30.01.2023

Neues Forschungsprojekt untersucht Einsatz von Wärmepumpe in der Pharma-Industrie

Im Forschungsprojekt AHEAD wird erstmals in Österreich eine dampferzeugende Wärmepumpe im industriellen Betrieb integriert. Sie soll eine CO2-Reduktion von bis zu 90 Prozent ermöglichen und kommt beim Pharmaunternehmen Takeda in Wien zum Einsatz.
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(c) Takeda & Christian Mikes

Das Ziel ist schon länger bekannt. Bis 2040 soll Österreich klimaneutral werden. Damit die Mammutaufgabe gelingt, bedarf es in den nächsten Jahren allerdings enormer Investitionen in die Dekarbonisierung der heimischen Industrie. Erst im Oktober kündigte die Regierung dazu ein 5,7 Milliarden Euro Projekt an.

Neben den geplanten Investition gibt es in Österreich mittlerweile aber auch Forschungsprojekte, die sich mit konkreten Dekarbonisierungs-Lösungen beschäftigen. Eines von ihnen ist das Forschungsprojekt AHEAD (Advanced Heat Pump Demonstrator), das am Wiener Standort des Pharmaunternehmen Takeda erstmals eine dampferzeugende Wärmepumpe im industriellen Betrieb integriert.

Das sogenannte New Energy for Industry (NEFI)-Projekt der FTI (Forschung, Technologie und Innovation)-Initiative „Vorzeigeregion Energie“ wird von zahlreichen Partnern unterstützt. Dazu zählen unter anderem das Klimaschutzministerium (BMK), der Klima- und Energiefonds sowie das AIT Austrian Institute of Technology (AIT).

Ziel: CO2-Reduktion von bis zu 90 Prozent

Die erdgasfreie Dampferzeugung zielt darauf ab, eine CO2-Reduktion von bis zu 90 Prozent zu erreichen und dabei ausschließlich natürliche Kältemittel zu verwenden. Die Arzneimittelproduktion gilt nämlich als sehr energieintensiv, um Rohstoffe, Zwischenprodukte und Medikamente zu kühlen. Gleichzeitig bedarf es auch Wärme und Dampf, um chemische und biologische Prozesse in Gang zu setzen oder ein steriles Produktionsumfeld zu gewährleisten.

(c) Christian Mikes

Die Innovation dieses Projektes ist die dampferzeugende Wärmepumpe, die ausschließlich mit 100 Prozent natürlichen Kältemitteln betrieben und mit Dampfverdichtern kombiniert wird, um die bisher höchsten Wärmenutzungstemperaturen zu erreichen. Das AHEAD-System kann Temperaturen von 200-260 Grad Celsius erreichen. Bei Takeda werden 184 Grad Celsius für die Dampfversorgung benötigt.

Das Projekte wurde Ende Jänner erstmalig vorgestellt | (c) Christian Mikes

Harald Erös, AHEAD-Projektleiter bei Takeda erläutert: „Ein großer Teil des Prozesswärmebedarfs in der Arzneimittelproduktion wird bis dato hauptsächlich durch Erdgas gedeckt. Im Projekt AHEAD ist das nicht mehr nötig, da ein innovatives Wärmepumpensystem etabliert wird. Es besteht aus einer dampferzeugenden Wärmepumpe der Firma SPH Sustainable Process Heat GmbH, die mit Dampfverdichtern kombiniert wird und Dampf mit elf bar zu 184 Grad erzeugt.“

Das technische Fundament

Damit Erdgas in der Arzneimittelherstellung durch CO2-freie Energiequellen ersetzt werden, bedarf es zudem einer bereits in Betrieb befindliche CO2-neutrale Energiezentrale am Takeda-Standort. In dieser wird die Kälteerzeugung auf 100 Prozent natürliche Kältemittel umgestellt. Mit der Zentralisierung der Kühlung des Standorts wurde auch die Möglichkeit geschaffen, diese gleichzeitig für eine Wärmerückgewinnung zu nutzen. Dabei wird die Abwärme der Kälteanlage weiterverwendet und mit einer Wärmepumpe auf 65 bis 70 Grad erwärmt. Diese wird bereits jetzt für das Heizungswasser des Standorts verwendet.

Das Projekt soll Learnings für weitere Standorte liefern

AHEAD wird voraussichtlich Ende 2024 in Betrieb gehen und Ende 2025 soll die finale Auswertung stattfinden. Weiters wird laut den Projektverantwortlichen in dem Forschungsprojekt ein Konzept zur Implementierung des AHEAD-Systems für weitere Takeda-Standorte in Österreich und weltweit erstellt. Außerdem soll das Dekarbonisierungspotenzial dieser Technologie für andere wichtige Industriesektoren mit hohem Energieaufwand, wie Papier-, Chemie- und Lebensmittelindustrie, in Österreich untersucht werden.


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GoStudent
© brutkasten - Felix Ohswald, Gründer GoStudent.

Im November 2024 habe ich hier geschrieben, dass wir bei KI in der Bildung an einem Wendepunkt stehen. Die entscheidende Frage war damals, ob wir KI nutzen, um Lernen zu verbessern, oder nur, um es zu beschleunigen. Zwei Jahre später haben wir die Antwort, zumindest für die Schule: Die Kinder beschleunigen. Verbessert wird wenig.

Ich sage es direkt: Die Debatte über KI an Schulen läuft in die falsche Richtung. Wir reden über Tablets, Apps und Prompt-Kurse. Dabei fehlt vielen Jugendlichen die Voraussetzung, um mit KI überhaupt etwas Sinnvolles anzufangen.

Was die Zahlen zeigen

Für den GoStudent Bericht zur Zukunft der Bildung 2026 haben wir in sechs europäischen Ländern 3.001 Eltern, ihre Kinder zwischen 8 und 16 Jahren und 300 Lehrkräfte befragt, in Österreich 500 Familien.

  • 65 Prozent der österreichischen Schülerinnen und Schüler, die KI für die Schule nutzen, haben nach eigenen Angaben schon KI-Inhalte als eigene Arbeit abgegeben.
  • 43 Prozent wurden noch nie im Umgang mit KI unterrichtet. Nur 15 Prozent hatten eine strukturierte Stunde dazu.
  • Nur 24 Prozent der Eltern meinen, die Regierung tue genug für klare KI-Regeln an Schulen. Das ist der niedrigste Wert aller sechs Länder.
  • Nur 36 Prozent sehen ihr Kind gut auf das Leben nach der Schule vorbereitet. Auch das ist der niedrigste Wert.

Die Kinder nutzen KI also längst. Die Schule bringt ihnen nicht bei, wie man es richtig macht. Und sie sichert immer seltener das, was man dafür braucht.

Wer nicht lesen kann, kann keine KI prüfen

Eine KI schreibt in Sekunden einen Aufsatz, löst eine Textaufgabe, fasst ein Buch zusammen. Ob das Ergebnis stimmt, erkennt nur, wer selbst genau lesen kann, ein Ergebnis im Kopf überschlagen kann und einen eigenen Gedanken zu Papier bringt. Der größte Teil von KI-Kompetenz ist schlicht Grundkompetenz.

Genau dort verlieren wir gerade. Bei PISA 2025 liegt Österreich in Lesen und Mathematik auf dem niedrigsten Stand seit Beginn der Erhebung. Die Hälfte der von uns befragten Lehrkräfte sagt, das Leseverständnis ihrer Schülerinnen und Schüler sei in den letzten fünf Jahren schlechter geworden, 42 Prozent sehen einen Rückgang in Mathematik.

Ein Jugendlicher, der einen Text nicht versteht, wird durch KI nicht klüger. Er wird nur schneller darin, Dinge abzugeben, die er nicht versteht. Deshalb ist mein erster Punkt nicht technisch: Lesen, Schreiben und Rechnen zuerst. Jeden Tag, auch in der Oberstufe.

Handys gehören nicht in die Schule

Ich bin persönlich dafür, dass private Smartphones an allen Schulen tabu sind, nicht nur bis zur achten Schulstufe, sondern bis zur Matura. Frankreich hat sein Verbot im September auf die Oberstufe ausgeweitet. Österreich sollte nachziehen.

Die Gründe stehen in unseren Daten. Fast zwei Drittel der befragten Lehrkräfte sagen, ihre Schülerinnen und Schüler können sich schlechter konzentrieren als vor fünf Jahren. Mehr als die Hälfte der österreichischen Eltern ist ohnehin für ein vollständiges Handyverbot.

Das ist kein Widerspruch zu mehr KI im Unterricht. KI gehört in die Schule, gezielt, angeleitet und auf Schulgeräten. Der private Feed mit TikTok und Messenger gehört nicht in die Klasse. Wer beides gleichsetzt, verwechselt ein Werkzeug mit einer Ablenkung.

Warum das eine Standortfrage ist

Jedes Unternehmen, mit dem ich spreche, baut Prozesse gerade um KI herum neu: Angebote, Kundenservice, Buchhaltung, Software. Gesucht werden nicht Menschen, die KI bedienen können. Bedienen kann jeder. Gesucht werden Menschen, die eine KI-Antwort prüfen, verbessern und dafür geradestehen. Das ist dieselbe Fähigkeit wie vor hundert Jahren: lesen, verstehen, rechnen, urteilen.

Die Politik antwortet darauf mit einem neuen Fach: „Informatik und KI“ in der AHS-Oberstufe ab 2027/28. Ich halte das für die falsche Antwort. Ich hatte in meiner Schulzeit selbst Informatik als Fach. Es war ein Witz, und an diesem Muster ändert ein neuer Name wenig. KI-Kompetenz entsteht nicht in einer Stunde pro Woche mit eigenem Lehrplan. Sie entsteht in jeder Deutschstunde, in der ein Text wirklich verstanden wird, und in jeder Mathestunde, in der ein Kind ein Ergebnis selbst überschlagen kann. Wer gut lesen, schreiben und rechnen kann, lernt den Umgang mit KI in wenigen Wochen. Wer es nicht kann, lernt ihn auch in einem eigenen Fach nicht.

Was Schulen morgen tun können, ohne Verordnung

1. Grundlagen täglich trainieren. Zwanzig Minuten Lesen pro Tag, Kopfrechnen, Texte mit der Hand schreiben. Unspektakulär, aber die Basis für alles andere.

2. Bei der Hausübung den Weg bewerten. KI ist erlaubt, aber mit drei Beilagen: der Prompt, die ursprüngliche KI-Antwort und drei Sätze dazu, was das Kind geändert hat und warum. Dazu fünf Minuten mündliche Nachfrage in der nächsten Stunde.

3. Mehr mündlich prüfen. 44 Prozent der befragten Lehrkräfte halten Präsentationen und Prüfungsgespräche inzwischen für die wirksamste Form der Leistungsbewertung. Einen Aufsatz schreibt ChatGPT in Sekunden. Spontane Rückfragen beantwortet er nicht für das Kind.

4. KI als Fehlersuche unterrichten. Die Klasse lässt die KI eine Mathematikaufgabe lösen und sucht den Fehler. Die KI fasst einen Zeitungsartikel zusammen, die Schüler prüfen jede Aussage gegen das Original. So trainiert KI genau die Grundkompetenzen, die sie sonst ersetzt.

5. Die Lehre mitdenken. 42 Prozent der österreichischen Eltern mit klarer Präferenz wünschen sich zuerst eine Lehre für ihr Kind, nur 34 Prozent ein Studium. Dann gehört KI auch in die Berufsschule: der Elektriker-Lehrling, der ein Angebot mit KI vorbereitet und jede Position selbst nachrechnet.

Was wir selbst gelernt haben

Bei GoStudent setzen wir KI im Unterricht ein, für Zusammenfassungen und Übungsfragen nach jeder Stunde. Unsere Erfahrung: KI macht gute Lehrpersonen wirksamer, ersetzt sie aber nicht. Nur 1 Prozent der befragten Lehrkräfte glaubt, dass KI sie ersetzen könnte. Ich glaube das auch nicht.

Handy raus, Grundlagen rein, KI mit Anleitung. Dafür braucht es kein neues Fach und kein zusätzliches Budget, nur Entscheidungen der Direktionen und den Mut der Politik.

Methodik: Der GoStudent Bericht zur Zukunft der Bildung 2026 basiert auf einer Erhebung von Censuswide unter 3.001 Eltern und ihren Kindern (8 bis 16 Jahre) sowie 300 Lehrkräften in Österreich, Deutschland, Frankreich, Italien, Spanien und dem Vereinigten Königreich (Juni/Juli 2026). Der vollständige Bericht: gostudent.org/de-at/education-report/2026

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