BUILD4.0 – Digital transformation af byggeriet
BUILD4.0 er byggeriets svar på Industri4.0 og omfatter brugen af nye teknologier og digitalisering i bygge- og anlægsbranchen. Den danske bygge- og anlægsbranche, som er præget af udfordringer med kvalitet og ringe produktivitet, har et stort markeds- og samfundspotentiale i forbindelse med digitalisering. For at høste det fulde potentiale kræves både internationalt samarbejde og videnhjemtagning, kompetenceløft, investering i udstyr, uddannelse samt omstillingsparathed i forhold til at l virksomhederne i hele værdikæden i bygge- og anlægsbranchen kan levere produkter og services som øger produktiviteten og kvaliteten i byggeriet og skaber merværdi for brugerne og ejerne af bygninger og anlæg.Teknologisk Institut gennemførte i foråret 2018 en omfattende undersøgelse af branchens forhold til BUILD4.0 gennem interview af ledere i over 350 danske virksomheder i branchen. Resultatet af undersøgelsen bekræfter et udtalt behov for videnopbygning på området, idet over halvdelen af de interviewede virksomheder stort set ikke anvender eller kender til nye, digitale teknologier i deres daglige virke, og udtrykker samtidig usikkerhed over, hvordan disse teknologier kan implementeres.
Virksomhedssegmentet, som vil efterspørge de udviklede serviceydelser og kompetencer, er alle led i værdikæden i byggeriet fra produktion og anvendelse af byggematerialer og byggevarer til drift og vedligehold af bygninger, dvs. bygherrer og bygningsejere, rådgivende ingeniørvirksomheder, producenter af byggematerialer og byggevarer samt entreprenører og håndværksvirksomheder.
Aktivitetsplanen baserer sig på Teknologisk Instituts domænekendskab til byggebranchen med specialistviden indenfor byggematerialer i hele livscyklus af bygninger og anlæg samt erfaring og kompetencer med at skræddersy og implementere automatiserings- og digitaliseringsteknologier til specifikke sektorer, herunder til SMVer. I aktivitetsplanen gennemføres aktiviteter, der fører til:
• nye processer til fremstilling af byggematerialer med fokus på holdbarhed, mindre brug af ressourcer, indbygget intelligens og større arkitektonisk frihed baseret på implementering af digitalt baserede teknologier, herunder anvendelsen af kunstig intelligens
• effektive og automatiserede besigtigelser af bygninger og anlæg, der gør det muligt hurtigere og billigere at vurdere tilstanden af en bygning og dermed behovet for reparation
• fjernovervågning af konstruktioner, så der kan sættes ind med reparation og vedligehold til rette tid og dermed spares på ressourcer til bygningsundersøgelser
• værktøjer til skadesgenkendelse, bygningstilstand og indeklima, så der hurtigere og billigere med mindre brug af destruktiv prøvning og dyre laboratorieundersøgelser kan diagnosticeres skader på bygninger og anlæg
• bred videnformidling via samarbejde om uddannelse, demonstration og udviklingsaktiviteter med virksomheder, universiteter, videninstitutioner, brancheorganisationer og innovationsnetværk.
Printet Elektronik
Formålet med aktivitetsplanen er at udvikle og etablere en ny digital produktionsplatform til printet elektronik for derigennem at styrke de danske SMV´ers udvikling af digitale smarte produkter.Et smart produkt er et produkt med ekstra funktionalitet i integrerede komponenter, der trådløst kan opsamle og overføre data til fx cloud eller smart phone. Minimum tre basale komponenter er nødvendige – en sensor, en antenne og en integreret chip. Med printet elektronik kan man printe mange af disse komponenter og dermed konfigurere forskellige smarte produkter. Et eksempel er at integrere en sensor i en ble, som kommunikerer bleskiftbehov på smart phone. Sensorer kan fx måle temperatur, tryk, fugtighed, berøring, stræk, forskellige gasarter og molekyler i væsker (bio-sensorer).
Ved at introducere nye digitale printprocesser sammenholdt med nanomateriale printblæk er det muligt ikke blot at optimere performance, men ligeledes opnå designfrihed og reducere materialeomkostninger for smarte produkter. Derigennem er det forventningen, at danske virksomheder i langt højere grad end tidligere vil kunne positionere sig på markedet for dels smarte produkter og dels som global leverandør af printede elektronik komponenter.
Den globale interesse og markedet for printet elektronik har været voldsomt stigende siden 2015 med flere store messer og konferencer med ca. 50.000 deltagere. Aktiviteten bygger på dialog med danske virksomheder gennem de seneste 3 år gennem workshops og webinar i Danmark. Dette er bl.a. underbygget gennem deltagelse i konferencer og deltagelse i messer i hhv. Berlin og Santa Clara i Californien, hvor teknologien og potentialerne er blevet diskuteret med mange danske virksomheder.
Aktivitetsplanen vil udfolde sig i et tæt samarbejde mellem Teknologisk Institut og FORCE Technology. Der etableres – for første gang i Danmark – en ny platform for digital inkjet-print på forskellige medier. Disse faciliteter kobles med FORCE Technologys eksisterende faciliteter inden for design, test og pilotproduktion af mikro elektronik. Samlet set vil dette muliggøre, at de nye teknologier gøres tilgængelige for danske virksomheder og de kan udvikle løsninger fra tidligt proof-of-concept til 0-serieproduktion.
Aktiviteten arbejder gennem en teknologi-push-indsats i tæt samarbejde med en række case-virksomheder der gennemfører ”co-creation-forløb”, hvor fokus er på at udvikle og pilotproducere generiske komponenter til nye smarte og digitale produkter.
Med henblik på at styrke danske virksomheder vil aktivitetsplanen bl.a. omfatte 4 aktiviteter: 1) Introduktion af teknologi og samarbejdsform, 2) Etablering af pilotproduktionslinjer, 3) Virtuel data model og –behandling, 4) Udvikling af analyseværktøjer og prototyper samt 5) Udvikling af demonstratorer og proof-of-concept. FORCE Technology og Teknologisk Institut vil levere supportfaciliteter, som skal hjælpe virksomheder med at blive mere konkurrencedygtige, mere udviklingsparate, bedre udnyttelse af digitale processer og ikke mindst øge værdiskabelsen i virksomhederne. Aktivitetsplanen adresserer direkte teknologiens digitale processer, prototype udvikling og smarte produkter.
De nye serviceydelser omfatter design, test, og kvalitetssikring af ledende nano-blæk, prototypeproduktion af printet elektronik komponenter samt test af fx intelligente RFID tags eller sensorer implementeret i SMV’ernes produkter. Dertil kommer rådgivningsydelser omkring alle aspekter af udvikling af printet elektronik samt kursusaktivitet omkring printet elektronik.
Målgruppen er Start-ups, mindre og mellemstore virksomheder samt større virksomheder fra en bred vifte af brancher, hvor printteknologien løfter fremtidens digitale smarte produkter.
Målgruppen omfatter ligeledes virksomheder, der på sigt vil være leverandører af printet elektronik, fx elektronikvirksomheder og komponentleverandører.
Den primære målgruppe omfatter minimum 25 Start-ups. 15 SMV’er og 10 større virksomheder. FORCE Technology og Teknologisk Institut vil forsøge at aktivere en større målgruppe.
Emerging Robotics – Robotter i nye applikationer
Danmark er førende inden for robotinnovation både i anvendelsen og udviklingen af robotter, dog primært indenfor fremstillingsindustrien. Nu er tiden kommet til at udforske potentialerne i flere nye applikationsområder, men dermed identificeres ofte nye barrierer af både teknisk og ikke-teknisk karakter.Denne aktivitetsplan har til formål at udvikle, demonstrere og formidle teknologier, der skal ”enab-le” robotteknologi i fødevareproduktion, sundhedspleje samt inspektion og vedligeholdelse af infra-struktur. Disse tre applikationsområder er udvalgt, da de er kendetegnet ved øget krav til produktivi-tet, hårdt og nedslidende arbejde og stigende udfordring med mangel på arbejdskraft. Samme tre områder er også udvalgt fra europæisk side som indsatsområder gennem etablering af tre robotics digital innovation hubs, hver med et budget på 16m€ med opstart januar 2019.
Desværre er omgivelserne ofte en stor barriere, hvor bl.a. vind, luftfugtighed, lysforhold, ustrukture-ret miljø, præcision, operationsafstande og adgangsforhold vanskeliggør idriftsættelse af robotter. Det kræver f.eks. udvikling af avancerede teknikker til navigation i meget ustrukturerede miljøer ved at benytte kunstig intelligens, avancerede planlægningsalgoritmer og computer vision. Samtidig er sikkerhedsgodkendelsen af robotter uden for fremstillingsindustrien udfordrende, da der ikke altid findes robotter, som en sikkerhedsgodkendelse kan baseres på. Ifølge prognoser fra ”International Federation of Robotics” (IFR) vil antallet af den type robotløsninger uden for den traditionelle frem-stillingsindustri, også kaldet servicerobotter, stige med 20-25 % i 2020. En vækst Danmark skal være en del af.
Efter gennemførelsen af aktiviteterne vil Teknologisk institut have opbygget viden og teknologi-komponenter der kan understøtte små og mellemstore teknologivirksomheder i udviklingen af nye robotløsninger. Helt specifikt vil følgende fire kategorier af serviceydelser blive udviklet og udbudt i 2020 især målrettet de ovenstående fagområder, men på sigt også andre nye applikationsområder:
1. ”Analyse og rådgivning ift. potentialeafklaring”
2. ”Udvikling af proof-of-concept løsninger”
3. ”Udvikling af delløsninger og komponenter til teknologivirksomheder”
4. ”Test og certificering af robotter i nye applikationsområder”
Hertil kommer særligt fokus på udbredelse og uddannelse i samarbejde med virksomheder, universi-teter, videninstitutioner, brancheorganisationer og innovationsnetværk.
Drones-as-a-Tool
Teknologisk Institut vil montere værktøjer på flyvende, rotorbaserede droner og dermed åbne helt nye kommercielle markeder for autonome droneapplikationer. Dronerne vil være i stand til autonomt eller delvist-autonomt at udføre forskellige arbejdsprocesser i direkte interaktion med omgivelserne – Drones-as-a-Tool (DaaT). I dag bruges kommercielle civile droner hovedsageligt til dataopsamling via kameraer og sensorer, men et utal af potentielle nye forretningsmuligheder åbner sig, hvis dronen også fysisk kan interagere med omgivelserne fx indenfor byggeri (fugning, maling, rengøring), land-brug, gartneri eller naturarealer (positionsbestemt spredning af bekæmpelses- eller forebyggelsesmidler), maritimt (rengøring af svært tilgængelige overflader) og luftfart (de-icing af fly). Teknologisk Institut har i de seneste år opbygget en solid portefølje af viden og teknologi på drone-området, men det til trods, har det vist sig problematisk at identificere tilstrækkeligt stærke business-cases på dronebaseret dataopsamling alene. Ofte er det f.eks. ikke nok at kunne spare etableringen af et stillads ved inspektion af bygningsrevner, hvis den efterfølgende manuelle udbedring af skaden alligevel kræver at man etablerer det. Så for at skabe det fornødne forretningsfundament skal dronerne ikke blot selv kunne identificere et problem, men også være i stand til selv at løse det. Den slags løsninger er dog svære at realisere grundet dronetekniske begrænsninger og lovgivningsmæssige barrierer som kort flyvetid, upræcis positionering, manglende online dataprocessering, lav datasik-kerhed og lav person- og materielsikkerhed, og ikke mindst kravet om, at dronen altid flyves inden for operatørens synsvidde. Det betyder, at der i praksis ofte fokuseres på lavteknologiske løsninger uden store skaleringsmuligheder, hvor flyvninger udføres manuelt og data efterfølgende ligeledes processeres manuelt. Det er en bremseklods for væksten i den danske dronebranche.
Kort flyvetid er bredt anerkendt som en af de største barriere for udbredelse af autonome dronesystemer. Ved at anvende kablede droner, hvor droner forsynes med strøm, data og materiale gennem kabler fra en basestation reduceres eller fjernes flere begrænsninger. Rækkevidden er dog stadig begrænset sammenlignet med en fritflyvende drone – og kablet i sig selv begrænser flyvning over ob-jekter og i smalle passager pga. risiko for skamfiling og fastklemmelse af kablet – men monteres basestationen på en selvkørende (mobil) robot opnås en meget stor fleksibilitet ift. DaaT-applikationer. Udviklingen af teknologier til øget flyvetid for DaaT-droner er derfor et afgørende alternativ for at imødekomme industrielle behov. Internal Combustion Engines (ICE) er den foretrukken energiløsning til langdistanceflyvning, men et lovende alternativ er Højtemperatur brændselsceller [Solid Oxide Fuel Cell] (SOFC) som benytter butan – en emissionsfri teknologi, som er meget energieffektiv. Samme teknologier udmærker sig ved indendørs anvendelse i følsomme miljøer og områder med menneskelig aktivitet, hvor den emissionsfri teknologi kan erstatte f.eks. benzin-generatorer, der i dag er den gængse måde at forsyne kablede droner med strøm.
Dronebranchen er i kraftig udvikling, men er kendetegnet ved, at de tekniske løsninger kun bliver økonomisk attraktive, hvis branchestandarder og lovgivning formår at følge trop. Den danske dro-nelovgivning revurderes med jævne mellemrum, men vil i meget høj grad blive påvirket af den kommende EU-lovgivning. Samtidig er dronestandarder under udarbejdelse under Europakommissi-onen, hvilket også vil få stor indflydelse på den danske dronebranche, da Danmark er forpligtet til at implementere EU-standarder. Det er således vigtigt, at danske interesser repræsenteres proaktivt i standardiseringsarbejdet med de tilhørende muligheder for at påvirke de fremtidige tekniske krav og rammevilkår. Teknologisk Institut har stor erfaring med deltagelse i standardiseringsarbejde, og er allerede medlem af dronestandardiseringsgruppen under Dansk Standard DS/S-831. Denne aktivitet vil fortsætte arbejdet, og, med afsæt i branchens udfordringer og nye teknologiske muligheder, vare-tage danske interesser.
Aktiviteten vil opbygge serviceydelser omkring valg, test og verificering af teknologiske delkomponenter til applikationsspecifik bestykning af DaaT-systemer, foruden udvikling og understøttelse af virksomheders brug af delkomponenter, herunder: kundetilpasset dronedesigns, positioneringssystemer, værktøjer, bevægelsesplanlægning, applikationsstyring og energisystemer. Serviceydelserne forventes udbudt til professionelle brugere af droner, der ønsker at øge deres opgaveportefølje, systemintegratorer, der vil tilbyde nye teknologiske løsninger og producenter, der vil være med til at skabe en ny generation af droneteknologi. Interessenter kan potentielt også være traditionelle robotintegratorer, der vil udvide deres eksisterende forretning med dronekomponenter.
Robot- og Automations-Moduler og Services (RAMS)
Den danske fremstillingsindustri er i gang med en omstilling drevet af kortere og kortere produktlevetid. Det stiller nye krav til produktionssystemet, og det er ikke længere nok at kunne udnytte fleksible robotløsninger, der kan håndtere en række varianter af det samme produkt, men i stedet at komme nærmere den agile produktion, hvor robotter og automationsudstyr effektivt kan udnyttes til at håndtere helt forskellige processer og produkter. Både Teknologisk Institut og international forskning har vist at man via en modulbaseret tilgang kan nå tættere på ”plug-and-produce” – et af kernebegreberne i agil produktion – gennem robot- og automationsmoduler og services (RAMS). Her er den grundlæggende tanke at en slutbruger i fremstillinsindustrien kan købe generaliserede moduler, der bl.a. kan anvende cloud services til planlægning, og sætte det direkte i produktion med et begrænset behov for ekstern ekspertise eller assistance.Kernen i aktiviteten er, at der i samarbejde med fremstillingsindustrien og systemintegratorer (SI) identificeres en række repræsentative referencecases der udvikles som demonstratorer af robot- og automationsmoduler og -services, og dermed samlede løsninger, der hurtigt og effektivt kan omstilles mellem to eller flere processer. Samtidig vil aktiviteten arbejde med at standardisere måden modulerne udvikles og anvendes på, som især kan understøtte udbredelsen af de mindre modulbyggeres løsninger. Dette er særdeles nødvendigt for at undgå en situation hvor forskellige (grupper af) SI udvikler og bruger deres egne standarder, hvilket ikke er til gavn for slutbrugerne.
Den endelige målgruppe for aktiviteten er fremstillingsvirksomhederne, både de større og SMV-segmentet, der ikke blot har behov for et mere agilt produktionsapparat, men i lige så høj grad større viden om, hvordan man ved en modulbaseret tilgang kan automatisere sig til en agil produktion. Fremstillingsvirksomhederne er direkte understøttet af en gruppe af ca. 50 systemintegratorer, der typisk har stor erfaring med at levere turn-key- og specialløsninger. Udfordringen ved dette er, at hele udviklingen af nye løsninger ofte skal kunne tilbagebetales af én slutbruger. Gennem aktiviteten vil SI blive involveret ift. at udvikle teknologier og metodik for, hvordan de kan begynde at lave mere genbrugelig standardiserede robot- og automationsmoduler der kan sælges som skalerbare produkter. Dermed er SI den direkte vej til fremstillingsvirksomhederne, og den umiddelbare målgruppe for aktiviteten.
Aktiviteten har således til formål at udvikle rådgivningsforløb målrettet agil produktion, henvendt til fremstillingsvirksomhederne, samt at der efter aktiviteten kan udbydes serviceydelser til SI, med henblik på at rådgive i udvikling af moduler og services, og udvikle forretningen til et modulbaseret salg.
Intelligente Datadrevne Produktionssystemer (INTELLISYS)
Danske produktionsvirksomheder er under et konstant, internationalt konkurrencepres, der kræver en hurtig reaktionsevne og adoption af nye teknologier samt en løbende udvikling og tilpasning af forretningen for at forblive konkurrencedygtige på det globale marked. Industri 4.0 (I4.0), i sin helhed, har længe været anset som løsningen på disse udfordringer, dog uden at der er fremkommet konkrete løsninger til de mange danske SMV’er. Denne aktivitetsplan fokuserer på et delområde af I4.0, nemlig hvordan man leverer konkrete teknologisk funderede løsninger til realisering og udbredelse af intelligente og datadrevene produktionssystemer henvendt til det danske SMV segment.For at sikre de danske produktionsvirksomheders konkurrenceevne, både i Danmark og på det globale marked, er der et behov for at anvende intelligent datadreven produktion, eksempelvis i form af automatisk at overvåge, styre og optimere produktionen ved hjælp af realtidsdata. Dette giver konkrete muligheder for at få systematisk og faktabaseret indsigt i produktionen, og dermed mulighed for at understøtte af bedre og hurtigere beslutninger, samt for at udnytte data i nye digitale services og digitale forretningsmodeller.
For at implementere og anvende kost-effektive intelligente produktionssystemer hos danske virksomheder kræves det at der arbejdes med en række teknologier, som eksempelvis Kunstig Intelligens (AI), Additive Manufacturing (AM) og Digitale Tvillinger. Flere af de nødvendige teknologier er tilgængelige allerede i dag, men muligheden for at kunne bruge de forskellige teknologier sammen (eller mangel på samme) samt den aktuelle prissætning gør at rentabiliteten for langt størstedelen af de danske virksomheder forsvinder, og derfor er antallet af egentlige intelligente produktionsanlæg begrænset. En aktuel analyse viser eksempelvis at AM og AI kun anvendes af hhv. 3% og 6% af danske fremstillingsvirksomheder .
INTELLISYS tager derfor udgangspunkt i fire fokusområder, som tilsammen er helt centrale for intelligent datadreven produktion, inden for hvilke der vil blive udviklet nye teknologiske serviceydelser, der fremmer og understøtter anvendelsen af intelligente og datadrevene produktionssystemer i danske små og mellemstore produktionsvirksomheder:
1. Digitale Tvillinger
2. Intelligent proceskontrol og dynamisk kvalitetskontrol
3. Asset management og monitorering
4. Digitale forretningsmodeller og datadrevne services
En af årsagerne til at antallet af egentlige intelligente produktionssystemer i Danmark er begrænset, er at implementering heraf , er meget omkostningskrævende at igangsætte. Dette skyldes hovedsageligt, at det for mange virksomheder er meget ressourcekrævende først at identificere den relevante teknologi, og senere bringe den praktisk i anvendelse – i særdeleshed for SMV’erne. Dette understreger netop vigtigheden i skabe overblik over teknologi, potentiale og perspektiv hos de enkelte produktionsvirksomheder.
Derfor fokuserer aktivitetsplanen på at gøre leverandører i stand til at kunne levere relevante teknologikomponenter og systemer, primært til danske SMV’er, samtidig med at produktionsvirksomhederne opkvalificeres gennem kurser, workshops og eksemplificeret anvendelse af banebrydende intelligent teknologi. Dette gøres bl.a. ved at opbygge et I4.0 demonstrations- og testlab, der muliggør praktisk eksperimentering og konkret teknologi test med fokus på reel anvendelse i industrien. Tilsammen sikre dette et bredt kompetenceløft i den danske produktionsindustri.
Aktivitetens primære målgruppe er systemintegratorer (SI) og teknologileverandører som mangler specifikke kompetencer til at kunne levere højteknologiske produkter og services til SMV’erne. Den sekundære målgruppe er fremstillingsindustrien der har et behov for større viden ift. effektiv anvendelse af, og positive gevinster fra, tilgængelige højteknologiske komponenter. Herigennem kan de forbedre deres forretningsgrundlag via intelligente og datadrevene produktionssystemer.
Omkostningsreducerende teknologi til vedvarende energi
Eksport af grøn energiteknologi er en markant, dansk styrkeposition med stor jobskabelse og en eksport på næsten 40 mia. DKK årligt. Imidlertid er eksporten over de seneste år stagneret på trods af et stigende, globalt marked og nationale ambitioner om markant vækst i jobskabelse, eksport og grøn energiproduktion.Blandt hovedudfordringerne er et markant pres på enhedsomkostningerne, der hæmmer danske virksomheders konkurrenceevne internationalt. Ifølge Dansk Energi er fortsat innovation og ny teknologi det, der skal til for at bane vejen mod støttefri og konkurrencedygtig grøn energi. Dette er centralt ift. at fremme den nationale grønne omstilling og en fortsat dansk hovedrolle i at sikre ren og billig energi til en voksende, global befolkning.
Denne aktivitetsplan retter sig mod fire grønne energikilder – vind, biogas, geotermi og bølgekraft – med forskellig modenhed, men med stort dansk aftryk og potentiale. Blandt de faktorer, der påvirker enhedsomkostningerne i disse energiformer negativt, er en række materiale- og procestekniske udfordringer, der giver anledning til anlægs- og vedligeholdelsesomkostninger og suboptimalt udbytte af energiproduktionen. Tilsvarende udfordringer er velkendte i den mere modne olie- og gasindustri, og aktivitetsplanen sigter mod at tilpasse og anvende kendte løsninger herfra til at sænke enhedsomkostninger indenfor grøn energiproduktion.
De nævnte udfordringer adresseres med teknologier indenfor følgende områder: Biokorrosion, funktionelle coatings, og optimering af væskeflow. Teknologierne, der er resultatet af de seneste 15 års innovative samarbejder mellem Teknologisk Institut og centrale danske og udenlandske aktører i olie- og gasindustrien, har vist deres værd i form af omkostningstransformationer – fx forlænget levetid af installationer og øget energiproduktion. Efter en tilpasning vil teknologierne ligeledes kunne sikre væsentlige besparelser og øget udbytte indenfor grøn energi.
I aktivitetsplanen vil løsninger fra olieindustrien blive sat i spil i samarbejde med virksomheder og øvrige interessenter, videreudviklet og tilpasset senere demonstration inden for grøn energiproduktion. Viden genereret i aktiviteten vil blive udbredt til danske virksomheder gennem et bredt netværk af teknologigrupper og interesseforeninger og gennem direkte kontakt til danske SMV’er.
De udviklede løsninger vil løfte porteføljen af teknologiske serviceydelser til materiale- og teknologiproducenter, underleverandører, serviceleverandører, rådgivere og operatører i den grønne energiindustri, og forventes at kunne minimere anlægs- og driftsomkostninger inden for de fire grønne energiformer. Således vil aktiviteten styrke danske virksomheder i den grønne energisektor og sikre en fortsat stærk, dansk position i et konkurrencepræget globalt marked med stort potentiale.
Udvikling af fremtidens renluftteknologier
ffektive løsninger til at sikre renere luft til borgerne og nedsætte luftforureningen fra kilder såsom kedler, brændeovne, transport, landbrug og produktionsmiljøer, bliver stadigt vigtigere, idet den stigende luftforurening medfører øgede sundhedsudgifter og lavere produktivitet. Mange danske virksomheder står i dag stærkt med specialiserede løsninger til specifikke forurenings- og luftrensnings-problematikker indenfor forskellige brancher. Eksporten af disse udgjorde i 2015 7,2 mia. kr. For at sikre og yderligere udbygge denne styrkeposition på det globale marked og afhjælpe de samfundsmæssige problemer luftforurening skaber i dag, er det essentielt at disse teknologier videreudvikles og overføres til lignende problemstillinger i andre brancher. Teknologisk Institut vil sikre denne udvikling af verdensklasseløsninger, med brede anvendelsesmuligheder indenfor ’ren luft’ hos de danske virksomheder, gennem udviklingen af to hovedkategorier af teknologiske serviceydelser og faciliteter: 1) Produkter og processtyring, der minimerer udledningen, og 2) teknologier, der renser luften for allerede udledte emissioner. Hovedfokus i disse områder vil være, at renluftløsninger udvikles og testes under virkelighedsnære betingelser, i stedet for anvendelse af nuværende typeprøver og standarder. Hertil kræves udvikling af on-site analyseteknologier, testmetoder og laboratorier, der identificerer og kvantificerer relevante parametre under netop virkelighedsnære betingelser. Tilgangen til denne udvikling af renluftløsninger er således delt op i tre hovedaktiviteter (også illustreret i Figur 1):• Identificere og monitere forureningskilder gennem udvikling af teknologier til måling af gasser, partikler og mikroorganismer.
• Undgå unødige udledninger af forurening gennem udvikling og verifikation af højteknologiske produkter og processtyring under virkelighedsnære betingelser.
• Rense luften gennem udvikling af nye renseteknologier, som kan udbredes på tværs af brancher.
Disse aktiviteter danner grundlag for udviklingen af lavemissionsprodukter såsom levende lys og brændeovne, af emissionsbegrænsende teknologier til lavemissionslandbrug og forbrændinger, såsom kedler og motorer, samt luftrensningsteknologier til fx. ventilationssystemer. Som et led i udviklingen af luftrensningsteknologier vil der være skarp fokus på at sikre videreudviklingen og tilpasning af eksisterende, stærke teknologier, således at disse kan bringes i anvendelser til langt flere formål og i flere brancher gennem teknologioverførsel.
Målgruppen for disse aktiviteter vil derfor primært være de mere end 500 små og mellemstore danske virksomheder (SMV), som leverer og udvikler monitoreringsløsninger, lavemissionsprodukter, emissionsbegrænsende teknologier og renseteknologier. Arbejdet vil ske i tæt samarbejde med disse virksomheder, styrelser og brancheorganisationer samt danske og europæiske videninstitutioner.
Miljøteknologi og bæredygtige materialekredsløb
Den cirkulær økonomi er kommet på den internationale dagsorden, da den globale befolkningsmæssige og økonomiske vækst til stadighed sætter jordens ressourcer under pres. Omstillingen til cirkulær økonomi skal gøre danske virksomheder til en bedre forretning, hvor investeringer i nye miljøteknologier og forretningsmodeller skal styrke virksomhedernes økonomi og konkurrenceevne. I Danmark har regeringens Advisory Board for cirkulær økonomi anslået en forventet årlig gevinst på ca. 45 mia. kr. i 2035 ved at omstille den danske erhvervssektor til cirkulær økonomi. I dag er indhold af problematiske stoffer og mulighed for adskillelse af materialer nogle af de mest betydelige barrierer for genanvendelse og dermed også en barriere for, at cirkulær økonomi kan udleves i praksis. For at realisere potentialet i cirkulær økonomi, skal genanvendelse af produkter således indtænkes allerede i designfasen – design for recycling. Der er således behov for konkrete cases, hvor implementering af cirkulær økonomi med udgangspunkt i design for recycling bliver demonstreret i praksis gennem den samlede livscyklus af produkterne.Ambitionsniveauet i denne aktivitetsplan er at medvirke til at danskproducerede forbrugerprodukter på sigt bliver synonyme med bæredygtighed, hvor produkterne har et smart materialevalg og design, som sikrer, at produkterne kan genanvendes og samtidig er fri for uønskede kemikalier. Arbejdet tager udgangspunkt i praktisk implementering af design for recycling i danske forbrugerprodukter, hvor materialer sammensættes smart til senere adskillelse, sortering og oparbejdning. Derved sikres et optimalt samspil mellem de fire dele af et produkts livscyklus:
Produktdesign – Produktion – Sortering – Oparbejdning
I aktivitetsplanen vil nye bæredygtige kredsløb af materialer såsom plast, metal, tekstil og træ blive demonstreret i virksomhedsspecifikke cases indenfor forbrugerprodukter eksempelvis legetøj, tekstil, elektronik og møbler. Disse vil tage udgangspunkt i de udvalgte produkters helhed og sikre overførsel af viden og kravspecifikationer imellem de fire stadier af produktets livscyklus på tværs af produktets værdikæde og brancher. Der stiles mod implementering af cirkulær økonomi gennem udvikling og optimering af miljøteknologier indenfor:
• Produktdesign. Teknologisk Institut vil opbygge rådgivningsydelser til smarte materialevalg og optimal kombination og sammensætning af materialerne, der sikrer senere genanvendelse af produkterne.
• Produktion. I samarbejde med danske fremstillingsvirksomheder vil Teknologisk Institut udvikle pilotskala- og testfaciliteter til substitution af uønskede stoffer i eksempelvis lime og overfladebehandlinger samt udvikle spektroskopiske metoder til sikring af kvaliteten af produkter, der er produceret med henblik på senere genanvendelse.
• Sortering. Teknologisk Institut vil i samarbejde med teknologileverandører og genvindingsbranchen udvikle nye identifikationsteknologier til isolering af præcis de affaldsstrømme, som har værdi – eller kan få værdi for aftagende virksomheder, når materialerne har den ønskede kvalitet og renhed.
• Oparbejdning. Sammen med teknologileverandører og genvindingsbranchen vil Teknologisk Institut udvikle nye mekaniske og kemiske miljøteknologier til rensning, nedbrydning og oparbejdning af materialer såsom PUR og tekstiler til nye produkter.
Målgruppen for ydelserne i denne aktivitetsplan er små og mellemstore virksomheder (SMV) i fremstillingsindustrien med speciel fokus på fremstilling af forbrugerprodukter. Der er flere drivere for disse virksomheders omstilling til cirkulær økonomi og til en positiv bundlinje. Her og nu efterspørger et stigende antal bevidste forbrugere bæredygtige produkter, og på sigt bliver adgang til ressourcer altafgørende for fortsat fremstilling af nye produkter. Aktivitetsplanen vil tage udgangspunkt i det SMV-segment, som er parat til at imødekomme det stigende antal af bevidste forbrugeres ønske om at kunne vælge cirkulære produkter, der både er fri for uønskede kemikalier, og som kan genanvendes til nye materialer og produkter efter brug. Dette segment udgør ca. 60 % af SMV’erne ifølge en rundspørge udført af Teknologisk Institut blandt 526 fremstillingsvirksomheder. Interessen fra målgruppen afspejles også på Bedreinnovation.dk via de godt 50 kommentarer, bl.a. fra en lang række SMV’er. Virksomhederne peger på behovet for hjælp til implementering af bæredygtige materialekredsløb, hvor nogle af de mest presserende barrierer er mangel af viden på tværs af produktets livscyklus og adgang til testfaciliteter på laboratorie- og pilotskala hos virksomhederne for at kunne implementere cirkulær økonomi i praksis.
Fremtidens Vandteknologi
Teknologisk Institut vil i samarbejde med den danske vandsektor styrke udviklingen af verdensførende vandteknologi indenfor drikkevand, procesvand, regnvand og spildevand til gavn for den danske vandsektor og dansk eksport. I aktiviteten udvikles nye teknologiske serviceydelser dækkende optimering af komponenter og installationer, kosteffektive rensemetoder til fjernelse af problematiske stoffer, reduktion af vandspild, øget vandgenbrug samt genanvendelse af ressourcer i en række spildstrømme via forbedrede målemetoder samt udvikling og anvendelse af intelligent sensor- og renseteknologi.Aktivitetens målgruppe er bred og omfatter både producenter af vandkomponenter og teknologi, herunder mange SMV’er, samt forsyninger og offentlige myndigheder, vandforbrugende virksomheder og udviklere af vandteknologi, herunder renseteknologi.
De konkrete aktiviteter vil adressere en række af de udfordringer, som er på dagsordenen i Danmark og EU i forhold til vand som ressource fx øget behov for vandgenbrug eller fjernelse af problematiske stoffer fra vandet inden brug eller udledning til naturen. Hele vandets kredsløb håndteres, lige fra sikring af drikke- og grundvandsreserver imod problematiske stoffer til en sikker håndtering af spildevand og regnvand, således at vores recipienters tilstand ikke påvirkes af miljøfremmede stoffer. Derudover fokuseres på både vandgenbrug samt bedre udnyttelse af ressourcer i vandige spildestrømme – hos fx fødevareindustrier – ressourcer, som i dag ender i kloakken.