Green and Digital Transformation – so lautet das Jahresmotto der JOANNEUM RESEARCH. Und auch bei der Zukunftskonferenz, die am 15. November mit rund 650 Teilnehmenden im Messe Congress Graz über die Bühne ging, drehte sich alles um nachhaltige Veränderung. Dabei wurden auch die besten Forschungsprojekte des vergangenen Jahres mit dem Best Performance Award – dem Wissenschaftspreis der JOANNEUM RESEARCH – ausgezeichnet. Schon im Oktober wurden aus insgesamt 43 eingereichten Projekten und Publikationen mittels Online-Voting vorab 14 Finalist*innen ausgewählt. Bei einem Publikumsvoting im Zuge der Zukunftskonferenz wurde aus jeder der sieben Forschungseinheiten – DIGITAL, MATERIALS, ROBOTICS, COREMED, HEALTH, LIFE, POLICIES – dann jeweils ein Siegerprojekt ermittelt. Allen Projekten gemeinsam ist es, dass sie sowohl grüne als auch digitale Aspekte abdecken.
„Einmal im Jahr heben wir mit dem Best Performance Award besondere Forschungsleistungen hervor,“ so Erwin Kubista, Prokurist in der JOANNEUM RESEARCH. „Dabei ist es uns besonders wichtig jene Menschen vor den Vorhang zu holen, die die Basis unseres Unternehmens sind: unsere Forscher*innen. Denn sie sind es, die mit ihrer Expertise und ihrem Engagement dafür sorgen, dass Spitzenforschung in Anwendung gebracht wird.“
Die Zukunftskonferenz dient als jährliche Leistungsschau der JOANNEUM RESEARCH und bringt Kund*innen, Partner*innen, Stakeholder und an Forschung Interessierte zusammen, um Forschungsthemen und Technologietrends zu diskutieren.
Die Siegerprojekte
Institut DIGITAL
DeepDigitalForest: Publikation zur KI-gestützten digitale Waldinventur – Roland Perko, Sead Mustafic, Manuela Hirschmugl, Andreas Wimmer
Um einen Wald optimal pflegen und schützen zu können, muss jeder Einzelbaum erkannt, lokalisiert und über die Zeit beobachtet werden und auch seine Vertikalstruktur muss erfasst werden. Herkömmliche Satellitendaten sind dafür nicht genau genug. Unser Projekt (DeepDigitalForest) verarbeitet dank flugzeuggetragenem Laserscanning besonders dichte 3D-Punktewolken (100-400 Punkte statt der üblichen 2-8 Punkte pro m2). Ziel unserer Publikation war es nun, Einzelbäume in den 3D-Punktwolken mithilfe von künstlicher Intelligenz zu detektieren, um dann Forstinventurparameter ableiten zu können. Der Prozess lässt sich vollständig automatisieren, sodass auch sehr große Gebiete analysiert werden können. Veränderungen können zeitnah erkannt und Schutzmaßnahmen zielgerecht initiiert werden. Die Beobachtung von Waldflächen wird besonders in Zeiten des Klimawandels immer wichtiger, um diesem entgegenwirken zu können.
Institut MATERIALS
Vortex: Microfluidischer Einwegchip für schnelle und kostengünstige Diagnostik bei Diabetes – Gerburg Schider
500 Millionen Menschen weltweit leiden an Diabetes, bis 2045 wird ein Anstieg um 50 % erwartet. Komplikationen wie Erblindung, Nierenversagen und Herzinfarkt können durch eine frühzeitige Diagnose und eine zuverlässige Langzeitüberwachung von Hämoglobinvarianten wie A1c, A2 und F verringert werden. Bisher dafür eingesetzte Laborgeräte sind groß und teuer und kommen nur in reichen Ländern zum Einsatz. Das Projekt Vortex LC zielt auf die Entwicklung eines miniaturisierten patientennahen Diagnostikgeräts (Point-of-Care-Gerät) ab, das den Gehalt an Hämoglobinvarianten mittels Flüssigchromatographie (LC) präzise nachweist. Wir entwickeln einen mikrofluidischen Einwegchip für schnelle und kostengünstige Diagnostik. Das intelligente Design ermöglicht die Bildung eines Wirbels (Vortex) in der zu untersuchenden Flüssigkeit. Die verstärkte Interaktion von Analyt und funktionalisierter Kanaloberfläche ermöglicht eine genaue Trennung von Diabetes-Biomarkern.
Institut ROBOTICS
DIVIDER: Vorausschauende Wartung von Industrieanlagen auf Basis der Energiezufuhr – Christian Oswald
Prädiktive Instandhaltung reduziert Betriebskosten und steigert die Leistung von Industrieanlagen durch die Vorhersage des Wartungsbedarfs. Allerdings sind solche Verfahren aufgrund der Vielzahl an Parametern und Messgrößen sehr aufwendig. Das Sondierungsprojekt DIVIDER verfolgt eine Zustandserfassung einer Anlage ausschließlich auf Basis der zentralen Energiezufuhr. Ziel ist es, auf das Miteinbeziehen zusätzlicher Datenströme aus der Anlage gänzlich zu verzichten und ein System zu entwickeln, das ohne Maschinenstillstandszeiten und nichtinvasiv in eine Anlage integriert werden kann. Anhand generischer Modelle der involvierten dynamischen Komponenten soll die Messgröße, welche Strom und Spannung der gesamten Anlage umfasst, in einzelne Komponenten aufgeteilt werden. Anschließend sollen mit Hilfe von statistischen Methoden, simulationsbasierenden Datenanalysen und maschinellen Lernalgorithmen Fehlervorhersagen getroffen werden können.
Zentrum COREMED
FORCE REPAIR: 3D-gedruckte, intelligente, personalisierbare Wundauflage – Petra Kotzbeck
Als Teil eines europäischen Konsortiums forschen wir an einer innovativen Behandlungsmethode für chronische Wunden. Die Projektpartner entwickeln und evaluieren eine 3D-gedruckte, intelligente, multifunktionale und personalisierbare Wundauflage. Diese soll die Wundheilung gezielter anregen, das Wundmanagement erleichtern und die Kosten senken. Durch die verbesserte Wirkung verringern sich die zuvor notwendigen täglichen Verbandwechsel signifikant. Unsere Aufgabe dabei ist die Validierung der Wundauflage hinsichtlich Biokompatibilität und Wirkung in akuten und chronischen Wunden.
Institut HEALTH
TARGET: Untersuchung der Durchlässigkeit der Blut-Hirnschranke für Chemotherapeutika – Thomas Altendorfer-Kroath
Glioblastome zählen zu den häufigsten Hirntumoren mit einem mittleren Überleben der Patient*innen von nur 12 bis 15 Monaten. Ein grundlegendes Problem bei der Behandlung des Gehirns ist die Blut-Hirn-Schranke: Bei Chemotherapeutika ist unklar, ob und in welchem Ausmaß diese überhaupt das Hirngewebe erreichen. Derzeit bestehende Glioblastommodelle können diese Fragen nur unzureichend beantworten. In diesem Projekt wird die Verteilung von Chemotherapeutika untersucht und in Kombination mit Metabolomicsanalysen werden Biomarker für die Wirksamkeit verschiedener Therapien beschrieben.
Institut LIFE
TRIGGER: Die Auswirkungen von Umwelt und Klima auf die Gesundheit – Judith Köberl
Das Projekt TRIGGER sucht nach Lösungen für die Bekämpfung von klimabedingten Gesundheitsschäden. Es vertieft das Verständnis der Zusammenhänge zwischen Klima, Gesundheit und Ökosystemen in seiner umfassenden Gesamtheit aller Umwelteinflüsse, denen ein Individuum lebenslang ausgesetzt ist. Dieses Wissen soll dazu dienen, gesellschaftlich wünschenswerte Maßnahmen auf persönlicher und politischer Ebene zu fördern. Wir arbeiten in einem interdisziplinären Konsortium aus 22 Partnern in 15 Ländern. Dabei wird eine weitreichende klinische Studie mit einem multidimensionalen Ansatz entwickelt, der sich auch auf bestehende retrospektive Studien stützt. Ziel ist es, einen internationalen Klimadienst für den globalen Gesundheitsschutz in Übereinstimmung mit den Copernicus-Initiativen (Erdbeobachtung mit Satelliten) aufzubauen. Das LIFE-Institut bringt hier seine Expertise im Bereich der ökonomischen Bewertung solcher Klimadienste ein.
Institut POLICIES
Die Entwicklung des Angebots an Arbeitskräften bis 2040 – Dominik Janisch
Während der Alterungsprozess der Bevölkerung gesundheits-, wirtschafts- und sozialpolitische Fragen aufwirft, beeinflusst die demografische Entwicklung direkt das Arbeitskräfteangebot. Dieses Projekt schafft schon heute eine Grundlage für morgen und soll es ermöglichen, frühzeitig negativen Entwicklungen in den einzelnen steirischen und niederösterreichischen Regionen entgegen treten zu können. Hierfür werden differenzierte Bilder über die Entwicklung des Arbeitskräfteangebots, unter Berücksichtigung des demografischen Wandels, in den einzelnen Kleinregionen der Arbeitsmarktbezirke der Steiermark und Niederösterreichs gezeichnet. Die Studie zielt darauf ab, die Auswirkungen auf das Arbeitskräfteangebot für die Regionen bis 2040 zu erfassen und so dem Arbeitsmarktservice (AMS) eine Basis für die Ausrichtung der zukünftigen Arbeitsmarktpolitik zu geben.
