage, Enzyme zu produzieren, die für die Durchführung von
Elektronenübertragungen (Redoxreaktionen) notwendig sind. Dies ermöglicht es, komplexe
Redoxprozesse effizient und umweltfreundlich voranzutreiben, ohne die Notwendigkeit für teure und
umweltschädliche Katalysatoren oder energieintensive Bedingungen.
Besonders hervorzuheben ist die Produktion von NADPH, einem Molekül, das in der Natur weitverbreitet ist und viele unterschiedliche Redox-Reaktionen mit Energie versorgen kann. Die Forschung hat einen Weg gefunden, dieses teure Molekül effektiv zu recyceln, indem Cyanobakterien verwendet werden, die in der Lage sind, NADPH mithilfe von Lichtenergie direkt aus Wasser aufzubereiten, wodurch Sauerstoff als einziges Abfallprodukt entsteht.
Integration in industrielle Prozesse
In unserer Utopie sind diese genetisch optimierten Cyanobakterien in großem Maßstab im Einsatz, um
eine Vielzahl von chemischen Reaktionen in einer Weise zu katalysieren, die sowohl wirtschaftlich als
auch ökologisch nachhaltig ist. Sie ermöglichen die Herstellung von Pharmazeutika, Kunststoffen und
vielen anderen wichtigen Chemikalien ohne die umweltschädlichen Nebeneffekte, die mit
traditionellen Methoden verbunden sind.
Ein weiterer entscheidender Vorteil dieser Technologie ist ihre Fähigkeit zur Stereoselektivität, was
bedeutet, dass sie gezielt eines der zwei Spiegelbilder eines Moleküls herstellen können. Diese
Präzision ist besonders in der Pharmaindustrie von unschätzbarem Wert, wo das falsche Isomer eines
Medikaments schädliche Wirkungen haben kann. Die Fähigkeit, gezielt die gewünschte Form eines
Moleküls zu produzieren, revolutioniert die Medikamentenherstellung und erleichtert so die sichere
und wirksame Herstellung neuer Therapien. Die Integration von Cyanobakterien in industrielle Prozesse hat nicht nur die chemische Produktion transformiert, sondern auch einen neuen Sektor grüner Technologien begründet, der auf der Koexistenz von industrieller Entwicklung und Umweltschutz basiert. Industrieanlagen, die einst zu den größten Umweltverschmutzern zählten, sind nun Vorreiter in der Nutzung von erneuerbaren Energien und der Minimierung von Treibhausgasemissionen.
Dies ist ein leuchtendes Beispiel dafür, wie innovative Forschung und respektvoller Umgang mit der Natur den Weg zu einer lebenswerten Zukunft für alle Lebewesen auf unserem Planeten ebnen können.
Forschung am Standort
- Field of Expertise Human & Biotechnology der TU Graz
https://www.tugraz.at/forschung/forschungsschwerpunkte-5-fields-of-expertise/human-biotechnology/ueberblick-human-biotechnology/ bzw. News-Artikel zum Thema - ACIB – Austrian Centre of Industrial Biotechnology
https://acib.at/ - Funktionelle Diversität & Ökologie, „Climate Change“, Universität Graz
https://climate-change.uni-graz.at/de/forschungsfelder/funktionelle-diversitaet-oekologie/
„IMAGINE: Plants as blood vessels
… Enabled by revolutionary & patient-specific 3D-prints from organic materials for more health„
Green Utopist: Florian Lackner, TU Graz
Video-Team Institut für Design & Kommunikation – FH Joanneum: Larissa Holweg, Lea Haas, Ramona Groß, Sophie Lautischer & Stefanie Weber
Erschaffung pflanzlicher Blutgefäße im Labor
Inspiriert von der grundlegenden Erkenntnis, dass die Natur ein unersetzlicher Partner in der
Entwicklung nachhaltiger Technologien ist, haben Forscher und Forscherinnen in dieser Utopie eine
bahnbrechende Methode zur Revolutionierung des Gesundheitswesens entwickelt: die Erschaffung
pflanzlicher Blutgefäße im Labor.
Unsere Gesellschaft, die zunehmend von demografischem Wandel geprägt ist, sieht sich einem
wachsenden Bedarf an Implantaten und Organen gegenüber, der mit den herkömmlichen Methoden
– unter Verwendung von fossilen, nicht nachhaltigen Materialien oder durch ethisch bedenkliche
Allo- und Xenotransplantationen – nur unzureichend gedeckt werden kann.
3D-Druck von pflanzenbasierten Biopolymeren
Inspiriert von dieser dringenden Notwendigkeit, haben Forscher und Forscherinnen eine
zukunftsweisende Lösung entwickelt: die Erzeugung exakter, personalisierter Replikate von
Blutgefäßen durch den 3D-Druck von pflanzenbasierten Biopolymeren. Diese Biopolymere,
gewonnen aus einer innovativen Mischung von Alginat aus Braunalgen und nanofibrillierter Cellulose
aus Holzfasern, bieten durch ihren natürlichen Ursprung eine höhere Biokompatibilität, ermöglichen
eine individuelle Anpassung an den Patienten und Patientinnen und fördern die Nachhaltigkeit,
während gleichzeitig die Abhängigkeit von Tierversuchen und Xenotransplantationen reduziert wird.
Die Herstellung dieser künstlichen Blutgefäße erfolgt in speziell entwickelten 3D-Druckern, die mit
einer rotierenden vierten Achse ausgestattet sind. Diese Innovation erlaubt es, tubuläre Strukturen
zu schaffen, deren Zellulosefasern so ausgerichtet werden können, dass sie die komplexe
Faserstruktur und die anisotropen mechanischen Eigenschaften natürlicher Gewebe – wie zum
Beispiel die einer menschlichen Aorta – nachahmen.
Dieser Prozess ist nicht nur eine Demonstration technischer Finesse, sondern auch ein Zeugnis für die Möglichkeit, die Natur zu imitieren und zu ergänzen. In dieser visionären Zukunft werden 3D-gedruckte, patientenspezifische Blutgefäße, die im Labor gezüchtet werden, eine sichere und nachhaltige Alternative zu herkömmlichen Transplantaten bieten. Sie eliminieren die Notwendigkeit für Spenderorgane und die ethischen Dilemmata, die mit Tierversuchen verbunden sind, und öffnen die Tür zu einer neuen Ära der Medizin. Eine Ära, in der technologischer Fortschritt und ökologische Verantwortung Hand in Hand gehen.
Forschung am Standort
· Institut für Chemie und Technologie biobasierter Systeme, TU Graz https://www.tugraz.at/institute/ibiosys/home
„IMAGINE: CarbonBusters turn toxic into good
… Enabled by depolarized electrolysis – from flue gas to products & green hydrogen„
Green Utopist: Lukas Rössler, TU Graz
Video-Team Institut für Design & Kommunikation – FH Joanneum: Alexandra Suváková & Mariam Gvivradze
Depolarisierten Elektrolyseure
In dieser Vision stellt man sich die Frage warum kohlenstoffneutral sein, wenn man durch grünen Wasserstoff auch kohlenstoffnegativ sein kann. Die gängigste Methode zur Gewinnung von grünem Wasserstoff ist die bereits weithin bekannte, aber energieintensive Wasserelektrolyse.
Im SHyRE-Projekt arbeiten Forschende der TU Graz an neuartigen, depolarisierten Elektrolyseuren. Für ihre Funktionsweise wird ein giftiges Gas aus der Atmosphäre oder aus einem industriellen Gasabfall verwendet, um die Elektrolysezelle zu depolarisieren. Auf diese Weise wird die gleiche Reinheit des Wasserstoffs bei geringerem Energieverbrauch hergestellt. Als höchst wertvolles Nebenprodukt wird (anstelle von O2 bei der herkömmlichen Elektrolyse) in großen Mengen verwendete Chemikalie erzeugt. Durch die Entnahme von Verunreinigungen aus der Atmosphäre oder aus Prozessströmen reduziert die depolarisierte Elektrolyse aktiv die Menge der emittierten Treibhausgase und wandelt sie in eine wertvolle Verbindung um. Und das alles bei gleichzeitiger Produktion von hochreinem H2.
Diese Technologie wirkt wie eine Konkurrenz für den traditionellen Wasserelektrolyseur, dürfte in Wirklichkeit aber eine koexistierende Alternative für eine Vielzahl an Industrien sein, die eine Reinigung ihrer Emissionen benötigen: Bergbauanlagen, Bioraffinerien, pharmazeutische und Kunststoffindustrie.
Forschung am Standort
- SHyRE – Schwefelsäure- und Wasserstoffproduktion für die Elektronikindustrie durch innovatives Recycling (TU Graz)
https://fti-ressourcenwende.at/de/projekte/kreislaufwirtschaft/shyre.php - Institut für Chemische Verfahrenstechnik und Umwelttechnik, TU Graz
https://www.tugraz.at/institute/ceet/home
„IMAGINE: Bye highway. Hello e-railway!
… Enabled by fast pickup & charging tech taking e-cars on trains for relaxed mobility
Green Utopist: Armin Buchroither, TU Graz
Video-Team Institut für Design & Kommunikation – FH Joanneum: Anja Trummer, Max Frühwirt & Selma Kury
RailCharge: E-Autos werden auf Züge verLADEN
In einer Welt, in der die Herausforderungen der Elektromobilität drängend werden, stellt die RailCharge-Utopie eine visionäre Lösung dar. Elektrofahrzeuge stehen vor dem Problem begrenzter Reichweiten und langer Ladezeiten, was zusammen mit der zunehmenden Verkehrsbelastung und dem Bedarf an nachhaltigen Ressourcen für Batterien ein dringendes Problem darstellt. Auch die Strom-Netzer kommen mit dem Schnelladen zu Stoßzeiten an ihre Grenzen. RailCharge adressiert diese Problematik durch eine folgende Idee: Anstatt E-Autos mit immer größeren Batterien auszustatten und den Einzelverkehr zu fördern, werden Elektroautos mit neuartigen, effizienten Verladesystemen auf Zügen verladen und während der Fahrt mittels Matrix Charging® automatisch geladen. Dieses Konzept stellt nicht nur eine Lösung für die bestehenden Limitationen von Elektrofahrzeugen dar, sondern fördert auch eine emissionsfreie Mobilität und verringert die Verkehrsbelastung. Elektrofahrzeuge werden dafür an Bahnhöfen auf Zugwaggons abgestellt, wobei ein innovatives Umschlagsystem die Warte- und Beladezeit für Passagiere erheblich minimiert.
Matrix Charging® als Schlüssel
Wichtig für den Erfolg und den Comfort ist auch eine flexible Be- und Entladung bei Zwischenstationen. Das kann durch die Adaption bestehender Waggonsysteme erzielt werden oder durch Entwicklung neuer Waggondesigns. An jedem Autostellplatz des Zugwaggons kommt die Technologie Matrix Charging® zur Anwendung. Diese automatisierten Verbindungstechnologie mit dem Lade-Pad am Boden jedes Autostellplatzes wird eine effiziente und flexible Ladeinfrastruktur ermöglicht. Eine Schnittstelle zum Energiemanagement des Zuges stellt eine effiziente Energieverteilung und auch ein netzschonendes Laden sicher. Am Zielbahnhof wird das Fahrzeug voll beladen und bereit zur Weiterreise wieder von den Passagieren übernommen. Diese Verbringen in der Zwischenzeit einen angenehmen Aufenthalt in Zugabteilen.
Autos und Ladeprozess auf Schiene
Eine Bewertung der Kundenakzeptanz und Umweltwirkung wurde im Projekt bereits durchgeführt und hat hohes Realisierungspotential dieser Utopie aufgezeigt. RailCharge bietet eine neue Perspektive auf Langstreckenverkehr mit Elektrofahrzeugen, indem es eine nahtlose Integration von Straßen- und Schienenverkehr ermöglicht. RailCharge eröffnet ein neues Kapitel in der Geschichte der Mobilität – ein Schritt hin zu einer effizienteren, nachhaltigeren und vernetzteren Zukunft: Der Autobahn auf der Schiene.
Forschung am Standort
· Field of Expertise: Mobility & Production, TU Graz
https://www.tugraz.at/tu-graz/services/news-stories/planet-research/foe-mobility-production
bzw. Artikel: RailCharge nutzt die Bahn als Autoladestation
Statements der Rektoren und Geschäftsführer zu Green Utopia 2024
‘Sustainable Systems‘ ist das größte wissenschaftliche Stärkefeld der TU Graz. Hier arbeiten Forschende über alle Disziplinen und Fakultäten hinweg an komplexen Herausforderungen und erforschen im Miteinander nachhaltige Lösungsansätze. Die Bandbreite der Forschungsthemen reicht von zukunftsorientierter Stadtplanung, innovativen Gebäudetechnologien über den Einsatz erneuerbarer Energieträger bis hin zu intelligenten Energienetzen und grüner Mobilität. In Disziplinen wie Railway Research, der Wasserstoff-Forschung oder bei nachhaltigen Energiesystemen zählt die TU Graz dabei zur internationalen Forschungsspitze.
Ein Standort wird dann zum Innovationsbrennpunkt, wenn dort über Disziplinen, Institutionen und Grenzen hinweg gedacht, geforscht und an Lösungen für große gesellschaftliche Herausforderungen gearbeitet wird. Die Steiermark ist ein solcher Ort, an dem kluge Köpfe ungebremst und inspiriert an Mut machenden Utopien forschen. Und Initiativen wie Green Utopia gibt ihnen die Bühne.“
Die großen gesellschaftlichen Herausforderungen in den Bereichen Ressourcenknappheit, Klima, Energie und Umwelt erfordern überwiegend den Einsatz technisch-naturwissenschaftlicher Methoden. Die Montanuniversität Leoben sieht ihre Aufgabe darin, durch exzellente Forschung und hochwertige Bildung signifikante Beiträge zur Bewältigung dieser Herausforderungen zu leisten. Ein aktuelles Projekt umfasst die Errichtung des neuen Wasserstoffzentrums, das im Herbst eröffnet wird. Dieses Zentrum wird in Zukunft auf höchstem Niveau an der Gewinnung von grünem Wasserstoff forschen. Oder im Bereich des Recyclings, wo an einer Forschungsanlage Grundlagen wie digitale, sensorbasierte Abfallanalytik und Sortiertechnologien erforscht werden. Die Montanuniversität Leoben hat sich stets durch ihre Vernetzung und interdisziplinären Kooperationen ausgezeichnet. Mit dem Projekt Green Utopia wird der Standort weiter gestärkt, während die einzelnen Akteure davon profitieren. Zudem bietet dieses Projekt Raum für visionäre Ideen und mutige Lösungen."
Als Zukunftshochschule FH JOANNEUM sind wir überzeugt, dass es grüne Utopien braucht, um die Zukunft unserer Gesellschaft lebenswert zu gestalten. Wir ermutigen, bei wichtigen Themen wie etwa Digitalisierung, Gesundheit, Klimawandel, Energie oder Mobilität weiter zu denken und zu forschen. An all unseren Instituten setzen sich Studierende und Lehrende daher schon heute praxisnah mit Zukunftsthemen auseinander: Im Energielabor und Mobilitätslabor an der FH JOANNEUM in Kapfenberg wird unter anderem an erneuerbaren Energien und Mobilitätsformen geforscht. Umweltschonende Luftfahrt ist Fokus am Studiengang Luftfahrt / Aviation in Graz, nachhaltiger Tourismus am Institut Gesundheits- und Tourismusmanagement an der FH JOANNEUM in Bad Gleichenberg. Und nicht zuletzt unsere Informationsdesign-Studierenden beschäftigen sich mit grünen Utopien, wenn sie die Inhalte der acht grünen Forschungsutopien von ‚Green Utopia‘ visuell umsetzen, um sie in die Öffentlichkeit hinauszutragen.“
An der Universität Graz geben wir Antworten auf die Fragen unserer Zeit. Für diese großen Herausforderungen, darunter digitaler Wandel, gesellschaftliche Umbrüche oder Klimakrise, liefert die Uni Graz Lösungen und Erklärungen, die wir zu den Menschen bringen. So ist unseren Forscher:innen ein Durchbruch gelungen, der zum Gamechanger für die Kunststoffindustrie werden kann. Chemiker:innen haben einen vollständig recycelbaren, biobasierten Epoxid-Kunststoff entwickelt. Eine Innovation mit großer Tragweite, die Umweltschutz und Wirtschaftlichkeit verbindet. Wissenschaftler:innen der Uni Graz sind es gewohnt, die Grenzen des Alltäglichen zu überwinden und Fragestellungen neu zu denken. Um zum Beispiel den Klimawandel zu bremsen, braucht es die Expertise vieler: der Natur-, Sozial- und Rechtswissenschaften. Grenzen überschreiten wir auch in der Zusammenarbeit mit den Hochschulen am Standort: etwa mit der TU Graz seit 20 Jahren in der Kooperation NAWI Graz. "
Das Finale: "Green Utopia" 2024 am Hornig-Areal am 23. Mai
Das war Green Utopia 2023
Die Bandbreite der Videos aus dem Jahr 2023 reichte von neuen Lebensstilen nach der Konsumgesellschaft, klimapositivem Bauen bis hin zu Bäumen als Stromspeicher für stabile Netze. Utopisch? Aus heutiger Sicht in einigen Bereichen durchaus. „Gerade das ist Ansporn für die Forschung und für die Unternehmen im Green Tech Valley“, so Puttinger.
Das unterstreicht auch Stefan Spirk (TU Graz): „Es ist von immanenter Bedeutung, sich das Undenkbare vorzustellen, um revolutionäre Technologien realisieren zu können.“
Vom Mut, neue, radikale Wege zu gehen, etwa „bei der Produktion von Wasserstoff aus Abwasser und Sonnenlicht in Sonnenreaktoren“, spricht auch Sarah Meitz von der AAE INTEC: „Grüne Utopien werden gebraucht, um klimafreundliche und kosteneffiziente Energieversorgung sicherzustellen.
Projektpräsentation "Green Utopia" 2023 im Joanneumsviertel
Green Utopia 2023 - Forschung für die grüne Zukunft aus Sicht der jungen Designer:innen
Was ist Vision, was Realität?
Die Forschung aus dem Valley hinter den Videos
„Imagine a future, where we store green power in trees … with the newly invented ORGANIC BATTERIES for stable power grids“
Statement der Studierenden: „This video depicts how energy could be saved in tress and provide every home with it.“
Digitaler Zwilling macht Netze zu Erneuerbaren Energiespeichern
Die Transformation des Energiesystems erfordert einen gigantischen Ausbau der Produktionskapazitäten von erneuerbaren Energieerzeugungsanlagen. Stichworte sind hierbei die Elektrifizierung, der Wärmebedarf aber auch Wasserstoff bzw. synthetische Energieträger.
Den Strom-, Wärme- und Gasnetzen kommt dabei eine Schlüsselrolle zu. Diese glätten die Schwankungen von Verbrauch und Erzeugung über den Tag und das Jahr. Dabei helfen flexibel schaltbare Prosumer (Verbraucher & Erzeuger) wie stehende E-Autos, Geräte oder Industriebetriebe.
Alle Prosumer wie private Haushalte mit PV-Anlage oder größere Energiegemeinschaften werden aktiv mit eingebunden.
Ergänzt werden diese durch punktuelle Großspeicher. Große Warmwasserspeicher bringen die Sommerhitze in die winterliche Fernwärme. Redox-Flow-Batterien (mit neuartigen Elektrolyten aus Abfällen der Papiererzeugung) stützen die Netze im Stunden- und Tagesbereich.
Die Netze interagieren miteinander, so dass Wärme, Strom und Gas einander aushelfen. Zur Netz-Stützung werden auch künftig Spitzenlastkraftwerke, sogenannte „Peaker“, benötigt. Mithilfe von Wasserstoff als Zwischenspeicher werden diese klimaneutral.
Ermöglicht wird das „Netze als flexibler Energieschwamm“ durch den ersten digitalen Zwilling des europäischen Strom und Gasnetzes samt Wärmenetzen. Dieser verhindert Blackouts durch Simulationen frühzeitig und trägt zur vollständigen Nutzung der Erzeugung aus Erneuerbaren Energien bei.
Highlight aus dem Green Tech Valley:
Biobasierte Redox-Flo-Batterie https://www.ecolyte.at
Forschung am Standort:
„Imagine a FUTURE where SUN fuels life … directly with the new PHOTOCATALYTIC COLLECTOR“
Statement der Studierenden: „Dieses Video zeigt eine neue Technologie, mit der durch Sonnenlicht auf direktem Weg Wasserstoff gewonnen werden kann und für welche Bereiche dies nützlich sein könnte.“
Wasserstoff direkt aus Sonne bewegt u.a. Schiffe klimaneutral
Der Einsatz von grünem Wasserstoff ist ein Schüsselbaustein im künftigen Energiesystem als Energiespeicher sowie als Energievektor auch für künftige Schiff- und Luftfahrt.
Bisher wird daran gearbeitet, in sonnen- und windreichen Weltgegenden mittels PV- und Windstrom über Elektrolyse Wasserstoff herzustellen und dann umzuformen, z.B. als synthetische Treibstoffe. Das ist aufwändig und ineffizient.
In Zukunft soll die direkte photokatalytische Erzeugung von Wasserstoff ohne Elektrolyse zum Einsatz kommen, ein Game Changer für den wichtigen Baustein des Energiesystems der Zukunft.
Dazu laufen Versuche bei de AEE Intec. Damit werden neben Solarkollektoren (Wärme), PV-Anlagen (Strom) nun Solar-Reaktoren (Wasserstoff) in Zukunft möglich. Die Gesamteffizienz steigt massiv bei sinkenden Kosten.
Die Schifffahrt ist im globalen Wirtschafts- und Transportsystem unverzichtbar, ist aber einer der global größten CO2 -Emittenten. 90 Prozent der großen Schiffe fahren noch mit Schweröl als Treibstoff.
Das Binnenland Österreich hat dabei das Potential die globale Schifffahrt auf einen neuen grünen Pfad zu bringen und die Emissionen um 97 Prozent zu senken: Grüner Wasserstoff wird als flüssiges Methanol am Schiff genutzt, das anfallende CO2 abgeschieden, am Schiff gespeichert und an Land wieder für die Mehtanol-Erzeugung genutzt (also im Kreislauf genutzt).
Forschung im Green Tech Valley:
- Wasserstoff-COMET-Zentrum HyCentA
- Large Engines Cometence Center LEC
- Photokatalytische Wasserstofferzeugung AAE INTEC
- Dekarbonisierung der Schifffahrt LEC
„Imagine a FUTURE with a FAIRYTALE life … using social TIPPING POINTS for faster climate action“
Statement der Studierenden: „Dieses Video zeigt ein Aufwachen der Gesellschaft, welches einen fundamentalen Umschwung mit sich zieht. Unsere Werte und Normen sind seither stark mit der Natur im Einklang.“
Schneller als der Klimawandel
Bei allem Glauben an den technologischen Fortschritt und der Problemlösefähigkeiten des Homo Sapiens drängen die Nachrichten über Naturkatastrophen, Wetterextreme, die evidenten Auswirkungen der schon zu messenden Klimaveränderungen und die Warnungen der Wissenschaft die zentrale Frage auf: Können wir das Ruder schnell und wirksam genug noch herumreißen?
Welches Zukunftsbild zeigt uns, dass wir schneller waren als der Klimawandel? Das wir die Situation in den Griff bekommen haben und das Klima wieder in Richtung stabiler und lebensverträglichen Bahnen lenken konnten?
Zum einen wird es dabei darum gehen die Menschen für die Sache gewonnen zu haben. Sogenannte soziale Kippelemente, an denen v.a. das Wegener Center an der KFU forscht, werden Menschen erfasst und im positiven Sinn ins Tun gebracht haben. Die Psychologie und Soziologie als Wissenschaften können dabei ein wichtiger Schlüssel sein, wobei auch der Einsatz von neuen Technologien wie Artificial Intelligence eine Möglichkeit sein könnte hier in der Bewegung bzw. Aktivierung von Menschen zu wirken. Alle ziehen also an einem Strang.
Technisch geht es aber auch um die Skalierung von Klimaschutz und Kreislaufwirtschaftslösungen. Die enormen Mengen an Energie müssen, auch bei zunehmender Energie- und Ressourceneffizienz, zu 100% erneuerbar hergestellt werden. Dazu werden Technologien radikal einfacher und schneller in der Anwendung werden. Neue Geschäftsmodelle und eine neue Art der Wirtschaft haben die Welt revolutioniert. Eine Chance für die Welt, Europa, Österreich, und v.a. das Green Tech Valley.
Die Steiermark & Kärnten waren bereits frühe Vorreiter in diesem Bereich. Vor über 100 Jahren hat Viktor Kaplan an der TU Graz die Kaplan Turbine erfunden, Herzstück der größten Wasserkraftwerke weltweit. Und im Bereich Solarthermie hat die AEE mit den Selbstbaugruppen pionierhaft eine erste Welle für Erneuerbare gestartet – die Nachbarschaft machte ja auch mit. Mit der ersten getrennten Sammlung in Mureck, wurde v.a. über Schulen Mülltrennung und damit Recycling breit gestartet.
Forschung am Standort
- Soziale Kippelemente – Wegnener Center für Klima und Globalen Wandel an der Uni Graz ( Ilona Otto),
- Schneller produzieren (Smart Factory an TU Graz)
- Vorgefertigte Fassadenmodule für rasante Gebäudesanierung (Institut für Nachhaltige Technologien: AEE INTEC)
„Imagine a future society with zero waste … powered by 100% recycled batteries, organics & textiles“
Statement der Studierenden: „Dieses Video zeigt, wie wir durch eine 100% zirkuläre Gesellschaft eine abfallfreie Zukunftsutopie erreichen werden. Durch innovative Technologien wie selbsheilende Substanzen und moderne Recyclinganlagen werden Materialien so lange wie möglich im Kreislauf gehalten.“
100% zirkuläre Gesellschaft – Eine abfallfreie Welt durch revolutionäre Ansätze
Zirkuläre Innovation sind für eine nachhaltige Zukunft essentiell. Der Konsum und das moderne Leben sind heute untrennbar mit Abfall verbunden. Verpackungen, überschüssige Produkte, defekte Waren, Lebensmittelreste und Altprodukte tragen alle zum Abfallproblem bei. Abfall ist jedoch nur ein Wertstoff am falschen Ort. Um eine nachhaltige Zukunft zu ermöglichen, müssen Rohstoffe aus der Abfalltonne wieder in der Materialkreislauf zurückgeführt werden, um eine abfallfreie Gesellschaft zu ermöglichen.
Keine Materialien werden nach nur kurzer Nutzungsdauert entsorgt, sondern durch Reuse, Rethink, Repair, Remanufacture und auch Recycling-Verfahren so lange wie möglich im Kreislauf geführt.
Neben der zentralen, sozialen Dimension einer zirkulären Gesellschaft sind auch innovative Technologien ein Baustein: moderne Sortieranlagen, welche eine effiziente Trennung der verschiedenen Fraktionen sicherstellen können, noch wiederverwendbare Materialien herausfiltern und die restlichen Substanzen durch ein effizientes chemisches Recycling wieder neue Einsatzmöglichkeiten ermöglichen.
Auch die Entwicklung von selbstheilenden Materialien, die sich selbst reparieren können, wenn sie beschädigt werden, können die primäre Lebensdauer des Produktes verlängern und so für eine zirkuläre Gesellschaft beitragen. Eine Erweiterung der Nachverfolgung einzelner Materialien bieten digitale Produktpässe. Diese fassen sämtliche Informationen über ein Produkt von Komponenten und Materialien bis hin zu Informationen über die Reparierbarkeit & Wiederverwenden zusammen.
Neue Geschäftsmodelle und Vertriebszugänge wie Leasing- und Sharing-Geschäftsmodelle, Product-as-a-service-Systeme oder leistungsabhängiges Contracting, können bessere Wartung und höhere Effizienz der Nutzung ermöglichen.
Die Renovierung von Gebäuden und das effiziente Recycling von Baurestmassen tragen einen großen Teil der zirkulären Gesellschaft bei. Mit der Digitalisierung als wichtiger Treiber z.B. durch digitalen Zwilling, welcher über den gesamten Lebenszyklus aktualisiert wird und so eine Grundlage für spätere Umbau- und Rückbaumaßnahmen ermöglicht.
Forschung aus dem Valley:
„Imagine a future, where CO2 is on the plate, not in the atmosphere … powered by new bioreactors using recycled CO2 for sustainable food„
Statement der Studierenden: „The video showcases the dual potential of CO2: accelerating plant growth and transforming into protein powder for food production.“
CO2 aus verschiedenen Quellen abscheiden, speichern & nutzen
Der Klimawandel erfordert rasches und umfassendes Absenken der CO2-Emissionen. Um das Ziel „Netto-Null-Emissionen“ zu erzielen braucht es unbedingt auch das Binden von CO2-Emissionen, um verbleibende Emissionen bilanziell aufzuheben.
Schon beim Absenken der Emissionen helfen CO2-Abscheidungen, v.a. aus Abgasströmen von Industrie oder Kraftwerken. Eine Pilotanlage für CO2-Abscheidung skaliert Andritz aktuell bei Zementwerken. Wird anstatt von Kohle Biomasse verbrannt, entsteht bilanziell eine CO2-Senke.
Mit der Forschung an der TU Graz und dem COMET-Zentrum BEST werden Verfahren zur zusätzlichen Gewinnung von grünem Wasserstoff aus diesem Prozess erforscht (Bio-Looping). Dabei werden auch Reststoffe wie Klärschlamm verwendet.
Wird das CO2 dann noch stofflich genutzt, werden nochmals Emissionen der substituierten Produkte vermieden. So arbeiten das acib und mehrere Startups an der Gewinnung von Proteinen aus CO2, welche klimaintensiveres Tierfutter ersetzen. Auch die Methanisierung von CO2 über Synthesen oder Hydrierungsverfahren ermöglicht einen nachhaltigen Energieträger.
Aber auch die Landwirte verändern sich wieder einmal. Mit Biogas- & großen PV-Anlagen wurden sie zu „Energiewirten“, in Zukunft werden Sie wohl CO2-Senker werden: mit dem aktiven Aufbau der Humusschicht als Kohlenstoffspeicher im Boden (v.a. durch Vermeidung des Pflügens, Pilotregion Kaindorf), mit der Einbringung von Biokohle, also verkohlter Biomasse in die Erde (Forschung von BEST) sowie der nachhaltig optimierten Forstwirtschaft (spezielle CO2-Speicher-Pflanzen?).
Die geologische Speicherung (vgl. aktuelle Prototypen in Dänemark) wird ebenfalls ein Baustein sein, an dem in Österreich wenig geforscht wird und der hier derzeit auch nicht erlaubt ist.
Highlights aus dem Valley:
Econutri – Proteine aus CO2 gewinnen: https://econutri.com/
Andritz AG: Umweltlösungen
Forschung am Standort
· BioLooping https://www.tugraz.at/institute/ceet/research/hacker-group/projekt-uebersicht/bio-loop/
· Gülle zu Wasserstoff https://www.tugraz.at/tu-graz/services/news-stories/tu-graz-news/einzelansicht/article/von-guelle-zu-hochreinem-wasserstoff/
· Proteinforschung für industrielle Anwendungen https://acib.at/de/home/
„Imagine a FUTURE of climate-active BUILDINGS … that STORE CO2 in new materials and timber constructions“
Statement der Studierenden: „Dieses Video zeigt, wie das Bauen mit natürlichen Materialien und modularen Holzstrukturen Bauabfälle reduzieren und CO2 sammeln könnte, um es in die Atmosphäre abzugeben.“
Gebäude als CO2-Speicher
Gebäude werden aktuell eher als Teil des Problems, denn als Teil der Lösung hin zu einer klimaneutralen Zukunft gesehen. In vielen Baustoffen wie Beton, Ziegel, etc. steckt eine Menge grauer Energie und damit auch CO2 Emissionen. Über 10 Prozent der klimarelevanten Emissionen in Österreich können dem Gebäudesektor zugeordnet werden.
Das Zukunftsbild „Gebäude als CO2 Speicher“ zeigt das Gebäude als CO2 Senke statt CO2 Emittent. Dabei wird in Gebäuden mehr CO2 gespeichert als in der Produktion der Baumaterialien bzw. dem gesamten Bauprozess emittiert werden. Das Gebäude wird klimapositiv.
Wälder und Bäume speichern Kohlenstoff in der Biomasse, also beispielsweise im Holz. Wenn Holz im Gebäude verbaut wird, bleibt dieser Kohlenstoff auch weiterhin gespeichert, vorausgesetzt die gesamte Holzwirtschaft wird auch nachhaltig, im Kreislauf, geführt. Holzbau ist also ein schon existierender Hebel. Über Gebäude kann der Rohstoff Holz über hunderte Jahre im Kreislauf gehalten werden.
Ein großer Hebel steckt noch in der CO2-freien Herstellung von Beton und Ziegeln. Mit Energieeffizienz und dem Einsatz erneuerbarer Energien in der Produktion gelingt der erste Schritt, der Einsatz von in der Industrie abgeschiedenem CO2 und der Einspeicherung in diese Baumaterialien selbst schafft die eigentliche Schwammfunktion.
Die Gebäudeoberflächen (Fassaden & Dach) selbst sind aktiv, entweder grün oder Strom- & Wärme-erzeugend.
Highlights aus dem Valley:
- CO2 Abscheidung bei Zementwerk: https://www.greentech.at/erstes-deutsches-zementwerk-mit-valley-CO2-abscheider/
Forschung am Standort:
- Abscheidung von CO2: https://www.vtiu-unileoben.at/de/aktuelles
- Humusaufbau im Boden als CO2 Senke: https://www.humusplus.at/
- Institut für Bauphysik TU Graz
- Institut für Holzbau und Holztechnologie TU Graz
- Institut für Architektur und Bauingenieurwesen
- Holzcluster Steiermark
- BEST – Bioenergy and Sustainable Technologies
- Institut für Umweltsystemwissenschaften Uni Graz
„Imagine a FUTURE where cities are FORESTS … with organic surfaces producing green ENERGY“
Statement der Studierenden: „In diesem Video wird die Fusion von Graz mit der Natur durch verschiedene innovative Entwicklungen und Technologien dargestellt, darunter nachhaltige Energiegewinnung und vertikale Landwirtschaft.“
Forest City
Natur und Stadt werden sich in Zukunft nicht mehr gegenseitig ausschließen. Schon heute ist den Menschen bewusst, dass Regeneration und Gesundheit in der Natur zu suchen ist und das städtische Umgebungen, so wie wir diese heute kennen, eher zu Stress und auch gesundheitlichen Nebenwirkungen führen.
Grüne Städte, bzw. Natur-Städte, können als Wald gedacht werden in denen Natur und vor allem Bäumen ein sehr großer Raum gegeben wird.
Des Weiteren geht es um flächendecken organische, bioaktive & energieaktive Oberflächen (Böden, Fassaden, Dächer, Verkehrswege) anstatt versiegelter und passiver Flächen. Hier wird Energie, Lebensmittel & Sauerstoff erzeugt sowie Wasser gespeichert.
Die CO2-Bindung ist die eine Funktion, welche die Natur-Stadt erfüllt. Die andere ist die einer Stadt, in der sich Menschen wohlfühlen, weil innovative und natürliche Oberflächen klimatisierend wirken und Sauerstoff produzieren. Dabei gibt es keine Hitzeinseln mehr und die Stadt ist ein CO2-Schwamm.
Energieeffizienz und Energieproduktion samt intelligenter Speicherung und Verteilung ist ein Teil der Natur-Stadt. Auch Nahrungsmittel können direkt in der Stadt produziert werden. Auf Dächern und Fassaden, im öffentlichen Raum und durch Vertical Farming, integriert in die anderen Nutzungsfunktionen einer Stadt.
Die Natur wird wieder ein Teil der Lebensrealität der Bewohnerinnen und Bewohner, auch in Schulen wird der Sinn dafür wieder geschärft. Dies führt zusätzlich zu mehr Bewusstsein für den Schutz der Natur.
Forschung im Valley:
„Imagine a FUTURE with relaxing MOBILITY … enabled by research on AUTONOMOUS and ELECTRIC mobility“
Statement der Studierenden: „Dieses Video zeigt ein autonomes Transportsystem, das die Vision einer autofreien Stadt wahr werden lässt. Das Modulare Transportsystem bietet die Vorzüge eines privaten Fahrzeugs und ermöglicht die individuelle oder gemeinsame Nutzung der Kapseln. Diese integrieren sich nahtlos in den öffentlichen Verkehr.“
Elektr(on)isch mobil – „Beam me up, Scotty“
Der Verkehrssektor zählt zu den Hauptverursachern für Treibhausgasemissionen. Dabei ist der höchste Anteil der Emissionen im Verkehr auf den Straßenverkehr und hier insbesondere auf den PKW-Verkehr zurückzuführen. In Österreich ist der Verkehrssektor für etwa 25 % der CO2-Emissionen verantwortlich. Aber auch in Zukunft wollen wir mobil sein. Reisen ist auch eine Horizonterweiterung und verbindend. Wie sieht also die Mobilität der Zukunft jenseits von Öffentlichem Verkehr, Radfahren, Energieeffizienz und Elektrifizierung aus?
Digitalisierung ist ein großer Schlüssel um eine gewisse Art des Reisens obsolet zu machen. Dabei sind Videokonferenzen schon zum Alltag geworden. Anwendungen im Bereich Virtual und Augmented Reality können hier sicher noch einiges bewirken. Neue Welten und Begegnungsräume können eine Art des Reisens sein.
Mit der Forschung an der TU Graz wurde die Microsoft Hololens mitermöglicht. Gepaart mit der entsprechenden Hologram-Technik wird „Holoportation“ also das 3D-Reisen von zu Hause aus möglich. Oder wird doch Anton Zeilingers Quantenforschung zum „echten“ Beamen führen? Kryptoforschung aus Graz wird wohl in künftigen Quantenrechnern stecken.
Elektrische Mobilität und andere Antriebsformen können eine Brückentechnologie sein, hin zu ganz neuen, heute noch Science Fiction, Ansätzen. Dabei spielen vielleicht ökologische Leichtbau-Hybridwerkstoffe eine Rolle (Wood Vision der Mobilität). Von Fossil basierten Werkstoffen hin zu nachwachsenden Werkstoffen mit kreislaufbasierten Öko Design. CO2 Speicherung mit negativen CO2 Footprint der eingesetzten Materialien in Mobilitätslösungen. Neue Formensprachen und regionale Wertschöpfungsketten vom Wald in die Mobilität.
Highlights aus dem Valley:
Forschung am Standort:
Statements zu Green Utopia 2023
Es ist bemerkenswert, dass wir uns eine globale Klimakatastrophe leichter vorstellen können als das alltägliche Leben in einer Netto-Null-Zukunft und einer klimaresilienten Zukunft. Was bedeutet Klimaneutralität und Resilienz für unseren Lebensstil, unsere Hobbys, Wohnen, Mobilität, aber auch für unsere Beziehungen und unsere körperliche und seelische Gesundheit? Was können wir gewinnen und was müssen wir hinter uns lassen? Initiativen wie die Green Utopia helfen uns, die vor uns liegende Zukunft zu visualisieren und zu diskutieren. Wenn wir wissen, was unser Ziel ist, können wir hoffentlich es schneller erreichen."
„Die grüne Utopie der Hybridisierung von Energiesystemen durch einen Mix aus unterschiedlichen erneuerbaren Energieträgern wird gebraucht um eine sichere, klimafreundliche und kosteneffiziente Energieversorgung sicherzustellen. Dies schließt auch radikal neue Wege der erneuerbaren Erzeugung von Energievektoren mit ein. Ein Beispiel ist die Produktion von Wasserstoff aus Abwasser und Sonnenlicht in Solarreaktoren.“
Es ist von immanenter Bedeutung, sich das Undenkbare, ja das Utopische vorzustellen, um revolutionäre Technologien realisieren zu können. Dies gilt natürlich auch im Green Tech Bereich, der maßgeblich dazu beitragen wird, unsere Gesellschaft nachhaltiger und grüner zu gestalten. Dazu benötigt es innovative, kreative Geister sowie Orte und Netzwerke, um miteinander neue Ideen und Utopien diskutieren und schlussendlich umsetzen zu können.
Wir bedanken uns herzlich
bei allen Projektpartner:innen!
Ihre
Ansprechpartnerin
Veronika Pranger
Green Tech Valley Cluster
+43 316 / 40 77 44 – 16
pranger@greentech.at
