Es ist eines dieser Felder, von denen man täglich im Alltag profitiert, aber als Normalverbraucher:in wenig Ahnung hat: Leistungselektronik. In diesen Bereich fallen etwa Stromrichter, die Gleich- oder Wechselstrom umwandeln. Man findet Leistungselektronik-Bauteile in Smartphones, Laptops, E-Autos oder Photovoltaikanlagen – und vielem mehr.
Forschungslabor „PERL“ soll Grundlage für Industriepartnerschaften liefern
In Graz widmet sich nun ein neues Forschungslabor diesem Thema. „PERL“ von Silicon Austria Labs (SAL) und Technischer Universität Graz (TU Graz) ist vorerst für drei Jahre fixiert und soll die Grundlage für Industriepartnerschaften liefern. Mit Grundlagenforschung im Bereich hochfrequent geschalteter Leistungskonverter im neuen Labor wolle man Forscher:innen auf zukünftige Herausforderungen der Industrie vorbereiten und die wissenschaftliche Sichtbarkeit von SAL und der TU Graz erhöhen, heißt es von den beiden Institutionen.
Anwendung in Autoindustrie, Rechenzentren, Handhelds und Raumfahrt
Durch die Erhöhung der Schaltfrequenzen von leistungselektronischen Konvertern sollen diese mit höherer Leistung und Leistungsdichte im Vergleich zu traditionellen Silizium-basierten Lösungen gebaut werden können, so das Ziel. „PERL erforscht die Grenzen dieser Technologie und entwickelt Lösungen, um diese zu überwinden. Dabei werden die Vorteile von Wide-Bandgap-Halbleitern wie Siliziumkarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN) genutzt“, heißt es in einer Aussendung. Anwendungen dafür sollen sich „in verschiedenen Industriebereichen, wo geringe Größe, Gewicht und hohe Effizienz gefragt sind“ finden, etwa in der Automobilindustrie, Rechenzentren, Telekommunikation, tragbaren Geräten und der Luft- und Raumfahrt.
Das PERL-Labor wird von Roberto Petrella, Staff Scientist im Bereich Power Electronics bei SAL und Professor an der Universität Udine, sowie Michael Hartmann, Professor und Leiter des Instituts für Elektrische Antriebe und Leistungselektronische Systeme (EALS) an der TU Graz, geleitet. Forscher:innen von SAL und TU Graz, darunter vier Doktorand:innen, arbeiten derzeit gemeinsam im Projekt.
„Die Gebäude von 2050 stehen schon“: Wiener Startup druckt Sandfassaden für die Altbausanierung
Das 2024 gegründete Wiener Startup Joyh nutzt 3D-Druck, um historische Gründerzeithäuser mit Sandfassaden thermisch zu sanieren. Das modulare System soll die Architektur erhalten, den Energieverbrauch senken und langfristig als Software-Abo skalieren.
„Die Gebäude von 2050 stehen schon“: Wiener Startup druckt Sandfassaden für die Altbausanierung
Das 2024 gegründete Wiener Startup Joyh nutzt 3D-Druck, um historische Gründerzeithäuser mit Sandfassaden thermisch zu sanieren. Das modulare System soll die Architektur erhalten, den Energieverbrauch senken und langfristig als Software-Abo skalieren.
Ein Spaziergang durch die Wiener Innenstadt oder den Gürtel genügt: Stuckfassaden, hohe Fenster, verzierte Erker – jene Gründerzeithäuser, wegen derer jährlich Millionen Tourist:innen nach Wien kommen. Fast alle sind heute begehrte Wohnadressen. Dasselbe Bild findet sich auch in vielen anderen europäischen Städten wieder, von Paris bis Berlin.
Doch während die Gebäude nach außen mit ihrer Schönheit glänzen verbirgt sich im Inneren ein Energieeffizienz-Alptraum. Rund 80 Prozent der österreichischen Gebäude stammen aus der Zeit vor der ersten OIB-Wärmeschutzrichtlinie, und liegen großteils in einer der schlechtesten Energieklassen. Die Sanierungsrate lag zuletzt bei 1,2 Prozent, denn aufgrund der Fassadenerhaltung scheitert es meist an der Genehmigung. Genau hier will das Wiener Startup Joyh ansetzen. Mit Sandfassaden aus dem 3D-Drucker will man die Gründerzeithäuser energietechnisch in die Neuzeit holen.
Die Idee dazu entstand zufällig: 2023 druckten und gestalteten die beiden Gründer:innen eine Sandskulptur für die Dubai Design Week. Tagelang stand sie in praller Sonne im Freien. „Wir haben gemerkt, dass sie sich beim Anfassen gar nicht aufgeheizt hat“, erzählt Mitgründer Oliver Hamedinger.
Der Grund liegt in der Porosität des Materials: „Der beste Wärmedämmstoff ist Luft“, erklärt Hamedinger – und 3D-gedruckter Sand enthält davon mehr als Beton oder Ton. Mit dieser Erkenntnis in der Tasche gründeten Oliver Hamedinger und Jade Bailey 2024 ihr Sanierungsstartup mit einer klaren Haltung: „Die Gebäude von 2050 stehen schon. Wir müssen nur einen neuen Weg finden, sie zu sanieren“, sagt Co-Founderin Bailey.
Joyh setzt hier mit seinem System „Brian“ an: mineralische Bauteile, gedruckt per Binder-Jetting aus Sand – demselben Verfahren, mit dem sonst Formen für den Stahlguss entstehen. Aktuell arbeitet man für den Druck der einzelnen Fassadenteile mit der voestalpine Foundry Group zusammen, die über die nötigen Maschinen verfügt.
Für die Sanierung wird die Fassade zuvor digital gescannt. So entsteht auch ein digitaler Zwilling, der vor allem bei Reparaturen interessant wird. Die einzelnen Fassadenelemente sind laut Hamedinger rund 12 bis 15 Kilogramm schwer“ die Größe, die ein Bauarbeiter allein auf der Baustelle handhaben darf“ und werden ohne Kleber ineinandergesteckt. Das ermöglicht laut Gründerduo nicht, nur eine simple Anbringung sondern auch einen separaten Austausch.
Eine vollständige thermische Sanierung kostet aktuell 600 bis 800 Euro pro Quadratmeter. Das ist zwar mehr als klassisches WDVS (Wärmedämmverbundsystem), eine mehrschichtige Konstruktion an der Außenseite von Gebäuden, die zur effektiven Wärmedämmung dient, für Gründerzeitfassaden, durch die ganzheitlich benötigte Abtragung allerdings ungeeignet. „Ein großer Teil des Wiener Altbestands fällt aus der Sanierungslogik heraus, weil die üblichen Systeme dort nicht infrage kommen. Genau diese Gebäude wollen wir erreichen“, sagt Mitgründerin Jade Bailey.
Die operative Sanierung soll allerdings nicht bei Joyh bleiben. Skalieren will man hingegen über die dazugehörige Plattform „D2P“, die aktuell aus den Gebäudedaten die fertigungsfertige Druckdateien erzeugt. Diese soll langfristig als Abo-Modell an Architekt:innen und Fertigungspartner:innen weltweit lizenziert werden. „Ein Produkt kann man kopieren. Ein System, das mit jedem Projekt dazulernt, nicht“, sagt Hamedinger.
Von Architektur und Technik zum Startup
Hamedinger bringt technisches Know-how mit, unter anderem aus seiner Zeit bei Siemens, Bailey ist ausgebildete Architektin mit Erfahrung in Österreich, Deutschland, Großbritannien und den USA. Finanziert haben die beiden ihr Startup bislang aus mehreren Quellen: Rund 30.000 Euro brachten sie privat ein, dazu kam eine FFG-Patentförderung. Zuletzt sicherte sich das Team 202.000 Euro aws-PreSeed-Deep-Tech-Förderung und gewann das nationale Finale des ClimateLaunchpad Austria.
Bevor ihr System auf reale Fassaden kommt, muss es sich noch durch Brandschutz-, Statik- und Frost-Tau-Prüfungen beweisen, erste Pilotprojekte sind für Anfang 2027 geplant. „Der eigentliche Test kommt erst, wenn wir es auf echte Fassaden bringen“, sagt Bailey. Ab Mitte desselben Jahres will das Gründerduo zusätzlich strategische Investor:innen an Bord holen.
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