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07: High-performance Materials from Nature as an Opportunity for Economic Growth

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Hauptschule
Breakout / Working Group
german language

This working group will deal with the production of functional high-performance materials derived from natural primary resources provided by nature. The resulting production chains are meant to achieve substantial net product for the industry. This principle of using and refining natural resources is also relevant in adapting production to a sustainable economic system. The contributions will comprise the latest developments in research as well as examples of ambitious innovative results. The main topics will be: The processing of wood into high-pressure components; The use of wood as a chemical primary resource; Bioplastics in addition to synthetics; Natural materials in construction industry; Natural structures as a model for functional materials; The aim of this working group will be to elaborate economic and political framework conditions that are necessary for expanding the industrial utilization of natural resources as well as to show which socio-economic implications are to be expected.

Speakers

Vositzender der Geschäftsführung, Kelheim Fibres GmbH, Kelheim
Sprecher des Vorstandes, European Bioplastics e.V., Berlin Abstract
Bioplastics  Market development and Policies
European Bioplastics, the multisectoral association of the bioplastics and biodegradable polymers industry, will present a comprehensive overview on the technology and market development of bioplastics in Europe. Comments on shaping the framework are included.
Since the very first beginning more than 20 years ago the innovation has made substantial progress. After a period of basic material inventions resin manufacturers started to build up global production capacities mainly during the last five years: There was a significant growth from approximately 50.000 t (1998) to a good 250.000 t (2003). Most of the resin types are based on starch (e.g. PLA by Cargill Dow, starch blends by Novamont) and cellulose (Natureflex). The next years the industry has announced to bring to the markets new types of materials - especially PHA polyesters and vegetable oil based plastics will widen the spectrum. New producers of PLA will show up, Toyota (Jp), others will use the specific properties of the commercialised resin types and compound them to produce new types of biobased plastics with interesting application profiles. The global chemistry and plastics industry is recognising the sector as a highly promising growth segment.
Although this new material class still is in an early stage of market introduction, the achieved level of performance today allows the successful launch of bioplastic products in more demanding application fields like (food) packaging  the biggest segment of plastics consumption - or agricultural mulch films. Established niche markets like biodegradable / compost able organic waste bags or loose film are expected show a continuous growth. The total consumption of all applications in Europe is estimated by European Bioplastics to be close to 50,000 tons in 2005 (compare 2002: 20,000 t). Europe then is the leading market for bioplastic consumption (US market: appr. 10,000 t, Asia: a good 10,000 t market).
The main market drivers for this development are product performance, exposed or unique marketing positions of users and the more and more recognised general need of the industries to contribute to sustainable development. The positive market development and the work of the association have aroused the interest of politicians. They realise the huge potential offered by this new class of materials with respect to their possible contributions to political goals such as innovation, sustainability, climate protection or conservation of fossil resources. Unlike the renewable energy sector the sector of biomaterials or  more general - RRM based chemicals is not much supported by legislation yet. The implementation of a more supportive framework could contribute significantly to boost this promising high tech sector that has a multi million tons potential of RRM use.
Vorstand, Alchemia-Nova Institut für Innovative Pflanzenforschung, Wien Abstract
Biopolymere  eine willkommene Ergänzung zu synthetischen Kunststoffen
Aktuelle Trends, Hindernisse, Chancen und Perspektiven

- Solarenergie und solare Rohstoffe
- Green Chemistry nach dem Vorbild der Natur
- Warum überhaupt Biokunststoffe?
- Plastik im Plankton: Bedeutung der Petro-Kunststoffe aus globaler Sichtweise
- Was Biokunststoffe heute schon leisten
- Einsatzbereiche, Vorreiter und Beispiele aus Österreich
- Wie Bio-Kunststoffe den Markt erobern können
- Forschungsbedarf und Ausblick

Mögliche thematische Ergänzung:

Aspekte natürlicher Materialien im Baubereich am Beispiel der hocheffizienten Schafwolle-Dämmstoffe

Schlußfolgerungen aus dem aktuellen Forschungsprojekt  Innovativer Mottenschutz für Schafwolldämmstoffe für das Impulsprogramm  Nachhaltig Wirtschaften , Programmlinie  Haus der Zukunft , Projektleitung alchemia-nova

Innovationen aus Pflanzen - Die Zukunft wächst nach

Prinzipien

Vernunft
Unabhängiges Forschungsinstitut, hohe Kompetenz für fein-und werkstoffliche Nutzung und Marktpositionierung nachwachsender Rohstoffe

Verstand
Unterstützung nachhaltiger Wirtschaft auf Basis (re)generativer Ressourcen und ökologisch/sozial vorteilhafter Methoden

Sinnlichkeit
Verfeinerung sanft-chemischer Verfahren für körpernahe Anwendung von Wirkstoffen und Werkstoffen Entwicklung wert- und sinnvoller Produkte

Phantasie
Reaktivierung alten Wissens über verborgene Naturschätze und Finden von zetgemäßen, wirtschaftlich attraktiven Lösungen

Ziele und Tätigkeiten

Nachhaltiges Wirtschaften
Alchemia-nova verfolgt das Ziel, durch seine wissenschaftliche Forschungstätigkeit und mittels Öffentlichkeitsarbeit innovative Möglichkeiten des nachhaltigen Wirtschaftens aufzuzeigen, zu fördern und beispielhaft zu realisieren.

Stoff-Wechsel
Da sich die Stoffwirtschaft weg von fossilen Energieträgern und Ressourcen hin zur Nutzung der unerschöpflichen und emissionsfreien Photosynthese, die durch Sonnenenergie gespeist wird, verändern muss, liegt unser Forschungsschwerpunkt auf der innovativen Inwertsetzung der zellularen und molekularen Eigenschaften von Pflanzen.

Nutzung der pflanzlichen Syntheseleistung
Insbesondere beschäftigt sich alchemia-nova mit funktionellen Biomolekülen in Pflanzenextrakten und Pflanzenrestmassen, sowie der Verfeinerung der dazu notwendigen Verfahren im Sinne einer nachhaltigen Nutzung der metabolischen und genetischen Vielfalt als Quelle für neue wertvolle Produkte.

Strukturen schaffen
Neben den neuartigen Technologien gehört auch das Untersuchen und Entwickeln der nötigen Strukturen im Umfeld zu unseren Aufgaben. So kann neben vielen anderen Wirtschaftszweigen in Österreich vor allem auch die Landwirtschaft ihre Bedeutung erhöhen und als Ursprung nachwachsender Rohstoffe die Richtung der Entwicklung mitbestimmen.

Interdisziplinäre Arbeit
Wir legen als unabhängiges, gemeinnütziges Forschungsinstitut Wert darauf, Projektstudien mit langfristiger gesellschaftlicher Bedeutung interdisziplinär zu bearbeiten. Dabei stellen wir eine Verbindung zwischen Wirtschaft, Landwirtschaft und Konsumenten her, durch die Wissen generiert und weitergegeben wird.

Innovative Technologien
Damit nachwachsende Rohstoffen als Alternative zu fossilen Rohstoffen eine Marktchance erhalten, erforschen wir ihre ökologischen und funktionalen Qualitäten, entwickeln neue Verarbeitungs-Technologien und sorgen mit zeitgemäßen Argumenten und Methoden für ihre Konkurrenzfähigkeit am Markt.

Kooperation
Wissenstransfer zwischen Forschungseinrichtungen, Wirtschaft und gesellschaftlichen Institutionen ist dabei eine wesentliche Aufgabe von alchemia-nova.

Unsere Tätigkeiten umfassen:
- Recherchen
- Durchführung von Experimenten
- Produktentwicklung
- Entwicklung von Verfahren
- Öffentlichkeitsarbeit (Film und Multimedia)
- Lehre (an Fachhochschulen und Universitäten)

 R&D

Alchemia-nova hat seine Forschungs- und Entwicklungsschwerpunkte auf besonders chancenreiche und innovative Produktlinien aus Nachwachsenden Rohstoffen gelegt:
Bioenergie, Phytochemie, Kosmetik, Lebensmittel, Naturfarben (inkl. Copigmentierung), Medical Care, Healthness, Biopolymere, neue Werkstoffe und Biocascading

Wir suchen laufend die Zusammenarbeit mit Unternehmen der  klassischen Stoffwirtschaft aber auch der Verarbeitung und Veredelung im In- und Ausland, die nachhaltige Wege mit Nachwachsenden Rohstoffen gehen und von den Vorteilen der Bioressourcen profitieren wollen.

Das Institut verfügt über ein pflanzenchemisches Labor, kooperiert mit nationalen und internationalen Forschungs- und Analytikinstituten und beteiligt sich laufend an EU-Forschungsprojekten.

In enger Zusammenarbeit mit Unternehmen und Organisationen hat alchemia-nova in den letzten Jahren zur Entwicklung von Leitbildern, zur Initiierung von Innovationslinien, zur Technik- und Produktfolgenabschätzung wie zur Umsetzung von Produkt- und Prozessinnovationen wesentliche Beiträge geleistet.

Arbeitsschwerpunkte

Geen Chemistry   Sanfte Chemie
neue Wege der schonenden Gewinnung von Stoffen im Einklang mit der Natur und ihren Prinzipien
Verfahren und Produkte sind  clean and safe

Biocascading
die schrittweise Nutzung der gesamten Pflanzen-Biomasse in der Verarbeitung (stofflich und energetisch)

Stoffliche Nutzung von NaWaRos als Alternativen zu fossilen Rohstoffen

Produktentwicklung
in Übereinstimmung mit dem Markt

Regionalität
Globales Know How für regionale Produktion
Leiter Forschung, Doka Industrie GmbH, Amstetten Abstract
Hochleistungsanwendung von Holz in der Schalungstechnik

Doka ist ein weltweit führendes Unternehmen in Entwicklung, Produktion und Vertrieb sowie Vermietung von Schalungstechnik für die Erstellung von Ortbetonbauten. Die Systeme von Doka werden aus den nach Kosten-Nutzen-Analysen besten und wirtschaftlichsten Materialien und Technologien hergestellt. Holz als optimierter Faserverbundwerkstoff hat hier einen großen Stellenwert, insbesondere bei den betonnahen Bauteilen Schalungsplatten und Schalungsträgern. Leistung bedeutet im übertragenen Sinne hoher Nutzen in Relation zu geringem Aufwand. Hier zeigen entsprechende Vergleiche, wie sie aus den theoretischen Ansätzen von Ashby bekannt sind, insbesondere beim Schalungsträger, aber auch bei Schalungsplatten hohe spezifische Wirtschaftlichkeit wie sie mit den allgemeinen als modern bezeichneten Werkstoffen, wie Aluminium und glasfaserverstärkten Kunststoffen, nicht erreicht werden.

Holz hat aber auch Schwächen, wie z. B. die hohe Variabilität sowie die aus der Anisotropie bedingte geringe Festigkeit und Verschleißfähigkeit quer zur Faserrichtung. In Bezug auf die wirtschaftlichen Rahmenbedingungen besteht ein nicht zu vernachlässigendes Imageproblem als  veralteter, traditioneller Werkstoff. Im Sinne von Hochleistungsanwendung können durch Anwendung moderner Entwicklungstools sowie insbesondere in Kombination mit Kunststoff die wesentlichen Schwächen des Holzes (Verschleißfestigkeit, niedrige Querzugfestigkeit) ausgeglichen werden und damit die Leistungsfähigkeit der Produkte im Bezug auf Dauerhaftigkeit deutlich erhöht werden. Hohes Potential ist weiters in der Verbesserung der Sortierung zu sehen. In Bezug auf  Image muss internes und externes Marketing betrieben werden, um Holz- oder Holz-Kunststoffverbundkonstruktionen als modernes Hightech-Produkt darzustellen.

Hinsichtlich der forschungs- und wirtschaftspolitischen Rahmenbedingungen sollten bewusstseinsfördernde Maßnahmen unterstütz werden sowie weiters das Potential des Holzes, das bei weitem noch nicht vollständig erforscht ist, anerkannt und entsprechend gefördert werden. Wesentlicher Faktor ist auch die Abkehr von der Förderung der direkten Verbrennung von Holz und statt dessen die Forschung und Entwicklung der Holztechnologie von den Grundlagen beginnend, über die anwendungsorientierte Grundlagenforschung bis zur vorwettbewerblichen Forschung zu fördern. Dies sollte à la Long die Nutzung des größten Bodenschatzes Österreichs  Holz  zu einem Erfolgsmodell in Österreich verhelfen können.
Professor, Institut für Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnologie, Technische Universität Wien Abstract
Rapid Prototyping von zellularen Biomaterialien

In der Natur vorkommende Materialien wie Holz und Knochen haben erstaunliche Eigenschaften. Basierend auf einfachsten Grundmaterialien (z.B. Zellulose und Lignin beim Holz sowie Hydroxylapatit und Kollagen beim Knochen) ist es der Natur gelungen, durch ein ausgeklügeltes Arrangement dieser Grundbausteine Werkstoffe 'herzustellen', die technischen Werkstoffen in vielerlei Hinsicht ebenbürtig oder sogar überlegen sind.
Im ersten Teil des Vortrages soll darauf eingegangen werden, auf welche Bauprinzipien die Natur in der evolutionären 'Werkstoffentwicklung' zurückgreift. Insbesondere Verbundwerkstoffe und multihierarchische Werkstoffstrukturen spielen hier eine dominierende Rolle. Ein Vergleich der Werkstoffeigenschaften von Biomaterialien und Ingenieurwerkstoffen zeigt, wie erfolgreich dieser evolutionäre Prozess war.

Im zweiten Teil des Vortrages wird darauf eingegangen, wie man Bauprinzipien biologischer Werkstoffe für die Entwicklung neuer Ingenieurwerkstoffe nutzen kann. Eine besondere Rolle spielen dabei zellulare Strukturen, die als Basis für neuartige Werkstoffe dienen können. Eine gezielte Kontrolle der Mikroarchitektur solcher Werkstoffe kann beispielsweise durch Verwendung von Rapid Prototyping Techniken erreicht werden.

Schließlich werden einige Anwendungen, insbesondere im Bereich der Biomedizin gezeigt, die auf obige Techniken zurückgreifen und so neue Anwendungsfelder im Bereich der Knochenersatzmaterialien und patientenspezifischer Implantate erschließen.
Professor, Institute of Wood Science and Technology, University of Natural Resources and Life Sciences, Tulln; Cooperation Platform Forest-Wood-Paper (FHP), Vienna Abstract
Holz  optimierter Hochleistungswerkstoff der Natur und Herausforderungen bei der technologischen Nutzung

Einleitung
In der Natur ist Holz ein extrem optimierter Hochleistungs-Verbundwerkstoff aus Zellulose, Hemizellulose und Lignin. Im Wettbewerb der Vorherrschaft der Pflanzen hat der Baum mit dem Verbundwerkstoff  Holz eindeutig gewonnen, da er in der Lage ist, die Baumkrone möglichst weit nach oben gegen das Sonnenlicht zu schieben und dabei die Krone über die Wurzeln und den Stamm mit Wasser und Nährstoffen zu versorgen. Dabei sind Bäume als natürliche Tragsysteme mit weit über 100 m Höhe entstanden.
Ashby et al. (2002) zeigt in seinen Werkstoffdiagrammen die überragende Leistungsfähigkeit des Holzes im Vergleich zu anderen Werkstoffen in Relation von Werkstoffdichte zu Festigkeit bzw. Steifigkeit. Dem natürlichen Werkstoff Holz gelingt es damit, bei größtmöglicher Materialeinsparung (poröser Laminat-Verbundwerkstoff) bestmögliche mechanische Eigenschaften für den Wettbewerb unter den Pflanzen zu entwickeln.

Die Ressource Holz und ihre Eigenschaften
Die Überlegenheit des Werkstoffes Holz in der Natur hat zur enormen Verbreitung der Pflanze Baum beigetragen und hat dem Menschen damit eine nahezu unerschöpfliche nachwachsende Ressource an Roh- bzw. Werkstoffen geschaffen. Die weltweit nachhaltig verfügbare Masse an Holz liegt ein Vielfaches über der anderer nachwachsender Rohstoffe, die zu Werk- und Baustoffen verarbeitet werden können.
Die weitgehend kristalline bzw. parakristalline Zellulose ist in Form von Fibrillen in eine Ligninmatrix eingebettet, sodass sich aus diesem Verbund die holzspezifischen Eigenschaften an Festigkeit und Steifigkeit ergeben, die es einem Baum über Jahrzehnte bzw. Jahrhunderte ermöglichen, als Tragwerk äußeren Belastungen durch Wind und Wetter optimal stand zu halten. Ein besonderes Phänomen des Werkstoffes Holz ist es, dass es über mehrer hierarchische Ebenen verfügt, wie den Stamm, das durch die Bearbeitung entstehende Brett, den Jahrring, die Zelle, die Zellwand, die Schichten der Zellwand usw., die untereinander in einer Wechselbeziehung stehen.
Verschiedene Wuchsbedingungen (Jugendwachstum, Alterswachstum, Bestandeseinflüsse im Forst usw.) führen dazu, dass die Holzeigenschaften über dem Stammquerschnitt und die Stammhöhe zum Teil extrem variieren können. Ein Rohstoff mit einer so großen Variabilität ist im technologischen Umwandlungsprozess nur sehr schwer beherrschbar und damit können heute viele hervorragende Eigenschaften des Rohstoffes Holz nicht optimal in das Endprodukt übergeführt werden.

Die Zerlegungskette Holz
In der mechanischen Verarbeitung von Holz wird der Stamm in einem oder mehreren Prozessen mehr oder weniger stark zerkleinert bzw. zerlegt, beispielsweise in Balken, Bretter, Furniere, Furnierstreifen, Strands, Späne und Fasern. Anschließend werden in der Regel die zerlegten Teile wieder zufällig oder gezielt, meist unter Zugabe von Klebern, zu Werkstoffen oder Bauteilen bzw. Bauteilsystemen zusammengesetzt.
Dieser Prozess von Zerlegen/Zerkleinern und Wiederzusammensetzen birgt verschiedene Vor- und Nachteile in sich (Bild):

- Zunehmende Zerlegung erhöht den Energieinput, aber auch die Homogenität des daraus entstehenden Werkstoffes usw.
- Zunehmende Zerlegung vermindert die Festigkeit und Steifigkeit des daraus entstehenden Bau- bzw. Werkstoffes

Neue Ansätze der Prozesskette Holz
Für einen ressourcenoptimierten Materialeinsatz muss die Prozesskette Holz in der Zukunft  und erste Ansätze wurden bereits erfolgreich umgesetzt  im Hinblick auf ein Werkstoffengineering umgestellt werden. Die einsetzende (regionale) Rohstoffverknappung und die Veränderung der allgemeinen Roh- und Werkstoffpreise sind ein wichtiger Katalysator für diese Umgestaltung der Prozesskette. Wichtigste Schritte dieser Neugestaltung der Wertschöpfungskette werden sein:
- Rohstoffmonitoring zur gezielten Steuerung der Ressourcenströme (z.B. durch Silviscan(R))
- Züchtungsprogramme für spezifische Holzeigenschaften, z.T. Plantagen als Rohstoffbasis
- Qualitätserfassung durch tomographische Verfahren u.ä. zum frühest möglichen Zeitpunkt in der Verarbeitungskette und auf den unterschiedlichen Materialeigenschaften beruhende Prozesskette
- Neue Ansätze des Engineering von Holzverbundwerkstoffen, auch unter Einbeziehung anderer nachwachsender Rohstoffe
- Rohstoffeinsparung und Optimierung der Nutzung von Koppelprodukten durch neue Technologien und Werkstoffentwicklungen (Leichtbauwerkstoffe)
- Neue Technologien für die Zerlegung/Zerkleinerung und das Zusammenfügen (Verklebung) inkl. neuer Gesamtnutzungskonzepte für den Rohstoff

Literatur
Ashby, M., Johnson, K. 2002: Materials and Design. The art and science of material selection in product design. Elsevier, Amsterdam
Fellner, J. Teischinger, A., Zschokke, W. 2006: Holzspektrum  Ansichten, Beschreibungen und Vergleichswerte. proHolz Austria, Wien. ISBN 3-902320-31-1
Geschäftsführer, Gruppe Angepasste Technologie (GrAT), Technische Universität Wien Abstract
Werkstoffe aus der Natur  Nutzungsprinzipien und praktische Anwendung

Nachwachsende Rohstoffe waren in der Zeit vor der intensiven Nutzung fossiler und mineralischer Rohstoffe die Basis für beinahe alle Lebens- und Wirtschaftsbereiche.
Die Verwendung regionaler Rohstoffe, verbunden mit einem ganz spezifischen Know-how für deren Verarbeitung und die Herstellung von Produkten für den menschlichen Bedarf, wurde in den Industrieländern durch eine industrialisierte Massenproduktion mit standardisierten Rohstoffen und Zwischenprodukten abgelöst. Traditionelles Know-how wurde dadurch enorm zurückgedrängt und ging in vielen Bereichen fast gänzlich verloren. Die Verwendung nachwachsender, regionaler Rohstoffe leidet unter einem erheblichen Imageproblem, sie gilt als unattraktiv und veraltet.
Auf der anderen Seite gibt es in vor allem in Westeuropa, Japan und auch den USA zahlreiche Initiativen nachwachsende Rohstoffe wieder in (industrielle) Produktionsprozesse zu integrieren. Nicht zuletzt unterstützt durch den dramatischen Anstieg der Rohölpreise.
In der Praxis ist diese Suche nach neuen Anwendungen und Einsatzmöglichkeiten vom Versuch geprägt, Werkstoffe auf mineralischer oder fossiler Basis durch solche aus nachwachsenden Rohstoffen zu substituieren, wobei dieser Vorgangsweise ein durchschlagender Erfolg bisher aus zwei Gründen verwehrt geblieben ist:
1) Dem zu engen Blickwinkel bei der Suche nach neuen Anwendungen, beschränkt auf bereits existierende Produkte (reine Werkstoffsubstitution)
2) Dem fehlenden Selbstverständnis im Umgang mit der komplexen Vielfalt an Stoffen und Strukturen, die die Rohstoffbasis nachwachsender Rohstoffe bietet (Verlust von Kenntnissen und Know-how).

Diese Grenzen der Übertragbarkeit des derzeitigen industriellen Produktionsansatzes auf eine nachwachsende Rohstoffbasis haben ihre Gründe vor allem in den zentralen Unterschieden der Rohstoffbasis selbst. Fossile und mineralische Industrierohstoffe, die Grundlage heutiger industrieller Produktionsprozesse unterscheiden sich in wesentlichen Punkten von den intrinsischen Eigenschaften nachwachsender Rohstoffe. In der folgende Tabelle sind einige der relevantesten Unterschiede der Eigenschaftsprofile zusammengefasst.

Fossile, mineralische Industrierohstoffe - Nachwachsende Rohstoffe
Homogene Zusammensetzung - Inhomogene Zusammensetzungen
Zentrale Verfügbarkeit - Regionale und saisonale Unterschiede
Hohe Transportdichte - Begrenzte Lagerfähigkeit
Zentrale Verarbeitungsanlagen - Breites Spektrum an Ausgangsrohstoffen auf hohem Syntheseniveau (Syntheseleistung der Natur)
Standardisierte Halbfertigprodukte
Geringes Syntheseniveau

Tab 1: Vergleich der Rohstoffeigenschaften

Durch die Syntheseleistung der Natur bietet sich ein breites Spektrum von Ausgangsrohstoffen und Materialien, dies bringt jedoch besondere Anforderungen an ein angepasstes, technologisches System für die Verarbeitung und Nutzung mit sich.
Erfolgreiche Nutzungsansätze haben vor allem eine Gemeinsamkeit: Nicht die Ausbeute eines bestimmten Wertstoffs steht im Vordergrund, sondern die Optimierung des gesamten Nutzungssystems mit dem Ziel, möglichst alle Bestandteile der Pflanzen der jeweils höchsten, möglichen Nutzungsstufe zuzuführen.

Als Beispiel einer konsequenten Anwendung nachwachsender Rohstoffe wurde im niederösterreichischen Böheimkirchen das S-HOUSE realisiert, ein Demonstrationsgebäude für nachhaltiges Bauen (www.s-house.at). Mit dem S-HOUSE wird das  Faktor 10 -Konzept im Baubereich umgesetzt und den Kriterien nachhaltigen Bauens entsprochen. Das Gebäude besteht ausschließlich aus nachwachsenden Rohstoffen und wieder verwendbaren Modulen und stellt einen wichtigen Meilenstein in dieser ressourcenintensiven Branche dar. Der Baubereich ist jener Wirtschaftssektor mit den größten Massenflüssen und einem hohen Energieverbrauch für Herstellung und Transport von Bauprodukten und Konstruktionen. Außerdem besteht eine quantitative und qualitative Baurestmassenproblematik, die sowohl für Umweltbelastung als auch für steigende Entsorgungskosten verantwortlich ist. Vor allem der verstärkte Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen stellt einen viel versprechenden Lösungsansatz für diese Probleme dar.

Der Vergleich der verwendeten Strohwandkonstruktion mit einem konventionellen Wandaufbau hat gezeigt, dass die Strohwand in allen Berechnungskriterien um den Faktor 10 besser abschneidet.

Mit einer speziell für das S-HOUSE entwickelten Strohschraube aus Biopolymeren wurde ein wärmebrückenfreier Wandaufbau und eine Fassadenkonstruktion frei von metallischen Verbindungselementen realisiert. Die Verwendung eines biologisch abbaubaren Biokunststoffes garantiert auch im Rückbau eine umweltfreundliche Entsorgung. Durch das nach Kriterien der Bionik entwickelte Schraubendesign wird mit minimiertem Materialverbrauch eine maximale mechanische Festigkeit erzielt.

Die Weiterentwicklung der im S-HOUSE eingesetzten Technologien hat ein großes wirtschaftliches Potential. Die entwickelten Konzepte ermöglichen eine faktorielle Steigerung der Ressourcen- und Energieeffizienz (Faktor 10 bis 20) und können einen wichtigen Impuls für eine nachhaltige Technologieentwicklung und die Schaffung neuer Arbeitsplätze leisten. Vor allem die Weiterentwicklung zur Serienreife der durch internationale Preise ausgezeichneten Technologien stellt eine wichtige Chance für die österreichische Wirtschaft dar. An diesbezüglichen Entwicklungen wird derzeit gearbeitet.

Kontakt: Dr. Robert Wimmer (rw@grat.at)
Websites für weiterführende Informationen: www.s-house.at, www.grat.at, www.nawaro.com
gefördert von BMVIT (Haus der Zukunft), Land Niederösterreich und EU Life Umwelt
Leiter des Instituts für Industrielle Ökologie, Niederösterreichische Landesakademie, St. Pölten Chair
Clustermanager, ecoplus. Niederösterreichs Wirtschaftsagentur GmbH, St. Pölten Coordination

DDr. Haio HARMS

Vositzender der Geschäftsführung, Kelheim Fibres GmbH, Kelheim

 Studium der Chemie und des Rechts an der Universität Wien, 3 Jahre als Studien- und Forschungsassistent am Institut für physikalische Chemie
1983 Eintritt in die chemische Forschung der Lenzing AG, Lenzing, Österreich
1985 Entsendung in das indonesische Tochterunternehmen P.T. South Pacific Viscose, mit Verantwortung für Produktion und Technik und ab 1988 als CEO
1991 Rückkehr in die Lenzing AG als Leiter der strategischen Konzernplanung und Beteiligungsverwaltung, ab 1995 als Leiter Forschung und Entwicklung und ab 2005 Leiter Corporate Services and Research
 Vorlesungstätigkeit an der Montanuniversität Leoben, Karl-Franzens-Universität Graz, Universität Stuttgart, Ecole des Mines de Paris
seit 2008 Vorsitzender der Geschäftsführung der Kelheim Fibres GmbH, Kelheim, Deutschland

Dr. Harald KÄB

Sprecher des Vorstandes, European Bioplastics e.V., Berlin

 until 1991 studied chemistry at the University of Würzburg, Germany
1992-1997 responsible for the evaluation and funding of renewable raw materials; projects at C.A.R.M.E.N. e.V. in Bavaria, a non-profit association promoting the use of renewable raw materials (RRM) in industries
1997 founded narocon InnovationConsulting Dr Kaeb, an international consulting bureau and service provider for the industry that develops innovative biobased products and chemicals

Dipl.-Ing. Dr. techn. Raimund MAURITZ

Leiter Forschung, Doka Industrie GmbH, Amstetten

1987-1991 wissenschaftlicher Assistent des Österreichischen Holzforschungsinstitutes in Wien
1991-1995 Leiter der Abteilung Holztechnologie und Bauwesen des österreichischen Holzforschungsinstitutes (heute Holzforschung Austria) in Wien
1995-2002 Leiter der Abteilung Forschung und Entwicklung, Doka Holzverarbeitung
seit 2002 Leiter der Abteilung Forschung der Doka Industrie GmbH, Amstetten, Leiter der Entwicklungsgruppe Holz der F&E Doka Industrie GmbH, Amstetten

Dipl.-Ing. Dr. mont. Jürgen STAMPFL

Professor, Institut für Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnologie, Technische Universität Wien

1987-1993 Studium techn. Physik TU Graz
1994-1996 Dissertation Montanuniversität Leoben
1997-2000 PostDoc Stanford University
2000-2001 Wiss. Mitarbeiter ARCS
  ao. Universitätsprofessor TU Wien
seit 2001 Universitätsassistent und

Dipl.-Ing. Dr. nat. techn. Alfred TEISCHINGER

Professor, Institute of Wood Science and Technology, University of Natural Resources and Life Sciences, Tulln; Cooperation Platform Forest-Wood-Paper (FHP), Vienna

 Studium der Holzwirtschaft an der Universität für Bodenkultur Wien, anschließend Universitätsassistent und Dissertation am Institut für Holzforschung der BOKU Wien, Forschungsstipendium an der University of Washington, Seattle/USA
1991-2000 Lehrer für Holztechnologie an der HTBLuVA Mödling und Leiter der staatlichen Versuchsanstalt für Holzindustrie (später der akkreditierten Versuchsanstalt) der HTBLuVA Mödling
2000 Ruf an die Universität für Bodenkultur (BOKU) Wien als Universitätsprofessor für Technologie des Holzes und Leiter des Instituts für Holzforschung
seit 2001 Wissenschaftlicher Leiter des Kompetenzzentrums für Holzverbundwerkstoffe und Holzchemie, wissenschaftlicher Leiter, Kompetenzzentrum Wood Kplus

Dipl.-Ing. Dr. techn. Robert WIMMER

Geschäftsführer, Gruppe Angepasste Technologie (GrAT), Technische Universität Wien

1994 Technische Universität Wien, Maschinenbau/Verfahrenstechnik-Dipl.Ing.
2002 Technische Universität Wien, Verfahrenstechnik - Dr.tech. "Bewertung nachhaltiger Entwicklung"
 Koordiniert nationale und internationale Entwicklungs- und Demonstrationsprojekte, darüber hinaus werden Unternehmen sowie Behörden durch Beratungsdienstleistungen unterstützt, sowie die Ergebnisse aus den Forschungsprojekten in der Lehre an verschiedenen Universitäten weitergegeben.
seit 1996 Geschäftsführer des unabhängigen Forschungsvereines GrAT (Gruppe Angepasste Technologie) an der TU Wien.

Dipl.-Ing. Dr. Andreas WINDSPERGER

Leiter des Instituts für Industrielle Ökologie, Niederösterreichische Landesakademie, St. Pölten

1974-1976 Studium der Technischen Chemie an der Technischen Universität Wien
1976-1980 Studium der Lebensmittel- und Gärungstechnologie an der Universität für Bodenkultur in Wien
1980 Diplomarbeit am Institut für Energietechnik, Abteilung Messtechnik, Univ. für Bodenkultur
1980 Sponsion zum Dipl.Ing.nat.techn. an der Universität für Bodenkultur
1981-1990 Universitätsassistent am Institut für Verfahrenstechnik, Brennstofftechnik und Umwelttechnik der Technischen Universität Wien
1985 Promotion zum Dr. techn. an der TU-Wien mit einer Arbeit über verfahrens-technische Aufgabenstellungen in der Biotechnologie
ab 1986 Univ. Lektor für Bioverfahrenstechnik
1990 Einreichung der Habilitationsschrift an der TU-Wien
seit 1990 Abteilungsleiter für Umweltschutz bei der Fa. Glanzstoff
1993 Austria AG
1990 Verleihung der Lehrbefugnis als Universitätsdozent für "Chemische Verfahrenstechnik" an der TU Wien mit einer Arbeit über "Festbettreaktoren zur Abluftreinigung"
1991-1993 Geschäftsführer eines Technischen Büros für Verfahrenstechnik und Umwelttechnik (neben der betrieblichen Tätigkeit)
1994 Leiter des Forschungsinstitutes für Chemie und Umwelt an der TU-Wien (F.I.C.U)
seit 1998 Wissenschaftlicher Geschäftsführer des Instituts für Industrielle Ökologie an der NÖ Landesakademie

Technology Forum

show timetable

24.08.2006

10:00 - 12:00Technology Brunch sponsored by Tiroler ZukunftsstiftungSocial
11:00 - 22:00Presentation CD-Laboratory "Biomechanics in skiing"Culture
13:00 - 13:30Welcome by the OrganisersPlenary
13:30 - 14:00Welcome StatementsPlenary
14:00 - 15:00OriginsPlenary
15:30 - 17:30Competition for TalentPlenary
19:00 - 20:15Research at the Cutting EdgePlenary
20:15 - 21:30Science and Research Models and Best PracticePlenary
21:30 - 23:30Evening Reception sponsored by Alcatel AustriaSocial

25.08.2006

09:00 - 18:00Junior AlpbachBreakout
09:00 - 15:00Working Group 01: Science and Technology in Sport: Challenge for Industry and Benefit for PeopleBreakout
09:00 - 15:00Working Group 02: Technology Transfer: the Motor for Developing LocationsBreakout
09:00 - 15:00Working Group 03: Convergence and Complexity in TechnologyBreakout
09:00 - 15:00Working Group 04: Convergence and Excellence in ScienceBreakout
09:00 - 15:00Working Group 05: Innovative Telematics Systems in Intermodal TransportBreakout
09:00 - 15:00Working Group 06: Changes in Technology and Natural Sciences - Is Our Tertiary Education System Still Up to Date?Breakout
09:00 - 15:00Working Group 07: High-performance Materials from Nature as an Opportunity for Economic GrowthBreakout
09:00 - 15:00Working Group 08: The Reassuring HabitatBreakout
09:00 - 15:00Working Group 09: Energy Security - the Case of Hydro CarbonsBreakout
16:00 - 17:15Convergence and Complexity in Science and TechnologyPlenary
17:15 - 18:00Faith and SciencePlenary
19:00 - 20:00Atom and Eve - an Alpbach MinioperaCulture
20:00 - 23:30Reception sponsored by the Province of Lower AustriaSocial

26.08.2006

09:00 - 10:00Energy and SecurityPlenary
10:00 - 10:30Alpbach 2006 - Resumée Junior AlpbachPlenary
11:00 - 12:30Science and DemocracyPlenary
12:30 - 13:30The Universe is a Strange PlacePlenary
13:30 - 14:30Farewell Reception sponsored by Microsoft AustriaSocial