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Schlagwort: Forschung

  • Neue Technologie spart Strom und verbessert Energieinfrastruktur

    Neue Technologie spart Strom und verbessert Energieinfrastruktur

    Forschende der HSLU arbeiten an einer kostengünstigen Alternative zu Energiemanagementsystemen. Sogenannte Datenräume sollen den sicheren Datenaustausch zwischen Gebäuden und Energieversorgung übernehmen, erläutert die HSLU in einer Mitteilung. Das Team unter der Leitung von Christoph Imboden am Institut für Innovation und Technologiemanagement der HSLU arbeitet dabei mit dem Neuenburger Technologie-Innovationszentrum CSEM und der Privatwirtschaft zusammen und wird vom Bundesamt für Energie über das Programm EnergieSchweiz unterstützt.

    Den Einschätzungen der Forschenden zufolge liegt das Potenzial der Einsparungen durch Datenräume bei bis zu 5,32 Terawattstunden Strom jährlich. «Die Nutzbarkeit von vielen verschiedenen Messpunkten führt zu mehr Energieeffizienz, Flexibilität und überhaupt zu einer viel besseren Ausnutzung der Energieinfrastruktur», wird Imboden in der Mitteilung zitiert. Gleichzeitig benötigen die Datenräume im Gegensatz zu Energiemanagementsystemen keine zusätzliche Hardware. Auch müssen die Daten nicht zentral gespeichert werden. «Das führt zu grossen Kosteneinsparungen, einer Marktdynamisierung und auch zu einer Reduktion der Datenmenge, die transferiert und gespeichert werden muss», meint Imboden.

    Ein von den Forschenden aufgebauter erster Datenraum im Energiesektor erfüllt bereits auch die Anforderungen des Datenschutzes. Für eine Umsetzung im grossen Massstab muss die Technologie aber noch weiterentwickelt und an spezifische Schweizer Bedürfnisse angepasst werden.

  • Bauarbeiten zur Erweiterung der ZHAW haben begonnen

    Bauarbeiten zur Erweiterung der ZHAW haben begonnen

    An der ZHAW haben Baudirektor Martin Neukom, Bildungsdirektorin Silvia Steiner und ZHAW-Rektor Jean-Marc Piveteau am 13. September den Startschuss für die Bauarbeiten zur Erweiterung und Modernisierung der School of Engineering gegeben. Die ZHAW sei eine der führenden Hochschulen der Schweiz mit über 14’000 Studierenden, heisst es in einer Medienmitteilung. Doch genügten einige der bestehenden Gebäude auf dem Areal des ehemaligen Technikums in Winterthur den heutigen Anforderungen nicht mehr. Ausserdem nehme die Anzahl Studierender weiter zu. Deshalb werde der Campus T über die nächsten Jahre in mehreren Etappen modernisiert und erweitert.

    In der ersten Bauetappe werden zwei neue fünfgeschossige Laborgebäude hinter dem historischen Technikum gebaut. Sie stellen dringend benötigten Raum für Lehre, Forschung und Entwicklung bereit. Dort entstehen verschiedene Versuchsräume sowie eine öffentlich zugängliche Mensa und Cafeteria. Die Neubauten werden an das Fernwärmenetz der Stadt Winterthur angeschlossen und mit Photovoltaikanlagen ausgerüstet.

    Ebenfalls im Rahmen der ersten Bauetappe wird laut der Mitteilung die Eulach mit einem öffentlichen, naturnahen Park ökologisch aufgewertet und der Hochwasserschutz ausgebaut. Zwei neue Brücken werden die Altstadt und den Campus T mit der Kantonsschule Büelrain und dem umliegenden Wohnquartier verbinden.

    Bis November erfolgt der Rückbau des bestehenden Gebäudes TB, heisst es weiter. Parallel dazu laufe der Aushub der Baugrube für das kleinere Laborgebäude TT. Danach beginnen die Rohbauarbeiten des ersten Neubaus, dessen Fertigstellung im Jahr 2027 vorgesehen ist. Der zweite Neubau soll 2029 bezugsfertig sein.

  • Innovative Drohnenforschung

    Innovative Drohnenforschung

    Im Zentrum dieser Forschung steht der «DroneHub», ein hochmodernes Labor, das auf dem Empa-Campus in Dübendorf errichtet wird. Dieses einzigartige Forschungsgebäude ermöglicht es, Drohnen unter realen Bedingungen zu testen – eine bedeutende Entwicklung sowohl für die Bauindustrie als auch für Umweltwissenschaften. Drohnen könnten in Zukunft Gebäude reparieren, bevor Schäden eskalieren, oder sogar Leben retten, indem sie vor der Feuerwehr gefährliche Bereiche überwachen.

    Der Innovationsgeist, der dieses Projekt vorantreibt, zeigt sich in der aussergewöhnlichen Kombination aus Umweltmonitoring und Baurobotik. Die neuen Drohnenmodelle können Sensoren in Bäumen platzieren oder Wasserproben aus den Tiefen von Ozeanen und Seen sammeln – essenzielle Daten, um die Gesundheit unserer Ökosysteme zu überwachen.

    Kovac und sein internationales Team gehen jedoch noch weiter. Mit der AAM-Technologie («Aerial Additive Manufacturing») könnten Drohnen in der Lage sein, Baumaterialien aus der Luft zu drucken. Diese Technologie hat das Potenzial, die Art und Weise, wie Gebäude gewartet und gebaut werden, grundlegend zu verändern und gleichzeitig Ressourcen effizienter zu nutzen.

    Gebäudewartung neu definiert
    Der «DroneHub» bietet einen geschützten Raum für die Entwicklung und Erprobung von Robotern und Drohnen, die autonom Aufgaben wie Gebäudewartung und Umweltüberwachung übernehmen können. Die einzigartige AAM-Wand des «DroneHub» simuliert reale Gebäudeoberflächen, an denen die Drohnen ihre Fähigkeiten zur Reparatur und Wartung unter Beweis stellen. Diese Technologien sind besonders relevant für den Immobiliensektor, wo Sicherheit und Effizienz in der Instandhaltung immer wichtiger werden.

    Diese Zusammenarbeit zwischen der Empa und der EPFL eröffnet nicht nur neue Perspektiven für die Robotik, sondern auch für die Zukunft der Immobilienwirtschaft. Drohnen, die selbstständig Inspektionen und Reparaturen durchführen, könnten die Art und Weise, wie Gebäude gewartet werden, revolutionieren. Für Führungskräfte und Fachleute im Bereich Immobilien und Standortförderung bietet dieses Projekt einen spannenden Blick auf die Zukunft der Branche – innovativ, nachhaltig und mit einem klaren Fokus auf Effizienz und Sicherheit.

  • Roche eröffnet neues Zentrum für Pharmaforschung

    Roche eröffnet neues Zentrum für Pharmaforschung

    Am Hauptsitz von Roche in Basel wurde ein bedeutender Meilenstein erreicht. Die Einweihung des neuen Pharma Research and Early Development Centers (pRED). Das Zentrum, das 1.800 hochmoderne Arbeitsplätze für Labor- und Büroarbeiten bietet, bringt Expertinnen und Experten aus verschiedenen Forschungsfeldern zusammen. Ziel ist es, durch enge Zusammenarbeit die Effizienz der Forschung und Entwicklung zu steigern. An der feierlichen Eröffnung nahm auch Bundesrat Guy Parmelin teil, was die nationale Bedeutung dieses Projekts unterstreicht.

    Roche verfolgt mit dem neuen pRED Center eine klare Vision, die Bündelung von Expertise aus Bereichen wie Chemie, Biologie und Datenwissenschaft, um wegweisende Innovationen voranzutreiben. Thomas Schinecker, CEO der Roche-Gruppe, betonte die zentrale Rolle des Zentrums im globalen Innovationsnetzwerk des Unternehmens. «Dieses Zentrum wird nicht nur die Effizienz unserer Forschung verbessern, sondern auch dazu beitragen, den grösstmöglichen Nutzen für Patientinnen und Patienten weltweit zu erzielen.»

    Milliarden-Investitionen in die Zukunft
    Die Investition in das pRED Center ist Teil eines langfristigen Engagements von Roche am Standort Basel. Seit 2009 hat das Unternehmen 4,6 Milliarden Franken in den Ausbau des Standorts investiert. Mit den neuen vier Gebäuden – darunter zwei Laborhochhäuser, ein Bürokomplex und ein Kongresszentrum – setzt Roche ein weiteres starkes Zeichen für die Zukunft.

    Und das ist erst der Anfang: Weitere 1,2 Milliarden Franken fliessen in die Modernisierung und Erweiterung des Standorts, was die Rolle von Basel als globales Zentrum für pharmazeutische Forschung und Entwicklung nachhaltig stärkt.

    Mit der Eröffnung des neuen pRED Centers investiert Roche nicht nur in die eigene Innovationskraft, sondern auch in die Stärkung des Wirtschaftsstandorts Basel. Diese Milliarden-Investitionen sind ein klares Signal dafür, dass der Pharmakonzern seine führende Rolle in der globalen Forschung und Entwicklung weiter ausbauen will – ein bedeutender Schritt sowohl für die Branche als auch für die Region.

  • Forschung zu Erdbebensicherheit für Mehrgeschossbauten

    Forschung zu Erdbebensicherheit für Mehrgeschossbauten

    Forschende der Empa führen Praxistests zur Stabilität von mehrgeschossigen Holzbauten gegenüber Windstössen und kleineren Erdbeben durch. Die Ergebnisse sollen helfen, die Bauplanung vor allem bei immer beliebter werdenden und meist vier- bis fünfgeschossigen Holzbauten zu optimieren und die Gebäudesicherheit zu erhöhen, heisst es in einer Medienmitteilung. Zudem sollen sie helfen, die Konkurrenzfähigkeit von Holz als nachhaltigem Baustoff für Mehrgeschossbauten steigern.

    Daher sei die Baubranche auf möglichst praxisnahe Daten hinsichtlich Steifigkeit, Grundschwingzeiten und Dämpfung angewiesen. Mit solchen Daten könne sichergestellt werden, dass genau die benötigte Menge an Material an den richtigen Stellen verbaut wird.

    Für ihre Untersuchung an einem realen Objekt setzt die Gruppe der Forschungsabteilung Ingenieurstrukturen einen hydraulischen Horizontalschwinger, einen sogenannten Shaker, ein. Er kann bis zu 1000 Kilogramm schwingende Masse kontrolliert in Bewegung versetzen. Die bisher ermittelten Daten liefern den Angaben zufolge nun Ergebnisse zu den dynamischen Eigenschaften eines mehrgeschossigen Holzbaus in hierzulande üblicher Bauweise.

    Bei einem Tag der offenen Tür am 14. September 2024 wird gezeigt, wie mit dem Shaker ein Tragwerksmodell in Schwingungen versetzt wird, die bei Erdbeben auftreten können. Am Modell wird sichtbar gemacht, wie die Gewichts- und Steifigkeitsverteilung im Tragwerk dessen Schwingungsverhalten beeinflussen.

  • Neue Erkenntnisse zur Steifigkeit von Holzbauten

    Neue Erkenntnisse zur Steifigkeit von Holzbauten

    Holzbauten erleben in der Schweiz einen Aufschwung. Mit ihrer Nachhaltigkeit und Ästhetik werden sie immer beliebter, auch für mehrgeschossige Gebäude. Doch wie lässt sich sicherstellen, dass diese Bauwerke den Kräften von Wind und Erdbeben standhalten? Diese Frage beschäftigt die Bauforschung, insbesondere bei der Planung von Holzbauten mit bis zu 75 Metern Höhe. Denn damit Holzbauten auch bei extremen Bedingungen stabil bleiben, müssen die richtigen Aussteifungen und Tragwerkskonstruktionen vorhanden sein.

    Die Forschung auf diesem Gebiet hat in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte gemacht. Ein besonders spannendes Werkzeug dabei ist der Shaker, ein zwei Tonnen schweres Gerät, das im grössten Labor der Empa in Dübendorf zum Einsatz kommt. Der Shaker simuliert Erdbeben und starke Winde, indem er Gebäudemodelle in Schwingung versetzt. So wird das Schwingungsverhalten der Bauten unter realen Bedingungen untersucht und die Modelle zur Berechnung der Steifigkeit verfeinert.

    Der Shaker in Aktion
    Für den Tag der offenen Tür am 14. September 2024 wird der Shaker in der Bauhalle der Empa in Dübendorf vorgeführt. Dabei geht es nicht nur um wissenschaftliche Forschung – Besucher erhalten einen direkten Einblick in die Arbeit der Ingenieure. René Steiger, Pedro Palma und Robert Widmann, Bauingenieure der Empa, demonstrieren eindrucksvoll, wie der Shaker ein Tragwerksmodell in Schwingung versetzt und dabei das Verhalten der Gewichts- und Steifigkeitsverteilung analysiert.

    Diese Forschung ist von grosser Bedeutung, da in der Schweiz immer höhere Holzbauten errichtet werden. Während die meisten Gebäude im 4- bis 5-Geschosser-Bereich bleiben, zeigen Projekte mit mehr als 20 Geschossen das Potenzial des Baustoffs Holz. Doch um die Stabilität solcher Gebäude sicherzustellen, bedarf es präziser Berechnungen und praxisnaher Tests, wie sie mit dem Shaker durchgeführt werden.

    Komplexe Anforderungen an den Holzbau
    Die Herausforderung bei mehrgeschossigen Holzbauten liegt nicht nur in der Tragfähigkeit der Wände, sondern auch in der Balance zwischen Steifigkeit und Flexibilität. Während dickere Bauteile und zusätzliche tragende Wände oft als Lösung gesehen werden, können sie zu erhöhten Kosten führen. Manchmal ist es sogar vorteilhafter, wenn ein Bauwerk bis zu einem gewissen Grad nachgiebig auf Erdbebenstösse reagiert. Diese Nuancen müssen in den Computerberechnungen berücksichtigt werden, und genau hier liefert der Shaker wertvolle Daten aus der Praxis.

    Die Experimente in der Bauhalle und an realen Gebäuden wie in Oberglatt im Kanton Zürich zeigen auf, wie das Tragwerk während verschiedener Bauphasen an Steifigkeit gewinnt. So konnten die Forschenden genau beobachten, wie sich die Tragfähigkeit der Bauten veränderte, als tragende Wände, nicht tragende Wände und Fenster eingebaut wurden.

    Praxisnahe Daten für Planer und Architekten
    Lange Zeit stützten sich Planer auf rechnerische Näherungswerte, um die dynamischen Eigenschaften von Holzbauten zu bestimmen. Diese Werte basierten oft auf Versuchen aus Japan und Nordamerika, die jedoch aufgrund anderer Bauvorschriften und Anforderungen nicht ohne Weiteres auf die Schweiz übertragbar sind. Hier setzt die Arbeit der Empa-Forscher an: Durch den Shaker und die Messungen an realen Gebäuden werden präzise Daten zur Steifigkeit und Dämpfung geliefert, die speziell auf die hiesigen Bauanforderungen abgestimmt sind.

    Bauingenieure und Architekten erhalten damit verlässliche Informationen, um ihre Planungen zu optimieren und das Material Holz effizient und nachhaltig einzusetzen. Die gewonnenen Erkenntnisse helfen, Normen und Richtlinien weiterzuentwickeln und den Holzbau als ettbewerbsfähige Lösung für mehrgeschossige Bauten zu stärken.

    Holz als Baustoff der Zukunft
    Die Forschungsergebnisse der Empa zeigen, dass Holz als Baustoff für mehrgeschossige Bauten enormes Potenzial hat. Mit dem Einsatz des Shakers erhalten Bauingenieure und Architekten praxisnahe Daten, die es ermöglichen, Holzbauten sicherer und effizienter zu gestalten. Durch die Kombination von moderner Technik und wissenschaftlicher Expertise trägt die Empa entscheidend dazu bei, den Holzbau in der Schweiz weiter voranzutreiben und ihn als nachhaltige Alternative im Bauwesen zu etablieren.

  • Durchbruch in der Quantencomputing-Technologie

    Durchbruch in der Quantencomputing-Technologie

    Quantencomputer könnten in naher Zukunft unser Verständnis von Problemlösungen und Berechnungen grundlegend verändern. Allerdings steht die Technologie noch vor einer entscheidenden Hürde – der Fehleranfälligkeit der Quantenbits, die zentrale Bausteine des Quantencomputers darstellen. Google hat nun mit seinem jüngsten Erfolg bei der Quantenfehlerkorrektur einen bedeutenden Meilenstein erreicht.

    Die Forscher des Quantum Artificial Intelligence Lab von Google haben es geschafft, 97 fehleranfällige Quantenbits zu einem logischen Quantenbit zu kombinieren, das eine deutlich geringere Fehlerrate aufweist. Dies ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu fehlertoleranten Quantencomputern, die zukünftig komplexe Berechnungen durchführen könnten.

    Herausforderungen der Quantenfehlerkorrektur
    Die grösste Herausforderung für Quantencomputer ist die hohe Wahrscheinlichkeit von Fehlern bei Rechenoperationen. In aktuellen Systemen liegt die Fehlerwahrscheinlichkeit je nach Operation zwischen 0,01 und 1 Prozent. Da Quantencomputer potenziell tausende Rechenschritte benötigen, bedeutet dies, dass die Möglichkeit für Fehler exponentiell steigt. Ohne effektive Fehlerkorrektur wären die Vorteile der Quantenrechner in der Praxis kaum nutzbar.

    Die Google-Forscher entwickelten eine Methode, bei der Quanteninformationen über mehrere Quantenbits verteilt werden. Messbits sorgen dabei für die Stabilität der Zustände, ohne die Informationen direkt zu verändern. Dieser redundante Ansatz, der auch bei klassischen Computern genutzt wird, führte zur Bildung eines robusteren logischen Quantenbits.

    Ein entscheidender Fortschritt – aber noch nicht das Ziel
    Google konnte durch Senkung der Fehlerrate bei einem 97-Quantenbit-System auf die Hälfte der Fehler eines 49-Quantenbit-Systems unter eine kritische Fehlerschwelle gelangen. Diese Fortschritte werden von Experten hoch bewertet und lassen sich mit den wegweisenden Ergebnissen von 2019 vergleichen, als Google erstmals demonstrierte, dass Quantencomputer herkömmliche Computer in bestimmten Aufgaben übertreffen können.

    Trotz dieser vielversprechenden Entwicklung steht die Quantenforschung noch vor gewaltigen Herausforderungen. Der nächste Schritt besteht darin, grundlegende Rechenoperationen mit den stabilisierten logischen Quantenbits durchzuführen. Langfristig sollen diese stabilen Bits verwendet werden, um komplexe und fehlertolerante Berechnungen zu ermöglichen.

    Fehlertolerante Quantencomputer und ihre Anwendung
    Obwohl die bisherigen Fortschritte beeindruckend sind, bleibt noch ein langer Weg, bis Quantencomputer in der Lage sind, wirklich komplizierte Probleme zu lösen. Es wird geschätzt, dass rund 1457 physische Quantenbits benötigt werden, um eine Fehlerrate von 1 zu 1.000.000 zu erreichen – eine Mindestvoraussetzung für die Lösung einfacher Probleme.

    Für komplexe Herausforderungen wie das Brechen moderner Verschlüsselungsverfahren sind sogar tausende logische Quantenbits erforderlich. Daher sind weitere Fortschritte in der Quantenfehlerkorrektur und effizientere Algorithmen dringend notwendig, um die benötigte Anzahl an physischen Quantenbits zu reduzieren.

    Ein klarer Weg vor uns
    Die aktuellen Ergebnisse von Google und anderen Forschungsgruppen bilden eine solide Basis für die Entwicklung der Quantencomputer der Zukunft. Zwar bleiben viele technische Hürden bestehen, aber durch die jüngsten Fortschritte wird das Ziel eines leistungsfähigen, fehlertoleranten Quantencomputers greifbarer. Ob und wie sich die Technologie in der Praxis etablieren wird, bleibt abzuwarten, doch die Perspektive ist jetzt klarer als je zuvor.

  • Studie zeigt Chancen für Fassadenbegrünung und Solarpanels

    Studie zeigt Chancen für Fassadenbegrünung und Solarpanels

    Im Rahmen des Projekts GreenPV hat ein Forschungsteam der Hochschule Luzern innovative Lösungsansätze für die Gestaltung von Gebäudefassaden entwickelt. Ziel war es, die Potenziale von Photovoltaikanlagen (PV) und Begrünung zu erforschen, um den steigenden Herausforderungen durch die Klimaerwärmung zu begegnen. Eine speziell für Planer und Bauherren entwickelte Broschüre fasst die Erkenntnisse und Empfehlungen des Projekts zusammen.

    Die Bedeutung dieser Forschung wird deutlich, wenn man sich die Prognosen des National Center for Climate Services ansieht: Die Jahresmitteltemperatur in der Schweiz könnte bis Ende des 21. Jahrhunderts um bis zu 5,4 Grad ansteigen. Dies wird nicht nur den Energiebedarf, insbesondere für Kühlung, erheblich erhöhen, sondern auch die Behaglichkeit in Gebäuden beeinflussen. Photovoltaikanlagen können genau dann Energie liefern, wenn sie am dringendsten benötigt wird, nämlich bei intensiver Sonneneinstrahlung. Gleichzeitig bieten begrünte Fassaden eine sinnvolle Alternative in urbanen Gebieten, wo neue Grünflächen rar sind.

    Fassaden als ungenutztes Potenzial
    «Während auf Dächern die Vorteile von PV-Systemen und Begrünungen bereits vermehrt genutzt werden, bleiben Fassaden bisher weitgehend ungenutzt», erläutert Dr. Silvia Domingo, Forscherin an der HSLU. Dabei bieten Fassaden eine hervorragende Gelegenheit zur Energiegewinnung und Begrünung, ohne zusätzliche Flächen zu beanspruchen. Besonders in der kalten Jahreszeit erweisen sich PV-Anlagen an Südfassaden als besonders effizient, da sie den niedrigen Neigungswinkel der Sonne optimal nutzen können.

    Die Studie zeigt jedoch auch, dass es Hindernisse gibt, die einer breiteren Anwendung dieser Technologien im Wege stehen. Dazu gehören finanzielle Herausforderungen, fehlende Richtlinien und Bedenken hinsichtlich des Brandschutzes. Diese Faktoren sorgen oft für Verunsicherung bei Bauherren. Um dem entgegenzuwirken, hat das Forschungsteam eine Broschüre mit praxisnahen Empfehlungen für die Anwendung von PV-Anlagen und Begrünungen an Fassaden erstellt.

    Optische Aspekte und funktionale Synergien
    Ein weiteres Hindernis, das Dr. Domingo identifiziert, ist die ästhetische Wahrnehmung von Solarpanels an Gebäudefassaden. Schwarze Solarpanels entsprechen oft nicht den visuellen Vorstellungen der Bauherrschaften. Doch die Forschung zeigt, dass in Zukunft auch Solarpanels in verschiedenen Farben und Texturen erhältlich sein könnten, ohne signifikante Einbussen bei der Effizienz.

    Neben PV-Anlagen bieten begrünte Fassaden zahlreiche Vorteile, die weit über den Kühleffekt hinausgehen. Sie tragen zur Biodiversität bei, verbessern die Luftqualität, mindern die Schallausbreitung und fördern die Regenwasserretention. Diese Vorteile sind besonders in dicht bebauten städtischen Gebieten von grosser Bedeutung, wo sie die Lebensqualität erheblich steigern können.

    Die Kombination von Begrünung und PV-Anlagen
    Die HSLU-Studie zeigt, dass Begrünungen und PV-Anlagen an Fassaden oft gut kombiniert werden können, um Synergien zu nutzen. Während PV-Anlagen an unbeschatteten, höheren Fassadenbereichen für maximale Energiegewinnung sorgen, entfalten begrünte Flächen in bodennahen Bereichen ihre kühlende und lärmabsorbierende Wirkung. Diese Kombination trägt zu einem angenehmeren Quartierklima und einer klimafreundlichen Stromproduktion bei.

    Abschluss des Projekts GreenPV
    Das Projekt GreenPV, das im Dezember 2021 startete und bis Mitte 2024 lief, wurde von einem breiten Netzwerk an Unterstützern finanziert, darunter das Bundesamt für Energie (BFE) und verschiedene Stiftungen. Das Projektteam, unter der Leitung von Gianrico Settembrini, hat wertvolle Erkenntnisse gewonnen, die in einer Broschüre festgehalten sind und nun Planer, Bauherren und Interessierten zur Verfügung stehen.

    Mit den Ergebnissen des Projekts GreenPV liefert die HSLU einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung im Bauwesen und zeigt auf, wie Begrünung und Solarpanels an Fassaden kombiniert werden können, um den Herausforderungen des Klimawandels effektiv zu begegnen.

  • Keine komplexen Denkfähigkeiten bei ChatGPT & Co.

    Keine komplexen Denkfähigkeiten bei ChatGPT & Co.

    Die Untersuchung, die auf der Jahrestagung der Association for Computational Linguistics in Bangkok vorgestellt wird, kommt zu dem Schluss, dass Large Language Models wie ChatGPT keine Anzeichen für die Entwicklung eines differenzierten oder planvollen Denkvermögens zeigen. Stattdessen demonstrieren diese Modelle nur die Fähigkeit, auf einfache Anweisungen zu reagieren. Dies widerlegt die weit verbreitete Annahme, dass KI-Modelle durch Skalierung zunehmend intelligentere Verhaltensweisen an den Tag legen könnten.

    Hintergründe der Studie
    Die Studie, geleitet von Prof. Dr. Iryna Gurevych von der TU Darmstadt und Dr. Harish Tayyar Madabushi von der University of Bath, untersuchte sogenannte «emergente Fähigkeiten» der KI-Modelle. Diese Fähigkeiten, die mit zunehmender Modellgrösse und Datenmenge beobachtet wurden, weckten sowohl Hoffnungen als auch Ängste hinsichtlich der zukünftigen Entwicklung von Künstlicher Intelligenz. Die aktuelle Forschung zeigt jedoch, dass diese Fähigkeiten eher auf einfache Lerneffekte und nicht auf komplexes, selbstständiges Denken zurückzuführen sind.

    Implikationen für die Zukunft der KI-Nutzung
    Die Ergebnisse der Studie haben bedeutende Auswirkungen auf die Nutzung von KI-Systemen. Prof. Gurevych warnt davor, sich auf die Modelle zu verlassen, um komplexe Aufgaben ohne menschliche Unterstützung zu lösen. Sie betont, dass Nutzende explizite Anweisungen und Beispiele geben sollten, um die Systeme effektiv einzusetzen. Zudem bleibt die Tendenz der Modelle, plausibel klingende, aber falsche Ergebnisse zu erzeugen, eine Herausforderung.

    Fokus auf zukünftige Risiken
    Obwohl die Studie zeigt, dass LLMs keine komplexen Denkfähigkeiten entwickeln, bedeutet dies nicht, dass KI keine Bedrohung darstellt. Prof. Gurevych fordert, den Fokus der Forschung auf die realen Risiken der KI-Modelle zu legen, insbesondere auf deren Potenzial zur Generierung von Fake News. Die Erkenntnisse der Studie liefern eine wertvolle Grundlage, um die tatsächlichen Fähigkeiten von KI-Modellen besser zu verstehen und ihren Einsatz in der Praxis sicherer zu gestalten.

  • ZHAW validiert Ertragsberechnungen alpiner Solaranlagen

    ZHAW validiert Ertragsberechnungen alpiner Solaranlagen

    Forschende der ZHAW haben die Genauigkeit der Berechnungen der Software PVSyst zum Ertrag von alpinen Solaranlagen überprüft. Das Bundesamt für Energie empfehle diese Software im Rahmen des Ausbaus alpiner Solaranlagen, erläutert die ZHAW in einer entsprechenden Mitteilung. Die Ergebnisse der Forschungen zeigten, „dass die vom Bund vorgeschlagene Vorgehensweise sinnvoll ist und die Erträge eher unterschätzt werden“, heisst es in der Mitteilung.

    Für die Validierung haben die Forschenden der ZHAW im Winterhalbjahr 2023/24 mit einer flexiblen mehrreihigen Miniaturanlage eine Vielzahl von Messungen auf der Totalp in Davos GR vorgenommen. Die Messdaten stimmten weitgehend mit gleichzeitig erhobenen Daten aus der bestehenden Versuchsanlage am selben Standort überein. Die über die Simulation von PVSyst errechneten Erträge lagen dagegen durchgehend tendenziell tiefer.

    Die Forschenden führen dies auf die von der Software genutzten Albedo-Werte von Meteonorm zurück. Unter der Albedo wird ein Wert für den Anteil des vom Untergrund reflektierten Sonnenlichts verstanden. Gleichzeitig konnten die Forschungen zeigen, dass eine rückseitige Einstrahlung auf ein bifaziales Solarpanel den Ertrag um rund 25 bis 35 Prozent steigert.

  • Festkörperbatterien aus Gestein

    Festkörperbatterien aus Gestein

    Forschende der DTU haben ein innovatives Material entwickelt, das Lithium in Batterien ersetzen könnte: Kaliumsilikat, ein weit verbreitetes Mineral, das aus gewöhnlichem Gestein gewonnen wird. Laut den Wissenschaftlern könnte diese Festkörperbatterie in etwa zehn Jahren eine umweltfreundliche, effiziente und sichere Alternative zu den aktuellen Lithium-Ionen-Batterien sein.

    Herausforderungen der aktuellen Lithium-Ionen-Batterien
    Lithium-Ionen-Batterien, die derzeit in Elektroautos eingesetzt werden, haben ihre Grenzen. Die Kapazität, Sicherheit und Verfügbarkeit von Lithium sind eingeschränkt. Der Abbau von Lithium ist nicht nur teuer, sondern findet oft unter fragwürdigen Bedingungen statt. Zudem ist das Metall relativ selten, was die Skalierung erschwert und den Übergang zu einer nachhaltigen Elektromobilität behindert.

    Angesichts des wachsenden Interesses an Elektroautos steigt der Bedarf an neuen, leistungsfähigen und umweltfreundlicheren Batterien. Dies erfordert die Entwicklung neuer Materialien für Anode, Kathode und Elektrolyt sowie innovative Batteriekonzepte. Forschende weltweit arbeiten daran, diese neuen «Rezepte» zu finden, um die Kohlenstoffemissionen des Verkehrssektors zu reduzieren.

    Der Durchbruch mit Kaliumsilikat als Festkörperelektrolyt
    Der Forscher Mohamad Khoshkalam von der DTU hat ein superionisches Material patentiert, das auf Kaliumsilikat basiert. Dieses Mineral gehört zu den häufigsten auf der Erde und ist in gewöhnlichen Steinen zu finden. Ein grosser Vorteil dieses neuen Materials ist seine Unempfindlichkeit gegenüber Luft und Feuchtigkeit, was es ideal für den Einsatz in Batterien macht.

    Das milchig-weisse, hauchdünne Material kann bei etwa 40 Grad Celsius Ionen leiten und bleibt dabei feuchtigkeitsbeständig. Diese Eigenschaften erleichtern die Skalierung und Produktion zukünftiger Batterien erheblich. Da das Material in einer offenen Atmosphäre und bei Raumtemperatur hergestellt werden kann, reduziert es die Produktionskosten erheblich. Zudem benötigt es keine teuren und umweltschädlichen Metalle wie Kobalt, die in aktuellen Lithium-Ionen-Batterien verwendet werden.

    Potenzial und Perspektiven
    Die Entwicklung der Kaliumsilikat-Festkörperbatterie könnte eine bedeutende Wende in der Elektroauto-Industrie darstellen. Durch die Nutzung weit verbreiteter, umweltfreundlicher Materialien könnte die Abhängigkeit von seltenen und umweltschädlichen Metallen reduziert werden. Dies würde nicht nur die Produktionskosten senken, sondern auch die Nachhaltigkeit und Effizienz der Batterien erhöhen.

    Die DTU-Forscher sind zuversichtlich, dass ihre Entdeckung in den kommenden Jahren zur Marktreife gebracht werden kann. Sollte dies gelingen, könnten Festkörperbatterien aus Gestein die Zukunft der Elektromobilität entscheidend prägen und einen grossen Beitrag zur Reduktion der Kohlenstoffemissionen leisten.

    Mit dieser bahnbrechenden Technologie zeigt sich einmal mehr, dass innovative Ansätze und Forschungsergebnisse entscheidend sind, um die Herausforderungen der modernen Welt zu meistern und nachhaltige Lösungen zu finden.

  • Nachhaltigkeit und Lebensqualität im Einklang

    Nachhaltigkeit und Lebensqualität im Einklang

    In einer neuen Studie, veröffentlicht im «Journal of Cleaner Production», zeigen Forscher der Empa, dass ein gutes Leben für mehr als zehn Milliarden Menschen innerhalb der planetaren Grenzen möglich ist. Mit einem technischen Ansatz und dem sogenannten Donut-Modell haben sie errechnet, dass die Menschheit nachhaltig leben kann, ohne dabei auf einen angemessenen Lebensstandard zu verzichten. Hauke Schlesier und Harald Desing vom Empa-Labor «Technologie und Gesellschaft» sowie Malte Schäfer von der Technischen Universität Braunschweig haben dieses Potenzial aufgezeigt.

    Der Donut als Modell für Nachhaltigkeit
    Das Donut-Modell, bestehend aus zwei konzentrischen Kreisen, dient als Grundlage der Studie. Der äussere Kreis repräsentiert die planetaren Grenzen wie Biodiversität, Klima und Landnutzung. Der innere Kreis symbolisiert die menschlichen Grundbedürfnisse. Der Raum zwischen den Kreisen, der Donut, stellt die nachhaltige Nutzung natürlicher Ressourcen dar, um einen angemessenen Lebensstandard zu erreichen. Diese theoretische Basis wurde nun empirisch bestätigt.

    Ressourcen effizient nutzen
    Die Studie zeigt, dass ein ökologisches Leben für über zehn Milliarden Menschen möglich ist, allerdings sind tiefgreifende Veränderungen notwendig. Besonders im Energiesystem und in der Landwirtschaft besteht dringender Handlungsbedarf. Der vollständige Verzicht auf fossile Brennstoffe und eine Umstellung auf pflanzenbasierte Ernährung sind entscheidend. Ein nachhaltiger Umgang mit Phosphor und Stickstoff sowie der Verzicht auf Landnutzungsänderungen sind weitere zentrale Massnahmen.

    Ein ausgewogener Lebensstandard
    Ein wesentlicher Bestandteil der Transformation ist die Angleichung des Lebensstandards. Während der globale Süden von einer erheblichen Anhebung des Lebensstandards profitieren würde, müsste der Ressourcenverbrauch im globalen Norden reduziert werden. Dies betrifft insbesondere Wohnfläche und individuelle Mobilität, ohne dabei das Wohlbefinden zu mindern. Öffentlicher Verkehr und Gesundheitsversorgung könnten ausgebaut werden, ohne die Umwelt signifikant zu belasten.

    Enger Spielraum für Nachhaltigkeit
    Die Forscher betonen, dass der Donut des nachhaltigen Lebens zwar existiert, aber sehr schmal ist. Der technische Fortschritt und der Wandel hin zur Kreislaufwirtschaft bieten jedoch Potenzial für zusätzlichen ökologischen Spielraum. «Unser Modell basiert auf dem heutigen Technologiestand. Zukünftige Innovationen könnten den Donut erweitern», erklärt Schlesier.

    Die Studie der Empa liefert einen kraftvollen Beweis dafür, dass Nachhaltigkeit und Lebensqualität miteinander vereinbar sind. Sie zeigt den Weg zu einem ökologischen und sozial gerechten Leben für alle Menschen auf unserem Planeten.

  • Generationenwohnen als Herausforderung und Chance

    Generationenwohnen als Herausforderung und Chance

    Gemeinschaftliche Wohnformen gewinnen zunehmend an Bedeutung aufgrund veränderter Lebens- und Familienstrukturen sowie einer zunehmenden Mobilität und demografischen Alterung. Der intergenerationelle Austausch wird dabei als positiv für die physische und emotionale Befindlichkeit angesehen und kann dazu beitragen, den Umzug in Alters- und Pflegezentren zu verzögern oder zu verhindern.

    Studie zu Generationenwohnprojekten
    Forschende des ETH Wohnforum – ETH Case, der Berner Fachhochschule und age-research.net haben sechs Generationenwohnprojekte hinsichtlich ihrer Chancen und Grenzen untersucht. Diese Projekte unterscheiden sich in Grösse, Trägerschaften, Organisationsformen und architektonischen Gestaltungen. Vier der Projekte richten sich an Menschen aller Altersgruppen, zwei sind speziell für Menschen ab 50 Jahren konzipiert.

    Das Forschungsprojekt «Generationenwohnen in langfristiger Perspektive – von der Intention zur gelebten Umsetzung» untersucht die konzeptuelle, organisatorische und alltägliche Entwicklung des generationenübergreifenden Wohnens. Die Ergebnisse zeigen, dass solche Wohnprojekte für gemeinschaftsorientierte Menschen eine gute Alternative zu herkömmlichen Wohnformen darstellen. Diese Projekte schaffen bezahlbaren und bedürfnisgerechten Wohnraum für verschiedene Generationen und fördern Unterstützung und Gemeinschaftlichkeit im Wohnen. Sie senken das Risiko sozialer Isolation und unterstützen soziale Teilhabe. Diese Wohnprojekte können auch als Modelle für eine umfassende, integrierte Stadtplanung dienen und zur Entwicklung lebendiger Quartiere beitragen.

    Empfehlungen für Trägerschaften und Behörden
    Der Bericht enthält konkrete Handlungsempfehlungen für Trägerschaften und die öffentliche Hand. Wichtig ist eine angepasste Partizipation während der gesamten Projektphase, um intergenerationelle Begegnungen zu ermöglichen. Gemeinschaftlich genutzte Räume sollten niederschwellig zugänglich sein, und die Wohnumgebung muss über nahe und gut erreichbare Versorgungsstrukturen und Verkehrsanbindungen verfügen.

    Für den Bund, die Kantone und die Gemeinden stehen verschiedene Massnahmen zur Unterstützung des Generationenwohnens zur Verfügung. Gemeinden könnten bei der Vergabe von Bauland generationsübergreifende Wohnprojekte bevorzugen. Förderprogramme wie zinsgünstige Darlehen, Investitionszuschüsse oder Steuererleichterungen könnten ebenfalls helfen. Eine enge Zusammenarbeit von Behörden, gemeinnützigen Bauträgern, Architektur- und Planungsbüros sowie sozialen Fachpersonen ist wesentlich. Auch Architekturwettbewerbe mit interdisziplinären Planungsteams und Jurys können wertvolle Impulse geben.

    Zukunftsfähige, aber anspruchsvolle Wohnform
    Trotz ihrer vielen Stärken ist die Umsetzung von Generationenwohnprojekten anspruchsvoll. Sie erfordert eine bedürfnisgerechte und partizipative Planung und Realisierung, die von Trägerschaften und Gemeinden ein höheres Mass an Beteiligung verlangt als konventionelle Wohnprojekte. Generationenwohnprojekte reagieren flexibel auf sich ändernde Anforderungen und Bedürfnisse in einer vielfältigen Gesellschaft.

    Das umfangreiche Projekt wurde neben dem BWO auch durch die Age Stiftung, die Beisheim Stiftung, die Walder Stiftung sowie das Max Pfister Baubüro AG gefördert.

  • Auszeichnung für innovative Kreislaufwirtschaft im Bauwesen

    Auszeichnung für innovative Kreislaufwirtschaft im Bauwesen

    Forschende der Hochschule Luzern (HSLU) gewinnen gemeinsam mit der Technischen Universität München (TUM) bei der Sustainability Challenge der Deutschen Gesellschaft für nachhaltiges Bauen (DGNB). Wie aus einer Mitteilung hervorgeht, erhielt das Projekt circularWOOD den ersten Platz in der Kategorie Forschung. Im Rahmen des Nachhaltigkeitstages der DGNB nahm Sonja Geier, stellvertretende Leiterin des Kompetenzzentrums Typologie & Planung in Architektur (CCTP) an der HSLU, gemeinsam mit Sandra Schuster von der TUM den Preis am 18. Juni 2024 in Stuttgart entgegen.

    Der CO2-neutrale und ökologisch hochwertige Rohstoff Holz findet einen immer grösseren Anklang in der Baubranche Mit dem Forschungsprojekt circularWOOD soll dieser wichtige Rohstoff in eine Kreislaufwirtschaft eingebracht werden. «Holz bleibt heute nicht lange genug Teil des Stoffkreislaufs», wird Sonja Geier in der Mitteilung zitiert. Durch das kreislauffähige Bauen mit dem CO2-neutralen Baustoff Holz wird ein wichtiger Beitrag zur Erreichung der Klimaschutzziele erreicht, heisst es in der Mitteilung.

  • Basel erhält milliardenschweres Immunforschungsinstitut

    Basel erhält milliardenschweres Immunforschungsinstitut

    Die Botnar-Stiftung ermöglicht mit einer Spende von einer Milliarde Franken die Gründung des Botnar Institute of Immune Engineering (BIIE). Dieses Institut wird in Basel, genauer gesagt in Allschwil, angesiedelt und zielt darauf ab, neuartige immunbasierte Lösungen für die Diagnose, Behandlung und Prävention von Krankheiten zu entwickeln. Das BIIE wird in Zusammenarbeit mit der Universität Oxford und der ETH Zürich aufgebaut, wobei weitere internationale Partner folgen sollen.

    Strategische Standortwahl und Ausbaupläne
    Der Forschungsplatz Basel konnte sich gegen renommierte Standorte in den USA, England, Israel und Singapur durchsetzen. Bis 2027 soll das BIIE im Switzerland Innovation Park Basel Area in Allschwil ein eigenes Gebäude beziehen, das von Herzog & de Meuron entworfen wird. Vorläufig ist das Institut im Departement Biosysteme der ETH Zürich in Basel untergebracht. Geplant ist, dass insgesamt 300 Mitarbeiter, darunter Wissenschaftler und Support-Personal, im Institut tätig sein werden.

    Schwerpunkte und internationale Kooperationen
    Das BIIE wird sich auf die Entwicklung von Computertools und immunbasierten Lösungen konzentrieren. Gemeinsam mit der Universität Oxford entsteht das Basel-Oxford Centre of Immune Engineering, das Professuren und Ausbildungsprogramme für Studenten umfasst. Diese Zusammenarbeit wird die Grundlagen- und klinische Forschung insbesondere für Kinder und Jugendliche in ärmeren Ländern vorantreiben.

    Führende Persönlichkeiten und Verwaltung
    Stephen Wilson, ehemaliger Chief Operating Officer des La Jolla Institute for Immunology, wird als CEO des BIIE fungieren. Sai Reddy, Professor für System- und synthetische Immunologie an der ETH Zürich, wird als Scientific Director tätig sein. Georg Holländer, Experte für molekulare Entwicklungsimmunologie mit Professuren an der Universität Basel, der ETH Zürich und der University of Oxford, wird die Position des Global Engagement Director übernehmen.

    Erhebliche Aufwertung für den Forschungsstandort Basel
    Die Gründung des BIIE bedeutet eine bedeutende Aufwertung für den Forschungsstandort Basel. Der Standort ergänzt bestehende Forschungsgruppen am D-BSSE und am Departement Biomedizin der Universität Basel und stärkt die Region, die bereits Heimat von über 40 Biotech- und Pharmaunternehmen im Bereich Immunologie ist.

    Enormer Gewinn für die Region Basel
    «Das BIIE wird eine kritische Masse von Forschern zusammenbringen, die alle Experten in verschiedenen Aspekten des Immun-Engineerings sind. Die Kombination ihrer Stärken und Perspektiven sollte zu einer Summe führen, die grösser ist als ihre Teile», erklärt Stephen Wilson. Conradin Cramer, Regierungspräsident des Kantons Basel-Stadt, betont die Bedeutung des Instituts für die Region: «Basel als starke Wirtschaftsregion mit einer grossen philanthropischen Tradition wird durch das BIIE weiter gestärkt.»

    Christof Klöpper, CEO von Basel Area Business & Innovation, sieht im BIIE einen enormen Gewinn für die Region: «Unser Life Sciences-Standort wird nicht nur um ein bedeutendes Forschungsfeld erweitert, sondern stärkt gleichzeitig seinen Platz auf der globalen Landkarte der wichtigsten Forschungsstandorte.»

    Die grosszügige Spende der Botnar-Stiftung und die Zusammenarbeit mit führenden internationalen Institutionen wie der Universität Oxford und der ETH Zürich positionieren das Botnar Institute of Immune Engineering als eine zentrale Einrichtung in der Immunforschung. Das neue Institut wird Basel weiter als globalen Spitzenstandort für Life Sciences etablieren und bedeutende Fortschritte in der immunbasierten Diagnostik und Therapie ermöglichen.

  • Zementrevolution dank Perlmutt-Struktur

    Zementrevolution dank Perlmutt-Struktur

    Im Gegensatz zu Glas, Holz und Stahl ist Zement von Natur aus spröde und ohne Verstärkungen wenig flexibel. Dies schränkt seine Einsatzmöglichkeiten in tragenden Strukturen erheblich ein. Zwar gibt es bereits Methoden zur Verbesserung der Bruchzähigkeit und Duktilität von Zement, etwa durch Polymer-, Glas- oder Metallverstärkungen, doch diese erhöhen die Energieabsorption und Bruchfestigkeit nur geringfügig.

    Ein Verbundwerkstoff nach Vorbild von Perlmutt
    Das Team der Princeton University fand heraus, dass abwechselnde Schichten von dünnem Polymer und gemustertem Zementstein die Duktilität erhöhen. Der entwickelte Verbundstoff imitiert die Struktur von Perlmutt, einer Substanz, die in bestimmten Muscheln vorkommt und für ihre Stärke und Flexibilität bekannt ist. Perlmutt besteht zu über 95 % aus Calciumcarbonat und zu bis zu 5 % aus organischem Material. Diese einzigartige Kombination verleiht Perlmutt seine bemerkenswerte mechanische Widerstandsfähigkeit.

    Mechanismen der Perlmutt-Struktur
    Perlmutt ist ein Biomineral aus Aragonit-Plättchen, die durch ein weiches Biopolymer verbunden sind. Diese 3D-Ziegelmörtelstruktur ermöglicht es den Plättchen, zu gleiten und sich zu verformen, wodurch Energie absorbiert und die Zähigkeit erhöht wird. Diese Synergie zwischen den harten und weichen Komponenten ist entscheidend für die bemerkenswerten mechanischen Eigenschaften von Perlmutt.

    Anwendung der Prinzipien auf Zementverbundstoffe
    Die Forschenden der Princeton University nutzten herkömmliche Baumaterialien wie Portlandzement und Polymere, um einen ähnlichen Verbundstoff zu entwickeln. Sie schichteten Zementleimplatten mit Polyvinylsiloxan, einem flexiblen Polymer, um mehrschichtige Balken herzustellen. Diese wurden in einem gekerbten Dreipunkt-Biegetest auf ihre Rissfestigkeit getestet. Die Ergebnisse zeigten, dass diese Verbundwerkstoffe eine 17-mal höhere Bruchzähigkeit und eine um 1791 Prozent höhere Duktilität im Vergleich zu festem Zement erreichten.

    Zukunftsperspektiven und Optimierung
    Die Forschenden planen, verschiedene weiche Materialien für widerstandsfähigere Infrastrukturen zu erkunden und die Rillenformen für eine bessere Defektintegration zu optimieren. Zudem sollen Produktionsmethoden durch integrierte Laminierungs-Laser-Verfahren oder additive Fertigung weiterentwickelt werden. Diese Fortschritte könnten die Bauindustrie revolutionieren und den Einsatz von Zement in tragenden Strukturen erheblich erweitern.

    Der neu entwickelte Zementverbundstoff, inspiriert von der Struktur des Perlmutts, bietet eine vielversprechende Lösung zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von Zement. Mit seiner aussergewöhnlichen Rissfestigkeit und Dehnbarkeit stellt dieser Verbundstoff eine bedeutende Innovation dar, die das Potenzial hat, die Bauindustrie nachhaltig zu verändern.

  • Neubau für Gesundheits- und Biomedizinische Forschung eingeweiht

    Neubau für Gesundheits- und Biomedizinische Forschung eingeweiht

    Die ETH hat ihren jüngsten Neubau eingeweiht. In den Gloria Cube sind die Gesundheitswissenschaften und die biomedizinische Technik der Hochschule eingezogen, informiert die ETH ein einer Mitteilung. Konkret sind im neuen Labor- und Forschungsgebäude 16 Forschungsgruppen aus Bewegungswissenschaften und Sport, Rehabilitations- und biomedizinischer Technik sowie aus anwendungsorientierter, translationaler Forschung untergebracht.

    Der Neubau am Gloriarank verbindet den ETH-Campus mit den angrenzenden Wohnhäusern des Quartiers Fluntern über durchgehende Wege und einen Grünbereich. Das achtstöckige Gebäude liegt zudem nahe an der Universität Zürich und dem Universitätsspital Zürich und bilde damit «eine natürliche Adresse für die interdisziplinäre Zusammenarbeit und die translationale Forschung», schreibt die ETH. Die Übertragung von Forschungsergebnissen in die medizinische Anwendung wird von einer im Gloria Cube eingerichteten Technologieplattform für medizinische Humanforschung unterstützt.

    Als Beispiele für die künftig im Gloria Cube angesiedelte Forschung werden in der Mitteilung die Entwicklung neuer Mikrowirkstoffträger sowie neuer Trainingsmethoden zur Steigerung von sportlicher Leistung und Gesundheit genannt. Ein weiteres Projekt erforscht den Zusammenhang von Pupillengrösse und Stress oder mentalem Befinden allgemein. Für die Ausbildung hält der Gloria Cube sechs Seminarräume und ein Lernzentrum bereit. Am Skills Lab @ETH können Studierende der Medizin sich gegenseitig grundlegende medizinische Fähigkeiten beibringen.

  • Mikroben als Kraftwerke

    Mikroben als Kraftwerke

    In einem beispiellosen Ansatz hat das Team von Professorin Boghossian die Eigenschaften exotischer Mikroben, die unter anaeroben Bedingungen leben und Elektrizität als Nebenprodukt ihres Stoffwechsels produzieren, auf das weit verbreitete und gut erforschte Bakterium E. coli übertragen. Diese Neuerung könnte die Tür zu innovativen Anwendungen in verschiedenen Branchen öffnen.

    Von der Natur zum Labor
    Die natürlichen Vorbilder der Forschung, anaerobe Mikroben, nutzen einzigartige Stoffwechselwege, um Elektronen an Metalle abzugeben und dadurch Strom zu erzeugen. Dieser Mechanismus wurde erfolgreich in E. coli implementiert, was das Bakterium für vielfältige technologische Anwendungen prädestiniert. Die Übertragung war komplex und erforderte das Einsetzen spezieller Proteine aus den elektrisch aktiven Mikroben in E. coli, was die Fähigkeit zur Stromproduktion in das Labor brachte.

    Anwendungsmöglichkeiten und praktischer Nutzen
    Das modifizierte E. coli könnte in Brennstoffzellen, bei der Abwasseraufbereitung oder als Biosensor eingesetzt werden. Besonders interessant ist die potenzielle Anwendung in der Abwasseraufbereitung, wo die Bakterien nicht nur helfen würden, das Wasser zu reinigen, sondern gleichzeitig als Nebenprodukt Strom erzeugen könnten. Diese dualen Vorteile stellen eine attraktive Option für eine Kreislaufwirtschaft dar, bei der Abfallprodukte wertvoll genutzt werden.

    Innovative Forschung und Industriekollaboration
    Unterstützt durch das innovative Umfeld der EPFL und die Möglichkeit, interdisziplinär zu arbeiten, erforscht Professorin Boghossians Team weiterhin die praktischen Anwendungen der «elektrischen» Bakterien. Die Entwicklung eines Prototypen für die Lebensmittelindustrie in Zusammenarbeit mit einem neu gegründeten Startup zeigt das kommerzielle Potenzial dieser Technologie. Dieses Engagement bietet nicht nur wissenschaftliche, sondern auch nachhaltige industrielle Lösungen, die zur Reduzierung des Kohlenstoff-Fussabdrucks beitragen können.

    Ausblick und globales Interesse
    Während die Technologie noch in der Entwicklungsphase ist, zeichnet sich bereits ein steigendes Interesse sowohl in der akademischen Welt als auch in der Industrie ab. Die Arbeit von Professorin Boghossian und ihrem Team ist ein leuchtendes Beispiel dafür, wie innovative Grundlagenforschung transformative Auswirkungen auf unsere Energiezukunft haben kann.

  • Tragfähigkeit und Nutzbarkeit von Holzgebäuden

    Tragfähigkeit und Nutzbarkeit von Holzgebäuden

    Holzgebäude haben bereits in der Vergangenheit ihre Tragfähigkeit bewiesen: Der um 1700 v. Chr. erbaute Palast von Knossos auf Kreta wurde mit Säulen aus Holz und horizontal in die Mauern eingebauten Zedernhölzern errichtet. Er überstand um 1400 v. Chr. ein schweres Erdbeben nahezu unbeschädigt. Säulen und Gebälk griechischer Tempel sowie das Fachwerk der Lehmziegelwände bestanden bis 600 v. Chr. aus Holz.

    Einhaltung der SIA-Tragwerksnormen
    Moderne Holzbauten gewährleisten durch die Einhaltung der SIA-Tragwerksnormen die Tragsicherheit und Gebrauchstauglichkeit. Fachplaner und Holzbauunternehmen stehen dafür ein. Durch Analysen in verschiedenen Bemessungssituationen werden auch ungewöhnliche Ereignisse wie Brand und Erdbeben untersucht. Die Vielfalt an Bauhölzern, Holzwerkstoffen und Verbindungsmitteln in Kombination mit zeitgemässen Planungs- und Produktionsmitteln ermöglicht es dem Konstrukteur, für jedes neue Bauprojekt ein optimiertes Tragwerk zu entwerfen.

    Erforschung und Vorhersagbarkeit
    Die Entflammbarkeit von Holz ist weit verbreitet, aber sein Verhalten im Brandfall ist gut erforscht und vorhersehbar. Die ähnlichen Festigkeitseigenschaften bei hohen Temperaturen sowie die geringe Wärmeleitfähigkeit aufgrund der isolierenden Kohleschicht und des austretenden Wasserdampfes machen dieses Baumaterial aus. Die effiziente Brandsicherheit von Holzkonstruktionen wird durch umfangreiche Brandtests bestätigt. Durch entsprechende Dimensionierung oder in Kombination mit anderen Materialien können Feuerwiderstände von bis zu 240 Minuten problemlos erreicht werden. Im Gegensatz zu Stahl- und Stahlbetonkonstruktionen bleiben Holzkonstruktionen auch bei extrem hohen Temperaturen stabil.

    Brandschutznormen für Holzbauteile in der Schweiz
    Brandschutztechnisch widerstandsfähige Holzbauteile, die mit nicht-brennbaren Platten geschützt sind, werden gemäss den Schweizer Brandschutzvorschriften als nichtbrennbar betrachtet. Dies zeigt die Anerkennung der Brandschutzbehörden für die Ergebnisse umfangreicher Studien, die belegen, dass die Brennbarkeit eines Baumaterials nicht das entscheidende Kriterium ist, sondern vielmehr die brandschutztechnisch korrekte Ausführung einer Konstruktion einen grösseren Einfluss auf das Brandverhalten hat. Die aktuellen Vorschriften erlauben den Einsatz von Holz in verschiedenen Bauanwendungen ohne Einschränkungen und sogar in Hochhäusern unter bestimmten Bedingungen. Holz findet somit breite Anwendungsmöglichkeiten in allen Gebäudekategorien und Nutzungen.

    Sichere Holzoberflächen in Innenräumen
    Die Anforderungen an Konstruktionen in sicherheitstechnisch sensiblen Bereichen wie vertikalen Fluchtwegen werden durch geeignete Holzbauteile mit nichtbrennbaren Brandschutzbekleidungen erfüllt. Sichtbare Holzoberflächen sind in Innenräumen, mit Ausnahme von Fluchtwegen, zulässig.

    Einhaltung von Qualitätsansprüchen
    Dank dem seit 2001 laufenden Forschungs- und Entwicklungsprojekt «Brandsicherheit und Holz» wurden umfassende technische und methodische Grundlagen sowie sichere Konstruktionen für Holzbauteile erarbeitet. Ein branchenspezifisches Qualitätssicherungssystem legt die brandschutzrelevanten Qualitätsstandards für Holz im Bau fest. In der Schweiz werden hochwertige Holzbauten unter strenger Einhaltung der Qualitätsansprüche errichtet. Die Lignum-Dokumentation Brandschutz dient als Leitlinie und zeigt die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von Holz auf, um eine korrekte Umsetzung von Holzbauteilen in kleinen, grossen oder hohen Gebäuden zu gewährleisten. Sie entspricht dem aktuellen Stand der Technik im Brandschutz gemäss den schweizerischen Vorschriften.

  • Impulse für Zürichs Zukunft: Der erste Tag des Standorts

    Impulse für Zürichs Zukunft: Der erste Tag des Standorts

    Der erste «Tag des Standorts» im Kanton Zürich brachte führende Köpfe aus Wirtschaft, Forschung und Politik zusammen, um die Attraktivität und Zukunftsfähigkeit des Standorts zu beleuchten. Im Zentrum standen die Diskussion aktueller Herausforderungen und die Erarbeitung von Strategien zur Stärkung des Wirtschafts- und Innovationsstandorts. Mit Panels und Workshops zu Themen wie Technologie, Fachkräfte, Unternehmertum sowie Mobilität und Nachhaltigkeit wurden wichtige Impulse gesetzt, um Zürichs Position im internationalen Vergleich weiter zu verbessern.

    Eine vorgängige Studie zur Standortattraktivität lieferte die Basis für vertiefte Diskussionen und zeigte die Stärken Zürichs in den Bereichen Bildung, Wirtschaftskraft und Lebensqualität, aber auch die Bereiche mit Verbesserungspotenzial wie Arbeitsmarkt, Innovation und Infrastruktur auf. Hervorgehoben wurden insbesondere die Relevanz von künstlicher Intelligenz für den Technologiestandort und die Notwendigkeit einer stärkeren digitalen Ausrichtung des Gesundheitswesens. Darüber hinaus wurde die Bedeutung der Förderung von Start-Ups und der Integration digitaler Prozesse im Gesundheitswesen hervorgehoben, um sowohl die Attraktivität für Fachkräfte als auch die Effizienz der medizinischen Versorgung zu steigern.

    Der «Tag des Standorts» unterstrich die Dringlichkeit, die heimischen Potenziale zu nutzen und die Rahmenbedingungen für eine digitale und nachhaltige Transformation kontinuierlich zu verbessern. Die Ergebnisse der Workshops und Panels werden nun weiterverfolgt, um konkrete Massnahmen zu entwickeln und umzusetzen. Aufgrund des grossen Interesses und der produktiven Beiträge ist eine Wiederholung der Veranstaltung geplant, um die Fortschritte und neuen Ansätze im kommenden Jahr zu evaluieren.

  • Stabile Wirtschaftsentwicklung in Waadt

    Stabile Wirtschaftsentwicklung in Waadt

    Im Jahr 2023 unterstützte die Waadtländer Wirtschaftsförderung 733 Unternehmensprojekte finanziell. Die Unterstützung für die Internationalisierung nahm um fast 20% zu, während die Förderung des Cleantech-Sektors um 23,7% stieg, was die zunehmende Bedeutung von Innovationen im Bereich Energie und Klima verdeutlicht. Die Zahl der Niederlassungen ausländischer Unternehmen blieb mit 28 neuen Niederlassungen stabil.

    Netzwerk und Partnerschaften
    Isabelle Moret, Vorsteherin des Departements für Wirtschaft, Innovation, Beschäftigung und Kulturerbe (DEIEP), betont die Bedeutung eines starken Netzwerks: «Im Jahr 2023 haben mehr als tausend Unternehmen und Projektträger von den Unterstützungsmassnahmen der Waadtländer Regierung profitiert, insbesondere in den Bereichen Innovation und Nachhaltigkeit.» Durch diese Massnahmen wurden 3722 Arbeitsplätze unterstützt.

    Starkes Wachstum im Medtech-Sektor
    Waadtländer Start-ups sammelten 444 Millionen Franken ein, wobei 29 von ihnen zu den Top 100 der besten Start-ups der Schweiz zählen. Besonders bemerkenswert ist der Medtech-Sektor: 52% der schweizweiten Investitionen in Medizintechnik flossen in Waadtländer Start-ps.

    Attraktivität für ausländische Unternehmen
    Innovaud, die Agentur zur Förderung von Innovation und ausländischen Investitionen, unterstützte die Ansiedlung von 28 neuen Unternehmen im Kanton Waadt. Besonders der Bereich Life Sciences zeigte eine starke Präsenz, indem er mehr als ein Drittel der neuen Ansiedlungen ausmachte.

    Förderung von Forschung und Entwicklung
    Die Innovationsparks im Kanton Waadt beherbergten Ende 2023 insgesamt 661 Unternehmen und 8326 Arbeitsplätze. Der neue Campus unlimitrust und die Erweiterung des EPFL Innovation Park mit dem Projekt Ecotope sind Beispiele für das Wachstum und die Unterstützung von Forschung und Entwicklung.

    Unterstützung durch Innovationsförderungsfonds
    Der Innovationsförderungsfonds wurde 2023 mit zusätzlichen 50 Millionen Franken ausgestattet. Dieser Fonds unterstützt die Stiftung für technologische Innovation (FIT) und verschiedene Programme wie Tech4Trust, das führende Beschleunigungsprogramm des Trust Valley für Start-ups, sowie FIT Impact für junge Projekte im Bereich Impact Entrepreneurship.

    Nachhaltigkeit als zentrale Aufgabe
    Nachhaltigkeit spielt eine zentrale Rolle in der Legislaturplanung 2022-2027. Der Rahmenkredit «4-Saison-Tourismus» in Höhe von 50 Millionen Franken zielt darauf ab, die Qualität und Nachhaltigkeit der touristischen Infrastrukturen zu verbessern. 2023 wurden 84 Projekte mit insgesamt fast 4 Millionen Franken unterstützt, um Unternehmen bei ihrem Übergang zur Nachhaltigkeit zu helfen.

    Ein starkes wirtschaftliches Ökosystem
    Das SPEI unterstützte auch Organisationen wie Innovaud, die 328 Unternehmen begleitete und zur Gründung von 31 neuen Unternehmen beitrug. Genilem, spezialisiert auf Projektdiagnose und Beratung im Unternehmertum, unterstützte 24 Unternehmen. Die Stiftung für technologische Innovation (FIT) vergab über 4 Millionen Franken in Form von Stipendien und Darlehen an Start-ups.

    Regionale Wirtschaftsförderung und territoriale Werbung
    Die regionalen Wirtschaftsförderungsstellen unterstützten 712 Unternehmen und erbrachten über 1000 Dienstleistungen. Vaud Promotion förderte 165 lokale Produzenten, ihre Produkte mit dem Label VAUD CERTIFIES D’ICI zu kennzeichnen. Die Attraktivität für Touristen stieg um 8,6%, wobei die meisten Besucher aus der Schweiz, Frankreich und den USA kamen.

    Diese umfassenden Massnahmen und Partnerschaften unterstreichen die erfolgreiche Strategie der Waadtländer Wirtschaftsförderung, die auf Nachhaltigkeit, Innovation und starke Netzwerke setzt.

  • Zug setzt Massstäbe in der globalen Blockchain-Forschung

    Zug setzt Massstäbe in der globalen Blockchain-Forschung

    Mit der Unterstützung des Kantons Zug entsteht ein interdisziplinäres Forschungszentrum, das sich mit den vielfältigen Anwendungen und Auswirkungen der Blockchain-Technologie beschäftigt. Die Initiative, die in Kooperation mit der Universität Luzern und der Hochschule Luzern umgesetzt wird, soll nicht nur technologische, sondern auch gesellschaftliche, wirtschaftliche und politische Aspekte der Blockchain erforschen. Finanzdirektor Heinz Tännler betont, dass das Projekt nicht nur die wissenschaftliche Forschung vorantreibt, sondern auch den Wirtschaftsstandort Zug stärkt, insbesondere im Licht der neuen OECD-Mindestbesteuerung, die Anfang 2024 eingeführt wurde.

    Weltweit einzigartige Forschungsinitiative
    Das neu gegründete Zuger Institut für Blockchainforschung an der Universität Luzern wird sich den Herausforderungen und Chancen dieser disruptiven Technologie widmen. Dabei werden neun neue Lehrstühle geschaffen, die sich den verschiedensten Facetten der Blockchain-Technologie annehmen. Die Forschung wird dabei einen ganzheitlichen Ansatz verfolgen, der die technologischen Innovationen ebenso umfasst wie die damit verbundenen sozialen, wirtschaftlichen und politischen Fragestellungen. Ziel ist es, ein tiefgreifendes Verständnis der Blockchain-Technologie und ihrer potenziellen Auswirkungen auf die Gesellschaft zu entwickeln.

    Stärkung der Forschungskapazitäten an der Hochschule Luzern
    Die Hochschule Luzern wird ihre bestehenden Aktivitäten in der Blockchainforschung durch die neue Initiative signifikant erweitern. Die Hochschule bringt ihre Expertise aus den Bereichen Informatik, Finanzen und Technik in das Projekt ein und arbeitet eng mit der Universität Luzern zusammen, um ein umfassendes Forschungsumfeld zu schaffen. Diese Kooperation bildet die Grundlage für den Hub, eine Plattform für Zusammenarbeit und Kommunikation, die den Austausch zwischen den beteiligten Forschern und der globalen Blockchain-Gemeinschaft fördert.

    Nachhaltige Finanzierung und langfristige Ziele
    Nach der initialen Anschubfinanzierung durch den Kanton ist vorgesehen, dass das Projekt auf nachhaltige Finanzierungsquellen umgestellt wird. Eine externe Evaluation nach drei Jahren soll die Effektivität und die Fortschritte der Forschungsinitiative beurteilen. Durch diese Massnahmen wird sichergestellt, dass die «Blockchain Zug – Joint Research Initiative» langfristig zu einer festen Grösse in der globalen Forschungslandschaft wird und Zug als führendes Zentrum für Blockchain-Technologie etabliert.

  • Kirche Wipkingen wird zum Bildungsraum

    Kirche Wipkingen wird zum Bildungsraum

    Mit der Kirche Wipkingen steht ein bemerkenswertes Beispiel für adaptive Raumnutzung im Fokus. Seit 2019 nicht mehr für Gottesdienste genutzt, soll sie nun den Raumbedarf der benachbarten Schulanlage Waidhalde stillen. Ein von Vécsey Schmidt Architekten BSA SIA in Zusammenarbeit mit Anderegg Partner AG entwickeltes Konzept hat sich im Architekturwettbewerb durchgesetzt und verspricht eine behutsame, jedoch zukunftsorientierte Transformation. Eine neu eingezogene Decke ermöglicht die Schaffung eines Mehrzweckraums, einer Bibliothek und Verpflegungsmöglichkeiten auf Erdgeschossniveau, während das Obergeschoss flexible Nutzungsoptionen unter dem historischen Kirchengewölbe bietet.

    André Odermatt, Hochbauvorsteher, betont die Bedeutung dieser Initiative: «Die intelligente Umnutzung bestehender Bauten ist essentiell, um aktuellen Herausforderungen im städtischen Raum zu begegnen.» Das Projekt liefert nicht nur Lösungen für den drängenden Schulraumbedarf, sondern stärkt auch die Zusammenarbeit zwischen Stadt und Kirche.
    Dank dieser Umnutzung werden bis zum Schuljahr 2031/32 die erforderlichen Räume für sechs bis acht weitere Klassen geschaffen. Filippo Leutenegger, Schulvorsteher, sieht darin ein Beispiel für die effektive Nutzung kreativer Lösungsansätze.

    Die Kooperation mit der reformierten Kirchgemeinde Zürich hat bereits Früchte getragen und plant, weitere kirchliche Gebäude für gemeinnützige Zwecke zu öffnen. Das Projekt in Wipkingen ist nur der Anfang einer Reihe von Initiativen, die den gemeinschaftlichen Nutzen in den Vordergrund stellen.

    Die geschätzten Baukosten belaufen sich auf 7,5 Millionen Franken, mit einer geplanten Fertigstellung im Jahr 2026, rechtzeitig zum Schulbeginn 2026/27. Dieses Vorhaben markiert einen wichtigen Schritt in der evolutionären Stadtentwicklung Zürichs, indem es zeigt, wie historische Substanz sinnvoll in die Zukunft geführt werden kann.

  • Eröffnung des neuen Innovationsparks in der Nähe des Paul Scherrer Instituts

    Eröffnung des neuen Innovationsparks in der Nähe des Paul Scherrer Instituts

    Der Park Innovaare ist am 25. April im Beisein von Bundesrat Guy Parmelin und Landstatthalter Dieter Egli eröffnet worden. Der Innovationspark umfasst laut einer Mitteilung 23’000 Quadratmeter an Reinräumen, Laboren, Präzisionswerkstätten, Büros und Besprechungsräumen. „Bis heute haben wir 21 Firmen angesiedelt, darunter insgesamt 15 Spin-offs des PSI, der ETH oder der FHNW, zwei Technologietransferzentren sowie grosse internationale Unternehmen“, wird CEO Robert Rudolph in der Mitteilung zitiert. „Die Gesamtauslastung liegt bei rund 80 Prozent und wir sind sehr zuversichtlich, diese in den kommenden Monaten noch weiter steigern zu können.“

    Der neue Innovationspark liegt in unmittelbarer Nachbarschaft des Paul Scherrer Instituts (PSI). Dieses ist strategischer Partner und grösster Mieter im Park Innovaare. Der Schwerpunkt des Park Innovaare liegt auf Photonik, Quantentechnologien, Life Sciences, Advanced Manufacturing und Halbleitertechnologien sowie Energie und Nachhaltigkeit.

    „Neue Erkenntnisse, Methoden und Fachkräfte aus der Forschung sollen der Wirtschaft zugänglich gemacht werden. Damit wird die hohe Wettbewerbsfähigkeit der Schweiz weiter gestärkt“, wird Christian Rüegg, Direktor des PSI, in der Mitteilung zitiert.

    Der Park Innovare ist der sechste Standort von Switzerland Innovation. „Die Schweiz zählt seit Jahren zu den innovativsten Ländern weltweit. Damit aus unserer exzellenten Bildung und Forschung marktfähige Produkte und Dienstleistungen entstehen, müssen unsere Hochschulen bestmöglich mit der Wirtschaft verknüpft werden“, wird Andreas Rickenbacher, Präsident von Switzerland Innovation, zitiert. Park Innovaare sei bestes Beispiel, wie Spitzenforschung optimal mit der Wirtschaft verknüpft werde.

  • Grüne Städte als Wegbereiter für globale Klimawirkung

    Grüne Städte als Wegbereiter für globale Klimawirkung

    Die MCC-Studie, veröffentlicht in der Fachzeitschrift Nature Cities, beleuchtet vier zentrale Methoden zur CO2-Entnahme in urbanen Umgebungen, die bis zur Mitte des Jahrhunderts jährlich eine Gigatonne CO2 binden könnten. Zu den untersuchten Methoden zählen die Beimischung von Pflanzenkohle zu Zement, der verstärkte Einsatz von Holz im Bauwesen, die Anreicherung städtischer Böden mit Pflanzenkohle und die Installation von CO2-Filtern in Geschäftsgebäuden. Diese Ansätze könnten zusammen einen bedeutenden Beitrag zur Erreichung städtischer Netto-null-Emissionen leisten.

    Städtische Strategien für das Klima und mehr
    Quirina Rodriguez Mendez, Doktorandin am MCC und Hauptautorin der Studie, betont, dass diese Techniken nicht nur im Hinblick auf den Klimaschutz, sondern auch für die Umweltqualität und das Wohlbefinden in Städten von grossem Nutzen sind. So könnte die Anwendung spezieller Farbpigmente und Oberflächenmaterialien zur Verbesserung des Rückstrahlvermögens urbaner Flächen die Temperatur in Städten signifikant senken und den Energiebedarf für Klimaanlagen reduzieren.

    Lokale Aktionen mit globaler Wirkung
    Die Studie unterstreicht die Rolle von Städten als «Versuchslabore» für den Klimaschutz, in denen lokale Massnahmen schnell umgesetzt werden können und potenziell global ausweitbar sind. Felix Creutzig, Leiter der MCC-Arbeitsgruppe und Co-Autor der Studie, hebt hervor, dass lokale Klimalösungen, obwohl oft unterschätzt, eine beeindruckende Wirkung erzielen und die Lebensqualität verbessern können. Die Forschungsergebnisse bieten wichtige Einsichten und Empfehlungen für Politiker, die städtische Infrastrukturen und Richtlinien gestalten.

  • WSL bezieht Sozialfaktoren bei Standortwahl für Erneuerbare ein

    WSL bezieht Sozialfaktoren bei Standortwahl für Erneuerbare ein

    Forschende der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL), der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) und der TU Wien haben einen innovativen Ansatz für die Auswahl von Standorten für Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energien entwickelt. Laut Medienmitteilung der WSL lösen sie sich von traditionellen Methoden, die vor allem technische und wirtschaftliche Faktoren berücksichtigen. Der neue Ansatz wurde von Erstautor Boris Salak (WSL/TU Wien) und seinen Kollegen Felix Kienast und Marcel Hunziker (WSL) sowie Adrienne Grêt-Regamey, Ulrike Wissen Hayek und Reto Spielhofer (ETH) erarbeitet, heisst es weiter.

    Mit der Studie werde aufgezeigt, dass unterschiedliche Planungsprioritäten verschiedene räumliche, ökologische und soziale Kosten mit sich bringen, wird Erstautor Boris Salak zitiert. „Wir haben herausgefunden, dass es nicht die eine ‚richtige‘ Planungspriorität gibt, sondern, dass dies ein Abwägungsprozess zwischen den Prioritäten ist. Wir sehen, dass eine Optimierung nach sozialen Aspekten ein guter Kompromiss zwischen den anderen beiden Prioritäten ist.“ Diese Optimierung bringe die höchste Akzeptanz und sei räumlich gesehen vergleichbar effektiv wie eine Optimierung nach Energieeffizienz.

    Bei einer repräsentativen Umfrage in der ganzen Schweiz sahen die Teilnehmenden jeweils zwei Szenarien. Auf den Bildern waren Windkraftanlagen, Photovoltaikanlagen auf Dächern oder auf Freiflächen sowie Hochspannungsleitungen zu sehen. Die Befragten sollten entscheiden, welches Bild für sie am stimmigsten ist oder ob ihnen keines der gezeigten Energieszenarien zusagt.

    Das landwirtschaftlich geprägte Mittelland werde von der Bevölkerung für die Entwicklung von Energielandschaften gegenüber naturnahen Landschaften deutlich bevorzugt, heisst es zum Ergebnis von der WSL.

  • Effiziente Nutzung der Gebäudewärme — Projekt HEATWISE von EMPA

    Effiziente Nutzung der Gebäudewärme — Projekt HEATWISE von EMPA

    In einer Zeit, in der nachhaltiges Energiemanagement immer wichtiger wird, stellt die ungenutzte Abwärme von IT-Systemen in Gebäuden eine beträchtliche Verschwendung dar. Spitäler, Universitäten und Bürokomplexe verfügen über eine umfangreiche IT-Infrastruktur, deren Betrieb nicht nur Energie verbraucht, sondern auch eine erhebliche Menge an Wärme produziert, die bisher grösstenteils ungenutzt bleibt. Das Horizon Europe-Projekt HEATWISE nimmt sich dieser Herausforderung an und vereint zwölf Forschungs- und Industriepartner aus acht Ländern, um innovative Lösungen für die Nutzung dieser Abwärme zu entwickeln.

    Das Projekt, das Anfang 2024 gestartet wurde und über drei Jahre läuft, wird von der Europäischen Union im Rahmen von Horizon Europe und vom Schweizerischen Staatssekretariat für Bildung, Forschung und Innovation gefördert. Ein Schlüsselelement von HEATWISE ist die Entwicklung von vorausschauenden Regelalgorithmen, die nicht nur die IT-Infrastruktur und Gebäudetechnik miteinander verknüpfen, sondern auch einen energieeffizienten, CO2-armen und kostengünstigen Betrieb ermöglichen sollen.

    Ein Beispiel für die praktische Umsetzung dieser Ziele ist das Forschungsgebäude «NEST» der Empa in Dübendorf, das als reale Pilotanlage dient. Hier wird die Abwärme eines Mikrorechenzentrums bereits erfolgreich zur Beheizung genutzt, unterstützt durch innovative Kühltechnologien wie die «On-Chip-Flüssigkeitskühlung» des israelischen Projektpartners ZutaCore. Diese ermöglicht eine optimale Wärmerückgewinnung und die Nutzung der gewonnenen Wärme für hochtemperaturintensive Anwendungen, wie beispielsweise die Warmwasserversorgung.

    Für Fachkräfte aus der Immobilien- und Standortförderungsbranche bietet HEATWISE nicht nur Einblicke in zukunftsweisende Technologien der Wärmerückgewinnung und Energieeffizienz, sondern auch konkrete Anwendungsbeispiele, die zeigen, wie IT-Infrastrukturen und Gebäudetechnik synergistisch für ein nachhaltigeres Energiemanagement genutzt werden können.

  • Forschende erarbeiten Szenarien für Spitalareal Biel

    Forschende erarbeiten Szenarien für Spitalareal Biel

    Eine neue Studie des Instituts für Siedlung, Architektur und Konstruktion der Berner Fachhochschule liefert erste Anstösse und Möglichkeiten zur Weiterentwicklung und Valorisierung des freiwerdenden Spitalareals im Bieler Beaumont-Quartier. Mit dem geplanten Umzug des Spitalzentrums Biel nach Brügg entsteht dort einer der zentralen Entwicklungsschwerpunkte für die kommenden Jahre.

    Ziel war es laut einer Medienmitteilung, eine solide Wissensgrundlage zu schaffen, auf der architektonisch betrachtet fundierte und nachhaltige Entscheidungen getroffen werden können. Ein partizipativer Ansatz erlaubte die Berücksichtigung von Bedürfnissen und Erwartungen der Bevölkerung und relevanter Interessensgruppen. Durch Workshops, Umfragen und Diskussionsrunden wurden ihre Meinungen, Ansprüche und Visionen gesammelt.

    Wie die Studie zeigt, besteht die Möglichkeit, dass aus dem Areal ein Ort mit vielfältigen Nutzungen entstehen kann, der das Quartier bereichert und für die ganze Stadtbevölkerung zugänglich und attraktiv wird: «Eine Vielfalt an Gebäudetypen zum Beispiel könnte ein breites Spektrum an Nutzungsarten, Wohnformen und Lebensräumen ermöglichen», heisst es in der Mitteilung. «Wie die Arbeiten der Studierenden zeigen, sind die Möglichkeiten für Valorisierung und Entwicklungen des Areals aber nahezu grenzenlos.» 

    Diese unabhängigen Forschungsarbeiten der Berner Fachhochschule werden nun der Stadt Biel als Planungsbehörde und der Spitalzentrum Biel AG als Grundeigentümerin für die weiteren Arbeiten zur Verfügung gestellt. Im nächsten Schritt werden beide eine Machbarkeitsstudie in Auftrag geben.

  • Diese Wandfarbe reinigt sich selbst und baut Schadstoffe ab

    Diese Wandfarbe reinigt sich selbst und baut Schadstoffe ab

    Forscher der Technischen Universität Wien haben eine Wandfarbe entwickelt, die sich durch Sonneneinstrahlung selbst reinigt und Schadstoffe aus der Luft chemisch abbauen kann. Es ist allgemein bekannt, dass Wandfarben schnell schmutzig werden und regelmässig erneuert werden müssen. Zudem kämpfen wir immer noch mit Luftschadstoffen in unseren Innenräumen. Die Notwendigkeit, Farbe regelmässig zu erneuern, steht im Widerspruch zu nachhaltigen Wohn- und Umweltprinzipien. Das Forschungsteam der Technischen Universität Wien und der Università Politecnica delle Marche in Italien hat eine Lösung für dieses Problem entwickelt: Eine Wandfarbe, die sich unter dem Einfluss von Sonnenlicht selbst reinigt und zudem Luftschadstoffe abbauen kann.

    Nano-Titanoxid-Partikel ermöglichen neue Durchbrüche
    Viele Menschen träumen von einer Wandfarbe, die sich von selbst reinigt. Dieser Traum könnte nun endlich Realität werden. Der Schlüssel zu dieser bahnbrechenden Innovation liegt in der Integration von speziell modifizierten Titanoxid-Nanopartikeln in die Farbe. Diese winzigen Partikel nutzen die katalytische Kraft des Lichts, um nicht nur Schadstoffe aus der Luft anzuziehen, sondern sie auch effektiv abzubauen. Dadurch bleibt nicht nur die Luft sauberer, sondern die Wandfarbe behält auch über einen längeren Zeitraum ihre Schönheit und Reinheit. «Seit Jahren versucht man, spezielle Wandfarben zur Luftreinigung einzusetzen», erklärt Prof. Günther Rupprechter vom Institut für Materialchemie an der TU Wien. «Titanoxid-Nanopartikel sind hier besonders vielversprechend, da sie eine Vielzahl von Schadstoffen binden und abbauen können.» Zu den Schadstoffen, die entfernt werden können, gehören beispielsweise Haushaltschemikalien oder Emissionen aus Baumaterialien und Möbeln. Herkömmliche Titanoxidpartikel mussten bisher mit UV-Licht aktiviert werden, um ihre reinigende Wirkung zu entfalten – eine Anforderung, die in Innenräumen schwer umsetzbar ist. Das Forschungsteam hat es geschafft, die Partikel so zu modifizieren, dass sie bereits durch das breitere Spektrum des sichtbaren Sonnenlichts aktiviert werden können. Dies wurde erreicht durch die Zugabe von Phosphor, Stickstoff und Kohlenstoff zu den Titanoxidpartikeln, wodurch sie in der Lage sind, Schadstoffe auch ohne direkte UV-Bestrahlung abzubauen.

  • Die CO2-neutrale Zukunft als gemeinsames Ziel

    Die CO2-neutrale Zukunft als gemeinsames Ziel

    Die Zusammenarbeit zwischen Zimmermann und Ackermann zielt darauf ab, innovative Wege zur Nutzung der Atmosphäre als Ressource zu erforschen. Die Empa und die Eawag arbeiten gemeinsam daran, Technologien zu entwickeln, die CO2 effektiv binden und somit zur Dekarbonisierung beitragen. Trotz der hohen Erwartungen und des Drucks, Lösungen zu liefern, sehen beide eine dringende Notwendigkeit zum Handeln und sind optimistisch, einen bedeutenden Beitrag leisten zu können.

    Forschung und Kooperation als Schlüssel zum Erfolg
    Die Forschungseinrichtungen setzen nicht nur auf ihre interne Expertise, sondern auch auf die Kooperation innerhalb des gesamten ETH-Bereichs und mit internationalen Partnern. Ziel ist es, durch die Bündelung von Wissen und Ressourcen praktikable Lösungen für die Klimakrise zu entwickeln. Die Eawag, spezialisiert auf Wasserforschung, und die Empa, fokussiert auf Materialwissenschaften, ergänzen sich perfekt in ihrem Bestreben, sowohl die Klimaanpassung als auch den Klimaschutz voranzutreiben.

    Zukunftsorientierte Projekte und Technologien
    Von der Entwicklung negativer Emissions-Technologien bis hin zur Erschliessung neuer Energieträger aus CO2 arbeiten die Forschenden an Projekten, die einen langfristigen Wandel hin zu einer nachhaltigen Gesellschaft ermöglichen sollen. Die Initiativen umfassen sowohl die Verbesserung bestehender Technologien als auch die Erforschung innovativer Ansätze zur CO2-Reduktion aus der Atmosphäre.

    Zurzeit werden die verschiedenen «Säulen» des Konzepts erarbeitet, wie das Gewinnen des CO2, dessen chemische Umwandlung und schliesslich Technologien, um daraus wertschöpfende Materialien herstellen zu können, in denen der Kohlenstoff langfristig gebunden wird. Es sind bereits erste Projekte für Negativemissionstechnologien an der Empa in Entwicklung, etwa Isolationsmaterialien aus Biokohle und Zementarten, die CO2 im Abbindeprozess aufnehmen statt freizusetzen. Nächstes Jahr sollen weitere Initiativen starten.  Frau Zimmermann selbst möchte, aufgrund ihres Forschungsbackgrounds, ein Holzthema lancieren. Erste Gespräche zwischen verschiedenen Akteuren sind gestartet.

    Finanzierung und Unterstützung der Forschungsinitiativen
    Die Finanzierung der ambitionierten Projekte wird durch verschiedene Quellen sichergestellt, darunter Fördermittel und Beiträge der beteiligten Institutionen. Ziel ist es, durch die Forschungsarbeit nicht nur die Schweiz, sondern auch die globale Gemeinschaft im Kampf gegen den Klimawandel zu unterstützen.

    Die Schweiz als Vorreiter im Klimaschutz
    Auf Grund der guten Rahmenbedingungen ist die Schweiz international nach wie vor. Die Positionierung ist optimal, um Technologien und Konzepte zu entwickeln und diese international anzuwenden und zu vermarkten. Dadurch steigert die Wettbewerbsfähigkeit der Schweizer Industrie und leistet einen wertvollen Beitrag zum globalen Klimaschutz.

    Unter diesem Link finden Sie das ganze Interview. https://www.empa.ch/web/s604/mining-the-atmosphere-interview-tanja-zimmermann-martin-ackermann