Znanstveno raziskovanje in dosežki InnoRenew CoE v letu 2019

Delovanje inštituta InnoRenew CoE temelji na interdisciplinarnosti in povezovanju v znanstvenem, gospodarskem in mednarodnem okviru. Raziskave na inštitutu so zato zelo raznolike in razvejane tako glede na področja in tematike kot projektne partnerje (javne ustanove, neodvisni raziskovalni inštituti, podjetja, občine, združenja …) v Sloveniji in po svetu.

Inštitut ima trenutno 59 zaposlenih, okoli polovica jih je iz Slovenije, preostali pa prihajajo z različnih koncev sveta, ne le iz Evrope – Belgije, Bosne in Hercegovine, Češke, Finske, Francije, Hrvaške, Italije, Madžarske, Norveške, Poljske, Švedske –, ampak tudi iz Brazilije, Indije, Tajske in ZDA. Velik delež zaposlenih (skupno jih je 41) so raziskovalci in raziskovalni asistenti; večina jih je vključenih v raziskovalne skupine, nekaj pa jih deluje zunaj njih. Slednji ob podpori tehničnih sodelavcev pokrivajo različna področja, od analitične kemije in biotehnoloških postopkov modifikacije lesa prek statistike in šolskega izobraževanja do menedžmenta inovacij, mednarodnega sodelovanja in komuniciranja znanosti.

Tudi vsaka izmed skupin pokriva svoj krog področij, obenem pa se med seboj stikajo in prepletajo, zato pri nekaterih projektih hkrati sodeluje več raziskovalcev z različnih področij. Delovanje raziskovalcev pa je pestro tudi z vidika mednarodnih povezovanj, saj sodelujejo pri projektih, ki so tako bilateralni kot taki, ki med seboj povežejo raziskovalce iz vse Evrope in tudi drugih držav, kakršne so na primer akcije COST. Od 22 projektov, ki jih je v letu 2019 izvajal InnoRenew CoE, je bilo šest mednarodnih, osem pa bilateralnih.

Raziskovalne skupine

Ob ustanovitvi inštituta InnoRenew CoE leta 2017 je bilo zasnovanih pet raziskovalnih skupin. Skupina Človekovo zdravje v grajenem okolju deluje na področjih znanosti o lesu, biopsihologije, psihogeriatrije, psihologije, kineziologije, certificiranja zelenih gradenj, nevrofiziologije in analize podatkov. Leta 2019 so se še posebej posvetili oblikovanju šolskega pohištva, ki podpira zdravje mišično-skeletnega sistema, pisarniškemu pohištvu, ki spodbuja aktivno delo in zdravje mišično-skeletnega sistema, in zdravemu okolju za starejše, ki omogoča njihovo neodvisnost ter zdravje in dobro počutje tako doma kot na delovnem mestu.

Dr. Michael Burnard. Foto: InnoRenew CoE

»Naša skupina se sooča z izzivi, ki so osrednjega pomena za domala vsak sektor: ustvariti zdravo delovno, učno in bivalno okolje in pri tem uporabiti obnovljive materiale.« Dr. Michael Burnard, vodja skupine Človekovo zdravje v grajenem okolju

Skupina Modifikacija lesa deluje na področjih znanosti o lesu in tehnologije lesa, kemije, fizike, znanosti o materialih in vseživljenjskega učenja. V letu 2019 se je ekipa posvetila številnim izzivom. Med drugim so v sodelovanju s švicarskimi industrijskimi partnerji preizkušali uporabo spektroskopije pri nadzoru kakovosti med proizvodnjo. Da bi izboljšali kakovost in učinkovitost vrhnje prevleke lesa, pripravljene z biotehnološkim postopkom, so ovrednotili rast kvasovke Aureobasidium pullans na lesenih površinah. Ukvarjali so se tudi z novimi kemometričnimi modeli, ki na podlagi NIR-spektroskopije in kemometrije določajo izvor in lastnosti lignina.

Dr. Anna Sandak. Foto: InnoRenew CoE

»V letu 2019 so bili za skupino zelo pomembni pridobitev štirih novih članov in to, da smo se naučili delovati kot tim, pa tudi pridobitev srebrnih članov Živega laboratorija InnoRenew.« Dr. Anna Sandak, vodja skupine Modifikacija lesa

Skupina Trajnostna gradnja z obnovljivimi materiali deluje na področjih arhitekturnega ter inženirskega projektiranja in svetovanja pri večjih lesenih stavbah, analize življenjskega cikla (LCA), akustičnega projektiranja in kulturne dediščine. Med njihovimi največjimi izzivi v letu 2019 je bila vzpostavitev novih in krepitev obstoječih sodelovanj z avstrijsko in nemško panogo lesene gradnje ter povezave z drugimi raziskovalnimi skupinami na inštitutu, da bi lahko ponudili storitve, ki jih druge domače in tuje raziskovalne ustanove nimajo.

Dr. Iztok Šušteršič. Foto: InnoRenew CoE

»Cilj skupine je, da postane eden najpomembnejših raziskovalno-razvojnih podpornih subjektov v industriji gradnje visokih lesenih stavb.« Dr. Iztok Šušteršič, vodja skupine Trajnostna gradnja z obnovljivimi materiali

Glavna področja, na katerih deluje skupina Informacijske in računalniške tehnologije na področju obnovljivih materialov in trajnostne gradnje, so informacijske in komunikacijske tehnologije, informacijski inženiring in uporabna matematika. Med izzivi, s katerimi se je skupina začela ukvarjati leta 2019, so posebej pomembni razvoj stabilnega obsežnega omrežja oskrbovalne verige v povratni logistiki lesne industrije, razvoj učinkovitih novih modelov in analitičnih metod za hiperspektralno slikanje, razvoj večobjektivnega odločevalnega podpornega sistema za heterogene strukture pri projektiranju konstrukcij, vključevanje optimizacijskih rešitev v zasnovo senzorskih mrež in rešitve računalništva na robu (edge computing) za internet stvari (IoT), zasnovane na podlagi decentraliziranega veriženja blokov (blockchain).

Dr. Miklós Krész. Foto: InnoRenew CoE

»Še posebej se posvečamo sistemski arhitekturi, industrijski optimizaciji in odkrivanju znanja na področju računalništva.« Dr. Miklós Krész, vodja skupine Informacijske in računalniške tehnologije na področju obnovljivih materialov in trajnostne gradnje

Skupina Kompoziti iz obnovljivih materialov deluje na področjih kompozitov, narejenih na osnovi biotskih materialov, mehanike lesa, neporušnega vrednotenja, karakterizacije materialov in njihove adhezivnosti. Leto 2019 je skupini prineslo še posebej velik izziv – in obenem priložnost – v industriji: razvoj obnovljivih kompozitnih materialov z dodano vrednostjo, narejenih iz premalo izkoriščenih vrst lesa iz Slovenije oziroma Evrope.

Dr. David B. DeVallance. Foto: InnoRenew CoE

»Z raziskavami, razvojem in inovacijami (RDI) na področju obnovljivih kompozitnih materialov bi lahko povečali uporabo lesa v celotni vrednostni verigi (od žag do celuloze) tako v Sloveniji kot drugod v Evropski uniji.« Dr. David B. DeVallance, vodja skupine Kompoziti iz obnovljivih materialov

Raziskovalni dosežki v letu 2019 (izbor)

Raziskave na inštitutu so po dveh letih njegovega delovanja prinesle več vidnih dosežkov. Ob številnih znanstvenih objavah raziskovalcev, vključno z znanstveno monografijo, ki je izšla pri ugledni založbi Springer, je med najpomembnejšimi gotovo prijava evropskega patenta za proizvodnjo dimenzijsko stabilnega zgoščenega lesa, ki so ga raziskovalci razvili v sodelovanju z avstrijskim industrijskim partnerjem Metadynea. Poleg tega so izdelali tudi prototip senzorja za informacijsko modeliranje gradenj (BIM), ki so ga namestili v testno hišo (Mrakova domačija pri Bledu).

Pri raziskavah so prišli do pomembnih novih metodologij – med drugim so razvili novo metodo za optimizacijo načrtovanja heterogenih sistemov, zgrajenih iz modularnih elementov, novo analitsko metodo, ki temelji na pametnih podatkih v prometnih omrežjih, in interaktivno metodo dekonvolucije za spektre IR ter nov pristop k določanju omejitev pri uporabi fasadnih materialov. Uspelo jim je proučiti molekularno dinamiko ter biomimikrijo in bioinspiracijo pri modifikaciji lesa – novo smer raziskovanja, predvideno v načrtu za raziskave, razvoj in inovacije. Začeli so tudi z razvijanjem karbonizirane biomase, namenjene za uporabo v elektronskih in kompozitnih sistemih.

Strokovnjaki InnoRenew CoE poleg tega pomembno prispevajo k posodobljeni različici evropskih standardov za projektiranje konstrukcij. Pod okriljem evropskega komiteja za standardizacijo so se leta 2019 začeli ukvarjati z novim poglavjem standarda Evrokod 8, ki obravnava potresno analizo lesenih konstrukcij.