Die Forschungs-Champions:

Im „Human Centered Workplace for Industry“ wird an den Robotern der Zukunft gearbeitet. Foto: B. Plank – imbilde.at

Ob Kollaboration von Mensch und Maschine in der Produktion, die medizinischen Wirkungen pflanzlicher Inhaltsstoffe oder die Simulation von Blitzschlag in einem hochmodernen Labor – Forschungsprojekte der FH OÖ in Wels sind am Puls der Zeit und liefern Antworten auf die aktuellsten Fragestellungen und Probleme.

Die FH Oberösterreich ist die forschungsstärkste FH des Landes, mehr als 45 Prozent der akquirierten Drittmittel für Forschung & Entwicklung stammen aus Wels. Im Jahr 2018 wurden hier nicht weniger als 210 For- schungsprojekte bearbeitet. Damit ist das Research Center des Campus Wels unangefochtene Forschungsspitze. Es sind die großen Zukunftsthe- men, an denen derzeit über 170 wissenschaftliche MitarbeiterInnen so- wie ProfessorInnen und TechnikerInnen arbeiten: u.a. Automotive & Mo- bility, Smart Production, Energie, Lebensmitteltechnologie und Ernährung. Drei Beispiele zeigen applikationsorientierte Spitzenforschung in Wels an den Megatrends unserer Zeit.

Human Centered Workplace for Industry

Hand in Hand mit dem Roboter

In vielen Köpfen existiert das bedrohliche Bild von Robotern, die den Men- schen in der Produktion ersetzen und nutzlos machen. Die Digitalisierung von Fertigungsprozessen und der Trend hin zur Mass Customization, also der Individualisierung von Produkten (zum Beispiel in der Autoindus- trie), schaffen aber eher ein Szenario der Zusammenarbeit von Mensch und Maschine. In dem 1,5 Millionen Euro Forschungsprojekt „Human Centered Workplace for Industry“ forschen zehn Wissenschaftler der FH OÖ in Wels, Hagenberg und Steyr an der Kollaboration von Robotern, Pro- duktionsmitarbeitern und digitalen Informationssystemen. „Assistenz- technologien helfen, die Menschen kognitiv zu entlasten und die Fehler- anfälligkeit zu reduzieren“, sagt Roman Froschauer, Studiengangsleiter Robotic Systems Engineering. Unterstützt wird dabei nach dem Motto „so viel wie nötig, so wenig wie möglich“.

Unterstützung und Überwachung

Es gibt inzwischen viele Assistenztechnologien am Markt, seien es Aug- mented Reality Brillen, Bildschirme mit Arbeitsanweisungen oder kollabo- rative Roboter. „Wir haben ein digitales Ökosystem entwickelt, das es Fir- men auch im KMU-Bereich kostengünstig ermöglicht, solche Assistenz- systeme in ihre Produktion zu integrieren“, erklärt Froschauer. Vorausset- zung dafür sind digital erfasste Arbeitsprozesse und -anweisungen, eine Vorarbeit, die viele Firmen erst leisten müssen. Nur wenn das System die genaue Abfolge der Arbeitsschritte kennt, kann der Workflow – auch zwi- schen Mensch und Maschine – funktionieren. „Man muss das System selbstlernend machen und mit unterschiedlichen Kompetenzprofilen ver- sehen“, führt Froschauer aus. „Es lernt, wie gut ist ein Mitarbeiter, wo wird Assistenz benötigt, welche Arbeitsschritte sind kritisch!“

Josef Ressel Zentrum für phytogene Wirkstoffforschung

Die geheimen Wirkungen der Pflanzen

Im neuen Josef Ressel Zentrum für phytogene Wirkstoffforschung forscht man an pflanzlichen Inhaltsstoffen und deren Auswirkungen auf die Gesundheit von Mensch und Tier. Man schätzt, dass etwa 28.000 ver- schiedene Pflanzenarten medizinische Wirkungen aufweisen, aber nur ein Bruchteil ihrer Wirkstoffe ist bekannt. Die Forschung im Josef Ressel Zentrum konzentriert sich unter anderem auf Futtermittel: Pflanzliche Zu- sätze helfen, den Antibiotikaeinsatz zu reduzieren und die Tierperfor- mance – u.a. das Wachstum – zu verbessern. Im Labor werden beste- hende Mischungen untersucht und erforscht, wie diese Zusätze und Pro- dukte funktionieren. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Entwicklung von Testsystemen. „Bisher musste man nicht nachweisen, warum ein Pro- dukt wirkt“, erklärt Zentrumsleiter Julian Weghuber, „aber der regulatori- sche Druck von der EU zur besseren Charakterisierung solcher Inhalts- stoffe wächst.“

Mit Pflanzen gegen Zivilisationskrankheiten

Bluthochdruck, hoher Blutzuckerspiegel, Fettleibigkeit, erhöhte Blutfett- werte ... diese riskante Kombination an Faktoren – auch metabolisches Syndrom genannt – ist in der Konsumgesellschaft weit verbreitet. Es gibt bereits viel Erfahrung mit pflanzlichen Mitteln in diesem Bereich, zum Beispiel Substanzen, die die Aufnahme von Zucker reduzieren oder die Fetteinlagerung verhindern. Auch hier versucht man im Ressel Zentrum, die Substanzen mit Hilfe von Zellmodellen zu charakterisieren und fest- zustellen, wie sie wirken. „Wir haben etwa die Wirkung von Extrakten aus Gänseblümchen und Guavefrüchten auf den Glukosehaushalt untersucht und herausgefunden, dass sie das Ansteigen des Blutzuckerspiegels re- duzieren“, berichtet Weghuber. Die Forschung ist für die nächsten fünf Jahre finanziert, 1,5 Millionen Euro stehen dafür zur Verfügung.

Prüfanlage für Großspeicher der Zukunft

Energie aus Wind- und Sonnenkraft gewinnt immer mehr an Bedeutung. Doch diese im großen Stil zu speichern, um sie dann abzurufen, wenn sie gebraucht wird – das beschäftigt die ForscherInnen noch. Beim grenz- überschreitenden Interreg Projekt CompStor (AB43) teilen sich Bayern und Oberösterreich die Arbeit auf: „Während man am TZE in Ruhstorf an der Batterietechnologie arbeitet, befassen wir uns in Wels mit der Frage, wie diese Speicher in Stromsysteme integriert und geschützt werden können“, berichtet Peter Zeller, Leiter des Forschungsprojekts in Wels. Zu diesem Zweck wurde in Wels um rund 2,2 Millionen Euro eine Prüfanlage mit einem Spitzenstrom von 100.000 Ampere und einer Blitzstoßspan- nung von einer Million Volt eingerichtet. „Wir testen, ob die Isolierung der Batterie in allen möglichen Betriebssituationen, wie z.B. bei Überspan- nungen ausreicht“, erklärt Zeller, „oder wir prüfen, ob Schutzgeräte auch wirklich den Kurzschlussstrom der Batterie zuverlässig unterbrechen können!“ Das Ziel: ein elektrochemischer Hochspannungsspeicher, der direkt an Hochspannung angeschlossen werden kann und Pumpspei- cherkraftwerke ersetzen kann.

Projekt mit positiven Nebeneffekten

Parallel zu dem Projekt, das vom Förderprogramm Interreg mit insge- samt 6,6 Millionen Euro gefördert wird, entstand in Wels der internationa- le Studiengang „Electrical Engineering“, dessen StudentInnen aktiv an der Lösung des Speicherproblems mitarbeiteten. „Wir haben das Labor mit den Studierenden aufgebaut, von der Planung bis zum Löten“, erzählt Zeller.

Auch wenn das Projekt CompStor derzeit reine Grundlagenforschung ist, soll rund um das Hochspannungslabor ein Kompetenzzentrum entste- hen. „Wir wollen die verschiedenen Player in der Elektrotechnik in Oberös- terreich bei uns zusammenschließen!“, erklärt Zeller das Vorhaben. Damit sollen im Labor in Wels auch die Geistesblitze einschlagen.

FH-Prof. DI (FH) Dr. Roman Franz Froschauer

Foto: FH OÖ

FH-Prof. Dr. Julian Weghuber im Forschungslabor.

Foto: B. Plank – imbilde.at

Die Prüfanlage im Einsatz. Foto: FH OÖ

FH-Prof. DI Dr. Peter Zeller.

Foto: Privat