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DAS MAGAZIN ZU FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG AUSGABE 01/2018

UN KT: SCHWERP GKEIT I T L A H H C NA

DER ELEKTRONISCHE BAUER Wie Robotik Landwirten im Stall unter die Arme greift.

ERKLÄRT

Was Statistiker Achim Zeileis benötigt, um FußballWeltmeister vorherzusagen.

ERLEICHTERT

Welche Tiroler Erfindung uns im Alltag Lasten abnehmen kann.

ERNÄHRT

Warum gesunde Ernährung und Nachhaltigkeit Hand in Hand gehen.


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Technologie

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Life Sciences

© Stubaier Gletscher

Engineering

www.mci.edu

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EMIUM


EDITORIAL

Inhalt

Liebe Leserinnen, liebe Leser,

DIE NEUEN SUPER-COMPUTER

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Die smarte Fankurve

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Weniger ist mehr

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Die Maus von morgen

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Leichtgewicht

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Ein Stock wird schlau

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Alte Fehler in neuem Gewand

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Von Robotern im Kuhstall

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Außerdem Neues in der Technik

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MEDIZIN © MEDIZINISCHE UNIVERSITÄT INNSBRUCK

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ir leben in spannenden Zeiten. Unsere Welt wird immer digitaler und vernetzter. Wissen, das vor wenigen Jahren noch kaum aufzuspüren war, ist jetzt nur einen Tastendruck oder einen Touchscreen entfernt. Autos lernen, eigenständig zu fahren. Ein neues Wettrennen um die Eroberung des Weltraums bahnt sich an. Noch nie waren Forschung und Wissenschaft so eng mit unserem Alltag verknüpft – auch in Tirol. Das beginnt bereits im Kleinen, wie bei einer Erfinderin, die sich mit einem Tragegurt im wahrsten Sinne des Wortes den Alltag erleichtern will, oder einem Jungunternehmer, der mit einem neuen Hauskonzept unsere Vorstellung von Wohnraum auf die Probe stellt. Und auch Altbekanntes ist gegen Fortschritt nicht immun. Sei es der bald 100 Jahre alte Blindenstock, dem eine Wissenschaftlerin am MCI Intelligenz verleiht, sei es der Kuhstall, den ein Tiroler Unternehmen mit Robotik „smart“ macht – und damit nicht nur zum Wohl der Menschen, sondern auch der Tiere beiträgt. Und auch ganz Großes tut sich in Tirol, von der Jagd nach Fehlern im Genom von Patienten mit seltenen Krankheiten, die zumindest eine Diagnose und manchmal sogar eine Heilung ermöglicht, bis hin zu Quantencomputern, für deren Entwicklung nicht zuletzt in Innsbruck seit langem Pionierarbeit geleistet wird. Viele dieser Entwicklungen, die das Potenzial haben, unsere Zukunft mitzugestalten, oder es vielleicht schon tun, nehmen wir nur am Rande wahr – wenn überhaupt. Deswegen haben wir es uns auch in dieser Ausgabe von Innovation in Tirol zum Ziel gemacht, wieder das vor den Vorhang holen, was oft übersehen wird: die Leistungen, die Wissenschaftler und Forscher ebenso wie Bastler und Erfinder in Tirol erbringen. Und natürlich, liebe Leserinnen, liebe Leser, wollen wir auch Ihre Neugierde auf das schüren, was die Zukunft bringt.

© AXEL SPRINGER

TECHNIK

Sprechstunde bei Dr. Google

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Lippenlesen

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Mit vielen kleinen Schritten

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Ein Navi für den Kopf

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Die Kraft der Pflanzen

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Der Fehler im System

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Außerdem Neues in der Medizin

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NACHHALTIGKEIT

© JULIANS

Die Redaktion

Impressum Innovation in Tirol, Beilage der „Tiroler Tageszeitung“ Herausgeber, Medieninhaber und Verleger: TARGET GROUP Publishing GmbH Redaktion: Daniel Feichtner, Barbara Wohlsein, Klaus Erler, Eva Schwienbacher, Rebecca Müller, Julia Tapfer, Theresa Kirchmair, Kathrin Fenkiw, Felix Stippler Layout: Sebastian Platzer, Christina Wulfert, Thomas Bucher | Illustrationen: Monika Cichoń | Anzeigenverkauf: Wolfgang Mayr | Anschrift für alle: Brunecker Straße 3, 6020 Innsbruck, T: 0512/58 60 20, E: office@target-group.at, www.target-group.at | Druck: Intergraphik GmbH, Innsbruck

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Schnitzel mit Rucksack

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Winter nach Plan

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Die schwarze Klimaschützerin

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Eigenheim zum Einpacken

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Außerdem Neues zum Thema Nachhaltigkeit

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Die neuen Super-Computer Klassische Computer stoßen zusehends an ihre physikalischen Grenzen. Der nächste Entwicklungssprung steht bevor: der Quantencomputer. Was das eigentlich ist, erklärt Wolfgang Lechner von der Universität Innsbruck und dem Institut für Quantenoptik und Quanteninformation. Von Daniel Feichtner

1 Ein Rechner wie kein anderer Ein Quantencomputer ist ein Rechner, der Daten verarbeitet. Anstelle von Mechanik oder Elektronik benutzt er dazu quantenmechanische Effekte. Dabei spricht man von zwei Arten:

Quantensimulator

Universeller Quantencomputer

Wie die ersten Computer sind Quantensimulatoren Rechenmaschinen. Solche „speziellen Quantencomputer“ werden für eine spezifische Aufgabe entwickelt. Ihre Programme sind unveränderbar als Hardware gebaut – wie die Mechanik einer analogen Registrierkasse. In kleinem Umfang funktioniert das bereits.

Universelle Computer wie PCs besitzen Hardware, die alle beliebigen Rechenoperationen durchführen kann, und Software, die daraus etwas macht – von der E-Mail bis zum Computerspiel. Ein universaler Quantencomputer, der das beherrscht, ist noch in weiter Ferne.

2 Der kleine Unterschied Revolutionär am Quantencomputer sind seine kleinsten Bestand­teile, die Qubits. Mit ihnen kann man rechnen und Informationen speichern – auf Wegen, die mit Elektronik nicht möglich sind.

Ein klassischer Computer benutzt als kleinste Speicher­ einheit Bits – gewissermaßen Schalter, die auf 0 oder 1 gestellt werden. Mit ihnen speichert er Daten und führt Rechenoperationen aus.

VS.

BITS

0

1

QUBITS

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Auch Quantencomputer haben Speicher: die Qubits. Und auch sie stellen 0 oder 1 dar – gesteuert durch quantenmechanische Effekte. Dabei kommt es zu Phänomenen, wie der Superposition, bei der ein Qubit zugleich 0 und 1 sein kann. Außerdem können Qubits verschränkt werden. Ändert sich ein Qubit, ändern sich auch alle damit „gekoppelten“. Dank solcher Effekte können Rechenwege verkürzt und beschleunigt werden.


3 Ein Problem, viele Lösungen Ein Qubit kann jedes physikalische System sein, das zwei quantenmechanische Zustände besitzt, die man kontrolliert verändern kann. Unter anderem sind das:

Wolfgang Lechner leitet die Arbeitsgruppe für Quanten­ optimierung in Innsbruck. Dort entwickeln er und sein Team Algorithmen, mit denen Aufgaben in Quantensimulatoren besonders effizient gelöst werden können.

IONEN

SUPRALEITER

PHOTON

UND MEHR

In Ionenfallen werden einzelne Atome eingefangen. Die Position ihres äußersten Elektrons kann verändert werden. Je nachdem, wo es sich befindet, entspricht es 0 oder 1.

In Supraleitern – extrem gekühlten Schaltkreisen – dient die Flussrichtung des Stroms als Informationsspeicher.

Jedes Photon hat eine Schwingung. Schwingt es nach links, wird ihm ein Wert zugeordnet, schwingt es nach rechts. der andere.

Welches die „besten“ Qubits sind, hängt nicht zuletzt davon ab, zu welcher Berechnung sie verwendet werden.

Pionierarbeit zum Quantencomputer stammt nicht zuletzt aus Innsbruck. Die ersten Ionenfallen wurden hier von den Quantenphysikern Peter Zoller und Rainer Blatt entwickelt.

4 Effizienz vor Geschwindigkeit Quantencomputer sind noch im Hintertreffen. Bei spezifischen, rechenintensiven Aufgaben könnte sich das aber bald ändern – nicht weil sie schneller, sondern weil sie effizienter sind.

In den 1930ern konnte ein geübter Kopfrechner Aufgaben schneller lösen als ein Computer. Ähnlich sind Quantencomputer weit davon entfernt, digitale Rechner zu ersetzen. Doch Geschwindigkeit ist nicht alles, denn Quantensimulatoren rechnen oft effizienter. Spezifische Probleme lösen sie beispielsweise in 1.000 Rechenschritten, wo ein klassischer Computer 1.000.000 benötigt. Selbst wenn der Simulator 100-mal lang­ samer rechnet, liefert er das Ergebnis also zehnmal so schnell. Gerade bei sogenannten Optimierungs­ problemen, die in nahezu allen Bereichen zu finden sind, kann es sein, dass Quantensimulatoren klassische Computer in wenigen Jahren überholen.

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TECHNIK

Die smarte Fankurve An der FH Kufstein Tirol wird an einer App gearbeitet, die den Besuch im Sportstadion effizienter und das Erlebnis intensiver gestalten soll – ohne dabei vom eigentlichen Erlebnis abzulenken. Von Rebecca Müller

K

ann Digitalisierung dazu beitragen, die Attraktivität eines Stadionbesuchs zu steigern? Welche Funktionen müsste eine entsprechende mobile Anwendung – sprich eine App am Smartphone – haben, um die Bedürfnisse der verschiedenen Fantypen in einem Sportstadion zu befriedigen? Wie ist es möglich, durch digitale Tools das Stadionerlebnis zu intensivieren und eine engere Bindung des Fans zur Marke zu erzeugen? Mit diesen und weiteren Fragen setzen sich aktuell zwei Forschungsgruppen an der FH Kufstein Tirol auseinander. Geleitet werden die Gruppen von Alexandra Brunner-Sperdin, deren Forschungsschwerpunkte in den Bereichen Service Design und Customer Experience liegen, und Claudia Stura, die sich mit Digitalisierung im Sport beschäftigt. „Durch diese unterschiedlichen Forschungsschwerpunkte liefert die Zusammenarbeit einen unschätzbaren Mehrwert“, erklärt Alexandra Brunner-Sperdin.

Vorbild USA Die Idee der Digitalisierung des Stadionerlebnisses kommt aus den USA. „Wenn man sich anschaut, was sich in den Vereinigten Staaten Alexandra Brunner-Sperdin

„Im Prinzip könnte man die Idee zu einer App – und was sie können soll – unendlich weiterspinnen.“ auf diesem Gebiet bereits tut, wird deutlich, wie ausbaufähig das Thema bei uns noch ist“, sagt Claudia Stura. „In einem ersten Schritt haben wir uns mit sämtlichen wissenschaftlichen Erkenntnissen zu Fantypisierung, Zielgruppen-

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TECHNIK

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© SHUTTERSTOCK.COM

01 Mit der App soll es auch möglich sein, potenziell spielentescheidende Szenen nachzusehen.

ansprache und deren Bedürfnissen oder zu den Motiven, eine entsprechende App zu nutzen, auseinandergesetzt“, so Alexandra BrunnerSperdin. Auch eine eigene Pilotstudie zu diesem Thema ist Teil des Forschungsprojekts. Dabei sind Fans nicht gleich Fans, betont Claudia Stura: „Die heimischen Sportanhänger unterscheiden sich natürlich von jenen in den USA.“ Man könne Fans in mehrere Gruppen unterteilen. Allgemein seien aber drei Fantypen erkennbar: die sozusagen fanatischen Fans, die immer im Stadion sind – unabhängig von der sportlichen Leistung ihres Teams oder Umständen wie dem Wetter, dann gibt es Fans, deren Bindung zum Team oder zu den Athleten sich bei schlechteren sportlichen Leistungen verändern kann, und solche, die nicht primär wegen des Sports ins Stadion gehen.

Alexandra Brunner-Sperdin ist stellvertretende Studiengangsleiterin für Marketing & Kommunikationsmanagement (Bachelor) sowie Digital Marketing (Master).

Was die App können soll Da Stadionbesucher keine einheitliche Konsumentengruppe sind, sind die unterschiedlichen

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TECHNIK

Claudia Stura ist stellvertretende Studiengangsleiterin für Sport-, Kultur- & Veranstaltungsmanagement an der FH Kufstein Tirol (Bachelor und Master).

Bedürfnisse dieser Gruppen ausschlaggebend Fans bequemer gestalten sollen, sollen sie nicht für das digitale Angebot. Am Ende werden aber vom eigentlichen Erlebnis ablenken. Alexandra nicht nur Fans die App nutzen, denn natürlich Brunner-Sperdin und Claudia Stura sind sich besind auch Stadionbetreiber und Sportklubs powusst, dass wir in unserer heutigen Zeit in vielen tenzielle Kunden. Welche und wie viele FunktiSituationen des Alltags zum Handy greifen und onen die mobile Anwendung haben wird, daran teilweise dem eigentlichen Erlebnis zu wenig wird gerade gearbeitet. Aufmerksamkeit schenken. Das soll mit ihrer Die vorhandenen App nicht passieren. Ideen sind zahlreich „Aus der Forschung und vielfältig. So sollen wissen wir auch, dass Nutzer beim Kauf der das Erlebnis in der Claudia Stura Tickets die PerspektiGruppe einen großen ve der gewählten Sitze Einfluss auf die Wahreinnehmen oder vornehmung des Erleb„Unser Ziel ist, das Erlebnis handene Parkplatzka­ hat. Deshalb im Stadion außergewöhnlich, nisses pazitäten abrufen könsollen über die App individueller und effektiver nen. „Im Stadion soll es auch Tools bereitgemöglich sein, auf einen stellt werden können, zu gestalten.“ Blick zu sehen, wo sich die das Gruppenerlebdie nächsten Toiletten nis intensivieren. „Im und der am wenigsPrinzip könnte man ten frequentierte Eindie Idee zu einer App – oder Ausgang befindet“, nennt Claudia Stura und was sie können soll – unendlich weiterspinein weiteres Beispiel. Aktuell wird auch daran nen“, so Alexandra Brunner-Sperdin. getüftelt, ob und wie spielentscheidende Sze Die Prämisse für sie, ihre Kollegin Claudia nen wie Fouls oder Abseitsentscheidungen mit Stura und die Studierenden ist eine App zu entder App aus verschiedenen Kameraperspektiwickeln und anbieten zu können, die sich darven erlebt werden können. Hier bekommen die an orientiert, was der potenzielle Kunde auch beiden Forscherinnen Unterstützung von den tatsächlich braucht bzw. will. „Unser Ziel ist, technischen Studiengängen der FH Kufstein das Erlebnis im Stadion außergewöhnlich, inTirol. dividueller und effektiver zu gestalten“, fasst Claudia Stura zusammen. Die Umsetzung der Praktisch ohne abzulenken App ist für das kommende Wintersemester geWährend viele der angedachten Funktionen der plant. Danach gilt es, Fans für die Anwendung zu App den Stadionbesuch effizienter und für die finden.

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TECHNIK

Weniger ist mehr Das Smart-Home-System Novio bietet eine integrierte Lösung zur Steuerung aller intelligenten Geräte im Haus. Teil des Systems ist ein Keramikschalter, der ohne Berührung bedient werden kann. Von Kathrin Fenkiw

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© AXEL SPRINGER (3)

01 Kleiner Aufwand, großer Nutzen: Novio besteht aus nur wenigen Komponenten und ist einfach im Haus zu installieren. 02 Die Steuerung des dazugehörigen Keramikschalters funktioniert alleine durch Gesten bzw. Fingerbewegungen. 03 Durch sogenannte Aktoren, die hinter den Steckdosen angebracht werden, kann mit Novio unter anderem der Stromfluss geregelt werden.

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TECHNIK

Markus Edinger ist gelernter Elektroniker. Mit der Idee zu Novio gründete er Anfang letzten Jahres die Edinger Systems GmbH. Das Unternehmen mit Sitz in Söll beschäftigt drei weitere Mitarbeiter und arbeitet an der Hard- und Software sowie dem Produktdesign innovativer Elektronik für intelligentes Wohnen.

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utomatische Jalousien und über das Smartphone steuerbare Heizungen – Smart-Home-Lösungen werden immer populärer. Sie tragen nicht nur zur Wohnqualität, sondern auch zur Sicherheit und Energieeffizienz bei. Das eigene Zuhause smart zu machen, kann allerdings ganz schön kompliziert sein: Unterschiedliche Hersteller produzieren unterschiedliche Produkte mit unterschiedlichen Steuerungstechniken – an einer ganzen Reihe von Apps und Steuerungstools kommt man deshalb bislang nicht herum. „Die Systeme am Markt gehen nicht ausreichend auf die Benutzer ein. Anbieter schotten sich voneinander ab, weil sie befürchten, verdrängt zu werden. Das ist meiner Meinung nach der falsche Weg“, findet Markus Edinger, Geschäftsführer von Edinger Systems. Aus diesem Grund begann er im Jahr 2016 mit der Entwicklung des integrierten Smart-Home-Systems Novio. Alles in einem „Wenn man erst sein Smartphone nach der richtigen App durchsuchen muss, um das Licht im Wohnzimmer zu dimmen, ist das nicht smart, sondern ein Desaster“, so Edinger. Deshalb setzte er sich zum Ziel, diese Problematik zu lö-

sen. Das Ergebnis: Novio. Das neuartige Smart-Home-System ermöglicht es, das gesamte Haus über nur einen einzigen, Touchpad-ähnlichen Schalter zu steuern, da es alle intelligenten Geräte im Haus integriert – egal von welchen Herstellern. Gestensteuerung Die Kombination von Geräten unterschiedlicher Anbieter ist allerdings nicht die einzige Besonderheit von Novio: Auch seine Bedienung ist eine Innovation. Um den Schalter zu benutzen, ist keine tatsächliche Berührung nötig, sondern lediglich eine Geste. Ein Beispiel: Hält man den Zeigefinger in einigen Zentimetern Abstand vor den Schalter und malt einen kleinen Kreis in die Luft, können so zum Beispiel die Musikanlage lauter gestellt, die Alarmanlage aktiviert oder alle elektronischen Geräte im Haus ausgeschalten werden. Welche Bewegung dabei für welchen Befehl steht, kann der Benutzer selbst durch eine einfache Konfigurationssoftware auf dem Smartphone oder dem PC definieren. Möglich ist diese Gestensteuerung durch ein spezielles Oberflächenmaterial. „Durch einen aufwendigen Entwicklungsprozess haben wir es geschafft, Keramik leitfähig zu machen“, erzählt 11

Edinger stolz. Die genaue Zusammensetzung ist allerdings geheim, da die Patentierung noch nicht abgeschlossen ist. Smarte Schritte Die Steuerung von Novio funktioniert durch einen simplen Prozess: Der Anwender gibt dem Schalter, der entweder an der Wand angebracht oder mobil ist, einen Befehl durch eine bestimmte Fingerbewegung. Der Schalter sendet die registrierte Bewegung via Funk an einen sich ebenfalls im Haus befindlichen Server, dem sogenannten Gateway. Dieses

Markus Edinger

„Wenn man erst sein Smartphone nach der richtigen App durchsuchen muss, um das Licht im Wohnzimmer zu dimmen, ist das nicht smart, sondern ein Desaster.“ erkennt die Bewegung und sendet die gewünschte Aktion an die betroffenen Endgeräte. Falls es sich hingegen um einen Befehl zur An- oder Abschaltung von Strom handelt, wird das Signal an sogenannte Aktoren gesendet. Dabei handelt es sich um kleine Sensoren, die hinter Steckdosen angebracht sind und den Befehl ausführen können. Dieser Ablauf funktioniert in der Praxis in Millisekunden. Wichtig ist dabei der DatenschutzAspekt: „Die Informationen, die das System an den Server schickt, sind für


TECHNIK

← 2. Der Keramikschalter registriert die

Kreisbewegung und sendet das Signal an das Gateway – einem Server, der sich ebenfalls im Haus befindet.

1.

Mithilfe einer Konfigurationssoftware werden Gesten und Fingerbewegungen bestimmten Befehlen zugeordnet. Zum Beispiel: Mit einer Kreisbewegung soll die Musikanlage lauter spielen.

3.

Das Gateway ist quasi das Gehirn des Systems – es entschlüsselt das Signal und sendet den dazugehörigen Befehl an die betroffenen Endgeräte oder an sogenannte Aktoren. Dabei handelt es sich um kleine Sensoren, die hinter Steckdosen eingebaut sind und die An- oder Abschaltung von Strom veranlassen.

niemanden ersichtlich. Die Daten bleiben im Haus und werden nicht auf einer Cloud oder ähnlichem gespeichert. Das wäre nicht im Sinne der Sicherheit“, erklärt Edinger. Einfach und vielseitig Novio als Grundkonzept wird schon bald in zwei unterschiedlichen Ausführungen erhältlich sein: Novio Home und Novio Smart Care. Erstere bedient die Zielgruppe der klassischen Endverbraucher, also private Haus- oder Wohnungsbesitzer. Novio Smart Care hingegen ist speziell für den sozialen Bereich konzipiert. Zum Beispiel soll es Senioren ermöglichen, durch intelligente Elektronik länger in den eigenen vier Wänden wohnen zu können, anstatt in ein betreutes Wohnheim umziehen

zu müssen. Das gelingt durch spezielle Sicherheitssysteme, die zum Beispiel Bewegungen im Haus erkennen und im Falle elektrische Geräte wie das Bügeleisen selbstständig ausschalten oder Familienmitglieder informieren können. Auch in sozialen Einrichtungen und Krankenhäusern kann Novio Smart Care durch diverse Features zur Sicherheit beitragen. Endspurt Nach fast zwei Jahren ständiger Weiterentwicklung steht Novio nun kurz vor der Markteinführung – der Patentierungsprozess für das Oberflächenmaterial sowie die Gestensteuerung ist schon fast abgeschlossen und die Serienfertigung bereits geplant. „Wir sind wortwörtlich in den Startlöchern“, freut 12

sich Edinger. Unterstützung wurde der Jungunternehmer von Beginn an durch die Wirtschaftskammer Tirol. „Bei vielen wichtigen Themen, wie beispielsweise der Patentierung, war uns die Wirtschaftskammer eine große Hilfe.“ Das vierköpfige Team von Edinger Systems tüftelt neben der Optimierung von Novio auch ständig an weiteren, praktischen Hard- und Softwarelösungen, die die Wohnqualität steigern und zur Sicherheit beitragen sollen. Die Vision dabei ist aber immer dieselbe: „Wir legen größte Priorität auf die Bedienungsfreundlichkeit. Damit wollen wir dem aktuellen Image von Smart-HomeLösungen als komplizierte und aufwendige Anwendungen entgegenwirken“, so Edinger. Mit Novio ist der erste Schritt in diese Richtung gesetzt. 


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Maßgeschneiderte Branchenlösung Mit VenDoc bietet PraKom eine Softwarelösung speziell für Handwerksund Handelsbetriebe zur optimalen Vernetzung aller Unternehmensbereiche. Abgestimmt auf die Anforderungen von Kunden und Branchen erhält jeder die Funktionen, die er benötigt. 01

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© AXEL SPRINGER

01 Geschäftsführer Hannes Koidl (l.) und Martin Praxmarer bringen lang­ jährige und branchenspezifische Erfahrung mit. 02 VenDocs Anpassbarkeit erlaubt es, alles im Blick zu haben, worauf es ankommt – und nur das, worauf es ankommt.

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ie Anforderungen an Unternehmen im digitalen Zeitalter steigen rasant. Geschäftsabläufe schlanker und schneller abwickeln zu können, hängt nicht zuletzt von den Werkzeugen ab, die zur Verfügung stehen. Software für Verwaltung, Abwicklung und Analyse gibt es viele. Die meisten Anbieter setzen auf Allround-Produkte für alle Branchen. „Bei ‚Lösungen für alle‘ müssen immer Abstriche gemacht werden“, meint Hannes Koidl, Geschäftsführer von PraKom. Denn jede Branche hat eigene Regeln und Anforderungen. Die Kundler Innovationsschmiede hat sich aus diesem Grund seit über 30 Jahren erfolgreich auf Business-Software für Handwerk und Handel spezialisiert, maßgeschneidert für den Sektor, den das Team kennt. Denn: „Um ein passendes Werkzeug für einen Bereich zu liefern, muss man ihn selbst verstehen.“

Funktional flexibel VenDoc ist Modul-basiert und anpassbar. So erlaubt es die Software, den Geschäftsablauf von der Angebotsphase über die Umsetzung bis hin zur Rechnungslegung, Zeiterfassung und zum Controlling abzuwickeln – ohne zusätzlichen Ballast oder teure, brachliegende Funktionen. Zugleich ist das System jederzeit erweiterbar und kann für ein Maximum an Individualisierung vom Kunden selbst modifiziert werden. VenDoc ist damit frei skalierbar und wird von EPUs und Kleinbetrieben ebenso eingesetzt wie von Konzernen mit mehreren tausend Arbeitsplätzen. Unterstützung inklusive Diese Flexibilität spiegelt sich im Vertriebsmodell wider: Business-Lösungen werden preislich abgestimmt auf Unternehmensgröße und Funktionsumfang. „Kunden langfristig zu begleiten, steht für uns im Vordergrund“, erklärt Praxma13

rer, GF von PraKom. „Junge Unternehmen brauchen leistbare Werkzeuge, um sich zu entwickeln. Diese bieten wir ihnen gerne und wir wissen, dass unsere Lösungen mit ihnen wachsen.“ Teil dieser Philosophie ist neben Schulungen auch direkter Support: „Anstelle eines Callcenter-Support-Dienstes bieten wir eine direkte Hotline zu unseren Spezialisten“, so Praxmarer. „Damit garantieren wir, dass unsere Kunden genau die Unterstützung erhalten, die sie benötigen – von Mensch zu Mensch.“ 

Kontakt PraKom Software GmbH Achenfeldweg 8 6250 Kundl T: +43 5338 20740 www.prakom.net


TECHNIK

Die Maus von morgen Datenbrillen ergänzen heute schon unsere Welt mit Projektionen und Informationen. Die Firma Holo-Light und das Management Center Innsbruck haben gemeinsam erstmals einen Stift entwickelt, mit dem sich die Modelle präzise manipulieren lassen.

© HOLO-LIGHT, MANAGEMENT CENTER INNSBRUCK (2)

Von Theresa Kirchmair

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enn plötzlich ein teurer Sportwagen im Design-Büro steht, handelt es sich entweder um einen gravierenden Fall von Falschparken oder um ein Hologramm. Die Autoindustrie macht sich diese Technologie mit Datenbrillen wie Microsofts HoloLens zunutze, um ihre Gefährten mittels Mixed Reality (MR) ressourcenschonend zu entwerfen. In der Theorie ließen sich die Projektionen auch im Detail inspizieren und verändern. Doch die mangelnde Präzision der bisherigen Steuerung über Stimme oder Gesten vereitelt das bislang. Hier kommt der Holo-Stylus von Holo-Light und dem MCI ins Spiel: Das erste Eingabegerät, mit dem auf den Millimeter genau gearbeitet werden kann, konstruiert in vertrauter Stiftform.

Universell einsetzbar „Der Stift ist quasi eine Maus im dreidimensionalen Raum“, erklärt Gerald Streng, der im MCI mit der Entwicklung der Hardware des Holo-Stylus betraut war. Die Position der Spitze des Gerätes wird von den Kameras einer Tracking-Einheit erfasst, die dank eines Adapters auf jeder Datenbrille befestigt werden kann. Während sich das MCI mit den physischen Teilen befasste, arbeitete Holo-Light an der Software des Projektes. „Jede Brille auf dem Markt hat ihre eigene Interaktionsmethode. Der Holo-Stylus aber soll einen einheitlichen Standard bieten“, so Luis Bollinger, Marketingchef der Firma. Die Idee hatte man dort bereits 2016, als reines Softwareunternehmen war zur Umsetzung aber ein erfahrener Partner im Bereich Hardware nötig. Im 14


TECHNIK

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01 Diese Grafik des Holo-Stylus zeigt, wie der Stift künftig aussehen soll. Seine Farbe und Oberfläche sind fürs Erste jener der HoloLens angepasst. 02 Die Tracking-Einheit kann auf jeder Datenbrille befestigt werden. Sie so zu gestalten, dass sie mit jedem Modell kompatibel ist, stellte das Team am MCI vor eine Herausforderung.

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Frühjahr 2017 entstand so die Kooperation mit den Zweigen Mechatronik und Maschinenbau des MCI, im Herbst folgte bereits der erste Prototyp. Vergangenheit trifft Moderne Die Form des Holo-Stylus schlägt eine Brücke zwischen Fortschritt und Tradition. Die HoloLens, die die Verbreitung der Datenbrillen erst richtig in Fahrt gebracht hat, erschien 2016. Mit Stiften arbeiten Menschen dagegen schon seit Jahrtausenden. „Je einfacher und vertrauter das Design, desto eher wird es die breite Masse akzeptieren“, bringt Streng den großen Vorteil des Holo-Stylus auf den Punkt. In der ersten Phase sind Industriekunden die Zielgruppe des Projektes, zumal die Anschaffungskosten noch bei knapp 4.000 Euro liegen. Die Anwendungsbereiche sind vielfältig: Mitarbeiter können in Schulungen zunächst am Hologramm eines Bauteils lernen, welche Schrauben sie wie stark anziehen müssen. Wird in der Realität dann zum Beispiel eine Turbine gewartet oder die Bewegung des Schraubenschlüssels mit der Tracking-Technologie des Holo-Stylus verfolgt, kann in einem automatisch erstellten Protokoll genau nachverfolgt werden, ob alle Schrauben fest genug und in der richtigen Reihenfolge angezogen wurden. So wird Zeit gespart und die persönliche Haftung des Mitarbeiters minimiert. In der Medizin könnten Studenten ohne Risiko und Materialkosten Eingriffe üben, oder Experten bei Operationen genaue Anweisungen geben, ohne persönlich anwesend zu sein – mit der MedUni Innsbruck ist man bereits im Gespräch.

Gerald Streng ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Management Center Innsbruck. 2009 begann er dort sein Bachelorstudium im Fach Mechatronik mit Schwerpunkt Maschinenbau. 2014 schloss er im selben Fach seinen Master ab und arbeitet seither am MCI. Derzeit beschäftigt er sich in erster Linie mit Elektrotechnik.

Auch in der Kunst tun sich neue Möglichkeiten auf, ein Graffitikünstler könnte mit Datenbrille und leerer Dose blanke Luft als digitale Arbeitsfläche nutzen. Auch am MCI selbst will man den Holo-Stylus einsetzen, etwa um Lehrveranstaltungen interaktiv zu gestalten. Der Teufel im Detail Beim Design des Stiftes waren einige Versuche notwendig, um zur aktuellen, einer stark stilisierten, Füllfeder ähnlichen, Form zu finden. Die Bedienung des Holo-Stylus soll sich so natürlich wie möglich anfühlen, dementsprechend muss er gut in der Hand liegen. Um sein Potenzial ganz zu nutzen, brauchen die Anwender das Gefühl räumlicher Tiefe, wenn sie ihn einsetzen. Es kann passieren, dass die Stiftspitze für die Kameras der Tracking-Einheit verdeckt wird, die Bewegung aber weiterhin präzise 15


TECHNIK

Luis Bollinger ist Chief Marketing Officer (CMO) bei Holo-Light. Als einer der Mitgründer und Gesellschafter der Firma arbeitet er seit 2015 dort. Er studierte ab 2013 in München Betriebswirtschaftslehre und ist heute bei HoloLight für Marketing, Kundenkontakt und das Knüpfen von Partnerschaften mit anderen Unternehmen zuständig.

mitverfolgt werden muss. In diesem Fall sorgen das eingebaute Gyroskop und der Beschleunigungssensor für die Berechnung der Position der Stiftspitze. Diese Vorgänge müssen möglichst energiesparend geschehen, um eine lange Akkulaufzeit zu gewähren. Zugleich muss das Gerät so konstruiert sein, dass es sich für die spätere Massenproduktion eignet.

künftigen Standard: „Wenn sich die Brillen weiterhin durchsetzen, könnten sie irgendwann Monitore ganz ablösen. Vielleicht sitzen wir eines Tages im Park und haben unseren Arbeitsplatz nur noch holografisch vor uns.“

Communitypower Ab Ende April soll die Auslieferung der ersten Version für Entwickler starten. Diese beinhalten, sowohl die Hardware als auch das Software Development Kit mit den Basisfunktionen. Die offene Software erlaubt laut Bollinger große Variation: „Wir bieten sozusagen das Flaggschiff an. Die Hoffnung ist, dass eine ganze Community mit dem Holo-Stylus arbeitet und neue Softwarelösungen entwickelt.“ Der Stift kann auch mit VR-Brillen oder einem normalen PC verbunden werden, wobei eine dreidimensionalen Umgebung sein Potenzial am besten nutzt. Die Vorbestellungen laufen bereits, durch die Lizenzierung der Tracking-Technologie soll er später auch für den Normalverbraucher erschwinglich werden. Streng sieht Datenbrille und Stift sogar als

Was ist eigentlich … Augmented Reality (AR): Im Sichtfeld des Betrachters werden mit Hilfe einer Datenbrille zusätzliche Inhalte eingeblendet, die reale Umgebung ist dabei noch zu sehen. So können in der Logistik beispielsweise Paketinformationen für den Kommissionierer eingeblendet werden. Die Interaktion mit den virtuellen Inhalten ist meist eingeschränkt, reale und virtuelle Welt verschmelzen nicht. Mixed Reality (MR): Diese Form beschreibt die Verschmelzung der realen und der virtuellen Welt. Der Betrachter sieht im Sichtfeld einer Datenbrille dreidimensionale Hologramme, die in die echte Umgebung eingebettet werden. Der Anwender kann mit ihnen interagieren und sie verändern. Die Interaktion mit diesen virtuellen Inhalten spielt eine zentrale Rolle, und der Holo-Stylus stellt die bislang präziseste und intuitivste Interaktionsmethode dar. Die größere Präzision ist besonders bei AR und MR gefragt, da nur ein Teil der Welt konstruiert ist und sich die virtuellen Teile mit den realen messen müssen.

Luis Bollinger

„Jede Brille auf dem Markt hat ihre eigene Interaktionsmethode. Der Holo-Stylus aber soll einen einheitlichen Standard bieten.“

Virtual Reality (VR): Hier taucht der Anwender voll und ganz in die virtuelle Welt ein. Die echte Umgebung verschwindet hinter der künstlichen, je nach Programm kann sie der Nutzer mehr oder weniger stark verändern und sich in ihr bewegen. VR erfährt etwa durch seine Anwendung in Videospielen besonders viel Aufmerksamkeit.

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TECHNIK

© AXEL SPRINGER (3)

01 Der Belty ent­ lastet beim Tragen von Einkaufskisten ...

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Leichtgewicht Belty ist ein innovativer Lastentragegurt, der einfach angewendet wird, optisch unauffällig ist und seine Nutzer unter anderem beim täglichen Einkauf deutlich entlastet. Von Klaus Erler

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ut: Ein Gefühl, das nicht zwingend Gutes hervorbringt. Im Fall von Elke Jung führte es allerdings fast umweglos zur Unternehmensgründung. Die 43-jährige Tirolerin hatte sich schon früher immer wieder geärgert, dass sie ihre Muskelkraft beim Heben und Transportieren schwererer Lasten überstrapaziert. Verschärfend kam hinzu, dass sich die zweifache Mutter durch die Herausforderungen eines aktiven Familienlebens und die daraus resultierenden Notwendigkeiten der Schnelligkeit und Effizienz immer gravierendere Fehlhaltungen angewöhnte. Die schwere Einkaufskiste in der einen Hand, das Kind

und den Autoschlüssel in der anderen, so ließ sich der Kofferraum des Autos nur unter ungesunden Verrenkungen öffnen. An der Wäschespinne waren die dauernden Auf- und Ab-Bewegungen ebenfalls alles andere als gesundheitsförderlich, und auch die notorisch das Blut in der Hand absperrenden Einkaufstaschen machten auf Dauer keinen Sinn. Aus der Not geboren Elke Jung begab sich auf die Suche nach einer funktionierenden Tragehilfe, die Muskeln und Stützapparat entlasten sollte. Erste Internetrecherchen ergaben, dass es zwar funktionierende Gurte und 18

Bänder gibt, diese in ihrer jeweiligen Funktion allerdings auf sehr spezifische und eingeengte Anwendungsbereiche zugeschnitten sind. Schwerlasten-Tragehilfen sind sperrig und richten sich an Möbelpacker als Zielgruppe, Instrumenten-Gurte funktionieren bestens, aber nur in Zusammenhang mit dem jeweiligen Musikinstrument. Rucksäcke sind im normalen Alltag zu umständlich zu packen, empfindliche Lebensmittel wie Obst, Gemüse oder Joghurtbecher werden darin sehr schnell beschädigt. Eine funktionierende, praktische und optisch unaufdringliche Tragehilfe für alltägliche Transporte ließ sich nirgendwo auffinden. Also wurde Elke Jung selbst


TECHNIK

02 ... und Einkaufstaschen. Die Hände bleiben in jedem Fall frei. 03 Einfache Konstruktion, schnell und leicht anzuwenden: der „Shopping“-Belty

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aktiv. Im Oktober 2017 begann sie, ihre Idee des „Belty“-Tragesystems Realität werden zu lassen. Das Gründerservice und das Innovations- und Technologieservice der Wirtschaftskammer Tirol konnten dabei wertvolle Rechtshinweise liefern und erste Kontakte knüpfen. Da sie auch Quereinsteigerin im Bereich Produktdesign- und Entwicklung war, holte sich Elke Jung zudem wesentliche Anregungen bei der Modedesignerin Sigrid Wenter. Auch Produktdesignerin Nina Mair konnte sie bei der Entwicklung unterstützen und beraten. Neuartiges Design Gemeinsam wurde die erste Zielgruppe definiert: Frauen, für die eine Tragehilfe dann funktioniert, wenn sie einfach, schnell und leicht anzuwenden ist. Vor allem muss sie garantieren, dass trotz Lastentransport beide Hände frei sind und dass die Trägerin automatisch eine gesündere Trageposition einnimmt. Durch die unterschiedlichen Größen (Small, Medium und Large) ist dennoch auch eine Unisex-Nutzung möglich. Die Idee des „Belty“ als Tragegurt, der kaum aufträgt und über die Schulter gelegt wird, nahm Gestalt an. Er besteht aus einem Kunststoff-Tragegurt, wie man ihn von klassischen Taschen und AutoSicherheitsgurten kennt. Die daran ange-

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Elke Jung ist ausgebildete Touristikerin. Während der Karenz war sie mit einem mobilen Reisebüro selbstständig und studierte anschließend am MCI Innsbruck Nonprofit-, Sozial- & Gesundheitsmanagement. Der Anstellung in einer Unternehmensberatungs-Firma folgte die zweite Selbstständigkeit: Die Beltys-Firmengründung ist für April 2018 geplant.

brachten Haken aus Aluminium sind sehr leicht und belastbar. Der Gurt ist über ein spezielles Rückenteil gekreuzt. Dieses animiert zusätzlich zu einer aufrechten und rückenschonenden Tragehaltung. Der Gurt wird um die Schultern gelegt und ist unterschiedlich einsetzbar. Zeigen die Haken nach innen, können handelsübliche Klappboxen oder Getränkekisten vor dem Körper getragen werden. Zeigen die Haken durch die Drehung des Rückenteils nach außen, lassen sich daran Tragetaschen und Einkaufssäcke seitlich des Körpers einhängen. Die Hände bleiben in jedem Fall frei, Taschen rutschen nicht mehr von den Schultern und der Gurt kann problemlos auch für eine längere Zeit getragen werden, ohne zu stören. 19

Marktstart steht bevor Das Produktdesign veränderte sich in den vergangenen Monaten immer wieder im Detail. Der serienreife Prototyp liegt nun vor und wird gerade patentiert. Nach Abschluss dieses Prozesses startet die Serienproduktion. Elke Jung sucht für den Vertrieb heimische Partner, um ein lokales Produkt lokal zu vertreiben. Gespräche für eine Zusammenarbeit werden derzeit mit Tiroler Traditionsbetrieben, Einzelhändlern und Supermärkten geführt, für den speziell entwickelten „Shopping-Belty“ wird ein Verkaufspreis zwischen 15 und 19 Euro angestrebt. Weitere „Beltys“ für andere Anwendungsgebiete sind in Planung. Sie sollen unter anderem auch über einen Internetshop zu beziehen sein. 


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GRÜNDERLANDSCHAFT TIROL

EINE ANTWORT. GRÜNDERMESSE 2018

Das Gründerservice der Wirtschaftskammer Tirol begleitet junge Unternehmen weit über die Gründung hinaus. Alle Infos unter gruenderservice.at/tirol

FREITAG, 20.4.2018 Wirtschaftskammer Tirol 20

WKT.events/gruendermesse18


TECHNIK

Ein Stock wird schlau Der Blindenstock, wie wir ihn heute kennen, wurde 1930 entwickelt. Am MCI arbeitet nun eine Wissenschaftlerin daran, ihm elektronische Augen und Intelligenz zu geben. Von Daniel Feichtner

E

r ist Alltagshilfe ebenso wie seit mittlerweile fast 100 Jahren weltweit anerkanntes Symbol: Der weiße Stock, der Sehbehinderten dabei hilft, sich im täglichen Leben zurechtzufinden. Er ist leicht, zusammenklappbar, verhältnismäßig kostengünstig und ein offensichtlicher Hinweis an das Umfeld seines Trägers, Rücksicht zu nehmen. Menschen, die ihn zu benutzen wissen, vollbrin­ gen damit Erstaunliches. „Studien zeigen, dass sich geübte Benutzer mit einem Blindenstock mit rund einem Meter pro Sekunde vorwärts bewegen“, er­ zählt Yeongmi Kim. „Das ist im Vergleich zu den 1,5 Metern pro Sekunde nur ein Drittel langsamer als ohne eingeschränktes Sehvermögen.“ Dennoch sieht die koreanische Wissenschaftlerin hier noch Verbesse­ rungspotenzial.

© AXEL SPRINGER

Am neuesten Stand Am MCI forscht sie an einem Projekt, das sie seit mitt­ lerweile mehr als zehn Jahren begleitet: einem elektro­ nischen Blindenstock, der den Alltag von Menschen mit Sehbehinderung noch einfacher und vor allem sicherer machen soll. Das Prinzip ist dabei altbekannt: Senso­ ren dienen als Abstandmesser und geben dem Benutzer Warnsignale, wenn sich ein Hindernis im Weg befindet. Die bisherigen Umsetzungen waren aber nicht nur in ihrer Ausführung suboptimal, sondern auch unver­ hältnismäßig teuer. „Gerade Abstandsensoren sind in den vergangenen Jahren deutlich weiterentwickelt worden – vor allem von der Autoindustrie“, erklärt Kim. „Dadurch und durch die viel größere Nachfrage sind sie viel billiger geworden. Und davon können auch Ni­ schenprodukte profitieren.“

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TECHNIK

ELEKTRONISCHE AUGEN

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Im Griff des Stocks eingelassen, erfassen zwei Sensoren Hindernisse. Einer davon zeigt nach vorne und einer nach oben. So werden Benutzer nicht nur vor Objekten am Boden gewarnt, sondern auch vor tief angebrachten Straßenschildern, hängenden Ästen und Ähnlichem. Aktuell sind das jeweils ein Ultraschall- und ein LIDARSensor. In Zukunft sollen aber Radar-Sensoren zum Einsatz kommen. Sie eröffnen zusätzliche technische Möglichkeiten und kosten wegen ihrer zunehmenden Verbreitung mittlerweile nur noch wenige Euro.

Immer besser

KLARE SIGNALE

Die Idee des elektronischen Blindenstocks begleitet Yeongmi Kim schon seit einer Weile. Bei einem rund zehn Jahre alten Prototyp verzichtete sie noch auf den physischen Stock. Warnsignale wurden über vier Vibrationsmotoren gegeben, die der Reihe nach und mit variabler Frequenz vor Hindernissen warnten. Allerdings hat sich gezeigt, dass es Benutzern schwerfällt, genau zu erfühlen, wann die Vibration zu- oder abnimmt. Außerdem macht sie die Verwendung auf Dauer ermüdend. Der eigentliche Stock erfüllt mehr Funktionen, als die Elektronik ersetzen kann.

Die meisten kommerziellen Lösungen bauen auf Vibrationen oder akustische Signale. Gerade bei vielen Hindernissen sind diese oft verwirrend und lenken ab. Deswegen verwendet Kims Prototyp einen Taster mit ausfahrbaren Stiften, wie er in Blindenschrift-Displays zu finden ist – in dieser Version noch mit einer Reihe Stiften, in zukünftigen Varianten mit mehr.

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TECHNIK

NEU UND ALTBEWÄHRT Auch wenn die Sensoren Hindernisse „sehen“ können, macht das den Stock nicht verzichtbar. Denn sie erkennen nur, was da ist: Weil dort ihr Signal ins Leere geht, können sie vor abfallenden Treppen oder Bordsteinkanten nicht warnen. Außerdem benutzen Menschen mit Sehbehinderungen den Stock, um Oberflächen zu erfühlen. Gras, Stein, Teppich oder in den Asphalt gefräste Blindenleitsysteme müssen physisch ertastet werden.

Yeongmi Kim hat Mechatronik in ihrer Heimat Südkorea studiert. Sie war mehrere Jahre sowohl für die ETH Zürich als auch an der University of Sheffield in Großbritannien tätig. Seit 2014 lebt sie in Innsbruck und lehrt seit 2015 Mechatronik sowie Mecha­ tronik & Smart Technologies am MCI.

CLEVER GEFILTERT Sehende können sofort erkennen, von welchem Hindernis echte Gefahr ausgeht. Elektronischen Orientierungshilfen gelingt das nur sehr begrenzt. Mit dem Einsatz von RadarSensoren lässt sich das aber ändern – zumindest bis zu einem gewissen Grad. Sie bestimmen nicht nur die Distanz zu einem Objekt, sondern auch seine Geschwindigkeit und die Richtung, in die es sich bewegt. Im nächsten Schritt will Kim mit ihrem Team Algorithmen entwickeln, die zwischen Hindernissen, die im Weg stehen oder gar näherkommen, und Objekten, die sich schnell genug vom Sensor wegbewegen, unterscheiden. So kann der Stock viel „Hintergrundgeräusch“ filtern und den Benutzer nur vor dem warnen, was ihm auch wirklich gefährlich werden kann. 23


TECHNIK

Achim Zeileis entwickelt Methoden, um Wetterprognosen zu verbessern oder den nächsten Fußball-Weltmeister vorherzusagen. Im Interview erklärt der Statistiker, der zu den meistzitierten Wissenschaftlern Österreichs gehört, wie sich die vielen, durch das Internet verfügbaren Daten auf seine Arbeit auswirken. Das Interview führte Felix Stippler.

E

in Mathematiker konnte bei der letzten Oscar-Verleihung 20 Sieger richtig vorhersagen. Sie und Ihr Team haben die Resultate von Fußball-Welt- und -Europameisterschaften richtig prognostiziert. Mathematisch fundierte Vorhersagen begegnen uns immer häufiger in immer mehr Bereichen. Aus welchem Grund? Achim Zeileis: Es werden, gerade durch das Internet, immer mehr Daten zu jedem beliebigen Thema gesammelt. Gleichzeitig wird auch die Software, mit der diese Daten zu Information ausgewertet werden können, leichter verfügbar und immer besser. So ist es nicht mehr nur wenigen Wissenschaftlern möglich, solche Prognosen zu stellen, sondern grundsätzlich jedem, der sich dafür interessiert.

nem Gebiet mit komplexem Gelände wie Tirol interessant. Auf der Nordkette fällt mehr Schnee als ein paar hundert Meter weiter im Tal. Werden es nur quantitativ mehr Prognosen, oder werden sie auch präziser? Beides. Ich denke es gibt sowohl immer mehr gute als auch immer mehr schlechte Prognosen. Wie gesagt, die Menge an Daten und Information nimmt einfach zu. Es gibt nicht mehr nur die klassischen Quellen, sondern eben auch Social Media und Blogs, wo es zum Teil qualitativ hochwertige gibt, aber auch welche, bei denen das genaue Gegenteil der Fall ist. Für Analysen stehen also immer mehr Daten zur Verfügung. Macht das Prognosen anfälliger für Fehler? Grundsätzlich, glaube ich, nicht. Es ist immer die Frage, wer welche Prognose wie produziert. Wenn eine Vorhersage scheitert, liegt das häufig daran, dass sie entweder zu rasch oder zu ungenau gemacht wurde. Oder auch wenn die falschen Daten verwendet wurden. Das liegt nicht daran, dass etwa mehr Daten zur Verfügung stehen. Fehler pas-

Abgesehen von Fußballspielen, in welchen Bereichen forschen Sie noch? In einer Kooperation mit dem Meteorologen vom Institut für Atmosphären- und Kryosphärenwissenschaften arbeiten wir gerade daran, Neuschneemengen auf engem Raum möglichst exakt vorherzusagen. Das ist gerade in ei24

© AXEL SPRINGER

Alte Fehler in neuem Gewand


TECHNIK

Der Weg zur richtigen Prognose 1. Überblick verschaffen „Erstmal muss man sich einen Überblick verschaffen: woher man die Daten überhaupt bezieht, Experten, Umfragen, Medien usw. Dann muss man überprüfen, ob die Daten überhaupt zur Fragestellung passen, gegebenenfalls systematische Fehler korrigieren und aussortieren oder ergänzen“, sagt Zeileis. 2. Auswerten „Wenn man nun alle Informationen gesammelt hat, versucht man sie mit dem in Verbindung zu bringen, das man prognostizieren will. Dazu muss man ein geeignetes statistisches Modell wählen und es auf die Daten anwenden.“ 3. Wahrscheinlichkeit zuteilen „Nun kommt die eigentliche Herausforderung. Anhand des Ergebnisses stelle ich eine Prognose und finde heraus, wie präzise sie ist. Ob eine Prognose eintritt, ist nicht garantiert. Daher sollte sie mit einer Wahrscheinlichkeit beziffert werden.“

sieren, wenn unsauber gearbeitet wird. Das technologische Gewand ist neu, das Phänomen nicht.

gen. Es ist sicherlich nicht möglich, eine Prognose zu stellen, die nicht missverstanden werden kann. Also die Wahrscheinlichkeit einer Fehlinterpretation ist garantiert nicht null, aber um herauszufinden, wie hoch sie ist, bräuchte ich Daten, aus denen ich eine verlässliche Prognose machen kann.

Und dennoch liegen Vorhersagen immer wieder falsch. Fehler liegen in der Natur der Prognose. Wenn jemand etwas unter Unsicherheit vorhersagt und trotzdem immer recht hat, stimmt etwas nicht. Mir persönlich war es sogar unangenehm, Spanien hintereinander als den richtigen WM- und EM-Gewinner 2010 und 2012 vorauszusagen. Weil es so unwahrscheinlich war, das so genau zu schaffen. Scheitern gehört zu einer Prognose dazu und bedeutet nicht, dass eine Prognose schlecht gemacht ist, ganz im Gegenteil. Wenn ich beispielsweise vorhersage, dass ein Team mit ca. 25 Prozent Wahrscheinlichkeit Europameister wird, sollte ich damit im Schnitt nur bei etwa jedem vierten Turnier richtig liegen.

Eine Prognose zum Thema Prognose: Werden Häufigkeit, Präzision und Wert von Vorhersagen weiter zunehmen? Es gibt Bereiche, wo wir keine großen Sprünge mehr machen werden. Nehmen wir wieder Fußballturniere als Beispiel. Diese hängen, unter anderem wegen dem Faktor Mensch, von extrem vielen Details und Kleinigkeiten ab. In anderen Fällen aber haben wir die Grenzen des Machbaren noch nicht erreicht. Gerade bei komplexen Systemen, die gewissen Regeln unterliegen, wird die Qualität der Prognosen zunehmen. Wenn wir an selbstfahrende Autos denken, auch der Verkehr unterliegt Regeln, sind wir noch lange nicht am Ende.

Die finale Fehlerquelle ist das Publikum. Ist es überhaupt möglich, eine Prognose zu stellen, die nicht missverstanden und fehlinterpretiert werden kann? Ich würde es umgekehrt sa-

Danke für das Gespräch. 25


TECHNIK

Von Robotern im Kuhstall Wie im Tiroler Unterland ein innovativer Landwirt die Stalltore für die Digitalisierung öffnet und Roboter für mehr Ruhe unter Kühen sorgen. Von Eva Schwienbacher

A

ls Josef Hetzenauer ein Jugendlicher war, gaben ihm seine Eltern – beide Vollerwerbsbauern – den Rat, einen Beruf zu erlernen, der ihm einen Zuverdienst neben der Landwirtschaft und damit eine bessere Zukunft ermögliche. Genau diese Empfehlung war es, die ihren Sohn Jahre später dazu veranlasste, den Stall der Zukunft zu bauen.

Hetzenauer richtete sich eine Werkstatt in der alten Maschinenhalle an der Hofstelle ein, genau dort, wo sich heute der neue Stall mit integrierter Almhütte für Besucher befindet. Damals gab es noch keine Idee zur Firmengründung. In dieser Zeit baute sein Schwiegervater einen der ersten Laufställe in Tirol und bat ihn, eine Kraftfutterstation dafür zu entwickeln. Es folgte das nächste Gerät. Die Nachfrage aus den umliegenden Bauernschaften stieg, sodass Hetzenauer im Jahr 2004 den Schritt in die Selbstständigkeit wagte und die Firma Hetwin gründete.

Erster Fütterungsroboter Josef Hetzenauer ließ sich zum Maschinenbautechniker mit Spezialisierung auf Kraftwerksinstandhaltung ausbilden, obwohl seine Leidenschaft der Landwirtschaft galt. Zwölf Jahre lang arbeitete er für ein Tiroler Unternehmen in diesem Bereich. Wann immer er Zeit hatte, half er nebenher in der Bauernschaft der Eltern mit. Vor 18 Jahren fragte er sich schließlich, wie er die schwere körperliche Arbeit im Stall erleichtern könnte, und schaute sich am Markt nach entsprechenden Produkten um. Aber es gab nichts, das seinen Vorstellungen entsprach. So entwickelte er seinen ersten eigenen Fütterungsroboter für den elterlichen Stall. Es handelte sich um einen schienengeführten, mit Akku betriebenen Kraftfutterroboter, der sich von Kuh zu Kuh bewegte (damals noch in einem Anbindestall) und das Vieh fütterte.

Wellness für die Kuh Heute, 14 Jahre später, ist aus dem anfänglichen Drei-Mann-Betrieb eine Firma geworden, die in der Herstellung von Robotern für die Stallbewirtschaftung weltweit vorne mit dabei ist, in 16 Länder

Leistung dokumentieren Die Tiere hatten bereits damals einen RFID-Transponder, eine Art Chip, im Ohr, sodass das Futter über eine spezielle Software exakt auf das Vieh abgestimmt werden konnte. „Im Normalfall wird einmal im Monat die Milchmenge der Kühe gemessen. Anhand der Menge wird das Kraftfutter errechnet“, erklärt Josef Hetzenauer. „Das Kraftfutter wird als Ausgleich zwischen Grundfutter – Heu und Silage – und der tatsächlichen Milchmenge benötigt, um die Tiere bedarfsgerecht zu füttern, sodass sie gesund bleiben.“ Eine über den Tag mehrmals verteilte Ausgabe sei händisch kaum machbar, jedoch wichtig für das Tierwohl.

Der gelernte Maschinenbautechniker Josef Hetzenauer aus Langkampfen kommt aus einer Landwirtschaftsfamilie. Vor 17 Jahren entwickelte er für den elterlichen Stall den ersten Fütterungsroboter. Aufgrund steigender Nachfrage machte er sich 2004 selbstständig. Die Firma Hetwin zählt heute 25 Beschäftigte, hat zehn unterschiedliche Roboter für die Stallbewirtschaftung im Sortiment und verkauft rund 350 Stück im Jahr in 16 verschiedene Länder.

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TECHNIK

01 Der Roboter Apollo ist 14 Stunden Tag und Nacht im Laufstall unterwegs, um den Laufbereich sauber zu halten. Das ist für die Klauengesundheit der Tiere wichtig. Kühe und Reinigungsfachkraft sind aneinander gewöhnt und kommen sich nicht in die Quere.

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02 Der vor zehn Jahren entwickelte Fütterungsroboter ist schienengeführt und bringt das Grundfutter zu den Tieren. Er holt das Futter in der richtigen Menge in der sogenannten Futterküche ab, die sich in einer Halle direkt neben dem Stall befindet, und bringt es achtmal am Tag in einem Mischbehälter bedarfsgerecht rationiert zu den Tieren.

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03 Kühe schieben beim Fressen das Futter weg, sodass sie es irgendwann nicht mehr erreichen können, sofern es nicht händisch zurückgeschoben wird. Der Futterschieber „Stallboy“ übernimmt diese Aufgabe und bringt es stückweise zu den Tieren zurück. Zur Orientierung für den Roboter sind Referenzmagneten im Boden des Stalls angebracht.

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TECHNIK

← 04 Frisches Stroh: Der Einstreuroboter liefert regelmäßig frisches Stroh zu den Liegeflächen, was wichtig für die Hygiene und Gesundheit der Wiederkäuer ist.

Tiere. Weniger Bewegung könnte auf eine Erkrankung hindeuten, mehr Bewegung heißt, dass es Zeit für die Besamung ist.

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Kostenfaktor In der Entwicklung der Geräte arbeitet Hetzenauer mit verschiedenen Hochschulen und Versuchszentren zusammen. Im Mittelpunkt der Forschungen stehen das Wohl des Tieres sowie die Wirtschaftlichkeit für den Bauern. Zu Hetzenauers Kunden zählen Klein-, Mittel- und Großbetriebe mit Milchkühen und Mastrindern, Schafen, Ziegen oder Schweinen, bio und konventionell. Wann es sich für einen Bauern auszahlt, in die Automatisierung zu investieren, ließe sich nicht pauschal sagen, sondern müsse von Fall zu Fall berechnet werden, da dies von individuellen Faktoren abhänge, etwa davon, ob es sich um einen Neben- oder Vollerwerbsbauern handle, sagt Hetzenauer. Für den Futterschieber fallen zum Beispiel Kosten ab 15.000 Euro an.

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exportiert und 25 Mitarbeiter beschäftigt, darunter Programmierer, Mechatroniker, Schlosser und Elektriker. In der Produktion, die fast ausschließlich in Tirol stattfindet, arbeitet der Roboterhersteller eng mit heimischen Zulieferern zusammen. Die Standortagentur Tirol half beim Aufbau eines Netzwerkes. Vor fünf Jahren ließ Hetzenauer in Langkampfen einen voll automatisierten Schaustall errichten. Hier, in diesem Hightech-Stall, werden die Kühe

Mehr Kontakt zum Tier „Die Automatisierung im Stall verändert natürlich den Beruf des Bauern“, sagt Hetzenauer. Doch viele Vollerwerbsbauer würden aufgrund des Preisdrucks nach Alternativen, einem zusätzlichen Job oder Möglichkeiten der Direktvermarktung suchen. „Es gibt viele Landwirte, die ihren Beruf vor allem aus Tradition und Leidenschaft für diese Arbeit nachgehen, und nicht weil es sich finanziell auszahlt. Die Automatisierung bietet Chancen, den Beruf zukunftsfähiger zu machen.“ So optimiere die Automatisierung die Arbeitsprozesse und den Zeitaufwand der Bauern sowie den Milchertrag. Außerdem kann sie die Attraktivität des Berufes steigern, was vor allem in Anbetracht des Nachwuchsmangels in der Landwirtschaft wichtig ist. Dass aber ein Landwirt künftig nicht mehr mindestens zweimal täglich in den Stall muss, sei ein Irrglaube, sagt Hetzenauer. Der Tierkontakt bleibt auch weiterhin ein wichtiger Aspekt des Berufs. „Die Tierbeobachtung kann keine Maschine zu 100 Prozent ersetzen. Der Bezug zwischen Mensch und Tier wird eher verstärkt, da der Arbeitsaufwand weniger wird und die Zeit, in der man sich direkt um die Tiere kümmern kann, zunimmt.“

Josef Hetzenauer

„Die Automatisierung bietet Chancen, den Beruf zukunftsfähiger zu machen.“ von Robotern gefüttert, gemolken, gebürstet und mit frischem Wasser besprüht, wenn ihnen heiß ist. Automatisch werden ihre Liegeflächen regelmäßig mit frischem Stroh bestreut und die Laufflächen fast rund um die Uhr geputzt. Die Atmosphäre im Stall erinnert an einen Ruheraum eines Wellnesshotels. Nur das leise Piepsen des Reinigungsroboters ist zu hören. „Die Automatisierung bringt mehr Ruhe in den Stall“, erklärt Hetzenauer. Denn jede Kuh bekomme genau das, was sie aktuell braucht. Die Tiere werden über RFID-Transponder im Ohr sowie über das Pedometer, einen Schrittzähler, der Teil des Melkroboters ist, überwacht. Letzterer erfasst die Aktivität der 28


WERBUNG

150 Mio. Euro für Digitalisierung Mit „digital.tirol“ werden Unternehmen gefördert und Tirols digitale Entwicklung gestärkt.

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m Herbst 2017 startete das Land Tirol eine Digitalisierungsoffensive. Breit­ bandausbau, Förderungen, universitäre und betriebliche Aus- und Weiterbildung und die Stärkung digitaler Kompetenzen an Schulen helfen Tiroler Unternehmen dabei, die Möglichkeiten der Digitalisierung umfassend auszuschöpfen. Zugleich wird damit die digitale Entwicklung des Wirtschafts-, Tourismusund Lebensraums Tirol weiter vorangetrieben. 150 Millionen Euro stellt die Tiroler Landesregierung dafür bis 2022 zur Verfügung. Service-Plattform www.digital.tirol Als Teil der Digitalisierungsoffensive machen Standortagentur Tirol, Industriellen­ vereinigung, Wirtschaftskammer und der Fachverband Unternehmensberatung, Buch­ haltung und IT (UBIT) auf der ge­ mein­samen Plattform www.digital.tirol

ihre Leistungen und Angebote für heimische Unternehmen gebündelt zugänglich. Damit können Unternehmen schnell jene Services auswählen, die sie brauchen, um Digitalisierung effizient im Alltag umzu­setzen. Aktuelle Digitalisierungs-News, Termine und ein Überblick über erfolg­reiche Digi­ talisierungsprojekte ergänzen das Ange­bot. Zudem entwickeln die Partner in Abstimmung mit der Lebensraum Tirol 4.0 GmbH neue Fortbildungs- und Quali­ fizierungs­ maßnahmen für Tiroler Betriebe.

Kontakt DI Paul Schwaiger Standortagentur Tirol Tel. 0512/576262-251 paul.schwaiger@standort-tirol.at www.digital.tirol

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Förderungen des Landes Tirol •B  eratungsförderung: Gefördert werden externe Beratungsleistungen wie Unter­ nehmensberatung, Innovations- und Technologieberatung sowie Beratungsleistungen im Bereich Digitalisierung. •T  iroler Digitalisierungsförderung: Zielsetzung ist die Unterstützung von Tiroler Unternehmen bei der Einführung und Umsetzung von Digitalisierungsmaßnahmen. Neben der Konzept- und Investitionsphase werden auch Aus- und Weiterbildungsmaßnahmen speziell niedrigqualifizierter Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter gefördert. • L euchtturmprojekte: Zielsetzung ist die Unterstützung von Leuchtturmprojekten im Bereich der digitalen Transformation. Unter Leuchtturmprojekt wird in diesem Zusammenhang ein einmaliges Vorhaben im Kontext der Digitalisierung verstanden, welches besondere Bedeutung für eine konkrete Region hat oder darüber hinaus einen überregionalen Anspruch aufweist.


MEDIZIN

AUSSERDEM: NEUES IN DER

TECHNIK QUANTENCOMPUTER MADE IN AUSTRIA © MAGPED GMBH

Auf der Basis ihrer Forschung haben die Quantenphysiker Rainer Blatt, Thomas Monz und Peter Zoller das Unternehmen Alpine Quantum Technologies (AQT) gegründet. Das erklärte Ziel der Physiker ist es, in den nächsten Jahren einen kommerziellen Quantencomputer zu bauen. Die Innsbrucker Universität gehört zu den weltweit führenden im Bereich der Quanteninformatik. In den heimischen Laboren wurde unter anderem die Ionenfallen-Technologie entwickelt. Auf deren Basis sollen die ersten Quantencomputer Made in Austria funktionieren.

MIT MAGNETEN FEST IM PEDAL Klickpedale gehören mittlerweile zum Standard für Mountainbiker. Doch die sind nicht ganz ungefährlich. Es besteht zum Beispiel die Gefahr, dass der Biker sich bei einem Sturz nicht rechtzeitig ausklicken kann und mit dem Fahrrad stürzt. Ein Tiroler Startup will Mountainbikern ein sichereres und dabei gleich effizientes Fahrerlebnis bieten wie bisher. Die sogenannten magpeds sind mit einem Magneten ausgestattet, der Schuh und Pedal verbindet. Bei schweren Stellen oder Stürzen soll der Fuß leichter vom Sicherheitspedal gelöst werden können als bei Klickpedalen.

MAUERN AUS DEM DRUCKER

© INCREMENTAL 3D

3D-Drucker müssen nicht zwangsläufig mit Plastik arbeiten. Ein Gerät, dessen Entwicklung am Institut für experimentelle Architektur an der Universität Innsbruck begonnen hat, druckt Beton. Die patentierte Druck­ düse und die Software des Geräts funktionieren. Mit der Technologie ist es möglich, billig Bauteile zu produzieren, die individuell für ein Objekt angefertigt werden müssen. Grundsätzlich könnte man den Drucker bereits auf echten Baustellen verwenden. Um das möglichst schnell in die Tat umzusetzen, wird evaluiert, welchen Baustandards der 3D-Beton entspricht.

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TECHNIK

DER TISCH ALS LADEKABEL Statt dem lästigen Anstecken, das Gerät einfach auf die Möbel legen: Mit Wireless-Charging-Systemen könnte das bald schon Realität sein. Dabei interagiert das Sendergerät via eines Bluetooth Chips mit einem oder mehreren Empfängergeräten. Entwickelt wurde diese Technologie von Forschern des MCI Innsbruck. Diese stellten die Geräte auch schon auf den TechMessen Embedded World in München und dem Mobile World Congress in Barcelona vor.

SENF AUS DER UNI

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it einem Gespräch über ein gutes Gewürz fing alles an. Seitdem kooperiert die deutsche Lebensmittelmarke Develey, die 2.000 Mitarbeiter an sechs Standorten beschäftigt, mit dem Masterstudiengang Lebensmitteltechnologie & Ernährung am MCI. Im Zentrum der Zusammenarbeit stehen Analyse und Weiterentwicklung von Rezepten für Senf und Mayonnaise. Die Studierenden profitieren von der Praxis, mit einem großen Unternehmen zusammenzuarbeiten. Develey macht sich parallel dazu deren Fachwissen zu Nutze.

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MEDIZIN

Sprechstunde bei Dr. Google Das Internet ist als Informationsquelle für Gesundheitsthemen nicht mehr wegzudenken. Warum österreichische Ärzte wissen sollten, dass der Suchbegriff „Hämorrhoiden“ am häufigsten gegoogelt wird, zeigt eine Studie der FH Kufstein Tirol. Von Julia Tapfer

F

ühlen sich Herr oder Frau Österreicher krank, sind Hausärzte und Fachmediziner schon längst nicht mehr die einzigen, die um Rat gefragt werden. Die digitale Welt macht auch vor dem Gesundheitsbereich nicht Halt. Patienten suchen eigenständig im Internet nach Symptomen und Informationen über ihre vermuteten oder auch bereits diagnostizierten Krankheiten – „Dr. Google“ ist für viele Menschen ein vertrauter Ratgeber in medizinischen Fragen geworden. Welche Krankheiten die Österreicher googeln und wie Ärzte und Krankenhäuser damit umgehen können, sind unter anderem Fragen, mit denen sich Peter Schneckenleitner, Professor für Kommunikationsmanagement an der Fachhochschule Kufstein Tirol, beschäftigt. Gesundheitsportale auf dem Vormarsch „Im digitalen Raum haben Ärzte ihre Fachkompetenz zum Teil schon abgegeben“, gibt Schneckenleitner zu bedenken. Mit Unterstützung einer Gruppe von Studierenden hat er im Rahmen des „Dr. Google“-Forschungsprojektes ausgewertet, nach welchen Krankheiten die Österreicher am häufigsten im Internet suchen und auf welchen Webseiten sie dabei meist landen. Homepages von Ärzten oder Krankenhäusern sind es nicht, sondern Informationsportale wie netdoktor.at, gesundheit.de oder auch verschiedene Foren mit Erfahrungsberichten von Patienten. Dass damit auch Risiken wie etwa fehlerhafte Informationen zu heiklen Gesundheitsthemen einhergehen, liegt auf der Hand. Zudem müsse man sich auch mit der Glaubwürdigkeit und

Seriosität der unterschiedlichen Gesundheitsportale auseinandersetzen: „Auch die Besitzerstruktur eines solchen Portals ist interessant, da kann schon mal ein Pharmagroßhändler dahinterstecken. Und man muss sich auch fragen, wie transparent das Ganze aufgebaut ist“, führt Schneckenleitner aus. Top-Suchbegriffe Österreich im Zeitraum zwischen April 2016 und März 2017

1.

Hämorrhoiden

2.

Borreliose

3.

Gürtelrose

4.

Scharlach

5.

Depression

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Mangelhafte Webauftritte Als großes Manko empfindet der Kommunikationswissenschaftler die Tatsache, dass sich Ärzte und Krankenhäuser – jene Personen und Institutionen mit der größten medizinischen Kompetenz im Offline-Bereich – kaum an der Gesundheitskommunikation im Internet beteiligen. Zwar hätten einzelne Krankenhäuser in Österreich ihren Onlineauftritt schon sehr gut organisiert und auch detaillierte Informationen für Patienten geliefert, die meisten seien davon aber noch sehr weit entfernt. „Krankenhäuser engagieren sich im Internet sehr zurückhaltend und geben damit ihre Kompetenz an andere Portale ab“, resümiert Schneckenleitner. Suchtrends in Österreich Bei der „Dr. Google“-Studie haben die Studierenden die Methode der Keyword-Analyse angewandt. Dafür nutzten sie das Google AdWords KeywordTool, ein Werkzeug, mit dem Suchbegrifftrends verglichen und Suchvolumen überprüft werden können – man kann also zum Beispiel abfragen, welche Begriffe aus dem Gesundheitsbereich wie häufig im Monat in Österreich gegoogelt werden. Da das Projektteam der FH Kufstein Tirol für die Studie nur Begriffe zum Thema Krankheiten in


MEDIZIN

Top-Suchbegriffe Deutschland im Zeitraum zwischen April 2016 und März 2017

1.

Hämorrhoiden

2.

Schilddrüsenunterfunktion

3.

Krätze

4.

Borderline

5.

© SHUTTERSTOCK.COM

Fibromyalgie

Peter Schneckenleitner ist Professor für Kommunikationsmanagement an der FH Kufstein Tirol. Seit zwei Jahren erforscht er die sich wandelnde Kommunikationslandschaft im Gesundheitsbereich. Die Tiroler Wissenschaftsförderung unterstützt seine Forschung seit 2018.

den Blick nehmen wollte, wurden Keywords zu anderen Gesundheitsthemen, wie etwa Arztsuche, Schwangerschaft oder Hausmittel, ausgeschlossen – übrig blieben 200 relevante Suchbegriffe, deren Suchvolumen in Österreich und zum Vergleich auch in Deutschland erhoben wurden.

Bei den Suchanfragen in beiden Ländern unangefochten auf Platz eins liegt der Suchbegriff „Hämorrhoiden“. 27.000-mal im Monat wird in Österreich danach gegoogelt. Auch wenn das Forschungsprojekt sich nicht zum Ziel gesetzt hat, zu erklären, warum bestimmte Suchbegriffe häufiger als andere auftauchen, kann man natürlich Mutmaßungen anstellen. So ist dieses Krankheitsbild wahrscheinlich recht häufig verbreitet. Zudem ist zu vermuten, dass es auch mit einem gewissen Grad an Scham behaftet ist, wodurch viele Menschen Informationen darüber in der Anonymität des Internets suchen. Die Plätze zwei bis fünf auf der österreichischen Rangliste belegen die Suchbegriffe Borreliose, Gürtelrose, Scharlach und Depression, während in Deutschland am zweithäufigsten nach Schilddrüsenunterfunktion, gefolgt von Krätze, Borderline und Fibromyalgie gesucht wird. Entwicklungschancen Was können Krankenhäuser nun aber mit den Studienergebnissen anfangen? „Sie können sich auch im Netz als Spezialisten positionieren“, erklärt 33

Peter Schneckenleitner

„Im digitalen Raum haben Ärzte ihre Fachkompetenz zum Teil schon abgegeben.“ Schnecke­ nleitner. Wissen sie um die Such­ anfragen von Patienten, können sie ihnen gezielt Informationen dazu im Internet anbieten und müssen nicht den gesamten Bereich der Gesundheitsinformation abdecken. Auch wenn Krankenhäuser nur wenige Ressourcen für ihren Internetauftritt haben, hätten sie hier große Chancen, sich im digitalen Bereich zu spezifischen Themen der Gesundheit und Medizin zu engagieren. So könnten sie nicht nur ihr Image pflegen und das Vertrauen der Patienten erhöhen, sondern sich auch ein Stück Fachkompetenz zurückholen, die sie derzeit unwillentlich an externe Gesundheitsportale abgegeben haben, so das Fazit des Kommunikationswissenschaftlers. 


MEDIZIN

Lippenlesen Nach Komplikationen bei einer Biopsie am Stimmorgan kann der Patient unter Umständen nie wieder sprechen. Alexander Sutor und sein Team an der UMIT forschen an Methoden, um Stimmlippen risikofrei zu untersuchen. Von Felix Stippler

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ie ist zweifellos das wichtigste Kommunikationsmittel des Menschen: unsere Stimme. Über 15.000 Worte geben wir täglich von uns. „Trotzdem haben wir viele Aspekte der Stimmgebung noch nicht ganz verstanden“, sagt Alexander Sutor, Leiter des Instituts für Messtechnik und Sensorik an der UMIT Hall. In seiner Forschung konzentriert er sich besonders auf die im Kehlkopf sitzenden Stimmlippen. Die werden auch Stimmfalten genannt und regeln Lautstärke und Tonhöhe der menschlichen Stimme. Sind diese Lippen von Polypen oder Geschwüren befallen, hört sich die Stimme rau oder kratzig an. Man hört diese Unregelmäßigkeiten zwar, sie zu lokalisieren ist jedoch äußerst anspruchsvoll. Derzeit ist es üblich, dass der Chirurg noch während einer Operation an den Stimmbändern ein Stück Gewebe entnimmt, um es im Labor analysieren zu lassen. Wegen der geringen Größe und extremen Empfindlichkeit der Stimmlippen, sind diese Biopsien nicht ungefährlich. Ein kleiner Fehler könnte die Stimme des Patienten für den Rest seines Lebens verändern oder sie im schlimmsten Falle sogar zerstören. „Das ist für Menschen eine enorme Belastung. Schließlich spielt unsere Stimme nicht nur eine tragende Rolle in der alltäglichen

Alexander Sutor ist der Leiter des Instituts für Mess- und Sensortechnik an der UMIT Hall. Zuvor war Sutor an der Universität NürnbergErlangen tätig. Dort forschte er auch schon in enger Kooperation mit der dortigen medizinischen Fakultät zur menschlichen Stimmgebung, aber auch zu Verfahren, die gefährdete Fledermausarten vor Windenergieanlagen schützen.

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MEDIZIN

Kommunikation, sondern sie ist auch ein Teil unserer Identität“, sagt Sutor. Daher entwickeln er und sein Team in einem vom Fonds für Wissenschaft geförderten Forschungsprojekt an der UMIT Methoden, die risikoärmere Alternativen zur Biopsie sind.

und die Stimme hört sich heiser an. Um die Elastizität zu messen, üben die Messtechniker eine vordefinierte Kraft auf das Gewebe und messen, wie sehr es sich dabei verformt. Dort wo eine Unregelmäßigkeit auftritt, ist das Gewebe der Stimmmuskeln anders – hart – beschaffen. Hier sitzt auch der Fremdkörper und sorgt für die Heiserkeit des Patienten. Um die Elastizität zu messen, kommen Luftdruck und ein Laser zum Einsatz. Während durch eine Pipette Luftdruck auf die Stimmlippen ausgeübt wird, misst der Laser, wie sehr sie sich verformen. Anhand dieser Daten weiß der Chirurg dann, wo das Gewebe weich ist und wo die harten Stellen Probleme machen. Im Gegensatz zur Biopsie ist dieses Verfahren

Luft und Laser Bei diesen Techniken dreht sich alles um eine bestimmte Eigenschaft der Stimmlippen: die Elastizität. „Stark vereinfacht gesagt, geht es darum, ob das Gewebe der Stimmfalten hart oder weich ist“, erklärt Sutor. Eine „weiche“ Stelle ist harmlos, eine „harte“ Stelle von einem Fremdkörper befallen. Dieser lässt die Stimmlippen unregelmäßig schwingen

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01 Sitzt an den Stimmlippen ein Fremdkörper wie ein Polyp oder ein Geschwür, muss der Chirurg ein Stück Gewebe entnehmen. Bei diesen Biopsien besteht das Risiko, die Stimme zu beschädigen. An der UMIT Hall entwickeln Alexander Sutor und sein Team Methoden, die risikofreie Diagnosen an den Stimmlippen ermöglichen.

Luftröhre

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© SHUTTERSTOCK.COM

Stimmbänder


MEDIZIN

Alexander Sutor

„Das ermöglicht den Ärzten, Geschwüre zu finden, die sich innerhalb der Stimmlippen verstecken.“

komplett berührungslos. Der Nachteil ist, dass mit Hilfe des Lasers nur die Eigenschaften an der Oberfläche der Stimmfalten berechnet werden können.

Der Weg der Worte – so entsteht unsere Stimme. Um einen Ton zu erzeugen, strömt Luft aus der Lunge in den Kehlkopf. Dort versetzt sie die Stimmlippen in Schwingung. Dabei entsteht der sogenannte Primärton, der allerdings noch nicht klingt wie die eigentliche Stimme. Der Primärton wird erst in den Resonanzräumen Rachen, Nase und Mund zu unserer eigentlichen Stimme. Die Artikulationsorgane Lippen und Zunge modifizieren diese zu verschiedenen Lauten.

Schall und Bild Für etwas mehr Durchblick sorgt ein Messverfahren, das sich neue Ultraschalltechnologien zu Nutze macht. Obwohl Ultraschall eines der wichtigsten bildgebenden Verfahren in der Medizin ist, wurde es im Bereich der Stimmlippen bisher gar nicht verwendet. Das lag an der Bildqualität. Die Auflösung der niederfrequenten Ultraschallbilder ist zu gering, um die Stimmlippen detailgetreu abzubilden. Mit neuem, hochfrequentem Ultraschall lassen sich nicht nur hochaufgelöste Bilder der Stimmfalten aufnehmen, sondern auch das Innere des Gewebes abbilden. „Das ermöglicht den Ärzten, Geschwüre zu finden, die sich innerhalb der Stimmlippen verstecken“, betont Sutor. Im Gegensatz zum Laser ließe sich also auch in die Stimmfalten hineinschauen. Das Ultraschallverfahren ist aber eine rein bildgebende Methode. Über die Elastizität, also ob das Gewebe hart oder weich ist, kann es keine Auskunft geben.

den. Das stellt Sutor und sein Team vor eine Herausforderung. Der Sensor stört das Ultraschallsignal und verfälscht die Aufnahmen. Deshalb wollen die Forscher in den nächsten Jahren einen möglichst „transparenten“ Sensorkopf entwickeln. Stimme zurückgeben Dieses Verfahren wäre auch außerhalb der Diagnostik hilfreich. Patienten mit Kehlkopfkrebs haben oft eine veränderte oder gar keine Stimme mehr. Der Tumor greift die Stimmlippen an und zerstört das Gewebe nach und nach. In diesem Fall werden Silikonimplantate an den fehlenden Stellen eingesetzt. Bisher muss der Chirurg die Implantate nach Gefühl einsetzen. Erst nach Wochen ist klar, wie die Stimme des Patienten für den Rest seines Lebens klingen wird. Durch die kombinierte Methode wäre es nicht zuletzt auch möglich, mit einem Computer zu analysieren, an welchen Stellen wie viel Gewebe fehlt. Auf Basis dieser Eigenschaften könnten passende Implantate konstruiert werden, damit die Stimme wieder exakt so klingt wie vor dem Eingriff. Sutor ist sich sicher: „Die Möglichkeit, jemandem seine Stimme zurückzugeben, würde die Lebensqualität der Patienten enorm steigern.“ 

Undurchsichtige Technik Um das perfekte Werkzeug für die Suche nach Fremdkörpern zu bauen, versucht das Team an der UMIT also, die Vorteile der beiden Verfahren – messende und bildgebende – zu kombinieren. „Eine Idee wäre, einen Kraftsensor mit einem Ultraschallgerät zu verbinden“, meint Sutor. Während man die Stimmlippen einem variierenden Druck aussetzt, wäre es möglich, anhand des Kraftmessers und der Bilder deren Elastizität zu berechnen. Bei einer härteren Stelle könnte man dann das Ultraschallgerät einsetzen, um herauszufinden, wie das Gewebe auch unter der Oberfläche beschaffen ist. Dazu müssten beide Apparate, Ultraschall und Kraftmesser, am Kopf des Gerätes angebracht wer36


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Mit vielen kleinen Schritten Software ist ein unverzichtbares Instrument für Mediziner. Doch mit der Datenlandschaft verändern sich auch die Anforderungen an das Werkzeug. An der UMIT wird ein Ansatz entwickelt, der dem gerecht wird: Anstatt mit einem großen Bissen löst er Probleme Stück für Stück. Von Daniel Feichtner

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ediziner sehen sich einer neuen Heraus- Neues Werkzeug forderung gegenüber: Wurden Daten frü- Woran es bislang fehlt, sind Werkzeuge, um die her auf geduldigem Papier festgehalten Auswirkungen der Digitalisierung nicht nur zu oder manuell eingegeben, sind heute ver- handhaben, sondern auch alle ihre Vorteile nutzbar netzte Maschinen am Vormarsch. Anstelle von Pfle- zu machen. An einem solchen Instrument arbeitet gern, die meist maximal im Stundentakt relevan- der Medizin-Informatiker gemeinsam mit seinem te Vitalzeichen festhalten, erfassen Sensoren auf Team seit 2014. Die Software, die mittlerweile als Intensivstationen teilweise hundert Datenpunkte erster Prototyp vorliegt, nennen sie OntoHealth. pro Sekunde. „Diese Informations-Flut hat gewal- Das Programm ist aktuell dafür maßgeschneidert, tiges Potenzial, besonders weil bei der Diagnose, Behandlung das medizinische Wissen in den und Erforschung von Diabetes Alexander Hörbst vergangenen Jahren enorm geeingesetzt zu werden. In spätewachsen ist“, erklärt Alexander ren Varianten kann die grundHörbst, Leiter der Forschungs- „Alle Funktionen von sätzliche Technologie aber auf abteilung für eHealth und InnoBereiche angewandt OntoHealth befinden andere vation an der UMIT. „Zugleich werden. „Klassische Software sich sozusagen in ist sie aber ein Problem. Die im medizinischen Bereich ist Daten-Menge übersteigt bei vielfach noch immer monoeinem Topf.“ Weitem das, was ein Mensch lithisch aufgebaut“, erklärt sichten und erfassen kann.“ So Hörbst das Problem. „Sie wird drohen nicht nur die großen Vorteile der Digitali- in der Absicht erstellt, ausgewählte Daten mit ganz sierung brachzuliegen – längerfristig besteht auch bestimmten Funktionen zu verarbeiten – der Fodie Gefahr, im Datendschungel den Wald vor lauter kus liegt dabei immer auf den gegenwärtigen ErBäumen nicht mehr zu sehen. fordernissen.“ 38


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Alexander Hörbst hat Informatik an der Universität Innsbruck und Biomedizinische Informatik an der UMIT in Hall studiert. Er ist Universitätsprofessor für medizinische Informatik und leitet aktuell die Forschungsabteilung für eHealth und Innovation. Er befasst sich neben den beschriebenen Fragestellungen unter anderem auch mit dem Einsatz von Robotik in Medizin und Pflege.

lernfähig. Die Methodik hinter jedem erfolgreichen Lösungsweg wird mit den anderen Benutzern geteilt. So können zukünftige Fragen noch besser bearbeitet werden.

In Stein gemeißelt Dieser Funktionsumfang ist immer eingeschränkt. Es können nie alle Methoden und Prozesse in einem Programm „verbaut“ werden. Zum anderen entwickelt sich die Medizin weiter. Mehr und neues Datenmaterial steht zur Verfügung, neue Wechselbeziehungen werden erkannt und vieles mehr. Will ein Mediziner beispielsweise einen aktuellen Fall mit allen seinen bisherigen Patienten mit ähnlichem Gesundheitszustand vergleichen, ist das nur möglich, wenn die Software die dafür nötigen Funktionen bietet. Und auch wenn das der Fall ist, heißt das noch lange nicht, dass das Programm alle vorhandenen Parameter nutzen und verknüpfen kann.

Klare Aussagen Reguläre Software liefert meistens Zahlen oder eine grafische Repräsentation als Resultat. Diese müssen dann entweder mit anderen Programmen weiterverarbeitet oder vom Mediziner interpretiert werden. „OntoHealth bearbeitet nicht nur konkrete Fragen, sondern liefert auch konkrete Antworten“, erklärt Hörbst. Dadurch können nicht nur komplexere Fragen ohne zusätzliche Nachbearbeitung beantwortet werden. Auch die oft aufwendige Interpretation wird erleichtert. „Ein Ersatz für einen Mediziner ist unser System aber natürlich nicht“, fügt er hinzu. Die Software diene als Werkzeug, um die Datenflut zu meistern und das Optimum herauszuholen. Den Profi hinter dem Bildschirm könne und möchte er aber nicht ersetzen. 

Kombinierbare Einzelschritte Diesem Problem begegnet OntoHealth auf mehreren Ebenen. Das fängt bei der Bedienung an. Anstelle von Buttons stellt der Benutzer quasi eine konkrete Frage. „Unter der Haube“ der Software wird diese in Teilaufgaben zerlegt. Um diese kleineren Probleme zu lösen, stehen der Software sogenannte „atomare Funktionen“ zur Verfügung. Anstelle von wenigen, großen, miteinander verknüpften Funktionen – vergleichbar mit fertigen Kuchen, die auf einen spezifischen Geschmack zugeschnitten sind – sind sie kleine, individuell kombinierbare Arbeitsschritte: gewissermaßen vom Abwiegen von Mehl über das Aufschlagen eines Eis bis hin zum Verteilen einer Glasur. So lassen sich individuelle Kuchen gestalten. „Alle Funktionen von OntoHealth befinden sich sozusagen in einem Topf“, vereinfacht Hörbst. „Das Programm erkennt und kombiniert die, die individuell nötig sind, um eine Antwort zu erstellen.“ Dadurch ist die Software in ihrem Funktionsumfang nicht beschränkt. Neue Funktionen können jederzeit entwickelt, hinzugefügt und geteilt werden oder entstehen einfach aus der Kombination bereits vorhandener Funktionen. Zudem ist OntoHealth

Zwei Anwendungen Als Prototyp funktioniert OntoHealth bereits jetzt. Aktuell arbeiten die Entwickler noch an der Benutzerfreundlichkeit des Systems. Den Einsatz kann sich Hörbst sowohl in der klinischen Medizin als auch im Gesundheits-Bereich vorstellen: „Zum einen ist unsere Lösung ein weiterer Schritt in Richtung Precision Medicine“, erklärt er. Dort kann das Werkzeug helfen, aus riesigen Datenkontingenten maßgeschneiderte Diagnosen und Behandlungen zu filtern. „Zum anderen könnte OntoHealth auch im prophylaktischen Bereich genutzt werden. Gerade wenn es um Prävention und gesundheitsfördernde Maßnahmen geht, könnte unsere Software einiges an Unterstützung bieten.“

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Ein Navi für den Kopf Der Rhinospider ist keine exotische Tierart, sondern die Erfindung eines interdisziplinären Forschungsteams an der Medizinischen Uni Innsbruck. Er soll die komplexe HNOChirurgie smarter machen – indem er genau dort Orientierung bietet, wo der Chirurg sie braucht. Von Eva Schwienbacher

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hirurgische Eingriffe erfordern im HNO-Bereich höchste Präzision. Denn im vorderen und seitlichen Bereich der Schädelbasis befinden sich extrem delikate Strukturen, wie Gesichts-, Seh- und Riechnerven bzw. Hör- oder Gleichgewichtsnerven oder die Kopfschlagader. Selbst kleinste Abweichungen am OP-Tisch können beim Patienten große Schäden verursachen, wie Gesichtslähmungen, Taubheit oder lebensbedrohliche Blutungen. Bessere Orientierung, weniger Risiken Bei schwierigen Eingriffen ist computerunterstützte 3D-Navigation Standard. Dabei verwendet der Chirurg ein navigiertes OP-Instrument, das dabei hilft, den Eingriff noch präziser auszuführen. Der Medizinphysiker Wolfgang Freysinger, der auf computerunterstützte HNOChirurgie spezialisiert ist, erklärt: „Der Chirurg, der endoskopisch operiert, ortet in der 3D-Darstellung das OP-Instrument relativ zur Anatomie des Patienten – ähnlich wie bei einem GPS-System.“ Wie im Straßenverkehr braucht es dafür in der Chirurgie Referenzpunkte (siehe Factbox). Allerdings gibt es bestimmte Stellen im Kopf, an denen natürliche Referenzpunkte fehlen, und dort stößt dieses Verfahren an seine Grenzen. Und genau da kommt der Rhinospider ins Spiel. „Gemeinsam mit dem HNO-Facharzt Florian Kral ist die Idee entstanden, Ori-

entierungspunkte dorthin zu bringen, wo der Chirurg sie braucht“, erklärt der Medizinphysiker. Das war die Geburtsstunde des Forschungsprojekts „Rhinospider“, an dem ein interdisziplinäres Forschungsteam rund um Kral und Freysinger nun seit neun Jahren intensiv arbeitet. Punktgenau zum Ziel Im Laufe von geförderten Forschungsprojekten ist es dem Team gelungen, ein Tool mit Sensorsystem zu entwickeln, das die Navigation im Operationsfeld verbessert. Vereinfacht gesagt handelt es sich dabei um ein ein paar Zentimeter großes Gerät mit vier Armen, an denen jeweils Sensoren angebracht sind, die asymmetrisch angeordnet sind. Die Idee ist, dass es vor der OP in einem kleinen

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Wolfgang Freysinger promovierte 1990 an der Universität Innsbruck und habilitierte 1998 in Medizinischer Physik. Seit 1994 ist er an der Universitätsklinik für Hals-, Nasen- und Ohrenkrankheiten tätig. Freysinger gilt als Experte für Visualisierungen und Navigation in der HNOChirurgie.

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© MEDIZINISCHE UNIVERSITÄT INNSBRUCK (2)

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01 Dieser Rhinospider im Nasenrachen eines Plastikschädels zeigt, wie er im Patienten zu liegen kommen würde. In den vier blauen Kugeln befinden sich jeweils Sensoren zur Navigation des Chirurgen. 02 Der Rhinospider, so wie er nach der Herstellung aussehen könnte.

Was ist computerunterstützte 3DNavigation in der HNO-Chirurgie?

Eingriff durch die Nase in den Nasopharynx, sprich den Nasenrachenraum, des Patienten eingeführt wird. Während der OP führt es den Chirurgen bis auf den Millimeter genau ans Ziel. Bei Versuchen im Labor wurde bereits nachgewiesen, dass das System funktioniert. Bevor die Anwendung bei Patienten möglich ist, müssen aber weitere Tests und Untersuchungen durchgeführt werden. Mittlerweile erhielt die Technologie mehrere Auszeichnungen, in der EU das Patent und in den USA läuft derzeit die Patentanmeldung. Innovation braucht Mut „Es ist das Schwierigste, was ich je gemacht habe“, gibt Freysinger zu. Denn

all das Wissen aus seiner langjährigen Forschung und Praxis fließt in den Rhinospider ein. „Der Schlüssel zum Erfolg ist, interdisziplinär an einer Lösung zu arbeiten“, sagt der Medizinphysiker. Inzwischen beteiligen sich auch zwei Tiroler Firmen am Forschungsprojekt – das Medizintechnikunternehmen iSYS sowie der Hersteller elektromedizinischer Geräte Medel. Im Idealfall können im Jahr 2020 klinische Studien folgen. „Es handelt sich um ein hochriskantes Projekt. Auch wenn ich optimistisch bin, bleibt immer ein Restrisiko, dass es nicht funktioniert“, sagt Freysinger. „Innovation braucht jedoch den Mut, Dinge zu tun, die unter Umständen scheitern.“ 41

Bei Operationen mit 3D-Navigation braucht es bestimmte Informationen. Zum einen zur Anatomie des Patienten, die vor der OP mittels eines bildgebenden Verfahrens – in der Regel durch Computertomographie (CT) oder Magnetresonanztomographie (MRT) – ermittelt werden. Diese Daten werden anschließend in ein Navigationssystem, einen Computer mit dreidimensionaler Messvorrichtung, übertragen. Kurz vor der OP werden am OP-Instrument und – im Falle von HNO-OPs – am Kopf des Patienten Reflektoren zur exakten Vermessung der Anatomie angebracht. Sie senden während des Eingriffs Informationen an den Navigationscomputer, der diese mit den Daten der MRT oder CT verknüpft. So kann die exakte Position des OP-Instruments in einem individuellen 3D-Modell des Patienten am Bildschirm dargestellt werden. Und der Mediziner kann genau feststellen, wo er sich aktuell befindet.


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Die Kraft der Pflanzen Hermann Stuppner, Leiter der Abteilung Pharmakognosie des Instituts für Pharmazie an der Uni Innsbruck, untersucht bereits seit Jahren die heilsame Wirkung von Pflanzen. Wie das funktioniert und welche Vorteile und Eigenschaften pflanzliche Wirkstoffe aufweisen, erklärt er im Interview. Das Interview führte Kathrin Fenkiw.

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odurch unterscheiden sich pflanzliche Arznei­ mittel von synthetischen? Hermann Stuppner: In erster Linie durch ihren natürlichen Ursprung. Ein weiterer wesentlicher Unterschied ist, dass es sich bei pflanzlichen Arzneimitteln, auch Phytopharmaka genannt, um Vielstoffgemische handelt. Sie enthalten also eine ganze Reihe an verschiedenen Bestandteilen. Deren Wirkung resultiert aus ihrer komplexen Interaktion mit molekularen Zielstrukturen im Körper, zum Beispiel Rezeptoren, Enzymen und Transportern. Synthetische Arzneimittel hingegen sind Reinsubstanzen und enthalten nur einen oder wenige Wirkstoffe. Auch bezüglich der gesetzlichen Bestimmungen gibt es einen Unterschied: In der EU dürfen Arzneimittel, egal ob synthetisch oder pflanzlich, nur mit behördlicher Zulassung auf den Markt gebracht werden. Neben der sogenannten Vollzulassung gibt es für pflanzliche Arzneimittel aber noch zwei weitere Kategorien, die unterschiedlich streng geregelt sind.

Sind pflanzliche Wirkstoffe auf ir­ gendeine Art besser oder schlechter als synthetische? Das kann man so nicht sagen. Es gibt gewisse Krankheitsbilder, die man sehr gut mit Phytophar-

topharmaka im Allgemeinen eine gute Verträglichkeit und eine große therapeutische Breite auf. Außerdem sind sie oft risikoärmer als chemisch-synthetische Medikamente. Grundsätzlich bergen sie aber dieselben Risiken.

Hermann Stuppner

Wie viele Arzneimittel am Markt gehen auf pflanzliche Wirkstoffe zu­ rück? Von den etwa 1.500 weltweit zugelassenen Arzneistoffen sind mehr als die Hälfte pflanzlichen Ursprungs. Dabei kann es sich einerseits um reine Naturstoffe oder um sogenannte Derivate handeln, also Modifikationen aus ihnen. Andererseits können es auch synthetische Substanzen sein, für deren Entwicklung Naturstoffe als molekulare Modelle verwendet wurden und deren chemische Struktur dem Naturstoff ähnelt. Bei solchen Arzneimitteln ist der Naturstoff häufig nicht mehr als solcher erkennbar, diente aber ursprünglich als Idee.

„Bei pflanzlichen Arzneimitteln herrscht oft das Motto ‚viel hilft viel‘. Das ist fatal, schließlich kommen die stärksten Gifte aus der Natur.“ maka behandeln bzw. therapieren kann – beispielsweise Symptome eines grippalen Infektes wie Husten oder Schnupfen. Andere hingegen erfordern synthetische Arzneimittel. Allerdings weisen Phy42

Gibt es auch bei Phytopharmaka Risiken? Ja, definitiv. Dessen sind sich viele Menschen aber nicht bewusst. Bei


© AXEL SPRINGER

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pflanzlichen Arzneimitteln herrscht oft das Motto „viel hilft viel“. Das ist fatal, schließlich kommen die stärksten Gifte aus der Natur. Deshalb sollte man sich unbedingt an die empfohlene Dosis halten. Wie entdeckt man die Heilkraft einer Pflanze? Dazu gibt es verschiedene Möglichkeiten. Häufig geht man in der Phyto-Forschung aber von der volksmedizinischen Verwendung aus, also von jahrelanger Erfahrung und Anwendung. Dementsprechend stellt man aus dem Pflanzenmaterial einen Auszug her, ein sogenanntes Extrakt. Dieses testet man, um zu sehen, ob die erwünschte Wirkung tatsächlich nachgewiesen werden kann.

Wird das auch an der Uni Innsbruck gemacht? Unter anderem, ja. Wir testen Pflanzenextrakte in Enzymmodellen oder zellulären Modellen. Können wir so eine Wirkung bestätigen, teilen wir das Extrakt in einzelne Fraktionen auf. Dazu bedienen wir uns mehrerer chromatographischer Methoden, beispielsweise der Ausnützung unterschiedlicher Löslichkeiten in diversen Lösungsmitteln. Dann werden die einzelnen Fraktionen des Extraktes erneut getestet und die wirksamen von ihnen noch weiter aufgeteilt. Letztendl­ ich werden die molekularen Strukturen der isolierten Reinsubstanzen aufgeklärt und ihre Wirkmechanismen untersucht. Das Ziel dabei ist es, herauszufinden, wel43

che Komponenten der Pflanze für eine bestimmte Wirkung verantwortlich sind. Dieses Wissen dient unter anderem der späteren Qualitätskontrolle: Je mehr von diesen Komponenten in einem Phytopharmakon enthalten sind, desto besser sollte es wirken. Dazu werden ständig neue Analysenmethoden entwickelt. Ein Schwerpunkt unserer Forschung liegt in der Identifizierung neuer entzündungshemmender Naturstoffe. Abgesehen davon untersuchen wir momentan auch Pflanzen, die den Alterungsprozess positiv beeinflussen. Gibt es etwas Besonderes an der Ti­ roler Pflanzenwelt? In Tirol ist ein


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© AXEL SPRINGER (2), SHUTTERSTOCK.COM (3)

Drei Tiroler Heilpflanzen 1 Name: Schafgarbe

Botanische Bezeichnung: Achillea millefolium Einsatzgebiete: Magen-, Darmund Gallenstörungen, Menstruationsbeschwerden, Gastritis Wirkung: krampflösend, beruhigend, entzündungshemmend

2 Name: Spitzwegerich

Botanische Bezeichnung: Plantago lanceolata Einsatzgebiete: Bronchitis, Husten, Atemwegserkrankungen, Entzündungen der Mund- und Rachenschleimhaut Wirkung: antibakteriell, reizlindernd, schleimlösend

01 Unter ständiger Bewegung und unter Vakuum werden Pflanzenfiltrate erhitzt. So verdampfen Lösungsmittel, und das reine Extrakt bleibt übrig. 02 Um Pflanzenextrakte in ihre einzelnen Bestandteile aufzutrennen, werden sie in einer Säule durch unterschiedliche Lösungsmittel gefiltert.

3 Name: Arnika

Botanische Bezeichnung: Arnica montana Einsatzgebiete: Prellungen, Verstauchungen, Blutergüsse, Rheuma, Gelenk- und Muskelbeschwerden Wirkung: wundheilend, regenerierend, schmerzstillend 02

breites Spektrum an Heilpflanzen vorhanden – Klassiker sind der Enzian, die Kamille, oder die Arnika. Außerdem konnten wir schon mehrfach aufzeigen, dass das Gebirge einen positiven Effekt auf die Wirkung von Pflanzen hat. Je höher eine Pflanze wächst, desto stärker muss sie sich vor UV-Strahlen und Kälte schützen und produziert deshalb auch mehr heilsame Stoffe. Sie erforschen schon einige Jahre Edelweiß – ist das auch bei dieser Pflanze so? Auch beim Edelweiß konnten wir dieses Phänomen bereits bestätigen. Mit steigender Höhe enthält es zum Beispiel eine größere Menge der sogenannten Edelweißsäuren. Diese sind im oberirdischen Teil der Pflanze zu finden und haben eine stark antioxidative Wirkung. Sie werden deshalb vorwiegend in

der Kosmetik eingesetzt, zum Schutz der Haut und zur Prävention von Altersflecken und Falten. In den Wurzeln hingegen konnten wir erstmals den Wirkstoff Leoligin nachweisen. Dieser wirkt stark entzündungshemmend und reduziert unter anderem die Venenverdickung nach Bypass-Operationen. Wird es bei einem Herzinfarkt injiziert, sind die Folgeschäden außerdem signifikant geringer. Diese beiden Wirkungen wurden bereits durch Tierversuche bewiesen. Leoligin ist allerdings noch nicht zugelassen, dazu wären sehr aufwendige und teure Studien nötig. Was ist das Projekt Phytovalley? Was Phyto-Forschung anlangt, ist in Tirol viel Know-how und Expertise vorhanden: herausragende universitäre Strukturen, fortgeschrittene Medizin sowie eine gute Firmenstruktur. Deshalb wurde das Phy44

tovalley vom Austrian Drug Screening Institute (ADSI) ins Leben gerufen. Es soll eine noch engere Kooperation zwischen allen Experten in Tirol ermöglichen. Durch diesen Zusammenschluss werden alle Potenziale unseres Landes optimal ausgeschöpft, wodurch Tirol im Bereich der Phyto-Forschung europaweit eine führende Position einnehmen kann. Danke für das Gespräch. Hermann Stuppner leitet seit 2001 die Abteilung für Pharmakognosie des Instituts für Pharmazie an der Uni Innsbruck. Er beschäftigt sich unter anderem mit der Entdeckung pharmakologisch interessanter Naturstoffe sowie der Entwicklung moderner Phytopharmaka. Ein besonderes Anliegen ist ihm die einheimische Pflanzenwelt, was unter anderem seine langjährige Edelweiß-Forschung zeigt.


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Mehr als 3.000 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler forschen hier an den Fragen der Zeit und vermitteln den 28.000 Studierenden das Wissen für die Zukunft. Breit vernetzt mit der heimischen Wirtschaft entstehen gemeinsam neue Ideen, die auch zu innovativen Produkten und Dienstleistungen weiterentwickelt werden. Mit über 54 Millionen Euro Forschungseinnahmen im Jahr 2017 schafft die Universität Innsbruck die Voraussetzungen für international wettbewerbsfähige Forschung auf höchstem Niveau, wie Hochschul-Rankings regelmäßig zeigen. Dabei schärfen fünf interdisziplinäre Forschungsschwerpunkte das Profil der Universität: Alpiner Raum – Mensch und Umwelt, Kulturelle Begegnungen – Kulturelle Konflikte, Molekulare Biowissenschaften, Physik sowie Scientific Computing.

Wir bauen Brücken in die Zukunft www.uibk.ac.at 45

© BfÖ 2018, Bildmaterial: Universität Innsbruck, Gerhard Berger

Die Universität Innsbruck ist die größte Bildungs- und Forschungseinrichtung im Westen und damit ein wichtiger Motor für Wirtschaft und Gesellschaft. Sie steht für internationale Spitzenforschung im Herzen der Alpen.


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Der Fehler im System

in der langen Kette falsch, kann das der Grund für schwere Erkrankungen sein. Nach genau diesem winzigen Fehler im System sucht Andreas Janecke bei der Exomsequenzierung, also der Analyse aller Exons aller Gene.

Eine einzige, kleine Abweichung in einem menschlichen Gen ist oft der Grund für schwere Krankheiten. Humangenetiker Andreas Janecke ist genau diesen kleinen Fehlern auf der Spur – und hilft damit Patienten aus aller Welt.

Ein Gefühl für das Gesamtbild Fünf bis zehn Fälle gibt es an der Innsbrucker Pädiatrie im Jahr, bei denen nicht klar ist, welcher Gendefekt das Leiden der kleinen Patienten verursacht. Janecke untersucht aber nicht nur diese Fälle, sondern erhält täglich ein bis zwei Proben aus aller Welt. Seine Arbeit beginne immer mit einem Patienten, sagt der Humangenetiker. Da unterscheidet er sich von anderen Kollegen. Seine Stärke ist, dass er sowohl am Krankenbett bei den Patienten steht, als auch etwas von Bioinformatik versteht. Er hat ein Gefühl für das Gesamtbild: „Das sind nicht nur

Von Julia Tapfer

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n Tirol kommt im Jahr 2006 ein Mädchen zur Welt, das an einer äußerst seltenen Krankheit leidet. Die Ärzte wissen nicht, was ihren lebensgefährlichen chronischen Durchfall verursacht. Das Mädchen erhält Nahrung über einen Venenzugang, aber solange nicht klar ist, was die Ursache seiner Erkrankung ist, können die Ärzte es nicht heilen. In solchen Fällen kommt Humangenetiker Andreas Janecke ins Spiel. Sein Job an der Kinderklinik der MedUni Innsbruck ist es, die genetische Ursache seltenster Krankheiten herauszufinden. Das menschliche Genom als Bibliothek „Als Humangenetiker darf man keine Angst vor Befehlszeilen am Computer haben“, schmunzelt Janecke, als er an seinem Laptop zeigt, womit er täglich arbeitet. Es sind schier unendliche Zahlenreihen und Buchstabenketten, die über den Bildschirm laufen. Das menschliche Genom wurde 2001 entschlüsselt, seither macht die Humangenetik rasante Fortschritte. Um den Bauplan des Menschen zu veranschaulichen, vergleicht Janecke diesen mit einer Bibliothek. Die 46 Chromosomen könne man sich wie Regale vorstellen, in denen die verschiedenen Gene wie Bücher ste-

Andreas Janecke ist als Facharzt für Humangenetik an der Innsbrucker Kinderklinik tätig. Er hat zahlreiche Arbeiten publiziert und gibt sein Wissen auch als Lehrender an der MedUni Innsbruck an Studierende weiter. 2018 hat er den Liechtensteinpreis für drei seiner Forschungsarbeiten erhalten.

hen. Jedes Buch bestehe aus wichtigen und weniger wichtigen Kapiteln. „Der wichtige Teil eines Gens ist jener, der für Proteine kodiert“, erklärt der Humangenetiker. Exons heißen diese kleinen Abschnitte, und sie machen weniger als zwei Prozent des menschlichen Gens aus. Die Abfolge der Nukleinbasen A, G, C und T (Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin) ist hier ausschlaggebend. Ist nur ein einziger Buchstabe 46


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Andreas Janecke

„Das sind nicht nur Moleküle und farblose Flüssigkeiten, die ich mein ganzes Leben lang sehe, sondern es ist immer ein Patient, der meine Arbeit auslöst.“ zelnen Buchstabenketten mit einer normierten Sequenz verglichen, die man sich wie einen per Übereinkunft aus mehreren Personen zusammengestückelten „Standardmenschen“ vorstellen kann. Ein Computerprogramm markiert alle Stellen, an denen es Abweichungen gibt. Dann ist es die Arbeit des Humangenetikers herauszufinden, welche der Veränderungen jene ist, die den Menschen krankmacht. Ist das betreffende Gen gefunden, sucht Janecke mindestens einen weiteren Patienten auf der Welt mit denselben Symptomen, um zu verifizieren, ob auch bei diesem dasselbe Gen betroffen ist. Dafür sind Ärzte und Wissenschaftler aus der ganzen Welt vernetzt.

Die Stecknadel im Heuhaufen Um das mutierte Gen aus der Vielzahl an Daten zu erkennen, werden die ein-

Weltweites Renommee Der aus Heidelberg stammende Humangenetiker ist auf seinem Fachgebiet weltweit angesehen. Zu Recht. 16 Gene hat er bereits identifiziert – er konnte also herausfinden, zu welchen Krankheiten Fehler in diesen Abschnitten der DNA führen. Bei der Erforschung von weiteren zehn Genen war Janecke maßgeblich beteiligt. Für drei seiner Arbeiten zu chronischen Durchfallerkrankungen wurde er kürzlich mit dem Liechtensteinpreis ausgezeichnet. Mit seinen weltweit geachteten Erfolgen brüstet sich der Forscher aber nicht, er gibt sich bescheiden und bedauert, dass seine Aufklärungsrate von Fällen derzeit bei „nur“ 30 Prozent liege. Diese Erfolge gehen auf die langjährige Kooperation mit Wissenschaftlern und Ärzten unterschiedlichster Disziplinen zurück, erklärt Janecke. Dabei besteht reger Austausch, sowohl auf nationaler und internationaler Ebene als auch unter Tiroler Experten. Dazu zählen nicht zuletzt Thomas Müller, der jetzige Direktor der Universitäts-Kinderklink Innsbruck, Lukas Huber von der Med47

Der Bauplan des Menschen Das Genom eines Menschen stellt eine riesige Bibliothek dar. Weniger als zwei Prozent davon gliedern sich in etwa 20.000 proteinkodierende Gene auf. Ein Viertel davon haben Forscher bereits in Zusammenhang mit jeweils einer oder mehrerer Krankheiten gebracht, über 15.000 konnten noch keinen Krankheiten zugeordnet werden.

Uni Innsbruck und Julia Vodopiutz von der MedUni Wien, mit denen teilweise schon jahrzehntelange Zusammenarbeit besteht. Der Fall des Tiroler Mädchens mit chronischem Durchfall ist ein persönliches Highlight von Janeckes bisheriger Karriere. Er kann damals das SPINT2Gen identifizieren und aufzeigen, dass es sich um einen Transportdefekt im Darm handelt und Natrium nicht aufgenommen werden kann. Die Ärzte geben der kleinen Patientin Kochsalzlösung in hohen Dosen und bemerken, dass nun alternative Kanäle im Darm für den Natriumtransport genutzt werden. Seit ihrem dritten Lebensjahr kann sich die Patientin als geheilt betrachten. „Das war das Größte, das ich je erlebt habe“, so Janecke heute rückblickend. Auf seinen Erfolgen ruht sich der Humangenetiker aber nicht aus, bereits jetzt ist er bei zwei monogenen Krankheiten schon wieder kurz vor dem Durchbruch.

© SHUTTERSTOCK.COM

Moleküle und farblose Flüssigkeiten, die ich mein ganzes Leben lang sehe, sondern es ist immer ein Patient, der meine Arbeit auslöst.“ Die DNA-Proben schickt Janecke ins Labor und erhält nach ein paar Wochen bereits die Daten der Exomsequenzierung. Die Kosten dafür belaufen sich auf 800 Euro, Tendenz fallend. Seit acht Jahren gibt es diese Methode, mit der es möglich ist, die zwei Prozent des Genoms, die proteinkodierend sind, auf einmal und im Schnellverfahren zu analysieren. Einen „Quantensprung in der Medizin“ nennt Janecke das Verfahren. Die ersten Genomsequenzierungen kurz nach der Jahrtausendwende verursachten nämlich noch Kosten in Millionenhöhe.


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Hochkomplexe Moleküle aus Tirol

© NOVARTIS (2)

In Kundl-Schaftenau erzeugt Novartis Medikamente, die Patienten rund um die Welt erreichen – vom Penicillin bis zum komplexen Biopharmazeutikum. Außerdem forscht das Unternehmen an vielen neuen Wirkstoffen.

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harmazie und Kundl-Schaftenau sind untrennbar verbunden. Bereits 1951 wurde in der damaligen Biochemie eine säurefeste Variante eines Antibiotikums entdeckt, die es möglich machte, das revolutionäre Medikament als Tabletten einzunehmen, anstatt es zu injizieren. Und auch heute steht der Novartis-Standort an der Spitze der weltweiten Pharma-Technologie. „Antibiotika produzieren wir noch immer“, berichtet Klaus Graumann, Leiter der Abteilung für Wirkstoffentwicklung. „Dazu sind wir mittlerweile ein voll integrierter Hersteller von Biopharmazeutika – also von der Entwicklung bis hin zum fertigen Medikament.“ Hightech-Entwicklung Seit der Entdeckung des säurefesten Antibiotikums vor knapp 70 Jahren hat die Pharmazie große Fortschritte gemacht. Die neue Gruppe der Biopharmazeutika besteht aus weitaus größeren und komplexeren Molekülen als die relativ einfach aufgebauten Antibiotika. „Deswegen können wir die Wirkstoffe nicht aus Schim-

Klaus Graumann hat Lebensmittel- und Biotechnologie an der Universität für Bodenkultur in Wien studiert. Seit 2001 ist der gebürtige Oberösterreicher am Standort Kundl-Schaftenau bei Novartis tätig. Als „Head Drug Substance Development“ leitet er die Wirkstoffentwicklung für Biopharmazeutika.

melpilzen herstellen, wie die meisten Antibiotika“, erklärt Graumann. „Stattdessen benutzen wir dafür sogenannte CHO-Zellen. Das sind tierische Zellen, die 1957 aus den Eierstöcken eines Hamsters isoliert und seither kultiviert worden sind.“ Diese Zellen werden so ‚programmiert‘, dass sie die entsprechenden Wirkstoffe herstellen. „Dann werden sie gezielt vermehrt, bis wir genügend dieser ‚biologischen Fabriken‘ haben, um die Substanz zu produzieren.“ 49

Neben bekannten Medikamenten und Generika – also Nachahmungen von patentierten Pharmazeutika – werden auch völlig neue Wirkstoffe erforscht. Alleine in Österreich führt Novartis aktuell etwa 100 klinische Studien durch, an denen rund 3.000 Patienten beteiligt sind. Sie haben damit ohne Kosten Zugang zu den neuesten therapeutischen Optionen. Internationaler Knotenpunkt „Wir decken in Kundl-Schaftenau alle Prozesse von der Forschung bis zur finalen Produktion ab“, erklärt Graumann. „Zugleich sind wir in das globale Forschungsund Entwicklungsnetzwerk von Novartis eingebettet und arbeiten auf internationaler Ebene.“ Das spiegelt sich auch vor Ort wider: Aktuell sind hier Mitarbeiter aus 50 Nationen tätig – gemeinsam mit ihren österreichischen Kollegen und nicht zuletzt dem Nachwuchs. Denn Novartis bildet in Kundl-Schaftenau auch die Experten von morgen in verschiedensten Lehrberufen aus – vom Labor-, Chemieverfahrens- oder Elektrotechniker bis hin zum Mechatroniker. 


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AUSSERDEM: NEUES IN DER

MEDIZIN

ERGONOMIE AM OP-TISCH

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ei mikrochirurgischen Eingriffen muss der Operateur genau sehen, was seine Instrumente tun. Die Operationsmikroskope, die das ermöglichen, haben sich in ihrem Konzept seit dem Ende der 1950er Jahre nicht mehr verändert. Um das Operationsfeld richtig zu sehen, müssen Chirurgen nicht nur – oft über lange Zeit – äußerst unbequeme Positionen einnehmen, sondern auch immer wieder ihr Werkzeug zur Seite legen. BHS Technologies aus Innsbruck entwickelt seit 2017 ein System, das dieses Problem beseitigen soll. Herzstück der Technologie ist ein Head Mounted Display, mit dem die relevanten Bilder in das Blickfeld des Operateurs eingeblendet werden können, egal in welcher Position er zum Patienten steht. So gewinnt er nicht nur Bewegungsfreiheit, sondern hat auch die Hände frei für seine Instrumente.

SCHMERZENSGELD Die geschlechterspezifischen Unterschiede in der Schmerzwahrnehmung und -sensitivität sind ein wichtiger Aspekt in der Forschung von Kai Kummer. Der Neurowissenschaftler forscht zur Rolle des Botenstoffs Acetylcholin während der Chronifzierung von Schmerzen. Kummers Projekt am Department für Physiologie und Medizinische Physik, unter der Leitung von Michaela Kress, soll neue Therapiemöglichkeiten von neuropathischem Schmerz liefern. Der Forscher wurde dafür mit dem Weiss-Preis für Anästhesie ausgezeichnet.

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VON DER HAUT INS GEHIRN Stammzellen gelten schon lange als die großen Hoffnungsträger in der Medizin. Frank Edenhofer arbeitet gemeinsam mit seinem Team an der Universität Innsbruck daran, Hautzellen in Stammzellen umzuprogrammieren. Diese können in jede andere Zelle umgewandelt werden. Damit lassen sich nicht nur einzelne Zellen, sondern auch sogenannte Organoide, die den Organen sehr ähnlich sind, konstruieren. Edenhofers Forschung soll dabei helfen, irgendwann Krankheiten wie Alzheimer oder Parkinson zu therapieren.

HILFE FÜR KINDER PSYCHISCH KRANKER ELTERN

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„Um ein Kind großzuziehen, braucht es ein ganzes Dorf.“ Dieses afrikanische Sprichwort hat sich die Forschergruppe Village rund um die australische Expertin für Kinder- und Jugendgesundheit Jean Paul zu Herzen genommen. Die Wissenschaftler der medizinischen Universität und des Ludwig Boltzmann Instituts entwickeln Maßnahmen, um Kinder psychisch kranker Eltern zu helfen. Diese sind besonders gefährdet, später im Leben selbst psychisch oder physisch zu erkranken. Die Methoden werden gemeinsam mit Betreuungseinrichtungen, Schulen und den Kindern selbst entwickelt.

MEHR ZEIT BEI LEBERTRANS­ PLANTATIONEN © MUI F. LECH NER

Bei einer Transplantation der Leber bleibt dem Team nur wenig Zeit. Maximal zehn Stunden überlebt das Organ, bis es erneut durchblutet werden kann. Mit dem neuen Gerät Metra im Transplantationszentrum Innsbruck, ist es möglich, Lebertransplantationen planbarer und sicherer zu machen. Mit Metra lassen sich Lebern nun 24 Stunden außerhalb des Körpers am Leben erhalten. Mitentwickelt wurde die Technologie vom Transplantationszentrum der englischen Universität Oxford. Das Zentrum der Universitätskliniken Innsbruck ist eines der ersten weltweit, die das Gerät in Betrieb nimmt.

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Schnitzel mit Rucksack Neben der Frage, wie gesund unser Essen ist, wird auch die Nachhaltigkeit unserer Ernährung immer wichtiger. Der Studiengang Diaetologie an der fh gesundheit hat sich die Ökobilanz der Tiroler angesehen. Von Barbara Wohlsein

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ns Müsli kommt Sojamilch, zu Mittag gibt’s Avocado aufs Brot, dafür darf es am Abend nach dem Sport ein Rinderfilet sein – schließlich ist Eiweiß wichtig und gesund. Was nach einer durchaus vernünftigen Ernährung klingt, ist leider nicht unbedingt nachhaltig. Denn jedes Lebensmittel trägt durch seine Produktion, den Transportweg und viele andere Faktoren einen „CO2-Rucksack“, der beziffert, wie viele Treibhausgasemissionen bis zum Verzehr entstehen. „Nachhaltigkeit wird auch für uns immer wichtiger“, sagt Sabrina Egg, Mitarbeiterin in der Lehre und Forschung des Studiengangs Diaetologie an der fh gesundheit. Sie hat sich die Ernährung der Tirolerinnen und Tiroler in Hinblick auf die Ökobilanz angesehen. „Nicht schlecht dabei“ Grundlage von Sabrina Eggs Berechnungen waren die Daten der ersten Tiroler

Sabrina Egg istwissenschaftliche Mitarbeiterin in der Lehre und Forschung der Studienrichtung Diaetologie an der fh gesundheit in Innsbruck.

sind eigentlich nicht schlecht dabei“, findet Sabrina Egg. Unsere Ökobilanz liegt unter dem Bundesdurchschnitt und auch unter den Werten vieler anderer Länder. Zur ungefähren Einschätzung: In Österreich entstehen durch die Ernährung pro Jahr 2,5 Tonnen CO2-Äquivalente – in Tirol wurden nur 1,5 Tonnen berechnet.

Ernährungserhebung 2015. Bei dieser Studie wurden fast 500 Tirolerinnen und Tiroler nach ihrem Lebensmittelverzehr befragt, ergänzend dazu wurden Körpermessungen (Fettanteil, Muskelmasse etc.) durchgeführt. Diesen Pool an Informationen hat die Diaetologin mit Treibhausgas-Werten verknüpft, die im Zuge anderer Studien für verschiedenste Nahrungsmittel errechnet wurden. Wie nachhaltig is(s)t also Tirol? „Wir

Zu viel Fleisch Dieser Wert kommt vor allem durch den relativ geringen Konsum von Milch und Milchprodukten (Joghurt, Buttermilch etc.) zustande. „Aus ernährungswissenschaftlicher Sicht ist das nicht unbedenklich, weil Milchprodukte immer noch die Hauptquelle für Kalzium sind“, stellt Sabrina Egg fest. Die Hauptkritik der Diaetologin gilt jedoch dem Fleischkonsum der Tiroler – dieser ist nämlich fast doppelt so hoch, wie er sein sollte. Egg: „Empfohlen werden maximal drei Portionen Fleisch und

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← Sabrina Egg

„Der zu hohe Fleischkonsum in unserem Land ist weder gesund noch nachhaltig.“

Wurst pro Woche. Der zu hohe Fleischkonsum in unserem Land ist weder gesund noch nachhaltig.“ Denn: Pro Kilo Fleisch wird eine beträchtliche Menge an natürlichen Ressourcen gebraucht, die Fleischsorte mit der höchsten Ökobilanz ist Rindfleisch. Nachhaltig ist gesund Nicht zuletzt aus diesem Grund empfiehlt die Ernährungsexpertin eine überwiegend pflanzenbasierte Kost: „Hier zeigt sich sehr schön, dass eine gesunde Ernährung auch nachhaltig ist – und umgekehrt.“ Das Obst und Gemüse, das gegessen wird, sollte möglichst frisch, saisonal und regional sein. Egg: „Wir haben in Tirol ganz tolle Lebensmittel. Wenn man auf Bauernmärkten einkauft oder auch im Supermarkt auf regionale und saisonale Ware achtet, tut man sich selbst, der Umwelt und auch der Landwirtschaft etwas Gutes.“ Auch wenn Bio-Qualität grundsätzlich empfohlen wird, ist es aus Nachhaltigkeitssicht nicht immer sinnvoll, ein importiertes Bio-Produkt aufgrund der langen Transportwege einem regiona-

Im Vergleich • Wer jeden Tag ein Schnitzel isst, produziert im Jahr so viel CO2 wie ein Mittelklasseauto, das von Innsbruck nach Kanada fährt. • Wer jeden Tag eine Avocado isst, produziert im Jahr so viel CO2 wie ein Auto, das von Innsbruck nach Dubai fährt. • Wer zweimal pro Woche Chinakohl aus Tirol isst, produziert so viel CO2 wie eine Autofahrt von Innsbruck bis Hall.

www.fhg-tirol.ac.at www.fhg-tirol.ac.at

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len Produkt vorzuziehen. Gleichzeitig ist aber auch ein regionales Produkt wie eine Tomate, die im Winter im Glashaus gezüchtet wird, nicht zu empfehlen. „Hier wird es für uns Konsumenten oft ein bisschen schwierig“, gibt Sabrina Egg zu. 4 Tipps für Gesundheit und Umwelt • Auf eine ausgewogene, vorwiegend pflanzliche Ernährung achten • Saisonales und regionales Obst und Gemüse essen • Frische, gering verarbeitete Lebens­ mittel verwenden • Bio-Qualität (unter Berücksichtigung der Herkunft) bevorzugen

Linsen als Alternative Welche Tipps hat die Ernährungsexpertin, um den Fleischkonsum zu reduzieren? „Ich bin ein ganz großer Fan von Hülsenfrüchten. Linsen sind zum Beispiel super als Salat, als Aufstrich oder in einer Suppe, weil sie hochwertiges Eiweiß und Ballaststoffe liefern.“ Kaufen kann man sie entweder trocken oder vorgekocht im Glas oder in der Dose – „das ist zwischendurch völlig okay“. Bei der Jause könnte man die Wurst auf dem Brot zum Beispiel durch einen Frischkäse- oder Topfenaufstrich ersetzen. Generell ist Nachhaltigkeit den Tirolern durchaus ein Anliegen, findet Sabrina Egg: „Im Alltag wird die Verantwortung aber manchmal abgeschoben. Da denkt man sich vielleicht: ‚Da werden sich schon die anderen drum kümmern.‘“ Umso wichtiger ist das Bewusstsein, dass auch viele kleine Entscheidungen am Ende eine große Wirkung haben.


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NACHHALTIGKEIT

Winter nach Plan Beschneiung hat mit vielen Vorurteilen zu kämpfen: Zu hoher Wasserverbrauch, zu hoher Stromaufwand, ein Kniefall vor dem Klimawandel. Das Schneezentrum Tirol bemüht sich um Aufklärung und testet im Kühtai die effizientesten Arten der Schneeproduktion. Von Theresa Kirchmair

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ass Skifahren in Österreich einen Sonderstatus genießt, lässt sich kaum bestreiten. Der Sport trägt zur nationalen Identität bei und ist als Tourismusmagnet ein wichtiger Wirtschaftszweig. Gleichzeitig erfordert das Pistenvergnügen einiges an Wissen aufseiten der Liftbetreiber, denn die zahlende Kundschaft wünscht sich Schneegarantie und gleichbleibende Verhältnisse. „Schneekanonen sind eine Anpassung an ein Wirtschaftsmodell, nicht an den Klimawandel. Sie machen den Saisonstart kalkulierbar“, erklärt Michael Rothleitner, Gründer des Schneezentrums Tirol, die Bedeutung der Beschneiung. Die große Frage ist, wie viel des zugeführten Wassers auch tatsächlich als Schnee auf der Piste landet und nicht verdunstet oder flüssig bleibt. Das Labor am Sportplatz „Technischer Schnee ist ein wichtiger Kostenpunkt. Jedes Fleckchen, das nach Saisonende noch auf der Pis-

Michael Rothleitner

„Schneekanonen sind eine Anpassung an ein Wirtschafts­modell, nicht an den Klimawandel. Sie machen den Saisonstart kalkulierbar.“

te liegt, ist im Grunde genommen ein Verlust“, so Rothleitner. Es wird eine breite Variation von Schnee-Erzeugern, gemeinhin als Schneekanonen bekannt, eingesetzt. Jedes Modell reagiert anders auf die Umstände, denen es ausgesetzt wird. Im mobilen Labor des Schneezentrums testet das Team 56

derzeit aus, wie genau sich die Schneekanonen unter den wechselnden Bedingungen verhalten. Von außen wirkt der Aufbau recht unscheinbar, hat aber einige Überraschungen zu bieten. Zunächst ist er kaum mehr als ein kleiner Container und eine einzelne Schneelanze, die sich seit Anfang Februar auf den Sportplatz im Kühtai verirrt haben. Tatsächlich sind beide bestückt mit Kabeln und Schläuchen, im Container drängen sich die Messgeräte. „Willkommen auf unserer Intensivstation“, beschreibt der Experte die Szene schmunzelnd. Unter Beobachtung Grundsätzlich werden drei Faktoren gemessen: das Wasser, die Luft in der Lanze und die Umweltbedingungen am Testfeld. Daran hängen wiederum mehrere Parameter, von denen jeder die Leistung der Schneekanonen beeinflusst. Nehmen wir zum Beispiel Wasser: Das Schneezentrum erfasst genau, wie viel davon mit welchem Druck aus der Quel-


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01 Tagsüber ist es ruhig am Gelände des Schnee­ zentrums, denn die Tests finden nur in der Nacht statt. Um überhaupt beschneien zu können, dürfen die Temperaturen nicht über -2,5° Celsius liegen. 02 Um die Kufen des Labors freizulegen, greift Michael Rothleitner schon mal zum Besen. Das Kühtai soll nur die erste Station auf der Reise des Containers sein.

© AXEL SPRINGER (2)

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le in der Leitung herauskommt. Auch seine Temperatur und die enthaltenen Stoffe werden aufgezeichnet. Damit sind etwa natürlich vorkommender Kalk oder Feldspat gemeint, denn in Österreich dürfen keine Zusatzstoffe verwendet werden. Für die Tests wird die „Patientin“ zwischen 30 und 60 Minuten lang eingeschaltet und der Platz mit Stangen als Referenzpunkte versehen. Ein Mitarbeiter umrundet mehrmals den Aufbau mit einer Kamera, die auch Infrarotstrahlung erfassen kann. Mit jedem Bild wird dank entsprechender Software am Computer ein Modell des fotografierten Geländes erstellt. Die Beschneiung verändert seine Beschaffenheit, aus der Differenz zwischen den Bildern errechnet das Team dann das produzierte Schneevolumen. Die Tests finden bei maximal 5 km/h Windgeschwindigkeit statt, doch auch bei diesem Lüftchen werden die feinen Wassertropfen weiter abgetrieben, mehr als den Forschern recht ist. Um sie einzufangen, setzt man auf Über-

Michael Rothleitner ist studierter Jurist und war von 2006 bis 2009 Vizepräsident des Aufsichtsrates der Mayrhofner Bergbahnen. Anschließend wechselte er bis 2016 in den Vorstand und beschäftigte sich von da an intensiv mit der Effizienz der Schnee-Erzeugung. Dort begann er mit dem Aufbau des Schneezentrums, das er seit zwei Jahren leitet.

raschung eins: Das Gestänge vor dem Container ist nicht nur Aufhängung für ein Transparent des Schneezentrums, sondern ein Handkran, der mit einer größeren Plane bespannt als mobile Endbarriere dient. Messungen auf Tour Überraschung zwei ist zunächst unter dem Schnee verborgen: Der Container hat Leitplanken als Kufen. „Das Labor ist sozusagen eine überdimensionierte Rodel“, erklärt Rothleitner. Koppelt man die Einheit an eine Pistenraupe, kann sie im ganzen Skigebiet aufgestellt werden. Der 57

aktuelle Standort ergab sich aus der kurzen Anfahrtszeit von Innsbruck, ab 2020 soll es in Obergurgl dann auch ein stationäres Labor geben. Bis dahin will man die Ausgangsbedingungen in Skigebieten in ganz Tirol messen und dann – mithilfe der Erkenntnisse aus dem Kühtai – die Beschneiung verbessern. Neben dem Volumen möchte man auch die Feuchte des Schnees ermitteln, doch eine Messmethode dazu muss das Schneezentrum erst noch entwickeln. Die Schneemenge wird auch von kleinsten Störungen beeinflusst. Daher sind die Tests nur hintereinander, nie gleichzeitig mit zwei Schnee-


NACHHALTIGKEIT

← kanonen möglich. Ein Teil des Wassers des ersten Versuchsobjektes verdunstet, die Tröpfchen werden vom zweiten angesaugt und von ihm als Basis für weitere Eiskörner verwendet – es entsteht zwar mehr Schnee, doch die Stärke des Effektes ist nicht messbar. Erste Erfolge Hinter dem Projekt steht eine ganze Reihe von Institutionen, führt Rothleitner aus: „Das Schneezentrum fungiert als Dolmetscher zwischen Wissenschaft und Praktikern.“ Erstere wird durch die

Michael Rothleitner

„Das Schneezentrum fungiert als Dolmetscher zwischen Wissenschaft und Praktikern.“

Uni Innsbruck, das Management Center Innsbruck und die FH Kufstein repräsentiert. Letztere sind die Fachgruppe der Tiroler Seilbahnen, die Firmengruppe Leitner und die Tirol Werbung, die sich um die Bekanntmachung des Projektes kümmert. Das hat bereits eine konkrete Entwicklung nach sich gezogen: die Entwicklung des „Limes“. Bei einem örtlichen Landmaschinenbauer entdeckte man den Prototypen einer im Grenztemperaturbereich deutlich effizienteren Schneekanone und half dabei, das Gerät serienreif weiterzuentwickeln.

Wie funktioniert eine Schneelanze?

Im Rohr: Wasser und Luft sind noch getrennt. Während manche Skigebiete über ausgedehnte Druckluftsysteme verfügen, hat die Schneelanze im Kühtai ihren eigenen Kompressor. Da sich die Luft während der Druckerhöhung erwärmt, können schon kleinste Veränderungen erhebliche Wirkung zeigen.

Am Sprühkopf: Der Sprühkopf setzt sich aus mehreren Düsenringen mit unterschiedlich großen Öffnungen zusammen. Je mehr Ringe sind, desto mehr Wasser wird ausgestoßen. Darunter sitzen vier sehr feine Nukleationsdüsen, in denen sich Wasser und Luft mischen. Unmittelbar nach dem Austritt entsteht kleinräumiger Unterdruck, daher gefrieren die Tropfen hier zuerst und werden zu sogenannten Eiskeimen.

In der Luft: Die kleineren Eiskeime treffen nun auf die größeren Wassertropfen. Sie sind es, die die Entstehung von Eiskörnern erst ermöglichen, denn ohne Keim gefriert Wasser nicht oder viel zu langsam. Ein Teil der Flüssigkeit verdunstet.

© AXEL SPRINGER

Am Boden: Je steiler die Lanze aufgerichtet ist, desto mehr Zeit haben die Tropfen, um zu Eis zu erstarren. Die Qualität des Schnees lässt sich sehr grob am Jackenärmel prüfen: Direkt unter der Lanze findet sich noch viel flüssiges Wasser, erst in einiger Entfernung kommen die erhofften Eiskörner. Der genaue Anteil ist derzeit noch nicht messbar, auch nicht, von welchen Umweltparametern er abhängt. Man schätzt, dass bis zu 50 % des eingesetzten Wassers verdunstet oder davonrinnt. 58


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EU-Forschungsprojekt RAINEX

© RAINEX CONSORTIUM (2)

Risikobasierter Ansatz zum Schutz von Straßen und Eisenbahnen vor den Auswirkungen extremer Niederschlagsereignisse

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berschwemmungen verursachen weltweit mehr Schäden als andere Naturgefahren und stellen daher eine wesentliche Gefahr für die moderne Gesellschaft dar. Schwerwiegende Hochwasserereignisse in der jüngsten Vergangenheit, wie beispielsweise in den Jahren 2005 oder 2013, führten zu länderübergreifenden Auswirkungen auf Verkehrsinfrastrukturen und zu erheblichen Schäden. Auslöser dafür sind einerseits extreme Niederschlagsereignisse, die als Folge des Klimawandels verstanden werden, und andererseits Veränderungen in der Landnutzung, wie etwa die Zunahme von versiegelten Flächen und die Intensivierung der Landwirtschaft, die zu einer eingeschränkten Infiltrationsfähigkeit des Bodens führen.

meinsam mit der deutschen Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) und dem griechischen Zentrum für Forschung und Technologie (CERTH-HIT) das EUForschungsprojekt RAINEX ins Leben gerufen. Ziel des Projektes war die Erarbeitung eines risikobasierten Ansatzes zur Identifikation kritischer Infrastrukturen eines Verkehrsnetzes sowie deren Bewertung hinsichtlich Exposition und Verwundbarkeit aufgrund von Gefahren, die durch extreme Niederschlagsereignisse verursacht werden. Lösungsansatz Die übliche Praxis basiert meistens auf einem deterministischen Ansatz, wobei alle Bauwerke das gleiche Sicherheitsniveau vorweisen müssen, unabhängig von ihrer tatsächlichen Kritikalität für das Verkehrsnetz. Risikobasierte Konzepte zur Bewertung von Bauwerken finden bislang nur selten Anwendung. Die entwickelte Methodik sowie die erforderlichen Grundlagen zur Durchführung der Risikobewertung wurden in einem anschaulichen und praxistauglichen Handbuch dokumentiert. Das RAINEX-Handbuch soll Betreiber und Eigentümer von Straßen- und Eisenbahnverkehrsinfrastrukturen unterstützen, die Widerstandsfähigkeit spezifischer Bauwerke zu erhöhen, um so die langfristige Verfügbarkeit der Verkehrsnetze zu verbessern. 

Hintergrund Überschwemmungen werden einen immer größeren Einfluss darauf haben, wie Infrastrukturbauwerke geplant, gestaltet und entwickelt werden müssen, um deren Widerstandsfähigkeit zu erhöhen. Angesichts der zu erwartenden negativen Auswirkungen ist es von zentraler Bedeutung, die erforderliche Widerstandsfähigkeit der Verkehrsinfrastruktur dem tatsächlichen Risiko durch die geänderte Gefahrenlage anzupassen. Vor diesem Hintergrund wurde seitens ILF Consulting Engineers, einem Ingenieur- und Beratungs­ unternehmen mit Sitz in Rum bei Innsbruck, ge-

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www.rainex-project.eu


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Die schwarze Klimaschützerin Engagierte Hobbygärtner stellen in Innsbruck ihre eigene Terra Preta her. Das ist eine Erde, die einst Ureinwohnern des Amazonas das Überleben sicherte und heute nicht nur die Ernte aufbessern kann, sondern auch die CO2-Bilanz. Von Eva Schwienbacher

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01 Zutaten für die Eigenproduktion von Terra Preta mit einem Stapelkompost im Gemeinschaftsgarten Innsgartl in Innsbruck: eine Kompostmiete, Kompostmaterial (wie Laub, Strauch- und Grünschnitte, Küchenabfälle oder Bokashi – fermentierte Küchenabfälle –, Mist oder Schafwolle) und eine Startermischung aus Pflanzenkohle, Gesteinsmehl und Effektiven Mikroorganismen.

Christoph Klocker studierte Politikwissenschaften, arbeitet bei einer Werbeagentur und ist kommunaler Klimaschutzbeauftragter in Axams. 2011 ist er zu seinem ersten Gemeinschaftsgarten gekommen, wodurch das gemeinsame Gärtnern zu einer großen Leidenschaft wurde. Er absolvierte eine Ausbildung zum Permakultur-Designer und plante für den Verein Freipflanzen die zwei Gemeinschaftsgärten in Innsbruck.

© CHRISTOPH KLOCKER (2)

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ie ist pechschwarz und gilt als Nährstoffbombe und Hoffnungsträgerin im Klimaschutz: Terra Preta – eine Erde, die besonders humushaltig und fruchtbar ist und Treibhausgase bindet. Immer mehr Menschen wenden sie als fertiges Produkt in ihrem Gemüsegarten an oder entwickeln ihre eigene Terra Preta. So auch der Verein Freipflanzen, der in Innsbruck seit 2014 den Gemeinschaftsgarten Innsgart’l betreibt und vergangenen Herbst das Projekt „Klimagartl’n mit Terra Preta“ gestartet hat. Christoph Klocker koordiniert den Gemeinschaftsgarten und das vom Land geförderte Projekt. „Wir wollen einen langfristigen Beitrag zum Klimaschutz in Tirol leisten“, erklärt er. Bei einem

Workshop im Herbst lernten interessierte Gemeinschaftsgärtner alles Wissenswerte über diese Supererde und wie man sie selbst herstellt. Vom Regenwald in die Alpen Die Geschichte der Terra Preta führt nach Südamerika: Vor einigen Jahrzehnten entdeckten Archäologen im brasilianischen Regenwald, wo die Böden aufgrund des tropischen Klimas normalerweise extrem nährstoffarm sind, eine bis zu zwei Meter dicke besonders humushaltige Erde. Wissenschaftler fanden heraus, dass diese tiefschwarzen Humusschichten von Ureinwohnern entlang des Amazonas bereits vor mehr als 7.000 Jahren aufgebaut wurden. Daher kommt auch der Name Terra Preta, was portugiesisch ist und schwarze Erde bedeutet. Humus als Kohlenstoffsenke Solche dicken Humusschichten sind für jeden, der sich mit Anbau beschäftigt, ein Traum. „Humus spielt für die Fruchtbarkeit und die Gesundheit der Böden eine große Rolle“, erklärt Klocker. Gute, gesunde Gartenböden haben einen Humusanteil von vier bis fünf Prozent, sehr intensiv bearbeitete Ackerflächen lediglich von einem Prozent – Terra-PretaBöden jedoch von 15 Prozent und mehr. 61

Der Dauerhumus sorgt aber nicht nur für eine ertragreiche Ernte, sondern ist auch für den Klimaschutz relevant, da er Kohlenstoff im Boden bindet und daher als sogenannte Kohlenstoffsenke gilt. „In Humus wird global gesehen doppelt so viel Kohlenstoff gebunden wie in der Atmosphäre“, weiß Klocker. Das ist wichtig, da eines der Hauptprobleme des Klimawandels der CO2Anstieg in der Atmosphäre ist. Allerdings speichern die Böden Kohlenstoff nicht nur, sondern geben ihn auch frei und zwar gasförmig als Kohlendioxid (CO2 ). Im Kampf gegen den Klimawandel wird deshalb nach Möglichkeiten gesucht, Kohlenstoff dauerhaft im Boden zu binden (man spricht auch von Kohlenstoffsequestrierung). Und hier kommt Terra Preta ins Spiel. Kompost mit Kohle Forschungsergebnisse zeigten, dass die Erde aus dem Amazonasgebiet neben Siedlungsabfällen große Mengen an Pflanzenkohle enthält. „Pflanzenkohle ist wie ein Schwamm. Durch ihre poröse Struktur speichert sie enorme Mengen an Wasser und Nährstoffen, was dem Wachstum der Pflanzen und dem Boden zugutekommt. Gleichzeitig sorgt sie für zersetzungsstabile Kohlenstoffverbindungen unter der Erde, was wichtig im


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Buchtipp Wie man Terra Preta selbst macht und was man darüber wissen sollte, erfahren Interessierte im Praxis-Ratgeber Natürlich gärtnern mit Terra Preta, Praxiswissen für Garten, Hochbeet und Balkon von Caroline Pfützner, 176 Seiten, oekom verlag München, 2018.

02 Die SchwarzerdeStarter­mischung und das Kompostmaterial wurden Schicht für Schicht im Stapelkompost angeordnet und verdichtet. 03 Die Mischung wurde luftdicht über die Wintermonate abgedeckt, sodass sie fermentierte. 04 Jetzt im Frühjahr wurde der Stapelkompost geöffnet, und es wurden erste Bodenlebewesen darin entdeckt, die in den kommenden Monaten Humus bilden.

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Klimaschutz ist“, erklärt Klocker. Eine Anreicherung des Komposts durch eine bestimmte Pflanzenkohle sorgt also dafür, dass Kohlenstoff in den Boden kommt und dort auch dauerhaft bleibt. Neue Daseinsberechtigung für Abfall Mit diesem Wissen machte man sich im Herbst im Gemeinschaftsgarten Innsgart’l an die Arbeit und setzte bei einem Workshop von Terra Tirol, einem heimischen Familienbetrieb, der sich auf Terra Preta spezialisiert hat (siehe Buchtipp), einen sogenannten Terra-PretaStapelkompost auf. Im Unterschied zum klassischen Kompostieren wird dabei Schicht für Schicht vorhandenes Material (z. B. Grasschnitt, Pflanzen- oder Erntereste sowie Heu) in einen Kompost aus Holzlatten geschichtet und verdichtet. Etwa alle zehn Zentimeter kommt eine Schicht aus einer SchwarzerdeStartermischung bestehend aus fein vermahlener Pflanzenkohle, Gesteinsmehl und Effektiven Mikroorganismen (EM). „Es ginge auch mit Mikroorganismen, wie sie im Waldboden bei uns vorkommen“, erklärt Klocker. Unter Luftabschluss fermentierte der Stapelkompost im Gemeinschaftsgarten über den Winter. Jetzt im Frühjahr wurde der Kompost einmal umgeschöpft und der luftdichte durch einen luftdurchlässigen aber wasserabweisenden Schutz (z. B. Kompostvlies) ersetzt, damit Bodenlebewesen die fermentierte Mischung zu Humus weiterverarbeiten

können, was je nach Temperatur mindestens vier Monate dauert. Im August sollte die hochwertige Erde so weit sein und im Garten verteilt werden können. Dieser Dünger soll den Boden nicht nur für eine Gartensaison mit ausreichend Nährstoffen versorgen, sondern langfristig. Zukunftspläne Im Innsgart’l sollen weitere Stapelkompostmieten aufgesetzt und auch Vergleichsbeete mit und ohne Terra Preta

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angelegt werden. „Das Innovative an Terra Preta ist, dass theoretisch jeder – vom Kleingärtner bis zum Großbauer – mit relativ wenig Aufwand einen Beitrag fürs Klima leisten kann“, sagt Klocker. Er hofft, dass sich das Wissen rund um die schwarze Klimaschützerin verbreitet und bald auch unter Landwirten Anwendung findet, die aufgrund der vergleichsweise großen Flächen auch im großen Stil etwas gegen die Erderwärmung unternehmen können.

05 Eigenproduktion von Pflanzenkohle mittels einer Grube im Boden 05

Pflanzenkohle Pflanzenkohle schaut grundsätzlich der Grillkohle ähnlich, wobei man diese aufgrund ihrer Schadstoffbelastung nicht verwenden darf, sondern ausschließlich Pflanzenkohle, die mit dem Zertifikat European Biochar Certificate EBC ausgewiesen ist. Letztere wird bei einem speziellen Verbrennungsverfahren, der sogenannten Pyrolyse, hergestellt. Entscheidend ist unter anderem, dass der Verbrennungsvorgang lange vor der Veraschung stoppt, wodurch Kohle und Kohlenstoff erhalten bleiben. Es besteht auch die Möglichkeit, Pflanzenkohle selbst herzustellen, was allerdings ein bestimmtes Knowhow erfordert.

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Kompromisslos öko – kompromisslos fair Vom 31. August bis zum 2. September feiert die Öko Fair in der Congress Messe Innsbruck Premiere. Rund hundert Aussteller präsentieren dort Produkte und Dienstleistungen rund um das Thema Nachhaltigkeit.

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achhaltige Produkte und Dienstleistungen stehen hoch im Trend. Auch Tirol hat in diesem Bereich viel zu bieten. Den Beweis dazu treten die Aussteller auf der Öko Fair an, die Ende August drei Tage lang einlädt, sich umzusehen, zu informieren und sich mit dem Thema Nachhaltigkeit auseinanderzusetzen.

ebenso nachhaltig sein: Eine Zertifizierung als Green Event Tirol ist für die gesamte Messe geplant. Breites Publikum Die erste Öko Fair in Innsbruck richtet sich an alle, die sich dem Thema nahe fühlen oder ihm näher kommen wollen – von der Privatperson über Unternehmer und Betriebe bis hin zur Gemeinde. Sie erwartet nicht nur ein breites Spektrum nachhaltiger Angebote, auch das Rahmenangebot bleibt der Thematik treu. Fachvorträge und Workshops informieren, dazu werden Kabarett, musikalische Unterhaltung und nicht zuletzt ein Kinderprogramm geboten. „Die Messe soll ein Ideenforum für alle sein, die sich mit dem Thema Nachhaltigkeit beschäftigen und sich dessen bewusst sind, dass wir keinen Planeten B haben“, betont Tirols Landeshauptmannstellvertreterin Ingrid Felipe. Auch das Land Tirol unterstützt die Premiere der Öko Fair. „Durch unseren Lebensstil und speziell durch unser Konsumverhalten können wir Position beziehen und eine gerechte, faire und umweltverträgliche Wirtschaft fördern.“

Öko fair verpflichtet Faire und ressourcenschonende Produktion ist in allen Bereichen möglich. „Von Hosen über T-Shirts bis zu Wanderschuhen“ erklärt Heidi Unterhofer, Obfrau von Südwind, die gemeinsam mit dem Klimabündnis Tirol als Partner die Öko-Fair unterstützen. Erwartet werden rund hundert Produzenten und Anbieter, sowohl aus dem österreichischen als auch aus dem internationalen Raum. Sie decken die Bereiche Mode, Textilien und Outdoor ebenso ab wie Ernährung, Lifestyle und Tourismus. Was sie alle vereint, ist die kompromisslose Bekenntnis zur Nachhaltigkeit. Alle Aussteller müssen den Öko-Fair-Richtlinien gerecht werden. Das bedeutet, dass alle Produkte, die sie präsentieren, unter Einhaltung sozialer und ökologischer Standards hergestellt werden. Und natürlich wird die Öko Fair selbst

www.oeko-fair.at

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DIE TIROLER NACHHALTIGKEITSMESSE

31. AUG. – 2. SEPT. ’18 MESSE INNSBRUCK

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NACHHALTIGKEIT

Eigenheim zum Einpacken Der Tiroler Jungunternehmer Julian Fischer will mit einem fortschrittlichen Wohnkonzept dafür sorgen, dass ein eigenes Haus auch mit durchschnittlichem Einkommen realisierbar wird. Von Klaus Erler

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ls Kind von Musikern geboren, gehörte regelmäßiges Übersiedeln und damit zusammenhängend Einrichten und Gestalten von Anbeginn zum Leben Julian Fischers. Dabei genoss der inzwischen dreißigjährige Tiroler nicht nur die Veränderung, er entwickelte auch ein frühes Verständnis von Architektur. 2004 verließ er mit seinem ersten Lehrlingsgehalt das Elternhaus und lebte in einem wenige Quadratmeter großen WG-Zimmer. Diese neue Wohnerfahrung war für den angehenden Produktionstechniker anfangs zwar befremdlich, bald schon erkannte er aber, wie wenig Wohnraum grundsätzlich notwendig ist, um gut zu leben.

Julian Fischer ist gelernter Produktionstechniker und arbeitete zunächst bei Swarovski Wattens. Es folgte eine Anstellung als Leiter der Fundraising-Abteilung des Kinderhilfswerks in Wien. Nach Tirol zurückgekehrt arbeitete er drei Jahre lang als Vertriebsingenieur im Bereich Automatisierungstechnik. In diese Zeit fällt auch die Firmengründung von Julians RaumManufaktur GmbH.

Standortagentur, die Fischer unter anderem dabei unterstützte, die richtigen Geschäfts-Kontakte zu knüpfen. So konnte das „fundamentlose, mobile Kleinhaus in Modulbauweise“ geplant und gemeinsam mit starken heimischen Planungs- und Konstruktionspartnern entwickelt werden. Julian Fischers Konzepthaus ist inzwischen serienreif und bietet Wohngrößen zwischen 20 und 100 m2.

Gewaltiges Zuviel an Raum Zusätzlich inspiriert von der Entwicklung der „Tiny Houses“ aus den USA und den ersten europäischen Umsetzungen von „Containerhouses“ entwickelte Julian Fischer daraus seine Idee eines reduzierten Eigenheims: „Ein kleines Haus zu bauen, muss keinen grundsätzlichen Verzicht bedeuten. Nach über zwanzig Umzügen wusste ich, dass es sowieso immer dieselben Wohn-Plätze sind, die man nutzt: der Platz auf der Couch, der Esstisch, das Bett, die Küche und die Wege dazwischen. Oft wird beim Hausbau jedoch ein gewaltiges Zuviel an Raum errichtet. Schlechte Architektur verkauft uns dann die unbenutzten Räume, Ecken und Sackgassen als ‚großzügig’.“ Julian Fischers Idee nahm weiter Fahrt auf, als er sich – beruflich nach Innsbruck zurückgekehrt– angesichts der hier zu bezahlenden Mietpreise nach Wohnungs-Eigentum umsah. 2014 begann er, ein eigenes Hauskonzept zu planen, und gründete die Firma „Julians RaumManufaktur“. Hilfe bekam er in dieser Unternehmens-Phase von der

Vollwertig, aber innovativ Es besteht aus Modulen, die in reiner Holzständerbauweise aus Fichte mit Lärchenholzschalung und Mineralwolldämmung ausgeführt sind. Diese Werkstoffe besitzen den Vorteil, sämtlichen Anforderungen hinsichtlich Konstruktion, Statik, Brand-, Wärme- und Schallschutz zu entsprechen. Bei den Fassadensystemen und im Innenausbau lassen sich verschiedenste Optionen realisieren. Bei Fenster und Türen kommen Holz-Alu-Fenster in Dreifachverglasung aus Tiroler Produktion zum Einsatz, auch bei den Böden können Bauherren aus verschiedenen Möglichkeiten wählen. Fischers Häuser werden mit fertig verlegten Elektro64


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01 Deutliche Ersparnis: Wird der Baugrund – hier ein Grundstück in Obernberg – gepachtet statt gekauft, bleibt man finanziell und geografisch flexibel. 65


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02 Vollwertiges Wohnen auf 41 m²: der Grundriss des zweitkleinsten HausModells „julians 41“ 03 Innenansicht samt Terrasse des 71 m² großen „mobilen Kleinhauses in Modulbauweise“

Julian Fischer

„Ein mobiles Eigenheim zu besitzen, eröffnet die Option, als Hausbesitzer Grund pachten zu können und ihn nicht erwerben und finanzieren zu müssen.“

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Pachten statt kaufen Als Julian Fischer nach einem geeigneten Grundstück für einen Prototyp seines Hauskonzepts suchte, erkannte er das größte Potenzial hinter dieser Art des Bauens: „Baugrund ist in Tirol rar und deshalb in vielen Lagen fast unbezahlbar. Ein mobiles Eigenheim zu besitzen, eröffnet hier die Option, als Hausbesitzer Grund pachten zu können und ihn nicht erwerben und finanzieren zu müssen.“ Die Pachtgrundstücke sollen – so die Idee Julian Fischers weiter – von Grundbesitzern angeboten werden, „die Baugrundstücke ab 300 Quadratmeter besitzen und eigentlich bis zur Übergabe an die Kindergeneration brachliegen lassen würden“. Hier ließen sich mit einer Pacht-Zwischennutzung zum Beispiel auf zwanzig Jahre zwei Fliegen mit einer Klappe schlagen. Der Pächter bekommt die zeitlich befristete Möglichkeit, für vergleichsweise wenig Geld sein Haus aufstellen zu können, der Besitzer verdient an einem ansonsten brachliegenden Grundstück. Wird der Vertrag z. B. wegen Eigenbedarfs nicht verlängert, zieht der Pächter samt Haus weiter und hinterlässt dank minimalinvasiver Bodenverankerung keine Spuren. Noch lassen sich kaum geeignete Pachtstücke finden. Dass diese fortschrittliche Art, sich dem Thema „Bauen“ zu nähern, inzwischen dennoch in Tirol angekommen ist, bemerkt Julian Fischer an der Nachfrage: Durchschnittlich alle zwei Wochen kommen neue Anfragen von interessierten Kunden, die auf „Julians RaumManufaktur“ ganz ohne Werbung aufmerksam werden. Endgültig Realität werden soll das „fundamentlose, mobile Kleinhaus in Modulbauweise“ 2018: Ein bewohntes Musterhaus im Tiroler Oberland ist in Planung, eine ganze Siedlung soll im Wipptal entstehen.

leitungen und – wenn gewünscht – auch mit verfliester Sanitäreinrichtung inklusive aller Schalter und Steckdosen geliefert. Geheizt wird vorzugsweise mit Heiztechnologie auf fortschrittlichster Infrarotbasis, unter anderem mit einem innovativen Heizanstrich. Das Dach ist standardmäßig als Flachdach ausgeführt. Qualitativ entspricht das Fischer-Haus damit einem vollwertigen konventionellen Haus. Umzug per Standard-Lkw Weit weniger konventionell sind die weiteren Eigenschaften von Fischers Hauskonzept. Reicht der Platz in einem Fischer-Haus nicht mehr aus, lassen sich dank modularer Bauweise einfach und schnell Räume ergänzen. Ziehen die Kinder aus, können sie Teile des Hauses mitnehmen. Im Falle einer Trennung kann ein ganzes Haus geteilt oder für einen Verkauf an einen anderen Ort gestellt werden. Damit das funktionieren kann, ist das HausFundament ausschließlich über Schraubfundamente mit rund 2,10 Meter Tiefe fixiert. Diese Fixierung lässt sich rückstandslos wieder entfernen. Die verwendeten Bau-Module haben Containermaße mit einer Breite von 3 Metern und Längen von 6,5 oder 10,5 Metern. So lässt sich jeder HausUmzug mit einem normalen Lkw ohne Sondergenehmigungen und unkalkulierbaren Zusatzkosten bewerkstelligen. 66


Fertigstellung 2018 Hier entstehen unter anderem 173 STUDENTENWOHNUNGEN im Turm und im Sockel die neue, moderne STADTBIBLIOTHEK.

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© AXEL SPRING

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TIROLER SCHÜLERN GEHT EIN LICHT AUF

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ithilfe einer Sozialraumanalyse sollen Wege geben werden, um die Bewohner von Wilten dazu zu animieren, sich in die Entwicklung ihres Stadtteils aktiv einzubringen. Ein Jahr lang arbeiteten Studierende des MCI rund um das neue Stadtteilzentrum am Wiltener Platzl an dem Projekt. In dieser Zeit haben sie Interviews mit Anwohnern geführt und auch das alltägliche Leben in der Umgebung beobachtet. Im Zentrum der Forschung stehen Stadtteilthemen, die sowohl für die Bewohner als auch für Vereine, Kultur- und Gewerbetreibende relevant sind. Das Projekt findet seinen Abschluss in einem Stadtteilgespräch Ende April. 68

„Schlaue Luxe“ heißt das Projekt, bei dem Tiroler Schülern Licht und Energie in verschiedenen Bereichen nähergebracht wird. Den gesellschaftlichen Einfluss von Licht erarbeiten die Schüler dabei mit Studenten des Studiengangs Soziale Arbeit am MCI. Ziel des Workshops „Eine Lichtreise um die Welt“ ist es, den Jugendlichen die Zusammenhänge zwischen Licht, Wärme und Leben bzw. Lebensäußerungen anhand konkreter Beispiele zu erklären. Dazu stellt die Firma Bartenbach unter anderem einen künstlichen Himmel zur Verfügung.


NACHHALTIGKEIT

ILLEGALE KÜHE IN BRASILIEN

© SHUTTERSTOCK.CO

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Um die Abholzung des Regenwalds zu verlangsamen, expandierte Brasilien die lokale Viehzucht. Große Konzerne durften nur noch Rinder kaufen, die auf bestimmten – nicht illegal abgeholzten – Flächen grasten. Der Geograph Michael Klingler von der Universität Innsbruck zweifelt jedoch am Erfolg des Rinderabkommens. Anhand eines neuartigen Datensatzes konnte er beweisen, dass in einer Gegend mehr als 350.000 Rinder illegal grasten. Zurückzuführen sei das laut seinen Forschungen auf lokale politische Rahmenbedingungen. Diese zwingen Bauern, Land illegal zu bewirtschaften.

GEFRÄSSIGER FRÜHLINGS­B OTE Im Volksglauben läuten Maikäfer endgültig die warme Jahreszeit ein. In der Landwirtschaft stehen viele den Insekten etwas skeptischer gegenüber: Maikäfer verbringen ihr Larvenstadium als sogenannte Engerlinge unterirdisch und ernähren sich dabei unter anderem von Wurzeln. Dadurch können sie schwerwiegende Ernteverluste verursachen. Um ihnen Herr zu werden, hat Hermann Strasser vom Institut für Mikrobiologie an der Universität Innsbruck ein eigenes Schädlingsbekämpfungsmittel entwickelt: einen Schimmelpilz, der sehr wählerisch ist, und spezifisch Engerlinge befällt. So kann gegen die Schädlinge vorgegangen werden, ohne andere Lebewesen im Boden zu gefährden.

WIDERSTANDSFÄHIGKEIT MESSBAR GEMACHT Eine der wichtigsten Eigenschaften von Ökosystemen ist ihre Resilienz – also ihre Fähigkeit, die unmittelbaren Auswirkungen einer Störung zu minimieren und sich nach dem negativen Einfluss wieder zu erholen. Um diesen komplexen Vorgang zu erforschen, ist es wichtig, ihn mess- und vergleichbar zu machen. Bislang gab es dafür keinen etablierten Maßstab. Deswegen haben Johannes Ingrisch und Michael Bahn vom Institut für Ökologie an der Universität Innsbruck eine universelle Methode zur objektiven Messung von Resilienz entwickelt. Damit ist es zukünftig möglich festzustellen, welche Prozesse sensibler und welche Systeme anfälliger sind. Zudem sind für die Berechnung keine neuen Messungen nötig. Sie kann auch auf bereits erhobene Datensätze angewandt werden.

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ZUM SCHLUSS

Selbst ist das Experiment Sie stellten nicht nur ihr Leben, sondern auch ihren Körper in den Dienst der Wissenschaft. Bei Selbstversuchen scheint der Grat zwischen Genie und Wahnsinn noch ein Stück schmäler. Von Felix Stippler

1.

HIPPIE IM LABOR Eigentlich war Albert Hofmann (*1906 – †2008) Chemiker – doch in gewissem Sinne auch einer der ersten Hippies. Nachdem er 1943 versehentlich mit, von ihm synthetisierten, Lysergsäureverbindungen in Kontakt kam, erlebte er den weltweit ersten LSD-Trip. In den Protokollen weiterer bewusster Selbstversuche beschreibt er unter anderem Halluzinationen, bei denen er anstelle seiner Nachbarin eine „böse heimtückische Hexe“ sah.

3. DER SCHNELLSTE MANN DER WELT John Paul Stapp (*1910 – †1999) war Biophysiker, Mediziner und US-Airforce-Offizier. Zu wissenschaftlichem Ruhm brachte er es aber als Crash-Test-Dummy. Um die Auswirkungen extremer Abbremsung zu untersuchen, ließ er sich in einem Raketenschlitten auf 1.017 km/h beschleunigen und in 1,4 Sekunden abbremsen. Dabei war er der 46,2-fachen Erdanziehung ausgesetzt, verletzte sich und erblindete kurzfristig. Der Test machte Stapp nicht nur zum schnellsten Mann der Welt, er trug auch enorm zur Sicherheit in der Luftfahrt bei.

6. DER KÖNIG DER STICHE „Als ob jemand einen Bohrer benutzt, um einen eingewachsenen Zehennagel freizulegen“, so fühlt sich laut Justin Schmidt (*1947) der Stich der Ernteameise an. Als Experte für stechende Insekten macht er zwangsläufig unangenehme Erfahrungen mit seinen Forschungsobjekten. Doch Schmidt machte aus der Not eine Tugend. Um seinen Schmidt-Stichschmerz-Index zu entwickeln, ließ er sich von beinahe jedem Insekt der Welt stechen.

© ILLUSTRATIONEN: MONIKA CICHOŃ

2.

EIN HEISSES EISEN Eine These seiner Frau Marie war mitunter der Grund dafür, dass Pierre Curie (*1859 – †1906) seinen Unterarm der Strahlung des von dem Paar entdeckten Radiums aussetzte. Dabei verbrannte er sich gehörig: Zehn Sekunden Bestrahlung genügten, um dem Physiker eine nur langsam heilende Wunde zuzufügen. Auf der Basis dieses Experiments empfahlen die Curies den Einsatz radio­aktiver Strahlung in der Krebstherapie.

4.

EIN COOLER TYP Physiologe Joseph Barcroft (*1872 – †1947) erforschte die Sauerstoffversorgung des Blutes. Um diese besser zu verstehen, sperrte er sich nicht nur in Kältekammern ein. Auch Giftgasen setzte sich der Brite hin und wieder freiwillig aus. Ein extrem sauerstoffarmen Raum verließ er erst, als seine Haut sich blau färbte.

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5.

HERZENSANGELEGENHEIT Der Chirurg und Urologe Werner Forßmann (*1904 – †1976) schob sich 1929 einen 65 cm langen Plastikschlauch durch eine Vene im Oberarm bis in die rechte Herzkammer. Erst 25 Jahre später machte sich der Versuch bezahlt. Der Arzt gewann den Nobelpreis für die erste dokumentierte Herzkathetisierung.


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