Desaster Szenario unter Tage – MED1stMR – neue Ansätze im Training von medizinischen Ersthelfern

ZusammenfassungMedizinische Ersthelfer adäquat und realitätsnahe zu trainieren, ist eine Herausforderung. Realistische Umgebungen, die zu Übungszwecken gesperrt werden können, sind rar gesät und werden oftmals aufgrund von Budget und zeitlichen Einschränkungen selten genutzt. Das Zentrum am Berg (ZaB) der Montanuniversität Leoben, Österreich, hat hierzu bereits 2019 Lösungsansätze entwickelt, die das Training von Blaulichtorganisationen auch in unter Tage Situationen ermöglichen. Die Errichtung von Testzentren wie dem ZaB-Projekt folgt dem Vorschlag der EU-Kommission, die Sicherheit von Straßen- und Eisenbahntunneln zu erhöhen, und ist eine Reaktion auf die mehreren Tausend Tunnelkilometer in der EU, die in Betrieb oder im Bau sind.Mit der Teilnahme des ZaB am Forschungsprojekt MED1stMR wird ein weiterer Schritt in die Verbesserung solcher medizinischen Einsatztrainings unternommen. Nun soll nicht mehr nur im realen Umfeld trainiert werden können, sondern die Erfahrung aus dem Tunnel und seine Besonderheiten für Ersthelfer wandert in die erweiterte virtuelle Umgebung und es soll ein Trainingslösung entstehen, die Virtual Reality (VR) mit haptischen Objekten wie Simulationspuppen und der Messung von Stressdaten der Ersthelfer zu einer Mixed Reality (MR) Lösung vereint, um eine auf künstlicher Intelligenz basierte Szenario Steuerung zu implementieren, um letztlich die Leistung der medizinischen Ersthelfer unter Wahrung ihrer Resilienz zu steigern. MED1stMR Train – [Skills.Resilience.Performance] – Save Lives ist hierzu das Motto des EU geförderten Forschungs-Projektes.

Die künstliche Intelligenz im Einsatz zur adaptiven Planung von Injektionsmaßnahmen im Tunnelbau (Forschungsprojekt AVANT)

ZusammenfassungFür Vortriebe können Injektionen zur Baugrundverbesserung sowie zur Abdichtung des Tunnelbauwerks erforderlich sein. Häufig schränken diese Maßnahmen die Vortriebsgeschwindigkeit gravierend ein, weswegen deren effiziente Vorausplanung bedeutsam ist. Injektionen eignen sich bei wechselhaften Bedingungen besonders, weil sie mit vergleichsweise einfachen Baugeräten flexibel durchgeführt werden können. Zusätzlich ermöglicht die Flexibilität ein fortwährendes Anpassen der Bohr- und Injektionsparameter während der Durchführung. Dies kann die regelmäßige Anpassung des Bohrschemas, der -länge sowie der Injektionsparameter, des Injektionsmaterials und Abbruchkriteriums bedeuten.Die Möglichkeit maschinenbasierter, datengetriebener Maßnahmen mittels künstlicher Intelligenz (KI) wird im Forschungsprojekt AVANT untersucht. Ein Forschungskonsortium, bestehend aus den deutschen Partnern STUVA e. V., geoteam Ingenieurges. m.b.H. und den österreichischen Partnern eguana GmbH, Montanuniversität Leoben und Züblin Spezialtiefbau Ges.m.b.H., nimmt sich dieser Aufgabe an.Digitale Systeme zur Datenaufzeichnung sind nun auch im Bereich der Bohr- und Injektionstechnologie vorzufinden. Diese Systeme werden derzeit vorwiegend in der Dokumentation im Rahmen des Qualitätsmanagements eingesetzt. Im Projekt AVANT werden diese Daten untersucht, um einen effizienteren und somit wirtschaftlicheren Vortrieb sowie deren begleitende Injektionsmaßnahmen zu ermöglichen. Die zentrale Idee ist die Prozessierung der Bohr- und Injektionsdaten auf der Baustelle untertage sowie deren Einbindung im nachfolgenden Bauprozess, anstatt sie wie üblich ausschließlich zu Dokumentationszwecken zu archivieren. Konkret sollen die einzelnen Prozessschritte in eine dynamische echtzeitfähige Verarbeitung eingebettet werden. Dazu werden Methoden der künstlichen Intelligenz auf Bohr- und Injektionsdaten angewandt.Im vorliegenden Beitrag wird das Konzept des Projekts AVANT erläutert, und es werden erste Ergebnisse aus den Aufbereitungen der Datenquelle entsprechend den Algorithmen der künstlichen Intelligenz und deren Einschränkungen dargelegt. Der Beitrag beleuchtet tiefer gehend die nötige Grundlagenarbeit, um die Daten für die Prozessierung aufzubereiten und sie in eine KI-Trainingsumgebung zu überführen.

„ReWaste4.0“ – Abfallwirtschaftliches Kompetenzzentrum am AVAW der Montanuniversität Leoben

ZusammenfassungReWaste4.0 ist ein innovatives und kooperatives K‑Projekt, welches im Zeitraum von 2017–2021 umgesetzt wurde. Mit ReWaste4.0 geschieht ein Wandel der Branche, welche nicht gefährliche gemischte Siedlungs- und Gewerbeabfälle behandelt, hin zu einer Kreislaufwirtschaft, realisiert durch die Erforschung und Anwendung der neuen Ansätze der Industrie 4.0. Die Vision von ReWaste4.0 ist unter anderem die (Weiter‑)Entwicklung von Abfallbehandlungsanlagen für nicht gefährliche Abfälle zu einer „Smart Waste Factory“, in der eine digitale Kommunikation und Vernetzung zwischen Materialqualität und Maschinen- sowie Anlagenleistung erreicht wird. Nach vier Jahren Forschung und Entwicklung wurden verschiedene Ergebnisse erzielt. Der vorliegende „Review“-Beitrag fasst die Ergebnisse (insbesondere aus peer-reviewten Papers) von insgesamt sieben Teilprojekten innerhalb des K‑Projekts zusammen. Erkenntnisse werden verknüpft und deren Relevanz und Bedeutung für die weitere Entwicklung des Abfallbehandlungssektors diskutiert. Die Ergebnisse werden in drei Bereiche eingeteilt: Schadstoffe in gemischten Abfällen und technische Möglichkeiten zu ihrer Reduktion und Entfernung; Sekundärrohstoffe und Energieträger in gemischten Abfällen und Digitalisierung der Abfallcharakterisierung und der Behandlungsprozesse für gemischte Abfälle. Die in ReWaste4.0 durchgeführte Forschung wird in ReWaste F fortgesetzt, um die Entwicklung hin zu einer partikel-, sensor- und datenbasierten Kreislaufwirtschaft im Zeitraum 2021 bis 2025 weiter voranzutreiben.

The Need of a Systemic Approach in Climate Change Education: the Example of the EIT Climate-KIC Journey Summer School

Climate change is a “super wicked” problem. Policy regulation and research suggest that a systemic approach is needed and that education is a key element of the necessary multi-disciplinary, transformative, and holistic solutions. Higher education institutions can play a crucial role in facilitating mitigation and adaptation by enabling and empowering young generations to act. This article presents the work of Montanuniversität Leoben Resources Innovation Center (MUL RIC) in climate education actions, within the framework of EIT Climate-KIC. It gives insights from the largest summer school regarding climate system innovation in the EU—“The Journey”, which has been co-organized by MUL RIC since 2018. In this contribution, The Journey is shown as an example of a systemic approach applied to higher education as a driver of climate solutions. It also discusses how it relates to EU policy and to recommendations of higher education for climate change.

Nachhaltige Entwicklungsziele – Der Beitrag der Montanuniversität zur Erstellung eines Optionenpapiers für die österreichische Bundesregierung

ZusammenfassungDer Beschluss der Vereinten Nationen im Jahr 2015 zu Agenda 2030 für Nachhaltige Entwicklung hat zur Gründung des Projekts UniNEtZ in Österreich geführt. Ziel ist die Erarbeitung von Optionen zur Erreichung der Sustainable Development Goals (SDGs). Somit haben sich österreichische Universitäten und Forschungseinrichtungen aus den verschiedensten Disziplinen zusammengetan, um mit ihrem gemeinsamen Wissen und Erfahrungen Optionen gemeinsam zu entwickeln. Die Montanuniversität Leoben mit der Expertise im Bereich Rohstoffe, Werkstoffe und deren Verarbeitung ist dadurch ein wichtiger Partner. Das Resources Innovation Center Leoben als Teil der Montanuniversität ist federführenden bei SDG 7 und SDG 12. Die Thematik der Ressourcen speziell der mineralischen Rohstoffe adressiert das Subziel 12.2 und ist ebenso ein wesentlicher Bestandteil einer Kreislaufwirtschaft, da Rohstoffe eine essentielle Rolle in einer industrialisierten Welt spielen. Eine effiziente und effektive Nutzung von Ressourcen stellt eine Schüsselfunktion für eine Nachhaltige Entwicklung dar. Daraus entstand im SDG 12 eine Option zum Thema Rohstoffe, die sich speziell am Beginn der Kreislaufwirtschaft platziert. Ziele sind die nachhaltige Gestaltung von Produktionsprozessen, die ganzheitliche Verwendung von Rohstoffen sowie ein nachhaltiges und intelligentes Rohstoffmanagement zu forcieren.

Die Aktivitäten des Resources Innovation Center im Spannungsfeld Brain Drain – Brain Circulation

ZusammenfassungDas Resources Innovation Center Leoben an der Montanuniversität Leoben veranstaltet seit 2014 eine Konferenzserie mit dem Titel East and South East Europe Dialogue Conferences. Ende 2020 wurde die online Version der Konferenz genutzt um verschiedene Stakeholder des Rohstoffsektors, sowie auch Experten zum Thema Brain Drain zu Wort kommen zu lassen. Der Artikel umreißt das Spannungsfeld von Brain Drain und Brain Circulation und zeigt Möglichkeiten und zukünftige Schritte auf mit welchen man Kooperationen mit Ost- und Südosteuropa anstoßen und so zur Brain Circulation, dem multidirektionalen Fluss von Arbeitskräften und Wissen, beitragen kann.

EURECA-PRO: The European University on Responsible Consumption and Production

The European Commission (EC) called for proposals to form European University Alliances (EUA) in 2019 and 2020 to promote Europe’s universities competitiveness in the world and strengthen the European Higher Education Area (EHEA) and European Research Area (ERA). With the objective to create a global educational core hub on Sustainable Development Goal (SDG) 12 “responsible consumption and production”, a consortium of seven universities, led by Montanuniversität Leoben, received a three-year funding in 2020 for the development of a European University on REsponsible Consumption And PROduction (EURECA-PRO).

Aufbereitung und Veredlung von Kohlenstoff-Vorkonzentraten aus Pyrolyse-Prozessen zu marktfähigen Kohlenstoff-Produkten im Hinblick auf große Oberflächen und hohe Reinheiten

ZusammenfassungEinige namhafte österreichische Industrieunternehmen haben im Vorjahr eine gemeinsame Forschungsinitiative zum Thema „Methan-Pyrolyse zur Wasser- und Kohlenstoffgewinnung“ gestartet und die Montanuniversität Leoben als Forschungspartner eingebunden. Parallel dazu hat das Rektorat der Montanuniversität Leoben die Forschungskapazitäten vieler Lehrstühle der alma mater Leobiensis rund um dieses Thema gebündelt.Dem Lehrstuhl für Aufbereitung und Veredlung fällt dabei die Aufgabe zu, den im Pyrolyse-Prozess prozesstechnisch anfallenden kohlenstoffhaltigen Wertstoff zu Kohlenstoff-Produkten von abnahmesichernden Qualitäten zu verarbeiten. Im Zentrum der Forschungsbemühungen stehen zum einen die möglichst vollständige Abreicherung von Katalysator-Rückständen und weiteren Verunreinigungen und zum anderen die Bereitstellung von Produkten mit definierten spezifischen Oberflächen für vielfältige (industrielle) Anwendungen.

Universitätslehrgang Rock Engineering for Deep Mines

ZusammenfassungUnter der Leitung des Lehrstuhls für Bergbaukunde, Bergtechnik und Bergwirtschaft der Montanuniversität Leoben wurde ein zweijähriger Berufsausbildungskurs „Rock Engineering for Deep Mines“ (SafeDeepMining) konzipiert. Dieser zielte darauf ab, den Mangel an hochqualifiziertem Gebirgsmechanik-Experten für tiefe Bergwerke zu beheben, mit dem man die Gesteinsdruckprobleme, die den Abbau tiefer Mineralvorkommen gefährden, effektiv angehen kann. Das erklärte Ziel von „SafeDeepMining“ ist es, Bergbauingenieure, Behördenmitarbeiter und Personal in der Beratung und an Universitäten auf dem neuesten Stand der Technik im Felsbau auszubilden, um die europäische Bergbauindustrie bei der Bewältigung von Gebirgsdruckgefahren zu unterstützen, die ihre zukünftigen Untertagebetriebe bedrohen.

Roboter im Bergbau – wo liegt der Bedarf?

ZusammenfassungDurch die rauen Umgebungsbedingungen untertage und die Gefahr von Steinfall oder sogar Gebirgsschlägen ist der Mensch im Bergbau immer einem Restrisiko ausgesetzt.Um wirklich automatische Bereiche im Bergbau ohne Personenzutritt betreiben zu können, wird es notwendig sein, Roboter für die Installation, Wartung und Betrieb von Anlagen verfügbar zu haben, die den Menschen vor Ort ersetzen können.Der Beitrag gibt eine kurze Übersicht über den Bedarf an Robotern im Bergbau, den derzeitigen Zustand und die Auswirkungen auf die Lehre und Forschung an der Montanuniversität Leoben.