Epigenetik: 330 Jahre alte Pappel erzählt aus ihrem Leben

Ähnlich wie genetische Mutationen entstehen epigenetische Veränderungen, also Umbauten der Gene, welche nicht auf der primären DNA-Sequenz geschehen, bei Pflanzen manchmal zufällig und können über Generationen hinweg übertragen werden. Ein Forschungsteam zeigt nun erstmals am Beispiel von Bäumen, dass solche „Epimutationen“ über die Lebenszeit einer Pflanze hinweg kontinuierlich zunehmen und als molekulare Uhr genutzt werden können, um das Alter eines Baumes zu bestimmen.

Die sogenannte Epigenetik ist ein wichtige Disziplin der Umweltforschung: Sie liefert Informationen zur Baumqualität. (Bild: Unsplash)

In der Epigenetik werden vererbbare Änderungen der Aktivität von Genen untersucht, die nicht auf Veränderungen der primären DNA-Sequenz beruhen. „Während bei Säugetieren epigenetische Markierungen normalerweise bei jeder Generation zurückgesetzt werden, ist dies bei Pflanzen nicht immer der Fall. Epigenetische Veränderungen innerhalb einer Generation können bei Pflanzen stabil an die nächste Generation weitergegeben und sogar über viele Generationen hinweg vererbt werden“, sagt Frank Johannes, Professor für Populationsepigenetik und Epigenomik an der Technischen Universität München (TUM).

Sein Forschungsteam ist daran interessiert, wie oft Epimutationen in Pflanzengenomen auftreten, wie stabil sie über Generationen hinweg sind und ob sie wichtige Pflanzenmerkmale beeinflussen können.

Bäume tragen viele Epimutationen in sich

„Aufgrund ihrer Langlebigkeit können Bäume uns epigenetische Erkenntnisse über große Zeiträume hinweg liefern“, sagt Prof. Johannes. Zusammen mit Robert J. Schmitz, Professor an der University of Georgia (USA) und Hans Fisher Fellow am Institute for Advanced Study der TUM (TUM-IAS), hat er jetzt zwei Studien dazu veröffentlicht.

Dabei konzentrierte sich das Team auf einen 330 Jahre alten Pappelbaum. Es verglich die DNA-Methylierung, einen Mechanismus bei Pflanzen, der eine chemische Veränderung der DNA darstellt, bei Blättern verschiedener Äste des Baumes. Dabei konnten sie zeigen, dass epigenetische Veränderungen in Abhängigkeit vom Baumalter kontinuierlich zunehmen. Je weiter zwei Blätter in Bezug auf die Entwicklungszeit des Astes voneinander entfernt waren, desto unähnlicher waren sie sich auf der Ebene der DNA-Methylierung. Daraus schlossen die Forscherinnen und Forscher, dass die Rate der Epimutationen pro Jahr circa 10.000 Mal höher ist als die genetische Mutationsrate bei demselben Baum.

Baumalter mit Epigenetik datierbar

Aus dieser Entdeckung ergab sich die Einsicht, dass Epimutationen auch als eine Art molekulare Uhr zur Bestimmung des Alters des Baumes dienen können. „Nur einige Äste waren durch das Zählen von Jahrringen datiert worden, aber leider nicht der Hauptstamm. Diese Information brauchten wir aber für unsere Analyse. Also haben wir das Gesamtalter des Baumes als einen unbekannten Parameter behandelt und uns anhand der DNA-Methylierungsdaten der Blätter sagen lassen, wie alt der Baum ist. Dies ergab eine Schätzung von etwa 330 Jahren“, berichtet Prof. Johannes.

Später stellte sich heraus, dass diese Schätzung mit der auf dem Durchmesser basierenden Datierung des Hauptstammes und mit anderen Informationen über die Lebensgeschichte dieses speziellen Baumes übereinstimmte. „Das war der erste Hinweis, dass es so was wie eine epigenetischen Uhr in Bäumen gibt“.

Ein Fenster in die Vergangenheit

Das Team von Prof. Johannes geht nun der Frage nach, ob Umweltveränderungen, die die Bäume im Laufe ihres langen Lebens erfahren, epigenetische Signaturen hinterlassen, die gelesen werden können, um etwas über ihre Vergangenheit zu erfahren.

„Unser Ziel ist es, historische Umweltdaten mit unserer epigenetischen Arbeit zusammenzuführen um zu verstehen, ob Bäume spezifische Umweltherausforderungen wie Dürren oder Temperaturschwankungen epigenetisch ‚aufzeichnen‘. Diese Art von Informationen kann für den Blick in die Zukunft nützlich sein, insbesondere angesichts des globalen Klimawandels.“

Publikationen:
Brigitte Hofmeister; Johanna Denkena; Maria Colome-Tatche; Yadollah Shahryary; Rashmi Hazarika; Jane Grimwood; Sujan Mamidi; Jerry Jenkins; Paul Grabowski; Avinash Sreedasyam; Shengqiang Shu; Kathleen Lail; Anna Lipzen; Catherine Adam; Kerrie Barry; Rotem Sorek; David Kudrna; Rod Wing; Talag Jayson; David Hall; Daniel Jacobson; Gerald Tuskan; Jeremy Schmutz; Frank Johannes; Robert J Schmitz: A genome assembly and the somatic genetic and epigenetic mutation rate in a wild long-lived perennial Populus trichocarpa. Genome Biology, 21, 259 (2020). DOI: 10.1186/s13059-020-02162-5

Yadollah Shahryary; Aikaterini Symeonidi; Rashmi R Hazarika; Johanna Denkena; Talha Mubeen; Brigitte Hofmeister; Thomas van Gurp; Maria Colomé-Tatché; Koen Verhoeven; Gerald Tuskan; Robert J Schmitz; Frank Johannes: AlphaBeta: Computational inference of epimutation rates and spectra from high-throughput DNA methylation data in plants. Genome Biology, 21, 260 (2020). DOI: 10.1186/s13059-020-02161-6

Mehr Informationen:
In einem laufenden Nachfolgeprojekt arbeitet Frank Johannes mit Hans Pretzsch, Professor für Waldwachstumskunde an der TUM, zusammen. Sein Lehrstuhl leitet ein europäisches Buchenexperiment im Steigerwald/Mitteldeutschland, wo einzelne Bäume seit ihrer Erstpflanzung im Jahr 1870 genau beobachtet wurden. Für diese Bäume stehen detaillierte Wachstums- und Klimadaten zur Verfügung. Nun gehen sie der Frage nach, ob und wie anhand von epigenetischen Messungen die Entwicklungsgeschichte dieser Bäume rekonstruiert werden kann.

Neutronen weisen Luftverschmutzung nach

Luftverschmutzung: Portugiesische Wissenschaftler haben mit Hilfe der Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM II) der Technischen Universität München (TUM) erstmals Flechten aus Gebieten mit traditioneller Holzkohleproduktion analysiert. In der Nähe der Holzkohleproduktion enthielten die Flechten eine mehr als doppelt so hohe Konzentration von Phosphor, das bei der Verbrennung anfällt.

Flechten an einem Olivenbaumstamm – aufgenommen in der Nähe von Ponte de Sor (Kreis Portalegre, Portugal). (Copyrights: Dr. Nuno Canha / Univ. Lisabon – ueber TU Muenchen, FRM 2, MLZ) 

Tradition versus Luftverschmutzung: In der Region um Ponte de Sor (Landkreis Portalegre, Portugal) wird seit Jahrhunderten Kohle durch Verschwelen von Holz in Kohlenmeilern hergestellt. Doch die traditionelle Holzkohleherstellung sorgt nicht nur für Arbeitsplätze, sondern auch für schlechte Luft.

Klagen über den Geruch, Rauchschwaden im Winter, Berichte von Asthma und anderen Atemwegserkrankungen seien keine Seltenheit, sagt Chemiker Dr. Nuno Canha vom Instituto Superior Técnico der Universität Lissabon. Offizielle Messungen der Luftqualität gab es bisher jedoch nicht.

Flechten nehmen Schadstoffe aus der Luft auf

Auf der Suche nach einer Methode, die Luftqualität auf Umwegen zu messen, stieß Dr. Nuno Canha auf die Prompte Gamma-Aktivierungsanalyse (PGAA), die dank der Neutronen des FRM II in Garching möglich ist. Neutronen aktivieren hier Schadstoffspuren, die dann auch in kleinsten Konzentrationen noch nachweisbar sind.

Für seine Untersuchung sammelte Dr. Canha Flechten, die an Olivenbaum-Stämmen in der Gegend der Holzkohle-Öfen wachsen. Flechten sind eine Lebensgemeinschaft aus Pilz und Alge ohne Wurzeln. „Weil sie alle ihre Nährstoffe über die Luft aufnehmen, eignen sie sich hervorragend als Indikator für Luftqualität“, sagt Nuno Canha. Eine Charge pflückte er im Frühjahr, die andere im Herbst, um jahreszeitliche Unterschiede auszuschließen.

Mehr Stress in der Nähe der Kohlenmeiler

Ein Indikator für die Belastung der Flechten mit Luftschadstoffen ist ihre Leitfähigkeit, denn die feinen Zellmembranen brechen unter extremer Belastung, was die Leitfähigkeit der Flechten erhöht.

Nuno Canha fand heraus, dass Flechten in direkter Nähe der kohleproduzierenden Öfen im Herbst eine doppelt so hohe Leitfähigkeit aufweisen wie Flechten in größerer Entfernung der Öfen. Im Frühjahr machte sich dieser Unterschied zwischen einzelnen Standorten nicht so deutlich bemerkbar.

Der Wissenschaftler vermutet, dass das an der vorausgegangenen Regenperiode vor dem Pflücken der Flechten im Frühjahr liegt, die das Stresslevel der Lebewesen senken, während es vor dem Pflücken im Herbst eher trocken war.

Andere Schadstoffquellen im Herbst und Frühling

Gemeinsam mit den TUM-Wissenschaftlern Dr. Zsolt Révay und Dr. Christian Stieghorst wies Nuno Canha mit der Prompten Gamma Aktivierungsanalyse 22 Elemente in den Flechten nach.

Besonders auffällig im Herbst unterschieden sich die Konzentrationen der Elemente Phosphor (P) und Schwefel (S), die im Rauch von brennendem Holz vorkommen. Die Flechten, die Canha in der direkten Nachbarschaft von Köhlern sammelte, enthielten im Herbst mehr als doppelt so viel P und die höchsten Konzentrationen von S, im Vergleich zu allen anderen Orten.

„Das passt gut zu den Leitfähigkeitsmessungen, die den Flechten im Herbst direkt neben den Öfen ebenfalls höheren Stress attestieren“, sagt Canha. Dagegen waren es im Frühling vor allem die Flechten in der Nähe einer bewohnten Gegend mit wenig Verkehr, die mehr Schwefel und Phosphor enthielten. Nuno Canha führt das auf die Abgase aus privaten Holzöfen und meteorologische Einflüsse zurück.

Nuno Canha hofft, dass die Studie den Einfluss der traditionellen Kohleherstellung auf die Luftqualität mehr in den Fokus der Behörden rückt. Beispielsweise könnten Luftfilter die Schadstoffe aus dem Abgas entfernen.

Publikation:

Nuno Canha, Ana Rita Justino, Catarina Galinha, Joana Lage, Christian Stieghorst, Zsolt Revay, Célia Alves, Susana Marta Almeida·
Elemental characterisation of native lichens collected in an area affected by traditional charcoal production
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 325:293–302 (2020)
https://link.springer.com/article/10.1007/s10967-020-07224-3

Mehr Informationen:

Die Arbeit wurde finanziert von der portugiesischen Fundação para a Ciência e a Tecnologia.
Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz: https://www.frm2.tum.de

Heinz Maier-Leibnitz Zentrum: https://mlz-garching.de/pgaa/de

Técnico Lisboa: https://tecnico.ulisboa.pt/en/

 

Stromverbrauch steuern dank Künstlicher Intelligenz

Forschende der Hochschule Luzern haben mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz eine Lösung entwickelt, um diese Lastspitzen zu glätten. So werden die Verteilnetze nicht über Gebühr belastet und auch die Kunden sparen Geld.

Künstliche Intelligenz hilft, eine zu hohe Belastung des Stromnetzes zu vermeiden, auch wenn viele stromintensive Geräte wie Wäschetrockner gleichzeitig eingeschaltet sind. (Bild: Judith Wirth/iHomeLab)
Auch in der Schweiz dürfte Künstliche Intelligenz Einzug in die Gebäude nehmen. In den letzten zwanzig Jahren ist die Zahl der berufstätigen Menschen in der Schweiz um fast 1.5 Millionen Personen gestiegen. Dies führt dazu, dass weniger Menschen tagsüber zu Hause sind und dass vor allem in den frühen Abendstunden viele Elektrogeräte gleichzeitig eingeschaltetet werden, wenn beispielsweise geduscht, gekocht oder ein E-Fahrzeug aufgeladen wird. Diese zeitgleiche Aktivierung vieler Elektrogeräte erzeugt enorme Netzbelastungen. Da sich die Höhe der Netznutzungskosten für die Energieversorgungsunternehmen (EVUs) bis zu 60 Prozent aus diesen Lastspitzen berechnet, haben sie ein grosses Interesse daran, sie zu vermeiden oder zumindest zu glätten. Dafür müssen sie wissen, wann stromhungrigen Geräten wie Wärmepumpen zwingend Strom zugeführt werden muss und wann dies nicht unbedingt notwendig ist.

Damit können die zeitlichen Spielräume erkannt und genutzt werden, um Lastspitzen zu senken und zu glätten. Andrew Paice, Leiter des iHomeLab der Hochschule Luzern, hält fest: «Dafür braucht es ein intelligentes und effizientes Energie- und Last-Management, mit dessen Hilfe Energie verschoben werden kann.» Ein Team des iHomeLab und des Kompetenzzentrums Thermische Energiespeicher der Hochschule Luzern entwickelten zu diesem Zweck gemeinsam mit den Partnern ASGAL Informatik GmbH, Semax AG und dem Elektrizitätswerk Vilters-Wangs den Prototypen eines Systems, das EVUs mit Hilfe von künstlicher Intelligenz beim Lastmanagement hilft. Die Schweizerische Agentur für Innovationsförderung Innosuisse unterstützte das Projekt.

Kurzfristig mehr Energie brauchen, die nachher wieder eingespart werden kann

Um den grösseren Bedarf am Abend zu decken, soll die überschüssige Energie, die tagsüber zum Beispiel aus Photovoltaik oder anderen erneuerbaren Quellen produziert wird, kurzfristig gespeichert werden, und dies, ohne dass zusätzliche Speicher eingebaut werden müssen. Zu diesem Zweck können zum Beispiel Boiler, Wärmepumpen oder E- Mobile genützt werden. Für Grossverteiler wie Kühlhäuser gibt es dafür bereits Lösungen: Wird überschüssige Energie produziert, können sie etwas stärker gekühlt werden. Anschliessend wird die Kühlung wieder reduziert; die Energie steht somit andernorts zur Verfügung. Das Team der Hochschule Luzern und seine Forschungspartner entwickelten eine Lösung, dank der auch Ein- und Mehrfamilienhäuser oder Gewerbebetriebe in ähnlicher Weise genutzt werden können.

Zum Beispiel wird der Boiler bei Bedarf auf die maximale Temperatur gebracht und so als Pufferspeicher genutzt. Das Projekt konzentrierte sich auf Häuser mit Wärmepumpen, weil Elektrizitätswerke auf diese mit einer kleinen Anpassung zugreifen und sie entsprechend steuern können.

Energie besser nützen dank Künstlicher Intelligenz

Um Lastspitzen auf diese Weise zu senken oder zu glätten, muss zuerst einmal gesichert erhoben werden, wo überhaupt Wärmepumpen installiert sind und wo Photovoltaik generiert wird – Informationen, die den Elektrizitätswerken nur zum Teil bekannt sind. Die schwierigere Frage war jedoch: Wie gross ist der zeitliche Spielraum zum Senken und Glätten der Lastspitzen, ohne dass die Nutzerinnen und Nutzer einen Komfortverlust spüren, weil die Wohnung unangenehm kühl oder das Wasser zu kalt wird?

Für die Beantwortung der beiden Schlüsselfragen machten sich die Forschenden die zunehmende Digitalisierung der Stromverteilnetze mit Smart Meter zunutze, mit deren Hilfe die Elektrizitätswerke den Stromverbrauch für die Rechnung ablesen. Diese Daten stehen zwar zur Verfügung, doch daraus das benötigte Thermisches Modell eines Gebäudes zu berechnen, ist sehr komplex. Deshalb kam hier Künstliche Intelligenz ins Spiel. «Die Algorithmen analysieren Smart-Meter-Daten und identifizieren aus dem gesamten Stromverbrauch einzelne stromverbrauchende Geräte wie Wärmepumpe, Boiler oder E-Mobil und stromproduzierende Geräte wie Photovoltaikanlagen», erklärt Andrew Paice.

Dabei würden wertvolle Informationen über die Verbraucher ermittelt, wie beispielsweise ihre maximale Leistungsaufnahme, die Ein- und Ausschaltdauer sowie der Energieverbrauch pro Tag. Paice ergänzt: «Werden diese Daten mit Temperatur- und Wettervorhersagen kombiniert, so lassen sich Prognosen zum Energieverbrauch an einem bestimmten Tag erstellen.»

Mehrwert ohne Komforteinbussen

Durch die Projektresulate ergeben sich neue Möglichkeiten für die Projektpartner ASGAL Informatik GmbH und die Semax AG: Dank der automatischen Identifizierung von Stromverbrauchern und der Berechnung ihres so genannten Lastverschiebepotentials können sie EVUs eine Dienstleistung anbieten, die ihnen hilft, Netzkosten einzusparen, ohne dass zusätzliche Investitionen in ihre Verteilnetze notwendig werden.

Für die Verbraucherinnen und Verbraucher bedeutet die Neuerung keinen Komfortverlust; sie müssen auch keine zusätzlichen Informationen offenlegen, denn die Auswertung erfolgt ausschliesslich anhand der Standarddaten von Smart Metern und ohne jegliche zusätzliche Hardware-Installation. Zudem werden die Daten automatisch permanent mit den sich verändernden Umständen in den Gebäuden synchronisiert. Somit kann im Einklang mit der Energiestrategie 2050 ein Mehrwert für die Elektrizitätsversorgungsunternehmen und für Gebäudeeigentümer generiert werden.

Das iHomeLab – «Living in the future. Today.»

Das Team des iHomeLab der Hochschule Luzern – Technik & Architektur erforscht unter der Leitung von Prof. Dr. Andrew Paice, wie dank intelligenten Gebäuden der Energieverbrauch gesenkt oder älteren Menschen ein längeres Leben in den eigenen vier Wänden ermöglicht werden kann. Die Resultate der Forschungsprojekte werden im iHomeLab Visitorcenter auf dem Campus Horw präsentiert und auf verständliche Weise erklärt. www.iHomeLab.ch

Kompetenzzentrum Thermische Energie Speicher (CCTES)

Das CC TES beschäftigt sich mit neuen Lösungen für das Speichern von Wärme und Kälte in Gebäuden, Arealen und in der Industrie. Dazu werden nicht nur neue, kompakte Speicherkonzepte untersucht, sondern auch Lösungen für das Speichern von grossen Energiemengen, um Sommerwärme auch im Winter nutzen zu können. Durch Data Science Methoden ist es schliesslich auch möglich, verborgene Speichermöglichkeiten in Gebäuden (wie zum Beispiel die Masse des Gebäudes) nutzbar zu machen und damit sicher zu stellen, dass erneuerbare Energieformen optimal ins Energiesystem der Schweiz integriert werden können.

 

www.hslu.ch

 

 

Energy Lab – ein Netzwerk für innovative Lösungen im Energiebereich

Ohne Innovation wird die Energiewende nicht gelingen. Das neu gegründete Energy Lab fördert deshalb Innovation systematisch und konsequent umsetzungsorientiert. Es handelt sich dabei um ein Konsortium verschiedener Institutionen mit der Hochschule Luzern als Leading House.

Das Energy Lab gehört zu den 12 «NTN – Innovation Booster», die von Innosuisse ab 2021 gefördert werden. Insgesamt erhielt Innosuisse 64 Fördergesuche. Am Freitag fand der Kick-off der Innovation Booster statt.

Energie effizient und nachhaltig zu nutzen und erneuerbare Energie zu implementieren stellt eine der grössten globalen Herausforderungen der kommenden Jahre und Jahrzehnte dar. «Die Herausforderungen sind so komplex, dass sie nicht mehr nur mit Einzelmassnahmen behoben werden können, sondern nur in gross angelegter Zusammenarbeit von Industrie, Politik, Wissenschaft und Gesellschaft», sagt Ludger Fischer, Professor an der Hochschule Luzern. Deshalb wurde unter Leitung der Hochschule der NTN – Innovation Booster Energy Lab gegründet.

Beteiligt sind neben dem Innovationspark Zentralschweiz und NEST, der Forschungs- und Innovationsplattform von Empa und Eawag, viele weiteren Institutionen, sämtliche Fachhochschulen der Schweiz sowie die ETH Zürich; die strategische Führung liegt bei der Hochschule Luzern. Das von Innosuisse ab 2021 mit CHF Mio. 1.5 für vorab vier Jahre unterstützte Netzwerk soll Innovation im Bereich der effizienten Erzeugung, Speicherung und Nutzung von erneuerbarer Energie fördern. Über den Innovationspark Zentralschweiz und NEST, die sich als Drehscheiben für die gemeinsamen Innovationsaktivitäten anbieten, sind schon heute mehr als 200 Unternehmen angeschlossen, Tendenz steigend. Denn beim Energy Lab handelt es sich um ein offenes Netzwerk, in dem sich Interessierte jederzeit einbringen können.

Innovation ist kein Zufallsprodukt

Ausgangspunkt für die Arbeit des Energy Lab bilden die praktischen und wirtschaftlich relevanten Herausforderungen von Wirtschaft und Industrie, Politik und Verwaltung. «Unser Ziel ist es, für diese Probleme mit einem interdisziplinären Ansatz wissenschaftlich fundierte und wirtschaftlich tragfähige Lösungen zu erarbeiten», sagt Ludger Fischer. Dafür, so ist man am Energy Lab überzeugt, braucht es die Zusammenarbeit von engagierten Menschen mit unterschiedlichen Perspektiven und mit Fachwissen aus verschiedenen Gebieten. NEST-Geschäftsführer Reto Largo von der Empa beschreibt das grosse Plus des Netzwerkes:

«Durch das Querdenken auch über Fachbereiche hinweg können Funken springen, die zu wirklich neuen Ideen führen.» Deshalb bilden strukturierte Methoden wie Design Thinking die Basis der agilen Arbeit im Netzwerk, wie Sem Mattli vom Innovationspark Zentralschweiz ausführt, denn, so Mattli: «Innovation ist kein Zufallsprodukt.» Sie entstehe in einem geführten Prozess. «Ein Lösungsansatz wird zunächst von einer breit zusammengesetzten Gruppe reflektiert und verdichtet. Dann erst kommen die Spezialistinnen und Spezialisten ins Spiel, die auf dieser Grundlage ein Produkt entwickeln, das sowohl energetisch als auch wirtschaftlich sinnvoll ist.»

Wirtschaftliche Lösungen für konkrete Probleme

Wirtschaftliches Denken sei zwingend notwendig, ist Ludger Fischer überzeugt: «Die Lösungen werden einen konkreten Mehrwert für die Wirtschaft bieten und sind somit umsetzbar!» Das Departement Technik & Architektur der Hochschule Luzern verfügt als Fachhochschule über langjährige anwendungsorientierte Forschungsexpertise, die dem Energy Lab zugutekommen wird. «Das Energy Lab wird einen realen Einfluss auf die Energiewende in der Schweiz haben», betont Ludger Fischer.

Dafür bringen alle beteiligten Partner gute Voraussetzungen mit: Der Innovationspark verfügt über ein grosses Netzwerk von Unternehmen im Bau- und IT-Bereich und ist mit den anderen Innovationsparks in der Schweiz bestens vernetzt. Die Empa bietet die Schnittstelle zu den Themen Energie und Mobilität und den damit verbundenen Fragen der Digitalisierung. Am Departement Technik & Architektur der Hochschule Luzern ist der Themenkreis Energie und Nachhaltigkeit ein strategischer Forschungsschwerpunkt.

Sie ist mit allen Hochschulen der Schweiz und international stark vernetzt. Am Energy Lab sind bereits renommierte Universitäten aus der ganzen Welt, wie das MIT in Cambridge oder die TU Wien, beteiligt. Zu einer nachhaltigen angewandten Forschung gehört für das Energy Lab auch der Einbezug von Studierenden, die Zusammenarbeit mit Berufsschulen und die systematische Förderung weiblicher Forscherinnen, um der ungleichen Vertretung der Geschlechter in technischen Berufen aktiv entgegenzuwirken.

Offiziell beginnen die NTN Innovation Booster ihre Arbeit im Januar 2021. Doch entstand beim Energy Lab bereits in der Antragsphase eine grosse Dynamik, befördert durch die offene Struktur und die motivierende Zusammenarbeit aller Beteiligten. Innerhalb der ersten Workshops konnten trotz Covid-19-Krise schon jetzt aussichtsreiche Projekte lanciert werden. Geplant ist, insgesamt bis zu 50 Projekte zu erarbeiten. Sie werden zu Lösungen weitergeführt, die nicht nur innovativ sind, sondern vor allem auch wettbewerbsfähig.Mehr zu den Projekten: www.energylab.site   (Leiter Energy Lab: Prof. Dr. Ludger J. Fischer)

Nachhaltige Finanzwirtschaft: Schweizer Ziele noch weit entfernt

Die Finanzwirtschaft spielt sowohl bei der Erreichung dieser nationalen, aber auch der globalen Klimaziele, eine zentrale Rolle. Ein Bericht von Swiss Sustainable Finance (SSF) beleuchtet verschiedene Finanzinstrumente, die den Wandel zu einer klimaverträglichen Wirtschaft und Gesellschaft unterstützen.

 

Die Schweiz will ihre Treibhausgasemissionen bis 2030 halbieren und bis 2050 auf Netto-Null senken. Hierfür würden nachhaltige Finanzinstrumente eine grössere Rolle beitragen. (Bild: Unsplash) 

Die Finanzwirtschaft spielt sowohl bei der Erreichung dieser nationalen, aber auch der globalen Klimaziele, eine zentrale Rolle. Ein Bericht von Swiss Sustainable Finance (SSF) beleuchtet verschiedene Finanzinstrumente, die den Wandel zu einer klimaverträglichen Wirtschaft und Gesellschaft unterstützen. Ferner finden sich im Bericht konkrete Empfehlungen und Handlungsoptionen für verbesserte Rahmenbedingungen.

Bis ins Jahr 2050 ist ein jährliches Investitionsvolumen im Umfang von durchschnittlich USD 3’500 Milliarden notwendig, um die weltweiten Energiesysteme so umzubauen, dass das 1.5-Grad-Ziel des Pariser Klimaabkommens erreicht werden kann. Diese enorme Summe beziffert der Weltklimarat (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC), wobei andere Sektoren wie die Landwirtschaft oder Immobilien noch nicht einmal mitgezählt sind 1 . Dass hier auch die Finanzwirtschaft gefordert ist, liegt auf der Hand. In seinem jüngsten Bericht «Financing the Low-Carbon Economy – Instruments, Barriers and Recommendations» zeigt Swiss Sustainable Finance auf, welche Bandbreite an verschiedenen Finanzlösungen für die Förderung einer klimafreundlichen Wirtschaft bereits heute existiert. Das umfassende Kompendium beleuchtet dabei 16 Instrumente und Ansatzpunkte, deren Anwendung durch 8 zusätzliche Fallstudien illustriert wird.

Direktinvestments mit stärkerem Hebel

Gemäss der SSF-Marktstudie wurden in der Schweiz 2019 bereits rund ein Drittel aller Anlagen nachhaltig verwaltet, wobei es sich meist um Investments am Sekundärmarkt handelt. Noch mehr Wirkung darf aber dort erwartet werden, wo neue klimafreundliche Projekte direkt finanziert oder versichert werden. Dieser Bericht stellt daher entsprechende Instrumente wie Green Bonds, direkte Immobilieninvestments, grüne Hypotheken, Versicherungslösungen, Investments in privaten Märkten, Gemeinschaftsfinanzierung sowie Energieleistungsverträge im Detail vor, erläutert deren Wirkungsweise und gibt eine Einschätzung zur Reife der entsprechenden Instrumente wieder. Weiter wird die Effektivität der Schweizer Umweltgesetzgebung beleuchtet, welche den Erfolg verschiedener Finanzlösungen wesentlich beeinflusst.

Schweizer Fallbeispiele illustrieren grosses Potential

Konkrete Beispiele zeigen auf, wie solche Finanzlösungen in der Praxis ihre Wirkung entfalten. So hat beispielsweise die Stadt Lausanne eine Firma gegründet, die Dächer für die Installation von Solarmodulen mietet. Der produzierte Strom wird direkt an lokale Nutzer verkauft, was für die Betreiberfirma eine lohnende Investition darstellt und den Kunden Zugang zu günstigem erneuerbarem Strom ermöglicht. Ein weiteres Beispiel illustriert die wichtige Rolle eines Infrastruktur-Fonds bei der Realisierung von kapitalintensiven Projekten für lokale Energieanlagen auf der Basis erneuerbarer Energiequellen. Und schliesslich zeigt ein weiterer Beitrag, wie eine innovative Versicherungslösung Energieeffizienz-Investitionen von KMUs fördert, indem das Risiko, dass die Investition nicht die berechnete Einsparung bringt, von der Versicherung übernommen wird. Nachdem das Modell von einer Schweizer Stiftung in Lateinamerika erfolgreich implementiert wurde, soll es nun in Europa ausgerollt werden.

Konkrete Empfehlungen für verbesserte Rahmenbedingungen

Das Potential vieler der genannten Finanzlösungen ist aber noch nicht ausgeschöpft. Damit die Finanzlösungen die nötigen Summen für einen Wandel zu einer klimafreundlichen Wirtschaft mobilisieren können, müssen bestehende Barrieren für eine breitere Anwendung solcher Instrumente abgebaut werden. SSF sieht hier verschiedene dringliche Ansatzpunkte, unter anderem sollten bestehende Datenlücken im Bereich Nachhaltigkeit und Klimaverträglichkeit durch Anstrengungen des Privatsektors, aber auch mit Unterstützung der Regierung, gefüllt werden. Zusätzlich kann die Schaffung klarer Definitionen und Standards für klimafreundliche Investitionen und die gezielte Aus- und Weiterbildung zum Thema zu einer weiteren Marktentwicklung beitragen. Entscheidend für den effizienten Einsatz solcher Finanzlösungen sind aber auch die richtigen Preissignale in der Realwirtschaft: Letztlich muss ein Co2-Preis definiert werden, der sicherstellt, dass sich klimafreundliche Technologien rasch durchsetzen und CO2-intensive Technologien obsolet werden. Und schliesslich kann die Regierung auch durch Anreize oder durch die gezielte Verminderung von Investmentrisiken entsprechende Instrumente weiter fördern.

Breiter Einsatz der Instrumente beschleunigt Umbau zu klimafreundlicher Wirtschaft

Klar ist: die Finanzindustrie verfügt bereits heute über ein breites Instrumentarium, das einen wichtigen Beitrag zur Erreichung der Schweizer Klimaziele und global zu einem raschen Umbau der Wirtschaft beitragen kann. Dabei bieten sich Ansatzpunkte für alle Akteure im Schweizer Finanzsystem an, wie die Übersichtsgrafik eindrücklich zeigt (siehe Tabelle 1 im Bericht). Die verfügbaren Instrumente gilt es nun noch breiter zu nutzen – und so den Wandel zu einer klimafreundlichen Wirtschaft und Gesellschaft zu beschleunigen.

Weiterführende Informationen:

> Financing the Low-Carbon Economy (Englische Studie, Zusammenfassung: Deutsch, Französisch)
> Einführung von der SSF CEO zum Bericht (Kurzfilm)
> Newsletter SSF zweimonatlich
> Twitter @SwissSustFin
> LinkedIn Swiss Sustainable Finance

 

1 Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) (2019): IPCC Special Report: Global Warming of 1.5 º C.

Green Globe-Zertifizierung für ein Hotel im Herzen von Arosa

Die Green Globe-Zertifizierung ist eine weltweit anerkannte, strukturierte Bewertung der Nachhaltigkeitsleistung von Reise- und Tourismusunternehmen und ihren Partnern in der Lieferkette. Nach Abschluss des Zertifizierungsprozesses inklusive eines Audits mit Experten vor Ort in Arosa, darf sich das Valsana Hotel & Appartements offiziell als Green Globe zertifiziertes Unternehmen bezeichnen und zählt somit zu den nachhaltigsten Hotels der Schweiz. 

Michael und Stephanie Lehnort, das Direktionsehepaar im Valsana Hotel & Appartments. (Bild: zVg)

Green Globe bietet Zertifizierungs-, Schulungs-, Ausbildungs- und Marketingdienstleistungen in 83 Ländern weltweit an. Nach einem umfangreichen Zertifizierungsprozess – insgesamt mussten 380 Kriterien für den Betrieb evaluiert werden – und einem abschliessenden Audit mit Experten vor Ort, darf sich das Valsana Hotel & Appartements ab sofort als Green Globe zertifizierten Betrieb bezeichnen. Somit gehört das Viersterne-Superior Hotel in Arosa nun zum erlesenen Kreis der Green Globe Zertifizierung.

Mit dieser Auszeichnung nimmt das nachhaltige Hotel im Zentrum von Arosa eine weitere Pionierrolle in der Schweiz ein.

Klarer Nachhaltigkeits-Fokus 

Bereits beim Neubau des Valsana Hotel & Appartements wurde ein klarer Nachhaltigkeits-Fokus gesetzt. Im Keller des Hauses wurde ein Eisspeicher installiert, der es in Zusammenhang mit einem Wärmerückgewinnungssystem und diversen Erdsonden ermöglicht, den kompletten Gebäudekomplex ohne fossile Brennstoffe zu beheizen. Eine entsprechende Umwelt-Zertifizierung war demnach der nächste logische Schritt für das 2017 eröffnete Hotel.

„Nachhaltigkeit und der Schutz unserer Umwelt spielen innerhalb der Tschuggen Hotel Group eine grosse Rolle“, erklären Stephanie und Michael Lehnort, Direktionsehepaar des Valsana. So ist die Schweizer Hotelgruppe mit Häusern in Arosa, Ascona und St. Moritz seit 2019 komplett klimaneutral.

360-Grad-Blick für Prozesse 

Im Rahmen der Zertifizierung wurden alle Bereiche des Hotelbetriebes evaluiert und auf den dahinterliegenden Nachhaltigkeits-Gedanken überprüft. Dazu gehören unter anderem Mitarbeiterschulungen im Bereich Nachhaltigkeit, die Eingliederung in die lokale Gemeinschaft, aber auch eine Einkaufspolitik, die vor allem lokale und regionale Produzenten berücksichtigt. Das Valsana hat beim Zertifizierungsprozess 93 Prozent der möglichen Punkte erzielt. Besonders hervorgehoben wurden dabei nebst dem Eisspeicher auch der hoteleigene Bienenstock, das begrünte Dach und der Grossteil ökozertifizierter und fair gehandelter Produkte.

„Wir sind sehr stolz auf die Green Globe-Zertifizierung, denn sie zeigt, dass sich unser täglicher Einsatz für einen möglichst umweltschonenden Hotelbetrieb auszahlt“, so Stephanie und Michael Lehnort weiter. „Gleichzeitig haben wir dank der Mitgliedschaft nun die Möglichkeit, uns vom Engagement anderer toller Firmen inspirieren zu lassen und Prozesse kennenzulernen, die sich vielleicht auch in unserem Betrieb umsetzen lassen.“

www.valsana.ch

 

 

 

 

Jobs der Zukunft: Digital Life Sciences trifft Umweltberufe

Wissenschaft und Wirtschaft durchlaufen tiefgreifende Veränderungen als Folge der Entwicklungen der digitalen Zukunft. Es besteht ein wachsender Bedarf an Experten, die spezifisches Wissen in einer wissenschaftlichen Disziplin kombinieren mit Fähigkeiten in Datenwissenschaft, Modellierung und Berechnung - diese Disziplinen betreffen auch Umweltsektoren.

Robotics Spezialist, Ernährungsdaten-Analyst, Umweltingenieur: W.I.R.E. hat zusammen mit der «ZHAW School of Life Sciences and Facility Management» Berufe der Zukunft ermittelt. (Bild: Unsplash)

Die Arbeitswelt der Zukunft verändert sich nicht nur im Zuge der Coronakrise, sondern in einem Digitalisierungsschub sondergleichen. Insbesondere im Life Sciences Bereich liefern Fortschritte in der Gentechnik, der Robotik und der Datenanalyse den Wissenschaftlern neue Werkzeuge zur Modellierung und Modifizierung der Bausteine des Lebens. W.I.R.E. hat in Kooperation mit der «ZHAW School of Life Sciences and Facility Management» und dem Illustrator Mirco Cresta die Life Science Berufe von morgen visualisiert.

Untenstehend zwei neue Berufsbilder auf dem toll gemachten Berufs-Poster:

Der Data Chef 

analysiert über maschinelles Lernen und Crowdsourcing gesammelte Daten zur sensorischen Wahrnehmung von Lebensmitteln und vergleicht diese mit deren chemischen Eigenschaften um tiefere Erkenntnisse über unsere Ernährungsgewohnheiten zu gewinnen. Auf diese Weise kann der Data Chef neue Inhaltsstoffe und Zutaten kombinieren und so die Entwicklung gesunder wie auch schmackhafter Lebensmittel unterstützen.

 

Der Greengineer

kombiniert sein Wissen im Bereich der computergestützen Modellbildung mit seinem Verständnis der synthetischen Biologie. Daten zu Bodenfeuchte und Sonneneinstrahlung werden mit Hilfe von Sensoren, Drohnen und Satellitenbildern gesammelt, um sogenannte Bodenfruchtbarkeitskarten zu erstellen. Dadurch kann für jedes Stück Land der optimale Ernteertrag berechnet werden – was auch eher unwirtliche Gebiete landwirtschaftlich nutzbar machen und den Einsatz von Chemikalien reduzieren dürfte.

 

Mehr Jobprofile der Zukunft visualisiert das Falt-Poster «FUTURE JOBS IN DIGITAL LIFE SCIENCES», herausgegeben vom Think Tank W.I.R.E. im Auftrag der ZHAW School of Life Sciences and Facility Management.

 

Covid und die Psyche – Wie wichtig ist Umweltpsychologie?

Die mentale Gesundheit ist in Krisenzeiten besonders gefährdet. Das gilt auch für die Covid-19-Pandemie. Eine Umfrage unter 1300 Psychologinnen und Psychologen zeigt, dass die Nachfrage nach psychologischer Beratung oder Therapie seit dem Sommer stark zunimmt.

 

Erkenntnisse aus der Umweltpsychologie könnten genutzt werden, um ein nachhaltiges Verhalten und schliesslich auch Wohlbefinden zu fördern. (Bild: Unsplash)

Die Covid-19-Pandemie und die Massnahmen zu ihrer Eindämmung wirken sich auch auf die psychische Gesundheit aus. Eine Umfrage unter 1300 Psychologinnen und Psychologen gibt Hinweise zu den Ausmassen. 46 Prozent der Befragten geben an, dass die Nachfrage nach psychologischer Therapie oder Beratung seit dem Sommer wegen der COVID-19 Pandemie und deren Folgen zugenommen hat.

Die Psychologinnen und Psychologen sprechen von steigenden Existenzängsten. Die Schweiz zeigt Aufholbedarf. Nicht nur im Medikamentenbereich, sondern auch im Bereich der psychischen Gesundheit bestehen Versorgungslücken. «Patientinnen und Patienten müssen bis zu sechs Monate auf eine ambulante Therapie warten», sagt die engagierte Psychologin Yvik Adler. Adler alarmiert: «Wenn nun der Bedarf zusätzlich steigt, können die Folgen verheerend sein.» (Quelle: psychologie.ch)

Maya Mathias, Präsidentin des Vereins Initiative Psychologie im Umweltschutz (IPU), sieht dafür in der Umweltpsychologie eine grosse Chance für die durch die Pandemie getroffene Gesellschaft, aber auch für einzelne Menschen. Nicht zuletzt berichten auch junge Wissenschafterinnen wie die bekannte Englische Epidemiologin  Tolu Oni darüber,  wieso technische Innovationen alleine nicht ausreichen, um psychische Probleme in heutigen Zeiten auszugleichen.

Wieso fällt es uns so schwer, vom Wissen zum Handeln zu kommen? Und wieso gibt es doch Grund zur Hoffnung?

Wo die Umweltpsychologie hilft 

Die Umweltpsychologie befasst sich mit der dem Zusammenspiel zwischen Mensch und Umwelt. Einerseits geht es darum, wie der Mensch mit seinem Denken und Handeln die Umwelt beeinflusst, zum Beispiel mit seinem Freizeitverhalten oder bei der Stadtplanung. Auf der anderen Seite ist die Wirkung der Umwelt auf den Menschen von Interesse, etwa die Wirkung naturnaher Erholungsräume oder menschenfreundlicher Architektur.

Bei der IPU interessieren vor allem die Bereiche Umweltschutz und Nachhaltigkeit. Verhaltensweisen wie zum Beispiel Flugzeugreisen, Autofahren, der enorme Ressourcenverbrauch, um unsere Belohnungs- und Konsumwünsche zu stillen, wirken sich zunehmend schädlich aufs Klima, die Natur, aber auch auf uns selber aus. Per se gilt das Handeln des Menschen als Ursache vieler Umweltprobleme.

„Aus diesem Grund sollte die Lösung auch beim Menschen gesucht werden“, meint Maya Mathias, IPU Präsidentin, und unterstreicht: „Technische Neuerungen reichen nicht aus, damit wir nachhaltiger leben, da Effizienzgewinne meist durch Mehrverbrauch zunichtegemacht werden.“ Die Umweltpsychologie zeigt, wie mit psychologischem Wissen und entsprechenden Strategien umweltfreundliches Verhalten begünstigt werden kann.

So geht es Maya Mathias darum, Bedürfnisse und Motivationen, Einstellungen und Denken besser zu verstehen. Diese Erkenntnisse können genutzt werden, um umweltfreundliches Verhalten zu fördern. Zum Beispiel spielen menschliche Entscheidungen und Verhaltensweisen bei Energieverbrauch, Mobilität, Reisen, ErnährungKonsumAbfallvermeidung und –entsorgung oder nachhaltigen Lebensstilen eine Rolle.

Investitionen gegen den Corona-Blues 

Tolullah „Tolu“ Oni ist eine Epidemiologin, die sich an Abteilung für nachhaltige Städteentwicklung engagiert. Oni studiert nicht nur am Medical Research Council der Universität von Cambridge, die junge Frau ist bereits Fellow des „NextEinstein“ Forums und Exponentin der „Young Global Leader“ am Weltwirtschaftsforum.

Die Epidemiologin schreibt über auf einem WEF-Blog über die Notwendigkeit eines globalen «Marshallplans für planetare Gesundheit»: Der bisherige Fokus habe zu sehr auf Sicherung von Wohlstand und Ernährung gelegen, was zu stärkerer Motorisierung in den Städten geführt habe, ohne Rücksicht darauf, dass es auch Raum für körperliche Betätigung in sauberer Luft geben müsse.

„Wir können und müssen es besser machen, indem wir ein mutiges neues Investitionsprogramm für die Gesundheit des Planeten auf den Weg bringen“, schreibt Oni.

Wohlbefinden per BIP messen
Als Beispiel für negative Auswirkungen einer verfehlten Wohnungspolitik führt sie die erhöhte Corona-Sterblichkeit unter der ärmeren Bevölkerung in Grossbritannien an. Obwohl mehrere globale philanthropische Initiativen durchaus auch mit Erfolgen versucht hätten, die Gesundheit in den Städten zu verbessern, brauchten die heutigen fehlerhaften Systeme einen grundlegenderen Wandel.

Regierungen wie der Privatsektor seien gefordert, politische Entscheidungsträger müssten handeln und bessere Gesundheit und Widerstandsfähigkeit der Menschen, etwa in den Grossstädten, solle nicht als Folge ihrer wirtschaftlichen Erfolge, sondern von vornherein als Ziel einer neuen urbanen Planung angesehen werden.

Solche Ansätze gebe es bereits, von Bhutan im Himalaya mit seinem „Glücksfaktor“ in der Messung des Bruttoinlandproduktes bis zu Neuseeland, wo eine sogenannte „Wellbeing Economy“ angestrebt werde.

„Ebenso könnten multilaterale Entwicklungsfinanzierungsinstitutionen (MDFI), wie die Afrikanische und die Asiatische Entwicklungsbank, helfen“, meint Oni. Als nichtkommerzielle Organisationen, die Kapital für wirtschaftliche Entwicklungsprojekte in einem breiten Spektrum von Mitgliedsstaaten bereitstellen, seien solche Institutionen in einer einzigartigen Position, um durch Auflagen bei der Kredit- und Mittelvergabe das Schema nach Art eines allgemein verständlichen Marshallplans voranzutreiben.

Weitere Ansätze zum Thema Umweltpsychologie und Städteentwicklung finden Sie auch im Blog von Oni:

https://www.weforum.org/agenda/authors/tolu-oni-3469ffacac

Smart-Home-Technologien im Bereich Gesundheit gewinnen an Beliebtheit

62 Prozent der Schweizerinnen und Schweizer interessieren sich für die Entwicklung von Smart-Home-Technologien. Deutschschweizer und Westschweizer können sich insbesondere die Nutzung neuer Systeme im Gesundheitsbereich gut vorstellen. Allerdings unterstreicht aktuelle Umfrage von Homegate: Trotz Interesse hält sich die Nutzung von Smart-Home-Lösungen jedoch noch in Grenzen.

Die Homegate Studie 2020 zum Thema „Smart Home“ ermittelte: Über die Hälfte der Schweizerinnen und Schweizer kann sich gut vorstellen, zukünftig vernetzte oder ans Internet angebundene Systeme für die Bereiche Gesundheit, Klima und Energie zu nutzen. (Bild: Unsplash)

Smart-Home-Technologien wie smarte Geräte und Systeme im Haushalt, die mit dem Internet sowie miteinander verbunden sind, sollen die Wohn- und Lebensqualität verbessern, für Sicherheit sorgen, den Energieverbrauch senken oder auch das Leben allgemein vereinfachen.

62% der Schweizerinnen und Schweizer interessieren sich für solche Entwicklungen im Bereich Wohnen. Vor allem Tessiner (66%) begeistern sich für smarte Geräte. Beim Nutzungsverhalten wird aber deutlich, dass vor allem Westschweizer (42%) bereits ans Internet angebundene Systeme oder Geräte nutzen.

Interesse an Smart-Home-Lösungen wächst

Fast ein Drittel der Männer interessiert sich sehr für neue Entwicklungen im Bereich Wohnen. Auch bei den älteren Befragten (ab 55 Jahren, 66%), Mehrpersonenhaushalten mit oder ohne Kinder (63%) und Haushalten mit Einkommen über 10 000 Franken (68%) scheint ein Interesse an intelligentem Wohnen zu bestehen.

Über die Hälfte der Schweizerinnen und Schweizer kann sich gut vorstellen, zukünftig vernetzte oder ans Internet angebundene Systeme für die Bereiche Gesundheit, Klima und Energie zu nutzen. Für Deutschschweizer und Westschweizer sind insbesondere neue Technologien im Gesundheitsbereich spannend. Die Tessiner können sich vor allem smarte Lösungen im Bereich Energie gut vorstellen.

Bei den jüngeren Befragten (14 bis 34 Jahre, 59%) ist das Thema Klima sehr gefragt, wogegen bei den älteren Befragten (ab 55 Jahren, 64%) smarte Geräte im Bereich Gesundheit auf mehr Resonanz stossen. Interessanterweise können sich vor allem Mehrpersonenhaushalte ohne Kinder Smart-Home-Lösungen im Bereich Komfort nicht vorstellen.

 

 

Trotz Interesse hält sich die Nutzung von Smart-Home-Technologien noch in Grenzen

Nur knapp ein Fünftel der Westschweizer nutzt bereits smarte Geräte im Bereich Energie, sowie gerade einmal 13% der Deutschschweizer, 4% der Tessiner und 17% der Mehrpersonenhaushalte mit Kindern. In allen Landesteilen sind die generelle Technikaffinität, die Freude an technischen Gadgets und die gewünschte Fortschrittlichkeit die drei meistgenannten Gründe für die Nutzung von Smart-Home-Lösungen.

57% der Befragten haben jedoch nicht das Bedürfnis, zu Hause eine Smart-Home-Lösung zu installieren. Aspekte wie Angst vor unbefugten Zugriffen auf das System, Datenschutz, fehlendes Wissen und hohe Kosten stehen einer Nutzung zudem im Weg. Fast ein Fünftel der Westschweizer findet die Technik sogar suspekt.

Das Angebot an Smart-Home-Lösungen scheint noch zu fragmentiert, um ein ganzheitliches smartes Ökosystem zu bieten. Gemäss dieser repräsentativen Umfrage ist die Mehrheit der Umfrageteilnehmenden an Smart-Home-Lösungen zwar interessiert, im Einsatz sind sie jedoch noch bei wenigen.

 

Zum Dossier mit den vollständigen Studienergebnisssen 

Landwirtschaftliches Zentrum Salez gewinnt Architekturpreis

Das Landwirtschaftliche Zentrum St. Gallen in Salez wurde anfangs November 2020 mit dem Architekturpreis Constructive Alps ausgezeichnet. Der Preis wird an besonders klimabewusste Bauten im Alpenraum verliehen.

Das Landwirtschaftliche Zentrum in Salez ist gemäss dem Low-Tech-Prinzip gebaut worden. Dabei wurde es mit möglichst wenig Technik ausgestattet; zum Beispiel können die Nutzerinnen und Nutzer das Gebäude mechanisch und von Hand lüften. (Bild: Seraina Wirz)

Die Schweiz und Liechtenstein haben den Architekturpreis Constructive Alps nach Salez vergeben. Der Preis wurde bereits zum fünften Mal durchgeführt. Insgesamt sind knapp 330 Projekte eingereicht worden. Eine Jury hat daraus zehn Beiträge ausgewählt, von denen die ersten drei insgesamt 50’000 Franken erhalten. Das Landwirtschaftliche Zentrum Salez hat den ersten Platz erreicht.

Landwirtschaftliche Zentrum Salez

Das Landwirtschaftliche Zentrum Salez besteht aus Tagungszentrum, Gutsbetrieb, Staatswingert und Obstanlage. Gemeinsam mit den Praxisversuchsparzellen in Flawil wird es vom Landwirtschaftlichen Zentrum SG (LZSG) betrieben. Dieses verfügt auch über Beratungsstellen in Kaltbrunn und Sargans.

Der Kanton St. Gallen habe zusammen mit Architekt Andy Senn neue Massstäbe in Sachen Klimaeffizienz gesetzt, so die Jury. Der Neubau überzeugte die Jury, da «es das Prinzip ‚Low-Tech‘, eine möglichst einfache Bauweise für lange Lebensdauer, konsequent und intelligent durchzieht».

Das Gebäude wird mit einer Holzschnitzelanlage mit nachhaltigem Rohstoff aus der Region beheizt. Die Heizzentrale liefert über eine Fernleitung auch die Heizenergie für die kantonale Strafanstalt Saxerriet und das Oberstufenzentrum Türggenau der Gemeinde Sennwald.

Auf dem Flachdach des Neubaus ist eine Photovoltaikanlage installiert. Sie deckt rund 60 Prozent des Strombedarfs.

„Constructive Alps“ von Salez überzeugt 

Mit Constructive Alps werden Projekte ausgezeichnet, die im Hinblick auf nachhaltiges Bauen und Sanieren in den Alpen überzeugen können. Die Schweiz und Liechtenstein haben diesen Preis nun zum fünften Mal vergeben, wie es in einer Medienmitteilung heisst.

2Das Landwirtschaftliche Zentrum Salez ist damit eines der Projekte, welche zeigen, dass Architektur Ästhetik und Klimavernunft kombinieren kann, wie es in der Mitteilung des Bundesamtes für Raumentwicklung (ARE) heisst. Das Gebäude des Zentrums setze auf eine möglichst einfache Bauweise und eine lange Lebensdauer. Kanton und Architekt Andy Senn hätten somit im Hinblick auf die Klimaeffizienz neue Massstäbe gesetzt.

Weitere Siegerprojekte 

Der Neubau für das Landwirtschaftliche Zentrum St. Gallen in Salez wurde bereits nach zwei Jahren Bauzeit im Mai 2019 eröffnet. Eine Montagehalle in Vorarlberg und ein Berggasthaus in Glarus haben es auf die Plätze zwei und drei geschafft. Neben sieben Anerkennungspreisen ist auch erstmals ein Publikumspreis ermittelt worden.

Mehr zum Architekturpreis Constructive Alps finden sie hier 

 

 

 

Digitale (Französische) Revolution am Löwendenkmal

Ohne die Französische Revolution hätte es das Luzerner Löwendenkmal nie gegeben. Besucherinnen und Besucher können nun dank einer multimedialen App in dessen Geschichte eintauchen – inklusive digital wiederbelebtem König Louis XVI. und der Guillotine, mit der er enthauptet wurde.

2021 feiert das Luzerner Löwendenkmal seinen 200. Geburtstag. Ohne die Französische Revolution hätte es das weltberühmte Monument nie gegeben. Besucherinnen und Besucher können nun dank der multimedialen App «Augmented Revolution Experience (ARE) – Revive la révolution» in dessen Geschichte eintauchen (Bild: zVg)

Schriftsteller Mark Twain nannte das Luzerner Löwendenkmal einst «das traurigste und bewegendste Stück Stein der Welt»: Umrahmt von zerbrochenen Lanzen und Schilden liegt ein schwer verwundeter Löwe in einer Felsgrotte und haucht sein Leben aus. Seit 1821 zieht die sechs mal zehn Meter grosse Skulptur des dänischen Bildhauers Bertel Thorvaldsen Reisende aus aller Welt an. Jährlich besuchen über eine Million Menschen das Monument. Doch nur wenige von ihnen kennen die Geschichte dahinter.

Samuel Frei von der Forschungsgruppe Visual Narrative der Hochschule Luzern möchte das ändern. «Im allgemeinen Tourismustrubel bleibt die ursprüngliche Bedeutung von Kulturerbe oft verborgen», sagt der Designforscher. Frei leitet ein vom Bundesamt für Kultur unterstütztes Projekt. Erforscht wird, wie digitale Technologien helfen können, die Bedeutung von Kulturerbe einem breiten Publikum erzählerisch näherzubringen.

(Video: Kimberly Kent)

Ein Resultat dieser mehrjährigen Arbeit ist «Augmented Revolution Experience (ARE) – Revive la révolution». Diese Augmented Reality-App für Smartphones und Tablets richtet sich an Besucherinnen und Besucher des Löwendenkmals. Für die Entwicklung von ARE spannte Samuel Freis Forschungsteam mit dem Historischen Museum Luzern und dem «Projekt L21» (siehe Kasten untenstehend) zusammen.

Virtueller Schweizer Gardist als Reiseleiter

Protagonist von ARE ist die fiktive Figur Franz Müller, ein Luzerner Bauernsohn, der sich am Hofe des französischen Königs Louis XVI. als Schweizer Gardist verdingt. Während der Französischen Revolution muss er mitansehen, wie hunderte seiner Kameraden beim Sturm auf den königlichen Palast fallen. Keine Fiktion: Zu Ehren der gefallenen Gardisten wird in einem Luzerner Steinbruch das Löwendenkmal errichtet.

Die Filmsequenzen wurden im Studio der Hochschule Luzern gedreht. Bild: Kimberly Kent
Die Filmsequenzen wurden im Studio der Hochschule Luzern gedreht. Bild: Kimberly Kent

Franz Müller führt die Nutzerinnen und Nutzer der ARE-App in kurzen Filmsequenzen zum Monument. Er und weitere Rollen werden von einem Theaterschauspieler verkörpert. Alle Szenen entstanden im Filmstudio der Hochschule Luzern. Die App projiziert die Figuren direkt in die Parklandschaft beim Löwendenkmal. An bestimmten Punkten lässt sie auch 3D-Darstellungen aus dem Boden wachsen, etwa von Garde-Uniformen, vom königlichen Palast oder von der Guillotine, mit welcher der König hingerichtet wurde. Andernorts versetzt ARE das Publikum mittels einer räumlichen Inszenierung direkt ins Kampfgetümmel.

Ein König à la Monty Pythons

Das Forschungsteam ging das düstere Thema mit einer Portion Humor an: Ein sprechendes Porträt von König Louis XVI., der den Verlust seiner Macht beklagt, erinnert etwa an die legendären animierten Szenen der Komikertruppe Monty Pythons. «Deepfake» nennt sich diese Technologie – dank künstlicher Intelligenz werden damit historische Gemälde oder Fotos von Personen durch Schauspieler zum Leben erweckt.

König Louis XVI gibt sich höchstpersönlich die Ehre - als Deepfake-Porträt. Bild: zvg
König Louis XVI. gibt sich höchstpersönlich die Ehre – als «Deepfake»-Porträt. (Bild: zVg)

«Wir verknüpfen die historische Erzählung hinter dem Denkmal mit den Möglichkeiten, die uns moderne digitale Technologien bieten», sagt ARE-Projektleiter Tobias Matter von der Hochschule Luzern. Bei aller Freude am Einsatz moderner Technik steht für ihn aber die Vermittlung der Geschichte von Kulturerbe im Vordergrund: «Unsere App ist nur Mittel zum Zweck. Menschen eignen sich Wissen am besten an, wenn sie es mit mehreren Sinnen erleben.»

App ist kostenlos erhältlich

Interessierte können die ARE-App selbst testen: Am 7. November kann sie kostenlos für iPhones und iPads heruntergeladen werden. Aufgrund der grossen Datenmenge beim Download wird eine WLAN-Verbindung empfohlen. Weitere Informationen finden sich auf der L21-Website.

 

200 Jahre Löwendenkmal: Ausstellung von Studierenden in der Kunsthalle

2021 feiert das Löwendenkmal seinen 200. Geburtstag. Anlässlich des Jubiläums hat die Kunsthalle Luzern das «Projekt L21» gestartet: Kunst- und Kulturschaffende setzen sich in Ausstellungen, Theaterproduktionen, Publikationen und elektronischen Medien mit der Geschichte des Monuments auseinander. Neben der Forschungsgruppe Visual Narrative sind auch Bachelor-Studierende des Departements Design & Kunst der Hochschule Luzern an L21 beteiligt. Ihre Kunstausstellung «Die dunkle Seite des Löwen» ist bis 13. Dezember 2020 in der Kunsthalle Luzern zu sehen.

Romande Energie spannt mit Hochschule zusammen

Romande Energie und die Ingenieurhochschule HEIG machen gemeinsame Sache. Dafür stärken sie ihre bereits bestehende Zusammenarbeit mit einer Rahmenvereinbarung.

In einem „Smart Cities“ Projekt der HEIG geht es um die Förderung der Interoperabilität von Energienetzen in Waadtländer Städten. (Bild: HEIG)

Romande Energie und die Waadtländer Ingenieur- und Wirtschaftshochschule HEIG regeln ihre künftige Zusammenarbeit in einer Rahmenvereinbarung. Darin unterstreichen sie ihren Willen, gemeinsam Innovationen für die Energiewende hervorzubringen, schreiben sie in einer Mitteilung. Dabei gehe es um Themen wie die Energiespeicherung, künftige Verteilnetze, erneuerbare Energien, Mobilität und Wasserstoff.

Die Zusammenarbeit könne verschiedene Formen annehmen, etwa in Gestalt von Forschungsaufträgen, Projekten mit Unterstützung von Innosuisse oder europäischer Institutionen sowie der Beteiligung an Programmen der Aus- und Weiterbildung.

Für Planer und Energieversorger 

Der Waadtländer Energieversorger und die Fachhochschule arbeiten bereits heute in verschiedenen Projekten zusammen. So haben sie bei der HEIG das Labor ReIne eingerichtet, dass eine experimentelle Annäherung an intelligente Netze erlaubt. Sie arbeiten auch im europäischen Projekt IntegrCiTy zusammen, das sich mit der Interoperabilität von Energienetzen in Städten beschäftigt.

Ein vielversprechendes Innovationsprojekt lautet wie folgt:

1.) Entwicklung einer integrierten Entscheidungsunterstützungsumgebung für Planer und Energieversorger, um die Effizienz und Belastbarkeit der Energieversorgungsinfrastruktur zu verbessern;

2.) Implementierung der Entscheidungsunterstützungsplattform und integrierter Tools in ausgewählten Städten für lokale Versorgungsunternehmen und Stadtverwaltungen.

Heute werden die Energieversorgungsnetze in den Städten – Erdgas, Strom und Heizung/Kühlung – fast immer getrennt voneinander geplant und gebaut. Dieser geschlossene Ansatz hindert Energieversorger und Stadtplaner daran, Möglichkeiten für Synergien zwischen den Netzen zu erkennen und Investitionen in schwere Infrastruktur optimal zu planen.

Ziel dieses ERA-NET-Projekts „Smart Cities“ ist die Förderung der Interoperabilität von Energienetzen in der bestehenden und zukünftigen städtischen Infrastruktur durch die Entwicklung eines Entscheidungsunterstützungsinstruments, das in drei Städten in der Schweiz und Schweden – Vevey, Genf und Stockholm – angewendet, getestet und validiert werden soll.

Das Projekt IntegrCiTy wird im Rahmen des ERA-NET ENSCC und von den Industriepartnern finanziert.

heig-vd.ch/

 

 

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