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ALEXANDRA MILLONIG SENIOR SCIENTIST CENTER FOR MOBILITY SYSTEMS

Andreas Vrabl, Head of Center for Vision, Automation & Control, Nicole Brosch, Junior Scientist und Petra Thanner, Research Engineer (r.).

ENERGIE // BLOCKCHAIN FÜR COMMUNITY SPEICHER EUFAL // KRITERIEN FÜR E-NUTZFAHRZEUGFLOTTEN KURAGE // FÖRDERUNG VON ZIVILCOURAGE

AUTOMATISIERTE FAHRZEUGE

GANZHEITLICHER ANSATZ IN DER MOBILITÄT


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VIEL MEHR ALS AUTOMATISIERTE FAHRZEUGE


Top-Story

Automatisiertes Fahren ist ein zentraler Bestandteil der künftigen Mobilität. Mit der synergetischen Bündelung der Kompetenzen aus vier Centern bietet das AIT dazu ein ganzheitliches Konzept.

Um das volle Potenzial automatisierter Fahrzeuge entfalten zu können, ist eine ganzheitliche Betrachtung des Mobilitätssystems für Personen und Güter nötig. Dies schließt multimodale Ansätze, Analysen zur Technologieakzeptanz und zum NutzerInnenverhalten, neue Testverfahren und die Chancen aus der Digitalisierung explizit mit ein. Ziel ist ein Einsatz automatisierten Fahrens dort, wo es Sinn macht und Mehrwert schafft.

GEBÜNDELTE KOMPETENZ Das AIT folgt in der Entwicklung neuer Technologien zum automatisierten Fahren einem ganzheitlich-systemischen Ansatz und bringt seine Kompetenzen aus vier verschiedenen Centern synergetisch ein. Es deckt somit die Entwicklung von Fahrzeugkomponenten, die Untersuchung der Anforderungen und Auswirkungen auf die Infrastruktur als auch neueste Methoden zum Testen intelligenter, sicherheitskritischer automatisierter Systeme ab. Zudem ist das AIT in der Lage, übergeordnete Wirkungen auf das Gesamtverkehrssystem sowie die Verkehrssicherheit zu analysieren. Eine nutzerInnenzentrierte Betrachtung neuer Interaktionsinterfaces einschließlich des Erlebens automatisierten Fahrens helfen dabei, den Design- und Validierungsprozess zu erweitern.

Foto und Coverfoto: PicturePeople

DIGITAL SAFETY & SECURITY Die Erhöhung von Sicherheit und Zuverlässigkeit bei Software und Systemen bildet einen der zentralen Forschungsschwerpunkte im Center for Digital Safety and Security, ohne die automatisiertes Fahren undenkbar wäre. Dabei reichen die Forschungsaktivitäten von hochzuverlässigen 5G-basierten Kommunikationsverbindungen über die Verifikation und Überwachung von herkömmlichen und KI-basierten Systemen hin zu Privacy, Standardisierung und Ausarbeitung von Zertifizierungsrichtlinien. Das Center hat in nationalen und internationalen Sicherheitsforschungsprogrammen eine anerkannte Position und baut auf strategischen Partnerschaften mit den wichtigsten nationalen Sicherheitsakteuren als auch internationalen Industrieinitiativen auf.

MOBILITY SYSTEMS Das Center for Mobility Systems erforscht eine wirkungsvolle und nachhaltige Integration von automatisierten Fahrzeugen


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AIT AUSTRIAN INSTITUTE OF TECHNOLOGY

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D w s d d t Ü m Z i e m in

Automatisiertes Fahren gilt als ein zentraler Aspekt der Mobilität der Zukunft. Um das volle Potential automatisierter Fahrzeuge entfalten zu können, ist eine ganzheitliche Betrachtung des Mobilitätssystems für Personen und Güter vonnöten. Dies schließt multimodale Ansätze, Analysen zur Technologieakzeptanz und zum NutzerInnenverhalten, neue Testverfahren und die Chancen aus der Digitalisierung explizit mit ein. Ziel ist ein Einsatz automatisierten Fahrens dort wo es Sinn macht und einen Mehrwert schafft. Ziehen an einem Strang: Wolfgang Pointner, Christian Zinner, Manfred Gruber, Peter Saleh, Thomas Zemen, Willibald Krenn, Alexandra Millonig, Peter Fröhlich (v. l. n. r.)

Wirkung & Gesamtverkehrssystem

NutzerInnen

Fahrzeugentwicklung

Zeitgewinn Komfort & Flexibilität

Vision Zero

Mehrwerte des automatisierten Fahrens

Kompetenzen des AIT

automatisierte Assistenten Infrastruktur

Testen

mobil sein, mobil bleiben

gut versorgt

lebenswerte Umwelt

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D C d g M w E R ( A s

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Top-Story

AIT REFERENZEN in das multimodale Mobilitätssystem und evaluiert dessen Auswirkungen mittels datenbasierten Prognosemodellen und Simulationen. Dabei werden Aspekte wie Mobilitätsverhalten und -verlagerung ebenso behandelt wie die Auswirkungen auf Verkehrsinfrastruktur, Verkehrssicherheit und Verkehrs– management. Die AIT Lösungen und Services unterstützen die öffentliche Hand und die Industrie in der Umsetzung neuer Mobilitäts- und Logistikanwendungen hinsichtlich auto– matisierten Verkehrs.

TECHNOLOGY EXPERIENCE Der Nutzer und die Nutzerin von Technologien stehen beim Center for Technology Experience im Mittelpunkt. Es liefert durch neu entwickelte Methoden Aussagen zur zukünftigen Akzeptanz automatisierten Fahrens und kann durch Messung und Modellierung der User Experience einen werteorientierten Design-Prozess sicherstellen. Spezielle Effekte (z. B. De-Skilling) spielen dabei eine ebenso wichtige Rolle wie neue Designkonzepte für die soziale Interaktion (semi-)autonomer Systeme mit dem Menschen. Neuartige Ansätze persuasiver Interaktionstechniken und kontextsensitive Visualisierungen runden das Leistungsportfolio ab.

VISION, AUTOMATION & CONTROL Das Center for Vision, Automation & Control verfügt über umfangreiches Know-how im Bereich der Intelligent Vision Systems mit Fokus auf kamerabasierter Sensorik für assistive und autonome Systeme zur Unterstützung des Fahrers sowie zur Erhöhung von Sicherheit und Effizienz. Einsatzgebiete sind verschiedene Industriebereiche, Bau und Landwirtschaft sowie der Transport- und Eisenbahnsektor mit mobilen Arbeitsmaschinen und schienengebundenen Fahrzeugen.

Foto: PicturePeople, Grafik: AIT

KOOPERATION MIT DER INDUSTRIE Das AIT entwickelt u. a. Assistenzsysteme und autonome Systeme mit namhaften Herstellern aus den Bereichen Schiene (ÖPNV), Landmaschinen, Bauwirtschaft und Sonderfahrzeuge. Neben Systemkonzeption und spezifischer Sensorik- & Steuerungs-SW-Entwicklung sind die Validierung und Optimierung von FahrerInnenassistenzsystemen sowie die Erstellung von Testplänen für die Produktentwicklung weitere Schwerpunkte. Auch der Frage nach sinnvollen und attraktiven Ersatzaktivitäten für FahrerInnen von (semi-)autonomen PKWs und LKWs wird im Auftrag von Fahrzeugherstellern nachgegangen. Zudem unterstützt das AIT unterschiedliche Stakeholder aus dem öffentlichen Bereich und dem industriellen Umfeld bei der Einführung von Industrienormen und dem Aufzeigen von Auswirkungen unterschiedlicher Standards im Bereich des automatisierten Fahrens.

AUTO.BUS – SEESTADT • Entwicklung von Technologien für ­autonome Kleinbusse 
 •E  rhöhung von Effizienz und Betriebs­ sicherheit 
 •R  obuste Erfassung der Umgebung des Fahrzeugs, vertrauensschaffende Interaktion zwischen Bus und Fahrgästen 
 •P  lanerische Tools zur optimalen Auslegung des Fahrzeugs, der Haltestellen und der Linienführung 
 AUTODRIVE 
 • Safety & Security Analyse, Modell-­ basiertes Testen, und Entwicklung einer ECS (Electronic Components and S ­ ystems) Architektur 
 • Sichere Over-The-Air-Updates für fail-aware, fail-safe, und fail-operational Komponenten für autonome Fahrzeuge im europäischen Kontext 
 DIGITRANS 
 • Ziel: Schaffung einer Testregion für automatisiertes und vernetztes Fahren (Fokus auf Gütermobilität, Industrie und Infrastrukturbetreiber) 
 • Umsetzung eines nachhaltigen Betreiber­ modells, bedarfs- und wirkungsorientiert mit Schwerpunkt Oberösterreich ENABLE S3 
 •A  IT als Konsortialpartner in der ECSEL-Forschungsinitiative „ENABLE-S3“ 
 • Entwicklung einer Test-Architektur für sicherheitskritische Cyber-Physika­ lische Systeme 
 • Sicherstellung von Cybersicherheit 
 • Entwicklung von Methoden, Werkzeugen und Standards zur Steigerung ­sowie Verifizierung und Validierung der Zuverlässigkeit von Software und ­Systemen 
 VIA-AUTONOM •E  valuierung von Infrastrukturtech­no­ logien und Maßnahmen für automatisierten Straßenverkehr 
 •E  ntwicklung einer Referenzarchitektur für infrastrukturseitige Daten für ­automatisierte Fahrzeuge


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Die AIT Experten – im Bild Winfried Neuhaus (l.) mit Palle Helmke – arbeiten unter a ­ nderem an den Erkrankungen Schlaganfall, Schädel-Hirn-Trauma, Alzheimer und Rett Syndrom.

BIOLOGISCHE BARRIEREN: DIE TÜRSTEHER DER GEWEBE Das Forschungsteam von Principal Scientist Winfried Neuhaus arbeitet an der Identifikation und Evaluierung von molekularen Biomarkern zur Früherkennung von Krankheiten sowie an therapeutischen Strategien.

Das Verständnis über die Funktionen von biologischen Barrieren ist im allgemeinen sehr wichtig und gewinnt vor allem unter dem Aspekt der personalisierten Medizin verstärkt an Bedeutung: Wirkstoffe in Arzneimitteln, die zum

Beispiel als Salben oder Tabletten verabreicht werden, müssen möglichst unverändert biologische Barrieren durchdringen, damit sie am gewünschten „Einsatzort“ im Körper ihre Wirkungen entfalten können.

SPITZENFORSCHUNG: AIT IST IN EUROPA VORNE MIT DABEI „Das AIT verfügt in der Forschung von biologischen Barrieren über höchste Kompetenz“, meint Principal Scientist Winfried Neuhaus, „das Verständnis um die Aufgaben von biologischen Barrieren ist relevant für viele Erkrankungen.“ Die Funktion biologischer Barrieren ist in Krankheiten häufig verändert. Den ursprünglichen, gesunden Zustand wieder herzustellen, kann den Krankheitsverlauf lindern.

Foto: PicturePeople

Komplexe Organismen können ohne biologische Barrieren nicht überleben. Sie schützen innere Gewebe, grenzen sie nach außen ab und regulieren, was in die Gewebe hinein darf und was draußen bleiben muss. Sie sind ein „biologisches Hindernis“ für Mikroorganismen, Toxine oder auch Arznei– stoffe, welches überwunden werden muss, um in den Organismus, also in den Blutkreislauf, ins Gewebe oder auch ins Gehirn, zu gelangen. Beispiele für biologische Barrieren sind die Epithelien der Haut, des Darms und der Lunge, sowie die Plazenta- oder auch die Blut-Hirn-Schranke.


Molekularbiologie

Das ist wiederum essenziell für die Biomarker-Forschung: Denn biologische Barrieren geben Moleküle ab, die man als Biomarker erkennen und nutzen kann. Wie kommen die Biomarker vom Gewebe in die Flüssigkeit? Wie kommen sie durch biologische Barrieren und gelingt ihnen das überhaupt? In der Analyse von Biomarkern in Flüssigkeiten zählt das AIT europaweit zu den führenden Instituten. Winfried Neuhaus selbst verfügt über mehr als 15 Jahre Erfahrung in den Bereichen Zellbiologie, Pharmazie und Biotechnologie. Mitte 2016 als Senior Scientist ins Geschäftsfeld Molecular Diagnostics gekommen, ist er nun seit Oktober 2017 als Principal Scientist am AIT tätig. „Unser Hauptforschungsgebiet ist die Rolle von biologischen Barrieren in physiologischen und pathophysiologischen Prozessen”, sagt Neuhaus, „neben der Aufklärung von Transportvorgängen von Wirkstoffen steht die Entwicklung von therapeutischen Strategien sowie Identifikation und Evaluierung von molekularen Biomarkern im Vordergrund.”

AUSSAGEKRÄFTIGE ZELLKULTURMODELLE Dabei liegt der Fokus auf der Entwicklung von aussagekräftigen Zellkulturmodellen: „Wir entwickeln diese Modelle so, dass sie für die Testung von Wirkstoffen und Biomarkern verwendet werden können und sie für eine Vorselektion anwendbar sind, damit man nicht sofort mit jeder Substanz ins Tier muss. Gleichzeitig sollen die Modelle so einfach wie möglich und so komplex wie notwendig sein.“ Es gebe gute Gründe, über den Einsatz von Tierversuchen bei bestimmten Problemstellungen nachzudenken und kritisch zu hinterfragen, so Neuhaus, der auch Präsident der EUSAAT (European Society for Alternatives to Animal Testing) ist. Neben ethischen sind es in vielen Fällen wissenschaftliche und pragmatische Aspekte, die für gute Zellkultur- und in silico-Methoden sprechen: Die Tierhaltung und Tierversuche sind teuer, es gibt individuelle und Speziesunterschiede, die die Ausssagekraft der Daten bezüglich der Anwendbarkeit auf den Menschen einschränken. Daher benötigt man oftmals eine gewisse Mindestanzahl an Tieren für signifikante Ergebnisse, was man durch gut durchdachte Vortests deutlich reduzieren kann. Neuhaus: „Wir arbeiten mit humanen Zellkulturen, um auch die Übersetzung der Daten vom Tier auf den Menschen besser zu verstehen und die Relevanz für den Menschen abschätzen zu können. Denn oft genügt ein einziges Protein, um die Funktionsweise zu verändern.“ Wie wegweisend das AIT in diesem Forschungsfeld ist, zeigt die Tatsache, dass das Forschungsteam von Neuhaus zur ersten Forschergruppe in Europa gehört, die aus humanen, induzierten pluripotenten Stammzellen Blut-Hirn-Schranken-Modelle generierte und publizierte (siehe Kasten).

SELBSTENTWICKELTE MODELLE IN DER BIOMARKERFORSCHUNG Auch in der Biomarkerforschung setzt das AIT auf selbstentwickelte Methoden: „Wir versuchen, über Abgleiche mit Proben von Patienten und Gesunden neue Biomarker zu identifizieren oder alte, bekannte Biomarker zu evaluieren.“ Hier kommt die Blut-Speichel-Schranke als zweiter Fokus ins Spiel: „In unserer Compentence Unit wird am Speichel als diagnostische Flüssigkeit der Zukunft geforscht. In diesem Zusammenhang will meine Gruppe besser verstehen, wie die Biomarker vom Ort des Krankheitsgeschehens in den Speichel kommen.“ Die Relevanz für Biomarker-Forschung liegt auf der Hand: Man will Erkrankungen früh erkennen und die Wirksamkeit von Therapien begleitend überprüfen. Wo kommt ein Biomarker her? Wie relevant kann er sein, wenn er nicht vom Ort der Krankheit kommt? Das sind Fragen, die sich in der AIT-Forschung stellen. In den USA ist das ein großes Thema: So sollen künftig in Point of Care Devices unterschiedlichste Analysen – wie Tumormarker oder Biomarker für Herz-Kreislauf-Erkrankungen – rasch und effizient durchgeführt werden können. Da eröffnen sich kommerzielle Möglichkeiten, ob im Rahmen von Auslizenzierungen, Eigenproduktionen etwa von Sensoren oder Leistungen für die Pharmaindustrie. Die Speicheldiagnostik ist ein zukunftsträchtiges Gebiet der molekularen Diagnostik und weist gegenüber traditionellen Blut- oder Gewebeproben enorme Vorteile auf: Speichel enthält ein breites Spektrum diagnostisch relevanter Molekülarten, wie etwa methylierte DNA, miRNA und Antikörper. Die Entnahme von Speichelproben erfolgt einfach, völlig schmerzfrei und nicht invasiv – ein Thema für die Industrie und die Patienten selbst.

Pluripotente Stammzellen Als „pluripotent“ bezeichnet man Stammzellen, welche die Fähigkeit besitzen, sich zu Zellen der drei Keimblätter (Ektoderm, Entoderm, Mesoderm) und der Keimbahn eines Organismus zu entwickeln. Sie werden damit gewissermaßen wieder zu „Mutterzellen“ bzw. Ursprungszellen und können zu jedem Zelltyp eines Organismus differenzieren, da sie auf keinen bestimmten Gewebetyp festgelegt sind. Induzierte, pluripotente Stammzellen werden durch Reprogrammierung von z. B. Blut– oder Hautzellen hergestellt. Wird die Reprogrammierung von Patientenzellen durchgeführt, können aus diesen Stammzellen Krankheitsmodelle des gewünschten Gewebes generiert werden.


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Mehr als 50 TeilnehmerInnen aus aller Welt waren in Idaho dabei.

NUKLEARE SICHERHEIT

Es ist ein Erfolg, der weltweit für Schlagzeilen sorgt: Das AIT gilt global als führender Anbieter von Testmöglichkeiten für hochkritische Infrastrukturen, vor allem für Atomkraftwerke. Mit der University of Idaho (UI), Idaho Falls (uidaho. edu/idaho-falls) unterhält das AIT eine strategische Partnerschaft zur Kooperation im Education Segment „Nuclear Security“. Ende Oktober fand – zum gegenseitigen Informationsaustausch und zur Stärkung der Partnerschaft – der erste „IAEA inaugural International Training Course (ITC)” zum Schutz computergestützter Systeme in nuklearen Sicherheitsregimen in Idaho Falls statt. „Wir wollen damit die internationale Zusammenarbeit und den Informationsaustausch in Bezug auf Computersicherheit und nukleare Sicherheit fördern“, erklärt Helmut Leopold, Head of Center for Digital Safety and Security. Mehr als 50 ExpertInnen für Cyber-Sicherheit aus Asien, Europa und Amerika nahmen teil. Scott Purvis, Leiter der Abteilung für Informationsmanagement der IAEO-Abteilung für nukleare Sicherheit, betont die internationale Partnerschaft und ständige Wachsamkeit bei der Bewältigung von Cyberbedrohungen für die nukleare Sicherheit. Der Kurs wurde mehr als zwei Jahre lang

geplant und entwickelt. So entstand ein praktisches Cyber Security-Trainingsprogramm zum Schutz kerntechnischer, aber auch anderer kritischer, industrieller Anlagen. AIT- ExpertInnen waren unter der Leitung des AIT-Experten und Senior Scientist Paul Smith von Anfang an maßgeblich in die Programmierung des Kurses involviert. Der Kurs unterstreicht das wachsende Engagement und die Führungsrolle des AIT im Bereich der nuklearen Sicherheit und bei Aktivitäten der IAEA. Zudem ist das AIT ein wichtiger Teilnehmer im IAEA-Kooperationsforschungsprojekt „Enhancing Computer Security Incident Analysis at Nuclear Facilities” (Verbesserung der Analyse von Sicherheitsvorfällen in Kernkraftwerken). Im Dezember veranstaltete das AIT den Workshop auch in Wien. „Danach soll das IAEA-Training, gehostet von AIT, jährlich stattfinden und sich als weltweit führendes Trainingsprogramm für Betreiber von Industrieanlagen und kritischen Infrastrukturen etablieren”, betont Helmut Leopold. Über den AIT Auftritt in Idaho haben auch internationale ­Fachmedien berichtet: world-nuclear-news.org/Articles/ IAEA-offers-training-on-preventing-cyber-attacks

Foto: Idaho National Laboratory

Das AIT Center for Digital Safety and Security führte im Oktober für die Internationale Atomenergiebehörde (IAEA) in Idaho/USA den ersten Cyber SecurityTrainings-Workshop für kritische Infrastrukturen der Energiewirtschaft durch.


Performance & Success

FOCUS ON PERFORMANCE & SUCCESS SOCIAL MEDIA

SENSIBILISIERUNG FÜR CYBER-SICHERHEIT Das Aufkommen von Social Networks setzt sowohl Unternehmen als auch öffentliche Einrichtungen „Social Engineering 2.0“ aus – und macht sie anfällig für gezielte Cyber-Angriffe. Um dem entgegenzuwirken, spielt nicht nur der Schutz vor der technischen Angreifbarkeit von IT-Systemen eine wesentliche Rolle, sondern auch die effektive Schulung von MitarbeiterInnen. AIT-ExpertInnen forschen in unterschiedlichen Projekten an innovativen, effektiven und spielerischen Methoden zur Steigerung des Bewusstseins von Cybersecurity-Risiken: Im Projekt DOGANA werden individualisierte Assessmentund Awareness-Methoden entwickelt, welche EndbenutzerInnen für Social-Engineering-Angriffe sensibilisieren sollen. Im Projekt COMPACT liegt der Schwerpunkt auf wettbewerbsfähigen Methoden zum Schutz der lokalen öffentlichen Verwaltung vor Cybersecurity-Bedrohungen und der Rolle der MitarbeiterInnen. Innovative Gamification-Methoden werden dabei entwickelt und erprobt. Um auf die unterschiedlichen Bedürfnisse der Zielgruppe eingehen zu können, arbeitet das Projekt SecLearn an einer flexiblen und personalisierbaren Lösung.

PRODUKTENTWICKLUNG

WORKSHOPREIHE AM AIT Die AIT Technology Experience (TX) Meet-Up-Workshopreihe wird sich auch 2019 in 10 Terminen mit innovativen Themen rund um Technology und User Experience beschäftigen, beispielsweise zu den Bereichen Smart Home, HCI Security und Compliance by Design/Behaviour Change. Die Ausgangsfrage der Workshops lautet dabei immer: Warum scheitern so viele neue Technologien? Ein Hauptgrund ist die mangelnde Akzeptanz, nicht ausreichend positive Experience bzw. ungenutzte Experience-Potenziale. Diese sind jedoch der Schlüssel zum Erfolg wirtschaftlicher Produkte und sollten nicht dem Zufall überlassen werden. Wie Unternehmen darauf bereits in einem frühen Stadium der Überlegung, Planung und Entwicklung Einfluss nehmen können, zeigen die ExpertInnen des AIT Centers for Technology Experience. Die Workshopreihe richtet sich vor allem an ProduktmanagerInnen, Innovations- und Qualitätsverantwortliche, die in ihren Unternehmen mit einem Experience-Ansatz Produktentwicklungen und interne Prozesse verbessern und Fallstricke der Mensch-Maschine-Interaktion positiv umgestalten wollen. Zudem bieten die TX Meet-Ups durch den persönlichen Rahmen eine sehr gute Möglichkeit der themenspezifischen Vernetzung. Mehr dazu unter: http://www.ait.ac.at/txmeet-ups

Unbefugte Zugriffe auf sensible Informationen und Dienste können erheblichen wirtschaft­ Fotos: Designed by xb100/Freepik, AIT/Skof

lichen Schaden in Unternehmen verursachen.

Manfred Tscheligi, Head of C ­ enter for Technology Experience: ­„Mangelnde Akzeptanz kann wirt­ schaftlichen Erfolg verhindern.“


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GRÜNDUNGEN

STARTUP MONITOR FÜR ÖSTERREICH Der „Austrian Startup Monitor“ (ASM) ist die bisher größte und umfassendste Studie zur österreichischen Startup-Landschaft und schafft erstmals eine wissenschaftlich fundierte Datenbasis zur Entstehung, Dynamik und Entwicklung von Startups in Österreich. Das Team, bestehend aus AIT, Austrian Startups und Wirtschaftsuniversität Wien, befragte für diese Studie über 500 Start-up-GründerInnen.

Auch AIT-Aufsichtsratsvorsitzender Hannes Androsch war bei der Präsentation der Ergebnisse dabei.

PULSWELLEN

ÖSTERREICHISCHE SPITZENTECHNOLOGIE FÜR DIE ISS Ziel ist es, mit Hilfe des eigens entwickelten ARCSolver®-­Algorithmus herauszufinden, welche Auswirkungen DeepSpace-Missionen auf den menschlichen Blutkreislauf haben.

Insgesamt flossen mehr als 1.500-Start-up-Gründungen von 2004 bis 2017 in den künftig jährlich erscheinenden Austrian Startup Monitor mit ein. Finanziert wurde die Studie durch Austria Wirtschaftsservice (aws), Wirtschaftskammer Österreich (WKO), Wirtschaftskammer Wien (WKW), Rat für Forschung und Technologieentwicklung (RFTE), Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft (FFG), Industriellenvereinigung (IV) sowie Wirtschaftsagentur Wien. KNOWMAK-TOOL

WISSENSPRODUKTION IN EUROPA Im Rahmen des Projekts KNOWMAK haben das AIT und seine Projektpartner ein Tool zur Analyse der Wissensproduktion in Europa entwickelt. Es bietet Indikatoren zur Produktion von Wissen aus verschiedenen Datenquellen (AIT-EUPRO Datenbank zu RP-Projekten, IFRIS-PATSTAT zu Patenten und CWT-WoS zu Publikationen) und präsentiert diese in Form von illustrativen Karten und Diagrammen. Die Indikatoren sind auf der Ebene von europäischen Ländern und Regionen (Eurostat-Metropolregionen sowie NUTS-2) verfügbar und disaggregiert nach 135 Themen in Key Enabling Technologies (KETs) sowie Societal Grand Challenges (SGCs). Das KNOWMAK-Tool adressiert ForscherInnen aus verschiedenen Disziplinen, politische EntscheidungsträgerInnen sowie ManagerInnen von Forschungsorganisationen oder Fördergebern. https://www.knowmak.eu/

Fotos: WKOE/Schnarr, AIT

Das Gemeinschaftsprojekt vom Deutschen Zen– trum für Luft- und Raumfahrt (DLR), dem Institut für Biomedizinische Probleme Moskau (IBPM) und AIT Austrian Institute of Technology soll die langfristigen Effekte der Schwerelosigkeit im All auf den menschlichen Blutkreislauf erforschen. Die Ergebnisse ebnen den Weg zu bemannten Langzeitmissionen zum Mond und Mars. Die Besatzungsmitglieder der Expedition 57 waren der russische Kosmonaut Alexey Ovchinin und der NASA-Astronaut Nick Hague. Ihre Reise zur internationalen Raumstation ISS traten sie mit einer Sojus- 2.1a Trägerrakete vom Kosmodrom Baikonur in Kasachstan an, mussten aber aufgrund einer Antriebspanne kurz nach dem Start notlanden. Es wurde niemand verletzt und der Flug soll zu einem späteren Zeitpunkt nachgeholt werden. Für das bei der Notlandung zerstörte Gerät mit dem AITAlgorithmus steht bereits ein Ersatz zur Verfügung und soll baldmöglichst zur ISS transportiert werden. „Frühere Messungen bei Astronauten haben gezeigt, dass die Interaktion zwischen Herz und Arterien in der Schwerelosigkeit anders abläuft als auf der Erde. Daher ist es nicht auszuschließen, dass langanhaltende Schwerelosigkeit ein Risiko für Astronauten darstellen könnte“, erklärt Siegfried Wassertheurer, Senior Scientist am AIT im Center for Health & Bioresources.


Performance & Success

EUFAL

ELEKTRIFIZIERUNG VON NUTZFAHRZEUGFLOTTEN VORANTREIBEN Ein internationales Konsortium um AIT und DLR entwickelt eine auf den Bedürfnissen von Flottenbetreibern basierende Online-Wissensplattform als Entscheidungshilfe zu Investitionen in E-Mobilität. Das Forschungsprojekt EUFAL (Electric Urban Freight and Logistics) bietet auf einer Plattform Tools und Beratungsangebote für Unternehmen in verschiedenen Phasen der Einführung von E-Fahrzeugen, von Planung über Umsetzung bis zu Optimierung. In Workshops werden derzeit in den fünf Partnerländern Dänemark, Deutschland, Österreich, Polen und der Türkei Fach- und Anwenderkenntnisse ausgetauscht, um den Bedürfnissen der NutzerInnen besser gerecht zu werden und sie in die Weiterentwicklung der Plattform einbeziehen zu können. Denn obwohl allgemein angenommen wird, dass Elektrofahrzeuge sich insbesondere in städtischen Gebieten gut dazu eignen, die letzte Meile bis zum Zustellungsort zu bewältigen, werden sie erst von wenigen Unternehmen eingesetzt. Um das Potenzial der E-Mobilität auszuschöpfen, müssen Logistikkonzepte und der Einsatz von E-Fahrzeugen gemeinschaftlich unter Berücksichtigung topographischer und geographischer Charakteristika der

LKR RANSHOFEN

CHRISTIAN CHIMANI ÜBERNAHM LKR-GESCHÄFTSFÜHRUNG Mit 1. Oktober hat Dr. Christian Chimani, Head of Center for Low-Emission Transport am AIT, die Geschäftsführung der LKR Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen GmbH zusätzlich zur Leitung des Centers übernommen. Der Werkstoffwissenschaftler löst DI Andreas Kraly nach fünfjähriger Leitungstätigkeit ab, den es beruflich wieder in die Industrie zurückzieht. Als Tochterunternehmen des AIT gehört die LKR Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen GmbH als Geschäftsfeld „Light Metals Technologies Ranshofen“ zum AIT Center for Low-Emission Transport. Das 50-köpfige LKR-Team forscht an der gesamtheitlichen Betrachtung des Leichtbaus im Fahrzeugbereich – vom Material über die Prozesstechnologie bis hin zum werkstoffbezogenen Strukturdesign. Das erfordert einerseits die Entwicklung von nachhaltigen, effizienten Herstellprozessen für Materialien, um den Energieverbrauch bereits in der Produktion drastisch reduzieren zu können. Andererseits müssen die Materialien den Erfordernissen für den Einsatz in höchst beanspruchten Bauteilen, z. B. in der neuen Elektromobilität, gerecht werden. Darum liegt der Forschungsfokus auf den Leichtmetallen Aluminium und Magnesium zur Entwicklung von effizienten, sicheren und umweltverträglichen Mobilitätslösungen. Christian Chimani setzt den Erfolgsweg des LKR Ranshofen fort.

Jürgen Zajicek, AIT Center for Mobility System: „Wir

Fotos: AIT/ZInner, AIT

entwickeln Entscheidungshilfen für die E-Mobilität.“

jeweiligen Regionen erarbeitet werden. Jürgen Zajicek, Research Engineer am AIT Center for Mobility Systems: „Die in EUFAL gewonnenen Erkenntnisse und die gemeinsam erarbeiteten Lösungen werden dazu beitragen, die Plattform zu optimieren und zukünftigen NutzerInnen das notwendige Wissen zur Förderung des elektrischen gewerblichen Transports zu vermitteln.“ Mehr dazu auf: http://www.eufal-project.eu/


BITTE UM EIN FOTO ZU DIESER MELDUNG, DIE

KURAGE

GRAFIK AUS DEM WORD-DOKUMENT IST NICHT

ENTWICKLUNG DIGITALER ­ANSÄTZE ZUR FÖRDERUNG VON ZIVILCOURAGE

FÜR DEN DRUCK ZU VERWENDEN.....

Der Community-Speicher kann von PV-Betreibern im Niederspannungsnetz mittels Blockchain zur bilanziellen Eigenverbrauchsoptimierung genutzt werden. Restkapazitäten können an Flexi­bilitätsmärkten vermarktet werden.

BATTERIESPEICHERMANAGEMENT

AIT, SIEMENS UND ENERGIENETZE STEIERMARK TESTEN BLOCKCHAIN In Zusammenarbeit mit Siemens Österreich und Energienetze Steiermark hat das AIT die Blockchain-Technologie für den spezifischen Anwendungsfall des „Community Speichers“ bewertet. Das Experiment zielt darauf ab, praktische Erfahrungen mit einer Blockchain-Erweiterung eines bestehenden Testbeds in Heimschuh/Steiermark zu sammeln. Ein kommunaler Energiespeicher für Batterien kann von mehreren Kunden zur Optimierung des Eigenverbrauchs ihrer PV-Energie als Dienstleistung verwendet werden. Die Blockchain wird als vertrauenswürdiges Mittel verwendet, um den Community-Speicher gemeinsam zu nutzen und seine Nutzung von mehreren Kundenkonten zu verfolgen. Bewertungskriterien wurden definiert und mehrere Blockchain-Implementierungen wurden im Hinblick auf diese Kriterien betrachtet. Als Ergebnis wurde ein primärer Proof-of-Concept basierend auf Ethereum implementiert und unter Laborbedingungen getestet. Nach intensiven Tests bei AIT und Siemens wird die Blockchain-Lösung seit Herbst in Heimschuh eingesetzt.

SEEDJECTION

MIKROORGANISMEN IN SAMEN EINBRINGEN SEEDJECTION ist eine Methode mit hohem Durchsatz, um nützliche Mikroorganismen mechanisch in Samen einzubringen. Es handelt sich um eine patentierte und registrierte Technologie, die auf der gezielten Öffnung von Saatgutoberflächen, der Injektion von mikrobiellen Impfmitteln in den Stärkebehälter und dem anschließenden Verschließen der Samen beruht. Davon gibt es eine Prototypen vor Ort in Tulln, der 40 Samen pro Sekunde aufschneiden, das gewünschte injizieren und wieder verschließen kann.

Im Alltag ergeben sich oft Situationen, die Zivilcourage oder Hilfeleistung erfordern. PassantInnen müssen meist innerhalb von Sekunden entscheiden, o ­ b sie in einer Gefahrensituation eingreifen sollen, ohne dabei aber ihre eigene Sicherheit zu gefährden. AIT-ExpertInnen vom Center for Technology Experience gehen im Projekt „kURAGE: Erforschung von Zivilcourage und deren Förderung durch spielerische Erfahrungen“ der Frage nach, warum Menschen zivilcouragiert handeln und welche Barrieren es dabei gibt. Ziel ist es, innovative Trainingskonzepte für Zivilcourage zu entwickeln, die eine ortsunabhängige und individuelle Nutzung erlauben und durch spielerische Ansätze Interventionskompetenzen stärken sowie Awareness schaffen. Dazu wurden in Wien (Donauinsel und Stadtpark) zwei kontrollierte Feldexperimente durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass Gefahrensituationen zu oft unterschätzt werden. Insbesondere nur die Androhung von körperlicher Gewalt wird häufig nicht als Gefahr wahrgenommen. Beschimpfungen, Bedrohungen, die Verbreitung von Gerüchten sowie Diskriminierung hinterlassen jedoch tiefe Spuren bei Betroffenen. Dies ist zwar für PassantInnen weniger sichtbar, ein Eingreifen und zu Hilfe kommen ist dennoch notwendig – nicht nur, um emotionale und psychische Verletzungen zu vermeiden, sondern auch, weil körperliche Übergriffe meist als verbale Angriffe beginnen. „Die vom AIT entwickelten innovativen Trainingskonzepte können etwa in Form einer App umgesetzt werden. Solche Anwendungen dienen der spielerischen Schulung von Gefahrenbewusstsein und Interventionskompetenzen“, erklärt Julia Himmelsbach, Projektleiterin am AIT. Das Projekt wird innerhalb des Sicherheitsforschungsförderprogramms KIRAS durch das Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie (BMVIT) gefördert.

Foto: GettyImages

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INNOVATION CALENDAR 15.-18.1.2019 // SOFTWARE QUALITY DAYS Europas führende Konferenz für Software Qualität. Ort: Wien AIT-Kontakt: Willibald Krenn Infos: software-quality-days.com E-KLEINSTFAHRZEUGE

SICHERHEIT UND PRAXISTAUGLICHKEIT VON E-SCOOTERN Elektrische Kleinstfahrzeuge wie e-Tretroller, Hoverboards, Longboards, Segways oder Monowheels sind im Trend, auch erste Sharing-Anbieter sind auf dem Markt aktiv. Das Potenzial elektrisch betriebener Kleinstfahrzeugen entfaltet sich v. a. in Kombination mit dem öffentlichen Verkehr: Die „erste und letzte Meile“ (der Weg zur Öffi-Station und dann nach dem Aussteigen zum eigentlichen Ziel) kann mit diesen Fahrzeugen rasch, unkompliziert, bequem und umweltschonend zurückgelegt werden. Dazu müssen E-Kleinstfahrzeuge langfristig und sinnvoll in ein Mobilitätssystem integriert werden. Das Center for Mobility Systems des AIT Austrian Institute of Technology widmet sich im Rahmen der Verkehrssicherheitsforschung diesem Themenkreis. So sollen Potenzial, Praktikabilität und Sicherheit dieser Fahrzeuge evaluiert werden. Mit eigenentwickelten Technologien wie der Mobility Observation Box wird das Verkehrsgeschehen erfasst und bewertet. Neue Mobilitätsformen wie elektrische Kleinstfahrzeuge können somit in Bezug auf das Gesamtsystem evaluiert und zielgenaue Verbesserungsmaßnahmen gesetzt werden. AIT-Verkehrssicherheitsexperte Klemens Schwieger: „Um e-Scooter und ähnliche Fahrzeuge nachhaltig in ein Mobilitätssystem zu integrieren, braucht es sinnvolle und verständliche Verkehrsregeln. In diesem Zusammenhang ist Bewusstseinsbildung bei allen VerkehrsteilnehmerInnen von zentraler Bedeutung. Unser Ziel ist es, die Verkehrssicherheit zu erhöhen und gleichzeitig eine Basis für ein gutes Miteinander im Straßenverkehr zu schaffen.“

22.-24.1.2019 // OOP - SOFTWARE MEETS BUSINESS Die Konferenz für Software-Architektur. Ort: München AIT-Kontakt: Willibald Krenn Infos: oop-konferenz.de 28.01.2019 // FIT-INFOTAGE 2019 Orientierungsprogramm für Schülerinnen ab der 10. Schulstufe zu technischen oder naturwissenschaftlichen Studien. Ort: Wien AIT-Kontakt: Katja Fröhlich, Evgeniya Kabliman Infos: fitwien.at 28.01.2019 // RISIS II Kick-Off-Event: Weiterentwicklung einer Forschungsinfrastruktur für Europa. Ort: Paris AIT-Kontakt: Thomas Scherngell Infos: risis.eu 26.-28.2.2019 // EMBEDDED WORLD Internationale Weltleitmesse mit Fokus auf Embedded-Technologien. Ort: Nürnberg AIT-Kontakt: Willibald Krenn Infos: embedded-world.de

Foto: AIT/Zinner

04.-05.03.2019 // MAPPING WORKSHOP OF THE MICROBIOMESUPPORT PROJECT Großer internationaler stakeholder workshop (Industrie, Politik, Forschung). Ort: Wien AIT-Kontakt: Angela Sessitsch Infos: microbiomesupport.eu

Das AIT testet Potenzial, Sicherheit und Praktikabilität von E-Scootern.

11.–15.3. 2019 // VIENNA CYBER SECURITY WEEK 2019 International Multistakeholder Conferences, Training & Exhibition Ort: Wien AIT-Kontakt: Michael Mürling Infos: energypact.org


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NEUE ANSÄTZE IM UMGANG MIT „SIEBENTAUSENDER“-­ LEGIERUNGEN Stabilisierung von Aluminiumlegierungen der „Siebentausender-Reihe“ bringt innovative Anwendungsmöglichkeiten im Automobil- und Flugzeugbau.

Als „Siebentausender“ werden Aluminiumlegierungen bezeichnet, die mit Zink, Magnesium und oft auch Kupfer legiert sind. Diese Legierungen werden seit Jahrzehnten als Bleche im Flugzeugbau eingesetzt, weil sie sehr fest sind und daher leichte Konstruktionen ermöglichen. Auf den ersten Blick ist es überraschend, dass die Siebentausender im Automobilbau nicht verwendet werden – von wenigen Ausnahmen abgesehen. Der Grund ist, dass die Legierungsklasse mit den Prozessen der Autoindustrie „inkompatibel“ ist und die Einführung neuer Produktionsmethoden zu teuer ist. Am LKR arbeiten wir daran, das zu ändern. Mittels grundlegender und angewandter Forschung werden wirtschaftliche Prozessketten entwickelt, die den Einsatz von Siebentausendern im Automobilbau ermöglichen. Eine Schlüsselrolle spielen dabei vorgelagerte Wärmebehandlungen, die als Stabilisierung oder Vor-Alterung bezeichnet werden.

ANWENDUNG IM AUTOMOBILBAU WENIG VERBREITET

Johannes Österreicher, Scientist am LKR Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen, Center for Low-Emission Transport

Die bisherige Nicht-Verwendung der Siebentausender (7xxx) im Automobilbau hat im Wesentlichen drei Gründe: Erstens sind sie meist nicht gut schweißbar, da Risse im Bereich der Schweißnaht auftreten; auch alternative Fügemethoden wie das Stanznieten sind nicht besonders gut geeignet, weil die Niete dabei ohne Vorbohrung in das Material eindringen muss. Das funktioniert aufgrund der Härte nicht so gut wie bei weicheren Legierungen. Der zweite Grund für den Nicht- Einsatz ist die geringe Umformbarkeit: Karosserieteile aus Blech werden meistens durch Tiefziehen bei Raumtemperatur hergestellt. Bei den Siebentausendern ist das nicht ohne weiteres möglich, weil das Blech selbst bei geringer Umformung reißt. Das dritte Problem ist, dass die Teile 24 Stunden bei 120 °C ausgelagert werden müssen, um ihre höchste Festigkeit zu erreichen. Diese Behandlung muss nach der Herstellung der Tiefziehteile und daher beim Autobauer oder -zulieferer erfolgen. Eine 24 Stunden dauernde Auslagerung


Scientific Paper

ist in der Autoindustrie aber nicht erwünscht. Stattdessen wird die Aushärtung von Blechen gleichzeitig mit der Aushärtung des Lackes im sogenannten Paint-bake-Prozess durchgeführt. Die verwendeten Temperaturen sind allerdings zu hoch und die Zeiten zu kurz, sodass die volle Festigkeit der Bleche nicht erreicht werden kann. Gerade ihre hohe Festigkeit wäre aber das Hauptargument für den Einsatz der Siebentausender! Zusammenfassend verhindern also die problematische Fügbarkeit, die geringe Umformbarkeit bei Raumtemperatur und die Notwendigkeit einer sehr langen, nicht praktikablen Wärmebehandlung den Einsatz der Siebentausender im Automobilbau. Erschwerend kommt die Korrosionsneigung hinzu. Natürlich gibt es für diese Probleme Lösungsansätze, welche aber eines gemeinsam haben: Sie sind aufwendig und nicht vereinbar mit dem Kostendruck in der Autoindustrie. Die Siebentausender verlieren darum bisher den Wettbewerb der Werkstoffe gegen Stahl und andere Aluminiumlegierungen. Beide Werkstoffklassen haben eine geringere spezifische Festigkeit als Siebentausender, sind jedoch leichter zu verarbeiten. Weil aber viele Leichtbaupotenziale im Auto schon ausgereizt sind, besteht nach wie vor ein hohes Interesse der Autoindustrie an 7xxx. Schließlich erzeugen neue Technologien zusätzliches Gewicht, das an anderer Stelle eingespart werden muss.

Fotos: AIT

SPEZIELLE WÄRMEBEHANDLUNGEN Um den gordischen Knoten der Siebentausender zu zerschlagen, werden am LKR spezielle vorgelagerte Wärmebehandlungen entwickelt – wir nennen sie Stabilisierungen. Ein Beispiel ist eine Wärmebehandlung bei 90 °C für eine Stunde direkt nach dem stets notwendigen Lösungsglühen des Bleches bei etwa 500 °C. Diese Stabilisierung kann in vielen Fällen direkt im Walzwerk durchgeführt werden, welches dafür besser ausgerüstet ist als die Autobauer. Im Vergleich zur Vollaushärtung, die 24 Stunden dauert, spart der Blechhersteller viel Zeit und Energie. Mit dem Ansatz der Stabilisierung konnte das Problem der Stanznietbarkeit schon gelöst werden – in enger Zusammenarbeit mit dem Projektpartner Magna Steyr Fahrzeugtechnik. Die Kaltaushärtung (1) einer 7xxx-Legierung wurde gestoppt, wodurch das Material länger stanznietbar bleibt. Dieser Effekt und das zugrundeliegende metallphysikalische Phänomen war bisher unbekannt, weshalb zur Erforschung Atomsonden-Messungen (siehe Bild) beim Projektpartner ETH Zürich durchgeführt wurden. Auch das Problem der schlechten Aushärtbarkeit im Paint-bake-Prozess wurde für eine Legierung schon entschärft, indem das Material bei 120 °C stabilisiert wurde. Die erreichte Dehngrenze im Zugversuch beträgt 98 % jener bei Vollaushärtung.

Atomsonden-Messungen einer nicht stabilisierten (a) und der stabilisierten (b) 7xxx-Legierung. Die Bereiche mit erhöhtem Magnesium- und Zinkgehalt weisen auf die Bildung von Guinier-Preston-Zonen hin.

Die Ergebnisse wurden im „Journal of Alloys and Compounds“ veröffentlicht [1] . Auch auf der Internationalen Konferenz für Aluminiumlegierungen in Montreal sorgte das Thema für viel Interesse und die mitgebrachten Exemplare des Artikels waren schnell vergriffen. Das Finden der richtigen Stabilisierungsbedingungen war sehr aufwendig und dauerte mehrere Monate. Derzeit arbeiten wir am LKR an Methoden, um rascher maßgeschneiderte Stabilisierungen für verschiedene Legierungen und Einsatzzwecke im Automobil- und Flugzeugbau zu finden. Die Stabilisierung wird auch mit verschiedenen Umformschritten kombiniert, um das Problem der schlechten Tiefziehbarkeit zu lösen. Wichtig ist dabei, dass die Prozessketten wirtschaftlich sind. Außerdem werden Crash-Fähigkeit und Korrosions– eigenschaften optimiert; die Ergebnisse sind vielversprechend. Neben bereits eingereichten Projektanträgen zur weiteren Erforschung der Grundlagen ist die Zusammenarbeit mit einem bekannten Großunternehmen geplant. Trotz des Einsatzes von als Luftfahrtlegierungen bekannten Sieben– tausendern ist die Entwicklung eines fliegenden Autos derzeit kein Ziel des LKR. (1)

Durch Lösungsglühen bei ~500 °C kann die Härte der 7xxx stark

gesenkt werden, das Stanznieten ist möglich. Durch Kaltaushärtung bei Raumtemperatur steigt die Härte aber sehr schnell wieder an, wodurch das Nieten wieder unmöglich wird.

[1] Österreicher, J. A., Kirov, G., Gerstl, S. S., Mukeli, E., Grabner, F., & Kumar, M. (2018). Stabilization of 7xxx aluminium alloys. Journal of Alloys and Compounds, 740, 167-173.


PUBLICATIONS

WEITERENTWICKLUNG DER CPX-METHODE

INTERMETALLISCHE PARTIKEL UNTER DER LUPE

SOLAR­ZELLEN AUS WASSER UND METALLOXID

Zur Bestimmung des Straßenoberflächeneinflusses auf das Reifen/Fahrbahngeräusch wird die Norm ISO 11819-2 (International Organization for Standardization, 2017) verwendet, die auch als „CPX-Methode“ bezeichnet wird. Dort wird das Reifen/Fahrbahngeräusch mit einem speziellen Messanhänger und Reifen gemessen. Da verschiedene Parameter, wie z. B. Temperatur, Anhängerauslegung, Druck oder Härte des Reifens signifikante Einflüsse auf die CPX-Schalldruckwerte haben, sind entsprechende Korrekturverfahren in der Norm beschrieben. Wo derzeit die Lufttemperatur und die unter Laborbedingungen gemessene Shore-A-Härte verwendet werden, wird in diesem Paper ein anderer Ansatz vorgestellt: Hier wird die Reifentemperatur während des Messlaufs gemessen und anschließend auf die In-Situ-Shore-AHärte gerechnet. Da davon ausgegangen wird, dass dies der dominierende Einfluss auf die Reifen-/Fahrbahnlärm– emission ist, wird eine direkte Korrelation zwischen In-Situ-Shore-A-Härte und CPX-Werten durchgeführt. Umfangreiche Messungen werden vorgestellt und die verschiedenen Korrekturverfahren hinsichtlich ihrer Wiederholbarkeit analysiert. Es wird gezeigt, dass innerhalb der Grenzen der Messungs-Setups die kombinierte Korrektur von Temperatur und Shore-A-Härte durchführbar ist und die Weiterentwicklung der CPXMethode unterstützen kann.

Die α-intermetallische Phase kann in fast allen im Maschinenbau verwendeten Aluminiumlegierungen gefunden werden, v. a. aufgrund unerwünschter, aber unvermeidlicher Verunreinigungen aus Primärproduktion oder Recycling. Beispiele zeigen, dass intermetallische α-Partikel während der Umformvorgänge als schädliche Keimbildungsstellen wirken. Um ein tiefes Verständnis dieser Partikel als beschädigte Keimbildungsstellen zu erreichen, ist es wichtig, ihr thermomechanisches Verhalten sowie ihre Wechselwirkungen mit der Matrix während der Produktion und des Betriebs zu kennen. Bisher wurden die mechanischen Eigenschaften der α-intermetallischen Phase – z. B. Elastizitätsmodul und thermische Ausdehnung – nicht sehr gut untersucht. Wir wenden dazu ab-initio-Methoden an mit dem Fokus auf zwei Polymorphen der Mn-reichen α-Phase: Al114Mn24 und Al108Mn24 Si6. Neben den elastischen Eigenschaften im Grundzustand werden auch der temperaturabhängige Wärmeausdehnungskoeffizient und Kompressionsmodul berechnet. In einer Fallstudie werden diese berechneten Eigenschaften als Input für ein Eshelby-Typ-Eigenstrainemodell verwendet, um die thermische Restspannung eines Teilchens mit kugelförmiger Phase in der Aluminiummatrix während eines Abkühlvorgangs zu bewerten.

Solarzellen ausschließlich aus Metalloxiden sind vielversprechende Kandidaten für eine nachhaltige Energieerzeugung der Zukunft, denn viele Oxid-Halbleitermaterialien verfügen über ausgezeichnete elektronische Eigenschaften und chemische Stabilität sowie geringe Kosten in der Herstellung. Deshalb werden sie auch oft in Technologien eingesetzt, die bereits zum Alltag gehören – wie Touchscreens, LEDs oder Sensoren. Ein aktuelles Paper aus dem AIT Center for Energy zeigt erstmals, dass es möglich ist, Oxid-Solarzellen umweltfreundlich herzustellen, basierend auf günstigen und reichlich verfügbaren Rohstoffen aus wässrigen Lösungen. Dabei wurden ZnO-dotierte transparente Elektroden und Bufferschichten mit variablen Bandlücken mittels Spray-Pyrolyse hergestellt. Als Solar-Absorber wurde elektrochemisch abgeschiedenes Kupfer(I)oxid verwendet. Das hat gezeigt, dass mit den demonstrierten Methoden hochqualitative Metalloxid-Filme hergestellt werden können, die sich sehr gut für den Einsatz in nachhaltigen Solarzellen sowie für weitere Anwendungsgebiete eignen.

R. Wehr, A. Fuchs, C. Aichinger: „A combined approach for correcting tyre hardness and temperature influence on tyre/road noise“; Applied Acoustics, 134 (2018), 134; S. 110 - 118.

Duancheng Ma, LKR Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen GmbH, AIT Austrian Institute of Technology: „Elastic properties of Mn rich intermetallic phase in engineering aluminium alloys: an ab-initio study.“; https://aip. scitation.org/doi/10.1063/1.5041524

Nina Winkler, Stefan Edinger, Jatinder Kaur, Rachmat Adhi Wibowo, Wolfgang Kautek, Theodoros Dimopoulos: „Solution-processed all-oxide solar cell based on electrodeposited Cu2O and ZnMgO by spray pyrolysis”; Journal of Materials Science (2018) 53:12231-12243, https:// doi.org/10.1007/s10853-018-2482-2

Impressum: Redaktionsleitung: Michael H. Hlava, Redaktionsleitung-Stv. und Produktionsleitung: ­Daniel Pepl, Redaktion: Angela Balder, Florian Hainz, Silvia Haselhuhn, Michael Mürling, Fabian Purtscher, Vanessa Schuster, Pia Stangl, Juliane Thoß. Feedback bitte an: presse@ait.ac.at

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Tomorrow Today 03/2018 (deutsch)  

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