12.09.2017

Greenstart: Ökostrom und Reisefreiheit für Fische

Für die Fische, aber sicher nicht für den Hugo ist Bernhard Mayrhofers Zwei-Kammern-Organismenwanderhilfe. Mit dem von ihm entwickelten neuen Typus einer Fisch-Aufstiegshilfe möchte er beweisen, dass Gewässerökologie und Stromerzeugung aus Wasserkraft miteinander vereinbar sind.
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(c) Andreas Scheiblecker: Bernhard Mayrhofer, der Erfinder der 2-Kammern-Aufstiegshilfe.

Eines Tages aufwachen und eine Mauer entdecken, die den Weg in die Küche versperrt – so ergeht es zahlreichen Fischen, Krebsen und anderen Tieren in Bächen und Flüssen. Tausende Querbauwerke wie Wasserkraftwerke, Wehre und Hochwasserschutzbauten be- oder verhindern die Wanderung der Wasserlebewesen zu ihren Laich- und Futterplätzen.

Kostengünstige Lösung

Herkömmliche Fischtreppen benötigen viel Platz, müssen individuell geplant werden und mindern die Erträge aus der Stromproduktion, ganz besonders bei Kleinkraftwerken. Bernhard Mayrhofer arbeitet daher seit drei Jahren gemeinsam mit Ökologen und Wasserkraftexperten an einer technischen Lösung, die Reisefreiheit für Fische, geringere Kosten für die Inhaber von Wasserbauwerken und die energetische Nutzung der Anlage verspricht. „Die von uns entwickelte Zwei-Kammern-Organismenwanderhilfe besteht aus zwei Fischschleusen, die auf innovative Weise hydraulisch miteinander verbunden sind“, erklärt Mayrhofer.

Redaktionstipps

Derzeit läuft eine Machbarkeitsstudie an der Universität für Bodenkultur in Wien. „Die ersten Ergebnisse in der Versuchsanlage sind vielversprechend“, sagt der angehende Jungunternehmer. „Die Fische nehmen die Anlage gut an, sogar bei verringertem Leitstrom.“ Den Leitstrom benötigen sie, um zu erkennen, wo es im Gewässer nach oben und unten geht. In der Zwei-Kammern-Organismenwanderhilfe kann der Leitstrom im Gegensatz zu herkömmlichen Fischaufstiegshilfen mit einer Kaplan-Rohrturbine zur Stromerzeugung genutzt werden. Gleichzeitig begrenzt die Turbine die Strömungsgeschwindigkeiten in den Kammern, sodass auch kleinere Wasserlebewesen den Aufstieg schaffen.

Von der Versuchs- zur Pilotanlage

Nach Abschluss der Machbarkeitsstudie möchte Mayrhofer zwei Pilotanlagen errichten und sucht dafür noch geeignete Standorte: „Ideal wären Stauwerke mit zwei bis sieben Metern Fallhöhe.“ Die Pilotanlagen sollen einem gründlichen Monitoring unterzogen werden und die Erkenntnisse daraus in die Weiterentwicklung der Zwei-Kammern-Organismenwanderhilfe einfließen. In Österreich hat Mayrhofer bereits ein Patent für sein System erworben, die Anmeldung zum europäischen Patent läuft. Für 2019 plant er den Markteintritt, dann auch mit Anlagen für noch höhere Dämme. Und seine Chancen stehen gut. Schließlich schreibt die Wasserrahmenrichtlinie der EU vor, dass alle Fließgewässer bis spätestens 2027 wieder für Wasserlebewesen durchgängig gemacht werden müssen. Allein in Österreich besteht Handlungsbedarf bei rund 9.000 Querbauten.

Mayrhofer ist gelernter Elektrotechniker und absolvierte an der Fachhochschule Technikum Wien das Studium „Erneuerbare Urbane Energiesysteme“, war als Konstrukteur tätig und ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Wasserwirtschaft, Hydrologie und konstruktiven Wasserbau der Universität für Bodenkultur in Wien. Seit kurzem erhält Mayrhofer auch Unterstützung durch die Hydraulikexpertin Alkisti Stergiopoulou.

Partnerunternehmen gesucht

„Im Rahmen von greenstart haben wir schon wertvolle Hinweise sowie Kontakte zu mehreren Kraftwerksbetreibern erhalten“, sagt Mayrhofer. „Wir hoffen, dass wir bald die Standorte für die Pilotanlagen fixieren können und suchen noch Partnerunternehmen für die Herstellung von Turbinen, Schiebern und Betonfertigteilen.“

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Andreas Onea: Der Para-Schwimmer und ORF-Moderator ist einer der Beteiligten am offenen Datensatz von Ottobock. © Ottobock

„Wer nicht sichtbar ist, existiert nicht. Ganz einfach“, sagt Onea im brutkasten-Gespräch. Menschen mit körperlicher Behinderung lägen laut dem ORF-Moderator in der Gesellschaft unter der Wahrnehmungsgrenze, und diese Unsichtbarkeit verhindere die Teilhabe. Auch die KI trage dazu bei: Derzeit stellten KI-Modelle Menschen mit körperlicher Behinderung nicht richtig dar. Auf manchen generierten Bildern hat der Para-Schwimmer, der mit fünf Jahren seinen linken Arm verlor, einen halben Arm zu viel oder einen falsch dargestellten Stumpf. „Manche sagen vielleicht, das ist banal. Aber im Endeffekt geht es um Teilhabe. Und Teilhabe heißt, ich bin dabei“, sagt Onea. Dass Bildmodelle Behinderung verzerrt darstellen, ist auch wissenschaftlich dokumentiert. Eine im Juli veröffentlichte Untersuchung der Universität Utrecht, bislang als Preprint, zeigt, dass Text-zu-Bild-Modelle Menschen mit Behinderung etwa überwiegend als alt und weiß darstellen.

An dieser Teilhabe arbeitete einer der erfolgreichsten Para-Schwimmer Österreichs zusammen mit Microsoft und dem Prothesenhersteller Ottobock. Gemeinsam erstellten sie Trainingsmaterial, mit dem KI-Modelle lernen können. Das Ergebnis, zwei Datensätze mit jeweils rund 400 Bildern und bis zu 100 Videos, wurde für alle frei zugänglich auf der Open-Source-Plattform Hugging Face veröffentlicht. Es liegt nun an den KI-Unternehmen, sie zu nutzen. Onea hat eine eindeutige Vision für die Zukunft: „Wenn man eine Menschenmenge generiert, dann sollten da auch repräsentativ Rollstuhlfahrer, Amputierte und Blinde drinnen sein. Das wäre eben adäquate Sichtbarkeit.“

„Innovationsgeist aus Europa heraus fördern“

Das Projekt berührt die Debatte um digitale Souveränität. Laut Onea darf sich Europa nicht damit zufriedengeben, die Entwicklungen aus den USA und dem asiatischen Raum einfach nur zu regulieren. „Das darf nicht unser USP sein. Wir müssen den Innovationsgeist aus Europa heraus fördern, anstiften und ermöglichen. Ich glaube, dass wir wahnsinniges Potential haben“, sagt der Moderator. Aktuell sind US-Tech-Giganten wie Google und Microsoft federführend in der KI-Entwicklung. Von ihnen wünscht sich Onea mehr Rücksichtnahme in der Produktentwicklung. Für Menschen mit Behinderung kann es etwa schon ein Problem darstellen, eine Tastenkombination aus drei Tasten gleichzeitig zu drücken.

KI.Bilder zeigen Menschen mit Prothese oft falsch oder gar nicht | Foto: Microsoft

Die Möglichkeiten für Unternehmen

Der ORF-Moderator sieht wirtschaftliches Potential in inklusiver KI. „Wenn du deine Produkte, deine Services, deine KI-Wrapper so baust, dass sie von allen nutzbar sind, kannst du mehr Menschen damit erreichen“, erklärt er. Die Weltgesundheitsorganisation WHO schätzt die Zahl der Menschen mit erheblicher Behinderung weltweit auf 1,3 Milliarden. Gleichzeitig biete ein inklusiver Zugang zum Arbeitsmarkt auch Chancen für Unternehmen. Firmen, die auch Menschen mit Behinderung anstellen, hätten in ihren Teams laut Onea eine höhere Resilienz. „Ich muss seit meinem sechsten Lebensjahr jeden Tag Lösungen finden in einer Welt, die nicht darauf vorbereitet ist, dass ich einarmig da durchspaziere. Das heißt, ich habe eine irrsinnige Lösungsorientiertheit und Frustrationsschwelle“, sagt der 34-Jährige.

In Österreich gibt es bereits Firmen, die gezielt Menschen mit Beeinträchtigungen einstellen, etwa das Startup Responsible Annotation Services. Das Unternehmen annotiert Daten, das heißt, es fügt ihnen Informationen und Kennzeichnungen hinzu. Mit den annotierten Daten können KI-Systeme trainiert und verbessert werden. Wie der brutkasten im März des Vorjahres berichtete, besteht das Team nach eigenen Angaben großteils aus neurodivergenten Expert:innen, viele davon im Autismus-Spektrum, die außergewöhnliche Fähigkeiten in Mustererkennung, Konzentration und Konsistenz mitbringen. „Diese Menschen haben hier irrsinnige Fähigkeiten, weil sie wahnsinnig konzentriert sein können und wirklich auf die kleinsten Details Wert legen. Also solche Sachen, bei denen wir einfach im Regelspektrum die Nerven wegschmeißen“, sagt Onea.

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