„Space4Energy“: Wie Satellitendaten eine grüne Zukunft ermöglichen

v.l.: hinten: Karlheinz Gutjahr (Joanneum Research), Janik Deutscher (Joanneum Research), Lukas Prenner (Energie.Family), Dijana Janevska (Science Park Graz), Christian Fuchs (Austria in Space), Andreas Salentinig (ubicube), Sebastian Vogler (Beetle ForTech), vorne: Alexander Graf (Green Energy Lab), Sophie Hoffmann (Austria in Space) ©FotoCRafie

 

Der Weltraum ist nicht nur Innovationsquelle für Lösungen zum Schutz des Planeten, sondern auch für neue Geschäftsmodelle: Das haben die Teilnehmer:innen des „Space4Energy“-Hackathons aktuell eindrucksvoll unter Beweis gestellt. Während Satellitendaten bereits heute Voraussetzung für im Alltag unentbehrliche Anwendungen wie Navigation, Flugverkehrsmanagement oder Erdbeobachtung sind, haben mehr als 50 Teilnehmer:innen insgesamt 17 Lösungen im Rahmen des vom Klimaschutzministerium (BMK) initiierten Hackathons für Challenges der Energiebranche entwickelt. „Weltraumtechnologien und Satellitendaten helfen uns dabei, den Klimawandel besser zu verstehen und daraus abgeleitet umsichtige, zukunftsorientierte Entscheidungen zu treffen. Innovative Anwendungen, die ihren Ursprung im Weltraum haben, helfen aber auch maßgeblich dabei, einerseits dringend notwendige Lösungen für die Energiewende und Energiesicherheit zu entwickeln, andererseits auch, neue, nachhaltige Geschäftsmodelle zu etablieren. Mit unseren Investitionen in nationale und internationale Weltraumprogramme unterstützen wir daher die Entwicklung neuer Produkte und Dienste im Klima- und Umweltbereich, die unter anderem dabei helfen, die Energiewende voranzutreiben“, betont Klimaschutzministerin Leonore Gewessler im Rahmen des „Space4Energy“-Hackathons.

„Basis für neue, nachhaltige Geschäftsmodelle“

Die Organisatoren, das BMK, ESA Space Solutions Austria und das Green Energy Lab, Österreichs Innovationslabor für eine nachhaltige Energiezukunft, zeigen sich ob der dargebotenen Innovationskraft beim Bewerb erfreut: „Wir haben im Green Energy Lab gemeinsam mit unseren Partnern im Februar dieses Jahres eine spannende Reise mit ‚Space4Energy‘ gestartet. Begonnen hat alles eigentlich mit einer Info-Session zum Thema. Wenige Wochen später zeigten sich dann die ersten Früchte dieser Zusammenarbeit. Mit Hilfe unseres großen Netzwerks ist es uns damals gelungen, jene Anwendungsfelder zu identifizieren und in konkrete Challenges zu gießen, die uns einen großen Schritt näher an unser Ziel eines nachhaltigen Energiesystems bringen können. Die entwickelten Lösungen zeigen nun eindrucksvoll, welchen großen Mehrwert Satellitendaten für die Energiewende bieten können“, so Mathias Schaffer, Obmann des Green Energy Labs, zu den Herausforderungen des Energiesektors.

„Die ambitionierten Teams haben in den vergangenen Wochen zukunftsorientierte Lösungsansätze für die gegenwärtig größten Herausforderungen unserer Gesellschaft im Hinblick auf Energie entwickelt. Der Wettbewerb forciert nicht nur innovative Technologien, sondern vernetzt junge, visionäre Akademikerinnen und Akademiker mit zentralen Leitbetrieben aus der Energiewirtschaft – und ist so Turbo für neue, nachhaltige Geschäftsmodelle auf Basis von Weltraumtechnologie“, erklärt ESA Gründerzentrum-Geschäftsführer Martin Mössler.

Renommierte Projektpartner in vier Themenstellungen

Die beteiligten Teams präsentierten am 2. November 2022 in einer digitalen Pitching Session einer hochkarätigen Jury bestehend aus den Challenge-Partnern, den drei Organisatoren sowie Erdbeobachtungsexpert:innen der Europäischen Weltraumagentur (ESA), des Earth Observation Data Center (EODC) und von Sentinel Hub ihre Ergebnisse bzw. erste Prototypen. Der Ideen- und Entwicklerwettbewerb gipfelte schließlich in einer feierlichen Abschlussveranstaltung am 4. November 2022 in Graz. Die Klimaschutzministerin zeichnete dabei die nachhaltigsten und innovativsten Lösungen mit dem größten Umsetzungspotenzial aus – über 8.500 Euro wurden an die Siegerteams ausgeschüttet.

In den vier Kategorien setzten sich durch:

• Die Kategorie „Space4Biomass“ entschied das Start-up “Beetle ForTech” rund um Gründer Sebastian Vogler – in Kooperation mit Joanneum Research – für sich.
• Das Jungunternehmen „wematics” rund um Gründer Max Aragon setzte sich in der Kategorie „Space4Thermal“ durch.
• Sahir Khan, Lukas Prenner und Karlheinz Gutjahr gewinnen als frisch gegründetes Team in der Kategorie „Space4Wind“.
• „Space4SpatialPlanning“ geht an das Start-up ubicube (rund um Gründer Andreas Salentinig).

Die vier Kategorien wurden von renommierten Projektpartnern unterstützt: Die Österreichischen Bundesforste, die Energie Steiermark, die Kelag sowie das Team des Green Energy Lab Projekts „Spatial Energy Planning for Energy Transition“ hatten dafür jeweils konkrete Problemstellungen skizziert – mit Hilfe des Einsatzes von Satellitendaten wurden dafür von den Teilnehmer:innen innovative Lösungen entwickelt.

„Space4Biomass“: Satellitenunterstützte Abschätzung von Schäden in Wäldern

Die Österreichischen Bundesforste widmeten ihre Aufgabenstellung der satellitengestützten Abschätzung von Schäden in Folge von Wetterkapriolen. Während potenziell schlechte Wetterbedingungen und die daraus resultierende Unzugänglichkeit des Geländes Schadensbewertung und Aufräumarbeiten in betroffenen Gebieten verzögern, können Satellitendaten schnelle Abhilfe schaffen: Denn eine rasche und präzise Identifikation von zerstörten Wäldern ermöglicht nicht nur eine schnelle Arbeitsorganisation, sondern in der Folge auch eine Kapazitätsplanung in der Holzlogistik. „Die Bundesforste sind Vorreiter in der Digitalisierung. Daher suchen wir laufend nach weiteren Anwendungen, wo uns technische Lösungen unterstützen können. Windwurf, Schneebruch oder Borkenkäferbefall als Auswirkungen der Klimakrise sind für uns als Naturunternehmen allgegenwärtig. Dafür sucht unser Unternehmen neue Lösungen für ein noch effektiveres Schadholzmanagement. Wir freuen uns daher über das große Interesse am diesjährigen Hackathon und bedanken uns bei allen Teilnehmenden. Jeder innovative Lösungsansatz, der uns rascher und exakter Informationen über das Ausmaß von Schadereignissen liefert, ist für uns eine wertvolle Unterstützung im forstlichen Planungsprozess“, sagt Georg Schöppl, Vorstandssprecher der Österreichischen Bundesforste.

„Space4Wind“: Strukturierte Oberflächen für Windpark-Simulationen

Projektpartner Energie Steiermark ermutigte gemeinsam mit Rheologic die Teilnehmer:innen dazu, präzisere Simulationen von historischen und zukünftigen Windverhältnissen in Windparks zu erarbeiten. Denn: Um Windpotenzial und Ertragsprognose zu ermitteln, werden aktuell umliegende Oberflächenstrukturen – wie etwa Felder, Wiesen, Industrie- und Wohngebiete – nach wie vor nur ungenau bestimmt. Ein gleichermaßen komplexer wie teurer Vorgang, der mit Hilfe von Satellitendaten – im Zuge der Challenge – massiv vereinfacht werden könnte: Eine Schnittstelle kategorisiert dabei die Oberflächen – im Fachjargon ist von „zonalen Rauhigkeiten“ die Rede – und macht diese offen zugänglich. „Insgesamt kann die Qualität der Modellierung von Windverhältnissen in Windparks deutlich gesteigert werden. Damit tragen wir unserem übergeordneten Ziel Rechnung, den Windkraftausbau zu forcieren und zugleich strategisch Innovationsimpulse zu setzen“, erklärt Thomas Wiedner, Geschäftsführer der Energie Steiermark Innovationstochtergesellschaft Next. Rheologic-Geschäftsführer Andras Horvath betont: „Die Ergebnisse der Teilnehmer:innen sind ein wichtiger Schritt in die Zukunft, denn Satellitendaten aus dem europäischen Erdbeobachtungsprogramm Copernicus sind eine wertvolle Datengrundlage für die Planung des Ausbaus von Windkraft und zur Erreichung der Energiewende. Rheologic ist ebenfalls Vorreiter in Sachen Weltraumdaten, da wir diese Daten bereits für die verbesserte Planung von Klimaresilienz in Städten einsetzen.“

„Space4Spatialplanning“: Räumliche Energieplanung für Regionen

Wie man die räumliche Energieplanung für Regionen verbessern kann, hat das Green Energy Lab Projekt „Spatial Energy Planning for Energy Transition“ ins Zentrum seiner Aufgabenstellung gerückt. Die Erfassung der aktuellen strukturellen Entwicklung von Gemeinden und Städten ist eine Herausforderung. Denn: Einerseits ist die Datenlage über Gebäude und deren Energieversorgung in manchen Regionen unvollständig, andererseits sind die Möglichkeiten eines kontinuierlichen Monitorings der strukturellen Entwicklung begrenzt. Außerdem bedarf es einer zentralen Lösung, um bereits bestehende Solaranlagen zu identifizieren. Die Teilnehmer:innen setzten sich daher unter anderem mit Lösungen auseinander, um verfügbare Daten zu ergänzen und zeitliche Analysen daraus abzuleiten. „Herausforderungen wie der Klimawandel und seine Folgen oder der wachsende Bedarf an sicherer, sauberer Energieversorgung können nur bewältigt werden, wenn sich Gesellschaft und Wirtschaft grundlegend ändern. Dafür braucht es eine grüne und digitale Transformation – die auch aus Weltraum-Perspektive beschleunigt werden kann. Dies hat der ‚Space4Energy‘-Hackathon eindrucksvoll unter Beweis gestellt“, betont Helmut Strasser, Projektleiter des Green Energy Lab Projektes „Spatial Energy Planning for Energy Transition“.

„Space4Thermal“: Optimierte Heiz- bzw. Kühleffizienz

Mit der Verbesserung der Heiz- bzw. Kühleffizienz setzen sich die Teilnehmer:innen der von Energiedienstleiser Kelag gemeinsam mit HAKOM Time Series, Technologieführer für Zeitreihenmanagement in der Energiewirtschaft, definierten Challenge auseinander. Das Ziel: Globale Treibhausgasemissionen reduzieren, indem ungenutzte Temperaturunterschiede in Regionen – etwa beheizte Wohngebäude neben gekühlten industriellen Einrichtungen – aufgespürt werden. Nicht nur die Heiz-bzw. Kühleffizienz kann so verbessert werden, lokale Entscheidungsträger:innen könnten auch Gegenmaßnahmen für städtische Hitzeinseln ableiten. „Um die Emissionsziele zu erreichen, bedarf es technologischer Innovationen. Diese sind wesentlich, um unabhängiger von fossilen Energien zu werden und so das Klima zu schützen. Daher unterstützen wir derartige Maßnahmen des Klimaschutzministeriums gerne“, erklärt Kelag-Vorstandssprecher Manfred Freitag.

Im Zuge des „Space4Energy“-Hackathons konnte die von Kelag und HAKOM skizzierte Herausforderung bereits in ersten Schritten bewältigt werden: Die durch das Unternehmen eingesetzte Karte wurden im Zuge der Challenge durch eine im Ansatz entwickelte hochaufgelöste, digitale Landoberfläche ersetzt, die auf die Nutzung für Wärmemanagement abzielt. Die intelligente Karte soll Fernwärmenetz-Betreibern ermöglichen, ineffiziente Wärmeübertragungen und Wärmelecks zu detektieren. Außerdem könnten auch ungenutzte städtische oder natürliche Wärmequellen identifiziert werden. Dabei kommt Technologie von HAKOM Time Series zum Einsatz, um die zahlreichen unterschiedlichen Zeitreihendaten effizient und einheitlich zu verarbeiten.

HAKOM Time Series Co-Gründer Stefan Komornyik betont: „Die Teilnahme am „Space4Energy“-Hackathon war eine spannende Erfahrung. Die innovative Idee, Satellitendaten für eine grünere und nachhaltigere Zukunft zu nutzen, wird neue Wege für die Energiewirtschaft eröffnen. HAKOM Time Series wird ein Teil davon sein, indem wir das Beste aus den im Weltraum generierten Zeitreihendaten machen.“