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Schlagwort: Forschung

  • Revolution in der Entkalkungstechnologie

    Revolution in der Entkalkungstechnologie

    Die Ablagerung von Kalk in Geräten, die mit heissem Wasser arbeiten, stellt sowohl in Haushalten als auch in thermischen Kraftwerken eine nicht zu unterschätzende Herausforderung dar. Die herkömmliche Entfernung von Kalkbelägen ist oft mühsam und bei grossen Anlagen wie Kraftwerken mit erheblichen Kosten und Energieverlusten verbunden. Forschende der ETH Zürich haben jetzt eine bahnbrechende Technologie vorgestellt, die das Potenzial hat, diese Problematik umfassend zu lösen.

    Die Wissenschaftler entwickelten eine innovative kalkabweisende Hydrogel-Beschichtung, die auf mikroskopische Rippenstruktur setzt, um die Adhäsion von Kalk zu verhindern. Diese Struktur, angelehnt an die Haischuppen, reduziert den direkten Kontakt von Kalkkristallen mit der Oberfläche, was ihre Ablagerung erschwert. Tests zeigten, dass bis zu 98 Prozent der Kalkablagerungen auf einer so behandelten Oberfläche vermieden werden können.

    Dieser Durchbruch in der Materialtechnologie ist nicht nur in der Lage, die Effizienz von Wärmetauschern in Kraftwerken zu steigern, sondern auch die Lebensdauer und Funktionalität von Haushaltsgeräten zu verlängern. Darüber hinaus bietet das umweltfreundliche Hydrogel einen biokompatiblen und chemikalienfreien Ansatz zur Kalkprävention.

    Die Entwickler haben sich bewusst gegen ein Patent entschieden und ihre Ergebnisse öffentlich gemacht, was die Anwendung dieser zukunftsweisenden Technologie in der Immobilienbranche und darüber hinaus fördert. Diese Offenheit könnte die Effizienz von Gebäudebetrieb und -management massgeblich verbessern, indem sie eine einfache und nachhaltige Lösung für ein weitverbreitetes Problem bietet.

  • EPFL-Forschende machen Strom aus Glasscheiben

    EPFL-Forschende machen Strom aus Glasscheiben

    Wissenschaftler der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL) haben einen innovativen Weg zur Herstellung fotoleitender Schaltkreise entwickelt. Dabei werden diese mit einem ultraschnellen Femtosekundenlaser direkt auf eine Glasoberfläche gedruckt. Diese neue Technologie ist lichtdurchlässig und erfordert ein einziges Material. Sie könnte eines Tages zur Energieerzeugung genutzt werden, heisst es in einer Mitteilung der EPFL.

    Was passiert, wenn Telluritglas Femtosekundenlaserlicht ausgesetzt wird? Diese Frage versuchte Gözden Torun vom Galatea Laboratory an der EPFL in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der japanischen Hochschule Tokyo Tech in ihrer Dissertation zu beantworten, als sie eine Entdeckung machte, die Fenster eines Tages in Lichtsensoren aus einem einzigen Material verwandeln könnte, heisst es in der Mitteilung.

    Durch die Untersuchung, wie sich Atome in Telluritglas neu anordnen, wenn sie schnellen Impulsen hochenergetischen Femtosekundenlaserlichts ausgesetzt werden, entdeckten Wissenschaftler die Bildung nanoskaliger Kristalle aus Tellur und Telluroxid, zwei Halbleitermaterialien, die genau dort in das Glas geätzt wurden, wo das Glas freigelegt worden war. Eine wichtige Entdeckung, ein dem Tageslicht ausgesetztes Halbleitermaterial kann Strom erzeugen.

    «Da Tellur ein Halbleiter ist, haben wir uns gefragt, ob es möglich ist, dauerhafte Muster auf die Oberfläche von Telluritglas zu drucken, die bei Lichteinwirkung zuverlässig Elektrizität induzieren können, und es stellte sich heraus, dass ja», wird Yves Bellouard zitiert, Direktor des Galatea-Labors an der EPFL. «Ein interessanter Aspekt dieser Technik ist, dass bei diesem Prozess keine zusätzlichen Materialien benötigt werden. Alles, was Sie brauchen, ist Telluritglas und ein Femtosekundenlaser, um ein aktives fotoleitfähiges Material herzustellen.»

  • Corentin Fivet wird neuer Chef des Smart Living Labs

    Corentin Fivet wird neuer Chef des Smart Living Labs

    Corentin Fivet übernimmt im Frühjahr die Leitung des Smart Living Labs an der Freiburger Niederlassung der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL). Er ist seit  2016 Professor an der EPFL und hat laut Medienmitteilung bahnbrechende Methoden zur Wiederverwendung von Betonplatten, Wänden und Trägern aus Holz oder Stahl entwickelt. Das Smart Living Lab feiert 2024 sein zehnjähriges Bestehen.

    Als Fivet eine Assistenzprofessur an der EPFL in Freiburg antrat, war sein Forschungsgebiet noch jung, heisst es in der Mitteilung. «Es war einfach, die Literatur zu sichten, da kaum etwas veröffentlicht worden war», wird er zitiert. Damals war die Wiederverwendung tragender Strukturen noch nicht so weit verbreitet wie heute. Und auch das Smart Living Lab selbst befand sich gerade in der Anfangsphase. Das Smart Living Lab ist eine gemeinsame Initiative von drei Schweizer Universitäten – der EPFL, der Hochschule für Technik und Architektur Freiburg (HEIA-FR) und der Universität Freiburg.

    «Wir haben jetzt rund ein Dutzend Forschungsgruppen, die zahlreiche Erfolge erzielt haben – darunter auch einige, die international anerkannt wurden. Meine Ernennung zum akademischen Direktor des Zentrums markiert den Beginn der nächsten Phase», wird Fivet weiter zitiert.

    Fivet wird am 1. April 2024 die akademische Leitung des Smart Living Labs übernehmen und mit Martin Gonzenbach zusammenarbeiten, der weiterhin die operative Leitung innehaben wird. Fivet will das Ziel des Smart Living Labs weiterverfolgen: als Katalysator für Nachhaltigkeit und Wohlbefinden in der gebauten Umwelt zu dienen, heisst es in der Mitteilung. Eines seiner ersten Ziele werde es sein, das Weiterbildungsangebot des Zentrums für Architekten, Bauingenieure, Bauleiter und Immobilienverwalter zu erweitern.

  • AQUA4D bereitet seit 20 Jahren Wasser auf

    AQUA4D bereitet seit 20 Jahren Wasser auf

    Der Walliser Wasseraufbereitungsspezialist Planet Horizons Technologies stellt laut einer Medienmitteilung zum 20. Jahrestag der Einführung die siebte Produktgeneration seines Wassermanagements AQUA4D vor. AQUA4D wurde im September 2004 von dem Unternehmen mit Sitz im Ecoparc de Daval in Siders im Kanton Wallis erstmals vorgestellt. Die neueste Produktgeneration verkörpere das Ergebnis umfangreicher Forschung und Innovation, die auf die Optimierung des Wassermanagements in verschiedenen Sektoren abzielt, heisst es in der Mitteilung.

    «Vom Daval Ecopark aus entwickeln, testen und montieren wir weiterhin unsere Produkte, die sich dem Schutz von Wasserleitungen in der Schweiz und der Optimierung der Bewässerung auf der ganzen Welt widmen», heisst es in der Mitteilung weiter. «Dank der hauseigenen Fertigung an unserem Schweizer Hauptsitz können wir unsere Produktionsprozesse vollständig kontrollieren und so optimale Qualität und Effizienz gewährleisten», wird Nicolas Masserey zitiert, Produktionsleiter bei AQUA4D.

    Planet Horizons Technologies hat in der Schweiz mehr als 100 öffentliche Gebäude mit seiner nachhaltigen Wasseraufbereitung AQUA4D ausgerüstet. Mit der innovativen Technologie kann auch die Wasserqualität von Krankenhäusern und Schulen verbessert werden. Die Technologie nutzt Elektromagnetismus nach einer patentierten Methode, um Kalkablagerungen zu entfernen sowie vor Korrosion und Bakterien zu schützen. Das System kann vor allem in alten Gebäuden mit lang bestehenden Rohrleitungen und in Gebieten mit hohem Kalkanteil im Wasser eingesetzt werden. Dabei konnten nicht nur die Trinkwasserqualität verbessert, sondern auch Kosten für Unterhalt und Wartung gesenkt werden.

    Mit der Erfahrung aus mehr als 5000 installierten Anlagen in 45 Ländern findet das Unternehmen eigenen Angaben zufolge auch in der Schweiz zunehmende Resonanz.

  • Gemeinschaften können alpine Destinationen stärken

    Gemeinschaften können alpine Destinationen stärken

    Das sogenannte Community Building ist ein Ansatz, mit dem saisonale Schwankungen in alpinen Destinationen gemindert und Tourismus mit Lebensraum verbunden werden kann, erläutert die Andermat Swiss Alps AG in einer Mitteilung. Sie hat gemeinsam mit Bregaglia Engadin Turismo und der Fachhochschule Graubünden ein von Innotour gefördertes Forschungsprojekt lanciert, mit dem Wege zur Bildung resilienter Gemeinschaften erforscht werden. In einem aktuellen Bericht stellen die Forschungspartner nun erste Ergebnisse vor.

    Communities werden im Bericht als Netzwerke mit einer Gruppenidentität verstanden. In Bergregionen bilden sie sich in unterschiedlichen Zusammensetzungen aus Einheimischen, Zweitheimischen, Gästen, Arbeitnehmenden und Arbeitgebenden heraus. Den Erkenntnissen der Forschenden zufolge sind für die Entwicklung von Communities drei Bereiche ausschlaggebend. Dies ist erstens das im Zentrum jeder dieser Gemeinschaften stehende Identitätsverständnis. Als zweiter und dritter Bereich werden kollektive Erfahrungen und Struktur genannt.

    Auf- und Ausbau von resilienten Communities seien zeit- und kostenaufwendig, heisst es in der Mitteilung. Die Gemeinschaften «benötigen Koordination, Pflege und Moderation, was wiederum die zielgerichtete Aktivierung der einzelnen Community-Mitglieder unterstreicht».

  • Erfolgreiche Finanzierungsrunde für innovative Batterietechnologie

    Erfolgreiche Finanzierungsrunde für innovative Batterietechnologie

    Das junge Unternehmen, hervorgegangen aus der Forschung der Empa und ETH Zürich, hat sich auf die Entwicklung von sicheren und langlebigen Dünnschichtfestkörperbatterien fokussiert, die sich in nur einer Minute aufladen und entladen lassen. Diese schnelle Aufladezeit und hohe Energiedichte versprechen einen wesentlichen Fortschritt gegenüber herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkus, die langsam laden und eine Brandgefahr darstellen können.

    Moritz Futscher, Abdessalem Aribia und Yaroslav Romanyuk, die Gründer des Start-ups BTRY, sehen in der aktuellen Finanzspritze einen entscheidenden Schritt, um ihre neuartige Batterietechnologie marktreif zu machen. Durch ein innovatives Verfahren, das eine hochpräzise Vakuumbeschichtung nutzt, ist es ihnen gelungen, die Kapazität der nur wenige Mikrometer dicken Dünnschichtzellen zu erhöhen, ohne dabei auf toxische Lösungsmittel zurückzugreifen. Die Produktion ist umweltfreundlich und kann im grösseren Massstab erfolgen.

    Die Technologie des Start-ups hat das Potenzial, in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt zu werden, einschliesslich Unterhaltungselektronik, Sensortechnik, Robotik, Drohnen und sogar in Satelliten. Die Gründer planen, das Kundenfeedback zu nutzen, um ihr Produkt weiterzuentwickeln und genau auf die Bedürfnisse ihrer Zielgruppe abzustimmen.

    Der HTGF und die ZKB sehen in dem Start-up grosses Potenzial und betonen die Bedeutung innovativer Batteriekonzepte für zukünftige Produktentwicklungen. Die Beteiligung an diesem Spin-off ist ein Ausdruck ihres Engagements, innovative Unternehmen mit Risikokapital zu unterstützen. Mit der erfolgreichen Finanzierungsrunde und der Unterstützung erfahrener Partner ist das Unternehmen gut positioniert, um seine Vision einer revolutionären Energiespeicherung zu realisieren.

  • Ein Pionier in der Nanotechnologie zur Energiegewinnung

    Ein Pionier in der Nanotechnologie zur Energiegewinnung

    Im Zentrum dieser bahnbrechenden Forschung steht die Verbindung von Thermodynamik und Quantenmechanik, um durch Nanotechnologie effiziente Energiesysteme zu entwickeln. Der Wissenschaftler, der sich dieser Herausforderung stellt, ist bereits seit zwölf Jahren im Bereich der Quantenelektronik tätig und hat seinen Fokus auf die Umwandlung von Abwärme in elektrische Energie gerichtet. Seine Arbeit mit Graphen-Nanobändern, einem Material aus einer einzelnen Schicht von Kohlenstoffatomen, verspricht neue Wege in der Energiegewinnung.

    Die Qualität seiner Forschung wurde bereits mit prestigeträchtigen Auszeichnungen wie dem ERC Starting Grant und einem Eccellenza-Professorenstipendium des Schweizerischen Nationalfonds gewürdigt. Der Forscher, der sowohl eine Forschungsgruppe an der Empa leitet als auch Assistenzprofessor für Quantenelektronik an der ETH Zürich ist, hat seine akademische Laufbahn an der TU Delft begonnen und sich stets für konkrete Anwendungen der Physik interessiert.

    In seinem Labor an der Empa erforscht er die Anwendung von Graphen-Nanobändern, die an der Empa unter der Leitung von Roman Fasel hergestellt werden. Die spezifischen physikalischen Eigenschaften dieser Bänder sind entscheidend für ihre Nutzbarkeit in einer Reihe von Quantentechnologien. Eine bedeutende Entdeckung seiner Gruppe war, dass die Quanteneffekte dieser Bänder auch bei -23°C noch weitgehend erhalten bleiben, was die Möglichkeit ihrer nwendung bei Raumtemperatur in Aussicht stellt.

    Die Technologie, an der der Wissenschaftler arbeitet, befindet sich noch in der Entwicklungsphase, und die Herausforderungen in der Nanofabrikation sind gewaltig. Trotzdem ist sein Ziel, die fundamentalen Grundlagen für die Anwendung dieser fortschrittlichen Technologie zu schaffen und damit ihren praktischen Einsatz in der Zukunft zu ermöglichen. Seine Forschung könnte letztendlich dazu beitragen, den Stromverbrauch elektronischer Geräte zu reduzieren und einen wesentlichen Beitrag zur Energieeffizienz zu leisten.

  • Implenia und Empa spannen für CO2-negative Baumaterialien zusammen

    Implenia und Empa spannen für CO2-negative Baumaterialien zusammen

    Implenia baut als Realisierungspartnerin der Empa die Beyond Zero Unit im NEST-Gebäude der Empa in Dübendorf, informiert die im Opfikoner Stadtquartier Glattpark ansässige Bau- und Immobiliengesellschaft in einer Mitteilung. Die neue Einheit soll der Erforschung von CO2-reduzierten und CO2-neutralen Baumaterialien dienen. Die Beyond Zero Unit wird der mittleren Ebene der Forschungs- und Innovationsplattform NEST eingegliedert.

    «Wir freuen uns, dass Implenia als Partner die grossartige Forschungs- und Innovationsplattform NEST mit einer neuen Unit bereichern darf», wird Jens Vollmar, Head Division Buildings von Implenia, in der Mitteilung zitiert. «Als führender Schweizer Bau- und Immobiliendienstleister ermöglichen wir so gemeinsam wichtige Erkenntnisse für ein künftiges, CO2-senkendes Bauen und Betreiben von Gebäuden und Infrastruktur.» Implenia will die aus der Beyond Zero Unit gewonnenen Erkenntnisse für eigene Entwicklungen und Planungen nutzen.

    Die neue Einheit im NEST-Gebäude ist nicht die erste Zusammenarbeit des Unternehmens mit der Forschungsanstalt. «Implenia hat wegweisende nachhaltige Bauten auf dem Empa Campus in Dübendorf realisiert, jüngst ein Labor- und Bürogebäude sowie das erste Parkhaus in Holz-Hybridbauweise in der Schweiz», erläutert Empa-Direktorin Tanja Zimmermann. «Dass Empa und Implenia mit der neuen Partnerschaft auch in der Forschung zu innovativen Baumaterialien zusammenspannen und auf unserer Plattform NEST die zukunftsträchtige Anwendung über einen längeren Zeitraum untersuchen, fördert den direkten Transfer nachhaltiger Innovation in die Praxis.»

  • Empa forscht an Wiederverwertung von Kunststofflamellen

    Empa forscht an Wiederverwertung von Kunststofflamellen

    Carbonfaserverstärkte Kunststofflamellen (CFK-Lamellen) gehören zu den Baumaterialien, die bisher noch nicht wieder in den Stoffkreislauf eingeführt werden, erläutert die Empa in einer Mitteilung. Ihre Forschenden der Abteilung Mechanical Systems Engineering wollen hier Abhilfe schaffen. Ein entsprechendes Forschungsprojekt hat mit einer in der Mitteilung namentlich nicht genannten Stiftung schon eine Sponsorin gefunden.

    Bereits das Verfahren, Brücken, Parkgaragen, Gebäudewände und Decken aus Beton oder Mauerwerk mittels CFK-Lamellen zu verstärken, wurde an der Empa von deren ehemaligen Dübendorfer Direktor Urs Meier entwickelt, heisst es in der Mitteilung. „Indem sie die Lebensdauer von Gebäuden und Infrastrukturbauten erheblich verlängern, leisten CFK-Lamellen einen wichtigen Beitrag zur Erhöhung der Nachhaltigkeit im Bausektor“, wird Giovanni Terrasi, Leiter der Empa-Forschungsabteilung Mechanical Systems Engineering, dort zitiert. „Es gilt nun allerdings auch, einen Weg zu finden, wie wir die CFK-Lamellen über die Lebensdauer dieser Bauten hinaus weiterverwenden können“.

    Im ersten Schritt soll dabei ein mechanisches Verfahren entwickelt werden, mit dem die Lamellen unbeschädigt vom Beton gelöst werden können. Daran anschliessend wollen die Forschenden das Abbruch-CFK zu Verstärkungen für vorgefertigte Bauteile verarbeiten. Als erstes Objekt hat die Gruppe dabei an Armierungen für Bahnschwellen aus Recyclingbeton gedacht. Damit könnte das „vermeintliche Abfallmaterial eine neue Rolle in der Schweizer Infrastruktur spielen“, schreibt die Empa.

  • Sika eröffnet Zentrum für Zukunftstechnologie in China

    Sika eröffnet Zentrum für Zukunftstechnologie in China

    Sika, ein Unternehmen der Spezialchemie für Bau und Industrie, baut seine Forschungs- und Entwicklungskapazitäten in der Region Asien/Pazifik aus und hat in China ein neues Technologiezentrum eröffnet. Wie aus einer Medienmitteilung hervorgeht, soll dort die Entwicklung von nachhaltigen und leistungsstarken Technologien für die Transformation im Bausektor und in der Automobilindustrie vorangebracht werden.

    Das Gebäude befindet sich in Suzhou nahe Schanghai. Auf 9000 Quadratmetern werden rund 150 Beschäftigte an Zukunftstechnologien forschen, heisst es. Der Schwerpunkt liege auf der Erforschung von Materialtechnologien für den Bereich der erneuerbaren Energieträger wie Solar- und Windenergie sowie der Energiespeicherung und der E-Mobilität. Thematisch stehen die Weiterentwicklung von Kleb- und Dichtstoffen, Betonzusatzmitteln und CO2-reduzierenden Zementtechnologien im Fokus.

    Der neue Standort biete mit hochmodernen Laboren und Einrichtungen „ideale Voraussetzungen für die intensive Zusammenarbeit unserer Forschungsteams“, wird Patricia Heidtman, Chief Innovation and Sustainability Officer, zitiert. „So können wir für unsere Kunden zukunftsweisende Technologien entwickeln, die Nachhaltigkeit mit Leistungsstärke verbinden.“

    Laut Mitteilung handelt es sich um das zweitgrösste Technologiezentrum von Sika. Als Investitionssumme wird ein zweistelliger Franken-Millionenbetrag angegeben.

  • ABB investiert 500 Millionen Euro in Elektrifizierung

    ABB investiert 500 Millionen Euro in Elektrifizierung

    ABB und die Europäische Investitionsbank (EIB) haben eine Finanzierungsvereinbarung für ein Darlehen in Höhe von 500 Millionen Euro unterzeichnet, informiert ABB in einer Mitteilung. Das Zürcher Technologieunternehmen will die Mittel für die Entwicklung halbleiterbasierter Leistungsschalter, umweltfreundliche Schaltanlagen und Technologien für die Verbesserung von Effizienz und Automation bei Gebäuden nutzen. Die Gelder sollen in entsprechende Forschung von ABB in der Schweiz, Deutschland, Italien, der Tschechischen Republik, Finnland, Norwegen, Polen und anderen europäischen Ländern fliessen.

    „Die Elektrifizierung ist entscheidend im Kampf gegen den Klimawandel“, wird EIB-Vizepräsident Ambroise Fayolle in der Mitteilung zitiert. „Mit unserem Darlehen an ABB unterstützen wir ein Unternehmen, das auf eine lange Tradition der Entwicklung von elektrischen Produkten zurückblickt und mit grossem Engagement praktische Lösungen fördert, welche die europäische Wirtschaft grüner machen.“

    Die neuen Stromverteilungslösungen sind für die Anwendung beispielsweise in Zweckbauten, Industriebetrieben und Mikronetzen gedacht. Entwicklung und Kommerzialisierung von Technologien haben in der Wachstumsstrategie von ABB einen hohen Stellenwert. Im vergangenen Jahr hat das Unternehmen rund 1,67 Milliarden Dollar beziehungsweise rund 4 Prozent seines konsolidierten Umsatzes in Forschung und Entwicklung investiert.

  • Beton und seine Doppelrolle in der CO2-Bilanz

    Beton und seine Doppelrolle in der CO2-Bilanz

    Beton kann im Laufe der Jahre einen Teil des bei der Zementproduktion freigesetzten CO2 chemisch binden. Der Prozess, bekannt als Karbonatisierung, bei dem aus Calciumhydroxid im Beton Kalkstein entsteht, ist jedoch langsam und von vielen Faktoren abhängig. Experten der Empa und der ETH Zürich erforschen nun im Rahmen des Projekts «DemoUpCARMA», ob und wie dieser Prozess in einem Betonwerk beschleunigt werden kann.

    Einsatz von Recycling-Granulat
    Die Forschung konzentriert sich auf die Verwendung von Recycling-Granulat aus abgebauten Betonkonstruktionen. Dieses Granulat wird mit CO2, das aus einer Kläranlage gewonnen und verflüssigt geliefert wird, in einem speziellen Verfahren behandelt. Die Behandlung führt zu einer chemischen Reaktion, bei der das Granulat CO2 aufnimmt und die Druckfestigkeit des recycelten Betons erhöht.

    Ergebnisse der Empa-Forschung
    Die Forschung ergab, dass Recycling-Granulat unter bestimmten Bedingungen effizient CO2 aufnimmt. Analysen zeigten signifikante Veränderungen in der Zusammensetzung des Materials, einschliesslich der Bildung von Calciumcarbonat und Calcium-Silicat-Hydrat, einem wichtigen Bestandteil für die Festigkeit von Beton. Zudem wurde festgestellt, dass Feuchtigkeit eine wichtige Rolle bei der CO2-Aufnahme spielt.

    Potenziale der CO2-Behandlung und zukünftige Anwendungen
    Die CO2-Behandlung des Recycling-Granulats und des sogenannten Recyclingwassers weist ein beachtliches Potenzial zur Reduzierung der CO2-Emissionen auf. Die vorläufigen Ergebnisse deuten darauf hin, dass die CO2-Einsparung bei diesen neuartigen Baustoffen bis zu 15 Prozent betragen könnte. Die Behandlung zeigte auch bei der Festigkeit des recycelten Betons positive Auswirkungen.

    Lebenszyklusanalysen und langfristige Perspektiven
    Lebenszyklusanalysen von Experten des Paul Scherrer Instituts und der Empa zeigen, dass karbonatisiertes Material den Treibhausgas-Effekt um rund 13 Prozent im Vergleich zu herkömmlichem Beton reduzieren kann. Diese Ergebnisse unterstreichen das Potenzial der Technologie über die gesamte Lebensdauer von Betonprodukten hinweg.

    Dieses Pilotprojekt mit seinen vielversprechenden Ergebnissen markiert einen wichtigen Schritt in Richtung einer nachhaltigeren Zukunft der Bauindustrie. Die Herausforderung besteht nun darin, diese Technologien in die Praxis umzusetzen und ihre langfristigen Auswirkungen auf verschiedene Betontypen zu untersuchen.

  • Graubünden entdecken – ein Zuhause für Unternehmen und Arbeitskräfte

    Graubünden entdecken – ein Zuhause für Unternehmen und Arbeitskräfte

    Gute Rahmenbedingungen sowie umsichtige Investitionen von Privaten und der öffentlichen Hand steigern die Attraktivität des Wirtschafts- und Lebensraums Graubünden zusätzlich. So schafft der Kanton Raum für unternehmerische Tätigkeiten, insbesondere für Industrie, Innovation und Forschung. Zu diesem Öko-System gehören nebst den hervorragend erschlossenen Industrieflächen topmoderne Ausbildungsmöglichkeiten an der Fachhochschule und in der beruflichen Weiterbildung, aber auch Raum für Innovation, wie ihn der TECHNOPARK® Graubünden mit seinen Dienstleistungen für technologieorientierte Jungunternehmen an zentraler Lage beim Bahnhof Landquart bietet. Der Kanton fördert innovative Vorhaben zudem finanziell gezielt mit Beiträgen und Darlehen.

    Neue Innovationszentren im Alpenraum
    Mit Weitblick und Innovationsgeist entstehen an mehreren Orten in Graubünden zukunftsweisende Projekte. Ab 2024 wird im Gebiet Rossboden in Chur auf über 11’000 m2 Fläche geforscht, gearbeitet und getüftelt. Das Gebäude bietet Platz für rund 300 Arbeitsplätze, diverse Co-Working- und Meeting-Spaces sowie eine Veranstaltungsarena, ein Restaurant und eine Kindertagesstätte. Die ITW-Unternehmensgruppe als Investorin und Projektentwicklerin des liug. Innovationszentrums ermöglicht so ein Zusammenspiel von Arbeiten, Forschen und Leben. Mit einer Fläche von 1200 m2 bietet der Inkubator InnoQube Swiss als Partner und Mieter Start-ups, Unternehmen, Investoren und Unternehmern die perfekte Umgebung, um zu wachsen und zu gedeihen.

    Ein weiteres wegweisendes Projekt entsteht im Oberengadin: der von mia Engiadina initiierte «InnHub La Punt». Das Zentrum mit Arbeits-, Seminar- und Sportmöglichkeiten wird privatwirtschaftlich finanziert und von Kanton, Region und Gemeinde unterstützt. Neben Arbeits- und Seminarräumen und lokalen Geschäften entstehen unter anderem Wohnungen, ein Zentrum für Medizin und Sport und ein Café. Die Arbeits- und Seminarräume sollen stunden-, tages- oder monatsweise genutzt werden können. Als Architekt des 40-Millionen-Projekts konnte der weltbekannte Sir Norman Foster gewonnen werden, der mit dem Engadin seit langem verbunden ist. Die Eröffnung ist für 2026 geplant.

    Forschungs- und Bildungsstandort für die Zukunft
    Das überrascht vielleicht viele: Graubünden ist ein ausgesprochener Forschungsplatz. Das Schweizer Forschungs- und Entwicklungscenter für Mikrotechnologie (CSEM) in Landquart stellt neue Technologien bereit, damit Innovationen zu marktfähigen Produkten werden. Auch der Forschungshub Davos verleiht der Bündner Startup-Szene wichtige Impulse: Hier sind das weltbekannte WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung (SLF) und das auf die Folgen des Klimawandels im Berggebiet spezialisierte CERC zuhause. In der Höhenluft der Alpenstadt forschen auch renommierte Institute im Bereich Life Science praxisnah, wie etwa das AO Research Institute (ARI), das Schweizerische Institut für Allergie- und Asthmaforschung (SIAF) oder CK-CARE. Mit einem Leuchtturmprojekt im Bereich translationale Medizin ist eine weiterer Forschungsschwerpunkt in Davos geplant. Die Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung sollen möglichst ohne Umwege in anwendbare Massnahmen oder Therapien übersetzt werden können.
    In Davos weitet auch die Fachhochschule Graubünden ihr Engagement in den Regionen weiter aus. So ist hier im Juli das Reallabor Prättigau/Davos eröffnet worden. Als Kompetenzzentrum im Berggebiet aufgebaut, wird es die regionalen Akteure bei der Standortentwicklung und der Umsetzung der strategischen Felder einbeziehen und unterstützen. Der Fokus liegt auf der Stärkung des ganzjährigen Tourismus sowie der örtlichen Ökonomie, Innovation, Forschung, Entwicklung und KMU-Landschaft.
    Für den Bildungs-, Forschungs- und Wirtschaftsstandort Graubünden ist das geplante Fachhochschulzentrum von grosser Bedeutung. Die fünf Standorte mit aktuell über 2400 Studierenden in Chur werden in einem attraktiven Campus zusammengeführt. Beim Bauprojekt spielt der Einsatz natürlicher Ressourcen wie Holz eine wichtige Vorbildrolle für nachhaltiges Bauen. Das Ziel des Zentrums ist, junge Leute in Graubünden auszubilden, zu fördern, also mit einem zukunftsorientierten und qualitativ hochstehenden Bildungs- und Forschungsangebot die Abwanderung von Fachkräften zu reduzieren und die Zuwanderung von Talenten zu fördern.

    Florierende Hightech-Branche im Alpenrheintal
    Aus Bildung, Forschung und Innovation entstehen neue Ideen für bestehende und neue Unternehmen im Kanton Graubünden. Im Bündner Rheintal und dem Vorderen Prättigau sind über 6000 Mitarbeitende bei international tätigen Hightech-Unternehmen beschäftigt, wie zum Beispiel bei der Hamilton-Gruppe, EMS-CHEMIE, INTEGRA Biosciences, TRUMPF, WITTENSTEIN, Gritec oder oder Georg Fischer Piping. In den letzten Jahren haben insbesondere bereits ansässige Firmen weiter vor Ort investiert und dadurch viele neue Arbeitsplätze geschaffen. Diese Investitionsentscheide standen firmenintern im Standortwettbewerb und unterstreichen die guten Rahmenbedingen für Wachstum in Graubünden. Das verfügbare Knowhow und das Qualitätsverständnis der Mitarbeitenden wird auch von IT-Firmen wie Inventx geschätzt, die sich langfristig zum Standort Chur bekennt und einen Neubau für fast 300 hochdigitalisierte Arbeitsplätze realisiert

    Arbeiten und leben in der Naturmetropole
    Der florierende Wirtschaftsstandort Graubünden trumpft auch als Natur- und Freizeitparadies. Vor der Arbeit noch eine morgendliche Joggingrunde durch die Weinreben von Jenins? In der Mittagspause auf dem Mountainbike den Kopf lüften und dabei das Bergpanorama geniessen? Oder nach getaner Arbeit mit der Familie von Preda nach Bergün schlitteln? Umgeben von einer majestätischen Bergwelt bietet der Kanton Graubünden mit seinem vielseitigen Outdoor-Angeboten und Naherholungsgebieten unzählige Möglichkeiten, Arbeit und Freizeit zu verbinden.
    Dank seiner Lage an der europäischen Nord-Süd-Achse, die bereits im Mittelalter als wichtiger Handelsweg genutzt wurde, erlangte Graubünden eine besondere Bedeutung. Davon zeugen zwei römische Passverbindungen, die untere und die obere Strasse, die das römische Reich über Graubünden mit den germanischen Gebieten im heutigen Deutschland verbanden.
    Die gut erschlossene Lage, das attraktive Kostenumfeld und die intakte Natur sind auch für die Wohnbevölkerung vorteilhaft. Die günstigen Lebenshaltungskosten, moderate Steuerbelastung und niedrige Krankenkassenprämien machen Graubünden für Arbeits- und Fachkräfte sehr attraktiv. Hier gehen finanzielle Freiheit und hohe Lebensqualität Hand in Hand. Familien schätzen die vielseitigen Schulausbildungen, Förderprogramme, das dichte Netz an Angeboten und Projekten für Kinder und Jugendliche. Zudem sorgt die ausgeprägte Innovations-Atmosphäre in Graubünden für spannende Jobs in internationalen Konzernen und aufstrebenden Start-ups, wo technische Geräte, innovative Werkzeugmaschinen oder Roboter entwickelt werden.

    Tourismus als treibender Faktor
    Der Tourismus spielt eine zentrale Rolle in Graubünden. Er beschäftigt rund ein Drittel der einheimischen Bevölkerung. Die kulturelle Vielfalt, landschaftliche Schönheiten, eine leistungsfähige Infrastruktur und weltberühmte Destinationen wie Davos und St. Moritz machen Graubünden zu einer Top-Feriendestination. Die Vielfalt der Natur und Landschaft, deren Schönheit und Attraktivität sowie intakte Lebensräume bilden eine wichtige Grundlage für Menschen, Tiere und Pflanzen. Deshalb spielt der Umweltschutz bei der touristischen Weiterentwicklung eine entscheidende Rolle. So mausert sich Graubünden zum Bikerkanton und trumpft mit Anbietern wie der Rhätischen Bahn mit einem komfortablen ÖV-Angebot. Das zieht sowohl bei den Gästen als auch bei der Wohnbevölkerng und trägt zum attraktiven Lifestyle in Graubünden bei.

  • Implenia gewinnt zwei Hochbauprojekte in Deutschland

    Implenia gewinnt zwei Hochbauprojekte in Deutschland

    Implenia hat zwei grosse Hochbauprojekte in Deutschland an Land gezogen, informiert die Bau- und Immobiliengesellschaft aus Opfikon in einer Mitteilung. In Zusammenarbeit mit der Dressler Bau GmbH wird Implenia zwei weitere Bauabschnitte des Stadtcampus BERLIN DECKS in Berlin-Moabit realisieren. In Essen hat Bauherr TÜV NORD Immobilien GmbH & Ko. KG Implenia mit der Errichtung eines Bürogebäudes beauftragt. Das Volumen der Aufträge für Implenia wird in der Mitteilung auf 100 Millionen Euro beziffert.

    In Berlin realisiert die BEOS AG ein Forschungs- und Medienquartier. Implenia hatte hier bereits den Zuschlag für die ersten beiden Bauabschnitte erhalten. Nachhaltigkeit spiele in der Umsetzung eine grosse Rolle, schreibt Implenia. Dafür setzt das Unternehmen unter anderem Lean Construction für die Optimierung von Bauablauf und Ressourceneinsatz ein.

    „Wir danken BEOS für die langjährige Partnerschaft und den neuen Auftrag“, wird Matthias Jacob, Country President Germany von Implenia, in der Mitteilung zitiert. „Die vertrauensvolle Zusammenarbeit ist geprägt durch den gemeinsamen Unternehmergeist und das Engagement, ein anspruchsvolles und zukunftsweisendes Projekt wie die BERLIN DECKS auch in herausfordernden Zeiten weiter voranzutreiben und erfolgreich zu realisieren.“

    Das Bürogebäude mit angeschlossener Werkhalle und Hochgarage in Essen wird im Rahmen der Weiterentwicklung des Technologieparks Nord in Essen-Frillendorf realisiert. Auch hier setzt Implenia auf Nachhaltigkeit. So sollen die Gebäude auf Energieeffizienz ausgerichtet und an ein Fernwärmenetz angeschlossen werden. Auf den Dächern werden Photovoltaikanlagen installiert.

  • Empa forscht zu Lehm als nachhaltigem Baustoff

    Empa forscht zu Lehm als nachhaltigem Baustoff

    Lehm setzt im Vergleich zu Beton deutlich weniger CO2 frei, erläutert die Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) in einer Mitteilung. Ellina Bernard vom Beton & Asphalt-Labor der Empa in Dübendorf und der Professur für Nachhaltiges Bauen der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich arbeitet daran, Lehm als nachhaltige Alternative zu Beton zu etablieren. Ihr Projekt wird vom Schweizerischen Nationalfonds (SNF) mit einem Ambizione-Grant unterstützt.

    Lehm kommt in unterschiedlicher geologischer Zusammensetzung überall auf der Welt vor. Der nachhaltige Baustoff könnte Beton sowohl in nichttragenden Konstruktionen als auch in tragenden Wänden von Wohnbauten ersetzen. Für einen Einsatz in grossem Massstab will Bernard mit ihrem Team daher zum einen Standards für die Zusammensetzung und mechanische Belastbarkeit definieren. Zum anderen müssen Zusatzstoffe gefunden werden, die die Belastbarkeit des Materials erhöhen. Hier wird derzeit noch herkömmlicher Zement benutzt, der den ökologischen Fussabdruck von Lehm aber wieder „in den roten Bereich“ drückt, schreibt die Empa.

    Einen vielversprechenden Ansatz hat Bernard in Zusammenarbeit mit dem Geologen Raphael Kuhn in Magnesiumoxid gefunden. In ersten Laborexperimenten mit Lehmrezepturen wurde eine Druckfestigkeit von bis zu 15 Megapascal erreicht, informiert die Empa. Lehm mit Zementzusatz bringt es auf bis zu 20 Megapascal.

  • Empa forscht zu Lehm als nachhaltigem Baustoff

    Empa forscht zu Lehm als nachhaltigem Baustoff

    Laut einer Mitteilung der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) setzt Lehm im Vergleich zu Beton deutlich weniger CO2 frei 1. Ellina Bernard vom Beton & Asphalt-Labor der Empa in Dübendorf und der Professur für Nachhaltiges Bauen der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich arbeitet daran, Lehm als nachhaltige Alternative zu Beton zu etablieren. Ihr Projekt wird vom Schweizerischen Nationalfonds (SNF) mit einem Ambizione-Grant unterstützt.

    Lehm ist ein nachhaltiger Baustoff, der in unterschiedlicher geologischer Zusammensetzung überall auf der Welt vorkommt. Er könnte Beton sowohl in nichttragenden Konstruktionen als auch in tragenden Wänden von Wohnbauten ersetzen. Für einen Einsatz in großem Maßstab will Bernard mit ihrem Team daher zum einen Standards für die Zusammensetzung und mechanische Belastbarkeit definieren. Zum anderen müssen Zusatzstoffe gefunden werden, die die Belastbarkeit des Materials erhöhen. Hier wird derzeit noch herkömmlicher Zement benutzt, der den ökologischen Fußabdruck von Lehm aber wieder „in den roten Bereich“ drückt, schreibt die Empa.

    Bernard hat in Zusammenarbeit mit dem Geologen Raphael Kuhn in Magnesiumoxid einen vielversprechenden Ansatz gefunden. In ersten Laborexperimenten mit Lehmrezepturen wurde eine Druckfestigkeit von bis zu 15 Megapascal erreicht, informiert die Empa 1. Lehm mit Zementzusatz bringt es auf bis zu 20 Megapascal.

  • Park Innovaare startet neues Kompetenzzentrum

    Park Innovaare startet neues Kompetenzzentrum

    Der Switzerland Innovation Park Innovaare in Villigen richtet ein neues Kompetenzzentrum für High-Tech-Ausrüstungen ein. Dafür arbeitet er mit seinen beiden Mitgliedern Paul Scherrer Institut und VDL Enabling Technologies Group zusammen.

    Diese Initiative bildet laut einer Medienmitteilung einen neuartigen Industrie- und F&E-Cluster im Innovation Park Innovaare. Er nutzt die sektorübergreifenden Synergien zwischen der Deep-Tech-Grundlagenforschung des PSI und den Engineering-Fähigkeiten von VDL ETG und soll den Park-Mitgliedern und dem gesamten Ökosystem Grundlagentechnologien im industriellen Massstab bereitstellen. Der anfängliche Schwerpunkt liegt auf Anwendungen in der Halbleitermesstechnik, Inspektion und Analytik sowie der optischen Kommunikation, heisst es weiter.

    „VDL ETG als Mitglied im Park Innovaare zu haben, ist ein grossartiger Startschuss, um unser wachsendes Ökosystem zu nähren“, wird Park Innovaare-CEO Robert Rudolph zitiert. Ton Pejnenburg, CTO bei VDL ETG, sagt: „Park Innovaare ist als Top-Deep-Tech-Innovationszentrum für uns von entscheidender Bedeutung, um unsere Ziele bei der Entwicklung der nächsten Generation von Hightech-Modulen für die Halbleiterfertigung sowie für Analyseinstrumente und Satellitentechnik zu erreichen.“ Der Park biete Zugang zur Schnittstelle zwischen der Grundlagenforschung am PSI und ihrer Anwendung durch die verschiedenen Industriepartner.

    Der Park Innovaare ist einer von fünf Standorten von Switzerland Innovation und fokussiert auf die Innovationsschwerpunkte Beschleunigertechnologien, Advanced Materials & Processes, Mensch und Gesundheit sowie Energie.

  • Venture Kick unterstützt Borobotics mit 150‘000 Franken

    Venture Kick unterstützt Borobotics mit 150‘000 Franken

    Borobotics aus Winterthur erhält von Venture Kick mit Erreichen der dritten Stufe des Programms 150‘000 Franken für die Weiterentwicklung seines innovativen Bohrroboters. Als Antwort auf das Problem der bisher energieintensiven und teuren Bohrung von Löchern für Erdwärmesonden revolutioniert Borobotics laut einer Medienmitteilung geothermische Wärmeprozesse mit einem Bohrroboter, der auf bis zu 90 Prozent weniger Raum und zu deutlich geringeren Kosten arbeiten kann.

    Zusätzlich zu den hohen Kosten und dem grossen Platzbedarf bringen bisherige Verfahren laut der Mitteilung Nachteile wie Energieintensität, Ungenauigkeit, Lärmbelästigung und Landschaftszerstörung mit sich. Borobotics beschreibt seine Entwicklung als „einen regenwurmartigen Roboter, der sich senkrecht in die Erde bewegt“, ohne Bohrturm oder Bohrgestänge. Er soll eine wesentlich grössere Verbreitung von Erdwärmeheizungen ermöglichen.

    Borobotics ist laut der Mitteilung aus einem Forschungsprojekt der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften hervorgegangen. Das Start-up will die 150‘000 Franken in mehrere Bohrtests seines Roboters investieren, um auf der Geothermie-Messe GeoTHERM 2024 in Offenburg bei Demonstrationsbohrungen am 29. Februar und 1. März 2024 bei Demonstrationsbohrungen einen funktionstüchtigen Prototyp vorstellen zu können.

  • Zum umweltfreundlichen Spital mit «Best Practices»

    Zum umweltfreundlichen Spital mit «Best Practices»

    Im Gesundheitssektor wurde der Umweltaspekt bisher oft vernachlässigt. Das Forschungsprojekt „Green Hospital – Ressourceneffizienz bei Schweizer Spitälern“ hat dazu beigetragen, das Bewusstsein für umweltrelevante Prozesse in Schweizer Spitälern zu schärfen. Im Rahmen des Nationalen Forschungsprogramms „Nachhaltige Wirtschaft: ressourcenschonend, zukunftsfähig, innovativ“ (NFP 73) wurde eine Liste von praxisorientierten Maßnahmen veröffentlicht, um Spitäler in ihrer Nachhaltigkeitsstrategie zu unterstützen.

    Die Studie, geleitet von Matthias Stucki am ZHAW-Institut für Umwelt und Natürliche Ressourcen, hat ergeben, dass insbesondere die Bereiche Wärme, Catering, Gebäudeinfrastruktur und Medikamente für den Großteil der Umweltbelastung durch Spitäler verantwortlich sind. Aber auch andere Faktoren wie Stromverbrauch, Abfallmanagement und die Verwendung von medizinischen Produkten spielen eine Rolle.

    Die aus der Studie abgeleiteten „Best Practices“ wurden aus einer Vielzahl von Literaturquellen und Praxisbeispielen zusammengestellt. Diese Massnahmen zielen darauf ab, die Umweltauswirkungen bei gleichbleibender Qualität der Gesundheitsdienstleistungen zu minimieren. Dabei wurde besonderer Wert auf die Auswahl von Maßnahmen mit hoher Klimarelevanz und großer Umsetzbarkeit gelegt.

    Insgesamt zeigt die Studie, dass die größten Chancen für eine Verbesserung der Umweltbilanz in der Konstruktion von langlebigen und ressourceneffizienten Gebäuden, der Nutzung erneuerbarer Energien und der Einführung von pflanzenbasierten Gerichten im Verpflegungsangebot liegen.

    Dieses Forschungsprojekt stellt einen wichtigen Schritt dar, um die schweizerische Krankenhauslandschaft nachhaltiger zu gestalten und setzt einen Meilenstein für zukünftige Initiativen in diesem Bereich.

  • HSLU eröffnet mikrobiologisches Analyselabor in Hergiswil

    HSLU eröffnet mikrobiologisches Analyselabor in Hergiswil

    An der HSLU kann neu auch interdisziplinär zur Keimbelastung geforscht werden. Dafür wurde am Hochschulstandort in Hergiswil ein mikrobiologisches Analyselabor eingerichtet, informiert die Hochschule in einer Mitteilung. „Hier wird die Expertise der Fachbereiche Medizintechnik, Gebäudetechnik und Verfahrenstechnik vereint“, wird Benoit Sicre, Experte für Lufthygiene und Raumluftqualität am Institut für Gebäudetechnik der HSLU, dort zitiert. „So können wir eine optimale Forschungs-, Entwicklungs- und Dienstleistungsqualität erreichen.“

    Grundsätzlich kann im neuen Labor ein breites Spektrum von Analysen vorgenommen werden. Als Beispiele zählt die Mitteilung die Wiederaufbereitung medizinischer Einwegkleidung oder die Wirkung einer UV-LED-Leuchte bei der Desinfektion eines Luftstrom auf. Aktuell wird der Schwerpunkt auf interdisziplinäre Fragestellungen der Luftdesinfektion und der Bekämpfung von Legionellen gelegt.

    Für die Forschungen mit Krankheitserregern wie Legionellen wurde das Labor an den Anforderungen der biologischen Sicherheitsstufe 2 ausgerichtet. Legionellen haben an Bedeutung gewonnen, seit die Temperatur von Boilern im Zuge von Energiesparmassnahmen häufig zu niedrig  eingestellt ist, um die Keime abzutöten. Zudem sei der Erreger schwierig zu erkennen, erläutert Christina Giger vom Institut für Medizintechnik der HSLU. „Wir tauschen uns regelmässig mit anderen Laboratorien aus, um unser Wissen topaktuell zu halten.“ Diese Wissen nutzen die Forschenden der HSLU, um Strategien zur Vermeidung von Legionellen oder Desinfektionsmittel zu testen.

  • Quantentechnologie aus Kohlenstoff

    Quantentechnologie aus Kohlenstoff

    Sie ist vielversprechend, aber auch verblüffend und verwirrend: Quantentechnologie soll uns in den nächsten Jahrzehnten technologische Durchbrüche verschaffen, etwa kleinere und präzisere Sensoren, hochsichere Kommunikationsnetzwerke und leistungsstarke Computer, die in kürzester Zeit neue Medikamente und Materialien entwickeln helfen, Finanzmärkte steuern und das Wetter vorhersagen können.

    Dafür brauchen wir sogenannte Quantenmaterialien: Stoffe, die ausgeprägte quantenphysikalische Effekte zeigen. Eines davon ist Graphen. Diese zweidimensionale Strukturform des Kohlenstoffs verfügt über ungewöhnliche physikalische Eigenschaften, etwa eine ausserordentlich hohe Zugfestigkeit, Wärme- und Stromleitfähigkeit. Schränkt man das ohnehin zweidimensionale Material räumlich noch mehr ein, etwa zu einem schmalen Band, entstehen kontrollierbare Quanteneffekte.

    Genau dies macht sich das Team von Mickael Perrin zunutze: Im Empa-Labor «Transport at Nanoscale Interfaces», geleitet von Michel Calame, forschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in Perrins Team an Graphen-Nanobändern. «Nanobänder aus Graphen sind noch faszinierender als Graphen selbst», erklärt Perrin. «Indem man ihre Länge und Breite sowie die Form ihrer Ränder variiert und sie mit anderen Atomen versetzt, kann man ihnen alle erdenklichen elektrischen, magnetischen und optischen Eigenschaften verleihen.»

    Echte Präzisionsarbeit – aufs Atom genau
    Die Forschung an den vielversprechenden Bändchen gestaltet sich nicht immer einfach. Je schmaler das Band, desto deutlicher sind seine Quanteneigenschaften – aber desto schwieriger wird es auch, ein einzelnes Band anzusteuern. Genau das ist aber unabdingbar, um die Besonderheiten und möglichen Anwendungen dieses Quantenmaterials im Detail zu verstehen.

    In einer neuen Studie, die vor kurzem in der Zeitschrift «Nature Electronics» veröffentlicht wurde, ist es Perrin, Jian Zhang und ihrem Team erstmals gelungen, einzelne lange, atomar genaue Graphen-Nanobänder elektrisch leitend zu kontaktieren. Keine triviale Aufgabe: «Ein Graphen-Nanoband, das nur neun Kohlenstoffatome breit ist, misst gerade einmal ein Nanometer in der Breite», sagt Zhang. Um einzelne Bänder zu kontaktieren verwendeten die Forscher ebenso kleine Elektroden: Kohlenstoff-Nanoröhrchen mit einem Durchmesser von ebenfalls nur einem Nanometer.

    Die Präzision, die für einen solchen Versuch unabdingbar ist, beginnt bereits bei den Ausgangsmaterialien. Die Graphen-Nanobänder bezogen die Forschenden vom Empa-Labor «nanotech@surfaces» unter der Leitung von Roman Fasel, mit dem sie bereits seit langem zusammenarbeiten. «Roman Fasel und sein Team arbeiten schon lange an Graphen-Nanobändern und können viele verschiedene Arten davon mit atomarer Präzision aus einzelnen Ausgangsmolekülen synthetisieren», erklärt Perrin. Die Ausgangsmoleküle kamen vom Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz.

    Will man den Stand der Technik vorantreiben, ist Interdisziplinarität der Schlüssel. So waren an der Studie unterschiedliche internationale Forschungsgruppen beteiligt, jede mit ihrem eigenen Spezialgebiet: Die Kohlenstoff-Nanoröhrchen stellte eine Forschungsgruppe an der Universität Peking her, und für die Interpretation der Ergebnisse arbeiteten die Empa-Wissenschaftler mit Forschenden der «University of Warwick» zusammen. «Ein solches Projekt wäre ohne Zusammenarbeit nicht möglich», betont Zhang.

    Einzelne Bänder mit den Nanoröhrchen zu kontaktieren war eine Herausforderung für die Forschenden. «Die Kohlenstoff-Nanoröhrchen und die Graphen-Nanobänder werden auf separaten Substraten gezüchtet», erklärt Zhang. «Zuerst müssen die Röhrchen auf das Experimentsubstrat übertragen und mit Metallelektroden kontaktiert werden. Dann schneiden wir sie mittels hochauflösender Elektronenstrahllithografie, um sie in je zwei Elektroden zu trennen.» Schliesslich werden die Bänder auf dasselbe Substrat übertragen. Präzision ist dabei unabdingbar: Schon die kleinste Drehung der Substrate kann einen erfolgreichen Kontakt verhindern. «Der Zugang zu einer hochwertigen Infrastruktur am «Binnig and Roher Nanotechnology Center» am IBM-Forschungszentrum in Rüschlikon war entscheidend, um diese Technologie zu testen und umzusetzen», sagt Perrin.

    Zukunftsmusik
    Den Erfolg bestätigten die Wissenschaftler durch Messungen von Ladungstransport. «Quanteneffekte sind bei tiefen Temperaturen in der Regel deutlicher, deshalb haben wir die Messungen bei Temperaturen nahe am absoluten Nullpunkt im Hochvakuum durchgeführt», erklärt Perrin, und nennt zugleich eine besonders vielversprechende Eigenschaft von Graphen-Nanobändchen: «Dank ihrer extrem kleinen Grösse sind ihre Quanteneigenschaften sehr robust. Wir erwarten, dass sie sogar bei Raumtemperatur noch nachweisbar sind.» Dies, so der Forscher, könnte uns erlauben, Quantentechnologien zu entwickeln, die ohne aufwändige Kühlinfrastruktur auskommen.

  • Wüest Partner erhält Great Place to Work Zertifizierung

    Wüest Partner erhält Great Place to Work Zertifizierung

    «Wir freuen uns sehr über die Great Place to Work Zertifizierung. Engagement, gegenseitige Wertschätzung und Vertrauen gehören für uns seit jeher zu unserer Unternehmenskultur. Die Auszeichnung spiegelt unseren kontinuierlichen Einsatz für eine starke Arbeitsplatzkultur wider, in der unsere Mitarbeitenden ihr volles Potenzial entfalten können», sagt Patrik Schmid, CEO bei Wüest Partner.

    Die Great Place to Work Zertifizierung basiert auf dem Trust IndexTM, einem standardisierten und international anerkannten Befragungsinstrument. Im Zeitraum Juni 2022 bis Anfang Juli 2023 wurden die Mitarbeitenden von Wüest Partner in Deutschland und der Schweiz zu 60 Aussagen hinsichtlich der Arbeitsplatzkultur befragt. Themen der Befragung waren unter anderem Vertrauen in Führungskräfte, Teamgeist, Wertschätzung, Respekt sowie Identifikation mit dem Unternehmen. Die abschließende Bewertung erfolgt anhand des Trust IndexTM-Scores, der sich aus der durchschnittlichen Zustimmung zu allen standardisierten Trust IndexTM-Aussagen errechnet.

    Wüest Partner Deutschland erreichte einen beeindruckenden Trust IndexTM-Wert von 79 Prozent, Wüest Partner Schweiz sogar 86 Prozent. Diese hervorragenden Ergebnisse unterstreichen das Engagement von Wüest Partner, ein positives und vertrauensvolles Arbeitsumfeld zu schaffen, in dem sich die Mitarbeitenden geschätzt und unterstützt fühlen.

    «Unsere Mitarbeitenden sind das wichtigste Kapital von Wüest Partner. In einem stark umkämpften Arbeitsmarkt ist es wichtig, sich als attraktiver Arbeitgeber zu positionieren und sich für die Zukunft optimal aufzustellen. Dazu gehört auch, in eine gute Unternehmens- und Arbeitsplatzkultur zu investieren. Die Auszeichnung ist deshalb für uns alle eine zusätzliche Motivation, den eingeschlagenen Kurs weiterzuverfolgen», sagt Marion Fürbeth, Head Group HR bei Wüest Partner.

  • Dormakaba ist Praxispartner bei EU-Forschung zu Gebäude-Management  

    Dormakaba ist Praxispartner bei EU-Forschung zu Gebäude-Management  

    Die Europäische Union finanziert das Forschungsprojekt openDBL (Digital Building Logbook) zur Verbesserung des Gebäude-Managements. Insgesamt sind laut einer Medienmitteilung 13 Partner aus acht europäischen Ländern beteiligt. Einziger Partner aus der Praxis ist das auf die Zutrittsverwaltung von Gebäuden spezialisierte Unternehmen dormakaba mit Sitz in Rümlang. Bei den anderen Partnern handelt es sich um Forschungsinstitute, Verwaltungen sowie Unternehmen der IT-Branche.

    Die Initiative werde die Instandhaltung von Gebäuden rationalisieren, die Zugänglichkeit von Daten verbessern und nachhaltige Praktiken fördern, heisst es in der Mitteilung. Die Forschenden haben schon ihr zweites Arbeitstreffen abgehalten. Es fand am 18. und 19. Juli in der Firmenzentrale von dormakaba in Rümlang statt. „Mit unserer Expertise und innovativen Lösungen werden wir dazu beitragen, den Weg zu ebnen für standardisierte Ansätze und die Revolutionierung des Gebäudebetriebs“, wird dormakaba-Projektkoordinator Kai Oberste-Ufer zitiert.

    Das mit einem Budget von 4,5 Millionen Euro ausgestattete Projekt zielt laut der Mitteilung darauf ab, die Verwaltung und den Abruf von Gebäudedaten durch die Entwicklung eines neuartigen digitalen Logbuchs zu verändern. Dieses soll als zentrale Plattform dienen, um Informationen zu speichern und zu verwalten, darunter bauliche Details, Wartungsaufzeichnungen und Betriebsdaten wie die Luftqualität. Das Logbuch wird mit offenen Schnittstellen ausgestattet sein.

    Die europaweiten Pilotversuche der 13 Partner aus Estland, Deutschland, Griechenland, Italien, Lettland, Polen, Rumänien und Spanien werden von der Forschungs- und Technologieorganisation CETMA koordiniert.

  • Forschende entwickeln Modell zur Abwehr von Hitzeinseln in Städten

    Forschende entwickeln Modell zur Abwehr von Hitzeinseln in Städten

    Ein Forschendenteam der Hochschule Luzern (HSLU) hat eine interaktive Quartierklima-Modellierung geschaffen. Das Instrument liefert rasch planungsrelevante Daten über das Mikroklima einer bestehenden und geplanten Bebauung und kann ab dem ersten Schritt der Entwurfsplanung eingesetzt werden, heisst es in einer Medienmitteilung zum Forschungsprojekt.

    Die wärmeren Sommertemperaturen steigern die Nachfrage nach städtebaulichen Lösungen gegen Hitzestau in Gebäuden und Quartieren. Hitzeinseln sind laut der Mitteilung vermeidbar. Entscheidend dafür sind „eine auf die Umgebung abgestimmte Setzung der Gebäude, die Wahl der Materialien von Fassaden und Aussenflächen, Grünflächen sowie eine geschickte Beschattung“. Die Auswirkungen dieser Faktoren sollten bereits früh in der Planung bekannt sein und berücksichtigt werden. Bestehende Modelle hätten dies bisher verhindert, da sie mit hohem Zeit- und Kostenaufwand verbunden waren.

    Das neu geschaffene Instrument beschränke sich auf die phasengerechten Informationen. Dadurch stehen in Sekundenschnelle Ergebnisse über das Mikroklima zur Verfügung. Informationen über die Gebäude, deren Position, verwendete Materialien sowie die Art und Position von Grünflächen und Bäumen spielen bei der Abwehr von Hitzeinseln in Bebauungen und Städten eine zentrale Rolle. In ein Wettbewerbsverfahren fliessen allerdings neben dem Quartiersklima eine Vielzahl weiterer Anforderungen mit ein, wie der in der Mitteilung zitierte Simulationsexperte und HSLU-Professor Markus Koschenz sagt. Mit dem neuen Tool, so Koschenz weiter, stehe den Planern künftig ein physikalisches Modell zur Verfügung, das Auswirkungen von Strahlung, Schatten, Wärmespeichereigenschaften der Materialien, Luftströmung, Vegetation und Tageszeit in Sekundenschnelle berechnet.

  • Laser ermöglichen Internet-Backbone per Satellit

    Laser ermöglichen Internet-Backbone per Satellit

    Das Rückgrat des Internets – den sogenannten Backbone – bildet ein dichtes Netzwerk aus Glasfaserkabeln, die jeweils bis zu mehr als hundert Terabit an Daten pro Sekunde (1 Terabit = 1012 digitale 1/0-​Signale) zwischen den Netzknoten transportieren. Die Kontinente sind dabei durch die Tiefsee verbunden – und das ist enorm kostspielig: Ein einzelnes Kabel durch den Atlantik erfordert Investitionen von mehreren hundert Millionen Dollar. Das spezialisierte Beratungsunternehmen Telegeography zählt aktuell 530 aktive Unterseekabel. Tendenz steigend.

    Schon bald dürfte dieser Aufwand aber nicht mehr nötig sein. Wissenschaftler der ETH Zürich haben in einem europäischen Horizon-​2020-Projekt gemeinsam mit Partnern aus der Raumfahrtindustrie eine optische Terabit-​Datenübertragung durch die Luft demonstriert. Mit dieser werden künftig wesentlich kostengünstigere und auch viel schneller erstellbare Backbone-​Verbindungen über erdnahe Satelliten-​Konstellationen möglich.

    Anspruchsvolle Verhältnisse zwischen Jungfraujoch und Bern
    Erprobt haben die Projektpartner ihr Laser-​System allerdings nicht mit einem Satelliten im Orbit, sondern durch eine Übertragung über 53 Kilometer vom Jungfraujoch nach Bern. «Unsere Versuchsstrecke zwischen der Hochalpinen Forschungsstation auf dem Jungfraujoch und dem Zimmerwald Observatorium der Universität Bern ist aus Sicht einer optischen Datenübertragung wesentlich anspruchsvoller als zwischen einem Satelliten und einer Bodenstation», erklärt Yannik Horst, der leitende Autor der Studie und Forscher an der ETH Zürich im Institute für elektromagnetische Felder unter Leitung von Professor Jürg Leuthold.

    Der Laserstrahl musste sich auf dem ganzen Weg durch die dichte, bodennahe Atmosphäre bewegen. Dabei beeinflussten die vielfältigen Turbulenzen der Luftgase über dem verschneiten Hochgebirge, der Wasserfläche des Thunersee, der dicht bebauten Agglomeration Thun und der Aare-​Ebene die Bewegung der Lichtwellen und damit auch die Informationsübertragung. Wie stark dieses durch Thermikphänomene ausgelöste Flimmern der Luft die gleichmässige Bewegung von Licht stört, kann man an heissen Sommertagen von blossem Auge erkennen.

    Satelliten-​Internet nutzt langsamen Mikrowellenfunk
    Internetverbindungen über Satelliten sind an sich nichts Neues. Der aktuell bekannteste Vertreter ist die Starlink-​Konstellation von Elon Musk, die mit über 2000 erdnah kreisenden Satelliten Internet in fast jeden Winkel der Welt bringt. Um Daten zwischen Satelliten und Bodenstationen zu übertragen werden allerdings Funktechnologien verwendet, die wesentlich weniger leistungsfähig sind. Sie funktionieren wie WLAN (Wireless Local Area Network) oder der Mobilfunk im Mikrowellenbereich des Frequenzspektrums und damit mit Wellenlägen von einigen Zentimetern.

    Optische Lasersysteme arbeiten demgegenüber im Bereich des nahen Infrarotlichts mit rund 10’000-​mal kürzeren Wellenlängen von wenigen Mikrometern. Dadurch können sie auch entsprechend mehr Informationen pro Zeiteinheit transportieren.

    Um auf grosse Entfernungen beim Empfänger ein genügend starkes Signal zu erhalten, werden die parallelisierten Lichtwellen des Lasers durch ein Teleskop gesendet, das mehrere Dutzend Zentimeter Durchmesser haben kann. Dieser breite Lichtstrahl muss dann möglichst genau auf ein Teleskop beim Empfänger gezielt werden, dessen Durchmesser in der Grössenordnung des empfangenen Lichtstrahls liegt.

    Turbulenzen löschen die modulierten Signale aus
    Damit möglichst hohe Datenraten erreicht werden, wird die Lichtwelle des Lasers zudem so moduliert, dass ein Empfänger pro Schwingung mehrere unterscheidbare Zustände detektieren kann. Dadurch lässt sich pro Schwingung jeweils mehr als ein Informations-​Bit übertragen. In der Praxis wird mit unterschiedlichen Höhen (Amplituden) und Verschiebungen des Phasenwinkels der Lichtwelle gearbeitet. Jede Kombination von Phasenwinkel und Amplitudenhöhe definiert dann ein unterschiedliches Informationssymbol. Mit einem 4×4-​Schema lassen sich so 4 Bit pro Schwingung übertragen und mit einem 8×8-​Schema 6 Bit.

    Die wechselnden Turbulenzen der Luftteilchen führen nun dazu, dass die Lichtwellen im Inneren und an den Rändern des Lichtkegels unterschiedlich schnell wandern. Im Detektor der Empfangsstation addieren oder subtrahieren sich dadurch die Amplituden und Phasenwinkel gegenseitig zu falschen Werten.

    Spiegelchen korrigieren Wellenphase 1500-​mal pro Sekunde
    Um diese Fehler zu verhindern, lieferte der französische Projektpartner einen sogenannten MEMS-​Chip (Mikro-​Elektro-Mechanisches System) mit einer Matrix aus 97 beweglichen Spiegelchen. Durch die Spiegelbewegungen lässt sich die Phasenverschiebung des Strahls auf seiner Schnittfläche entlang dem aktuell gemessenen Gradienten 1500-​mal pro Sekunde korrigieren.

    Unter dem Strich resultiert so eine Verbesserung der Signale um rund einen Faktor 500. Diese Verbesserung war essenziell, um eine Bandbreite von 1 Terabit pro Sekunde über eine Distanz von 53 Kilometern erreichen zu können, wie Horst betont.

    Erstmals zum Einsatz kamen im Projekt zudem neue, robuste Lichtmodulationsformate. Sie erhöhen die Empfindlichkeit der Detektion massiv und ermöglichen dadurch selbst unter schlechtesten Wetterbedingungen oder bei geringen Laserleistungen hohe Datenraten. Erreicht wird dies durch ein geschicktes Codieren der Informations-​Bits auf Eigenschaften der Lichtwelle wie Amplitude, Phase und Polarisation. «Mit unserem neuen 4D-​BPSK-Modulationsformat (Binary Phase-​Shift Keying) kann ein Informations-​Bit auch mit einer sehr kleinen Anzahl von nur rund vier Lichtteilchen am Empfänger noch richtig erkannt werden», erklärt Horst.

    Insgesamt waren für den Erfolg des Projekts die spezifischen Kompetenzen von drei Partnern notwendig. Das französische Raumfahrtunternehmen Thales Alenia Space beherrscht das zentimetergenaue Zielen mit Lasern über Tausende von Kilometern im Weltraum. Die ebenfalls französische Luft-​ und Raumfahrtforschungsanstalt Onera verfügt über die Kompetenzen in MEMS-​basierter adaptiver Optik, mit der die Effekte des Luftflimmern weitgehend eliminiert wurden. Und die für eine hohe Datenrate unerlässliche, möglichst effektive Modulation der Signale, gehört zu den Spezialgebieten der Forschungsgruppe von Leuthold.

    Problemlos auf 40 Terabit pro Sekunde ausbaubar
    Die im Rahmen der European Conference on Optical Communication (ECOC) in Basel erstmals präsentierten Resultate des Versuchs sorgen weltweit für Furore, so Leuthold: «Unser System bedeutet einen Durchbruch. Bisher gelang es nur, entweder grosse Distanzen mit kleinen Bandbreiten von wenigen Gigabit oder kurze Distanzen von wenigen Metern mit grossen Bandbreiten per Freilandlaser zu verbinden».

    Dazu kommt, dass die Leistung von 1 Terabit pro Sekunde mit einer einzigen Wellenlänge erreicht wurde. In einer zukünftigen praktischen Anwendung lässt sich das System mit Standardtechnologien problemlos auf 40 Kanäle und damit auf 40 Terabit pro Sekunde hochskalieren.

    Zusätzliches Potenzial für das neue Modulationsformat
    Damit werden sich Leuthold und sein Team aber nicht mehr beschäftigen. Die praktische Umsetzung in ein marktfähiges Produkt übernehmen die Industriepartner. Einen Teil der Arbeit werden die ETH-​Wissenschaftler:innen allerdings weiterverfolgen. Das von ihnen entwickelte neue Modulationsformat dürfte künftig auch in anderen Datenübertragungsverfahren, bei denen die Energie der Strahlung zu einem begrenzenden Faktor werden kann, für eine Erhöhung der Bandbreiten sorgen.

  • Armasuisse baut alpine Kleinwind-Solaranlage in der Surselva

    Armasuisse baut alpine Kleinwind-Solaranlage in der Surselva

    Die zum Eidgenössischen Departement für Verteidigung, Bevölkerungsschutz und Sport (VBS) gehörende armasuisse Immobilien testet mit Partnern aus der Schweizer Wirtschaft und Forschung, wie Wind und Sonne im alpinen Raum zur lokalen Stromerzeugung genutzt werden können. Laut einer Medienmitteilung liegt die Baubewilligung für eine Testanlage am Standort La Stadera in der Region Surselva im Kanton Graubünden vor. Die Bauarbeiten beginnen im August und die Testanlage soll im Herbst 2024 in Betrieb gehen.

    Die Anlage kombiniert die Stromgewinnung durch Nutzung von Windenergie und Nutzung der Sonneneinstrahlung durch Photovoltaik. Die Testanlage besteht aus einer kleinen Windanlage und bifazialen (doppelseitigen) Photovoltaikmodulen, die miteinander kombiniert werden. Das Projekt wurde im Rahmen des militärischen Plangenehmigungsverfahrens bewilligt, heisst es in der Mitteilung des Bundesrats. Ab August 2023 wird die Windanlage installiert. Die um die Windanlage angeordneten Photovoltaikmodule folgen bis Herbst 2024 und vervollständigen die Testanlage.

    Bis Ende 2025 soll die Testanlage Daten liefern, damit sich die Effizienz der neuartigen Konstruktion genauer abschätzen lässt. Der erwartete Energieertrag liegt bei rund 60 Megawattstunden pro Jahr. Das entspricht laut der Mitteilung dem Stromverbrauch von rund 15 Schweizer Haushalten. Die Auswertung der Daten bis Ende 2025 bildet die Grundlage für den Entscheid, ob ein Endausbau mit insgesamt neun Kleinwind-Solaranlagen am Standort umgesetzt werden soll.

    Seit Winter liefert ein in La Stadera schon installierter Solar-Prototyp des schweizerischen Systemlieferanten Turn2Sun aus La Sagne NE bereits erfolgreich Strom. Auch der Solar-Prototyp ist mit doppelseitigen Photovoltaikmodulen ausgerüstet.

  • Pflanzliche Dämmstoffe als CO2-Senke?

    Pflanzliche Dämmstoffe als CO2-Senke?

    Der Gebäudebereich ist verantwortlich für 40% des globalen Energieverbrauchs, 30% der Treibhausgasemissionen und 36% des Abfalls in der EU. Energieeffi­zienzmassnahmen haben Emissionen im Betrieb reduziert. Die Materialherstellung bleibt eine unter­schätzte Quelle. «Graue» Emissionen aus modernen Gebäuden sind vergleichbar mit Betriebsemissionen. Baumaterialien, die CO2 langfristig binden, reduzieren den ökologischen Fussabdruck.

    Wie sich CO2 langfristig binden lässt
    Die Empa entwi­ckeln neue Dämmstoffe für Gebäude, die CO2 langfristig binden können. Pflanz­liche Abfallprodukte aus der Land- und Forstwirtschaft werden in Dämmma­terialien verarbeitet und bei einer Hit­zebehandlung fixiert. Diese «Pflanzenkohle» bleibt während der Le­bensdauer des Gebäudes gebunden und kann beim Rückbau des Gebäudes direkt in Äcker einge­bracht werden, wo sie die Fruchtbarkeit des Bodens erhöht und stabil bleibt. Im Gegensatz zu anderen Baustoffen, wie Holz oder Zellulosedämmung, die das gespeicherte CO2 bei Verrottung oder thermischer Verwertung freisetzen.

    Physiker Wernery von der Empa forscht mit seiner Gruppe und der ZHAW an Dämmstoffen aus Pflanzenkohle. Das Dämmmaterial muss thermisch isolie­ren, brandsicher und für eine spä­tere Verwendung als Dünger geeignet sein. Pflanzenkohledämmung könnte die CO2-Bilanz der Schweiz um gut 1% ver­bessern, indem Dämm­stoffe wie EPS oder Mineralwolle durch Pflanzenkohle ersetzt werden. Das würde jährlich eine halbe Million Tonnen CO2-Äquivalente einsparen, indem Emis­sionen bei der Produktion von konventio­nellen Dämmstoffen vermieden und CO2 in der Pflanzenkohle langfristig gespei­chert wird.

    Finanzielle Unterstützung – gleich aus mehreren Quellen
    Wernery erhält finanzielle Unterstützung für sein vielversprechendes Konzept von Förderinstitutionen wie der Minerva-Stiftung, dem ETH-Rat und dem Bundesamt für Energie. Der Kli­mafonds vom Stadtwerk Winterthur hat einen Beitrag für die Erarbeitung der Grundlagen geleistet, der aus frei­willigen Beiträgen von Kunden stammt, die zwei Rappen pro Ki­lowattstunde Strom bezogen.

  • Brandsimulator der ETH testet Holzbauelemente

    Brandsimulator der ETH testet Holzbauelemente

    Forschende der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich haben einen neuartigen Brandsimulator entwickelt. Laut einer Medienmitteilung kann der vom Institut für Baustatik und Konstruktion beim Departement Bau entworfene Ofen die unterschiedlichsten Brandsituationen simulieren. Die bei den Tests gewonnenen Kenntnisse sollen helfen, den Einsatz des nachhaltigen Baustoffs Holz zu erweitern.

    Der Ofen soll den nachhaltigen Holzbau unterstützen, der in der Schweiz immer attraktiver wird. Seit 2015 sind gesetzlich auch mehrgeschossige Bauten genehmigungsfähig. In der Planung sind Hochhäuser aus Holz mit einer Höhe bis zu 108 Metern. Umso wichtiger ist dabei der Brandschutz.

    Bei dem Ofen handelt es sich um einen mit Stahlträgern verstärkten Metallkubus mit einer Brennkammer, die einen Meter hoch, einen Meter breit und knapp 1,7 Meter lang ist. Befeuert wird sie von zehn Gasbrennern, die je zur Hälfte auf den beiden Längsseiten angebracht sind. Sie können den Ofen auf über 1400 Grad aufheizen. Mit mehreren Kameras ausserhalb der Brennkammer werden die Tests aufgezeichnet und auch die Zusammensetzung der Brandgase lässt sich analysieren.

    „Wir können die Temperatur im Ofen und ebenso den Sauerstoffgehalt genau einstellen“, wird Andrea Frangi, Professor für Holzbau und Leiter des Simulationsprojekts, in der Mitteilung zitiert. „Der Ofen erlaubt es uns, verschiedene Brandverläufe zu simulieren und deren Auswirkung auf die Holzstrukturen zu testen.“ Dabei können Holzbauteile während des Tests mit bis zu 50 Tonnen belastet werden. Die Entwicklungskosten für den Simulator betrugen 2,5 Millionen Franken.

  • NEST erhält Voliere für Drohnenforschung

    NEST erhält Voliere für Drohnenforschung

    Auf dem NEST wird ein DroneHub eingerichtet. Wie die Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) in einem Kurzvideo veranschaulicht, gleicht er einer Voliere. Auf einer Grundfläche von 90 Quadratmetern bildet eine Konstruktion aus Metallröhren und Gitternetz einen Käfig mit einer Höhe von bis zu elf Metern. Laut einer Empa-Mitteilung soll der Endausbau Testumgebungen für drei Forschungsfelder bieten.

    Für das erste, das 3D-Drucken im Flug, dient eine experimentelle Wand mit austauschbaren Modulen der Entwicklung von Drohnen, die fliegend Inspektions- und Reparaturarbeiten in der Vertikalen ausführen. „Die Drohnen können beispielsweise Risse erkennen und reparieren, ohne dass aufwändige Gerüste nötig sind oder die Sicherheit von Personen gefährdet wird“, erklärt Mirko Kovac, der Leiter des Empa-Forschungslabors Sustainability Robotics und Direktor des Aerial Robotics Lab am Imperial College London.

    Das zweite Anwendungsgebiet, die robotische Umweltsensorik, setzt auf die Interaktion zwischen Drohnen und Umwelt. „Sie können gezielt Sensoren in der Natur platzieren und mit regelmässigen Flügen die Daten ablesen“, so Kovac. Das sei insbesondere für Energieanlagen wie Windturbinen oder Staudämme „sehr relevant“, aber auch für das Sammeln von Klimadaten in unwegsamen und weiträumigen Gebieten.

    Der dritte Forschungsbereich will Regeln und technologische Standards für die Koexistenz von Robotern und Menschen erarbeiten, etwa für Schnittstellen zwischen Gebäuden und Flugrobotern. Das betrifft beispielsweise Landeplätze an oder auf Gebäuden oder die Positionierung von Ladestationen.

  • ETH und Siemens erforschen CO2-freie Gebäude

    ETH und Siemens erforschen CO2-freie Gebäude

    Die ETH hat mit dem Zero Carbon Building Systems Lab (ZCBS Lab) eine experimentelle Forschungseinrichtung in Betrieb genommen, die sie selbst als „bahnbrechend“ bezeichnet. Dort sollen systemische Aspekte von Material, Energie und menschlichen Nutzenden für die Dekarbonisierung von Gebäuden im Massstab 1:1 und unter verschiedensten Umwelt- und Klimabedingungen untersucht werden.

    Siemens hat dieses zweigeschossige Gebäude laut seiner Medienmitteilung mit modernsten digitalen Gebäudetechniklösungen vollgepackt. In den Testzellen, Klimakammern und modularen Versuchsräumen werden aktive und passive Technologien der Energieversorgung, Automatisierung und Klimatisierung von Gebäuden unter verschiedensten Umweltbedingungen erforscht.

    Initiiert wurde das ZCBS Lab von Arno Schlueter, ETH-Professor für Architektur und Gebäudesysteme. Das Labor ist eng mit anderen innovativen Gruppen des Instituts für Technologie in der Architektur der ETH Zürich verbunden wie dem Robotic Fabrication Lab oder dem Immersive Design Lab.

    Das „Highlight der neuen ETH-Einrichtung“ nennt die Mitteilung einen Raum mit einem sogenannten Sonnen-Emulator. Dort können neben Temperatur und Luftfeuchtigkeit solare Einwirkungen im Tagesverlauf nachgebildet werden. Eine solche Forschungseinrichtung ist laut Siemens weltweit einzigartig.

    „Mit unserem Gebäudemanagementsystem ist die Basis gelegt, um die bestehenden ETH-Systeme bei Bedarf weiterzuentwickeln und in Zukunft an die offene digitale Gebäudeplattform Building X anzuschliessen, die Teil von Siemens Xcelerator ist“, wird Matthias Rebellius, CEO von Siemens Smart Infrastructure, zitiert. Siemens finanziert bereits seit 2009 die ETH-Professur Sustainable Building Technologies.