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TOMORROW TODAY ENERGIEWELT IM UMBRUCH

EINZIGARTIGE TESTREIHEN IM SMART GRID LABOR IKT MASTERPIECE AWARD 2015 // Österreichs innovativstes IKT-Projekt PLATTFORM ZUR BILDGEBUNG // Correlated Multimodal Imaging Node Austria (CMI) SICHERHEIT IM BETRIEB // Softwaredefiniertes Overlay-Netzwerk

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TOMORROWTODAY II

Wolfgang Hribernik, Head of Business Unit Electric Energy Systems, und sein Team begleiten die Transformation unseres Energiesystems und den Paradigmenwechsel hin zu intelligenter Netzbetreibung.


Top-Story

AUF DEM WEG IN DIE NEUE ENERGIEWELT

Forschen für morgen: Georg Lauss (Engineer), Roland Bründlinger (Senior Engineer), Wolfgang Hribernik (Head of Electric Energy Systems), v.l.n.r.

Unser Stromnetz befindet sich im Umbruch. Eine der größten Herausforderungen stellt die neu gestaltete Beziehung zwischen Versorgern und Verbrauchern dar: Lieferten früher allein große Kraftwerksbetreiber Energie, machen heute vor allem Photovoltaikanlagen die Stromproduktion auch im Kleinen möglich. Der Konsument wird so zum Produzent und speist damit auch Strom ins Verteilnetz ein. Die verstärkte Nutzung erneuerbarer Energiequellen wie Sonne oder Wind bringt die Strominfrastruktur zudem europaweit an ihre Grenzen. Intelligente Netze („Smart Grids“) sollen in Zukunft die sichere Stromversorgung auch bei einem hohen Anteil dezentraler Erzeugungsanlagen garantieren. Diese Entwicklungen standen daher auch im Zentrum der EDST Fachkonferenz (Smart Electric Distribution Systems and Technology), die im September 2015 in Wien unter Federführung der Expertinnen am AIT durchgeführt wurde.

Foto: AIT, Coverfoto: Lukas Ilgner

DEZENTRALE ERZEUGUNG Herausforderungen an die künftige Energiewirtschaft sind das Leitmotiv in der Arbeit von Wolfgang Hribernik, Head of Business Unit Electric Energy Systems am AIT, und seinem Team. Für die immer stärker werdende dezentrale Erzeugung wurden die Verteilernetze ursprünglich nicht gebaut. Daher geht es nun darum, die vorhandene Netzinfrastruktur intelligenter zu betreiben – eben mit „Smart Grids“. Hribernik, studierter Elektrotechniker und Experte für Automatisierungs- und Regelungstechnik, forscht mit seinem Team an den Verteilernetzwerken der Zukunft. „Wir haben erreicht, dass Forschung, Netzbetreiber und Industrie nun soweit sind, technische Lösungen und Funktionen von Systemkonzepten und einzelne Basistechnologien zu kennen und können dieses Wis-


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STANDORTBESTIMMUNG Auf der Netzsimulationsseite beschäftigt sich Hriberniks Team vor allem mit Szenarienberechnungen durch numerische Simulationen. Hier wird analysiert, wie sich unterschiedliche Technologien auf Netzabschnitte funktionell und ökonomisch auswirken. „In EU-Projekten analysieren wir Netzdaten

der großen Betreiber und versuchen, daraus Verfahren zu erstellen“, erklärt Hribernik. Das große Thema ist letzten Endes die Validierung. „Wir brauchen großflächige Demonstrationsprojekte, um aus dem Echtbetrieb heraus zu zeigen, dass theoretische Ansätze auch in der Praxis funktionieren“, erklärt der Forscher. Diese Projekte werden in Österreich gerade etabliert. Es gibt bereits kleinere Pilotprojekte in verwandten Disziplinen. So wird in der Smart Grid-Modellregion Salzburg – in Köstendorf und in der Stadt Salzburg in der Siedlung Rosa Zukunft – ein intelligenter, regionaler Verteilnetzbetrieb auf Niederspannungsebene validiert. In Deutschland läuft eine Ausschreibung für sogenannte „Schaufensterregionen“, in denen größer angelegte Demonstrationsprojekte durchgeführt werden sollen. Und in Österreich steht man kurz vor der Ausschreibung der Vorzeigeregionen Energie, die das bmvit

bereits angekündigt hat. In diesem Projekt sollen Fragen der künftigen Energieversorgung großflächig behandelt werden. „Es wird genau solche großen Demonstrationsprojekte brauchen, wenn wir entscheidende Fortschritte machen wollen.“

FORSCHUNG ALS ASSET Hribernik weist auch darauf hin, dass es für die Energiewirtschaft von morgen „verlässliche, verfügbare Basistechnologien“ brauche. F&E-Aktivitäten vor allem in der Regelungstechnik, aber auch Modellierungen von Data Analytics oder die weitere Entwicklungen von Wechselrichtersystemen sind hier bedeutende Ansätze: „Die große Aufgabe ist, immer mehr dezentrale Speichererzeuger an die Netze bringen. Hierzu brauchen wir entsprechende Forschungsprojekte, weil neue Technologien auch in einen verfügbaren Kostenrahmen zu bringen sind.“ Hriberniks Team kann dazu wertvolle Leistungen erbringen. „Wir verfügen mit dem SmartEST Labor am AIT über eine einzigartige Infrastrukturen, wir haben Top-ExpertInnen im Haus, und wir nehmen eine globale Positionierung durch Kooperationen und interdisziplinäres Know-how ein. Wir stehen also an vorderster Front von Wissenschaft und Technologieentwicklung.“Nicht zuletzt sind die AIT-Expertinnen und Experten in einem Vorzeigeprojekt von europäischer Dimension engagiert – der Seestadt Aspern in Wien. Hier werden – gemeinsam mit Partnern wie Siemens, Wien Energie und Wiener Netze – urbane Energiekonzepte von morgen in der Praxis evaluiert. „In Aspern sind wir Haupttechnologiepartner für intelligente Netze und smarte Gebäude“, meint Hribernik, „was wir in diesem Projekt erforschen, beeinflusst die Energiewirtschaft für die nächsten Generationen.“

Bestnoten für Smart Grids Labor am AIT. Eine internationale Fachjury sieht in den Forschungsarbeiten und dem SmartEST Labor am AIT eine wichtige Grundlage für intelligente Stromnetze der Zukunft. Das im Rahmen des Projekts DG-EV-HIL aufgebaute SmartEST Labor eröffnet Komponentenherstellern und Netzbetreibern völlig neue Test- und Analysemöglichkeiten. Damit lassen sich Hardwaretests mit den Vorteilen der numerischen Echtzeitsimulation verbinden. In „Power Hardware-in-the-Loop“ (P-HIL)-Simulationen werden Netzmodelle an reale Komponenten angekoppelt, um Regelalgorithmen, Systemkonzepte und Komponenten für intelligente Stromnetze unter realitätsnahen Bedingungen zu untersuchen.

Foto: AIT

sen in unterschiedliche Pilotprojekte überführen. Wir wissen, wie Lösungen zur Integration der erneuerbaren Energien oder im Demandside-Management aussehen. Was uns beschäftigt, ist die Frage, welche großflächigen Rollout-Maßnahmen zur Umsetzung dieser Ansätze nötig sind – Stichworte: Replizierbarkeit und Skalierbarkeit.“ Auch der Rollout der intelligenten Stromzähler („Smart Meter“) spielt eine Rolle. „Die Entwicklungen gehen Hand in Hand“, so Hribernik, „was wir lernen können vom Smart Meter-Rollout, sind Themen wie das Ausrollen von Technologien und Systemen auf großer Fläche in Bezug auf Validierung, Kostenstrukturen oder Funktionalität.“


Performance & Success

FOCUS ON PERFORMANCE & SUCESS ENERGIEPRODUKTION

LIFE SCIENCE

NACHHALTIGE PHOTOVOLTAIK-MODULE

EINZIGARTIGE BILDGEBUNGSMODALITÄTEN

Fast 4 % des Strombedarfs in Europa werden bereits durch Photovoltaik (PV) gedeckt – Tendenz stark steigend. Der Verzicht auf Blei und die Reduktion des Silberanteils in neuen PV-Modulen machen diese Technologie noch umwelt- schonender und kostengünstiger. Um dies zu erreichen, haben sieben Kooperationspartner ihr Know-how im Forschungsprojekt „InnoModu“ gebündelt. Ziel des Projekts unter AIT-Federführung ist die Eliminierung von Blei aus kristallinen PV-Modulen sowie eine Reduktion des teuren Werkstoffs Silber. „Derzeit bestehen PV-Module aus Zellen, die mit silberhaltiger Paste elektrisch kontaktiert werden. Mit Hilfe eines innovativen Galvanikprozesses mit Kupfer kann auf den Einsatz von Silber in PV-Modulen fast ganz verzichtet werden“, so Geschäftsfeldleiter Christoph Mayr vom AIT Energy-Department. Damit kann man bei gleichbleibender elektrischer Performance etwa 8 % der gesamten Modulkosten einsparen. Die verbesserten PV-Module sind also kostengünstiger und deutlich umweltverträglicher – und halten auch strengen Zertifizierungsprozessen Stand. Nun suchen die AIT-ForscherInnen einen Anwendungspartner, der die Praxistauglichkeit der Entwicklung testet.

Photovolatik ist in Europa ein Kernthema im Energiebereich – auch für BürgerbeteiligungsFoto: FRÖTSCHER LICHTENWAGNER Architekten/Visualisierung schreinerkastler, AIT, Wien Energie/Vipress

modelle wie hier in Wien.

Hochauflösende 3D-Mikroskopie, Photoacoustic-Tomography oder Hochfeld-Magnetresonanz-Imaging werden für die Life Science-Forschung immer wichtiger. Diese sehr teuren bildgebenden Verfahren erlauben Einblicke in die Funktion von Zellen, Geweben und Organen. Die neue Plattform „Correlated Multimodal Imaging Node Austria (CMI)“ verfolgt das Ziel, ForscherInnen die Nutzung weltweit einzigartiger Bildgebungsmodalitäten zu ermöglichen. Dazu haben sich AIT, MedUni Wien, Vetmeduni Wien, TU Wien, Campus Science Support Facilities (CSF), VrVis, Centre for Virtual Reality and Visualisation, FH Oberösterreich und Ludwig Boltzmann Institut für Traumatologie zu einem Konsortium zusammengeschlossen. Die Etablierung von CMI soll nachhaltigen Einfluss auf die Weiterentwicklung der österreichischen Forschungslandschaft haben. Damit wird die internationale Sichtbarkeit der exzellenten österreichischen Life-Science-Forschung erhöht. Gleichzeitig sollen internationale Kooperationen verstärkt werden.

VERKEHR

DAUERHAFTE MOBILITÄTSVERÄNDERUNGEN Das CHANGE-Lab-Sondierungsprojekt erarbeitet die Grundlagen für die Implementierung eines urbanen Mobilitätslabors in Form einer Forschungsinfrastruktur, in deren Rahmen zielgruppenspezifische Effekte von Maßnahmen zur Motivation von dauerhaften Mobilitätsverhaltensänderungen in unterschiedlichen sozialräumlichen Kontexten untersucht und evaluiert werden. Das geplante Mobilitätslabor ist ortsungebunden als „AkteurInnen-Netzwerk“ aufgebaut, um allen Beteiligten den Zugang zu potenziellen überregionalen und lokalen Forschungs- und UmsetzungsakteurInnen sowie zur erforderlichen Forschungsinfrastruktur zu erleichtern. „CHANGE-Lab erhöht die Effektivität und Akzeptanz der Maßnahmen und trägt wesentlich zur Erreichung verkehrspolitischer Ziele bei“, meint Alexandra Millonig, Scientist am AIT Mobility Department.

Projekt Verteilerkreis Neu in Wien: Veränderte Mobilität wird spürbar.


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ELEKTRONISCHES DIABETIKERTAGEBUCH

ÖSTERREICHS INNOVATIVSTES IKT-PROJEKT Für die Umsetzung modernster IKT-Systeme im Rahmen der Telemedizin-Initiative „Gesundheitsdialog Diabetes mellitus“ wurde die Versicherungsanstalt für Eisenbahnen und Bergbau (VAEB) mit dem IKT Masterpiece Award 2015 im Rahmen des CIO Kongresses ausgezeichnet. In enger Kooperation mit AIT-ExpertInnen auf dem Gebiet der Entwicklung von medizinischen Telemonitoring-Technologien und mit Partnern aus dem Gesundheitswesen wurde ein IT-System geschaffen, das neue Behandlungs- und Betreuungsabläufe von Patienten mit Diabetes ermöglicht: Arzt und Patient sind bei diesem Pilotprojekt im ständigen Dialog – Blutdruck- und Blutzuckerwerte, Körpergewicht sowie Daten zur regelmäßigen Bewegung werden in einem „elektronischen Diabetikertagebuch“ erfasst und dem Arzt übermittelt. „Der Arzt kann sich – ohne den Patienten in seine Praxis bitten zu müssen – einen Überblick über die Werte und den Verlauf der Behandlung verschaffen und dem Patienten spontanes Feedback geben“, betont Anton Dunzendorfer, Head of Business Unit Assistive Healthcare Information.

Manfred Bammer (Head of Biomedical Systems, AIT), Direktor Werner Bogendorfer (Geschäftsbereich Gesundheit und Innovationen), Robert Modre-Osprian (Assistive Healthcare Information Technology, AIT), v.l.n.r., am AIT-Stand bei den Alpbacher Gesundheitsgesprächen

ERA-LEARN 2020

TRANSNATIONALE FORSCHUNG INTENSIVIEREN „Mit ERA-LEARN 2020 sollen europaweit nationale Akteure der FTI-Politik unterstützt werden, die begrenzten Ressourcen in Forschung und Entwicklung auf europäischer Ebene besser zu bündeln und Synergien zu schaffen.“ Michael Dinges Senior Expert Advisor, AIT Innovation Systems.

Foto: LSZ Consulting, AIT/Mürling, AIT

Gesellschaftliche Herausforderungen in Europa können nur gemeinsam gemeistert werden. Gerade im Bereich der Forschung macht es Sinn, die europaweite Koordination und Abstimmung von nationalen Forschungsagenden und Programmen zu verstärken. Ein gutes Beispiel dafür ist ERA-LEARN 2020 (www.era-learn.eu). Das Projekt wird von der FFG koordiniert und mit 10 internationalen Partnerorganisationen, u. a. dem AIT Innovation Systems Department, im Bereich der Forschungsförderung und Politikanalyse durchgeführt. ERA-LEARN 2020 bietet transnationalen Public-Public-Partnership-Netzwerken (P2Ps) Informationen über Finanzierungsmöglichkeiten im Rahmen von gemeinsamen Ausschreibungen, führt ein Monitoring der Umsetzung von P2P-Initiativen durch, ermöglicht einen Erfahrungsaustausch zwischen P2Ps und entwickelt eine Toolbox, um P2P-Netzwerke in der gemeinsamen Programmplanung zu unterstützen.


INNOVATION CALENDER IT-SECURITY

UNTERNEHMENSDATEN SPIELERISCH SCHÜTZEN Unternehmensdaten sind wertvolle Ressourcen, die es zu schützen gilt. Oftmals geht die größte, wenn auch zumeist unbewusste Gefahr von MitarbeiterInnen aus, die durch unbedachte Aktionen die Informationssicherheit gefährden – etwa mit der bereitwilligen Herausgabe von sensiblen Informationen aufgrund von Phishing-Attacken. Die Business Unit Technology Experience des AIT Innovation Systems Department erforscht und entwickelt im kürzlich gestarteten europäischen Forschungsprojekt Dogana (Advanced Social Engineering And Vulnerability Assesment Framework) interaktive personalisierte Tutorials und Mini-Spiele, die das Bewusstsein der MitarbeiterInnen für Phishing-Attacken schärfen und über Risiken aufklären sollen. Um zu verstehen, wo die Schwachstellen innerhalb der Unternehmen liegen, fordert das AIT die interne Sicherheit kooperierender Unternehmen heraus. Auf Basis der Ergebnisse dieser europaweit angelegten Studien werden Tutorials und Spiele dann exakt auf diese Schwachstellen ausgerichtet. „Der Schutz von sensiblen Daten liegt im Interesse der Unternehmen, um Wettbewerbsnachteilen, Imageverlust und hohen Kosten vorzubeugen.“ Marc Busch Scientist, AIT Innovation Systems.

10.–14.01.2016 // TRB ANNUAL MEETING Auf der Transportation Research Board (TRB) Konferenz werden Verkehrsthemen für Entscheidungsträger, Forscher und Vertreter aus Politik, Industrie und akademischen Einrichtungen diskutiert. Ort: Washington, DC Infos: http://www.trb.org // 12.–14.1.2016 // EUROGUSS Die Fachmesse für Druckgussverfahren bietet ein breites Themenspektrum wie Rapid Prototyping, CNC Maschinen, Werkstoffprüfung oder 3D Print. Das AIT ist mit einem Stand vertreten. Ort: Nürnberg Infos: https://www.euroguss.de // 25.1.2016 // FIT INFOTAGE Das Studienorientierungsprogramm für Schülerinnen höherer Schulen aus Wien, NÖ und Burgenland will junge Frauen ermutigen, vermehrt technische oder naturwissenschaftliche Ausbildungswege zu berücksichtigen. Ort: TU Wien Infos: www.fitinwien.at // 25.-29.1.2016 // RISIS WEEK Jährliche Konferenz des EU-Projekts RISIS zum Aufbau einer räumlich verteilten Forschungsinfrastruktur zur Unterstützung der Wissenschafts- und Innovationsforschung. Ort: Amsterdam AIT-Kontakt: Thomas Scherngell Infos: http://risis.eu // 27.1.2016 // YO!TECH YO!TECH – Lust auf Technik ist eine jährlich stattfindende Informationsveranstaltung mit dem Ziel, SchülerInnen gezielt über technische Berufe zu informieren und die dahin führenden Ausbil-

dungen praxisnah zu präsentieren. Ort: Wien AIT-Kontakt: Michael Mürling Infos: www.yo-tech.at // 28.-30.1.2016 // GEOGRAPHY OF INNOVATION CONVENTION Die Konferenz setzt sich mit Innovationen auf wissenschaftlicher, politischer und strategischer Ebene auseinander. Ort: Toulouse AIT-Kontakt: Thomas Scherngell Infos: http://geoinnov2016.sciencespo-toulouse.fr // 10.-12.2.2016 // ENINNOV Bereits zum 14. Mal geht das Symposium Energieinnovation in Szene. Im Fokus stehen Themen wie Energy Infrastructure, Smart Grids oder Power System Components. Ort: TU Graz AIT-Kontakt: Werner Friedl Infos: http://www.tugraz.at/events/ eninnov2016/home/ // 17.2.2016 // TAGUNG „SMART CITY“ Die AK Wien plant eine Fachtagung zum Thema „Smart City“. Ziel ist es, möglichst praxisnah und disziplinübergreifend die „Smart City“ als Stadtentwicklungsstrategie zu untersuchen. Ort: Wien AIT-Kontakt: Brigitte Bach Infos: www.arbeiterkammer.at // 17.-21.2.2016 // CENTRAL EUROPEAN GAMES CONFERENCE Der jährliche Treffpunkt für Spiele-EntwicklerInnen in Wien setzt sich diesmal mit dem Thema „Diversity“ auseinander. Ort: Wien AIT-Kontakt: Marc Busch Infos: http://www.cegconf.com //


AIT Top Journal Papers

VERLAGERUNG VON PRODUKTION VERSUS INNOVATIONSAKTIVITÄT

BESSERE LÖSUNGSQUALITÄT IN DER TOURENPLANUNG

SOFTWARE-DEFINIERTE NETZWERKE GEBEN SICHERHEIT

In den vergangenen 15 Jahren haben eine Reihe von Industrieunternehmen Teile ihrer Produktion ins Ausland verlagert. Die Effekte dieser Verlagerungen auf die Beschäftigung werden heiß diskutiert. Zusätzlich melden sich immer mehr Expertinnen und Experten, die vor negativen Auswirkungen von Verlagerungen auf die Innovationsleistung von Unternehmen warnen. Negative Auswirkungen ergeben sich einerseits aus der geografischen Trennung von Produktion und Innovation, die auch den Wissensaustausch zwischen beiden Unternehmensteilen unterbricht. Andererseits könnten niedrigere Arbeitskosten im Ausland die Unternehmen verleiten, nicht mehr in moderne Produktionstechnologien im Inland zu investieren. Das Paper belegt, dass beide Befürchtungen nicht zutreffen. Es zeigt sich, dass Firmen, die Produktion ausgelagert haben, im Durchschnitt einen höheren Anteil an Design- und F&E-Personal beschäftigten, häufiger neue Produkte einführen und stärker in moderne Prozesstechnologien investieren als Firmen ohne Auslagerungen. Denn Auslagerungen gehen oft mit Expansion einher, von denen auch die Aktivitäten im Heimatland profitieren.

„Dynamische und stochastische Tourenplanung ist eine neuartige Problemklasse in der Transportoptimierung, die sich mit der Kombination von effizienter Handhabung dynamischer Ereignisse und der Einbindung stochastischer Information über mögliche auftretende Ereignisse, befasst“, erklärt AIT-Forscherin Ulrike Ritzinger. Der Artikel gibt einen Überblick über kürzlich erschienene Literatur zum Thema und führt zu der Klassifizierung der Probleme aufgrund der vorhandenen stochastischen Information, eine Klassifizierung basierend auf dem Zeitpunkt an dem Entscheidungen errechnet werden, ein. Weiters wird der Unterschied in der Lösungsqualität zwischen rein dynamischen oder stochastischen Algorithmen und kombinierten (dynamischen und stochastischen) Ansätzen, analysiert. Die Stärken der kombinierten Verfahren gegenüber rein dynamischen oder stochastischen Ansätzen werden diskutiert und graphisch dargestellt. Durch Einbinden stochastischer Information in dynamischen Entscheidungsprozessen kann die Lösungsqualität in der Tourenplanung verbessert werden.

Die sichere Kommunikation innerhalb eines Netzwerks ist ein zentraler Aspekt in jedem Unternehmen. Während sich aktuelle Ansätze einer symmetrischen Verschlüsselung bedienen, bieten software-definierte Netzwerke alternative Möglichkeiten, eine sichere Übertragung zu realisieren. So können unterschiedliche Strategien (in diesem Fall die unterschiedlichen Kommunikationspfade im Netzwerk) verfolgt werden, um ein maximales Maß an Sicherheit für eine spezifische Kommunikation zwischen Sender und Empfänger zu erlangen. Dabei können einzelne Knoten auf den Pfaden durch einen Angreifer kompromittiert werden. Dieses Paper beschreibt die praktische Implementierung eines software-definierten Overlay-Netzwerks, welches ganz allgemein eine Datenübertragung mittels frei definierbarer und beweisbar optimaler Quality of Service (anhand der Sicherheitsziele Vertraulichkeit, Verfügbarkeit und Authentizität) ermöglicht.

P. Dachs, B., Ebersberger, B., Kinkel, S. and Som, O.: The effects of production offshoring on R&D and innovation in the home country. Journal of Industrial and Business Economics, 42, 1, 9-31 (2015).

U. Ritzinger, J. Puchinger: AIT Austrian Institute of Technology GmbH, Mobility Department, Dynamic Transportation Systems; R. F. Hartl: Department of Business Administration, University of Vienna. A survey on dynamic and stochastic vehicle routing problems.

S. Rass, B. Rainer, M. Vavti, J. Göllner, A. Peer, S. Schauer. „Secure Communication Over Software-Defined Networks“; Mobile Networks and Applications, 20 (2015), 1; S. 105 - 110. Impressum: Redaktionsleitung: Michael H. Hlava, Produktionsleitung: Daniel Pepl, Redaktion: Nancy Brandt, Michaela Jungbauer, Zlata Kovacevic, Michael Mürling, Katharina Sabetzer. Feedback bitte an: presse@ait.ac.at

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Tomorrow Today 06/2015 (deutsch)  

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