TRANSFER News aus Forschung und Dienst leistung, Studium und Weiterbildung - ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte ...

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    News aus Forschung und
    Dienst­leistung, Studium
    und Weiterbildung

    Umwelt und Natürliche Ressourcen

    Chemie und Biotechnologie

    Angewandte Simulation

    Facility Management

    Lebensmittel- und Getränkeinnovation

Zürcher Fachhochschule
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Editorial

Entrepreneurial Competence in Science:
Förderprogramm für Wissenschafts­
nachwuchs
                                         D
                                                 ie anwendungsorientierte Forschung und             Verschiedene Wege stehen offen
                                                 Entwicklung, wie sie zum Auftrag der               Nach ihrem Aufenthalt kehren die jungen Talente in ihr
                                                 Fachhochschulen gehört, birgt ein sehr             Forschungsumfeld zurück. Die im Praktikum erworbenen
                                         grosses Innovationspotenzial. Innovationen ent-            Kompetenzen befähigen sie, zukünftige F+E-Projekt-
                                         stehen aber erst, wenn sich die F+E-Ergebnisse             anträge besser auf die Bedürfnisse von Wirtschaft und
                                         in wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Nutzen          Gesellschaft zuzuschneiden und damit ihren Akquisiti-
                                         transformieren lassen. Bei diesem Transforma-              onserfolg zu steigern. Sie tragen das erworbene unter-
                                         tionsprozess manifestiert sich das Andersartige            nehmerische Denken aber auch über die Lehre zu den
                                         der Fachhochschulforschung, welche dazu auf                Studierenden. Vielleicht finden sie aber auch Gefallen
                                         besondere Kompetenzen ihrer Forschenden an-                am neu entdeckten Arbeitsumfeld an der Schnittstelle
                                         gewiesen ist. Sie müssen, um den erwähnten                 zwischen Wissenschaft und Business und entschliessen
                                         Transformationsprozess in der Forschung aber               sich, dort zu verweilen oder auf der Grundlage ihrer For-
Prof. Dr. Daniel Baumann
                                         auch in der damit verknüpften Lehre gestalten              schungsergebnisse ein eigenes Spin-off-Unternehmen
Stv. Departementsleiter, band@zhaw.ch    und leisten zu können, über ein doppeltes Kom-             zu gründen.
                                         petenzprofil verfügen.
                                                                                                    Beitrag zur Lösung unserer gesellschaftlichen
                                         Neben der Logik des Wissenschaftsbetriebs einer Hoch-      Herausforderungen
Impressum                                schule müssen Forschende an Fachhochschulen auch           Mit diesem Förderprogramm beabsichtigt das Depar-
Redaktion: ZHAW Zürcher Hochschule       die Business-Logik der Wirtschaft verstehen. Um die        tement Life Sciences und Facility Management nicht
für Angewandte Wissenschaften            dazu erforderlichen Kompetenzen zu stärken, hat Swiss­     nur das doppelte Kompetenzprofil seiner Forschenden,
communication.lsfm@zhaw.ch               universities im vergangenen Jahr entsprechende Förder-     sondern auch seine Innovationsleistungen zu stärken
Gestaltung: obrist-partner.ch
                                         mittel ausgeschrieben. Dem Departement Life Sciences       und damit seinen gesellschaftlichen Beitrag nachhaltig
CO² -neutraler Druck auf FSC-Papier:     und Facility Management ist es gelungen, gut 1,3 Mil-      zu verankern. Junge wissenschaftliche Mitarbeiterinnen
theilerdruck.ch                          lionen CHF dieser Mittel zu akquirieren. Zusammen          und Mitarbeiter, welche am Förderprogramm interessiert
                                         mit einem ebenso grossen eigenen Beitrag setzt das         sind, können sich beim Autor melden.  
Copyright bei den Verfassern.
                                         Departement bis 2021 rund 2,7 Millionen CHF ein, um
Nachdruck mit Quellenangaben ge­
stattet. Belegexemplar erbeten.          das doppelte Kompetenzprofil seines Mittelbaus und
                                         namentlich der Nachwuchsforschenden zu fördern.
Titelbild: Nervenzelle, ©gettyimages
                                         Brücke zwischen Forschung und Anwendung
April 2018
Erscheinungsweise: 2-mal pro Jahr
                                         Der Kern dieses Förderprogramms, welches sich primär
Auflage: 3500 Exemplare                  an junge wissenschaftliche Mitarbeitende richtet, be-
                                         steht aus einer halbjährigen Praxisphase, die die jungen
                                         Forschenden im Businessumfeld eines Partners aus der
                                         Wirtschaft oder Verwaltung verbringen. Sie lernen dort
                                         nicht nur die Logik des unternehmerischen Denkens und
In eigener Sache                         Handelns kennen, sondern arbeiten aktiv im Rahmen
                                         von Business-Case-Entwicklungen an der Transforma-
Alternativ zur Printversion kön-
                                         tion ihrer F+E-Ergebnisse in verwertbare Innovationen.
nen wir Ihnen das TRANSFER
                                         Um schnell in diesem Umfeld anschlussfähig und pro-
in der deutschen Version auch
                                         duktiv arbeiten zu können, erhalten die Praktikanten ein
als Weblink und ab 2018 einmal
                                         massgeschneidertes Weiterbildungsprogramm zu aus-
jährlich in Englisch zustellen.
                                         gewählten Businessthemen und ein begleitendes Coa-
Sollten Sie einen elektronischen Ver­­   ching durch einen erfahrenen Unternehmer.
sand vorziehen oder das TRANSFER
abbestellen wollen, schreiben Sie
uns an communication.lsfm@
zhaw.ch mit Hinweis «Transfer als
Weblink», «Transfer in Englisch» und
Ihrer vollständigen Adresse bzw.
gewünschter Mailadresse. Ohne
eine Rückmeldung erhalten Sie das
TRANSFER auch in Zukunft zweimal
jährlich per Post. Vielen Dank!

2 Newsletter TR ANSFER | 1-2018 | www.zhaw.ch/lsfm
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Life Sciences und Facility Management

Kurzmeldungen

Zecken stechen Kinder vor                  der Schnittstelle von Biologie, Che-
allem an Kopf und Hals                     mie und Ingenieurwissenschaften,
Die Daten der ZHAW-App «Zecke»             hat sich in den letzten Jahren zu ei-
zeigen, dass Kinder bis 12 Jahre           ner Schlüsseltechnologie entwickelt.
im Kopfbereich zehnmal häufiger            Der Anlass findet am 7. Juni 2018 im
als Erwachsene gestochen werden.           Campus Grüental an der ZHAW in
Rund 50 Prozent der Stiche passie-         Wädenswil statt. Programm und An-
ren beim Outdoor-Sport und Spa-            meldung:      zhaw.ch/icbt/day-of-
zieren. Neu können Zecken, nach-           lifesciences
dem sie einen Menschen gestochen
haben, zu Forschungszwecken ins            Bestes Poster an Kosmetik-
nationale Referenzlabor NRZK ein-          Weltkongress in Seoul
gesendet werden. Mehr zum Thema            Petra Huber, Dozentin und Leiterin
Zecken und Download für Android            des Wahlpflichtkurses Kosmetik am
und iOS-Geräte unter                       Institut für Lebensmittel- und Ge-      Interaktiver Lernparcours zu             sind jeweils ab April ausgeschildert
    zhaw.ch/iunr/zecken                    tränkeinnovation, kam zu internatio-    Feldbotanik                              und eignen sich besonders für die
                                           nalen Ehren. Mit ihrem Poster «How      In den Lehr- und Forschungsgärten        Prüfungsvorbereitung auf die Feld-
                                           far can we predict sensorial feelings   der ZHAW in Wädenswil können             botanik-Zertifikate.
                                           by instrumental modelling?» gewann      einheimische Pflanzen an schönster          zhaw.ch/feldbotanik
                                           sie am Weltkongress der Internatio-     Lage über dem Zürichsee erkun-
                                           nal Federation of Societies of Cos-     det werden. Zugeschnitten auf das
                                           metic Chemists IFSCC den 1. Preis.      200er- und das 400er-Feldbotanik-
                                                                                   Zertifikat der Schweizerischen Bota-
                                                                                   nischen Gesellschaft lassen sich die
                                                                                   Pflanzen neu dank einer interakti-
                                                                                   ven Webkarte auf dem Smartphone             Tagungen
Zecken in verschiedenen Stadien,                                                   oder Tablet aufrufen und lokalisieren.      in Wädenswil
Foto: Frank Brüderli, ©ZHAW LSFM                                                   Gruppiert nach Standortvorlieben,
                                                                                   sortiert nach Gattungen oder Fami-          12.05.2018
                                                                                                                               Spezialitätenmarkt
Fachtagung zu industrieller                                                        lien können die Pflanzenarten häpp-
                                                                                                                               zhaw.ch/iunr
Biokatalyse                                                                        chenweise digital angezeigt werden
Am 10. Wädenswiler Day of Life                                                     und ermöglichen kurzweilige Rund-           07.06.2018
Sciences referieren Fachleute aus                                                  gänge in den grosszügigen, natur-           Day of Life Sciences
dem In- und Ausland, von Hoch-                                                     nah gestalteten Gärten. Alle Pflanzen       zhaw.ch/icbt

schulen und Industrie zum Thema                                                    sind gut ausgeschildert und in der          25.–27.06.2018
«Industrielle Biokatalyse». Biokatalyse,                                           Onlinekarte direkt mit dem InfoFlora        Phytopharm 2018
ein interdisziplinäres Fachgebiet an       Petra Huber stellte bestes Poster       Artporträt verlinkt. Die Lernparcours       zhaw.ch/icbt

                                                                                        Facility Management in Zeiten digitaler Transformation
                                                                                        Über 220 Teilnehmende aus der FM-Praxis und -Ausbildung
                                                                                        trafen sich im März an der ZHAW in Wädenswil. Der IFM-Day,
                                                                                        der bereits zum sechsten Mal durchgeführt wurde, ist ein Treff-
                                                                                        punkt für die Branche. An der diesjährigen Veranstaltung ging
                                                                                        es darum, die Chancen der digitalen Transformation aktiv zu
                                                                                        nutzen. Expertinnen und Experten beleuchteten in Impulsvor-
                                                                                        trägen diese Herausforderung. Die anschliessende Podiums-
                                                                                        diskussion zeigte, dass sich die Branche nicht vor der Digi-
                                                                                        talisierung fürchten müsse, aber ihre Hausaufgaben machen
                                                                                        muss, um die Chancen zu nutzen und ihren Wertschöpfungs-
                                                                                        beitrag für Auftraggeber und Nutzer hervorzuheben.
                                                                                        Rückblick und Bilder:    www.zhaw.ch/ifm

Podiumsdiskussion

                                                                                                         Newsletter TR ANSFER | 1-2018 | www.zhaw.ch/lsfm          3
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Institut für Umwelt und Natürliche Ressourcen

Wasserlinsen als nachhaltige Proteinquelle

                                               Forschungsgruppe Aquakultursysteme, Arbeitsgruppen Fischwohl und Kreislaufsysteme

                                                                                        Wasserlinsen als Futterzusatz            cher Zusatzstoffe soll schlussendlich
                                                                                        Das Projekt wird in Zusammenarbeit       ein vollständiger Ersatz von Fischmehl
                                                                                        mit dem Forschungsinstitut für bio-      im Fischfutter erreicht werden.
                                                                                        logischen Landbau (FiBL) in Frick
                                                                                        durchgeführt. Zu Beginn dient ein        Rentabilität der Wasserlinsen-
                                                                                        Versuch am FiBL dazu, diejenige          produktion
                                                                                        Wasserlinsenart (Spirodela polyrhiza     Das FiBL testet das hergestellte Brut­
                                                                                        oder Landoltia punctata) zu eruieren,    fischfutter im Rahmen von Fütterungs-
                                                                                        die sich besser für die Zucht auf ver-   versuchen mit juvenilen Fischen und

                                               D
v.l.: Mathias Sigrist,
                                                       ieses Projekt untersucht         dünnter Gülle eignet, und die optimale   untersucht die Effekte durch die un-
Dr. Constanze Pietsch-                                 die Rentabilität einer Pro-      Güllekonzentration für das Medium        terschiedlichen Wasserlinsenanteile.
Schmied, Andreas Seitz,                                duktion von Wasserlinsen         zu ermitteln. An der ZHAW wird an-       Anschliessend werden in den mo-
Fridolin Tschudi                               auf    Landwirtschaftsbetrieben          schliessend die gewählte Wasserlin-      dernen Kreislaufanlagen der ZHAW
                                               und die Eignung von fermentier-          senart während 12 Monaten in einer       in Wädenswil die Mastversuche mit
Kontakt
Dr. Constanze Pietsch-                         ten Wasserlinsen als Futterzu-           eigens konzipierten Kreislaufanlage      grösseren Fischen durchgeführt. Alle
Schmied, Projektleiterin,                      sätze für Brut- und Mastfische.          auf verdünnter Gülle produziert, wäh-    gewonnenen Daten der Wasserlin-
pies@zhaw.ch                                   Dazu werden Wasserlinsen auf             rend das FiBL die Nährstoffzusam-        senzucht, der Futtermittelproduktion
                                               verdünnter Gülle gezüchtet und           mensetzung und Biosicherheit des         sowie diejenigen der Fütterungsver-
                                               in einem nächsten Schritt zu             Produktes überprüft. In einem weite-     suche fliessen letztlich in die Wirt-
                                               Fischfutter verarbeitet. Das Poten­      ren Schritt werden die Wasserlinsen      schaftlichkeitsberechnung des FiBL
Forschungsprojekt                              zial von Produktion und Fisch-           fermentiert, um deren Nährwerte          ein. Damit soll das Marktpotenzial
Nachhaltig produzierte                         mast wird betriebswirtschaftlich         noch zu verbessern. Dabei kommen         einer Wasserlinsenzucht auf Land-
Wasserlinsen als mögliche
                                               ausgewertet, mit dem Ziel, eine          verschiedene Starterkulturen als         wirtschaftsbetrieben sowie der Break-
neue Proteinquelle für die
Schweizer Tierernährung                        nachhaltige Fischfutterproduktion        Fermentationsmikroorganismen zum         Even-Point abgeschätzt werden.
am Beispiel der Aqua­                          zu ermöglichen und ein neues,            Einsatz. Das Ziel ist, die Lagerfä-      Ebenso lässt die Berechnung den
kultur                                         innovatives Marktsegment für             higkeit sowie die Verwertbarkeit der     wirtschaftlichen Vergleich zwischen
                                               Landwirte zu etablieren.                 Wasserlinsen für Fische zu erhöhen.      herkömmlichen Futtermitteln und
Leitung:                                                                                Aus den fermentierten Wasserlinsen       wasserlinsenhaltigen Futtermitteln zu.
Dr. Constanze Pietsch-                         Wasserlinsen der Familie Lemnaceae       werden anschliessend Larven- und
Schmied                                        können bei optimalen Bedingungen         Mastfutter für Fische mit unterschied-
Projektdauer:                                  einen hohen Proteingehalt aufweisen      lichem Wasserlinsenanteil (maximal
Januar 2018 bis Ende 2020
                                               und eine Wachstumsrate erreichen,        35 Prozent) hergestellt. Vorgängig
Partner:
                                               die diejenige der meisten terrestri-     berechnen die ZHAW-Fachleute in
FiBL Forschungsinstitut
für biologischen Landbau                       schen Produktionssysteme (z. B. die      Zusammenarbeit mit kommerziellen
(Hauptantragsteller)                           von Soja) übersteigt. Sie haben das      Futtermittelherstellern die dafür be-
Förderung:                                     Potenzial, bei fachgerechter Produk-     nötigten Rezepturen und stimmen
BLW Bundesamt für                              tion als äusserst nachhaltige Protein-   sie optimal auf die Fischarten ab.
Landwirtschaft                                 quelle zu dienen.                        Durch den Wasserlinsenanteil und
                                                                                        das Hinzufügen weiterer unbedenkli-      Abb. 2: Produktion der Wasserlinsen im kleineren
                                                                                                                                 Massstab an der ZHAW, Foto: Andreas Seitz, ZHAW

                                                                                                                                 Aktueller Stand
                                                                                                                                 Zurzeit werden beide Wasserlinsen-
                                                                                                                                 arten am FiBL gezüchtet, um die
                                                                                                                                 optimale Güllekonzentration für das
                                                                                                                                 Medium und die geeignetere Wasser­
                                                                                                                                 linsenart zu eruieren. Ebenso läuft an
                                                                                                                                 der ZHAW eine Produktion im kleine-
                                                                                                                                 ren Massstab, um in Kürze mit den
                                                                                                                                 Fermentationsversuchen zu starten.
           Abb. 1: Spirodela polyrhiza, eine                                                                                     Gleichzeitig laufen die Vorbereitungs-
              der beiden Wasserlinsenarten,                                                                                      arbeiten für die Erstellung einer grös-
       deren Eignung während des Projekts
                        untersucht werden.                                                                                       seren Produktionsanlage von Wasser-
                Foto: Andreas Seitz, ZHAW                                                                                        linsen an der ZHAW in Wädenswil.  

4 Newsletter TR ANSFER | 1-2018 | www.zhaw.ch/lsfm
TRANSFER News aus Forschung und Dienst leistung, Studium und Weiterbildung - ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte ...
Machbarkeitsstudie Internationaler
                                                                                               Neue Projekte                               Regionaler Naturpark Rätikon
                                                                                                                                           Teilprojekt Liechtenstein
                                                                                               Ruhelandschaft im Zürcher                   Leitung: stefan.forster@zhaw.ch
                                                                                               Berggebiet                                  Dauer: 01.11.17–31.07.19
                                                                                               Leitung: petra.hodgson@zhaw.ch und          Partner: Gemeinden des Fürstentums
                                                                                               hans.wydler@zhaw.ch                         Liechtenstein
                                                                                               Dauer: 01.08.17–31.12.18
                                                                                               Partner: Pro Zürcher Berggebiet             Machbarkeitsstudie Internationaler
                                                                                                                                           Regionaler Naturpark Rätikon
                                                                                               Wirkungsorientierung im Regionalen          Teilprojekt Vorarlberg
                                                                                               Naturpark Schaffhausen                      Leitung: birgit.reutz@zhaw.ch
Larve des afrikanischen Rosenkäfers Meynorrhina polyphemus mit Kotpellets. Quelle: D. Ambühl   Leitung: peter.marty@zhaw.ch                Dauer: 01.11.17–31.12.19
                                                                                               Dauer: 01.08.17–30.06.19                    Partner: ARGE Naturpark Rätikon
Insekten – Nahrung aus Holz                                                                    Partner: Verein Regionaler Naturpark
                                                                                               Schaffhausen                                Food from Wood – Innovative Protein­-
                                                                                                                                           produktion mit essbaren Insekten auf
Prof. Dr. Jürg Grunder, Leiter Forschungsstelle Phytomedizin, grng@                            Studie «Ökologische Nutztier­               der Basis Ressource Holz
zhaw.ch, Daniel Ambühl, Experte für Pilzzucht und Essbare Insekten                             haltung Schweiz»                            Leitung: juerg.grunder@zhaw.ch
                                                                                               Leitung: stefan.flueckiger@zhaw.ch          Dauer: 01.11.17–30.06.21
     Im Projekt Food from Wood, das vom Bundesamt für Landwirt-                                Dauer: 01.09.17–31.01.18                    Partner: Bundesamt für Landwirtschaft
                                                                                               Partner: Greenpeace Schweiz
     schaft unterstützt wird, werden holzhaltige Pflanzenmaterialien mit
                                                                                                                                           Ökologische Ausgleichs- und
     Hilfe von Pilzen und Larven verschiedener Käferarten in wertvolle                         Green Hospitals                             Optimierungsmassnahmen bei der
     Nahrungsmittel, Proteine, Fette, Mikronährstoffe und einen natür­                         Leitung: matthias.stucki@zhaw.ch            Dachbegrünung
     lich mit Stickstoff angereicherten Insektenkompost verwandelt.                            Dauer: 01.09.17–31.08.21                    Leitung: stephan.brenneisen@zhaw.ch
     Erste Vorstudien 2014 bestätigten die Anreicherung des Komposts                           Partner: Schweizerischer Nationalfonds;     Dauer: 01.12.17–31.12.20
                                                                                               Institut für Wirtschaftsstudien Basel;      Partner: Bau- und Verkehrsdepartement
     durch den Larvenfrass von Käfern mit Hilfe der in deren Darmtrakt                         Department Health Care Logistics            des Kantons Basel-Stadt
     lebenden Flora von Mikroorganismen. Im Januar 2018 begann die                             Fraunhofer Institut for Material Flow and
     Suche nach einem geeigneten Gelände für den Aufbau eines Labors,                          Logistics                                   Aufbau von drei nationalen Core
     eines Werkgeländes für die Substratherstellung sowie die Zucht- und                                                                   Collections Apfel (Teil 1) – Bereit-
                                                                                               Akustische Erfassung von Wolfsrudeln        stellung von 350 Apfel-Genotypen
     Brut­räume für die essbaren Insekten. Im Linthpark, Linthal, entsteht
                                                                                               Leitung: stefan.suter@zhaw.ch               zur Phänotypisierung
     derzeit die entsprechende Infrastruktur. Für das Prozessing werden                        Dauer: 01.10.17–30.11.19                    Leitung: juerg.boos@zhaw.ch
     lokale Abfallmaterialien der Forstwirtschaft und Grünraumpflege, ver-                     Partner: Bundesamt für Umwelt               Dauer: 01.01.18–31.12.19
     rottetes Holz, Laub, Sägemehl, Strauchschnitt sowie ausgebrannte                                                                      Partner: Bundesamt für Landwirtschaft
     Substratblöcke aus der Edelpilzproduktion und andere Grünabfälle                          Umsetzungshilfe zum Thema
                                                                                               Waldrandaufwertungen 2017–2019              Effects of hydropower exploitation
     verwendet. Daraus werden Rezepturen für Substratmischungen for-                           Leitung: manuel.babbi@zhaw.ch und           on spatio-temporal variability of
     muliert und getestet. Im Rahmen des dreijährigen Versuchs finden                          petra.lustenberger@zhaw.ch                  temperature in downstream rivers
     aufwändige Life Cycle Sustainability-Analysen statt. Die Resultate der                    Dauer: 01.10.17–31.12.19                    Leitung: michael.doering@zhaw.ch
     Effizienztests fliessen in das Design einer Pilotanlage ein, die in land-                 Beteiligte Institute: IUNR, IAS             Dauer: 01.01.18–31.12.20
                                                                                               Partner: Bundesamt für Umwelt               Partner: Eidg. Anstalt für Wasser­
     wirtschaftliche Betriebe integriert werden kann.  
                                                                                                                                           versorgung, Abwasserreinigung und
                                                                                               Gartentherapie für Menschen mit             Gewässerschutz Eawag
                                                                                               einer cerebralen Behinderung
                                                                                               Leitung: martina.foehn@zhaw.ch              XhortOMICs: Diagnostic and epi-
Wertstoff Klärschlamm                                                                          Dauer: 01.10.17–31.12.19
                                                                                               Partner: Schweizerische Stiftung für das
                                                                                                                                           demiological tools for the Xantho-
                                                                                                                                           monas hortorum species-level clade
                                                                                               cerebral gelähmte Kind; Stiftung Solvita    based on OMICs technologies
Dr. Beatrice Kulli Honauer, Leiterin Forschungsgruppe Boden­                                                                               Leitung: joel.pothier@zhaw.ch
ökologie, kube@zhaw.ch                                                                         AQU@TEACH – innovative educatio-            Dauer: 01.01.18–31.12.21
                                                                                               nal tools to promote learning among         Partner: Schweizerischer Nationalfonds
                                                                                               European students using aquaponics
     Jährlich werden rund 6000 Tonnen Phosphor in Form von Mineral-
                                                                                               Leitung: ranka.junge@zhaw.ch                Food for Future – nachhaltige
     dünger in die Schweiz importiert. Im gleichen Zeitraum werden 5600                        Dauer: 01.10.17–30.04.20                    Ernährung erfahren und erleben.
     Tonnen Phosphor aus Klärschlamm über die Verbrennung (KVA,                                Partner: EU ERASMUS+ Programme;             Schulangebote in den Bündner
     SVA, Zementwerk) entsorgt. Die Rückgewinnung des Phosphors ist                            KA203 Strategic Partnerships for higher     Pärken
     ein wichtiges Anliegen der neuen Verordnung über die Vermeidung                           education                                   Leitung: gwendolin.bitter@zhaw.ch
                                                                                                                                           Dauer: 01.01.18–31.03.22
     und Entsorgung von Abfällen (VVEA). Die hydrothermale Karbonisie-                         Endphase Entwicklung eines                  Partner: Verein Bündner Pärke
     rung (HTC) bietet in diesem Zusammenhang ein Verfahren, organi-                           Qualitätsindex und Qualitätsmoni­
     sche Reststoffe umweltfreundlich, klimaschonend und hygienisch                            torings für Grün- und Freiräume             Regionaler Naturpark Schaffhausen –
     in Wertstoffe umzuwandeln. In einem Pilotprojekt wird am Innovati-                        Leitung: florian.brack@zhaw.ch              Auftragsverlängerung: Projektleitung
                                                                                               Dauer: 01.11.17–31.08.18                    und Führung der Geschäftsstelle
     onscampus Rheinmühle in Chur an der HTC-Anlage 2.0 geforscht,
                                                                                               Partner: Vereinigung Schweizer Stadt-       während der Betriebsphase Januar
     die neben einer effizienten Umwandlung auch eine optimale Stoff-                          gärtnereien und Gartenbauämter              2018 bis Dezember 2027
     verwertung im Grossmassstab ermöglichen soll. Im Hinblick auf die-                                                                    Leitung: christoph.mueller@zhaw.ch
     ses Ziel werden Klärschlamm und Gülle                                                     Besuchermanagement Kärpf –                  Dauer: 01.01.18–31.12.27
     aus einem Viehbetrieb im kontinuierlichen                                                 Beurteilung der Schneesportrouten           Partner: Verein Regionaler Naturpark
                                                                                               Leitung: reto.rupf@zhaw.ch                  Schaffhausen
     Betrieb karbonisiert und Produkte wie                                                     Dauer: 01.11.17–31.12.18
     Kohle und Prozesswasser auf die weitere                                                   Partner: Bau und Umwelt                     Technische Begleitung Parco Val
     Verwendung als Energieträger, Dünger                                                                                                  Calanca
     und Biogasproduktion hin untersucht. Die                                                  Pilotprojekt – Beurteilung der              Leitung: birgit.reutz@zhaw.ch
                                                                                               Nutzungsintensität auf Schnee­              Dauer: 01.03.18–31.05.19
     Forschungsgruppe Bodenökologie und
                                                                                               sportrouten                                 Projektpartner: Comune di Rossa
     die Fachstelle Umweltbiotechnologie, die                                                  Leitung: reto.rupf@zhaw.ch
     das Projekt wissenschaftlich begleiten,                                                   Dauer: 01.11.17–31.12.18                    Weitere Projekte
     fokussieren sich hierbei auf die Optimie-                                                 Partner: Bundesamt für Umwelt                 zhaw.ch/iunr/projekte
     rung des HTC-Prozesses, die Nährstoff-        HTC-Kohle aus Klärschlamm,                                                              Weiterbildungs­angebote siehe S. 15
     verteilung sowie das Biogaspotenzial.                      Quelle: ZHAW

                                                                                                                         Newsletter TR ANSFER | 1-2018 | www.zhaw.ch/lsfm           5
TRANSFER News aus Forschung und Dienst leistung, Studium und Weiterbildung - ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte ...
Institut für Chemie und Biotechnologie

Entwicklung von «Next-Generation»-
Protein-Therapeutika
                                 Fachstelle für Biochemie und Bioanalytik

                                                                            Durch die spezifische Bindung des                  Projektziel und Nutzen
                                                                            mAb an die Tumorzellen wird das                    Das Ziel dieses KTI-Projektes ist die
                                                                            Toxin in die Zellen aufgenommen, wo-               erfolgreiche Optimierung von Lead-
                                                                            durch diese abgetötet werden (Abb. 2).             Kandidaten für die klinische Entwick-
                                                                                                                               lung von ADC gegen Tumor-spezifi-
                                                                            Developability Assessment                          sche Target-Moleküle. Dazu werden
                                                                            Von der Identifizierung eines po-                  jeweils der unkonjugierte Antikörper
                                                                            tentiellen Target-Moleküls über die                und der mit Toxin gekoppelte Antikör-
                                                                            Entwicklung eines spezifischen Anti­               per (ADC) dem Developability Assess-

                                 N
v.l.: Romina Dörig,
                                         BE Therapeutics ist ein in         körpers bis zur Genehmigung des                    ment unterzogen. Nur die erfolgver-
Flavio Mehli, Roland                     Basel ansässiges Biotech-          Medikaments durch die Gesundheits-                 sprechendsten Kandidaten kommen
Josuran, Angelika                        Unternehmen, welches               behörden ist es ein langer Weg, auch               in die nächste Entwicklungsstufe.  
Koller, Ramona Stark,            sich auf die Entwicklung von so-           bekannt als das «Valley of Death».
Christiane Zaborosch
                                 genannten      Antibody-drug-con-          Mit Hilfe eines Developability Assess-
Kontakt                          jugates (ADC) spezialisiert hat.           ments werden ADC-Kandidaten der
Prof. Dr. Christiane             ADC bestehen aus monoklonalen              NBE Therapeutics schon in einem
Zaborosch                        Antikörpern (mAb), an die zyto­            frühen     Entwicklungsstadium     auf
Leiterin Fachstelle Biochemie    toxische Wirkstoffe kovalent ge-           Schwachstellen untersucht, um Pro­
und Bioanalytik,
zabc@zhaw.ch
                                 koppelt sind (Abb. 1). ADC werden          bleme in späteren Entwicklungspha-
                                 zur gezielten Bekämpfung von               sen zu vermeiden. Die ADC werden
                                 Krebs­zellen verwendet, wodurch            mit mehr als einem Dutzend verschie-
                                 im Vergleich zur klassischen               dener Analysemethoden untersucht.
                                 Chemo­  therapie die Effizienz er-         Dabei wird insbesondere die Stabilität
Forschungsprojekt
Development of «next-            höht wird und Nebenwirkungen               der mAb und ADC, nachdem sie ver-
generation» antibody drug        vermindert werden. Zusammen                schiedenen Stressbedingungen aus-
conjugates for the treat-        mit der Fachstelle Biochemie               gesetzt wurden, u. a. mittels UHPLC,
ment of lung cancer and          und Bioanalytik des Instituts für          Surface Plasmon Resonance (SPR)
multiple myeloma
                                 Chemie und Biotechnologie wer-             Spektroskopie und Massenspektro-
                                 den in einem KTI-Projekt ADC-              metrie (LC-MS, MS / MS) analysiert.
Leitung:                         Kandidaten entwickelt. In einem            Zusätzlich sind in-vivo Fitness-Para-
Prof. Dr. Christiane Zaborosch
                                 an der ZHAW etablierten «Develo-           meter, wie z. B. Fcγ-Rezeptoren und                Abb. 1: Antikörper mit vier kovalent gekoppelten
Projektdauer:                                                                                                                  Toxinen
                                 pability Assessment» (Entwickel-           FcRn-Bindung, von Bedeutung.
24 Monate
                                 barkeit-Studie) werden die ADC-
Partner:
NBE Therapeutics AG              Kandidaten schon früh auf mög-
                                 liche Schwachstellen hin analy-
Förderung:
KTI, Kommission für              siert, wodurch sich die Risiken,
Technologie und Innovation,      die der erfolgreichen Entwick-
neu Innosuisse                   lung der ADC entgegenstehen,
CHF 1’141’000                    deutlich vermindern lassen.

                                 Hintergrund
                                 1986 kam mit Muronomab (Handels-
                                 name Orthoclone Okt3, Janssen-Cilag)
                                 der erste therapeutische monoklo-
                                 nale Antikörper auf den Markt. mAb
                                 ermöglichen wegen ihrer hohen Spe-
                                 zifität für ihr Zielmolekül die Entwick-
                                 lung von Therapeutika gegen zuvor
                                 nicht therapierbare Krankheiten. Mit
                                 der Entwicklung von sogenannten
                                 «Next-Generation»-Antikörpern sollen
                                 Erkrankungen noch gezielter und ef-
                                 fizienter bekämpft werden. Darunter
                                 fallen auch Antibody-drug-conjugates.      Abb. 2: Wirkmechanismus eines ADC auf eine Tumorzelle

6 Newsletter TR ANSFER | 1-2018 | www.zhaw.ch/lsfm
TRANSFER News aus Forschung und Dienst leistung, Studium und Weiterbildung - ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte ...
Master’s thesis in Singapore                                                                                               Neue Projekte                                                                     Biocatalytic Production of R-alpha
                                                                                                                                                                                                             Ionone
                                                                                                                                                                                                             Leitung: rebecca.buller@zhaw.ch
Nicole Kohli, Research Assistant, kohl@zhaw.ch                                                                             Lebensmittelabfälle in Schweizer                                                  Dauer: 01.01.18–31.03.21
                                                                                                                           Grüngut                                                                           Projektpartner: Givaudan SA, Vernier;
                                                                                                                           Leitung: urs.baier@zhaw.ch                                                        mitfinanziert durch SBFI, Bern
   I pursued my Master project at the Center for Cell Biology & Tissue                                                     Dauer: 01.09.17–31.08.18
   Engineering (CBTE) at the Institute of Chemistry and Biotechnologie,                                                    Projektpartner: Bundesamt für Umwelt                                              Engineered Halogenases for the
   with Prof. Michael Raghunath as my supervisor. He took over the                                                         BAFU, Bern; FHNW Fachhochschule                                                   Late Stage Functionalisation of
   lead of the Center in July 2016, moving from the National University                                                    Nordwestschweiz, Institut für Ecopre-                                             Added-Value Chemicals
                                                                                                                           neurship, Muttenz                                                                 Leitung: rebecca.buller@zhaw.ch
   of Singapore where he had been for 13 years. His new laboratory at
                                                                                                                                                                                                             Dauer: 01.01.18–31.03.21
   ZHAW in Wädenswil needed a transfer of several techniques from                                                          A platform for Exosome Development                                                Projektpartner: Novartis Pharma AG,
   his previous lab. During my Bachelor studies, I already had a chance                                                    Leitung: jack.rohrer@zhaw.ch                                                      Basel; Syngenta Crop Protection AG,
   to spend one semester at the Worcester Polytechnic Institute in                                                         Dauer: 01.09.17–30.03.19                                                          Münchwilen; mitfinanziert durch SBFI,
   Massachusetts, USA. Encouraged by this experience and by Prof.                                                          Projektpartner: Anjarium Biosciences AG,                                          Bern
                                                                                                                           Zollikon; mitfinanziert durch Innosuisse
   Raghunath, I did part of my Master’s project at the Institute of Med-                                                   (KTI), Bern                                                                       In-situ Immobilized Biocatalysts –
   ical Biology (IMB), Agency for Science, Technology and Research                                                                                                                                           Production and Characterization of
   (A*STAR) in Singapore. My mission during a five months stay was to                                                      Novel cell-based immunization and                                                 Catalytically Active Enzyme
   apply macromolecular crowding for the adipose (fat) tissue differen-                                                    functional validation of resulting                                                Inclusion Bodies
                                                                                                                           antibodies                                                                        Leitung: lukas.neutsch@zhaw.ch
   tiation, and confocal laser scanning microscopy. After my return to
                                                                                                                           Leitung: jack.rohrer@zhaw.ch                                                      Dauer: 01.02.18–31.01.20
   Wädenswil, I applied these new techniques into my Master project,                                                       Dauer: 01.10.17–30.09.20                                                          Mitfinanziert durch SBFI, Bern
   and trained my colleagues at the CBTE. Through the exchange with                                                        Projektpartner: MemoTherapeutics AG,
   IMB I did not only benefit in terms of learning new lab skills. I had                                                   Basel; mitfinanziert durch Innosuisse                                             Novel Antimicrobials for Life-
   a chance to interact with students and scientists from all over the                                                     (KTI), Bern                                                                       Threatening Infections
                                                                                                                                                                                                             Leitung: rainer.riedl@zhaw.ch
   world, different cultures and backgrounds, and gained confidence in                                                     simCAT: A mobile aid to recombinant                                               Dauer: 01.03.18–01.03.21
   scientific English. I presented my results during the Young Scientist                                                   enzyme production and whole-cell                                                  Projektpartner: finanziert durch
   Symposium in Zürich. With my talk, «Differentiation of human mes-                                                       biocatalysis using microorganisms                                                 Innosuisse (KTI), Bern
   enchymal progenitors into adipocytes in hydrogels under conditions                                                      Leitung: verena.looser@zhaw.ch
                                                                                                                           Dauer: 01.12.17–31.01.19                                                          Development of a patent non-infrin-
   of macromolecular crowding». I was proud to be the only presenting
                                                                                                                           Beteiligte Institute: ICBT, IAS; mitfinan-                                        ging synthesis of a recently
   graduate student from a University of Applied Sciences.                                                                 ziert durch SBFI, Bern                                                            approved API for cancer treatment
                                                                                                                                                                                                             Leitung: christian.frech@zhaw.ch
                                                                                                                           Nachweis von B-Toxinen                                                            Dauer: 01.04.18–31.12.20
                                                                                                                           Leitung: christiane.zaborosch@zhaw.ch                                             Projektpartner: AZAD, Schaffhausen;
                                                                                                                           Dauer: 01.01.18–31.12.18                                                          mitfinanziert durch Innosuisse (KTI), Bern
                                                                        From the left: Cedric                              Projektpartner: Labor Spiez, mitfinanziert
                                                                        Badowski (my super­                                durch armasuisse                                                                  Weitere Projekte
                                                                        visor at A*STAR), me:                                                                                                                  zhaw.ch/icbt/projekte
                                                                        Nicole Kohli and                                   VICAB – Virtual Campus Biocatalysis –
                                                                        Michelle Lee (Michael                              A Blended Learning Platform for
                                                                        Raghunath’s former                                 Integrated Education in Biocatalysis
                                                                        PhD student from NUS).                             Leitung: lukas.neutsch@zhaw.ch                                                    Weiterbildung
                                                                                                                           Dauer: 01.01.18–31.12.19
                                                                                                                           Projektpartner: HES-SO Wallis, Sierre;                                            14.–18.05.2018
                                                                                                                           mitfinanziert durch SBFI, Bern                                                    Downstreaming Processing
                                                                                                                                                                                                             rekombinanter Proteine

Coffee – The Quest for Freshness                                                                                                                                                                             07.06.2018
                                                                                                                                                                                                             Day of Life Sciences
Prof. Dr. Chahan Yeretzian, Head of Coffee Excellence Center, yere@zhaw.ch
                                                                                                                                                                                                             27.09.2018
Dr. Samo Smerke und Dr. Marco Wellinger, Research Associates                                                                                                                                                 SMGP Kurs 3

   Freshness is at the origin and the heart of what we                       Opitz, S. E. W.; Yeretzian, C., Time-Resolved Gravimetric Method                                                                19.10.2018
   value within specialty coffee. As a community, we                         To Assess Degassing of Roasted Coffee. Journal of Agricultural and                                                              CAS The Science and Art of Coffee
                                                                             Food Chemistry 2017. 3. Gloess, A. N.; Schönbächler, B.; Rast, M.;
   are dedicated to raising the quality and consist-                         Deuber, L.; Yeretzian, C., Freshness Indices of Roasted Coffee: Mon-                                                            25.10.2018
   ency of coffee and preserving its freshness. While                        itoring the Loss of Freshness for Single Serve Capsules and Roasted
                                                                                                                                                                                                             SMGP Kurs 5
                                                                             Whole Beans in Different Packaging. Chimia 2014, 68, 179–182.
   the sensory experience of roasted coffee can be
   a lifelong romance for coffee aficionadas, scientific                                                                                                                                                     22.11.2018
                                                                                                                                                                                                             SMGP 33. Schweizerische
   research into this area will help developing rational                                                                                           87% CO2
                                                                                                                                                   7.3% H2O                                                  Jahrestagung für Phytotherapie 2018
   strategies to preserve freshness all along the pro-                                                                                             5.3% N
                                                                                                                                                   VOCS (aromatics)
   cess and into the cup. Due to the industry-wide im-                                                                                                                                                       Infos und Anmeldung
   plications of this topic, the Coffee Excellence Center                                                                                                                                                       zhaw.ch/icbt/weiterbildung
   at Zurich University of Applied Sciences (ZHAW), in
   collaboration with the Specialty Coffee Association
                                                                                                          0% CO2
   (SCA), have been working to better understanding                                                      12% H2O
   the fundamentals of freshness (1–3). On April 18,                                                                                                 1-2% CO2
                                                                                                                                                     1-2% H2O
   2018, at the occasion of the Special Coffee EXPO in                                   VOCS CO2
                                                                                                                                                                                                    A visual timeline of the journey that CO² and
   Seattle, a Handbook entitles «The Coffee Freshness                                                                                                                                               VOC (volatile organic compounds; aroma)
   Handbook» will be published summarizing research                                                                                                                                                 take from their creation in the roaster to their
   and insight into coffee freshness.                                                                                                     VOCS CO2                                                  impact in the cup. Formed during roaster,
                                                                                                                                                                                                    CO² and VOCs are gradually released during
                                                                                                                VOCS CO2
                                                                                                                                                   aromas                                           storage of whole-bean and ground coffee or
   Verweis: 1. Yeretzian, C.; Blank, I.; Wyser, Y., Chapter 14 – Pro-                                                                                                                               more abruptly during grinding and extraction.
   tecting the Flavors – Fresh­ness as a Key to Quality A2 – Folmer,                                                                                                                                This has implications on processing and
   Britta. In The Craft and Science of Coffee, Academic Press: 2017;                                                                                                                                cup quality. CO² and VOCs are a key marker
   pp 329–353. 2. Smrke, S.; Wellinger, M.; Suzuki, T.; Balsiger, F.;                                                                                                                               of freshness of coffee.
                                                                                   Figure 6: A visual timeline of the journey that CO 2 takes from its creation in the roaster to its impact in
                                                                                   the cup: While green coffee does not contain any more CO 2 than normal air, large amounts of CO 2 and
                                                                                   smaller amounts of CO and N 2 are formed during roasting. Some of these gases are retained inside the
                                                                                   porous structure of the roasted beans. The CO 2 is then gradually released during storage of whole-bean
                                                                                   and ground coffee or more abruptly during grinding and extraction. This has various implications on processing
                                                                                   including grinding, packaging and extraction, and on cup quality such as crema formationand acidity.

                                                                                                                                                                                      Newsletter TR ANSFER | 1-2018 | www.zhaw.ch/lsfm                    7
Institut für Angewandte Simulation

Calibrating stochastic models for
understanding solar activity
                                      Research Group Biomedical Simulation

                                      O
                                               ne of the most fundamen-
                                              tal questions in essentially
                                              all applied sciences is
                                                                                                      1.6

                                                                                   Be Concentration
                                      how to predict the dynamics of
                                      complex systems. Complex sys-
                                                                                                      1.4
                                      tems are everywhere, in chemis-
                                      try, biology, physics, engineering,                             1.2
                                      economy, environmental, life and
                                      social sciences.                                                1.0
Dr. Simone Ulzega                                                                                     0.8
Senior Research Scientist,            To tackle complexity, scientists often
ulzg@zhaw.ch                          have to resort to simplified concep-
                                                                                  10

                                                                                                      0.6
                                      tual models that incorporate only a
                                      small selection of system variables                             0.4
                                      and parameters. In such framework,
                                                                                                       1400   1500      1600          1700           1800           1900          2000
                                      only a few dominant dynamic pro-
Research project
Bayesian Inference
                                                                                                                                                                           year
                                      cesses occurring on our observation
with Stochastic Models                scale are described by deterministic
(BISTOM)                                                                         Berillium-10 concentration (104 atoms/gram of ice) in polar ice cores, Greenland. Solar activity varies
                                      differential equations, while all other    inversely with the concentration of the radioisotopes.
                                      processes are included in the model
Lead:
                                      as noise. This naturally leads to sto-     ses of Bayesian inference algorithms,                   thus modulated by the solar magnetic
Dr. Carlo Albert (EAWAG,
ETHZ)                                 chastic differential equation models.      that is, Approximate Bayesian Com-                      activity. These time-series exhibit a
                                      Stochastic models take uncertainties       putation (ABC) and Hamiltonian Monte                    number of interesting and mostly not-
Role ZHAW:
Development of inference              intrinsic to dynamic processes into        Carlo (HMC) methods. The former is                      yet-understood features such as sta-
algorithms, parallelization for       account thus providing more realistic      well-known and technically easy to                      ble cycles and intermittency.
high-performance computing            descriptions of real systems. How-         apply but yields only approximate re-                   Solar physicists have put a lot of effort
Duration:                             ever, for making reliable probabilistic    sults, while the latter requires much                   into the development of stochastic
2 years                               predictions, model parameters need         more tailoring to a particular prob-                    solar dynamo models, which need
(01.04.2018–31.03.2020)
                                      to be soundly calibrated to measured       lem but has the potential of yielding                   to be calibrated to the observations.
Partners:
                                      data and their uncertainty needs to        exact results. The HMC algorithm, as                    Parameter inference for stochastic
SDSC, Eawag, ZHAW, Univer-
sità della Svizzera Italiana (USI),   be quantified. Parameter inference, as     recently proposed by Carlo Albert,                      dynamo models on long time-series
Paul Scherrer Institute (PSI)         this process is called, is a fundamen-     Simone Ulzega and Ruedi Stoop                           of radionuclides is currently an open
Funding:                              tal problem in data-driven modeling.       (Albert et al. Phys. Rev. E 93, 2016),                  and highly topical question in solar
Swiss Data Science Center             Bayesian statistics is a consistent        is raising great attention in various                   physics. Achieving more reliable pre-
(SDSC, ETHZ)                          framework for parameter inference          scientific communities due to its ex-                   dictions of the solar activity may have
                                      where knowledge about model pa-            ceptional efficiency and high paral-                    important implications also for our un-
                                      rameters is conveniently expressed         lelizability. An efficient parallelization              derstanding of the Earth’s climate.  
                                      through probability distributions and      of the HMC algorithm, in particular,
                                      updated using measured data. How-          will be of paramount importance for
                                      ever, Bayesian inference with non-         making Bayesian inference amenable
                                      trivial stochastic models can become       to a «Big Data» context.
                                      mathematically and computationally
                                      extremely challenging, and it is there-    We will focus on a real case study in
                                      fore hardly ever applied. In recent        solar physics. Time-series of cosmo­
                                      years, sophisticated and scalable algo-    genic radionuclides, that is, radio­
                                      rithms have emerged, which have the        active Carbon-14 and Berillium-10
                                      potential of making Bayesian infer-        nuclei produced in the Earth’s atmos-
                                      ence for complex stochastic models         phere by galactic cosmic rays and
                                      feasible, even for very large data sets.   stored in wood and polar ice cores,
                                      In the framework of a 2-year project       are an exceptional proxy for solar ac-
                                      funded by the Swiss Data Science           tivity on multi-millennial time-scales.
                                      Center (SDSC), in collaboration with       Cosmic rays are in fact modulated
                                      Eawag, USI and PSI, we will explore        by solar magnetic fields and the pro-
                                      the power and versatility of two clas­     duction rates of these isotopes is

8 Newsletter TR ANSFER | 1-2018 | www.zhaw.ch/lsfm
Dreaming or ready to buy? Predictive analytics                                                                                             Neue Projekte
for online hotel booking platform                                                                                                          PhD Network in Data Science
                                                                                                                                           Leitung: sven.hirsch@zhaw.ch
                                                                                                                                           Dauer: 01.06.17–31.12.20
Dr. Krzysztof Kryszczuk, Head of Predictive Analytics Group, krys@zhaw.ch, Dr. Stefan Glüge and                                            Beteiligte Departemente: N, T, W
Adrian Busin, Research Associates                                                                                                          Projektpartner: Swissuniversities, Bern;
                                                                                                                                           mitfinanziert durch SBFI, Bern
   In the course of the last several years, the impor-     advanced analytics tools to model the online be-
                                                                                                                                           Umsetzungshilfe zum Thema Wald­rand­
   tance of data-driven facility management in the         havior of customers of several large international
                                                                                                                                           aufwertungen 2017–2019
   hospitality industry has been on a steady rise.         hotel chains, seeking to find patterns in individ-                              Leitung: petra.lustenberger@zhaw.ch und
   Several leading hotel chains have made substan-         ual paths from dreaming to booking and, eventu-                                 manuel.babbi@zhaw.ch
   tial investments into advanced analytics in order       ally, purchasing. For instance, we found that the                               Dauer: 01.10.17–31.12.19
   to better understand the needs and behavior of          longer a customer is interacting with the booking                               Beteiligte Institute: IAS, IUNR
                                                                                                                                           Projektpartner: Bundesamt für Umwelt BAFU,
   their customers. At the same time, the growing          site, the more likely he or she is to purchase. The                             Bern
   prevalence and popularity of chain-independent          potential to accurately identify the intention of the
   hotel booking platforms, such as booking.com,           customer and their position in the 5 Stages of                                  simCAT: A mobile aid to recombinant
   is exerting growing pressure on the hotel chains        Travel cycle will drive a targeted personalization of                           enzyme production and whole-cell
                                                                                                                                           biocatalysis using microorganisms
   to find new ways of attracting directly-paying cus-     the content of the online booking platform. The
                                                                                                                                           Leitung: roland.gassmann@zhaw.ch
   tomers, and avoid sharing profit margins – which,       novel development of dynamic recommendation                                     Dauer: 01.12.17–31.01.19
   in the hospitality industry, are already low (~5 %).    algorithms for the hospitality business are devel-                              Beteiligte Institute: IAS, ICBT; mitfinanziert
   According to a study by Google, the customers of        oped at IAS with the support from the CTI grant                                 durch SBFI, Bern
   the hospitality industry follow the cycle of «5 stag-   19319.2 PFES-ES.  
                                                                                                                                           Qualität 4.0 – IoT System für Qualitäts-
   es of travel», consisting of the Dreaming, Planning,                                                                                    management und Lebensmittelsicherheit
   Booking, Experiencing and Sharing phases (Fig.).                                                                                        Leitung: sven.hirsch@zhaw.ch
   Travelers manifest their activities corresponding to                                                                                    Dauer: 01.12.17–31.12.19
   each of the 5 Stages through their online behav-                                                                                        Beteiligte Institute: IAS, ILGI
                                                                                                                                           Projektpartner: Axino Solutions AG, Solothurn;
   ior. While the last two stages of Experiencing and
                                                                                                                                           Genossenschaft Migros Zürich, Zürich;
   Sharing are largely visible through social media,                                                                                       mitfinanziert durch Innosuisse (KTI), Bern
   stages of Dreaming, Planning and Booking are
   directly linked to interactions with hotel booking                                                                                      Frequentist estimation of the
   platforms. In collaboration with our Implementa-                                                                                        evolutionary history of sequences with
                                                                                                                                           substitutions and indels
   tion Partner, the company UCOB VENTURES AG                                                                                              Leitung: maria.anisimova@zhaw.ch
   from Steinhausen, Switzerland, researchers from         Fig.: Google’s 5 stages of travel. Source: researchgate.net/figure/             Dauer: 01.02.18–01.03.23
   the Predictive Analytics Group of the IAS deploy        Googles-five-stages-of-travel_fig1_290172211                                    Projektpartner: Schweizer Nationalfonds SNF,
                                                                                                                                           Bern

                                                                                                                                           Weitere Projekte
                                                                                                                                             zhaw.ch/ias/projekte

                                                                                                                                           Weiterbildung
Komplexität in Industrie 4.0 beherrschen                                                                                                   Herbstsemester
mit Simulation                                                                                                                             CAS Digital Basics for Life Sciences

                                                                                                                                           Infos und Anmeldung
Dr. Lukas Hollenstein, Dozent, Forschungsgruppe Simulation & Optimierung, hols@zhaw.ch                                                        zhaw.ch/ias/weiterbildung

    Die Umsetzung der Zukunftsvision Industrie 4.0         und dem Institut für Technologiemanagement
    rückt für viele Unternehmen in greifbare Nähe.         (ITEM) der Universität St. Gallen unternommen.
    Gleichzeitig erhöht sich die Komplexität von           Dabei wurde eine Metrik für die Komplexität der
    Wertschöpfungsketten durch die zunehmende              Produktionsprozesse einer Supply Chain entwi-
    Vernetzung der Produktionsprozesse und durch           ckelt. Anhand eines neuronalen Netzes wird die
    die horizontale Integration der Organisations-         Komplexität direkt aus den Logfiles einer nach
    strukturen. Eine Erhöhung der Komplexität ist          Industrie 4.0 vernetzten Fabrik berechnet. Tradi-
    einerseits notwendig, um genügend Produktvari-         tionelle Komplexitätsmasse hingegen benötigen
    anten anbieten zu können, und ist somit ein Trei-      aggregierte Indikatoren, z. B. die Anzahl Produkt-
    ber für den Umsatz des Unternehmens. Anderer-          varianten und Anzahl Prozessschritte pro Pro-
    seits treten dabei auch Komplexitätskosten auf.        dukt. Weil zum heutigen Zeitpunkt noch keine                                                Prozessarchitektur
    Gefragt ist daher ein Assistenzsystem für kom-         solchen Logfiles vorhanden sind, hat das IAS ein                                               Komplexität
                                                                                                                                  Produktportfolio                            Supply-Chain
    plexe Entscheidungen im Kontext der Industrie          Simulationsmodell entwickelt, um die benötigten                          Komplexität                                Komplexität
    4.0, das Handlungsempfehlungen abgibt, z. B.           Daten zu erzeugen. Dabei werden komplexe
    auf die Frage, ob ein neues Produkt ins Portfolio      Produktionssysteme (Fabrik oder Supply-Chain)                                              Asstistenzsysteme
                                                                                                                                                        für komplexe
    aufgenommen werden soll oder ob es sich lohnt,         nach realistischen Vorgaben zusammengewür-                              Cyber-Physical      Entscheidungen          Komplexität
    die Prozessstrukturen auf Kosten der Produkt-          felt und die Auftragsdaten dazu generiert. Im                             Systems                                    messen

    vielfalt zu vereinfachen. Erste Schritte in Richtung   Simulator werden die virtuellen Produktionspro-
                                                                                                                                    Industrie 4.0,                             Komplexität
    einer Optimierung der Komplexität hat das Insti-       zesse durchgerechnet und die Logfiles erzeugt.                        Internet of Things                             bewerten
    tut für Angewandte Simulation (IAS) im Rahmen          Mit den simulierten Daten konnte schliesslich ein
    des KTI-Projekts Complexity 4.0 in Zusammen-           erfolgreiches Proof of Concept der Komplexitäts-                      Diverse Komplexitätstypen (oben), Datenquellen (links) und
    arbeit mit Partnern aus dem ZHAW-Datalab               messung durchgeführt werden.                                          Schritte (rechts) im Kontext des Komplexitätsmanagements.

                                                                                                                        Newsletter TR ANSFER | 1-2018 | www.zhaw.ch/lsfm                      9
Institut für Facility Management

Optimierte Lebensdauer von Bauteilen
und Anlagen «OLBAN»
                                            Kompetenzgruppe Immobilienmanagement

                                            F
                                                  ast die Hälfte der Lebens-           waren zu dieser Zeit noch nicht weit     Vorgehen
                                                  zykluskosten eines Ge-               verbreitet oder überhaupt nicht er-      Das skizzierte Optimierungsproblem
                                                  bäudes entfallen auf die             funden. So existieren bis heute keine    soll mit folgenden Schritten gelöst
                                            Instandhaltung. Mit einer guten            verlässlichen Zahlen hierzu. Es ist zu   werden:
                                            Instandhaltungsstrategie sollten           vermuten, dass heute in der Praxis       1. Zu bewertende Bauteile und An-
                                            Prognosen bezüglich Lebens-                stark abweichende Lebensdauern von          lagen werden gemäss dem Stand
                                            dauer verschiedener Bauteile               insbesondere modernen Bauteilen             der Bautechnik erfasst und geclus-
                                            möglich sein und die Summe der             und Anlagen realisiert werden.              tert. Im Vordergrund stehen Daten
                                            Instandhaltungs- und Schaden-                                                          wie der anteilige Wert des Bauteils,
Dipl. Phys. Raffael S. Burgy
                                            folgekosten könnten minimiert              Zielsetzung                                 die theoretische durchschnittliche
Dozent, bury@zhaw.ch                        werden.                                    Das Ziel dieses Projektes ist es,           Lebenserwartung und die individu-
                                                                                       robuste Zahlen für Prognosen der            elle Beinflussbarkeit der jeweiligen
                                            Ausgangslage                               Instandsetzungskosten zu gewinnen.          Lebenserwartung. Insbesondere
                                            Heute rücken auch im Bereich Im-           Wenn möglich abhängig von der je-           Bauteile wie Wärmedämmung bzw.
Forschungsprojekt                           mobilien immer mehr die Lebenszyk-         weiligen Betriebs- und Instandhal-          Kompaktfassaden und Anlagen
OLBAN – Optimale                            luskosten in den Fokus der Betrach-        tungsstrategie. Insbesondere soll           wie Photovoltaik- und Solarthermie­
Lebensdauer von Bau­                        tung. Dabei handelt es sich um die         der Zusammenhang zwischen der               module sowie Wärmepumpensys-
teilen und Anlagen aus                      Gesamtheit aller Kosten, die während       Instandhaltungsintensität und der da-       teme müssen hierbei von Grund
dem Blickwinkel der
Nachhaltigkeit
                                            der Lebensdauer eines Gebäudes             raus resultierenden Konsequenzen            auf neu erfasst werden.
                                            von der Planung bis zum Rückbau            auf die technische Lebenserwartung       2. Unterschiedliche Betriebs- und
                                            anfallen. Innerhalb der Lebenszyklus-      von baulichen Systemen untersucht           Instandsetzungsstrategien werden
Leitung:
Dipl. Phys. Raffael Burgy                   kosten spielen die Instandhaltungs-        werden. Im Fokus steht hierbei der          qualitativ beschrieben.
                                            kosten eine anerkannt wichtige Rolle       Optimalbereich aus der Summe der         3. Empirische Daten insbesondere
Projektdauer:
Oktober 2017 – März 2019                    (Abb. 1). Unter Instandhaltung wer-        geplanten Instandhaltungskosten so-         von öffentlichen Bauherren werden
Partner:                                    den hier Massnahmen verstanden,            wie der Schadenfolgekosten (Abb. 2).        erhoben. Im Fokus stehen städti-
WIF Partner, Zürich                         die während des Lebenszyklus einer                                                     sche Schulgebäude. Hierbei wird
Förderung:                                  Immobilie dem Erhalt oder der Wie-                                                     die individuelle Betriebs- und In-
KTI, Kommission für                         derherstellung ihres funktionsfähigen                                                  standsetzungsstrategie abgefragt
Technologie und Innovation,                 Zustands dienen, sodass sie die ge-                                                    sowie die aus den Instandset-
neu Innosuisse
                                            forderte Funktion erfüllen kann. Die                                                   zungszyklen hervorgehenden tat­
                                            Berechnung der Instandsetzungs-                                                        sächlichen Lebensdauern von
                                            kosten im Rahmen der strategischen                                                     Bauteilen und Anlagen.
                                            Planung des Investors basiert dabei                                                 4. Das Datenmaterial wird so ausge-
                                            stets auf einer Annahme der Lebens-                                                    wertet und aufgearbeitet, dass es
                                            dauer von Bauteilen.                                                                   unter der Berücksichtigung von
                                                                                       Abb. 2: Zusammenhang zwischen
                                            Anhaltspunkte für solche Annahmen          Instandhaltungsintensität und Kosten
                                                                                                                                   Sensitivitäten eine zielgenauere
                                            können Tabellen entnommen werden,                                                      Prognose erlaubt.
                                            wie sie z. B. in der Norm SIA 480 pu-                                               Als Vorarbeit wurde bereits ein Modell
                                            bliziert sind. Die Datenbasis hierzu ist                                            zur dynamischen Zustandserfassung
                                            allerdings etwa 20 Jahre alt. Moderne                                               und eine auf einem Markov-Modell
                                            Bauteile wie gedämmte Fassaden                                                      aufbauende Zustandsvorhersage ent­
                                                                                                                                wickelt. Die Modelle funktionieren
                                                                                                                                theo­ retisch gut, müssen ihre Taug-
                                                                                                                                lichkeit für existierende Datensätze
                                                                                                                                aber noch unter Beweis stellen.

                                                                                                                                Resultat
                                                                                                                                Das Resultat dieses Entwicklungs-
                                                                                                                                projektes, mit einer Dauer von 18
                                                                                                                                Monaten, soll ein auf empirischen
                                                                                                                                Daten basierender Datensatz sein,
            Abb. 1: Zusammensetzung der                                                                                         welcher eine präzisere Berechnung
           Lebenszykluskosten am Beispiel
             von Verwaltungsgebäuden der                                                                                        der Instandsetzungskosten bereits in
                             Stadt Zürich                                                                                       frühen Projektphasen erlaubt.  

10 Newsletter TR ANSFER | 1-2018 | www.zhaw.ch/lsfm
Neue Projekte
   Ambient Intelligence
                                                       Smart Care                                                                            Future Restauration (2030)
   (AmI)
                                                       • Healthcare 4.0
                                                                                                                                             Leitung: susanne.hofer@zhaw.ch
                                                       • AAL                                                                                 Dauer: 01.10.17–31.03.19
             Smart Hospital                                                                  Smart Home                                      Projektpartner: vertraulich
             • Telecare und Remote                                                           • AAL
               Diagnostics                                                                   • Intelligente Gebäudeauto-                     Machbarkeitsstudie: Innovative
             • Networked Medical Devices                                                       mation / Raumautomation                       Geschäftsmodelle für integrierte
             • mHealth Applications                                                          • IoT                                           Immobilien-Dienstleistungen
             • IoE
                                                                                                                                             Leitung: markus.hubbuch@zhaw.ch und
                                                    FM Healthcare                                                                            marcel.janser@zhaw.ch
                                                                                                                                             Dauer: 17.10.17–30.04.19
                                                                                                                                             Finanziert durch Innosuisse (KTI), Bern
                                             Digital FM
   • Smart
   • Strategisch                             • CAFM                                                                                          Weitere Projekte
   • Inegriert                               • BIM                                                                                             zhaw.ch/ifm/projekte
                                             • Virtual / Augmented Reality
   • Digital                                 • IoT
                                             • Big Data / Analytics

                                                                                                                                             Weiterbildung
Grafik AmI, © Andrea Ch. Kofler und Paul Schmitter, IFM / ZHAW 2017, Symbolbilder: colourbox.com                                             03.05.–30.06.2018
                                                                                                                                             CAS Immobilienökonomie

Versorgung Digital: AALBridge                                                                                                                05.07.–06.10.2018
                                                                                                                                             CAS Leadership

Prof. Dr. Andrea Ch. Kofler, Dozentin, kofl@zhaw.ch, Nicole Gerber, Wissenschaftliche                                                        23.08.–17.11.2018
Mitarbeiterin, und Paul Schmitter, Wissenschaftlicher Assistent                                                                              CAS Workplace Management

                                                                                                                                             Infos und Anmeldung
     Pflege- und Alterseinrichtungen bekunden                       gen aus dem AAL-Bereich und digitaler Infor-                                zhaw.ch/ifm/weiterbildung
     zunehmend Interesse an Active Assisted                         mationen (des medizinisch-pflegerischen und
     Living (AAL)-Lösungen. Aktuell fehlen aber                     des nicht-medizinischen Bereichs) erreicht
     Wegleitungen für deren Einsatz, insbesondere                   werden kann. Egal, ob wir in Zukunft Sonder­
     bei Sondersettings. AALBridge untersucht                       settings im Sinne eines Hospital at home
     einerseits das Sondersetting «Brückenfunk­                     oder eines Brückenfunktionsangebotes rea-
     tionsangebot» als ein neues mögliches An-                      lisieren, jedes Angebot für ältere Menschen
     gebot von Pflege- und Alterseinrichtungen für                  braucht konsequent die Abstimmung und
     ältere Menschen nach einem Spitalaufenthalt.                   Vernetzung aller Beteiligten, also der älteren
     Andererseits sollen konkrete user-centred                      Menschen, der Angehörigen und des Fach-
     AAL-Lösungen und digitale Daten- und In-                       personals über die institutionellen Grenzen
     formationslösungen für dieses Setting iden-                    hinweg.  
     tifiziert werden. Ziel ist es, zu verstehen, wie
     eine bessere Integration smarter ICT-Lösun-

          Räume für Innovationen
          Prof. Dr. Lukas Windlinger, Leiter Kompetenzgruppe Betriebsökonomie und Human Resources, wind@zhaw.ch,
          Clara Weber und Mirjam Pfenninger, Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen

                Obwohl Innovation als zentraler Faktor im Wettbewerb gilt, ist                     um die Anforderungen für die künftige Umsetzung im Neu-
                das Zusammenspiel von Innovation und Raum bis dato we-                             bau zu präzisieren und die Planung auf Evidenz abzustützen.
                nig erforscht. Im Hinblick auf einen Neubau werden nutzerori-                      Auftraggeber: SBB.  
                entiert Anforderungen für Innovationsräume und -flächen bei
                der SBB untersucht. Es zeigt sich, dass Workshop-Flächen
                für Innovationsprozesse speziellen Anforderungen genügen
                müssen: Sie sollen flexibel nutzbar und ausgestattet sein,
                da Innovationsprozesse und -projekte sehr dynamisch sind.
                Zudem sollen sie insbesondere viele und unterschiedliche
                Visualisierungsmöglichkeiten bieten; einerseits für die ge-
                meinsame Arbeit an Innovationen, andererseits auch für die
                Darstellung von Projekten innerhalb des Unternehmens. Die
                Integration von Innovationsräumen mit den -prozessen lässt
                sich aus Sicht der künftigen Nutzer und Betreiber am besten
                gewährleisten, wenn die räumlich-technische Umgebung als
                Plattform kuratiert wird. Im nächsten Schritt werden in beste-
                henden Innovationsumgebungen Experimente durchgeführt,                             In einem Design-Thinking Workshop wurden mit künftigen Nutzerinnen und
                                                                                                   Nutzern Anforderungen als Lego-Prototypen erarbeitet.

                                                                                                                           Newsletter TR ANSFER | 1-2018 | www.zhaw.ch/lsfm            11
Institut für Lebensmittel- und Getränkeinnovation

Bessere Lebensmittelqualität durch
innovative Verpackung
                                                 Forschungsgruppe Lebensmittel-Verpackung

                                                                                         kontrollieren. Die genannten Oxidati-         AG mit Palladium vakuumbeschichtet
                                                                                         onsreaktionen können zu negativen             und deren sauerstoffzehrende Aktivi-
                                                                                         Veränderungen der sensorischen                tät getestet. Dabei wurde zudem die
                                                                                         Eigenschaften, zu Farbveränderungen           Palladium-Schichtdicke optimiert, so-
                                                                                         und/oder zu Nährstoffverlusten in             dass eine grösstmögliche Oberfläche
                                                                                         Lebensmitteln führen. Um dies zu              für die katalytische Reaktion entstand.
                                                                                         vermeiden, spielt die Verpackung              Entscheidend für die Funktion des
                                                                                         eine entscheidende Rolle. Jedoch              «Active Labels» ist es, dass es den
                                                                                         stossen die bisherigen Verpackungs-           Restsauerstoff aus der Verpackung

                                                 I
v.l.: Bettina Röcker,
                                                     m Rahmen eines KTI-Pro-             materialien und -technologien, wie            schneller eliminiert, als dass dieser
Wissenschaftliche Assistentin,                       jektes mit den Firmen Amcor         beispielsweise Schutzatmosphären-             mit dem Lebensmittel reagieren kann.
roek@zhaw.ch                                         Flexibles AG und Etimark AG         verpackungen (MAP), bei diesen er-            Die optimierte Etikette konnte den
Prof. Dr. Selçuk Yildirim,                       wurde am Institut für Lebens-           höhten Anforderungen an ihre Gren-            Restsauerstoff innerhalb von wenigen
Leiter Zentrum für Lebens-
                                                 mittel- und Getränkeinnovation          zen. Deswegen wurden neuartige                Minuten aus den Lebensmittelver-
mittelherstellung und -ver­
packung, yise@zhaw.ch                            (ILGI) eine Palladium-basierte          Verpackungstechnologien entwickelt,           packungen eliminieren (Abb. 1). Die
Nadine Rüegg,                                    sauerstoffzehrende     selbstkle-       wie zum Beispiel «Aktive Verpackun-           meisten kommerziell auf dem Markt
Wissenschaftliche Mitarbei­                      bende Etikette «Active Label»           gen». Aktive Verpackungen geben               erhältlichen eisenbasierten Sauer-
terin, renk@zhaw.ch                              für die Anwendung in Lebens-            gezielt Stoffe in die Lebensmittelver-        stoffabsorber brauchen für diesen
                                                 mittelverpackungen entwickelt.          packung ab oder entziehen dieser              Vorgang mehrere Stunden bis Tage.
                                                 Ziel des Projektes war es, die          bestimmte Substanzen wie beispiels-
                                                 Sicherheit und Qualität des ver-        weise Sauerstoff.                             Lebensmittelanwendung
Forschungsprojekt                                packten Lebensmittels ohne Ein-         Ziel dieses KTI-Projektes war es, eine        In praktischen Versuchen konnte am
Development of active
                                                 satz von Konservierungsstoffen          Palladium-basierte sauerstoffzehrende         Beispiel von Kochschinken (Abb. 2)
labels to remove the
residual oxygen in the                           zu gewährleisten. Am Beispiel           Etikette zu entwickeln, um diesen             und Backwaren der positive Effekt
package after a modified                         von Kochschinken und Backwa-            Restsauerstoff aus MAP Verpackun-             des «Active Labels» auf die Quali-
atmosphere packaging                             renprodukten konnte der positive        gen zu eliminieren und somit uner-            tät und Haltbarkeit gezeigt werden.
process to preserve the                          Einfluss des «Active Labels»            wünschte Oxidationsreaktionen zu              Beim Kochschinken konnten die zwei
quality of food, ensure its
safety and to prolong the
                                                 auf die Qualität und Haltbarkeit        vermeiden.                                    Prozent Restsauerstoff in der Ver-
shelf life                                       nachgewiesen werden.                                                                  packung innerhalb von 35 Minuten
                                                                                         Entwicklung palladiumbasierter                entfernt werden und somit die lichtin-
Leitung:
                                                 In unserer schnelllebigen Gesell-       sauerstoffzehrender Etiketten                 duzierte Farbveränderung (Grauver-
Prof. Dr. Selçuk Yildirim                        schaft stieg in den letzten Jahren      Das verwendete Palladium kataly-              färbung) verhindert werden. Bei teil-
Projektdauer:                                    die Nachfrage nach frischen, quali-     siert die Reaktion von Wasserstoff            gebackenen Brötchen, Toastbrot und
Juni 2014 – Juli 2017                            tativ hochwertigen Lebensmitteln mit    und den Restsauerstoff zu einem               glutenfreiem Brot, welche alle ohne
Partner:                                         hohem Conveniencegrad, die mög-         vernachlässigbar geringen Anteil an           Konservierungsmittel hergestellt wur-
Amcor Flexibles Kreuzlingen                      lichst wenig Zusatzstoffe und keine     Wasser. Der für die Lebensmittelan-           den, konnte die schimmelfreie Halt-
AG, Etimark AG                                   Konservierungsmittel enthalten. Um      wendung zugelassene Wasserstoff               barkeit von 1–2 Tagen auf 7–9 Tage
Förderung:                                       diese konsumentenseitigen Anforde-      muss der MAP-Gasmischung zuge-                verlängert werden. Das industriell
KTI, Kommission für
                                                 rungen zu erfüllen, müssen vor allem    setzt werden und kann bis zu einer            von Etimark AG hergestellte «Active
Technologie und Innovation,
neu Innosuisse                                   unerwünschte Oxidationsreaktionen,      Konzentration von fünf Prozent pro-           Label» (Abb. 2), kann dabei während
                                                 ausgelöst durch Sauerstoff, reduziert   blemlos eingesetzt werden. Während            des MAP-Verpackungsprozesses ein-
                                                 werden anstatt sie wie bisher meist     des Projektes wurden unterschied-             fach in die Lebensmittelverpackung
                                                 chemisch durch Zusatzstoffe zu          liche Substrate von Amcor Flexibles           appliziert werden.  

       Abb. 1: Sauerstoffkonzentration unter-
         schiedlicher mit Palladium beschich-
          teten Substraten im Kopfraum von
        Verpackungen mit dem eingeklebten
                               «Active Label».
                                                                                                           Abb. 2: Sauerstoffmessung in Kochschinken-Verpackung mit dem «Active Label».

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