Mag. Wolfgang Polt (POLICIES), Univ.-Prof.in Dr.in Sarah Spiekermann, DI Erwin Kubista, Dr.in Elisabeth Hödl, DI Dr. Heinz Mayer (DIGITAL) (v. l.)

Bundeskanzler Mag. Christian Kern interessierte sich für Kooperationen zwischen Wirtschaft, Industrie und Forschung.

news shotsJOANNEUM RESEARCH

KANZLERBESUCHIm Rahmen eines Steiermarktages am 28. September 2016 besuchte Bundeskanzler Mag. Christian Kern auch das Innovationszentrum Weiz. Ziel des Besuches war es, mit Weizer Führungskräften von Industrie -Unternehmen ins Gespräch zu kommen. Darunter war auch JOANNEUM RESEARCH- Geschäftsführer Univ.-Prof. Dr. Wolfgang Pribyl. Der Bundeskanzler betonte, wie wichtig es ihm sei, die F&E-Quote weiter zu erhöhen. Auch auf die Gründung zukunftsträchtiger Spin-offs aus dem Universitäts- und Forschungsbereich lege er großen Wert. Tags darauf stand dann Kärnten auf dem Programm. Im Zuge dessen besuchte der Bundeskanzler auch das Institut ROBOTICS in Klagenfurt und nahm Einblick in die Forschungsarbeit mit Robotern.

JOANNEUM RESEARCH

WISSENSCHAFTSETHIK Am 11. Oktober 2016 folgten rund 60 Interessier-te der Einladung von Geschäftsführer Univ.-Prof. Dr. Wolfgang Pribyl zum FORUM JOANNEUM RESEARCH, einer Veranstaltung der Institute POLICIES und DIGITAL. Das Thema des Forums lautete „Wie kommt die Ethik in die Maschine?“. Diskutiert wurden ethische Dimensionen der aktuel-len Technikentwicklung, insbesondere die aktuellen Trends in der Digitalisierung von Wirtschaft und Ge-sellschaft. Univ.-Prof.in Dr.in Sarah Spiekermann von der Wirtschaftsuniversität Wien hielt einen Vortrag zu diesem hochaktuellen Thema. Dr.in Elisabeth Hödl beleuchtete im anschließenden Impulsvortrag die rechtlichen Aspekte der von Spiekermann vorgetra-genen Inhalte und bereicherte damit die Debatte.

EDITORIALIm Wirtschaftsjahr 2015/2016 hat die JOANNEUM RESEARCH einen Strategieprozess gestartet, um bestmöglich für die kommenden fünf Jahre aufgestellt zu sein. Zahlreiche Maßnahmen zur Optimierung des Forschungsportfolios, der Unternehmensorganisation sowie der Wettbewerbsfähigkeit wurden eingeleitet und umgesetzt. Das F&E-Portfolio und die Unternehmensorganisation wurden teilweise tiefgreifend erneuert, Teile wurden aufgegeben, andere Teile ausgegliedert oder neu organisiert. Auch neue Themen wurden aufgegriffen. In Zukunft werden die wissenschaftlichen Schwerpunkte verstärkt die Themen Industrie 4.0, Smart Production and Ser-vices sowie Autonomous Driving umfassen. Die JOANNEUM RESEARCH wird sich mit weiteren Forschungseinrichtungen und der Industrie an der Initiative „Silicon Austria“, die Forschung für Elektronik- und Mikroelektronik forcieren soll, beteiligen. Auch an der länderübergreifenden Initiative „Mikroelektronikcluster Silicon Alps“ wirkt die JOANNEUM RESEARCH mit. Wir investieren laufend in die Unternehmens- infrastruktur, dabei werden auch strategische Kooperationen wie jüngst im Bereich der Selective Laser Melting-Technology eingegangen. Mit der Investition in einen 3D-Drucker soll das Themenfeld der additiven Druckprozesse im Metallbereich vorangetrieben werden, um neuartige Bauteile zu entwickeln und gemeinsam mit Wirtschaftspartnern zu verwerten. Für den zukünftigen Erfolg werden noch stärker Exzellenz, Flexibilität und die konsequente Verwertung von Forschungs-ergebnissen maßgeblich sein. Dies insbesondere vor dem Hintergrund immer schwierigerer Rahmenbedingungen in der Förderlandschaft und im Wettbewerb um Forschungsmittel.

LASERSCAN VERHINDERT HANGRUTSCHUNGEN DIGITAL hat eine exakte Gefahrenhin-weiskarte erstellt, die punktgenau Gefah-ren ausweist. 02

FRISCH GEDRUCKTES METALLMATERIALS nimmt am Standort Niklas-dorf einen 3D-Drucker für Metall in Betrieb und erweitert damit seine Expertise im Bereich der generativen Fertigungstechnologien. 03

LEBENSMITTELKNAPPHEIT BEI EINEM BLACKOUTLaut einer Studie von POLICIES sind die Österreicher, vor allem im urbanen Raum, eher schlecht auf ein mögliches Blackout vorbereitet. 07

DAS MAGAZIN FÜR TECHNOLOGISCHE INNOVATIONEN

0312 / 2016

Univ.-Prof. DI Dr. Wolfgang Pribyl, MBA

Geschäftsführer JOANNEUM RESEARCH

HANGRUTSCHUNGEN: GEFÄHRDETE GEBIETE WERDEN ONLINE SICHTBARKein anderes österreichisches Bundesland ist so häufig von Hangrutschungen betroffen wie die Steiermark. Darum hat DIGITAL auf Initiative des Landes und mit Unterstützung von EU-Mitteln eine exakte Gefahrenhinweiskarte erstellt, in der gefährdete Zonen markiert sind. Und via GIS (Geoinformationssystem) ist diese auch für jedermann abrufbar.

Immer öfter kommt es in den letzten Jahren zu Hang-rutschungen, die häufig auch Muren nach sich zie-hen. Häuser werden weggerissen, Familien verlieren ihr gesamtes Hab und Gut. Doch während Schutz- zonen für Hochwasser mittlerweile gut ausgewiesen sind, fehlten bisher Unterlagen darüber, welche steirischen Gebiete im Detail von Hangrutschungen bedroht sind. „Das liegt vor allem daran, dass diese Naturereignis-se aus einem komplexen Zusammenspiel verschie-denster Faktoren entstehen und daher wesentlich schwerer vorherzusagen sind, als beispielsweise Hochwasser“, erklärt Mag. Herwig Proske, bei JOANNEUM RESEARCH am Institut DIGITAL für Fer-nerkundung und Geoinformation zuständig. Er hat gemeinsam mit seinem Team nun innerhalb eines Jahres eine entsprechende Naturgefahrenhinweis- karte entwickelt, die Gefahrenzonen für Hang- rutschungen detailliert ausweist – und zwar bis zum Maßstab 1:25.000. Dazu wurde vorab das ganze Land mittels Laserscan aus der Luft vermessen. Ziel ist es, Stellen zu identifizieren, die bereits von einer Hang- rutschung betroffen waren, um daraus zu schließen, welche Rahmenbedingungen dafür entscheidend waren. Somit können künftig gefährdete Gebiete klar abgegrenzt werden. „Der Vorteil der Vermessung mit-tels so genanntem ,Airborne Laserscan‘ liegt darin, dass die Laserstrahlen auch in bewaldeten Gebieten bis zum Boden dringen und man ein genaues Abbild der darunter liegenden Oberfläche bekommt – das ist mittels herkömmlicher Luftbilddaten nicht möglich; zudem können die Baumhöhen mittels Laser ver-messen werden“, so Proske. Aus diesen Überflügen wurden 1x1 Meter große Raster gefertigt, die dann mittels spezieller Algorithmen ausgewertet wurden. Verblüffendes Ergebnis: Besonders das ost- und weststeirische Hügelland ist prädestiniert für Hangrutschungen. „Das liegt vor allem an den

Auch bewaldete Gebiete können mittels „Airborne Laserscan“ so vermessen werden, dass Gefahren rechtzeitig erkannt und große Schäden verhindert werden.

Die Gefahrenhinsweiskarte Steiermark weist die besonders gefährdeten Gebiete punktgenau aus. Die Karte ist öffentlich einsehbar.

DIGITAL

PublikationenHEALTH

EFFEKTE NACH EINER MAGEN-OPERATIONMag.a Mag.a Dr.in Sophie Narath von HEALTH ana-lysierte die Metabolomics-Daten einer klinischen Studie, in der 44 stark übergewichtige Patientinnen und Patienten einer Magen-OP unterzogen wurden. Es gab Proben von drei Visiten: die erste kurz vor der Operation, die zweite kurz danach und die dritte ein Jahr später. Die statistischen Analysen ergaben, dass ein solcher Eingriff nicht nur auf das Körpergewicht der Betroffenen Auswirkungen hat, sondern auch langfristig auf das kardiovaskuläre Risiko sowie auf die Diabetes-Erkrankung, die meist mit Übergewicht einhergeht. Der Artikel „An Untargeted Metabolomics Approach to Characterize Short-Term and Long-Term Metabolomic Changes after Bariatric Surgery“ ist im Journal PLOS ONE im September 2016 erschienen.

DIGITAL

TECHNIK GEGEN FORT-SCHREITENDE DEMENZAuf der „Alzheimer Europe“ in Kopenhagen, die von 31. Oktober bis 2. November 2016 stattfand, hielt DI Dr. Lucas Paletta vom Institut DIGITAL einen Vor-trag über das Projekt „AktivDaheim“. Ziel des Pro-jekts ist die Entwicklung einer Spiele-Trainings-Soft-ware für Menschen mit Demenz. Diese werden durch personalisierte Übungen auf spielerische Weise motiviert, sich gemeinsam mit einer Trainerin geistig und motorisch zu betätigen und diese Übungen in der folgenden Woche alleine oder mit Angehörigen durchzuführen. Intuitive Bedienoberflächen erleich-tern Betreuungspersonen die Vorbereitung und Dokumentation der wöchentlichen Einheiten. Damit soll es den Demenzerkrankten ermöglicht werden, länger im eigenen Wohnumfeld zu leben.

HEALTH

SCHÜTZT SPERMIDIN HERZEN IM ALTER?Es konnte gezeigt werden, dass durch die Zufuhr von Spermidin über die Nahrung die Herzgesundheit bei alternden Mäusen verbessert und der Blutdruck bei Ratten gesenkt werden kann. Das Forschungsteam der Karl-Franzens-Universität und der Medizinischen Universität Graz wies nach, dass auch bei Menschen höhere zugeführte Spermidinmengen mit deut-lich weniger Herzerkrankungen und niedrigerem Blutdruck korrelieren. Das Institut HEALTH lieferte mit Metabolomanalysen und speziellen Analyse-verfahren für Spermidin wichtige Beiträge für den Erfolg des Projekts. Die Ergebnisse wurden nun im renommierten Journal „Nature Medicine“ mit dem Titel „Cardioprotection and lifespan extension by the natural polyamine spermidine“ publiziert.

dortigen geologischen Bedingungen: So genanntes Lockergestein, also nicht verfestigte Schichten aus Sand, Schotter und Ton mit jeweils unterschiedlicher Wasserdurchlässigkeit sind in diesem Gebiet das Problem. Das Wasser kann sich dadurch in einer Schicht stauen und löst so die Rutschung aus“, erklärt der Experte. Weitere wesentliche Faktoren für die Hangstabilität sind die Bepflanzung – hier sind Tiefwurzler, wie es die meisten Laubbäume sind, vorteilhaft – sowie die Bewirtschaftungsform. Beson-ders negativ wirkt sich großflächige Versiegelung des Bodens durch Asphalt oder Beton aus. „Zudem spielt natürlich auch die Steilheit des Geländes eine Rolle“, so Proske. Je steiler ein Hang ist, desto eher kommt er ins Rutschen.All diese Daten sind nun online als Gefahrenhinweiskarte im „Wald-atlas Steiermark“ unter http://gis2.stmk.gv.at/atlas abrufbar. „Es fließt sehr viel Geld in Schutz- und Sanierungsmaßnahmen. Mittels dieser Karte können diese nun in besonders gefährdeten Gebieten priorisiert werden. In weiterer Folge kann die Karte auch als Planungsin-strument, zum Beispiel im Rahmen der Raumplanung, zum Einsatz kommen“, meint der Forscher. Auch international gibt es einen sehr gro-ßen Bedarf an solchem Kartenma-terial, darum werden derzeit unter anderem mit China in Kooperation mit dem AIT (Austrian Institute of Technology) entsprechende Gespräche geführt. Dort könnte das Know-how der JOANNEUM RESEARCH in Zukunft zum Einsatz kommen.

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MATERIALS

METALL FRISCH GEDRUCKTAm 23. November präsentierten die JOANNEUM RESEARCH und die Firma Fuchshofer Präzisionstechnik den neuen 3D-Laserdrucker für Metall am Standort Niklasdorf.

Wege zur konsumentenbasierten Treibhausgas-Bilanz LIFE, das Zentrum für Kima, Energie und Gesellschaft, war Initiator und Gastgeber des Workshops „Konsumbasierte Treibhausgas-Emissionen” des Climate Change Centre Austria (CCCA) in Graz. Die Expertinnen und Ex-perten waren sich einig, dass zukünftig die Treibhausgas-Emissionen auf Basis des tatsächlichen Konsums in einem Land ermittelt werden müssen. Denn eines ist klar: CO2 als globaler Schadstoff kann nicht verringert werden, wenn die Produktion einfach dorthin verlagert wird, wo Auflagen gegebenenfalls weniger streng sind. Den Hauptvortrag hielt Prof. Dr. John Barrett von der Universität Leeds in Großbritannien.

Dritter Weltraumtag in GrazZum dritten Mal lud die Stadt Graz zum Weltraumtag in das Joanneums-viertel. Im Rahmen des Jubiläums „25 Jahre Austromir“ gab es nicht nur zahlreiche Original-Stücke der Raummission zu sehen, sondern man konnte auch auf echte Raumfahrer treffen. DIGITAL präsentierte sich beim Weltraumtag mit aktuellen Projekten wie der Satellitenkommuni-kation, ExoMars, Umweltmonitoring oder auch den 3D-Überflügen für Landschaftsvisualisierungen. Bundesminister Mag. Jörg Leichtfried und Stadtrat Michael Ehmann überzeugten sich vor Ort von den Weltraum-technologien, die auch im Alltag der Menschen eine Rolle spielen.

Neues K-Projekt wurde bewilligt Die Steiermark ist an sieben von acht K-Projekten beteiligt, eines davon wurde der JOANNEUM RESEARCH, Institut DIGITAL, bewilligt. Der Titel des K-Projekts lautet „DeSSnet – Dependable, secure and time-aware sensor networks“. Ziel des Projekts ist es, mit Hilfe von hochentwickelten drahtlosen Sensornetzwerken Daten zu erfassen und auf Basis der Sen-sorrückmeldungen auszuwerten. Produzenten von Chips und Sensoren können hierbei ihre Technologie – auch hinsichtlich Energieeffizienz – weiterentwickeln. Durch die Förderung des COMET-Programms stoßen Infrastruktur- und Wirtschaftsministerium neue Koopera- tionen zwischen Wissenschaft und Wirtschaft an.

sich immer mehr in Richtung Fertigung von Metall mittels SLM. Vor allem in den Bereichen Prototyping, Fertigung von Spezialwerkstücken und maßgeschnei-derte Implantat-Herstellung ist die Laser-Melting-Me-

thode interessant. Diese setzt sich nun auch abseits der Dentaltechnik auch in anderen Branchen durch, beispiels-weise der Herstellung von Serienteilen für die Luftfahrt; dies obwohl derzeit noch keine für den Prozess optimierten Werkstoffe eingesetzt werden und der Prozess relativ lange dauert. Die mehrstündige

Fertigung eines Werkstücks ermöglicht geometrische Formen, die mit keiner anderen Methode in einem Stück herstellbar sind, wie zum Beispiel ineinan-der verschränkte Kettenglieder. „Inhalt unserer Forschung ist es, unter anderem neue Geometrien zu generieren, die mit anderen Prozessen, wie zum Beispiel Zerspanung oder Gießen, zu teuer oder gar nicht herstellbar wären. Möglich sind zum Beispiel verbaute Zahnräder“, so DI Dr. Wolfgang Waldhauser, MATERIALS-Forschungsgruppenleiter. „Mit Hilfe des neuen 3D-Laserdruckers werden wir Eigenschaften der Bauteile im Vergleich zu herkömmlichen Ferti-gungsprozessen erforschen und verbessern.“

Mit dieser Top-Infrastruktur in Niklasdorf ist MATERIALS – das Institut für Oberflächentechnolo-gien und Photonik der JOANNEUM RESEARCH eines der weltweit wenigen Forschungsinstitute, das die beiden für metalli-sche Werkstoffe sehr gut geeigneten gene-rativen Fertigungs-technologien „Laser Metal Deposition“ (3D-Laserauftrags-schweißen) und nun auch „Selective Laser Melting“ (Pulverbett-technologie) be-herrscht. Die neue Infrastruktur wurde von der Fir-ma EOS, dem Weltmarktführer für derartige Anlagen, installiert und wird in der angewandten Forschung ebenso wie für Pilot fertigungen eingesetzt. Mit Hilfe dieser Technologie kann es künftig z. B. möglich sein, medizinische Implantate zeitnah für den Patienten maßgeschneidert zu fertigen. Die Pulverbetttech-nologie kommt aus der Kunststoffindustrie, in der dieses Verfahren schon länger im Einsatz ist. In der Fachliteratur wird der industrielle 3D-Druck als „Additive Manufacturing“ zusammengefasst. Die aus dem Laser-Sintern zum selektiven Laserschmelzen weiterentwickelten Verfahren werden häufig als „SLM“ bezeichnet. Diese Kategorie der additiven Fertigung beschreibt die schichtweise Herstellung von Bauteilen. Das Interesse der internationalen Forschung und digitalisierten Produktion verlegt

DI Dr. Richard Görgl forscht an neuen Werkstoffstrukturen mittels der neuen 3D-Pulverbettanlage für Metall und gilt als Experte für die neue Infrastruktur.

DI Dr. mont. Wolfgang Waldhauser

MATERIALS Funktionelle Oberflächen

»Mit Fuchshofer haben wir einen idealen Partner für diese Technologie gefunden. Wir wollen gemeinsam Ideen entwickeln.«

NEWS SHOTS

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Anbau des „Russischen Löwenzahns“ (Taraxacum kok-saghyz/TKS) in heimischen Gefilden, weil damit eine neue Quelle zur Gewinnung von Naturkautschuk und somit eine Alternative zum Gummibaum geschaffen werden könnte. Das Projekt läuft seit zwei Jahren, mittlerweile gibt es erste Erkenntnisse über Kultivierung und Ernte der Nutzpflanze. In Belgien und den Niederlanden fanden Versuche statt, den heimischen Löwenzahn mit dem Russischen Lö-wenzahn (Taraxacum koksaghyz, TKS) zu kreuzen. Das Ergebnis ist eine größere Pflanze („Rubber dandelion“), die somit höhere Produktivitäten ermöglichen würde. Im nächsten Schritt wurden in Belgien, den Niederlanden und in Kasachstan Kultivierungsversuche durchgeführt. Ein Schwerpunkt liegt auf den Methoden der richtigen Ernte, denn die Wurzel darf dabei nicht beschädigt werden, sonst ist der wertvolle Kautschuk dahin. Zu Projektende wird eine Lebenszyklusanalyse der JOANNEUM RESEARCH durchgeführt. Aktuell deckt Asien 90 Prozent des weltweiten Gummibedarfs ab. Ziel des Projekts ist unter anderem eine größere Unabhängig-keit vom asiatischen Markt, denn für die Eigenschaften des Naturkautschuks gibt es immer noch keine künstlich erzeugbaren Alternativen. „Nach aktuellem Stand rechnet sich die heimische Gewinnung von Naturkautschuk noch nicht, da wir uns noch in einem frühen Forschungs- und Entwicklungsstadium befinden“, erläutert JOANNEUM RESEARCH-Projektleiterin Mag.a Maria Hingsamer. „Aber die Versuche sind noch nicht abgeschlossen und wir rechnen 2017 mit konkreten, positiven Ergebnissen und weiteren Entwicklungen unserer Partner.“ Das Naturpro-dukt kann nicht nur den Rohstoff zur Reifenherstellung liefern, sondern auch für Produkte wie antiallergische Handschuhe oder Kondome verwendet werden. Damit könnte Löwenzahn-Gummi Kautschuk aus dem allergie-auslösenden Gummibaum ablösen.

MATERIALS

LIFE

DIGITAL/LIFE

INTELLIGENTE HAUT FÜR ROBOTER

LÖWENZAHN- GUMMI IM TEST

SMART HEIZEN

Löwenzahn-Zwischenbilanz: Erfolgreiche Kreuzungs- und Kultivierungsversuche fanden statt.

JOANNEUM RESEARCH analysierte, wie der Energieaufwand für Wärmeversorgung reduziert werden kann.

Eine TU-Forscherin holte 1,5 Millionen Euro Forschungspreis für Grundlagenforschung nach Graz. MATERIALS ist am Projekt beteiligt.

Aus den Wurzeln des „Russischen Löwenzahns“ kann Kautschuk gewonnen werden. Schon seit dem zweiten Weltkrieg sind Forscher damit beschäftigt, eine Alternative zur Kautschukgewinnung aus dem Gummibaum zu finden. In Belgien, den Niederlanden und in Kasachstan fanden im Rahmen eines EU-Projekts, das die JOANNEUM RESEARCH begleitet, erste Kultivierungsversuche statt. Das EU-Projekt „DRIVE4EU – Dandelion Rubber and Inu-lin Valorization and Exploitation for Europe“, an dem zwölf Partner beteiligt sind, befasst sich mit einem großflächigen

70 Prozent des privaten Energie-verbrauchs beim Wohnen geht für Heizwärme auf. Warmwasser ist da noch gar nicht mitgerechnet. Für eine Stadt wie Graz, deren Feinstaub-belastung ohnehin die höchste in Österreich ist, müssen daher neue Strategien zur Energie- und Wär-meeinsparung entwickelt werden. JOANNEUM RESEARCH hat gemein-sam mit NEW ENERGY analysiert, wie der Energieaufwand für die Wärmeversorgung in Haushalten von Mehrparteienhäusern – bevorzugt im Altbestand – reduziert werden kann, wenn Informations- und Kommunika-tionstechnologien (IKT) zum Einsatz kommen. Intelligente Heizsysteme gibt es natürlich schon, das Angebot an „smart home“-Lösungen ist groß. Die Mehrzahl dieser ist jedoch auf das Einfamilienhaus ausgerichtet, nicht auf Mehrparteienhäuser. Vor allem ältere, renovierungsbedürftige Gebäude fallen nicht in den Fokus der smarten Heizungslösungen. Die Analyse des Teams um DI Heribert Vallant, Projektleiter bei DIGITAL, ergab jedoch, dass IKT-Lösungen kostengünstiger ausfallen würden als bauliche Maßnahmen. Optimal wäre natürlich die Kombination aus beidem. „Durch den Einsatz smarter IKT-Lösungen erwartet man sich eine Reduktion des Wärmeverbrauchs eines älteren Mehrparteienhauses im Bereich zwischen zehn und 25 Prozent“, erläutert Vallant. „Wir kon-zentrieren uns deswegen auf große Wohnanlagen, weil das Potenzial ein wesentlich größeres ist, als bei einem Einfamilienhaus“, so der Experte für intelligente Informationssysteme weiter. Unterstützt wird die Machbar-keitsstudie durch Analysen mit einem vereinfachten dynamischen Gebäude-modell von LIFE, dem Zentrum für Klima, Energie und Gesellschaft der JOANNEUM RESEARCH. piezoelektrischen Hülle. MATERIALS wird erst im dritten

der fünf Projektjahre aktiv in die Forschungsarbeit ein-steigen. Der Schwerpunkt seitens MATERIALS liegt in der Nanoimprint-Lithographie. Stadlober und ihr Team werden mit der Erstellung des dreidimensionalen Reliefs betraut, das sozusagen den „Stempel“ für den großflächigen Druck der smarten „Hautzellen“ darstellt. Dieses Relief, also die Vorlage für die weitere Vervielfältigung der Hautstruktur, muss elastisch sein und die elektrischen Kontakte enthal-ten. Diese Vorgabe ist auch eine Herausforderung für die Lackentwicklung, die ebenfalls bei MATERIALS liegt.

Der hochdotierte ERC-Starting Grant vom Europäischen Forschungsrat ging an Ass.-Prof.in Dr.in Anne Maria Coclite der Technischen Universität Graz, die gemeinsam mit ihrem Team und mit MATERIALS eine künstliche Haut entwickelt. Geplante Anwendungsbereiche sind Roboti-kanwendungen, industrielle Produktion, Prothesen und großflächige Sensorik. „Ziel ist es, eine Oberfläche zu entwickeln, die auf Temperatur, Feuchtigkeit und Druck reagiert“, erläutert Mag.a Dr.in Barbara Stadlober. Ober-flächen, die auf alle drei „Sinneseindrücke“ reagieren, also multiresponsiv sind, gibt es bis jetzt noch nicht. Das Material, an dem geforscht wird, ist ein „Core-Shell“-Mate-rial: Wird der Kern aus einem „smarten“ Polymer feucht, dehnt er sich aus. Das erzeugt elektrische Signale in der

Mag.a Maria Hingsamer

LIFE – Zukunftsfähige Energiesysteme und Lebensstile

Mag.a Dr.in Barbara Stadlober

MATERIALS Hybridelektronik und Strukturierung

Mag.a Dr.in Barbara Stadlober

MATERIALS Hybridelektronik und Strukturierung

DI Heribert Vallant

DIGITAL Intelligente Informationssysteme

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etwa der Stärke eines menschlichen Haars“, erklärt Sommer. Das Forscherteam arbeitet zum Beispiel an großflächigen direkt beleuchteten Hintergrundbe-leuchtungskonzepten „deren Herausforderung in der homogenen Ausleuchtung einer halbtransparenten, streuenden Austrittsfläche liegt. Denn mit Hilfe lichtlenkender Struk-turen werden weniger Lichtpunkte benötigt, um dies elbe Helligkeit zu er-zeugen. Damit wird dieser Aufbau nicht nur ästhe-tischen beziehungsweise designorientierten Ansprüchen gerecht, sondern auch ökonomischen“, erzählt Sommer. Das spart Pro-duktions- und Energiekosten. Mit solchen Systemen könnte man zukünftig ganze Wände oder Decken für die Beleuchtung nutzen – das hat mit herkömmli-chen Lampen dann kaum mehr etwas gemeinsam. Green Photonics beschäftigt sich aber auch mit der Lichtlenkung in neuartigen Photovoltaik-Systemen (PV), die in kristalliner Form auf transparenten Foli-en aufgebracht werden und und eine Alternative zu herkömmlichen siliziumbasierten PV-Modulen in der gebäudeintegrierten PV (GiPV) darstellen könnten. Auf Folie geprägte PV-Strukturen könnten nämlich auch auf gekrümmten Oberflächen, wie zum Beispiel Autokarosserien installiert werden. Eine spannende Anwendung sind PV-Fensterglas-Beschichtungen, die

einerseits der Abschattung dienen können und ander- er seits das Sonnenlicht tageszeitabhängig so zu den Photovoltaikzellen lenken, dass kaum Energie verloren geht. Man nutzt also die gesamte Fensterfläche mit bestmöglicher Energiegewinnung. „Wir forschen auch an Konzepten der optischen Sensorik, die zukünftig

beispielsweise in Form von neuartigen Sensoren in der Raumluftüberwachung zum Einsatz kommen können.“

Interesse an unserer Methode gezeigt. Erste Aufträge sind bereits in Verhandlung“, freut sich Priv.-Doz. Dr. Frank Sinner, Institutsdirektor von HEALTH. Mit der Technik der OFM lassen sich daher ver-schiedenste Fragen beantworten: Ist ein Wirkstoff überhaupt in die Haut eingedrungen? Wie groß ist die Menge? Wie lange ist der Wirkstoff vorhanden? Für die Zulassung von Generika ist die Beantwortung dieser Fragen von zentraler Bedeutung, weil damit teure und langwierige Studien vermieden werden können, welche die Untersuchung der Wirkung des Generikums zum Ziel haben.

Generika sind eine attraktive Alternative zu thera-peutischen Originalpräparaten, denn in der Regel sind sie billiger, aber genauso wirksam. Die große Barriere in der Entwicklung eines Generikums ist, dass der Hersteller nachweisen muss, dass es die gleiche therapeutische Wirkung wie das Original-präparat aufweist (Bioäquivalenz). Bisher gibt es für Arzneimittel in der Haut jedoch noch keine zuverläs-sigen Methoden, um die Bioäquivalenz zu bestim-men. Dementsprechend groß ist der Bedarf seitens der Pharmaindustrie an effizienten Methoden zum Nachweis, dass ein Generikum die gleiche Wirkung wie ein Originalpräparat hat. Eine neue vielversprechende Methode zur Bestim-mung der Bioäquivalenz ist die offene Mikroperfu-sion (OFM), die HEALTH, das Institut für Biomedizin und Gesundheitswissenschaften der JOANNEUM RESEARCH, entwickelt hat. Dabei wird ein kleiner stent-artiger Schlauch unter die Haut eingebracht und damit kontinuierlich Gewebsflüssigkeit direkt aus der Haut gesammelt. Die Gewebsflüssigkeit wird analysiert und Vorgänge in der Haut können beob-achtet werden. „Nach der Präsentation der Ergebnis-se der FDA-Studie auf einer facheinschlägigen Kon-ferenz in den USA haben Pharmafirmen sehr großes

MATERIALS

HEALTH

JOANNEUM RESEARCH GIBT „GRÜNES“ LICHT

MARKTCHANCEN FÜR GENERISCHE MEDIKAMENTE

Seit knapp zwei Jahren arbeitet MATERIALS am Research Studio Austria (RSA) „Green Photonics“. Ergebnisse sollen völlig neue Beleuchtungskonzepte und Photovoltaik-Lösungen sein.

Die JOANNEUM RESEARCH hat im Rahmen eines von der amerikanischen „Food and Drug Administration“ (FDA, Behörde für Lebens- und Arzneimittel) geförderten Projekts eine Methode zur Bestimmung der Bioäquivalenz von Arzneimitteln in der Haut erfolgreich etabliert. Nun fördert die FDA mit rund 1.5 Millionen Dollar das Folgeprojekt.

DI Dr. Christian Sommer im High-end-Labor in Weiz bei der Lichtstrommes-sung mit der Integrationskugel.

Priv.-Doz. Dr. Frank Sinner

HEALTH – Institut für Biomedizin und Gesund-heitswissenschaften

„Im Prinzip drehen sich alle Forschungsfragen im laufenden RSA-Projekt um das Thema Lichtlenkung. Das heißt, wir designen – also berechnen – Struktu-ren, die das Licht in die gewünschte Richtung lenken sollen, um Energie möglichst effizient einzusetzen“, erläutert Projektleiter DI Dr. Christian Sommer. Und weiter: „Diese Designs werden dann für die gewünschte Anwendung maßgeschneidert und mit-tels optischer Simulationen überprüft, also virtuell getestet. Damit können wir Kunden und Partnern aus Wirtschaft und Industrie eine ziemlich genaue Vorstellung von den Einsparungspotenzialen, die sich für die Produktion und auch für Endverbraucher durch die verwendeten Methoden ergeben könnten, liefern.“Wesentliche Herausforderung dabei ist, die Höhe der Strukturen möglichst flach (ungefähr 50 Mikrometer) zu machen und gleichzeitig die gewünschte Licht- lenk-Funktion aufrecht zu halten. „Das entspricht

»Im Prinzip drehen sich die Forschungsfragen um das Thema Lichtlenkung.«

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Innovationsgespräche Süd: Die Innoregio Süd, eine Initiative der Industriellenvereini-gungen Kärnten und Steiermark, lud am 27. September zu den Innovationsgesprächen Süd in die Räumlichkeiten des Flughafen Graz. Für den Hauptvortrag konnte Prof. Dr. Oliver Gassmann, Vorsitzender der Direktion des Instituts für Technologiemanagement mit beson-derer Berücksichtigung des Innovationsmanagements an der Universität St. Gallen, gewon-nen werden. Univ.-Doz. DI Dr. Michael Hofbaur von ROBOTICS erläuterte die erfolgreiche Zusammenarbeit von Kärnten und der Steiermark in Form des Instituts ROBOTICS.

Airpower 2016: DIGITAL präsentierte ausgewählte Projekte auf Einladung des Bundesheers. Bild: DI Christian Derler (DIGITAL), Sektionsleiter Generalleutnant Dr. Franz Leitgeb, DI Dr. Heinz Mayer (DIGITAL) und JR-Aufsichtsratsvorsitzender Univ.-Prof. Dr. Wolf Rauch (v.l.)

Delegation aus Kärnten: Eine Delegation von 33 hochrangigen Vertreterinnen und Vertretern aus Kärnten besuchte am 17. Oktober 2016 die JOANNEUM RESEARCH. Die beiden Prokuristen DI Erwin Kubista und DI Helmut Wiedenhofer konnten dabei unter anderem Landeshauptmann-Stv.in Dr.in Gaby Schaunig, IV-Präsident Christoph Kulterer

und IV-Geschäftsführerin Dr.in Claudia Mischensky sowie den Kärntner AK-Präsident Günther Goach und den Kärntner Landesamtsdirektor Dr. Dieter Platzer begrüßen.

VERANSTALTUNGENALPBACH 2016

JOANNEUM RESEARCH

„AktivDaheim“-Team DI Dr. Lucas Paletta, Alexander Lerch, MBA (FameL GmbH) und Josef Steiner (Sozialverein Deutschlandsberg) mit Prok. DI Helmut Wiedenhofer

Wissenschaftslandesrat Mag. Christopher Drexler (li.) und Mag.a Sonja Jöbst- Findeis ließen sich von Robotik-Experten DI Dr. Bernhard Dieber YuMi erklären.

Die Zukunft des aktuellen Forschungsthemas Robotik wurde im Arbeitskreis von ROBOTICS diskutiert und analysiert.

Die Parntersession von JOANNEUM RESEARCH HEALTH und EPIG GmbH war ein voller Erfolg – mehr als 100 Interessierte nahmen teil.

Der Forschernachwuchs zeigt sich neugierig und offen für die Technik von morgen - hier beim Puzzlespiel mit YuMi.

Im Rahmen der Gesundheitsgespräche zeigten am 22. August 2016 ausgewählte Pioniere aus ganz Europa neue Wege und Möglichkeiten der Digitalisierung im Gesundheitsbereich auf. Mit dabei war auch das Projekt AktivDaheim, für das die JOANNEUM RESEARCH die Projektleitung innehat. Dabei han-delt es sich um ein Serious Game für Menschen mit Demenz, das multimodale Trainingsfunktionalitäten digital integriert. Was bedeutet es, das beste Gesundheitssystem der Welt zu haben? Und wenn es dieses gibt, für wen ist es dann das beste? – Diese und andere Fragen stellte sich eine hochkarätige Diskus-sionsrunde bei der Partner-Session der JOANNEUM RESEARCH HEALTH und der EPIG GmbH am 23. August 2016. Mit dabei am Podium war auch der steirische Gesundheitslan-desrat Mag. Christopher Drexler.Einen spannenden Blick in die Zukunft der Robotik warfen 70 Interessierte beim Arbeitskreis „Robotik Realitäten und Zukunftsperspektiven“ des Instituts ROBOTICS im Rahmen der Technologiegespräche am Nachmittag des 26. August 2016 in der Hauptschule Alpbach.

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Der Statistiker DI Hermann Katz warnt davor, keine Trinkwasservor-räte im Haushalt zu haben. Ohne Strom gibt es meist auch kein fließendes Wasser.

DIGITAL

POLICIES

DIE WIRBEL IM SCHWEREFELD

BLACKOUT: SIND WIR VORBEREITET?

POLICIES-Experten haben drei Blackout-Szenarien unter die Lupe genommen und sowohl Unternehmen als auch Privathaushalte befragt, wie gut sie darauf vorbereitet sind. Fazit: Ab dem 4. Tag wird es eng.

Experten von DIGITAL entdeckten Strukturen im Schwerefeld von Gletschern, die anormales Gletscherwachstum erklären könnten.

den 3,7 Millionen österreichischen Haushalten haben 1,4 Millionen ab dem vierten Tag keine Vorräte mehr, wenn auch Strom und Wasser ausfallen. „Bei einem Blackout bedingt nämlich ein Stromausfall oft auch, dass es kein Leitungswasser mehr gibt – in vielen Regionen, so auch in Graz, muss das Leitungswasser nämlich gepumpt werden“, weiß der Experte. Besonders schlecht ausgerüstet sind vor allem die urbanen Bereiche, in den ländlichen Gebieten hat die Bevölkerung deutlich mehr Vorräte im Keller. Noch rascher geht aber das Wasser aus. So wurde erhoben, dass in Wien 26,1 Prozent der Haushalte überhaupt keinen Vorrat an Trinkwasser haben. „Zivilschutzverbände emp-fehlen, sich so auszurüsten, dass man zwei Wochen lang mit Nahrungsmitteln und Wasser über die Runden kommt. Pro Kopf und Tag sollte mindestens ein Liter abgefülltes Wasser zur Verfügung stehen“, so Katz. In Österreich setzt man auf Eigenverantwortung, es gibt keine staatliche Verordnung. Auch Unternehmen entlang der Lebensmittel-kette wurden befragt, dort gibt es ebenfalls Verbesserungs-bedarf. So können nur 26 Prozent der befragten Firmen im Fall eines „Blackout“ den Normalbetrieb mittels Notstrom-versorgung aufrechterhalten, ein Drittel hat noch keine Vorsorge für den Ernstfall getroffen.

„Risiko- und Krisenmanagement für die Ernährungsver-sorgung in Österreich“ – so nannte sich das KIRAS-Projekt (BMVIT, FFG), im Rahmen dessen die Experten der JOANNEUM RESEARCH 18 Monate lang Daten erhoben und ausgewertet haben, die darüber Auskunft geben sollen, wie gut Österreich auf einen Krisenfall vorbereitet ist. Drei konkrete Szenarien wurden dafür ausgewählt: „Blackout“, also ein großflächiger Stromausfall, der Ausfall von fossilen Brennstoffen und ein überregionaler Ernte-ausfall, der nicht kompensiert werden kann. „Und zwar darum, weil diese Szenarien am gravierendsten einzustu-fen sind – sowohl in Hinblick auf die Wahrscheinlichkeit ihres Eintreffens als auch in Hinblick auf ihre Auswirkun-gen“, erklärt DI Hermann Katz, stellvertretender Leiter von POLICIES – dem Institut für Wirtschafts- und Innova-tionsforschung. Insgesamt wurden 1.849 österreichische Haushalte zu den Themen Lebensmittel- und Getränke-vorräte, alternative Kochmöglichkeiten, Möglichkeiten zur Eigenversorgung, spezielle Ernährungsbedürfnisse sowie Verzichtsbereitschaft befragt. „Die vorrangige Frage war: ,Wie lange kommen Sie mit Ihren Lebensmitteln aus, wenn sie das Haus nicht verlassen können und keine Einkaufsmöglichkeit haben‘“, so Katz. Das Ergebnis: Von

Der ESA-Satellit GOCE liefert erst-mals Daten in so hoher Auflösung, dass man sogar Wirbel-Strukturen im Gravitationsfeld der Erde erken-nen kann. Ein Team der Forschungs-gruppe Fernerkundung und Geoin-formation von DIGITAL beobachtet schon jahrelang die Entwicklung der Gletscher und Eisfelder in arkti-schen Regionen. Diese Forschungs-arbeit leitet Dr. Aleksey Sharov in enger Kooperation mit Experten der russischen Firma SOVZOND, die Fernerkundungsdaten von Satelliten analysiert. Gefördert wurde das Projekt von der EU-Kommission. Die Kräfte im Schwerefeld werden

in Form von Gradienten (Vektoren) dargestellt. Fernerkundungsspezia-list Sharov erläutert: „Wir vermuten, dass die Wirbel-Strukturen der Gravitationskräfte auf verschiedene Erdsystemprozesse, wie Luftbewe-gungen, Niederschlag oder Akkumu-lation von Schnee und Eis Auswir-kungen haben. Wir vergleichen also traditionelle Satellitenbilder mit den hochaufgelösten neuen und erkennen, dass dort, wo Wirbelzen-tren zu sehen sind, mehr Schnee als anderswo ist. Diese Entdeckung könnte erklären, warum manche Gletscher ohne ersichtlichen Grund wachsen.“

DI ALEXANDER BLÜMEL ...... ist neuer Forschungsthemen-leiter bei MATERIALS für additive Fertigung. Mit Hilfe von additiven Druckverfahren, wie zum Beispiel Tintenstrahldruck, Aerosoljet-Druck oder Siebdruck, werden funktionale Materialien auf technische Oberflä-chen aufgebracht. Wichtig ist das zum Beispiel im Bereich der (Opto-)Elektronik, Medizintechnik oder Sensorik. Blümel gilt als Experte für Tinten- und Substrateigenschaften sowie für Druckprozesse.

DR.IN ANDREA DAMM ...... ist Projektleiterin in der LIFE- Forschungsgruppe Wetter- und Klima-risikomanagement und seit November Workpackage- sowie Task-Leader in den H2020 Projekten EU-MACS und MARCO. Beide Projekte beleuchten das Marktpotenzial von Klima- services. Dabei handelt es sich um individuell zugeschnittene Methoden, Informationen und Produkte, die den Übergang zu einer klimaresistenten und kohlenstoffarmen Gesellschaft unterstützen und ermöglichen sollen.

DI DR. MATHIAS BRAND-STÖTTER ...... ist Forschungsgruppenleiter der ROBOTICS-Gruppe Mechatronische Systeme und nimmt als stellvertreten-der Institutsdirektor auch eine reprä-sentative Rolle am Institut ein. Sein Spezialgebiet liegt in der Kinematik von Robotersystemen, was eng an Geometrie und Mathematik gebunden ist. Die Lösungsansätze münden oft in komplexe Gleichungssysteme.

In the Spotlight

Doz. Dr.techn. Aleksey Sharov

DIGITAL Fernerkundung und Geoinformation

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REVOLUTION „INDUSTRIE 4.0“

STRATEGISCHE PARTNER-SCHAFT MIT DEM TÜVDie Robotik vollzieht momentan einen starken Wandel: Von Maschinen, die abgeschirmt von Menschen hinter Absperrungen agieren, hin zu Maschinen, die direkt neben und mit Men-schen arbeiten. In diesem Themenbereich der Mensch-Roboter-Interaktion und -Kollaboration gingen das Institut ROBOTICS der JOANNEUM RESEARCH und der TÜV AUSTRIA eine stra-tegische Partnerschaft ein. Das Know-how von ROBOTICS ergänzt die Maschinen-Expertise des TÜV– insbesondere im Bereich der Roboter- Sicherheit. So kann das Institut ROBOTICS die durch eine Risikoanalyse des TÜV identifizierten Gefahrensituationen, zum Beispiel ungewollte Mensch-Roboter-Kollisionen, messtechnisch auf ihr jeweiliges Gefahrenpotenzial untersuchen. Diese messtechnische Überprüfung erfordert ein tiefergehendes Verständnis für die oftmals komplexen Bewegungsvorgänge einer Robo-ter-Anwendung und natürlich damit zusammen-hängend deren messtechnischen Erfassung. Garantierte Sicherheit ist eine Grundvorausset-zung für jede Roboteranwendung.

Beispiel arbeitet DIGITAL für das oberösterreichische Unternehmen Jeld-Wen, das maßgefertigte Türen in großer Stückzahl herstellt. Maßfertigung heißt, dass bei jeder einzelnen Fertigung die Parameter neu definiert werden – menschliche Arbeitskräfte allein würden das nicht schaffen. Algorithmen, Sensoren & Co helfen dabei, Fehler zu finden und zu melden. Damit ist die Wartung von Maschinen nicht mehr an fixe Zeitfenster gebunden, sondern sie findet dann statt, wenn Bedarf herrscht. Das beschleunigt die Produktion durch zeitgerechte Reparatur. Einige Anforderungen wären ohne Einbindung von Informa-tions- und Kommunikations technologien nicht lösbar, andere schon, aber unter erschwerten Umständen.

Industrie 4.0 ist in aller Munde. Die JOANNEUM RESEARCH hat in diesem Forschungsbereich schon lange bevor der Begriff in Österreich breit wahr-genommen wurde, Potenzial geortet und mehrere Schwerpunkte gesetzt. DIGITAL ist spezialisiert auf Fragen der Sensorik und der intelligenten Aus-wertung der Sensordaten. „Wir sind Experten im Bereich Multisensorik. Als Generalanbieter liefern wir Lösungen in der bildgebenden und akustischen Sensorik kombiniert mit Radarkompetenz. Das macht DIGITAL einzigartig in Österreich“, erläutert DI Dr. Heinz Mayer, Direktor des Forschungsinstituts. Zum Einsatz kommt diese Expertise in der Massenpro-duktion von maßgefertigten Einzelstücken. Zum

DIGITAL

MATERIALS

JOHANN PUCH AWARDSDie „Johann Puch Automotive Awards“ zählen seit mehr als zehn Jahren international zu den renom-miertesten Auszeichnungen für herausragende Forschungsarbeiten und Projekte in der Automo-bilindustrie im deutschsprachigen Raum. DI Dr. Dr. Jürgen Lackner, Priv. Doz. Mag. Dr. Reinhard Kaindl und DI Dr. Wolfgang Waldhauser von MATERIALS konnten mit dem Projekt „HighTempCFK“ in der Kategorie „Open Innovation“ die Jury aus Forschung und Industrie überzeugen und wurden mit dem fünften Platz ausgezeichnet. Die offizielle Verleihung des Preises fand am 15. September statt.

HEALTH

HTI-PREIS FÜR HEALTHIm Rahmen der Verleihung der Wissenschaftsprei-se des Landes Steiermark erhielt die JOANNEUM RESEARCH am 28. September 2016 in der Messe Graz den Forschungspreis „HTI:Human-Technology- Interface“ in der Kategorie „Wirtschaftliche Anwendungen“ für die Entwicklung eines Sensors, der Wundinfektionen erkennt. „Wundinfektion ist eine der Hauptursachen für verzögerte oder nicht stattfindende Wundheilung, erhöht damit die Belas-tung für die Patienten und verursacht europaweit Zusatzkosten für das Gesundheitssystem von über 20 Milliarden Euro“, erläutert DI Dr. Martin Hajnsek, Projektleiter bei HEALTH.

DIGITAL

UN/A SYMPOSIUMDie ganze Welt traf sich in Graz: Von 12. bis 14. September 2016 wurde im Haus der Österreichi-schen Akademie der Wissenschaften auf Einladung der UNO zum Thema „Integrated Space Technology Applications for Climate Change“ diskutiert, referiert und informiert. Mit großem Interesse verfolgten die rund 60 Teilnehmerinnen und Teilnehmer aus 27 Na-tionen beim UN/A-Symposium – organisiert von der JOANNEUM RESEARCH – die zahlreichen Fachvor-träge. Im Rahmenprogramm fand ein Empfang des Landeshauptmanns sowie des Grazer Bürgermeisters in der Orangerie statt.

DI Dr. Wolfgang Waldhauser (Mitte) und DI Dr. Dr. Jürgen Lackner nahmen den Preis entgegen.

JR-GF Univ.-Prof. Dr. W. Pribyl, HEALTH-Direktor Priv.-Doz. Dr. F. Sinner, DI Dr. M. Hajnsek und Landesrat Mag. C. Drexler bei der Preisverleihung (v. l.)

Die Musikgruppe „Steirische Streich“, hier mit den Organisatoren, eröff-nete das internationale Symposium.

FORUM DIGITAL„AktivDaheim“31. Jänner 2017, um 16.00 Uhr im Konferenzsaal der JOANNEUM RESEARCH in der Leonhardstra-ße 59, Graz

ZUKUNFTSKONFERENZ 1. März 2017 ab 9.00 Uhr messe congress graz I nord, Messeplatz 1, GrazEingang 4

IMPRESSUMJOANNOVUM, das Magazin für technologische Innovationen, erscheint 3 – 4x jährlich.Medieninhaber, Herausgeber, Redaktion und für den Inhalt verantwortlichJOANNEUM RESEARCH FORSCHUNGSGESELLSCHAFT MBH THE INNOVATION COMPANY

Univ.-Prof. DI Dr. Wolfgang Pribyl, MBA GeschäftsführerLeonhardstraße 59, 8010 Graz Tel.: +43 316 876-0 Fax: +43 316 876-1181RedaktionMag.a Alexandra Reischl alexandra.reischl@joanneum.atMag.a Elke Zenz, elke.zenz@joanneum.atFotosBernhard Bergmann, JOANNEUM RESEARCHLayout, UmsetzungElmar Veitlmeier elmar.veitlmeier@joanneum.at

DIGITAL gilt als Top-Partner im Bereich Multisensorik. Mit dieser Expertise unterstützt das Institut den Trend hin zu maßgefertigten Einzelstücken.

Die maßgefertigten Türen von Jeld-Wen werden von bild-gebenden Sensoren gescannt und sofort auf Fehler überprüft.

IN KÜRZE

VOR SCHAU