18.11.2021

EnliteAI: Wiener AI-Startup schafft es bei weltweiter Stromnetz-Blackout-Challenge unter die Top 3

Der französische Stromnetzbetreiber RTE hat die L2RPN “learning to run a powergrid” Challenge ins Leben gerufen, damit internationale Forscherteams AI-basierte Ansätze zur Vermeidung von Stromausfällen erarbeiten. Das Wiener Startup EnliteAI rund um Clemens Wasner schaffte es auf den dritten Platz und erzielt nun in der Branche für seine Lösung ein internationales Echo.
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v.l.n.r. Matthias Dorfer Clemens Wasner, Marcel Wasserer von EnliteAI | (c) LinkedIn-Profile & EnliteAI

Schwankungen im Stromnetz bis hin zu regionalen Blackouts entwickeln sich weltweit zu einem immer größeren Problem. Grund dafür ist die steigende Komplexität der Stromnetze. Zudem nimmt auch die Volatilität durch den vermehrten Einsatz von Wind- und Sonnenenergie im Strommix zu. Klassische Systeme von Netzbetreibern stoßen daher an ihre Grenzen und können oftmals nur durch manuelle Interaktion die nötige Stabilität erzielen.

Internationale Forschungs-Challenge

Um diesem Problem zu begegnen und den Herausforderungen dezentraler Netze künftig gerecht zu werden, hat der französische Strombetreiber Réseau de Transport d’Electricité (RTE) bereits im Jahr 2017 die sogenannte L2RPN “learning to run a powergrid”-Challenge ins Leben gerufen. Im Rahmen des Wettbewerbs waren internationale Forscherteams dazu aufgerufen, Lösungen zur Optimierung von Stromnetzen zu entwickeln.

Aufgrund der Dezentralisierung steigen auch die Anforderungen an die Stromnetze | (c) AdobeStock

Reinforcement Learning als Lösung

Als einer der vielversprechendsten Ansätze in diesem Bereich gilt dabei Reinforcement Learning (RL). Dabei handelt es sich um eine Machine-Learning-Methode, die sich darauf konzentriert, intelligente Lösungen auf komplexe Steuerungsprobleme zu finden. Ziel war es, basierend auf einer realistischen Simulationsumgebung AI Agenten zu trainieren, bis sie entlang von vordefinierten KPIs optimale Strategien gegen einen etwaigen Blackout finden. Im Rahmen der Challenge diente das kalifornische Stromnetz als digitale Simulationsumgebung – ein Netz das in der Realität als besonders störungsanfällig gilt.

EnliteAI erzielt internationalen Erfolg

Als einziges österreichisches Unternehmen beteiligte sich das Wiener Startup Enlite AI rund um Clemens Wasner, Marcel Wasserer, Johannes Stumtner und Mattthias Dorfer an der Challenge. Das Startup arbeitet bereits seit mehr als zwei Jahren an einem sogenannten RL Framework namens Maze, das bereits erfolgreich in der Logistik zum Einsatz kommt. Wie Wasner erläutert, wurde das Framework im Rahmen der Challenge um spezifische Komponenten für Powergrids erweitert.

Und das mit Erfolg: “Die Competition ging vorletzte Woche zu Ende und der von uns entwickelte, auf AlphaZero inspirierter RL-Ansatz erzielte mit dem dritten Platz eine Top-Platzierung auf den offiziellen Testszenarien”, so Wasserer. EnliteAI war übrigens das einzige westliche Team, das es zu einer Top Platzierung geschafft hat – hinter Tencent & Baidu und noch vor dem Team von Chinese National Powergrid. Mehr über die Ergebnisse der Challenge könnt ihr hier nachlesen.

(c) EnliteAI

Internationales Echo für EnliteAi

Wie die Gründer weiters ausführen, wurde im Rahmen der Challenge der Grundstein für ein AI-gestützte Assistenz Tool für Stromnetzbetreiber gelegt. Zudem sei der französische Stromnetzbetreiber und Veranstalter der Challenge RTE an einer Forschungskooperation interessiert. Auch erste Anfragen von deutschen Strombetreibern hätte es bereits gegeben. Parallel dazu läuft auch ein Patentantragsprozess, um sich künftige IP-Rechte zu sichern. Nähere Details dazu sollen laut Wasner aber noch folgen.

Sofern es dem Wiener Startup gelingt, die Lösung erfolgreich an Stromnetzbetreiber zu vermarkten, könnte das verhältnismäßig kleine 15-köpfige Team von EnliteAI einen internationalen Coup erzielen. Wie Wasner abschließend ausführt, würden Betreiber nämlich jährlich Millionen an Euro dafür ausgeben, um die Netze vor etwaigen Ausfällen zu schützen. Dazu zählen unter anderem der Zukauf von Kapazitäten oder Redispatching-Maßnahmen, um Netzengpässe zu vermeiden. Als geeignetes Geschäftsmodell für den sehr limitierten aber lukrativen Markt nennt Wasner ein Value-Based Business Modell, das sich an den Kosten etwaiger Stromausfälle orientiert.

Dass derartige Blackouts nicht nur Stoff für einen apokalyptischen Kinofilm sind, bewies übrigens der 8. Jänner 2021. An diesem Tag ist der europäische Kontinent knapp an einem Blackout vorbeigeschrammt. Schuld daran waren automatische Abschaltungen in Südeuropa aufgrund von fehlender Netzreserven. Im Schnitt bleiben Grids derzeit laut RTE nur zirka eine Stunde ohne manuelle Interaktion stabil. Die Lösung aus Wien könnte hierfür künftig eine Abhilfe schaffen.


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Carbon Cleanup: Wie ein Linzer Startup die Kohlefaserindustrie revolutionieren möchte

Das Linzer Startup Carbon Cleanup hat sich auf das Recycling von Kohlenstofffasern aus Industrieabfällen spezialisiert. Wir haben mit Gründer und CEO Jörg Radanitsch über die weiteren Wachstumsschritte und eine neue Kooperation mit KTM Technologies gesprochen. 
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Die Verwendung von Kohlefaser in der Industrie hat in den letzten Jahren stark zugenommen – insbesondere in Bereichen wie der Luft- und Raumfahrt, dem Automobilbau und der Windenergie. Kohlefaser überzeugt durch ihre hohe Festigkeit bei geringem Gewicht, doch ihre Herstellung ist ressourcenintensiv und teuer. Ein großes Problem stellt der hohe Verschnitt bei der Produktion dar: In der Industrie landen im Durschnitt bis zu 30 Prozent der Rohstoffe im Abfall. Diese Materialverluste sind nicht nur ökonomisch ineffizient, sondern auch aus ökologischer Sicht problematisch, da Kohlefaser biologisch nur schwer abbaubar ist.

Carbon Cleanup setzt auf KI

Das 2020 gegründete Linzer Startup Carbon Cleanup rund um Gründer Jörg Radanitsch hat sich diesem Problem angenommen und zum Ziel gesetzt, Kohlenstofffasern aus Industrieabfällen aufzubereiten und wiederverwendbar zu machen. Konkret hat das Startup eine mobile Aufbereitungsanlage entwickelt, um Carbonfasern direkt vor Ort beim Kunden aufzubereiten. 

Zum Herzstück der Anlage gehört nicht nur die mechanische Aufbereitung der Kohlenstofffasern. Im Hintergrund läuft auch eine Software, die eine KI-gestützte visuelle Erkennung der zugeführten Rohstoffe ermöglicht.

“Wir haben ein KI-generiertes Datenblatt entwickelt, das automatisch die Charakteristika von eingehendem Material erkennt und den Wert des Rezyklats bestimmt“, so Radanitsch. “Bevor das Material in unsere Anlage kommt, wissen wir schon, welche mechanischen Eigenschaften es haben wird. Das ist entscheidend für die Qualität und den Marktwert des Endprodukts.”

Gründer Jörg Radanitsch | (c) Carbon Cleanup

Entwicklung der zweiten Generation an Anlagen

Während die erste Anlage des Unternehmens für R&D-Zwecke dient und über eine Kapazität von 30 Tonnen pro Jahr verfügt, konnte das Unternehmen über den Sommer eine zweite Anlage in Betrieb nehmen. „Unsere zweite Anlagengeneration ist im August fertiggestellt worden. Die Produktionskapazität ist dreimal so hoch wie bei unserer ersten Anlage. Damit sind wir jetzt in der Lage, deutlich mehr und auch verschiedene Kompositabfälle zu verarbeiten.“

Besonders stolz ist Radanitsch auf die gestiegene Materialqualität: „Das neue Aggregat ist viel stärker, was uns mehr Flexibilität bei der Verarbeitung der Materialien gibt. Wir können jetzt eine Vielzahl an Abfällen effizienter recyceln, was die Qualität der Produkte erheblich verbessert.“

Ein wichtiger Baustein für den Erfolg von Carbon Cleanup war die Unterstützung durch die Austria Wirtschaftsservice (aws). “Das Seed-Financing der Austria Wirtschaftsservice hat uns erlaubt, nicht nur unsere Forschung und Entwicklung voranzutreiben, sondern auch in Marketingaktivitäten zu investieren, die für uns als Hardware-Startup besonders wichtig sind“, erklärt Radanitsch.

Luftfahrtindustrie und Kooperation mit KTM Technologies

Eine der spannendsten Entwicklungen bei Carbon Cleanup ist der Einsatz ihrer recycelten Materialien im 3D-Druck, besonders in der Luftfahrtindustrie. “Wir liefern im Tonnenmaßstab Kunststoffgranulate, die mit unserer Rezyklatfaser verstärkt sind. Diese werden in großen 3D-Druckern verwendet, um Formen zu bauen, die dann für die Produktion von Flugzeugteilen genutzt werden”, so der Gründer.

Zudem arbeitet Carbon Cleanup mit dem österreichischen Motorradhersteller KTM zusammen. Gemeinsam arbeiten beide Unternehmen an einem geschlossenen Materialkreislauf, bei dem Post-Consumer- und Post-Industrial-Abfälle von KTM Technologies recycelt und für die Herstellung neuer Bauteile genutzt werden. Spezifisch handelt es sich um das Recycling der Teile des Rennmodells “X-Bow GT2”, dessen Rahmen zu 100 % aus Carbonfasern besteht. Durch Unfälle entsteht eine große Menge an beschädigtem Material, das normalerweise als Abfall betrachtet wird. Mit der Partnerschaft von KTM und Carbon Cleanup wird dieses Material zurück in den Kreislauf gebracht. 

(c) Carbon Cleanup

“KTM Technologies war von Anfang an ein Vorreiter. Sie testen unsere recycelten Materialien bereits erfolgreich in ihren Motorrädern“, betont Radanitsch.

Das Besondere an dieser Kooperation ist das sogenannte Closed-Loop-Material, das zu 100 Prozent aus dem Abfallstrom von KTM Technologies besteht. „Die Herausforderung ist, die Materialien zirkulär zu sammeln und in die Produktion zurückzuführen. Das Sammeln und die Qualität sind dabei entscheidend. Aber wir haben gezeigt, dass wir sogar leistungsfähigere Materialien aus Abfall herstellen können”, so der Gründer.

(c) Carbon Cleanup

Die nächsten Schritte von Carbon Cleanup

Das Geschäftsmodell von Carbon Cleanup basiert derzeit auf zwei Einnahmequellen: Zum einen bietet das Unternehmen Kunden einen Recycling-Service an, bei dem diese für die umweltgerechte Entsorgung des Materials bezahlen. Dafür wurde eine eigene Logistikstruktur aufgebaut. Zum anderen werden die Faserverbundkunststoffe an weitere Abnehmer verkauft. Derzeit liefert das Startup 98 Prozent der aufbereiteten Granulate ins Ausland. “Für eingehendes Material sind die Hauptmärkte neben Österreich vor allem Deutschland und Italien. Der Materialzufluss ist für uns derzeit jedoch kein Engpass, sodass wir gezielt das für uns passende Material auswählen können”, so der Gründer abschließend.


*Disclaimer: Das Startup-Porträt erscheint in Kooperation mit Austria Wirtschaftsservice (aws)

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