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TOMORROW TODAY KRYOALU

ALUMINIUM EISKALT VERFORMEN AUTONOMES FAHREN // Wenn Traktoren von selbst auf die Reise gehen AIT BILANZ 2015 // Angekommen in der Top-Liga der europäischen Forschung WISSENSPRODUKTION UND CO-CREATION // Entwicklung webbasierter, interaktiver Tools

Andreas Kraly, Geschäftsführer LKR

04 16


TOMORROWTODAY II

EISIGE SCHLANKHEITSKUR FÜR KOMPLEXE BAUTEILE


Top-Story

Kryogene Blechumformung ist ein völlig neues Verfahren zur Herstellung von Karosseriebauteilen, das am LKR unter seriennahen Bedingungen entwickelt und erfolgreich getestet wurde.

Überall dort, wo Gewicht sowie bewegte Massen eine Rolle spielen und Aluminium als Werkstoff eingesetzt wird, könnte der am LKR entwickelte KryoAlu-Prozess die industrielle Fertigung optimieren.

Es ist ganz einfach: Je leichter ein PKW ist, desto geringer sind auch der Kraftstoffbedarf und die Schadstoff-Emissionen. Außerdem erhöht ein niedriges Fahrzeuggewicht bei Elektroautos deren Reichweite. Naheliegend also, dass man sich am LKR-Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen des AIT Austrian Institute of Technology damit beschäftigt, unsere Autos künftig leichter zu bauen. Eine Werkstoffgruppe, der hier besonders großes Potenzial beigemessen wird, sind Aluminiumlegierungen. „Die Umformbarkeit von Aluminiumblechen ist allerdings bei Raumtemperatur beschränkt“, erklärt Carina Schlögl, Leiterin der Umformgruppe am LKR. Stand der Technik ist es, Aluminium bei erhöhten Temperaturen umzuformen. Dabei wird die Mikrostruktur verändert, sodass zusätzliche Prozesse notwendig sind, um den gewünschten Blechzustand wieder herzustellen.

Fotos & Coverbild: AIT/Johannes Zinner

ABSOLUTES NEULAND Im Rahmen des Forschungsprojekts „KryoAlu“ haben die LKR-WissenschaftlerInnen daher einen ganz neuen Ansatz verfolgt: Aluminium soll bei tiefen Temperaturen besser umgeformt werden können. Dieser Effekt soll dazu genützt werden, um einerseits Kosten in der Herstellung zu senken, aber auch mehr Flexibilität in der Produktion zu erreichen. Gemeinsam mit namhaften, vorwiegend oberösterreichischen Unternehmen aus der Metall- und Maschinenbauindustrie wurde ein Verfahren entwickelt, das eine Umformung bei bis -150°C ermöglicht. „Die Blechplatinen werden in füssigem


TOMORROWTODAY IV

VERRINGERTER WERKSTOFFEINSATZ Mit komplexen Bauteilen, die auf diese Weise gefertigt werden können, verringert sich der Werkstoffeinsatz wesentlich. Kraly: „Die möglichen Anwendungen sind breit gefächert. Theoretisch ließe sich jedes tiefgezogene, automobile Aluminium-Blechbauteil auch durch kryogene Umformung herstellen. Wirtschaftlich ist der Prozess dort, wo hohe Anforderungen an Bauteilkomplexität mit hoher Festigkeit und Oberflächengüte gestellt werden.“ Durch das hohe Einsparungspotenzial wird auch die aufwendigere Stickstoffbehandlung wirtschaftlich. Das Projekt KryoAlu gewann 2015 den OÖ Landespreis für Innovation. Und mit Jänner 2016 startete dann das Nachfolgeprojekt „KryoAlu2“. Der Fokus liegt hier besonders auf der industriellen Umsetzung des Prozesses und der Erweiterung der Werkstoffpalette. Projektleiter ­Florian Grabner erklärt: „Bei KryoAlu2 forschen wir an neuen

KryoAlu kann auch zur Erreichung der Emissionsziele beitragen.

Aluminiumlegierungen mit optimierteren Eigenschaften, die sich noch besser unter tiefkalten Temperaturen umformen lassen.“ Die kryogene Blechumformung ist ein völlig neues Verfahren zur Herstellung von Karosseriebauteilen, das am LKR unter seriennahen Bedingungen entwickelt und erfolgreich getestet wurde. „Die Fertigung von Bauteilen in Rans­ hofen bei Temperaturen bis zu minus 150°C ist weltweit einzigartig. Wir verfügen mit diesem Projekt derzeit über eine absolute Alleinstellung. Umso wichtiger ist es für uns, die aktuell hohe Schlagzahl in der Entwicklung kontinuierlich aufrechtzuerhalten“, betont Kraly. Der unmittelbare Nutzen

dieser Entwicklungsarbeit für industrielle Anwender besteht in erster Linie darin, mit der neu entwickelten Produktionslinie die Machbarkeit der Blechumformung bei extrem tiefen Temperaturen in einem seriennahen Prozess nachzuweisen. Von einer industriellen Umsetzung dieses Versuchs-Prozesses können sowohl Fahrzeug- und Zulieferindustrie als auch die Verbraucher profitieren. Mit Hilfe der neuartigen kryogenen Blechumformung ist es möglich, komplexe Teile, die bisher aus Stahlblech gefertigt wurden, nun aus Aluminium herzustellen. Mehrere Einzelteile einer Autotür könnten zum Beispiel zusammengefasst und als ein Teil gefertigt werden, um Fügestellen zu sparen. Somit ergibt sich ein konkreter Nutzen zum einen für die Zulieferindustrie, die ein neues Segment von Karosseriebauteilen in Aluminium anbieten kann, und zum anderen für die Fahrzeugindustrie, der ein Schritt zur Erreichung der Emissionsziele ermöglicht wird. Verbraucher erhalten die bisher nur in teuren Premium-Fahrzeugen angebotene Aluminium-Leichtbautechnik dann auch in weiteren Fahrzeugklassen. Wann wird das soweit sein? Andreas Kraly: „Mit Abschluss des Nachfolgeprojekts KryoAlu2 sollte die Entwicklung der Werkzeugkühlung, der Schmierung und der entsprechenden Legierungen fertig gestellt sein. Konkret erwarten wir in rund zwei Jahren Vorserientauglichkeit für die Industrie.“

AMOREE: Aluminium und Magnesium unter der Lupe Im Comet-Projekt AMOREE (Aluminium and Magnesium processing Optimization with special Respect to resource and Energy Efficiency) arbeitet das LKR gemeinsam mit namhaften Partnern aus der österreichischen Industrie und wissenschaftlichen Institutionen an Forschungsthemen entlang der Prozessketten für die Verarbeitung von Aluminium- und Magnesiumwerkstoffen. Die Energieeffizienz bei der Herstellung und Verarbeitung der Leichtmetalle soll erhöht und negative Auswirkungen auf die Umwelt deutlich reduziert werden. Die Verbesserung der Materialeigenschaften wird durch eine Optimierung der Mikrostruktur erreicht. Dabei werden bei der Erstarrung (Kristallisation) und bei den nachfolgenden Prozessschritten Kornfeinungs- und Ausscheidungseffekte bewirkt. Partner sind hierbei AMAG, HAI, Magna, nonferrum, HPI und MAS sowie ETH Zürich, Uni Salzburg, TU Wien und TU Graz.

Foto: AIT/Johannes Zinner

Stickstoff vorgekühlt, von einem Roboter in die Umformpresse eingelegt und nach dem Tiefziehen wieder entnommen“, erläutert Andreas Kraly, Geschäftsführer des LKR. Auch die Werkzeuge sind bei diesem Vorgang gekühlt.


Performance & Success

FOCUS ON PERFORMANCE & SUCCESS Blicken auf ein erfolgreiches 2015 zurück: AIT Geschäftsführer Wolfgang Knoll, AIT Aufsichtsratspräsident Hannes Androsch, AIT CFO Alexander Svejkovsky und AIT Geschäftsführer Anton Plimon (v.l.n.r.) Helmut Leopold: „Das AIT verfügt über eine umfassende Cyber-Security-Kompetenz.“

AIT BILANZ 2015

Fotos: APA-Fotoservice/Preiss, AIT/Johannes Zinner

AIT IN TOP-LIGA EUROPAS ANGEKOMMEN Zum achten Mal in Folge kann das AIT für das Jahr 2015 eine Bilanz mit positivem Ergebnis vorlegen. Sowohl der Jahresgewinn von 3,1 Mio. Euro als auch das EGT von 3,2 Mio. Euro liegen auf dem Niveau von 2014. Das Bilanzjahr 2015 des AIT ist gekennzeichnet durch ein solides positives Ergebnis bei gestiegenem Umsatz und einer insgesamt guten wirtschaftlichen Unternehmensentwicklung. „Es ist uns gelungen, das AIT als ´Research and Technology Organisation´, die in der Top-Liga Europas mitspielt, zu etablieren und nachhaltig zu positionieren“, sagte Anton Plimon, Geschäftsführer des AIT, anlässlich der Bilanz-Pressekonferenz. Und Hannes Androsch, Präsident des AIT-Aufsichtsrates, ergänzte: „Das AIT ist in der TOP-Liga der europäischen Forschungseinrichtungen angekommen. Es ist vergleichbar mit anderen ´Research and Technology Organisations´ von europäischem Format wie TNO, VTT oder Fraunhofer. Hier danken wir für die Unterstützung der Eigentümer in Form langfristiger Leistungsvereinbarungen und Finanzierungszusagen. Das bmvit und die IV stärken dem AIT den Rücken!“ 2015 konnten überdurchschnittlich viele Projekte in der strategisch vorangetriebenen kofinanzierten Forschung abgeschlossen und fakturiert werden. Neben dem kontinuierlichen Wachstum der externen Erlöse ist erkennbar, dass das Wachstum zu zwei Drittel extern finanziert werden konnte. Und, so kündigte AIT CFO Alexander Svejkovsky an: „Das AIT wird seine Anstrengungen zu einem Ausbau der Auftragsforschung weiter intensivieren.“ Im vergangenen Jahr konnte auch der MitarbeiterInnenstand des AIT um rund 50 Personen auf 1.261 erhöht werden. Wolfgang Knoll, wissenschaftlicher Geschäftsführer des AIT: „Das AIT ist bestens vernetzt und hat sich als Research and Technology Organisation international einen guten Ruf erarbeitet. Talente ziehen Talente an. Gerade für eine Forschungseinrichtung ist das von besonderer Bedeutung, wenn es um die Suche nach den besten MitarbeiterInnen geht.“ Und: Nicht nur die finanzielle Entwicklung des AIT war 2015 sehr positiv. Auch die Scientific & Performance Indicators zeigten eine überdurchschnittlich gute Entwicklung. So konnten fast alle wissenschaftlichen Vergleichsparameter weiter verbessert werden.

CYBER SECURITY

AIT SPIELT GANZ VORNE IN EUROPA MIT Die Europäische Kommission unterzeichnete kürzlich einen Vertrag für ein Public Private Partner­ ship (PPP) mit der European Cyber Security Organisation (ECSO) ASBL. Ziel der Partnerschaft ist der Aufbau einer strategischen Allianz im Bereich Cybersicherheit. Die EU wird im Rahmen ihres Programms für Forschung und Innovation (F&I) „Horizon 2020“ insgesamt 450 Mio. Euro für diese Partnerschaft zur Verfügung stellen. Insgesamt soll diese Partnerschaft für Cybersicherheit bis 2020 Investitionen von rund 1,8 Mrd. Euro generieren und damit innovative und zuverlässige europäische Lösungen, Produkte und Dienstleistungen im Bereich Cybersecurity entwickeln. Helmut Leopold, Head of Digital Safety & Security Department am AIT: „Wir haben in den letzten Jahren in Österreich eine umfassende Cybersecurity-Kompetenz etabliert, um vor allem für zukünftige cyberphysikalische Systeme und Indus­ trie 4.0 eine hohe digitale Sicherheit ermöglichen zu können. Durch unser starkes europäisches Engagement tragen wir zu einer nachhaltigen Positionierung von Österreich im globalen Kontext in Schlüsseltechnologiebereichen bei.“


TOMORROWTODAY VI

AUTONOME FAHRZEUGE

SMART GRIDS

SELBSTFAHRENDER TRAKTOR AUF DER „ELROB“

ENERGIE VON ÜBERALL

In enger Kooperation zwischen AIT und dem Österreichischen Bundesheer wurden erste autonom fahrende Fahrzeuge auf Basis von AIT-Fahrerassistenztechnologien im Rahmen der internationalen „European Land Robot Challenge“ (ELROB) im praktischen Einsatz erfolgreich vorgeführt. AIT besitzt auf dem Forschungsgebiet „Intelligent Vision Systems“ umfassende Kompetenzen im Bereich spezieller Kameratechnik und selbstlernender IT-Systeme. Für die ELROB wurde u. a. mit einem autonomen Traktor ein modernes drive-by-wire-Fahrzeug mittels AIT Fahrerassistenztechnologie zu einem vollständig autonomen Fahrzeug für den Einsatz in speziellen Off-Road-Szenarien weiterentwickelt. So werden unter anderem zukunftsträchtige Anwendungsbereiche auf den Sektoren Landwirtschaft (Precision Farming), öffentlicher Verkehr und Baumaschinen & Sonderfahrzeuge erschlossen.

In den letzten Jahren wurden viele Demons­ trationsprojekte durchgeführt, um die Einbindung von erneuerbaren Energiequellen in Mittel- und Niederspannungsnetze zu forcieren. „Dabei untersuchte man verschiedene Spannungsregelungskonzepte, etwa den Einsatz intelligenter Photovoltaik-Wechselrichter oder regelbarer Ortsnetztransformatoren, für definierte Netzabschnitte“, so AIT-Projektleiter DI Benoît Bletterie. Bislang wurden diese Konzepte aber nicht auf Übertragbarkeit und Skalierbarkeit evaluiert. Im EU-Projekt IGREENGrid nahmen das AIT Energy Department und Konsortialpartner sechs erfolgreiche Demoprojekte aus Österreich, Deutschland, Frankreich, Spanien, Italien und Griechenland unter die Lupe. Unter Leitung des AIT wurden Simulationstools entwickelt, um die einzelnen Ansätze technisch und wirtschaftlich zu evaluieren. Damit lassen sich Szenarien mit einer unterschiedlichen Anzahl von Wind- und PV-Anlagen durchrechnen und daraus ableiten, wo und in welchem Umfang der Einsatz von Smart Grid-Lösungen sinnvoll ist und welche Kosten gegenüber einem klassischen Netzausbau gespart werden könnten.

„Die Herausforderung unseres Projekts ist, Hotspots und Co-Creation in Europa

HOTSPOTS DER WISSENSPRODUKTION UND CO-CREATION IN EUROPA

geographisch und thematisch auf Akteursebene zu verorten.“

Die Europäische Kommission hat das AIT Innovation Systems Department damit beauftragt, an der Entwicklung eines Senior Scientist Thomas web-basierten, interaktiven Tools zur Visualisierung und AnaScherngell, AIT Innovation lyse der Wissensproduktion und Vernetzung (co-creation) im Systems europäischen Forschungsraum mitzuwirken. Im Mittelpunkt stehen Aktivitäten im Kontext der EU Societal Grand Challenges (SGC) und Key Enabling Technologies (KET). Zu diesem Zweck werden Akteure in verschiedenen Forschungsdatenbanken identifiziert und deren Aktivitäten und Vernetzung in Bezug auf konkrete SGC und KET-Themen klassifiziert. Das entwickelte Tool schafft damit nicht nur eine neue substanzielle Basis für die Politikentwicklung innerhalb der EU, sondern bietet auch für ForscherInnen völlig neue Möglichkeiten in der empirischen Analyse der Dynamik des europäischen Forschungsraums. Die Business Unit „RTI Policy“ bringt in das Projekt, an dem auch die Université Paris-Est Marne-la-Vallée, die Leiden University, die University of Manchester und das Zentrum für Soziale Innovation beteiligt sind, ihre Kompetenzen in der Analyse von Innovationsnetzwerken und der Entwicklung von F&E-Datenbanken ein.

Fotos: AIT, AIT/Michael Mürling, Rita Skof/Starrdynamo Studios

der Wissensproduktion

CO-CREATION


PERSONALIA

AIT-EXPERTIN IST NEUE PSCE-PRÄSIDENTIN Die Europäische Kommunikationsplattform zur Förderung von Informationsund Kommunikationstechnologien für die öffentliche Sicherheit (PSCE) hat Andrea Nowak, Deputy Head of Digital Safety & Security Department am AIT Austrian Institute of Technology sowie Head of Business Unit Information Management, zur neuen Präsidentin gewählt – ein Beweis für die erfolgreiche Positionierung des AIT in Europas Sicherheitsforschung.

Andrea Nowak: Starke AIT-Position ausbauen.

MULTIMODALE MOBILITÄTSSYSTEME

MOBILITY BEI DER INNOTRANS 2016 Am AIT Mobility Department beschäftigen sich MitarbeiterInnen aus dem Geschäftsfeld „Dynamic Transportation Systems“ mit multimodalen Mobilitätssystemen. Sie arbeiten daran, Verkehrssysteme so zu verbessern, dass Fußgänger, Fahrräder, Öffentlicher Verkehr und Motorisierter Individualverkehr schneller, sicherer und umweltverträglicher von A nach B kommen - während gleichzeitig das Gesamtverkehrssystem optimal funktioniert. Auf der Fachmesse InnoTrans 2016 (20.-23.9., Berlin) werden erstmals die neuesten Technologien EXPERIENCE, SIMULATE und ein Service für die Smartphone-basierte Erkennung von Verkehrsmitteln präsentiert. Ansprechpartner: Silvia Bernkopf, Dr. Stefan Seer und DI Markus Ray.

INNOVATION CALENDAR 23.-26.8.2016 // ERSA KONGRESS 2016 Der ERSA Kongress behandelt Fragen der regionalen Entwicklung, räumlichen Struktur und Stadtentwicklung. Das Thema „Cities & Regions: Smart, Sustainable, Inclusive?“ nimmt direkten Bezug auf die Europe 2020-Stra­tegie. AIT-Kontakt: Thomas Scherngell, ­Wolfgang Loibl Ort: WU Wien Infos: http://vienna.ersa.org/ // 2.-3.9.2016 // AIRPOWER 16 Bei der AIRPOWER16 bitten die Österreichischen Luftstreitkräfte alle wegweisenden Fluggeräte ihrer Geschichte vor den Vorhang. Das AIT präsentiert in diesem Rahmen Innovationen aus der Kooperation mit dem Bundesheer, beispielsweise im Bereich Airborne Vision und Crisis and Disaster Management. An die 300.000 Besucherinnen und Besucher werden erwartet. Eines der Programmhighlights in Zeltweg: der letzte flugfähige Draken. AIT-Kontakt: Michael Mürling Ort: Zeltweg, Steiermark Infos: www.airpower.gv.at // 29.-30.9.2016 // D-A-CH+ENERGIE­ INFORMATIK CONFERENCE UND ­COMFOREN 2016 Gemeinsame Konferenz von Deutschland, Schweiz und Österreich im Bereich Smart Grids. Dabei geht es speziell um die Anwendung von Konzepten aus der Informatik, aber auch angrenzender Fachgebiete für Energiesysteme. Zum gleichen Zeitpunkt wird auch die ComForEn (Symposium on Communications for Energy Systems) abgehalten. Ort: Klagenfurt, Österreich AIT-Kontakt: Friederich Kupzog, ­Michaela Jungbauer Infos: www.energieinformatik2016.org //

11.- 14.10.2016 // EUROSUN CONFERENCE Die diesjährige Fachkonferenz beschäftigt sich u. a. mit „Solarer Architektur“ und „Zero Energy Buidlings“. Ort: Palma (Mallorca), Spanien AIT-Kontakt: Michaela Jungbauer, Tim Selke Infos: www.eurosun2016.org/ // 20.- 21.10.2016 // 5TH RENEWABLE ENERGY FINANCE IN PRACTICE FORUM Diese Fachkonferenz beschäftigt sich mit Erneuerbaren Energien und damit verbundenen Forschungs- und Geschäftsmodellen. Ort: Austria Trend Hotel Savoyen, Wien AIT-Kontakt: Michaela Jungbauer Infos: www.glceurope.com/5th-annualrenewable-energy-finance-in-practiceforum/ // 22.10.2016 // GIRLS! TECH UP Schülerinnen treffen auf Fachexpertinnen und Karriere-Profis der TopBranchen-Unternehmen. Diese geben persönliche Tipps, wie die Mädchen die Ausbildung zu einem technischen Beruf gestalten können. Ort: Haus der Ingenieure, Wien AIT-Kontakt: Michaela Jungbauer Infos: www.ove.at/mitglieder-plattformen/femove/girls-tech-you-up/ // 22.10.2016 // SAIL VIENNA 2035 Die Konferenz behandelt aktuelle Problemfelder wie die Versorgung von Personen im 3. und 4. Lebensabschnitt sowie das Älterwerden von BewohnerInnen selbstverwalteter Wohnprojekte. Ort: Wien AIT-Kontakt: Doris Wilhelmer Infos: www.sailvienna2035.at //


AIT Top Journal Papers

VERBESSERTE PROGNOSE VON REISEZEITEN

OPTISCHE SIMULATION VON MEHRSCHICHTSYSTEMEN

Dieser Beitrag beschreibt einen neuartigen Ansatz zur Verbesserung von Prognosemodellen, mit deren Hilfe Fahrzeuggeschwindigkeiten in städtischen Straßennetzen und deren Änderungen im Tagesverlauf auf Basis rein statischer Kartenattribute vorhergesagt werden können. Der hier vorgestellte Ansatz berücksichtigt bislang vernachlässigte räumliche Informationen, indem die in der Netzwerkanalyse eingesetzten Zentralitätsmaße Closeness (wie zentral ist die Verbindung) und Betweenness (wie wichtig ist die Straßenverbindung) in das Vorhersagemodell einbezogen werden. Die Kalibrierung des Modells erfolgte mit einem realen Datensatz aus 100 Millionen einzelnen Geschwindigkeitsmessungen von 3.500 Fahrzeugen einer Wiener Taxiflotte. Da die Zentralität direkt aus den verfügbaren Straßennetzdaten abgeleitet werden kann, zeigen die experimentellen Resultate, dass die Vorhersagen durch die Einbeziehung von Zentralitätsmaßen auch ohne Nutzung einer weiteren Datenquelle deutlich verbessert werden können. Bessere Vorhersagen für Fahrgeschwindigkeiten konnten vor allem auf wichtigen Straßenverbindungen im Stadtzentrum sowie auf ländlichen Straßen an der Peripherie erzielt werden.

Transparente Elektroden vereinen hohe Transparenz und gute elektrische Leitfähigkeit und sind wesentliche Bestandteile von modernen optoelektronischen Geräten wie Flachbildschirmen, Touchscreens, Leuchtdioden und Dünnschicht-Solarzellen. Transparente Elektroden auf der Basis ultradünner Metalle, die zwischen Oxidschichten mit hohem Brechungsindex eingebettet sind, gelten als effiziente Alternative zu konventionellen transparenten leitenden Oxiden wie ITO (Indium-Zinnoxid). In der vorliegenden Arbeit wurden optische Simulationen von Mehrschichtsystemen aus ultradünnen Metallen und Oxiden durchgeführt, um die optimale Dicke der einzelnen Schichten zu bestimmen und dadurch maximale Transparenz zu erzielen. Um die Genauigkeit der Simulationen weiter zu erhöhen, wurde der Effekt der Grenzflächenrauheit einbezogen und damit eine sehr gute Übereinstimmung zwischen den gesputterten Elektroden und den Simulationsergebnissen erreicht. Diese ergaben eine maximale Transmission von bis zu 88 % im sichtbaren Bereich und einen Schichtwiderstand von 14 Ω/Square. M. Bauch , T. Dimopoulos: Design of ultrathin metal-based transparent electrodes including the impact of interface roughness, Materi-

Anita Graser, Maximilian Leodolter, Hannes Koller & Norbert

als and Design 104 (2016) 37–42

Brändle (2016): Improving vehicle speed estimates using street network centrality, International Journal of Cartography 2(1), 2016 77-94. DOI: 10.1080/23729333.2016.1189298

Impressum: Redaktionsleitung: Michael H. Hlava, Produktionsleitung: Daniel Pepl, Redaktion: Michaela Jungbauer, Michael ­Mürling, Fabian Purtscher, Beatrice Rath-Fröhlich, Juliane Thoß. Feedback bitte an: presse@ait.ac.at

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Tomorrow Today 04/2016 (deutsch)  

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