05.12.2022

ecop: Wie Rotationswärmepumpen zum Gamechanger in der Industrie werden könnten

Das österreichische CleanTech-Unternehmen ecop Technologies hat eine Rotationswärmepumpe entwickelt, die eine energieeffiziente Wärmerückgewinnung in der Industrie ermöglicht. Mit einer Series-A-Finanzierungsrunde in Höhe von zehn Millionen Euro soll die Technologie nun in die Serienproduktion überführt werden.
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ecop
(c) Ecop

Ob Trocknen, Destillieren oder Schmelzen – ohne Prozesswärme sind technische Verfahren in der Industrie nicht denkbar. Wärme macht derzeit über 70 Prozent des Energiebedarfs in der Industrie aus. 90 Prozent davon werden mit fossilen Brennstoffen erzeugt – dementsprechend hoch sind auch die CO2-Emissionen. In Anbetracht der derzeitigen Energiekrise und dem Ziel die Industrie schrittweise zu dekarbonisieren, braucht es künftig jedoch neue Technologien, um erneuerbare Wärme zu erzeugen. Eine Lösung ist die Wärmerückgewinnung mit Wärmepumpen. Dabei wird bereits erzeugte Prozesswärme in den Produktionsprozess zurückgeführt, die ansonsten ungenutzt an die Umgebung abgegeben wird.

Rotationswärmpumpen als Schlüssel für die Energiewende

Herkömmliche Systeme am Markt erlauben allerdings nur Temperaturen bis etwa 90 Grad Celsius. Mit einer sogenannten Rotationswärmpumpe hat ecop Technologies mit Sitz in Wien und Neuhofen an der Krems weltweit erstmalig eine Technologie entwickelt, die Temperaturen von bis zu 150 Grad Celsius ermöglicht. Die Branchen, für die das relevant ist, sind vielfältig – angefangen von der Papier- und Textilindustrie über die Speisen- und Getränkeherstellung bis hin zu Nah- und Fernwärmeerzeugung.

“Unser Produkt ist eine revolutionäre Großwärmepumpe für die Industrie, die völlig neue Anwendungsfelder für die Verwertung von Abwärme schafft und als erste wirtschaftlich effektive Wärmepumpe für Temperaturen bis 150 Grad gilt”, so ecop-Gründer und Geschäftsführer Bernhard Adler über das Alleinstellungsmerkmal. Im Vergleich zu einem Gasbrenner kann jede Anlage über 2.500 Tonnen CO2 pro Jahr einsparen. Dies entspricht der Absorbationsleistung von rund 100.000 Bäumen.

Die Rotationswärmpumpe nutzt ein Verfahren, das von James Prescott Joule vor 150 Jahren erfunden wurde. Ecop ist es erstmalig gelungen, das Verfahren für die Industrie nutzbar zu machen | (c) Ecop

Von der Grundlagenforschung zur Serienproduktion

Wie Adler weiter erläutert, wurde die erste Grundlagenforschung zur Rotationswärmpumpe bereits im Jahr 2007 gestartet. Vier Jahre später erfolgte 2011 die Gründung der GmbH, wobei damals erste Investoren an Bord gekommen sind. “2015 wurde der erste voll funktionsfähige Prototyp entwickelt, mit dem wir wirklich beweisen konnten, dass die Technologie funktioniert”, so Adler.

Heute blickt ecop Technologies auf über 200.000 Entwicklungsstunden zurück und möchte die Technologie nun in die Serienfertigung überführen. Mit einem Investment in Höhe von 3,9 Millionen Euro, beteiligte sich im Sommer 2022 mit EIT InnoEnergy ein starker Partner am Unternehmen. EIT InnoEnergy gilt weltweit als einer der größten Investoren in klimafreundliche Technologien und wird unter anderem vom Europäischen Institut für Innovation und Technologie (EIT) unterstützt. Neben EIT InnoEnergy als Hauptinvestor konnte das Unternehmen bislang rund 20 Millionen Euro an Fördermitteln an Land ziehen.

Im Oktober war EU-Kommissarin Elisa Ferreira zu Besuch bei ecop | (c) Land OÖ / Krenn

Schrittweiser Markteintritt & Skalierung der Technologie

Die Technologie ist laut Adler mittlerweile durch 68 Patente aus ingesamt fünf Patentfamilien geschützt. Derzeit befinden sich zwei Anlagen bereits im Betrieb. So setzt unter anderem die Bioenergie Bucklige Welt auf eine Rotationswärmepumpe von ecop. Eine weitere Anlage befindet sich bereits im Bau. Aufgrund der Energiekrise ist die Nachfrage enorm, wie Adler weiters ausführt: “Derzeit haben wir 150 Projekte in der Pipeline, wobei sich das Projektvolumen auf über 100 Millionen Euro beläuft”.

Der europäische Markt für die Rückgewinnung und -Nutzung industrieller Abwärme im Temperaturbereich zwischen 100 Grad Celsius und 150 Celsius beläuft sich aktuellen Schätzungen auf über elf Milliarden Euro bis zum Jahr 2030. In der Fernwärmeerzeugung liegt das Potential bei rund neun Milliarden Euro.

2022 wurde ecop mit dem wichtigsten europäischen Innovationspreis „Innovators Award“ ausgezeichnet | (c) ecop

Series-A-Finanzierungsrunde in Planung

2023 soll die Technologie in die Serienproduktion übergeführt werden. Um die Skalierung zu managen, holte sich ecop die Wiener Beteilgungsgesellschaft epoona rund um Lothar Stadler und Werner Töpfl an Bord – beide zwei erfahren C-Level Manager aus der Industrie. “Wir erarbeiten die richtige Go-to-market Strategie und unterstützen beim Aufbau des Vertriebs”, so Stadler. Zu potentiellen Kund:innen zählen neben Industriebetrieben auch Energieversorger. Für die weitere Skalierung der Technologie und um die starke Nachfrage zu bedienen, befindet sich ecop derzeit im Fundraising. In einer Series-A-Finanzierungsrunde sollen rund zehn Millionen Euro aufgestellt werden, wie Stadler und Adler erläutern. Neben einem starken Finanzinvestor sollen auch strategische Investoren an Bord kommen, die Zugang zu neuen Sales-Channels schaffen.

“Wärme-as-a-Service” als mögliches Geschäftsmodell

Wie Adler und Stadler abschließend anmerken, beläuft sich der Return On Investment für eine Anlage aufgrund der aktuellen Energiepreise auf unter zwei Jahre. Zudem würden Förderungen und nicht zuletzt Einsparungen bei der CO2-Bepreisung zu attraktiven Amortisationszeiten beitragen. Künftig könnte auch ein völlig neues Geschäftsmodell die Investitionskosten für eine Anlage enorm senken. So plant ecop ein “Wärme-as-a-Service”-Modell anzubieten, wobei potentielle Kund:innen eine Art Contracting-Modell für Wärme abschließen würden.


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Logo von OpenAI
Foto: Adobe Stock

Wenn OpenAI neue Dinge ankündigt, hört die KI-Szene hin. Klar, nicht jede Ankündigung des US-Unternehmens in den vergangenen zwei Jahren hatte dieselbe Tragweite wie jene vom 30. November 2022, als OpenAI den Start eines Chatbots namens ChatGPT verlautbaren ließ. Aber potenziell könnte jede Mitteilung des Unternehmens rund um CEO Sam Altman bahnbrechend sein. Kein Wunder also, dass es für Aufsehen sorgte, als OpenAI Anfang Dezember verlautbarte, zwölf Tage hintereinander neue Dinge vorzustellen.

Schon in der Ankündigung hatte Altman darauf hingewiesen, dass es neben größeren auch kleinere Neuigkeiten sein würden, die OpenAI liefern würde. So kam es dann auch: Zugang zu ChatGPT über WhatsApp oder die Integration in Apple Intelligence waren eher in die zweite Kategorie einzuordnen. Daneben veröffentlichte OpenAI aber auch das neue Modell o1 für ChatGPT – oder Sora, ein Tool zur Videoerstellung.

Den größten Widerhall in der KI-Szene fand allerdings die Ankündigung am letzten der zwölf Tage. Am vergangenen Freitagabend stellte OpenAI sein neues Modell o3 vor. Wichtig dabei: Das Modell ist noch nicht öffentlich zugänglich. OpenAI stellte zunächst einmal nur vor, wie das Modell in unterschiedlichen KI-Benchmarks abschnitt. Aber diese Ergebnisse hatten es in sich.

o3 zeigt starke Performance bei AGI-Benchmark

Vielbeachtet wurde dabei vor allem die Benchmark namens ARC-AGI (Abstraction and Reasoning Corpus for Artificial General Intelligence), bei der zwei Varianten des o3-Modells deutlich bessere Ergebnisse erzielten als die bisher führenden o1-Modelle. Das Ziel von ARC-AGI ist es zu messen, wie sich eine KI im Umgang mit ihr unbekannten Aufgaben schlägt.

Wie die O3-Modelle verglichen mit anderen OpenAI-Modellen abschneiden // Grafik: ARC Prize

Es gibt unterschiedliche Definitionen von AGI. Die meisten davon verstehen AGI aber als ein System, das sämtliche intellektuellen Aufgaben mindestens so gut oder besser als ein Mensch erledigen kann.

Die ARC-AGI-Benchmark wurde von François Chollet konzipiert. Er definiert AGI als ein System, das “in der Lage ist, effizient neue Fähigkeiten zu erwerben und neuartige Probleme zu lösen, für die es trainiert wurde.”

Eine AGI ist also nicht für eine bestimmte Aufgabe trainiert, sondern kann jegliche Aufgaben übernehmen. Es ist weitgehender Konsens in der KI-Szene, dass solche Systeme noch nicht existieren. OpenAI wurde aber beispielsweise explizit mit dem Ziel gegründet, AGI zu erreichen.

Chollet gehört zu den bekanntesten Namen der internationalen KI-Szene. Er hat die bekannte KI-Library Keras entwickelt und seit einigen Jahren für Google tätig. Dem von ChatGPT ausgelösten Hype rund um generative KI steht Chollet seit Anfang an eher kritisch gegenüber, wie beispielsweise auch dieser brutkasten-Bericht wenige Wochen nach Erscheinen von ChatGPT thematisierte.

o3: “Wir befinden uns auf neuem Terrain”

Umso interessanter ist es, was Chollet nun zu den Ergebnissen des o3-Modells bzw. seiner Varianten zu sagen hat. In einem Blogeintrag attestiert er OpenAI, mit dem Modell einen “bedeutenden Sprung nach vorne” erreicht zu haben.

Die Performance des Modells stelle “einen echten Durchbruch” in der Anpassungsfähigkeit und Verallgemeinerung” von KI-Modellen dar”, wenn es darum gehe, wie sich KI-Modelle an neue Aufgaben anpassen könnten. o3 stelle nicht bloß einen “schrittweisen Fortschritt” dar. Vielmehr befinde man sich auf “neuem Terrain”, das “ernsthafte wissenschaftliche Aufmerksamkeit” erfordere.

Aber es ist schon Artificial General Intelligence (AGI)? Hier schränkt Chollet ein: “o3 scheitert immer noch an einigen sehr einfachen Aufgaben, was auf grundlegende Unterschiede zur menschlichen Intelligenz hinweist”. Dennoch befeuerten die Ergebnisse die Diskussion rund um AGI – und manche Stimmen sahen, anderes als Chollet, mit o3 AGI sogar bereits erreicht.

Selbst wenn dem so wäre, wäre es zum jetzigen Zeitpunkt schwer nachzuprüfen: Denn das Modell ist noch nicht veröffentlicht. Forscher:innen im Bereich der KI-Sicherheit können sich für Zugang vormerken lassen. Wann und zu welchen Konditionen das Modell für Endnutzer:innen zugänglich sein wird, ist aktuell noch unklar. Klar ist allerdings schon jetzt, dass die beeindruckenden Ergebnisse bei der ARC-AGI-Benchmark enorme Rechenressourcen erforderten – und dementsprechend teuer waren.

Reasoning-Modelle

Das o3-Modell ist eine verbesserte Version des o1-Modells, welches OpenAI am 4. Dezember veröffentliche und das zuvor bereits in Preview- und Mini-Varianten für ChatGPT-User:innen zugänglich gewesen war. Dieses Modell unterscheidet sich zu dem im Mai 2024 veröffentlichten GPT4o-Modell insofern, als es auf einen “Reasoning”-Ansatz setzt.

OpenAI bezeichnet GPT4o weiterhin als das “vielseitige, hochintelligente Flagship-Modell”, das für die “meisten Aufgaben” die richtige Wahl sei. Die o1-Modelle wiederum referenziert das Unternehmen als “Reasoning-Modelle, die sich bei komplexen, mehrstufigen Aufgaben auszeichnen”.

Enduser:innen von ChatGPT merken dies in der Nutzung vor allem insofern, als sich die o1-Modelle länger Zeit nehmen, Ergebnisse zu produzieren. Diese Modelle “verbringen mehr Zeit mit Nachdenken, bevor sie reagieren”, wie es OpenAI formuliert. In einigen (aber nicht notwendigerweise in allen) Bereichen liefern sie dann deutlich bessere Ergebnisse als die bisherigen Modelle.


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