LIST website - Press review

Erster Luxemburger PIWI-Tag war voller Erfolg

Kürzlich fand der erste Luxemburger PIWI-Tag im Institut viti-vinicole (IVV) in Remich statt. Gemeinsam mit dem Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) organisierte das IVV zum ersten Mal einen internationalen Informationstag zu Eigenschaften, Vor- und Nachteilen sowie Vermarktungsstrategien für neue, pilzwiderstandsfähige Rebsorten (PIWis). Beim PIWI-Tag wurden Chancen und Risiken des Anbaus aufgezeigt und die anwesenden Winzer auf den letzten Stand der Entwicklungen gebracht. Aber auch das Thema Vermarktung kam bei der Veranstaltung nicht zu kurz.

Der erste PIWI-Tag fand in Anwesenheit von Weinbauministerin Martine Hansen statt. In ihrer Ansprache betonte sie den Aktualitätscharakter der Thematik. Seit Jahren hätten, so die Ministerin, die PIWis immer mehr -an Aufmerksamkeit gewonnen. Insbesondere ein Jahr wie 2024, das sehr stark durch Pilzkrankheiten geprägt war, habe gezeigt, dass Weinbau komplett ohne Pflanzenschutz in unserer Region unrealistisch sei, und dass es Sinn mache, den Anbau von neuen pilzwiderstandsfähigen Sorten voranzutreiben und weiter zu erforschen.

Martine Hansen unterstrich weiterhin, die Behandlungsfrequenz bei PIWis sei im Vergleich zu traditionellen Sorten stark reduziert - sie lag in diesem Jahr in den Versuchsweinbergen des IVV bei knapp einem Siebtel. Somit stellten die PIWis einen wichtigen Baustein unseres nachhaltigen Weinbaus dar. Die Ministerin hob zudem das positive Signal der PIWis im Zusammenhang mit dem Einsatz von Pflanzenschutzmitteln hervor. Dass die neuen Sorten auch im Keller sehr viel Potenzial haben, sei ein wichtiger, für die Vermarktung unerlässlicher Aspekt, so die Ministerin. Da sich allerdings die Anbaufläche von PIWis an der Luxemburger Mosel immer noch unter der 1-Prozent-Hürde bewege, sei sehr viel Spielraum nach oben. Ein gesunder Mix aus traditionellen und pilzwiderstandsfähigen Rebsorten könne mit Sicherheit helfen, den Weinbau hierzulande langfristig abzusichern und zukunftsorientiert zu gestalten, so die Weinbauministerin abschließend.

Resultate einer Verbraucherstudie

In einer Reihe von Fachvorträgen erläuterten Experten die Thematik. Gergely Szolnoki von der Hochschule Geisenheim sprach über die Akzeptanz von PIWI-Rebsorten entlang der Wertschöpfungskette und stellte Ergebnisse einer Verbraucherstudie und Marktanalyse vor. Szolnoki über die Problematik der Namensgebung: “Der Otto-Normalverbraucher findet allein schon die Worte Pilz und Widerstand befremdlich, er fühlt sich nicht angesprochen.” Szolnokis Befragung bei Winzern und dem Handel hat zutage gebracht, dass der Begriff “nachhaltige Rebsorten” viel besser ankommt.

Christopher Simon vom IVV machte eine Bestandsaufnahme der PIWI-Sorten auf den Versuchsflächen in Remich und Marco Beyer, Krishna Heilemann und Daniel Molitor vom LIST gingen auf das Forschungsprojekt PIWI3 und seine ersten Ergebnisse ein. Bei dem auf drei Jahre (2023-25) laufenden Projekt geht es darum, die beim IVV angepflanzten PIWl-Sorten agronomisch, wirtschaftlich und ökologisch darzustellen.

Bei pilzwiderstandsfähigen Rebsorten wie Calardis blanc, Solaris, Cabernet blanc oder Satin noir handelt es sich um moderne Kreuzungen von europäischen Vitis Vinifera-Reben mit resistenten Vinifera-Arten. Ein Prozess, der insgesamt pro Rebsorte mehr als 15 Jahre in Anspruch nimmt. Bei erfolgreicher Genehmigung neuer PIWis gewinnt die Winzerschaft Rebsorten, die geschmacklich verschieden zu den traditionellen Sorten sind, jedoch Toleranzen gegenüber den hier typischen Pilzkrankheiten aufweisen.

Dies hilft der Winzerschaft, in erster Linie gesunde Pflanzen sowie Trauben zu verarbeiten. Ein weitreichender Vorteil, der der Winzerschaft im Kampf gegen den Klimawandel unterstützt. Erste PIWis waren geschmacklich weit davon entfernt, gute Weine hervorzubringen. Hoher Aufwand in der Forschung und Entwicklung dieser Rebsorten führt aber zu mittlerweile tollen Qualitäten in Trauben sowie in Weinen aus PIWI-Reben.

Seit 1992 am Weinbauinstitut IVV

Bereits 1992 pflanzte das IVV erste PIWis in Luxemburg an. Seither entwickelte sich das IVV zu einem Vorreiter im Anbau von PIWis. Aktuell stehen 20 PIWI-Sorten in Remich.

Weitere sechs Sorten wurden aufgrund von Nicht-Eignung in hiesigen klimatischen Bedingungen wieder entfernt. Die Untersuchung der PIWis in Zusammenarbeit mit dem LIST ist weitreichend und beinhaltet die Analyse hinsichtlich aller typischen Pilzkrankheiten, der klimatischen Anpassungsaffinität, Schäden durch tierische Schädlinge, Anfälligkeiten gegen Sonnenbrand, Ertrag, Qualität und vieles mehr. Bei ausreichendem Ertrag wird jede PIWI-Sorte sortenrein ausgebaut und kann von der Winzerschaft und weiteren Interessierten am IVV verkostet werden.

Vorteile für die Herstellung von Weinen aus PIWI-Trauben gibt es auf ökologischer Ebene durch den reduzierten Pflanzenschutzbedarf oder die Anpassungsfähigkeit der Reben an durch den Klimawandel geschuldete meteorologisch veränderte Situationen (insbesondere höhere Temperaturen und mehr Luftfeuchte), aber auch auf wirtschaftlichem Niveau durch die Einsparung von Betriebsmitteln.

Doch es gibt auch Hürden und Herausforderungen: in erster Linie die Vermarktung der neuen Rebsorten. Neben agronomisch-technischen Aspekten standen beim PIWI-Tag ganz besonders die Strategien zur Vermarktung auf dem Programm. Corinne Kox stellte die 3-Länder-PIWI-Initiative. “VISION MOSEL” im Rahmen einer aufschlussreichen Präsentation mit Verkostung vor und die Winzerin Eva Vollmer aus Rheinhessen zeigte mit ihrem Projekt “Zukunftsweine”, wie mit viel Pioniergeist versucht wird, die PIWis populärer zu machen.

Rund 120 Besucher aus Luxemburg und der Großregion ·füllten den Saal am IVV und sorgten für einen spannenden Austausch zwischen Winzern, Tourismusverbänden und Forschungsinstituten, so dass der erste PIWI-Tag zu einem vollen Erfolg wurde.

Christopher Simon und Marc Fiedler

25 examples of research with impact: Harnessing nature’s power for a sustainable future

“My work focuses on exploring natural environments rich in plant materials to find microorganisms like bacteria that break down this biomass. By studying how these organisms process plant matter, I aim to discover useful biological processes that can be applied to create new, eco-friendly industrial biotechnologies, contributing to biofuels production and the production of other value-added chemical compounds. ”
Dr Magdalena Calusinska - Senior R&T Associate at Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST)’s ERIN Department

New tools revolutionised the number of microorganisms that could be studied

Calusinska explains that in the past, studying microorganisms relied heavily on growing them in the laboratory, however since it was only possible to grow a small variety, this also meant only being able to study a limited number of microbes.

“With the development of ‘culture-independent’ methods, which involve DNA and RNA sequencing, we can now study virtually any microorganism without needing to grow it. In our team, we use these tools to learn more about bacteria and their abilities to break down plant materials in various environments.”

Culture-independent tools were originally applied by our team to analyse bacteria that break down plant matter in biogas reactors, but have proven useful in other areas as well.

First to report on Luxembourg’s soil microbial communities

Calusinska and team were the first to report on soil microbial communities in Luxembourg, a project supported by the Ministry of Agriculture, Food, and Viticulture. Soil plays an essential role in capturing carbon dioxide, playing a part in helping to mitigate climate change.

While this research field has since become its own field at LIST, Calusinska remains actively involved in projects on the topic, with a colleague taking over continuing the work Calusinska and team started in this area.

Biofertilizer and its potential for enabling sustainable agriculture

Biogas reactors and soil share a connection: the residue left after digestion, known as biofertilizer. Not only does this by-product contribute to carbon capture in soil, but it also has a low risk of nitrate leaching, something which can lead to groundwater contamination. Calusinska and team are actively studying these benefits, since biofertilizer could play an important role in sustainable agriculture and carbon sequestration.

Anaerobic digestion: Potential to lower dependence on fossil fuels

“Anaerobic digestion” is the name of the process by which plant biomass is broken down in oxygen-free environments to produce biogas – and it is much more than “just” a biogas technology.

“In Luxembourg, there used to be over 30 full-scale anaerobic digesters, but due to declining support for biotechnology development in recent years, that number has been decreasing. Through my research, I aim to show that anaerobic digestion can play a central role in the circular economy, especially in the agricultural sector.”

In addition to bioenergy, it could be put to use to produce various valuable chemicals that are currently derived from fossil fuels. It could pave the way for “biorefinery” concept, where traditional fossil fuel refineries are replaced with systems that rely on anaerobic digestion of plant biomass.

“This shift could help create more sustainable and eco-friendly production chains, contributing to energy independence, reducing waste, and promoting the use of renewable resources. ”
Dr Magdalena Calusinska - Senior R&T Associate at Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST)’s ERIN Department

“One project I want to highlight is the CORE project called OPTILYS, which focused on studying the termite gut. You might wonder why termites, since they aren't found in Luxembourg. It’s because the termite gut, along with its microbes, is the most efficient system in nature for breaking down plant material. Our research revealed a wide variety of enzymes from the higher termite gut, which was mostly unexplored at the time. We were pioneers in using different sequencing tools to study many termite species, mostly from tropical regions. ”
Dr Magdalena Calusinska - Senior R&T Associate at Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST)’s ERIN Department

An important finding was multi-functional enzymes in termite gut bacteria. Enzymes normally work on a specific type of material, but these enzymes are able to break down several different materials at once – and they remain stable across a wide range of temperatures and pH levels.

“These traits make them highly valuable for industrial uses, such as in paper production, biofuel manufacturing, and the bioplastic industry. Right now, we’re looking for an industrial partner to help us integrate these enzymes into specific production processes.”

Microbial dark matter

Microbes make up a significant part of Earth’s biodiversity, still many remain uncharacterised, which led scientist to call them “microbial dark matter”. Calusinska and team have used culture-independent tools to study microbial communities that break down plant matter, enabling them to identify these microbes without needing to grow them in the lab.

“Ironically, this approach has led to a wealth of new knowledge about previously unknown microbes, but it has also raised more questions than we could answer. The challenge ahead is to improve our ability to culture these microbes so we can address these new questions and harness their metabolic potential for developing innovative biotechnologies. ”
Dr Magdalena Calusinska - Senior R&T Associate at Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST)’s ERIN Department

Fundamental research remains key in innovation

“There is pressure to turn scientific knowledge into new biotechnologies, but it’s important to recognise the significant differences between working for example in materials science and researching living organisms. When developing microbial processes for industrial applications, we often face unpredictable challenges. Many of these arise from our limited understanding of microbial metabolism and complex interactions among different microbes.”

“Before we can advance on the Technology Readiness Level (TRL) scale, which measures how ready a technology is for use, we need to conduct much more fundamental research. This research is essential to better characterize these newly discovered, unusual microbes that have high potential for industrial applications.”

Tapping into microorganism potential

Calusinska has set two main goals for the next years: Continuing fundamental research – the foundation for future technological advancements.

“We are focused on two areas: bringing more microorganisms into the lab, which will allow us to tap into their potential for various applications, and further discovering and studying microbial enzymes.”

An approach known as ‘bioprospecting,’ it refers to identifying microbes and enzymes that can be commercially developed — exactly what the team is aiming to do.

“As a second goal, I want to increase the practical use of our research in industrial processes. We are actively seeking industrial partners interested in working with us to develop new bioprocesses. To support this, we’re developing pilot-scale reactors and technologies, and we have the capacity to meet the needs of companies in different biotechnology fields.”

On the impact of FNR support

“FNR funding has been essential in my journey toward becoming an independent researcher. Without it, I wouldn’t have been able to develop the skills and expertise that have shaped our team’s success. It provided the foundation for most of the activities we now excel at and enabled us to gain international recognition. This support has not only allowed us to grow but has also positioned our team as a key player in our field.”

“Luxembourg is a small country with an active research community, which allows us to interact regularly with our FNR colleagues—something that might be harder in a larger country. This close connection helps us communicate our research needs and aspirations to the funding body, enabling them to better support us. I remember when we first began working in the area of termite gut research. Marie Claude Marx, the FNR CORE grant manager, visited LIST, where we showcased the termite breeding infrastructure we had developed. This exchange was a valuable experience and demonstrated that the funding body is not just there to provide financial support; they are genuinely interested in understanding our work and helping us achieve our goals.”

Training next generation researchers

“I have supervised three PhD students so far and co-supervised more than ten others. All of them have successfully defended their theses or are about to do so. I’ve also been heavily involved in mentoring junior researchers, including post-docs, laboratory engineers and master students. Thanks to FNR funding, three of them have been able to further develop their research careers and have joined our team as permanent staff. Supervising young scientists has had a profound impact on my own career. It has not only helped me grow as a researcher but also shaped how I approach science. My students appreciated my efforts so much that they once nominated me for a ‘Best Supervisor’ award. Although I didn’t win, it was an incredibly motivating experience, and it has inspired me to keep improving as a mentor.”

On international collaboration

“Collaboration is essential for success in research, and FNR funding has played a key role in helping us build partnerships with scientists around the world. For example, working with the Sorbonne University and the University of Brussels was crucial for the OPTILYS project, since we had no experience with termite-related research at the time. In biogas production, we’ve collaborated with institutions like the Swedish University of Agricultural Sciences, the University of Louvain-la-Neuve, and the University of Lorraine, among others. More recently, I’ve begun collaborating with American universities, and I spent a year at the University of California, Santa Barbara, where I also connected with researchers from Lawrence Berkeley National Laboratory. This partnership will greatly support our work in the newly funded FNR project, NITMETFUN, which is also co-funded by the Ministry of Agriculture, Food and Viticulture. This project brings together four institutions from Luxembourg, Belgium, and Germany to explore how anaerobic bacteria and fungi in a cow’s rumen (stomach) can improve carbon and nitrogen metabolism of dairy cows.”

Magdalena Calusinska’s FNR projects (main applicant)

Project title	Call year	FNR funding instrument
Enhancing feed conversion, improving nitrogen utilization efficiency and reducing methane emissions through the study and quantification of anaerobic fungi and their interaction with their dairy cattle hosts	2023	FNR-Ministry Collaboration
Anaerobic fungi and their potential to degrade lignocellulosic bioplastics under anaerobic digestion conditions	2022	INTER Mobility
Designer microbial community for improved anaerobic digestion of biomass	2019	PATHFINDER (now called JUMP)
Omics-assisted characterisation and cultivation/enrichment of the candidate phylum Cloacimonetes – the context of anaerobic digestion	2017	CORE
Exploring the higher termite lignocellulolytic system to optimize the conversion of biomass into energy and useful platform molecules	2013	CORE

https://www.fnr.lu/research-with-impact-fnr-highlight/25-examples-of-research-with-impact-harnessing-natures-power-for-a-sustainable-future/

LIST, UNHCR to Launch Early Warning System for Emergencies

"As the world faces an increasing number of complex humanitarian emergencies - driven by conflict, violence, natural hazards, climate change and other forces - the need for robust early warning systems to prepare and plan for rapid, effective humanitarian responses has never been more critical," said Kelly T. Clements, UN Deputy High Commissioner for Refugees.

The new system, which uses the latest AI technology combined with Earth observation data, is expected to help humanitarian actors, local authorities and local communities to reinforce their preparedness and response by detecting and evaluating risks of events that might trigger forced displacement, and delivering timely alerts ahead of an emergency.

"LIST is pleased to enter this strategic collaboration with the UN Refugee Agency to develop an early warning system for emergency management. Our expertise in natural disaster management and our research outputs estimating the impact of climatic variables on human mobility and infrastructures will help provide timely and actionable insights to better anticipate and respond to critical situations," stated Lucien Hoffmann, Science Director at LIST.

The innovative project is funded with the support of Luxembourg's Ministry of Foreign and European Affairs. It is set to benefit displaced people directly by helping responders to anticipate humanitarian needs, optimise supply procurement and resource mobilisation, minimise response times and avoid the duplication of humanitarian efforts.

The newly launched project comprises an initial fifteen-month rollout of the system in select pilot countries, including early warning and displacement forecasting as well as emergency preparedness. The second phase will incorporate lessons learned during the rollout phase to build a global system.

The initiative is reported to be in line with the UN Secretary-General’s prevention agenda, as well as the Early Warnings for All initiative, which aims to ensure everyone on Earth is protected from hazardous weather, water or climate events through life-saving early warning systems by the end of 2027.

https://chronicle.lu/category/research-r-d/52246-list-unhcr-to-launch-early-warning-system-for-emergencies

Connectivity: towards smarter, distributed networks

Connectivity has become one of the main drivers of digital transformation worldwide. With 5G and the emergence of 6G, advanced technologies are supporting this transformation across numerous sectors, paving the way for innovative services tailored to an increasingly connected world. But what does this hyper-connected future hold? What challenges and opportunities lie ahead in this race towards ultra-connectivity?

Balancing performance demands, automation, and sustainability

Why all the buzz around 5G, 6G, and next-gen mobile networks? Simple – they’re the backbone of our future digital world. As digitalization explodes and data generation skyrockets, connectivity is under pressure to evolve. Tomorrow’s networks will need to be faster, more reliable, and ubiquitous – powering everything from autonomous vehicles to AI-driven services, which rely on real-time responses and seamless automation.

An adaptive and decentralised network vision

But this rapid evolution isn’t without hurdles. As people become more mobile, we need to ensure strong, reliable coverage, even in the most remote areas. Then there’s the energy demand – building and maintaining high-speed networks takes an enormous amount of power, sparking urgent questions about sustainability. The answer lies in smart, energy-efficient deployments that can keep up with demand while cutting back on environmental impact.

By pushing intelligence and resources to the edge of the network, closer to the user, we can unlock massive performance gains, reduce latency to near-zero, and deliver real-time response times crucial for applications like autonomous vehicles and augmented reality.

LIST: A catalyst for innovation in intelligent connectivity

In Luxembourg, research and innovation leaders like the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) are at the forefront of connectivity breakthroughs. By teaming up with industry giants such as Orange, Proximus, and POST, LIST is pioneering the next wave of connectivity solutions. As a case in point, LIST won four of the seven projects selected as part of the joint call for projects for “5G communication technologies”.

“We’re driving applied projects that are already showing real progress in 5G, while also delving into the theoretical potential of 6G, the next frontier in smart, interconnected networks,” says Dr. Sébastien Faye, 6G Technology & Innovation Line Manager at LIST. This dual strategy – combining hands-on applications with cutting-edge research – enables LIST to address current industry needs while anticipating the challenges of tomorrow.

In 2025, several high-impact initiatives will bolster LIST’s strategic positioning and push the boundaries of intelligent networks. One such project, 5G-META, in partnership with Proximus, will develop cognitive networks that can self-assess and adapt in real time. Meanwhile, the 5G-CriCo project, in collaboration with POST, targets critical services to ensure top-tier performance for security and emergency applications. A third initiative to be announced in Q1 2025, based at the Belval campus, will explore the decentralization of communications, pushing computing resources closer to users through network edge nodes. These projects complement larger initiatives, focusing on real-world use cases and deployment challenges.

Together, they position LIST as a leader in connectivity innovation, seamlessly blending tangible 5G progress with forward-thinking 6G research. The goal is clear: to create a future where connectivity is not only everywhere but also intelligent and sustainable – meeting the evolving needs of society.

https://delano.lu/article/connectivity-towards-smarter-d

LA 6G S'ANNONCE. LE LIST Y TRAVAILLE

L'élaboration des spécifications et la normalisation de la 6G sont prévues pour 2025-2029. Les premiers essais en laboratoire et pilotes de la 6G devraient commencer en 2028. Le LIST y travaille.

La 6G, prochaine evolution de la technologie de communication sans-fil, devrait faire son apparition en 2030. Par rapport a la 5G, cette sixième génération cellulaire apportera des améliorations significatives en matière de sécurite, de résilience, de fiabilité, de latence, de densité de connexion, de capacité de trafic, d'efficacité du spectre et de débits de données utilisateur. En particulier, la 6G devrait être 50 fois plus rapide que la 5G, avec une vitesse théorique maximale de 1 Tbps !

Entretemps, on estime que le trafic mobile devrait être multiplié par cinq ! Cela implique de faire évoluer les réseaux. Et de parvenir à gérer efficacement leur complexité croissante. Il s'agit donc de les rendre plus intelligents et plus autonomes. C'est sur ces sujets que travaille actuellement le LIST (Luxembourg Institute of Science and Technology), avec l'objectif d'accompagner ces évolutions futures.

6G-TWIN, UN PROJET EUROPEEN PILOTE PAR LE LIST

Qui dit renforcement des réseaux, dit multiplication des antennes. Or, actuellement, déployer une antenne prend beaucoup de temps, en raison du cadre réglementalre et des procédures. L'installation d'une antenne demeure aussi une source d'inquiétude pour les citoyens. Pour les communes, il s'agit d'accompagner le développement du reseau, en rendant notamment mieux compte des potentielles incidences qui y sont associées, mais aussi des besoins des utilisateurs.

Le LIST travaille sur des modèles qui permettent de mieux évaluer les ondes électromagnétiques émises, mais aussi d'analyser les besoins des utilisateurs, afin de s'assurer que le réseau soit bien dimensionné. II s'agit d'apporter une information claire, pour mettre en perspective les éléments et faciliter la prise de décision ainsi que l'intégration de nouvelles technologies au réseau. C'est notamment l'objectif du projet européen de recherche 6G-TWIN, qui sera présente lors de la onzième édition des Luxembourg Internet Days. « Les réseaux deviennent de plus en plus complexes et distribués, nécessitant une grande variété de technologies pour fonctionner, explique Sébastien Faye, 6G Technology & Innovation Line Manager, LIST. Avec la 6G, qui se profile désormais à l'horizon 2030, il est essentiel de concevoir, d'expérimenter et de standardiser de nouvelles architectures de réseaux avec plus d'intelligence et d'automatisation - c'est ce que nous allons proposer dons ce projet. »

PERFORMANCES ET INCIDENCES REDUITES

En s'appuyant sur les jumeaux numériques, il est désormais possible de soutenir la mise en oeuvre de réseaux complexes capables de s'adapter de manière dynamique et autonome, à la milliseconde près. Cela doit permettre de réduire les incidences environnementales mais aussi les besoins en énergie, tout en répondant aux attentes des utilisateurs. Les modèles doivent aussi permettre d'anticiper les besoins pour adapter le réseau.

Précisons ici que le LIST va coordonner le projet européen sur les réseaux mobiles 6G. Dote d'un budget de 4 millions EUR, il jouera un role essentiel dans la définition de l'avenir des communications sans fil en Europe.

https://www.soluxions-magazine.com/6g-annonce-list-travaille/

25 examples of research with impact: Revolutionising nano-analytics for a complex world

“25 years ago, people were buying instruments. Today, they want to buy solutions,” explains Dr Tom Wirtz, Head of the Scientific Instrumentation and Process Technology (SIPT) unit at the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST).

“Such solutions consist of sample preparation methodologies, analytical workflows, data mining algorithms, and of course the instrument. The field has hence become much more interdisciplinary and our team also developed accordingly.”

The Advanced Instrumentation for Nano-Analytics (AINA) group of the SIPT unit focuses on the development of scientific instruments based on charged particle beams and laser beams and correlative workflows that take advantage of these instruments. The group’s R&D activity covers fundamental investigations, instrument development and application development.

Wide application: from material sciences to life sciences and geology

The methodologies and instruments Wirtz and his team have developed over the years have been used in multiple fields: From materials science to life sciences, as well as geology, to name a few examples.

In materials science, the team’s instruments, as well as the studies they performed using the instruments, played an important role in the development of new photovoltaic – solar cell – devices. In the field of life sciences, the team took part in several studies revolving around nanotoxicology, where they localised and chemically identified nanoparticles in biological tissues.

“Because of this demonstrated impact, several of the instruments that we developed are today commercially available from world leading instrument manufacturers and are used by researchers and engineers in academia, research centers and industry all over the world.” The structural characterisation and the chemical analysis at the nanometer scale, which are both enabled by our developments, are of highest relevance in multiple fields, that can be as diverse as high-resolution imaging of dopant distributions in complex electronic devices, the generation of chemical maps of sub-cellular structures in biological samples to understand the underlying physiological processes, or isotopic ratio measurements at the nanoscale in geological samples. Our research thus has an impact on many different fields. ”
Dr Tom Wirtz - Head of the Scientific Instrumentation and Process Technology (SIPT) unit at the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST)

Future challenges: Devices become smaller, need to be investigated during use

Looking toward the future, there are a number of challenges for Witz and his team: features that need to be imaged become smaller and smaller, the architectures that need to be mapped become increasingly complex in 3D, for example in chips, while the materials used in devices also become more complex. There will be a need to be able to investigate devices at the nanoscale while they are in operation, such as batteries while they are being charged or discharged.

“We are now reaching fundamental limits in terms of sensitivity and spatial resolution. To progress further, new sample probing mechanisms need to be conceived, understood, tested and implemented. These new sample probing mechanisms will certainly need to combine charged particle beams, laser beams and probably a few further ideas that still seem too crazy today to even write them down. We will continue our efforts to develop solutions that will be able to cope with these future challenges and hence to remain a key player in the field of nano-analytics. ”
Dr Tom Wirtz - Head of the Scientific Instrumentation and Process Technology (SIPT) unit at the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST)

On the impact of FNR funding

“Over the years, Wirtz has been Principal Investigator on around a dozen FNR-funded projects. “Our research benefited enormously from the many FNR-supported projects we got in the team. If I had to name just one, it would probably be the CORE 2010 project “Helium SIMS for elemental imaging with ultimate lateral resolution”, as the results of this one triggered a multitude of projects funded by EU, FNR and industry, which all together allowed a big boost of our RDI activities.”

“The projects financially supported by FNR were done in collaboration with multiple international partners from academia (e.g. Uni Luxembourg, EPFL, RWTH Aachen, Uni Michigan, …), research centers (e.g. HZDR, ORNL, INRA, …) and industry (e.g. ZEISS, Raith, zeroK, etc.). The FNR funding was definitely key to facilitate these collaborations.”

Tom Wirtz’s FNR-funded projects (main applicant)

Project title	Call year	FNR funding instrument
In situ correlative cryo-electron tomography and spatial lipid mapping of Influenza A virus infected cells	2020	INTER
Scanning Transmission Helium Ion Microscopy: from classical to quantum phenomena	2016	CORE
Imaging the nanoworld: correlative ion-electron spectroscopy on the Orion Helium Ion Microscope	2014	CORE
High-sensitivity high-resolution mapping of low Z elements by parallel ion electron spectrometry	2013	CORE
Gas Separation by tailored molecular filters made from Carbon Nanomembranes (CNMs) and Graphene	2013	INTER
Duplex PECVD – HIPIMS high-throughput in-line wire coater: development of the prototype instrument and application to magnetic wires	2011	CORE
Helium SIMS for elemental imaging with ultimate lateral resolution	2010	CORE
LE-SImS: Growth, kinetics and morphology of multi-layered Organic Thin films via Low- energy Secondary Ion mass Spectrometry	2010	INTER
SImS-SPm: combined SImS-SPm Instrument for high Sensitivity and high Resolution Elemental 3d Analysis	2008	INTER
Optimised with treatment for smart devices	2008	CORE
Combined SIMS-SPM instrument for high sensitivity and high resolution elemental 3D analysis	2008	INTER
Negative Ion Sources	2005	NANO (former FNR funding instrument)

https://www.fnr.lu/research-with-impact-fnr-highlight/25-examples-of-research-with-impact-revolutionising-nano-analytics-for-a-complex-world/

More than €10.5m invested to support seven 5G projects

“5G, a real lever for accelerating digital transformation, is at the heart of Luxembourg’s priorities,” emphasises economy minister Lex DellesLex Delles (DP). The country is actively pursuing the deployment of 5G communications technologies, selecting seven projects as part of a joint call for projects coordinated by the ministry of state, the department of media, connectivity and digital policy, the economy ministry, the National Research Fund (FNR) and Luxinnovation. Unveiled on Tuesday 5 November, these projects cover a variety of sectors, from agriculture and transport to industry, illustrating the cross-cutting impact of 5G on the grand duchy’s economic and technological development.

Launched in 2023, the initiative aims to harness the potential of 5G in the areas of “smart cities,” “smart environment” and “Industry 4.0.” The call for projects took place in two phases. Between November 2023 and February 2024, interested parties submitted their proposals in the various fields. After an initial evaluation, the shortlisted projects submitted detailed proposals between March and May 2024, which were examined by a panel of experts. Implementation of the projects can now begin.

The total budget for the projects is €10.541m. The media, connectivity and digital policy department is funding €7.637m. “€3.495 million will be transferred via the economy ministry to the private players involved, while €4.142m will be transferred via the FNR to the research bodies.”

The seven selected projects
(The order of the projects is not a ranking)

5G-Agrobot

Fësch Haff and Frontier Connect, in partnership with the Luxembourg Institute of Science and Technology (List), is focusing on the creation of an automated monitoring and harvesting system for indoor farms. 5G technology is used to enable low-latency communication between IOT sensors, cameras and the harvesting robot. Artificial intelligence algorithms analyse the data to optimise operations. The project has a budget of €1.444m.

5G-CriCo

Post Luxembourg and the List are working on the reliability of critical communications on 5G standalone networks, with a demonstration involving essential infrastructure such as that of the CFL. This project has a budget of €1.279m.

5G-Artemis

The 5G-Artemis project, developed by Dropslab Technologies and the University of Luxembourg, integrates sensors, augmented reality and 5G to improve additive manufacturing processes. The system aims to quickly identify inefficiencies and defects in production lines. The budget allocated to this project is €1.848m.

Cosmic

The Interdisciplinary Centre for Security, Reliability and Trust (SNT) and SES are exploring direct communications between devices via non-terrestrial networks. This technology aims to improve connections for connected vehicles and portable devices, while developing the next generation of mobile networks. The project has a budget of €1.47m.

Pasta-5G-V2X

The consortium comprising IEE SA and the List is developing transparent antennas to improve communications between vehicles and infrastructure. The project aims to improve road safety and traffic management through extended network coverage. The project has a budget of €1.278m.

5GDrive

The SNT at the University of Luxembourg, Post Luxembourg and Ohmio are designing an autonomous driving system using 5G to transmit sensor and video data in real time. The project is also testing low-latency remote control of vehicles. The project has a budget of €1.957m.

5G-Meta

Proximus and the List aim to create solutions to automate the exposure of 5G network functionalities. The project aims to simplify access to advanced services for application developers and mobile network operators. The budget allocated to this project is €1.256m.

Rebeca Suay

https://delano.lu/article/more-than-10-5m-invested-to-su

Elektronik mit niedrigem Stromverbrauch als Ziel in KI-Zeiten

Um dies zu erreichen, werde das Projekt mit dem Titel »SWITCHON« die Verwendung ferroelektrischer Materialien in elektronischen Geräten der nächsten Generation studieren.

Der Stromverbrauch von Anwendungen der künstlichen Intelligenz (KI) werde Prognosen zufolge bis zum Jahr 2040 die gesamte weltweite Energieerzeugung erreichen. »Als Antwort auf dieses dringende Problem wird sich »SWITCHON« auf die Entwicklung nachhaltiger KI und Elektronik konzentrieren und sich dabei an der gesellschaftlichen Priorität der Reduzierung des Energieverbrauchs orientieren«, wird Prof. Jorge Iñiguez Gonzalez vom LIST und Projektleiter zitiert.

Die hier untersuchten Materialien gehörten zu einer Kategorie, die als Ferroelektrika bekannt sei - eine Art von Verbindungen, die eine spontane elektrische Polarisation aufwiesen. Sie besäßen einen permanenten elektrischen Dipol, der durch Anlegen einer externen Spannung neu ausqerichtet werden könne. Diese Eigenschaft ermögliche den Bau von effizienten Feldeffekttransistoren. »Unsere Herausforderung besteht darin, diese Spannungssteuerung zu verstehen und zu optimieren, um die Leistung der Materialien zu verbessern«, fügt Prof. Jorge Iñiguez Gonzalez hinzu. Der Name des Projekts, »SWITCHON«, spiegelt diesen Schwerpunkt wider.

Die Beteiligung von Intel an dem Projekt ergebe sich aus seinem Interesse an einer Senkung des Gesamtenergieverbrauchs in elektronischen Geräten. »Intel produziert 10 Milliarden Transistoren pro Sekunde. Eine solche Steigerung der Energieeffizienz könnte zu einer erheblichen Verringerung des weltweiten Energieverbrauchs führen«, so Iñiguez Gonzalez, »Angesichts dieses Potenzials für Energieeinsparungen könnten die daraus resultierenden Auswirkungen sehr bedeutend sein. »SWITCHON« wird also Forschung mit einem klaren technologischen Ziel betreiben und so die Grundlage für künftige technologische Durchbrüche sein. Oberstes Ziel ist es, die Leistung zu steigern und den Stromverbrauch zu senken«.

Unter der Leitung von Prof. Iñiguez-Gonzalez vom LIST und Dr. Raseong Kim von Intel werde das Projekt drei Jahre lang laufen. Finanziert wird es von Intel, dem LIST sowie dem Nationalen Forschungsfonds (FNR).

Dr. Bianca Rita Pistillo (LIST) erklärte: »Sparsame und nachhaltige Informationstechnologien spielen eine entscheidende Rolle bei der Förderung der Weiterentwicklung einer digitalen Gesellschaft. Diese Herausforderungen müssen durch innovative Computerkonzepte angegangen werden, die sich auf die Kontrolle von Materialeigenschaften durch elektronische Signale mit sehr geringem Stromverbrauch stützen. Wir freuen uns, daß globale Unternehmen wie Intel ihr Fachwissen einbringen, um solche Forschungsanstrengungen in Luxemburg zu unterstützen.«

La surveillance des eaux usées : un levier stratégique pour la santé publique

Pour répondre aux besoins des professionnels de santé, des opérateurs de traitement des eaux usées et des scientifiques, le LIST a conçu une formation en ligne publiée sur le site du CNFPC.

Quel rôle joue la surveillance des eaux usées pour la santé publique ?

Les eaux usées sont une source précieuse d’informations qui permettent de refléter l’état de santé des populations. Pendant la pandémie COVID-19, par exemple, les experts du LIST ont contrôlé la charge virale dans les eaux usées, offrant ainsi une capacité de réponse rapide et complémentaire aux tests cliniques. Grâce à cette surveillance, les autorités ont pu détecter des tendances et anticiper des pics de transmission pour une prise de décisions éclairée. Aujourd’hui encore, le LIST continue d’assurer cette surveillance à travers le pays, fournissant aux autorités des informations précoces sur l’évolution de la situation.

Au-delà de la surveillance de la COVID-19, de nombreux autres contaminants sont aujourd’hui détectés au Luxembourg et plus largement en Europe. En effet, tout ce que nous consommons - que ce soit les aliments, les boissons ou les médicaments - ainsi que ce à quoi nous sommes exposés - comme la pollution environnementale ou les pathogènes - peut se retrouver dans les eaux usées. En l’analysant, il est donc possible de recueillir des informations sur les habitudes de consommation et l’exposition de la population. Ces données fournissent de ce fait des indications sur la santé mentale, la gestion des maladies chroniques, la surveillance des maladies infectieuses ou encore l’exposition à des polluants à risque, le tout permettant un reflet de l’état de santé global de la population.

Quelles sont les limites de cette pratique ?

La surveillance des eaux usées offre de nombreux avantages grâce à une collecte de données non invasives, anonymes et rapides. De telles données se sont montrées d’une très grande utilité pour évaluer l’évolution de la pandémie COVID-19 et l’effet des mesures de gestion de la crise sanitaire. Cependant, l’intensification du recours à cette méthode a mis en évidence certaines de ses limites, comme les défis liés à la détection d’éléments nanoscopiques, tels que les virus, dans une matrice très chargée en résidus. De plus, bien que les eaux usées reflètent un état de santé collectif et non individuel, des considérations éthiques sur la communication de ces données restent nécessaires. Enfin, il est essentiel d’harmoniser l’échantillonnage et l’analyse des eaux usées entre les pays pour favoriser des prises de décision communes et efficaces.

Comment le transfert de connaissances peut-il contribuer à surmonter ces limites ?

Bien que la surveillance des eaux usées soit de plus en plus commune, la connaissance de cette pratique, ainsi que son implémentation à l’échelle d’un pays reste encore perfectible (standardisation des méthodes, de l’analyse et de l’interprétation des données, cadre éthique, etc.). L’objectif du projet ERASMUS+ OneHealthWatch, pour lequel le LIST travaille en étroite collaboration avec ses partenaires internationaux, est d’aider à combler ces lacunes en promouvant de meilleures pratiques et en sensibilisant sur le rôle majeur que la surveillance des eaux usées jouera à l’avenir.

La formation en ligne, disponible gratuitement au Luxembourg en phase de bêta-test, fait partie des livrables. En proposant à la fois des modules d’initiation et des cours avancés, elle s’adresse à un large public : des professionnels des eaux usées et professionnels de santé jusqu’à un public non spécialisé.

À travers cette formation disponible en plusieurs langues, les participants sont sensibilisés aux bonnes pratiques en matière de surveillance des eaux usées, favorisant l’harmonisation des méthodes et facilitant également la collaboration entre entités locales mais aussi européennes.

Pour plus d’informations : https://cnfpc.public.lu/fr.html

https://www.infogreen.lu/la-surveillance-des-eaux-usees-un-levier-strategique-pour-la-sante-publique.html

Les communes du Luxembourg doivent s’adapter en urgence au changement climatique

Sous l’effet du changement climatique, les épisodes de canicule se multiplient, toujours plus intenses. Un phénomène qui impacte fortement les villes, et en particulier les centres-villes densément construits, en raison de la diminution de l’échange d’air, d’un taux élevé d’artificialisation des sols et aux sources de chaleur anthropique telles que le trafic et l’industrie.

Une étude, présentée mardi 22 octobre en présence du ministre du Logement et de l’Aménagement du territoire, Claude Meisch (DP), du bourgmestre d’Esch-sur-Alzette, Christian Weis (CSV), et de Jürgen Junk, du LIST, s’est penchée sur le bioclimat urbain des onze communes luxembourgeoises du syndicat intercommunal PRO-SUD.

Or les pouvoirs publics sont dans «la nécessité urgente d’adopter des approches innovantes et durables pour rendre les villes plus résilientes aux effets du changement climatique», selon les conclusions de l’étude, réalisée par la société GEO-NET de Hanovre et le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST).

18 mois de travail

Lors de ce travail, qui s’est étalé sur une période de 18 mois, les chercheurs ont analysé différents paramètres climatiques, notamment les températures (en identifiant la répartition spatiale des points chauds) et les flux d’air froid, qui sont essentiels pour le refroidissement nocturne d’une ville.

De fait, l’analyse dans le détail de la direction et de la vitesse du vent, ainsi que des flux et des taux de production d’air froid dans les zones de formation d’air froid, aide à comprendre la dynamique des processus d‘échange de chaleur et de froid dans la ville. Elle permet également d’évaluer le confort thermique, en tenant compte de la température de l’air, de l’humidité relative, de la vitesse du vent et du rayonnement.

La région Sud, «un îlot de chaleur urbain»

La conclusion pour la zone Sud du Luxembourg est sans appel: «La région, caractérisée par des constructions denses et des espaces verts limités, présente les caractéristiques typiques d’un îlot de chaleur urbain», expliquent les auteurs du rapport. «Cela se manifeste par le dépassement de seuils de température critiques pendant les journées d’été et par des conditions difficiles pour un refroidissement efficace pendant la nuit.»

Plus précisément, les chercheurs se sont penchés sur l’examen des températures de l’air à 4h du matin, un moment de la nuit où le refroidissement nocturne est maximal et qui permet d’évaluer les effets sur le confort de sommeil et de repos des personnes pendant la nuit. Or, l’analyse montre que «sans mesures significatives de végétalisation, le refroidissement nocturne reste insuffisant».

Jusqu’à 46°C dans les centres urbains

De même pour l’analyse à 14h: dans les centres urbains, les températures peuvent atteindre 46°C, «ce qui souligne l’urgence d’adapter l’urbanisme», ajoute le rapport, qui préconise des «interventions ciblées en matière de planification afin de maintenir ou d’améliorer la production et la circulation de l’air froid et de contribuer ainsi à la résilience climatique».

Les projections dans le futur ne sont pas de meilleur augure. Les auteurs de l’étude ont envisagé deux scénarios de réchauffement climatique – un modéré et un plus pessimiste – pour la période 2031-2060, avec une augmentation des températures comprise entre +0,7°C et +2,7°C. Or de telles projections montrent «qu’en l’absence d’adaptations durables de l’urbanisme, le risque de problèmes de santé et d’infrastructures augmente», concluent-ils.

Les villes doivent revoir leur planification urbaine

Compte tenu des prévisions d’augmentation des températures, «il est indispensable que les villes optimisent leurs stratégies d’adaptation afin de relever les défis du changement climatique», estiment les auteurs de l’étude. Les zones urbaines doivent ainsi «revoir leur planification en ce qui concerne la régulation des températures, les corridors d’air froid et les îlots de chaleur», ajoutent-ils, avant de rappeler que «l’intégration précoce de considérations climatiques dans la planification urbaine permet d’éviter les effets négatifs à long terme».

L’étude émet dans cette perspective une série de recommandations: création de nouveaux espaces verts, aménagement de plans d’eau pour le refroidissement ou encore adaptation de la disposition des bâtiments pour optimiser la circulation de l’air. Avec l’objectif d’accroître la couverture végétale par des parcs et des façades végétalisées, de favoriser l’aération par des dispositions architecturales et d’adapter les règles de construction aux exigences climatiques. «De telles approches globales ne contribuent pas seulement au refroidissement, mais améliorent également la qualité de vie des citadins», assurent les auteurs de l’étude.

Pierre Pailler

https://www.virgule.lu/luxembourg/les-communes-du-luxembourg-doivent-s-adapter-en-urgence-au-changement-climatique/23780794.html

How space tech could tackle sustainable finance’s data problem

From droughts and wildfires to deforestation and floods, the climate crisis is becoming more and more serious. In response, the financial industry is directing money towards climate adaptation and climate mitigation. But with sustainable finance comes a lot of reporting requirements--and a lot of data--to make sure that targets are being met.

That being said, the necessary data is often not easily available. In many cases, its disclosure is voluntary, so companies may not even want to provide it. It may be hidden in paragraphs of legal text, or disguised with distracting “feel-good” stories, noted Lucien Hoffmann, director of the environmental research and innovation department at the Luxembourg Institute of Science and Technology, speaking at the 2024 edition of the Luxflag Sustainable Investment Week on 23 October 2024. This lack of transparency, he added, could lead to gaps and misleading information.

Here’s where space technologies could help.

Navigation, telecoms and Earth observation

The space technologies that Hoffmann highlighted fell into three categories: navigation (like GPS), telecommunications (such as 5G or satellite communications) and Earth observation. The availability of satellites has grown exponentially in recent years, along with their spatial and temporal resolution. It’s possible to monitor the Earth in almost real time, Hoffmann argued, and for a very low price.

Geospatial data is high-frequency, low-cost, covers large and remote areas, is independent of self-reporting bias and consistent across the planet. And thanks to the development of artificial intelligence, high-performance computing, more complex machine learning algorithms, IT infrastructure and data analytics, all of this is becoming easier, allowing the financial sector to take advantage of these technological advancements for their own data needs.

Potential use cases for banking, insurance and funds

So how exactly can the financial industry use the data obtained by space technologies? Hoffmann provided several examples.

In the banking sector, for instance, space data could be used to provide insights and forecasts when granting loans to people or businesses in the real estate, agriculture or energy sectors. State savings bank Spuerkeess and the List, in April 2023, announced a collaboration that would allow the bank to use List’s climate models to carry out flood risk assessments. The partnership is meant to help Spuerkeess understand how flooding could have an impact on mortgages and potential changes in customers’ reimbursement behaviours, the bank’s head of sustainability Rudi Belli told Paperjam at the time. It would also help the bank to anticipate and mitigate risks.

Space data can help provide access to banking for individuals in remote areas or developing countries, Hoffmann added during the conference. It can also be used to geo-tag and time-tag photographs, which is something that could be useful when verifying insurance claims, or to assess the risk of insuring a customer or asset.

When it comes to investment services, space data could help assess the performance of businesses remotely or help investors in looking for investment opportunities. Satellite technology--which frequently collects a large amount of independent data--can be used to hold firms accountable, he said, and prevent companies involved in remote logistic chains or outsourcing systems from dodging their environmental responsibilities. Earth observation data can be used to track emissions from companies, Hoffmann argued, or monitoring the impact of human activities like deforestation or loss of biodiversity in specific areas.

Opportunity for Luxembourg

Research on the topic is ongoing, Hoffmann concluded, but the use of space data in the financial sector could complement current approaches.

In addition, this may also be an opportunity for Luxembourg in general. The grand duchy’s space ecosystem has been built up over the past years, he said, pointing to satellite and global telecommunications expertise from SES and Earth observation data stored by the Luxembourg Space Agency. The country has a lot of competencies around artificial intelligence, and, combined with the ecosystem, there’s an opportunity to have a “made-in-Luxembourg” product that could serve the sustainable finance sector.

Lydia Linna

https://delano.lu/article/luxflag-how-space-tech-can-tac

L'urgence d'agir pour éviter les 46°C dans les centres-villes

Le ministère de l'Aménagement du territoire résume un cercle vicieux qui est bien connu : «Les villes, en particulier les centres-villes densément construits, seront de plus en plus touchées par les vagues de chaleur en raison du changement climatique.» Ces épisodes de canicule urbaine sont principalement dus à un «faible échange des masses d'air et un taux élevé d'imperméabilisation des surfaces». «Cela conduit à un refroidissement nocturne insuffisant des zones bâties», complète le ministère.

Conscient du défi qui découle de ces constats, le syndicat intercommunal Pro-Sud a décidé de faire analyser le climat urbain local actuel de la Minett – plus précisément des 780 km2 que comptent les 11 communes formant la Minett Unesco Biosphere – et celui qui attend cette région dans le futur.

L'étude dévoilée hier vient confirmer l'urgence d'agir afin d'éviter, à l'horizon 2060, la surchauffe au cœur des zones urbaines. «Alors que les augmentations de température attendues sont significatives, les scénarios modélisés fournissent des informations précieuses pour améliorer la résilience des zones urbaines face aux vagues de chaleur. Ils montrent qu'en l'absence d'adaptations durables de l'urbanisme, le risque de problèmes de santé (…) augmente», résument les auteurs de l'analyse signée par la société allemande GEO-NET et les chercheurs du Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST).

Les projections pour la période 2031-2060 misent sur une augmentation de la température comprise entre +0,7 °C et +2,7 °C. Dans le scénario d'un changement climatique non maîtrisé, une ville comme Esch-sur-Alzette risque de connaître des températures extérieures pouvant aller jusqu'à 46 °C (*) en plein été. Même dans le scénario d'un réchauffement climatique modéré, le refroidissement nocturne maximal ne serait plus suffisant pour éviter «un dépassement de seuils de température critiques pendant les journées d‘été et (pour obtenir) un refroidissement efficace pendant la nuit».

Un manque d'air froid

Cela vaut en particulier pour les îlots de chaleur urbains que l'on retrouve notamment sur les places publiques et autres zones urbanisées qui manquent cruellement de végétaux. Le résultat est un manque de production et de circulation d'air froid, «essentiel pour le refroidissement nocturne de la ville et qui contribue à l'amélioration du confort thermique dans les zones urbaines». L'étude met ainsi «en évidence la nécessité d'interventions ciblées en matière de planification afin de maintenir ou d'améliorer la production et la circulation de l'air froid et de contribuer ainsi à la résilience climatique».

L'ensemble des enseignements tirés par l'étude a servi à créer des cartes qui illustrent la situation actuelle et constituent également un «outil de planification stratégique» destiné aux urbanistes et décideurs politiques. «La carte (…) attribue des priorités d'action pour les zones d'habitation ainsi que des besoins de protection échelonnés pour les surfaces de compensation».

Un catalogue de mesures accompagne l'étude. Les chercheurs plaident pour des adaptations urbanistiques telles que la création d'espaces verts, l'aménagement de plans d'eau pour le refroidissement et l'adaptation de la disposition des bâtiments pour optimiser la circulation de l'air. «Il s'agit notamment d'accroître la couverture végétale par des parcs et des façades végétalisées, de favoriser l'aération par des dispositions architecturales et d'adapter les règles de construction aux exigences climatiques», développent-ils, avant d'ajouter que «de telles approches globales ne contribuent pas seulement au refroidissement, mais améliorent également la qualité de vie des citadins».

(*) température physiologiquement équivalente (PET), qui correspond à la température ressentie par l'être humain.

Quelques mesures pour éviter la surchauffe

VOIRIE Augmentation des surfaces végétalisées (parcs, arbres, allées, pelouses, autres verdures) et création d'espaces «bleus» (entre autres, fontaines); réduction des espaces de stationnement au profit de surfaces vertes; structures d'ombrage pour les places publiques (arbres, voile d'ombrage…).
BÂTIMENTS Végétalisation des toits et façades; emploi de matériaux de construction absorbant moins de chaleur (bois, couleurs claires pour la toiture…); solutions d'ombrage (marquises, protection solaire pour les fenêtres…); rénovation énergétique; climatisation durable (emploi de l'eau de pluie…).
NATURE Maintien de grandes zones d'espaces verts caractérisés par une végétation plate : prairies, champs, jardins familiaux et parcs.

David Marques

Pro-Sud-Gemeinden engagieren sich

Vor dem Hintergrund des weiter fortschreitenden globalen Klimawandels rücke die Bedeutung lokaler Klimaanpassungs-Strategien zunehmend in den Fokus der Stadtplanung. So heißt es in einer Stadtklimaanalyse für die Region Pro-Sud, die am Dienstag im Ellergrund in Esch vorgestellt wurde.

Die von der Firma Geo-Net aus Hannover und dem Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) durchgeführte Analyse des städtischen Bioklimas hat elf Kommunen des Gemeindesyndikats Pro-Sud unter die Lupe genommen. Die Analyse zeigt die lokalen Auswirkungen des Klimawandels auf und schlägt Anpassungsstrategien vor, um die Folgen für die Bevölkerung zu minimieren.

Auch in Mitteleuropa seien Städte, insbesondere dicht bebaute Innenstädte, aufgrund des Klimawandels zunehmend von extremer Hitze betroffen. Urbane Hitzeperioden entstünden in den Sommermonaten durch geringe Luftdurchmischung und hohe innerstädtische Versiegelungsgrade, was zu einer Verringerung der nächtlichen Abkühlung der bebauten Gebiete führe.

In der Studie wurden städtische Wärmeinseln, Kaltluftentstehungsgebiete und Kaltluftleitbahnen in der Region identifiziert und in einem Raster von fünf Mal fünf Metern dargestellt. Die Analyse umfasst den Ist-Zustand und Projektionen für den Zeitraum 2031-2060 auf Basis der IPCC-RCP4.5-Szenarien. Darüber hinaus enthält die Studie konkrete Handlungsempfehlungen für die Stadtplanung, um die Auswirkungen des fortschreitenden Klimawandels auf die Städte und Dörfer in der Minett-Unesco-Biosphäre zu reduzieren.

Konkrete Schritte

Bei der Präsentation der Studie betonte Minister Claude Meisch am Dienstag, dass „die Vorbereitung der Widerstandsfähigkeit des Territoriums eines der Leitprinzipien des Raumordnungsprogramms ist und diese Studie somit die Möglichkeit bietet, vorausschauend zu handeln, zu reagieren und sich bestmöglich anzupassen, um die Lebensqualität angesichts der Auswirkungen des Klimawandels zu erhalten und zu verbessern. Die Studie bestätigt erneut, dass die künstliche Versiegelung von Flächen die thermische Belastung in unseren Siedlungen deutlich erhöht. Die Tatsache, dass die Studie einen vielfältigen Katalog konkreter Maßnahmen zur Reduzierung der thermischen Belastungen vorschlägt, ist ein zusätzliches Instrument für die Umsetzung des im PDAT gewählten Ansatzes“, so der Minister.

Für Eschs Bürgermeister Christian Weis liefert die Studie „konkrete Handlungsanweisungen, um nicht nur die urbanen Zentren der elf Mitgliedsgemeinden des Unesco-Biosphärenreservates „Minett“ klimaresilienter zu gestalten, sondern auch wichtige Informationen, um die Kaltluftentstehungsgebiete und die Korridore, durch die diese natürliche Abkühlung in die Siedlungsräume fließen kann, zu erhalten oder sogar zu verbessern“.

Jürgen Junk vom Luxembourg Institute of Science and Technology betonte, dass „die im Rahmen der Studie erarbeiteten Maßnahmenkataloge nun den öffentlichen und privaten Stadtplanern zur Verfügung stehen, um städtebauliche Anpassungen wie Grün-und Wasserflächen und die Schaffung von Kaltluftschneisen zur Abkühlung urbaner Räume umzusetzen und so die zu erwartenden Folgen des Klimawandels in den Dörfern und Städten der Pro-Sud-Region zu begrenzen“.

Die vollständige Studie zur Stadtklimaanalyse für die Region Pro-Sud kann unter https://minett-biosphere.com/resources-fr/ als PDF heruntergeladen werden. Dort finden sich auch die detaillierten Karten zur aktuellen Situation in den elf Gemeinden.

Marco Goetz

Faktenbasierte Klimapolitik

Bei der Präsentation der Stadtklimaanalyse für die Mitgliedsgemeinden des Syndikats »Pro-Sud« wurde deutlich: Die Welt hat Hitzewallungen und Luxemburgs Südgemeinden müssen sich den klimatischen Veränderungen anpassen und entsprechende Maßnahmen zum Schutz der Bevölkerung ergreifen.

Aus den Erklärungen von Dr. Jürgen Junk, (Wissenschaftler der Abteilung Umweltforschung und Innovation des LIST, »Luxembourg Institute of Science and Technology«) geht hervor, dass Politik und Wirtschaft sich mit Totalversagen rühmen können. Keines der angestrebten Ziele, nämlich den Temperaturanstieg unter 1,5°C zu halten, Reduzierung der Emissionen, Eindämmung der Nutzung fossiler Energien, u.v.a.m. ist unter den gegebenen Umständen zu erreichen.

Da es nun nicht möglich ist, anderen Vorschriften zu machen, muss es wohl auf regionalem und lokalem Niveau zu Maßnahmen kommen, die dazu beitragen, die Hitzeperioden erträglicher zu machen. Besonders für den urbanen Raum ist dies notwendig. Es bedarf also Anpassungsstrategien, um die Folgen für die Bevölkerung zu minimieren.

Zuhören wird nicht reichen

Welche Auswirkungen der Klimawandel hat und noch haben wird, geht aus der gemeinsamen Analyse der Firma GEO-Net (Hannover) und dem LIST hervor. Hier wurden die Daten der elf Pro-Sud-Gemeinden gesammelt und entsprechende Anpassungsstrategien vorgeschlagen.

In der Studie wird vorrangig der urbane Raum behandelt. So wurden städtische Wärmeinseln, Kaltluftentstehungsgebiete und Kaltluftleitbahnen in der Region identifiziert. Die gewonnenen Erkenntnisse ermöglichen konkrete Handlungsempfehlungen für die Stadtplanung. Werden diese Empfehlungen auch politisch getragen, sollte es möglich sein, die Auswirkungen des fortschreitenden Klimawandels auf die Städte und Dörfer in der Minett-UNESCO-Biosphäre zu reduzieren.

Dr. Jürgen Junk betonte, dass »die im Rahmen der Studie erarbeiteten Maßnahmenkataloge nun den öffentlichen und privaten Stadtplanern zur Verfügung stehen, um städtebauliche Anpassungen wie Grün- und Wasserflächen und die Schaffung von Kaltluftschneisen zur Abkühlung urbaner Räume umzusetzen und so die zu erwartenden Folgen des Klimawandels in den Dörfern und Städten der PRO-SUD Region zu begrenzen«.

Richtungsweisend: der PDAT

In seiner Intervention wies der Pro-Sud-Präsident und Bürgermeister der Stadt Esch/Alzette, Christian Wies (CSV), deutlich darauf hin, dass sich Umweltpolitik nicht mehr von wissenschaftlichen Fakten trennen lässt. »Die Studie liefert konkrete Handlungsanweisungen, um nicht nur die urbanen Zentren der elf Mitgliedsgemeinden klimaresilienter zu gestalten, sondern auch wichtige Informationen, um die Kaltluftentstehungsgebiete und die Korridore, durch die diese natürliche Abkühlung in die Siedlungsräume fließen kann, zu erhalten oder sogar zu verbessern«, so sein Fazit.

Wohnungsbau- und Landesplanungsminister Claude Meisch (DP) stellt seinerseits klar, dass »die Vorbereitung der Widerstandsfähigkeit des Territoriums eines der Leitprinzipien des Raumordnungsprogramms ist und dass diese Studie somit die Möglichkeit bietet, vorausschauend zu handeln, zu reagieren und sich bestmöglich anzupassen«. Er begrüßte, dass die Studie einen vielfältigen Katalog von Maßnahmen zur Reduzierung der thermischen Belastungen vorschlägt.

LIST, Intel Corporation Announce Partnership to Advance Ultra-Low-Power Electronics

The project, co-funded by the Luxembourg National Research Fund (FNR), aims to transform the field of ultra-low-power electronics (or electronics with ultra-low power consumption levels) with the long-term goal of achieving a 90% reduction in power consumption. To achieve this, the "SWITCHON" project will study the use of ferroelectric materials in next-generation electronic devices.

The power consumption of artificial intelligence (AI) applications is projected to reach the total world energy production by 2040. "In response to this pressing issue, SWITCHON will focus on developing sustainable AI and electronics, aligning with the societal priority of reducing energy consumption," explained Prof. Jorge Íñiguez-González, Senior Principal R&T Scientist at LIST and the project leader.

The materials under study belong to a category known as ferroelectrics - a type of compounds that exhibits spontaneous electrical polarisation. They possess a permanent electric dipole that can be reoriented by introducing an external voltage. This property enables the construction of efficient field-effect transistors, which are fundamental to modern electronics. "Our challenge is to understand and optimise this 'voltage control' to improve the materials' performance," Prof. Íñiguez-González added. The project's name, SWITCHON, reflects this focus on understanding voltage control in ferroelectric materials. It serves as an analogy to "switching on" these materials, or manipulating their electric dipoles, by applying a voltage.

"SWITCHON will rely on advanced quantum simulation methods that will allow us to study realistic computer models of ferroelectric nanomaterials, and thus understand - at an atomistic level - the main factors that control (and may allow us to improve) the material's performance in actual electronic devices," the project leader continued. "Quantum simulation methods, as developed and applied by LIST researchers, are a critical tool in modern nanoscience and nanotechnology research, as they offer insights that cannot be achieved experimentally at present."

Intel's involvement in the project stems from its interest in reducing overall energy consumption in electronic devices by 90%. "Intel produces a staggering 10 billion transistors per second. A 90% increase in power efficiency of the transistors' operation could lead to a substantial reduction in global energy consumption," added Prof. Íñiguez-González. "Given this potential for energy savings, the resulting impact could be very significant."

SWITCHON will thus conduct research with a clear technological goal, laying the foundation for future technological breakthroughs, noted the partners. The ultimate objective is to enhance performance and reduce power consumption, aligning with Intel's commitment to sustainability and efficiency.

Led by Prof. Íñiguez-González from LIST and Dr Raseong Kim from Intel, SWITCHON will run for three years. The project is co-funded by Intel, LIST and the FNR through the BRIDGES programme, which supports industry collaborations between public research institutions in Luxembourg and national or international companies.

https://chronicle.lu/category/research-r-d/51937-list-intel-corporation-announce-partnership-to-advance-ultra-low-power-electronics

Climate Change Study on Minett Unesco Biosphere Published

Carried out by GEO-NET of Hanover and LIST, this analysis of the urban bioclimate of the eleven municipalities that make up PRO-SUD draws up an inventory of the temperature of heat islands, shows the local consequences of climate change and proposes adaptation strategies to minimise the impact on residents.

Cities, especially densely built city centres, will be increasingly affected by heatwaves due to climate change. These urban heat waves occur during the summer months due to a low exchange of air masses and a high rate of waterproofing of surfaces in city centres. This leads to insufficient nocturnal cooling of built-up areas.

The bioclimatic study conducted in 2023/24 identified urban heat islands, cold air generation areas and cold air flows in the region on the scale of a 5x5m grid. The analysis covers the current situation and proposes projections for the period 2031-2060 based on IPCC RCP4.5 scenarios. In addition, the study provides recommendations for concrete actions for urban planning in order to reduce the impact of progressive climate change on the cities and villages of the Minett Unesco Biosphere.

During the presentation, Minister Meisch stressed "preparing the resilience of the territory is one of the guiding principles of the Master Programme of Spatial Planning [PDAT] and this study thus makes it possible to anticipate, react and adapt in the best possible way to maintain and strengthen the quality of life in the face of the effects of climate change. The study confirms again that the artificialisation of surfaces significantly increases heat disturbances within our cities. The fact that the study proposes a diverse catalogue of concrete measures to improve the thermal situation is an additional tool for the implementation of the approach chosen in the PDAT".

For Mayor Weis, the study "provides concrete courses of action to make the urban centres of the eleven municipal members of the Minett Unesco Biosphere more resilient to climate challenges, and also important information to preserve, or even improve, the cold air catchment areas and the corridors through which this natural cooling can flow to urbanised areas".

Jürgen Junk of LIST stressed "the catalogues of measures developed as part of the study are now available to urban planners, both public and private, to implement urban adaptations such as the creation of green and aquatic spaces, as well as fresh air circulation corridors. These developments aim to refresh urban spaces and mitigate the expected effects of climate change in the villages and cities of the PRO-SUD region".

PRO-SUD is a syndicate of regional municipalities that promote and develop Luxembourg's southern region. It is composed of eleven municipalities that together form the first Luxembourg biosphere reserve, the Minett Unesco Biosphere.

Detailed maps of the current situation (heat islands, cold air production areas and cold air circulation routes) in the eleven municipalities of the Minett Unesco Biosphere are freely accessible on www.geoportail.lu.

https://chronicle.lu/category/environment/51942-climate-change-study-on-minett-unesco-biosphere-published

Intel and List to collaborate on energy-efficient electronics

Imagine a world where your phone, computer and all your electronic devices consume much less energy. That’s the challenge set by the Luxembourg Institute of Science and Technology (List) and computer processor giant Intel: Switchon aims to develop new materials for manufacturing more energy-efficient electronic components. The aim? To reduce the energy consumption of electronic devices by 90%.

Why is this so important? Artificial intelligence, which is increasingly integrated into our lives, consumes an astronomical amount of energy. If current trends continue, AI applications could consume as much energy as the entire world’s production by 2040.

To avoid this scenario, the Switchon project is focusing on materials known as “ferroelectrics.” These compounds have special properties that enable them to be used to design field-effect transistors, which are used extensively in modern electronics. For example, they can amplify signals in devices such as microphones, or act as electronic switches to control the power supply in computer and television circuits.

According to the List, optimum use of ferroelectric materials could significantly reduce the energy consumption of transistors and, consequently, that of electrical appliances. To understand how these elements work, the researchers will use quantum simulation methods. These advanced techniques will make it possible to study these compounds at an atomic level and thus identify areas for improvement. “Quantum simulation methods, as developed and applied by researchers at the List, are an essential tool in modern research into nanosciences and nanotechnologies, as they offer prospects that cannot be achieved experimentally at present,” explains Jorge Íñiguez-González, senior researcher at the List and project leader.

Intel, which produces nearly 10bn transistors per second, could benefit directly from the results of this project. “A 90% increase in the energy efficiency of transistor operation could lead to a substantial reduction in global energy consumption,” says the researcher.

The three-year project is co-financed by Intel, List and the FNR. “Energy-efficient and sustainable information technologies play a crucial role in the ongoing development of a digital society. These challenges must be met through innovative computing concepts based on controlling the properties of materials using electronic signals with very low energy consumption. We are delighted to see global companies such as Intel contributing their expertise to support such research efforts in Luxembourg,” concludes Bianca Rita Pistillo, List’s lead business development officer.

Hugo Hirsch

https://delano.lu/article/after-nvidia-the-list-wins-ove

Présentation de l'analyse bioclimatique pour la région PRO-SUD

Réalisée par la société GEO-NET de Hanovre et le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), cette analyse du bioclimat urbain des onze communes du syndicat intercommunal PRO-SUD dresse un état des lieux de la température des îlots de chaleur, montre les conséquences locales du changement climatique et propose des stratégies d'adaptations pour réduire au minimum les impacts sur la population.

Les villes, en particulier les centres-villes densément construits, seront de plus en plus touchées par les vagues de chaleur en raison du changement climatique. Ces épisodes de canicule urbaine se produisent pendant les mois d'été en raison d'un faible échange des masses d'air et d'un taux élevé d'imperméabilisation des surfaces en centres-villes. Cela conduit à un refroidissement nocturne insuffisant des zones bâties.

L'étude bioclimatique menée en 2023/24 a identifié les îlots de chaleur urbaine, les zones de génération d'air froid et les flux d'air froid dans la région à l'échelle d'une grille de 5x5m. L'analyse couvre la situation actuelle et propose des projections pour la période 2031-2060 basées sur des scénarios GIEC RCP4.5. De plus, l'étude fournit des recommandations d'actions concrètes pour la planification urbaine afin de réduire l'impact du changement climatique progressif sur les villes et villages de la Minett Unesco Biosphere.

Lors de la présentation, Claude Meisch a souligné que "préparer la résilience du territoire est un des principes directeurs du Programme directeur de l'aménagement du territoire et que cette étude permet ainsi d'anticiper, de réagir et de s'adapter au mieux pour maintenir et renforcer la qualité de vie face aux effets du dérèglement climatique. L'étude confirme de nouveau que l'artificialisation des surfaces augmente considérablement les perturbations de chaleur au sein de nos agglomérations. Le fait que l'étude propose un catalogue diversifié de mesures concrètes afin d'améliorer la situation thermique est un outil supplémentaire pour la mise en place de l'approche retenue dans le PDAT".

Pour Christian Weis l'étude "fournit des pistes d'action concrètes pour rendre les centres urbains des 11 communes membres de la Minett Unesco Biosphere plus résilients face aux défis climatiques, mais aussi des informations importantes pour préserver, voire améliorer, les zones de captage d'air froid et les corridors par lesquels ce refroidissement naturel peut s'écouler vers les zones urbanisées".

Jürgen Junk du Département Environmental Research and Innovation du Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) a souligné que "les catalogues de mesures élaborés dans le cadre de l'étude sont désormais à la disposition des urbanistes, tant publics que privés, pour mettre en œuvre des adaptations urbanistiques telles que la création d'espaces verts et aquatiques, ainsi que de corridors de circulation d'air frais. Ces aménagements visent à rafraîchir les espaces urbains et à atténuer les effets attendus du changement climatique dans les villages et villes de la région PRO-SUD".

L'étude complète est disponible au format PDF sur https://minett-biosphere.com/resources-fr/.

Des cartes détaillées de la situation actuelle (îlots de chaleur, zones de production d'air froid et voies de circulation d'air froid) dans les 11 communes de la Minett Unesco Biosphere sont librement accessibles sur www.geoportail.lu.

https://gouvernement.lu/fr/actualites/agenda.gouvernement2024+fr+actualites+toutes_actualites+communiques+2024+10-octobre+22-meisch-analyse-bioclimatique.html

Ziel mir keng: Nutzen und Zukunft von Wasserstoff

Wasserstoff ist ganz schön gefährlich! Und für die Produktion von Wasserstoff wird ziemlich viel Energie benötigt. Und dennoch soll Wasserstoff bei der „Energiewende” und im Rahmen der Dekarbonisierung so wichtig sein.

Wieso ist (grüner) Wasserstoff überhaupt interessant?

Wir möchten in der EU bis 2050 klimaneutral sein. Das bedeutet, dass wir bis dahin nahezu keine fossilen Brennstoffe wie Erdgas, Erdöl und Kohle mehr verbrennen können – und demnach Alternativen brauchen. 

Wasserstoff ist eine Alternative! Er kann nämlich vielfältig eingesetzt werden: 

als Rohstoff in der Industrie 
aber auch als Brennstoff und/oder als Energiespeicher

Und, sehr wichtig: Er kann klimafreundlich produziert werden. Vielleicht erinnert ihr euch noch an die Reaktion aus dem Schulunterricht: Mittels Elektrolyse wird Wasser anhand von Strom in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten.

Und wenn man hier erneuerbaren Strom einsetzt, entsteht bei der Produktion kaum CO2! Hier spricht man dann von grünem Wasserstoff!  

Wenn wir die aus dem Wasserstoff gewonnene Energie nachher nutzen wollen, können wir ihn entweder verbrennen oder mithilfe von Brennstoffzellen Strom daraus machen – also sozusagen die umgedrehte Reaktion wie bei der Elektrolyse. Und dabei entsteht als Abfallprodukt jeweils: Wasser! D. h. auch bei der Verbrennung bzw. Nutzung ist der grüne Wasserstoff sauber: kein CO2, nur Wasser. 

Klingt doch alles super! Werden wir dann in Zukunft mit Wasserstoffautos umherfahren? Mit Wasserstoffflugzeugen fliegen? Mit Wasserstoff heizen, Strom speichern? ... 

Wasserstoff hat leider auch Nachteile.

Wasserstoff ist keine Energiequelle wie Erdgas, Öl oder Wind, die wir einfach so anzapfen können – sondern nur ein Energiespeicher, leider sogar ein ziemlich ineffizienter: Er muss mit viel Energieaufwand erst einmal produziert werden. (Ja, es gibt aktuell Versuche, unterirdische Wasserstoffquellen anzuzapfen, es ist aber noch ungewiss, ob dies klappen wird.) Anschließend muss der Wasserstoff in Tanks auf ca. 700 bar komprimiert und/oder stark herabgekühlt werden. Und um wieder an die Energie heranzukommen, muss er erneut umgewandelt werden. Dabei entstehen jedes Mal Energieverluste.

Es ist immer effizienter, erneuerbaren Strom direkt einzusetzen! Ein Beispiel hierfür ist die Wärmepumpe, die Strom auf direktem Weg zum Heizen nutzt. Bei der Verwendung von Wasserstoff als Brennstoff werden im Vergleich ganze 80 % des ursprünglichen Stroms verschwendet.

Zwischenfazit 1: Grüner Wasserstoff mag zwar ein klimafreundlicher Energiespeicher sein, es ist dennoch effizienter, erneuerbaren Strom direkt einzusetzen.

Wasserstoff als Energiespeicher: in Konkurrenz zur Batterie

Nicht immer kann man Strom direkt einsetzen. Wir brauchen also Energiespeicher. Und hier steht der Wasserstoff in Konkurrenz zur Batterie. Sollen wir also zum Beispiel zuhause den überschüssigen Strom aus der Fotovoltaik in Form von Wasserstoff speichern? Nein! Die Batterie ist nämlich viel effizienter.

Auch wenn wir das Elektroauto mit dem Wasserstoffauto vergleichen, sehen wir, dass das Wasserstoffauto 2-3 Mal mehr Strom verbraucht als das Elektroauto.   

Vergleich Elektroauto vs Wasserstoffauto

Im Falle des Elektroautos gelangt der Strom über das Ladegerät in die Batterie und von dort aus wird der Motor angetrieben. Bei all diesen Schritten geht nur relativ wenig Energie verloren.

In Zahlen: Um 1 MJ Energie auf die Reifen zu bringen, benötigt man am Anfang 1,53 MJ. Es geht demnach ca. ein Drittel der Energie verloren.

Beim Wasserstoffauto gibt es zwei Varianten. Entweder wird der Wasserstoff im Auto verbrannt. Dann ähnelt die Funktionsweise der eines klassischen Verbrennungsmotors.

Oder der Wasserstoff wird mit Brennstoffzellen in Strom umgewandelt. Dann funktioniert das Wasserstoffauto ähnlich wie ein Elektroauto. Und ist dabei effizienter. Vergleichen wir also diesen Typ mit dem Elektroauto.

Hier sind weitaus mehr Schritte erforderlich. Als Erstes kommt der erneuerbare Strom zunächst einmal in einen Elektrolyseur, wo der Wasserstoff produziert wird. Hierbei gehen bereits 25-30 % der initialen Energie verloren. Dann muss der Wasserstoff bis zur Tankstelle transportiert, getankt und im Auto gespeichert werden – auch damit sind jeweils gewisse Energieverluste verbunden. Und dann wird der Wasserstoff mithilfe der Brennstoffzelle wieder in Strom verwandelt. Mit einem Energieverlust von beinah 50 %. Ab hier ist dann das Prinzip das gleiche wie beim Elektroauto.

Durch den Umweg über den Wasserstoff hat man allerdings 4,5 MJ verbraucht, um 1 MJ auf die Straße zu bringen. Hier gehen demnach fast 80 % der ursprünglichen Energie verloren. Das Elektroauto ist also bei Weitem effizienter!

Außerdem verbessert sich die Infrastruktur für Elektroautos zunehmend, die Batterien werden effizienter und billiger und es entwickelt sich ein Recycling-Markt ... 

Die meisten Experten sind sich daher einig: Das Wasserstoffauto hat derzeit keine Priorität.  

Ist Wasserstoff denn überhaupt in irgendeiner Weise nützlich?

Ja! Auch Batterien haben nämlich Nachteile: Sie können Energie nicht so lange speichern wie Wasserstoff. Wasserstoff hat demnach Potenzial als saisonaler Energiespeicher für größere Energiemengen.

Batterien haben außerdem eine geringere Energiedichte als Wasserstoff: Sie brauchen viel mehr Platz. Für größere Fahrzeuge und lange Distanzen würde man demnach riesige und schwere Batterien benötigen. Aus diesem Grund hat Wasserstoff Potenzial, z. B. bei großen Frachtschiffen, möglicherweise auch bei LKWs oder Bussen.

Hier kommen potenziell auch e-Fuels ins Spiel, dazu später mehr ...

Zwischenfazit 2: Im Vergleich zur Batterie ist Wasserstoff bei vielen Anwendungen weniger effizient. Es gibt aber Fälle, in denen er Vorteile bietet.

In Zukunft Wasserstoffflugzeuge?

Und wie steht es mit den Flugzeugen? Hier wird der Einsatz von Wasserstoff als riskant angesehen. Eine Alternative wären e-Fuels. Hier mischt man dem Wasserstoff noch CO2 bei und formt daraus größere Moleküle. Mit dieser Flüssigkeit können anschließend Flugzeuge betankt werden. Aber, und jetzt haltet euch fest: Wenn wir die aktuelle europäische Flugzeugflotte klimaneutral machen wollten, bräuchten wir in Zukunft jedes Jahr ca. 1,3 Mal den gesamten Strom, der 2020 in der EU produziert wurde – allein für den Luftverkehr.

Ja, eine Herkules-Aufgabe! Wir haben gar nicht genügend alternative Energien, um diesen ganzen Wasserstoff zu produzieren! Daher sind sich die Experten einig:

Zwischenfazit 3: Wir müssen Prioritäten setzen!

Womit fangen wir an?

Wo macht Wasserstoff aktuell am meisten Sinn?

Auch hier sind sich die Experten größtenteils einig: Priorität hat der Wirtschaftszweig, der bereits heute am meisten Wasserstoff verbraucht: die Industrie!

Weltweit werden aktuell pro Jahr 100 Millionen Tonnen Wasserstoff eingesetzt, z. B.

in der Stahlindustrie
als Rohstoff zur Herstellung von Dünger
oder als Brennstoff, um hohe Temperaturen zu erreichen

Das Problem: Aktuell wird fast kein grüner Wasserstoff eingesetzt, sondern zu satten 99 % Wasserstoff aus fossilen Brennstoffen, hauptsächlich aus Erdgas. Das ist der sogenannte graue Wasserstoff. Allein in Europa ist dieser graue Wasserstoff aus der Industrie verantwortlich für 70 bis 100 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr. In Luxemburg für mehr als 5 000 Tonnen CO2 pro Jahr.

Dieser graue Industrie-Wasserstoff soll also schnellstmöglich durch grünen Wasserstoff ersetzt werden. So könnten wir schon enorm viel CO2 einsparen.

Dennoch, eine riesige Herausforderung! Grüner Wasserstoff ist derzeit ca. 3 Mal teurer als grauer. Es mangelt noch an der nötigen Infrastruktur. Und wir brauchen viel mehr erneuerbaren Strom. Nämlich das Äquivalent der gesamten jährlichen Stromproduktion in Frankreich.

Außerdem sollen industrielle Prozesse, sofern möglich, so umgewandelt werden, dass man fossile Chemikalien durch Wasserstoff ersetzen kann. Dies würde zusätzliches CO2 einsparen.

Möglich ist das z. B. in der Stahlproduktion, wo man anstelle von Koks auch Wasserstoff als Reduktionsmittel einsetzen kann.

Schlussfazit

Wenn wir auf Öl, Gas und Kohle verzichten möchten, brauchen wir Wasserstoff! So richtig in die Gänge gekommen ist das aber bislang noch nicht, weil damit riesige Herausforderungen verbunden sind.

Bevor grüner Wasserstoff in riesigen Mengen eingesetzt werden kann, gilt es zunächst, eine Wasserstoffinfrastruktur aufzubauen und viel mehr erneuerbaren Strom zu produzieren. Dazu sind riesige Investitionen nötig – und Zeit. Eine große Herausforderung! In der Zwischenzeit müssen wir Prioritäten setzen!

Jean-Paul Bertemes

https://www.science.lu/de/science-check/ziel-mir-keng-nutzen-und-zukunft-von-wasserstoff

Digital tech trials for manufacturing SMEs

The Luxembourg Digital Innovation Hub (L-DIH) has developed a "test before invest" package of services, delivered by the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST).

“The rationale for this service is that many manufacturing SMEs need to step up their digitisation efforts. They often lack the time and expertise to implement advanced solutions, and the return on investment is difficult to quantify,’ explains Laurence Johannsen, research engineer at LIST. This is why the ‘test before invest’ service offers a progressive three-level approach designed to give these companies a ‘foretaste’ of technologies, enabling them to make more informed decisions.

To support SMEs throughout their digitalisation journey, three different types of pre-investment testing services are available.

Tech Talks

In the first phase, Tech Talks, participants are introduced to various emerging technologies. These sessions are open to SMEs, free of charge, and comprise of webinars and presentations or conferences.

“Tech Talks are designed to raise awareness, offering companies the opportunity to discover new technologies and hear testimonials from other manufacturers who have implemented them,” explains Ms Johannsen. Topics covered so far include data and AI, connectivity in industrial automation, and augmented reality for maintenance. In mid-October, there will be a webinar on the use of mixed reality for industry and a visit to the 5th Franco-German AI conference in Karlsruhe.

Tech Test Workshops

For those who want to go beyond theory, the second phase offers practical technical testing workshops. These half-day sessions allow participants to experiment with technological solutions such as rapid IoT prototyping, predictive maintenance using AI, and image processing.

“These practical workshops are based on specific industrial use cases, such as quality inspection using image processing or AI-driven maintenance. They are aimed at a specific company and are based on a concrete use case,” adds Johannsen.

With a fee of €1,200 per person, these workshops are fully co-financed for participants from industrial SMEs. They cover a wide range of technologies. For example, an upcoming session will focus on the development of an augmented reality application for industrial maintenance using Unity and HoloLens technologies. Other workshops on blockchain, data acquisition and visualisation, data storytelling and Digital Twins are also planned.

The themes and technologies covered are continuously adapted based on feedback from companies and market research conducted by Luxinnovation. Ms Johannsen explains: “We try to stick to what the market needs and adapt the topics of our workshops to address current industry demands.”

Tailor-made support

The final phase consists of dedicated support from LIST experts to identify the right solution for a company's specific needs. At the end of two working sessions, beneficiaries receive a development plan for a solution that meets their business objectives, context and maturity.

‘Tailor-made support begins with an exploratory workshop, during which we define the company's challenges, whether they involve improving product quality, strengthening process management or identifying new customer segments,’ explains Ms Johannsen.

The next workshop assesses the company's skills, infrastructure and available data to identify the best technological solution. ‘There is data that companies think they have and data that they need to acquire,’ she stresses.

At the end of this process, the company receives a fully documented set of requirements, enabling it either to develop the solution in-house, purchase standard software, collaborate with a service provider, or work with LIST to develop a bespoke solution with financial support. Amer-Sil is one of the companies that has successfully gone through this process.

A final workshop enables participants to provide their own data, which is used to create a quick demonstration. During the workshop, they work directly with the proposed technologies using their own real data. Like the Tech Test workshops, industrial SMEs can benefit from co-financing until the end of 2025 by completing an initial digital maturity assessment, after which they can access co-financing options for the service.

SMEs benefit the most

Test before invest services are available to companies of any size, it is particularly aimed at SMEs. “Large corporations often have the in-house expertise and resources to adopt new technologies independently. However, SMEs, which generally do not have these resources, have everything to gain from these services,” highlights Ms Johannsen.

The pre-implementation testing helps them avoid costly mistakes and reduces barriers to adopting new technologies. “It’s way cheaper and easier to correct the requirements before implementation than to fix a system that doesn’t work once it is implemented. If the solution fails, companies lose not only money and time, but also confidence, and it may foster resistance to further change,” she points out.

Additionally, the service provides companies with access to LIST’s extensive expertise, particularly in fields such as AI, data science, and digital twins. “With our experts, we co-design tailored solutions that are completely adapted to each company’s unique needs, context, and constraints,” she concludes.

https://luxinnovation.lu/news/digital-tech-trials-for-manufacturing-smes

Partenariat entre le Luxembourg et le CERN: l’IA au service de la lutte contre la faim dans le monde

Lancé officiellement le 15 octobre, ce partenariat stratégique, qui s’écoule sur une période de deux ans, est financé à hauteur de deux millions d’euros par le gouvernement luxembourgeois dans le cadre de la stratégie de coopération au développement du pays et des efforts d’aide humanitaire d’urgence.

L’objectif est d’«encourager les technologies de pointe pour accélérer les progrès vers un monde sans faim et renforcer l’action humanitaire dans le monde entier», selon le ministre de la Coopération, Xavier Bettel (DP).

Utilisation conjointe des IA du CERN et du LIST

Plus précisément, les algorithmes d’IA du CERN pour la modélisation et les prévisions météorologiques seront utilisés conjointement avec l’IA du LIST pour l’observation de la Terre et la modélisation des récoltes afin d’amplifier l’impact du PAM en améliorant l’efficacité de ses interventions d’urgence et de ses activités de développement.

«Cette collaboration nous permet de tirer parti de l’IA responsable pour transformer nos opérations sur le terrain, en fournissant aux bureaux de pays des outils de pointe pour prendre des décisions fondées sur des données en temps réel», explique la directrice exécutive adjointe pour les partenariats et l’innovation au PAM, Rania Dagash-Kamara.

«En intégrant l’engagement du Luxembourg en faveur de l’innovation, l’expertise technologique du CERN et les capacités d’observation de la Terre du LIST, nous établissons une nouvelle norme pour la réponse humanitaire qui peut sauver des vies et renforcer la sécurité alimentaire des communautés en crise.»

Faciliter la prise de décision en cas de catastrophe

En pratique, le partenariat permettra d’étendre et de renforcer une plateforme du PAM nommée SKAI, un outil développé avec Google Research qui utilise l’IA et l’imagerie satellitaire pour permettre des aperçus en temps réel et des renseignements exploitables pour une prise de décision efficace lors d’une intervention en cas de catastrophe.

«Le LIST apporte son expertise reconnue dans l’intégration des données d’observation de la Terre avec des données mesurées in situ, des modèles de surface terrestre et des services de communication satellitaires et terrestres afin de fournir des outils d’aide à la décision fondés sur des preuves en temps quasi réel», explique le directeur scientifique du LIST, Lucien Hoffmann.

Éviter les abus en matière de transfert d’argent

Les applications du partenariat peuvent être très diverses. Ainsi, l’une d’entre elles consiste à éviter les abus en matière de transfert d’argent. De fait, le PAM envoie de l’argent aux personnes dans le besoin pour leur éviter d’avoir à faire des compromis impossibles, comme décider de manger moins pour pouvoir garder leurs enfants à l’école. Des transferts monétaires qui représentent 35% de l’ensemble de l’aide du PAM, ce qui fait de ce dernier le plus grand fournisseur d’argent humanitaire au monde.

Il s’agit donc d’adapter les algorithmes de détection d’anomalies du CERN - utilisés pour le contrôle et l’analyse des données relevant de la physique - au système de transferts monétaires du PAM, ce qui pourrait constituer un outil de détection précoce des abus en matière de transferts d’argent.

282 millions de personnes confrontées à la faim

Des améliorations qui ont plus que jamais leur utilité. Le nombre de personnes menacées par la faim dans le monde n’a en effet jamais été aussi élevé: en 2023, 282 millions de personnes réparties dans 59 pays étaient confrontées à une insécurité alimentaire aiguë, soit 24 millions de plus que l’année précédente, selon le rapport mondial sur les crises alimentaires publié le 24 avril 2024.

Parmi eux, plus de 705.000 personnes se trouvaient dans une situation d’insécurité alimentaire catastrophique et risquaient de mourir de faim - un chiffre record. La bande de Gaza regroupe actuellement 80 % des personnes confrontées à une menace de famine imminente, avec le Soudan du Sud, le Burkina Faso, la Somalie et le Mali. L’intensification des conflits et de l’insécurité, l’impact des chocs économiques et les effets des phénomènes climatiques extrêmes sont les principaux facteurs de la crise alimentaire.

Pierre Pailler

https://www.virgule.lu/luxembourg/partenariat-entre-le-luxembourg-et-le-cern-l-ia-au-service-de-la-lutte-contre-la-faim-dans-le-monde/23321117.html

Ces projets de recherche du LIST qui transforment l’environnement au Luxembourg

Si vous avez fait trempette dans les eaux luxembourgeoises cet été, vous n’avez sûrement pas été indifférent au problème des cyanobactéries. Ces dernières ont pullulé en certains endroits, rendant l’eau impropre à la baignade. Ces interdictions ont été prononcées grâce aux analyses menées par le Luxembourg institute of science and technology (LIST), mais ont été rendues possibles grâce aux citoyens engagés dans la surveillance de la qualité de l’eau.

Grâce à un site internet ou une application, les résidents fournissent de précieux indices aux scientifiques quant à l’état de développement des cyanobactéries sur les lieux de baignade. Baptisée «Cyanowatch», cette initiative de science participative n’est que l’un nombreux projets mis en avant dans le Grand dossier Layman, publié début octobre par le LIST. Ce rapport d’une quarantaine de pages met en avant les recherches environnementales menées depuis près de dix ans par les chercheurs, en collaboration avec le ministère de l’Environnement.

Trouver l’équilibre entre exactitude et vulgarisation

«Nous conduisons de nombreux projets de recherche appliquée qui ont vraiment pour but d’avoir un impact direct sur l’environnement, les citoyens, mais aussi les acteurs économiques du Luxembourg. L’idée derrière cette publication était de mettre par écrit ces activités, et de tenter de les traduire en un contenu compréhensibles pour le grand public», explique le Dr. Arno Biwer, chef du Groupe Environmental Policies du LIST, qui a supervisé ce projet

Au total, il aura fallu environ un an aux chercheurs pour créer ce document consignant des années de recherches. Si certains sujets étaient davantage aisés à vulgariser, d’autres ont demandé plus de travail. «Lorsque nous diffusons des résultats scientifiques, il est important de trouver un bon équilibre entre l’exactitude scientifique et la vulgarisation des résultats», souligne Arno Biwer.

Malgré cette inévitable étape de la vulgarisation, l’initiateur du projet ne cache pas l’enthousiasme qu’a généré cette publication parmi les chercheurs. «Les fake news sont de plus en plus présentes dans notre quotidien. À travers ce rapport, nos experts souhaitaient partager avec les citoyens luxembourgeois le fruit de leur recherche, mais aussi et surtout l’intérêt de ces travaux pour tout un chacun.»

Un impact concret

S’ils peuvent d’emblée paraître totalement différents, la vingtaine de projets sélectionnés dans le cadre de ce rapport ont tous un point commun: ils font partie de l’accord-cadre liant le LIST au ministère de l’Environnement. «Il s’agit de projets qui sont toujours en cours aujourd’hui, sur lesquels nous allons continuer à travailler ensemble, qu’il s’agisse de la qualité de l’air ou de la surveillance des pollinisateurs au Luxembourg», indique Arno Biwer.

Au-delà de fournir un état des lieux de l’environnement au Luxembourg, les projets des chercheurs du LIST conduisent aussi à des applications concrètes. C’est le cas notamment dans la gestion des déchets du secteur de la construction. «Nous avons développé un guide pour aider les entreprises à mener leurs projets de déconstruction dans le respect des législations européennes et nationales, qui requièrent un recyclage des matériaux, et donc un inventaire de ces derniers. Nous rassemblons les acteurs du secteur et nous les accompagnons pour leur permettre de s’adapter aux bonnes pratiques», détaille Arno Biwer.

Les recherches du LIST ont également eu leur effet dans le domaine de l’industrie. Les chercheurs ont notamment accompagné les entreprises dans le but de les aider à implémenter la législation européenne concernant les produits chimiques. «En aidant les entreprises à connaître leurs obligations et à les remplir, nous avons un impact indirect sur les citoyens et l’environnement», poursuit le chercheur.

Apporter de l’espoir

Si la surveillance des cyanobactéries est sûrement l’initiative de science citoyenne la plus emblématique du LIST, d’autres projets reposent également sur la participation des résidents. Dans le cadre de la surveillance de la biodiversité, plusieurs projets sont menés pour surveiller les pollinisateurs, et impliquent des volontaires. «Le projet Citipol, par exemple, a pour ambition d’impliquer les citoyens volontaires dans le programme de suivi des pollinisateurs au Luxembourg mené par nos chercheurs. Pour ce faire, il est notamment prévu de développer des formations pratiques et théoriques sur le sujet. Leur participation est particulièrement précieuse car elle permet de collecter des données», détaille Arno Biwer.

En surveillant 30 espèces protégées au cours de cette dernière décennie, le LIST a pu identifier des tendances alarmantes comme la diminution de 39% de la reproduction de la grenouille commune, ou l’état particulièrement préoccupant de la population de certaines espèces d’amphibiens et de libellules. Grâce à cette collecte de données, les chercheurs produisent des indicateurs, des rapports et des études qui permettent d’établir des politiques environnementales nationales.

Entre réchauffement climatique et déclin de la biodiversité, les actualités entourant la thématique de l’environnement peuvent rapidement devenir pesantes. Mais Arno Biwer se veut optimiste. «Les défis sont là, mais nos recherches apportent de l’espoir. Le message est que nous pouvons agir et améliorer les choses. Si je regarde du côté de la qualité de l’eau, la situation semble plus optimiste. Quant aux produits chimiques, nous avons désormais interdit une longue liste de substances dangereuses. Il y a eu des améliorations pour la vie des gens et de l’environnement», appuie le chercheur.

Pour chacun des projets consignés dans ce grand dossier, le List a déjà un regard vers l’avenir. Poursuivre et étendre la surveillance des espères menacées, installation de nouveaux dispositifs de surveillance des cyanobactéries, ou encore amélioration de la détection des espèces exotiques envahissantes, les chercheurs ont déjà anticipé les prochains axes que prendront leurs recherches. «Parfois, le pas peut sembler très petit par rapport à ces grands enjeux, mais il est très essentiel que la recherche et les autorités continuent de travailler ensemble pour relever ces défis», conclut Arno Biwer.

Laura Bannier

https://www.virgule.lu/luxembourg/ces-projets-de-recherche-du-list-qui-transforment-l-environnement-au-luxembourg/22537501.html

„2024 war der Härtetest bei PIWI3“

Mit PIWI³ wurde ein Projekt lanciert, das letztlich die Möglichkeiten einer stärkeren Verbreitung dieser pilzwiderstandsfähigen Sorten ausloten soll. Die Laufzeit des Projekts unter Federführung des Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) beträgt drei Jahre (2023-25). Nachfolgend ein Interview mit dem Koordinator des Projekts, dem LIST-Wissenschaftler Marco Beyer.

Herr Beyer, als Projektziel für PIWI³ wurde formuliert, dass die am Weinbauinstitut (IVV) verfügbaren Piwi-Sorten agronomisch, wirtschaftlich und ökologisch charakterisiert werden sollen. Zunächst einmal die agronomische Bewertung: was genau wird dort einfließen?

Wir schauen uns bei den Piwis natürlich vorwiegend die Anfälligkeit gegenüber Krankheiten an. Der größte Unterschied wird beim Echten und beim Falschen Mehltau der Rebe erwartet. Aber auch Botrytis und Schwarzfäule werden betrachtet. Des Weiteren wird die Anfälligkeit gegenüber der Kirschessigfliege (KEF)untersucht, darüber hinaus Faktoren, die direkt oder indirekt mit der Qualität zusammenhängen: phänologische Entwicklung, Gescheinsansatz, mittleres Traubengewicht, Reifeverlauf, Sonnenbrand usw. Betrachtet wird also zum Beispiel, wie schnell sich die Sorte entwickelt und ob man sie gegebenenfalls früher ernten muss. Es werden zehn weiße und vier rote Piwi-Sorten und jeweils eine traditionelle Vergleichssorte untersucht. Beiden weißen Sorten ist dies Rivaner, bei den roten Pinot Noir. Die Piwis in unserem Projekt stammen aus den Pflanzjahren 2010 bis 2017.

Bezüglich der Wirtschaftlichkeit wird von einer Kosten-/Nutzen-Abschätzung gesprochen. Werden hierfür nur IVV-spezifische Datenverwendet oder auch Daten aus dem luxemburgischen Testbetriebsnetz?

Wir nehmen vorwiegend die Datendes IVV. Der SER hatte auf die Möglichkeit der Verwendung von Daten des Testbetriebsnetzes hingewiesen, als das Projekt entwickelt wurde. Damals bestand aber eine Unsicherheit bzgl. der Datenschutz-Grundverordnung. Gerade beim Pflanzenschutz, wo wir die großen Unterschiede erwarten, dürfte sich die Kostenstruktur des IVV nur wenig von derjenigen der Praxisbetriebe unterscheiden. Auch beim Diesel und den weiteren Inputs bekommt das IVV beim Bezug keinen besonderen Preis.

Kommen ausschließlich die am IVV gängigen Pflanzenschutzmittel zum Einsatz, sprich kein einziges konventionelles Fungizid?

Doch, aber wir haben verschiedene Programme. Einmal ein Piwi-Programm, wo nur eine deutlich reduzierte Anzahl an Spritzringen gemacht wird. Und da geht es auch ein wenig um die Frage, ob man durch Piwis den Einsatz von Kupfer im Ökoweinbau noch reduzieren oder garersetzen kann.

Und wir haben eine konventionelle Spritzfolge für die traditionellen Sorten. Letztes Jahr waren es konkret zwölf Spritzringen. Diese Spritzfolgebeinhaltet im Grunde das ganze Repertoire, das im konventionellen Weinbau zur Verfügung steht. In den empfindlichen Phasen kommen stärker wirkende, in den weniger empfindlichen schwächer wirkende Mittel zum Einsatz, wobei letztere ein günstigeres Umweltprofil haben. Es sind in allen Fällen Mittel, von denen angenommen wird, dass sie noch in den nächsten vier bis sieben Jahren auf dem Markt verfügbar sein werden.

Wird bei der Bewertung auch der Marktwert der Piwi-Weine Eingang finden?

Das ist schon vorgesehen. Wir erfassen die Erntemengen und die Qualitätsparameter. Allerdings gab es letztes Jahr eine starke Trockenphase und bei einigen Sorten wurden Trauben herausgeschnitten, um die Rebstöcke zu entlasten, damit sie also nicht der Trockenheit zum Opferfallen. Deshalb haben wir vom ersten Jahr noch nicht so viele Daten, dass wir alles durchrechnen können, was uns wünschenswert erscheint.

Bezieht sich die ökologische Charakterisierung rein auf den Pflanzenschutzaufwand?

Nein, da gehen auch Daten ein wie Treibstoffverbrauch, Abfallentsorgungsaufwand, Wasserbedarf, Düngerbedarf, Maschinenaufwand. Für diese Aufgabe haben wir ein eigenes Arbeitspaket, wo am LIST Kollegen vom Life-Cycle-Assessment die Datenauswerten. Das sind teilweise Zahlen, die noch erhoben werden müssen.

Als Projektpartner werden IVV und Winzer genannt. Was tragen die Partner zum Projekt bei? Gibt es auch Untersuchungen auf Praxisflächen?

Das IVV stellt die allermeisten Versuchsflächen. Auch in diesem Projekt ist das sehr wichtig, weil die Piwis teilweise vor einem Jahrzehntgepflanzt wurden. So gesehen können wir solche Projekte nur mit einem Partner wie dem IVV durchführen. Wir haben aber auch Monitoring-Aktivitäten bei der KEF und beim Vektor der Flavescence dorée, der Amerikanischen Rebzikade, beides auf Praxisflächen entlang der ganzen Luxemburger Mosel. Die Fallenstehen bei den Winzern selbst. Beim Monitoring geht es letzten Endes darum, wie es auf der Gesamtfläche aussieht.

Beim Pflanzenschutzaufwand gibt es jetzt zwei Jahre Projekterfahrung. In welcher Spanne bewegte man sich bei den Piwi-Sorten und bei den traditionellen Vergleichssorten?

Im ersten Jahr haben wir bei den Piwis zwei Spritzringen gehabt und bei den traditionellen Vergleichssorten zwölf, wobei man sagen muss, dass es im ersten Jahr noch so ein wenig ein „Schuss ins Blaue" war. Das ist relativ gut gelaufen, d.h. beiden Piwis hat es keine Fälle gegeben, wo wirklich der Mehltau durchgebrochen ist. Man hat schon gesehen, dass die Piwis nicht gleich sind. Unter den Piwis gibt es welche, die eine deutliche Resistenz zeigen, und andere, die noch ein wenig Befall haben. Und darüber hinaus gibt es eine Menge Symptome, die nicht typisch sind. Es scheint einige Piwi-Sorten zu geben, die zwar befallen werden, aber der Befall sich nicht so ausbreitet wie bei klassischen Sorten. Es sieht so aus, als ob diese Sorten in der Lagewären, den Befall einzudämmen. Je nachdem, wie stark der Erregerdruck ist, kann man am Ende des Projekts wirklich die Sorten empfehlen, die unter luxemburgischen Bedingungen besonders gut geeignet sind.

2024 ist doch sicherlich ein ideales Jahr, um die Resistenzgrade bei Rebenperonospora und Oidium festzustellen. Können Sie mir diesbezüglich schon eine erste Einschätzung geben?

Für 2024 habe ich die Zahlen leider noch nicht vorliegen. Ich verweise diesbezüglich auf den Vortrag von Kristina Heilemann und Daniel Molitor beim PIWI-Tag, der am 4. November am Weinbauinstitut stattfinden wird.

Was wirklich schön ist: wir haben2023 ein Jahr mit moderatem Befallsdruck gehabt, 2024 hingegen den Härtetest. Das war natürlich nicht so geplant. Wir haben Glück gehabt und werden schöne Kontraste aufzeigen können. Die einzelnen Piwi-Sortenhaben bekannte Resistenzgene und nicht alle gehen auf Oidium bzw. Peronospora. Einige Resistenzgenesind spezifisch für Oidium, andere wiederum spezifisch für Peronospora. Aber man sieht schon, dass die Unterschiede zwischen den Piwis und den klassischen Sorten um einige Größenordnungen stärker sind als die Unterschiede innerhalb der Piwis. Einige Piwi-Sorten hatten dieses Jahr Probleme mit Schwarzfäule, die beider Resistenz nicht so richtig abgedeckt wird, wobei man sagen muss, dass Schwarzfäule nicht in jedem Jahrein Problem ist.

Was wird bei dem von Ihnen genannten PIWI-Tag ansonsten noch thematisiert?

Es geht nicht nur um den Anbau, sondern auch um die Vermarktung von Piwi-Weinen. Wir versuchen aufzuzeigen, dass der Piwi-Anbau keine kleine experimentelle Angelegenheit ist, sondern dass dies wirklich Praxisrelevanz hat, etwas, das wachsen kann und auch wachsen soll.

Ich selbst werde das Projekt PIWI³ vorstellen. Ein Experte der Uni Geisenheim wird über seine Studie sprechen, bei der die Akzeptanz der Piwi-Sorten innerhalb der Wertschöpfungskette untersucht wurde. IVV-Berater Christopher Simon wird einen Überblick geben, wieviele Piwis an der Luxemburger Mosel eigentlich schon angebaut werden. Die LIST-Untersuchungen zum Umwelteinflusswerden Thema sein. Dieser Vortragwird auf Französisch gehalten. Der Block am Vormittag ist so geplant, dass er auch als Fortbildung für den Spritzpass gültig ist.

Nachmittags haben wir einen Themenblock, wo vor allem externe Sprecher zu Wort kommen werden. U.a. wird die 3-Länder-Piwi-Initiative „Vision Mosel" vorgestellt. Ein Vortrag behandelt die Frage der Vermarktung, ob man Piwi-Weine lieber aktiv bewerben oder Piwi-Traubenin anderen Produkten „verstecken" soll, wo keine Auszeichnung der Sorte nötig ist. Es soll auch eine kleine Verkostung von Piwi-Weinen sowie einen Beitrag zur Sortenumstellung durch Umveredelung geben. Eine Teilnahme am Nachmittag wird mit zwei Stunden für die Landschaftspflegeprämie anerkannt. Wer beim PIWI-Tag dabei sein möchte, kann sich unter https://agriculture.public.lu/de/termine/2024/piwi-tag.html anmelden.

Was hat es mit der im Projektgenannten Informationsplattform auf sich?

Es ist eine rein digitale Plattform vorgesehen, die voraussichtlich Mitte 2025 online gehen und im Landwirtschaftsportal zu finden sein wird. Für jede Piwi-Sorte werden für die Winzer die Versuchsresultate zusammengefasst. Rund ein Drittel des Plattform-Umfangs soll sich an die Erzeuger von Pflanzgut, die Weintouristen, den Weintrinker und den Weinhandel richten.

Helmut Lui

Décideurs politiques et chercheurs unis pour relever les enjeux sociétaux

Cet événement a mis l’accent sur la manière dont la science et la technologie peuvent apporter des solutions innovantes à des questions sociétales essentielles, en particulier celles liées à la durabilité, à la résilience climatique et aux nouvelles technologies. Lors de cette conférence, les chercheurs du LIST ont présenté des projets emblématiques de recherche et de soutien aux politiques, qui ont favorisé la mise en place de solutions concrètes.

« En alignant la science sur les besoins des politiques et des entreprises, nous pouvons créer des solutions durables qui non seulement profitent au Luxembourg, mais servent également de modèles pour les marchés mondiaux. Les projets que nous avons présentés lors de la conférence Science & Technology Meet Policy ont démontré à quel point la recherche ciblée et la coopération entre les autorités et la science peuvent soutenir directement les objectifs politiques et économiques, en stimulant l’innovation et la résilience dans tous les secteurs. »
Arno Biwer, Group Leader Environmental Policies au LIST

Parmi les projets emblématiques, citons :

L’initiative sur les déchets et la déconstruction

En collaboration avec le ministère de l’Environnement, du Climat et de la Biodiversité, le LIST a mené plusieurs projets sur les déchets et la déconstruction, qui s’alignent sur la stratégie d’économie circulaire du Luxembourg. Ces initiatives visaient à optimiser la déconstruction des bâtiments pour s’assurer que les matériaux sont réutilisés ou recyclés, en minimisant les déchets et en créant de la valeur à partir des matériaux traditionnellement mis au rebut. Les projets contribuent à développer des outils et des politiques qui favorisent les pratiques de construction et de déconstruction durables, essentielles pour les objectifs de durabilité du Luxembourg.

Bruno Domange, ingénieur au LIST, indique : « Le secteur de la construction produit plus de 7,5 millions de tonnes de déchets par an, y compris des matériaux d’excavation. La transformation de ces déchets en composants réutilisables ou recyclables offre une occasion unique de favoriser l’économie circulaire. »

Les cultivars PIWI dans la viticulture

Pour faire face aux effets du changement climatique sur l’agriculture, le LIST mène par exemple des recherches sur les cultures PIWI - des vignes résistantes aux champignons qui nécessitent moins de traitements chimiques. En collaboration avec l’Institut Viti-Vinicole (IVV) et les viticulteurs locaux, les recherches du LIST contribuent à améliorer la résilience de la production de raisin tout en protégeant la biodiversité dans les vignobles. Cette recherche est un excellent exemple de la manière dont l’innovation dans l’agriculture peut équilibrer la durabilité environnementale et économique. La collaboration durable et confiante entre le LIST et l’IVV est un excellent exemple de recherche appliquée pour l’industrie combinée à l’excellence scientifique.

« Les cultures de PIWI représentent une voie prometteuse pour l’atténuation du climat dans l’agriculture. Leur résistance aux maladies fongiques permet de réduire la dépendance aux pesticides, de diminuer l’empreinte carbone de la production de raisin et d’améliorer la biodiversité dans les vignobles. En outre, ces cultivars potentiellement plus résistants au climat offrent une certaine stabilité dans un climat changeant. »
Daniel Molitor, chercheur au LIST

Le projet Cyanowatch

L’initiative Cyanowatch du LIST s’attaque au problème croissant de la prolifération de cyanobactéries nuisibles dans les plans d’eau du Luxembourg. En intégrant la science citoyenne grâce à l’application Bloomin’ Algae, le projet incite le public à surveiller la qualité de l’eau, ce qui permet une détection précoce de ces efflorescences nocives. Cette initiative démontre le pouvoir de la science, de l’engagement public et de la politique pour relever les défis environnementaux.

Jean-Baptiste Burnet, chercheur au LIST, souligne : « Nous avons reçu une cinquantaine de signalements de proliférations de cyanobactéries pendant l’été 2023 via l’application Bloomin’ Algae, dont la majorité était exacte. Cela montre que la science citoyenne peut être vraiment efficace. »

OPTIWAVE et la connectivité 5G

Dans le cadre de la stratégie 5G du Luxembourg, le projet OPTIWAVE a assuré un déploiement sûr et efficace des réseaux 5G. Le LIST a développé des outils pour aider les opérateurs de télécommunications et les régulateurs à atteindre à la fois les objectifs de déploiement des réseaux et les normes de sécurité en matière de champs électromagnétiques (CEM). Cette initiative proactive positionne le Luxembourg comme un leader de la connectivité de nouvelle génération tout en donnant la priorité à la santé publique.

Sébastien Faye, 6G Technology & Innovation Line Manager au LIST, remarque : « Dans le cadre du projet OPTIWAVE, nous avons développé des solutions pratiques pour optimiser le déploiement des réseaux en tenant compte des contraintes environnementales, notamment l’exposition aux ondes radio. Ces avancées permettent non seulement d’améliorer la planification des infrastructures, mais aussi de rassurer le public et les régulateurs sur l’impact des nouvelles technologies. »

WeShareEnergy

L’outil WeShareEnergy, développé en partenariat avec l’Institut Luxembourgeois de Régulation (ILR), permet aux consommateurs de partager l’énergie renouvelable produite localement. En facilitant le partage d’énergie, ce projet contribue à promouvoir l’adoption des énergies renouvelables et soutient la transition du Luxembourg vers un système énergétique plus durable et inclusif.

Sébastien Pineau, Lead Partnership Officer au LIST, précise : « L’outil WeShareEnergy, développé avec l’Institut Luxembourgeois de Régulation, permet aux utilisateurs de simuler et d’optimiser leur distribution d’électricité, rendant le partage d’énergie durable accessible et simple pour tout le monde. Grâce à lui, l’ILR offre aux citoyens la possibilité de participer activement à l’autoconsommation collective et aux communautés énergétiques ».

Un nouveau partenariat signé avec le CNFPC

En marge de cet événement, le LIST et le Centre national de formation professionnelle continue (CNFPC) ont signé un partenariat pour renforcer leur collaboration. Cet accord vise à explorer les possibilités d’organiser et de dispenser des programmes de formation dans des domaines tels que la construction durable, la gestion de l’eau, la télédétection, la biodiversité, le changement climatique, l’énergie et la décarbonisation. Cette collaboration vise à renforcer les liens entre le LIST et le CNFPC, à créer des collaborations à long terme et à offrir des formations et des conférences spécialisées aux fonctionnaires luxembourgeois, en soutenant les projets actuels et futurs grâce à l’expertise du LIST.

https://www.infogreen.lu/decideurs-politiques-et-chercheurs-unis-pour-relever-les-enjeux-societaux.html

Cybersécurité: l’IA opportunité ou risque?

L’IA, vecteur de cybermenaces?

L’IA peut automatiser la détection des menaces, analyser des quantités massives de données en temps réel, et anticiper les cyberattaques grâce à des modèles prédictifs. Ceci dit, les cybercriminels exploitent également l’IA pour mener des attaques plus élaborées, telles que l’automatisation des logiciels malveillants et la manipulation des algorithmes de détection. Le défi majeur réside dans l’équilibre entre l’amélioration des systèmes de sécurité et la gestion des risques induits par l’utilisation de l’IA à des fins malveillantes.

Les techniques de deepfake sont un parfait exemple de cette dérive. Elles permettent de manipuler l’audio et la vidéo pour créer des contrefaçons extrêmement réalistes. En imitant des personnalités influentes, telles que des dirigeants d’entreprise, ces contrefaçons facilitent les transactions frauduleuses et l’extraction d’informations sensibles.

De même, l’IA perfectionne les tactiques de phishing en générant des mails et des sites web particulièrement convaincants et ciblés. En analysant de grandes quantités de données, l’IA peut créer de fausses communications qui imitent étroitement des communications authentiques, rendant difficile pour les individus de faire la distinction entre les interactions réelles et malveillantes.

Propulsées par l’IA, les attaques par déni de service (DDoS) submergent les réseaux, entraînant des interruptions majeures des opérations au sein des entreprises et autres. Capables de s’adapter, elles rendent les mécanismes de défense traditionnels moins efficaces.

Autre menace, les attaques de ransomware optimisé par IA. Les cybercriminels utilisent l’IA pour affiner leurs attaques, cibler certaines victimes et peaufiner les techniques de chiffrement, rendant ces ransomwares non seulement plus dévastateurs, mais également plus difficiles à contrer.

Vers des approches de sécurité protéiformes

Face à ces menaces évolutives, une approche protéiforme est nécessaire pour sécuriser les systèmes informatiques avec le support de d’IA, combinant des solutions techniques, stratégiques et éthiques. Mais cela nécessite une meilleure confiance sur les systèmes IA à utiliser.

Les modèles d’IA reposent sur des ensembles de données vastes et complexes. En cybersécurité comme dans beaucoup de domaines et applications critiques, la sécurisation des pipelines de données est ainsi une étape essentielle. Garantir l’intégrité de ces pipelines exige le cryptage des données, des contrôles d’accès stricts et des audits réguliers pour empêcher l’accès non autorisé et la falsification des informations.

Parallèlement, le renforcement de la robustesse des systèmes en opération (réseaux ou autres) face aux attaques hostiles constitue un enjeu majeur. Ces attaques modifient les données d’entrée du système de protection pour générer des résultats erronés. Pour contrer cette menace, les modèles doivent être exposés à des données modifiées lors de la phase d’entraînement, une méthode qui améliore leur résistance aux manipulations adverses. Des approches de protection sont nécessaires afin de les rendre plus résistants à ce genre d’attaques.

Par ailleurs, si l’IA est susceptible d’être utilisée pour des cyberattaques, elle constitue également une arme redoutable pour renforcer la sécurité des systèmes. Les systèmes de gestion des informations et des événements de sécurité (SIEM) alimentés par l’IA détectent les anomalies et les schémas suspects en temps réel, en vue de réagir rapidement aux menaces.

Les plateformes de renseignement sur les menaces, basées sur l’IA, jouent un rôle important dans l’agrégation de données provenant de diverses sources, telles que les médias sociaux et les forums du dark web. Elles offrent des signaux d’alerte précoce sur les menaces émergentes, afin de donner aux organisations une longueur d’avance sur les cybercriminels.

Enfin, l’automatisation des réponses aux incidents de sécurité, facilitée par l’IA, constitue une solution efficace. Cette technologie peut isoler les systèmes affectés ou bloquer rapidement les adresses IP malveillantes, réduisant ainsi le temps de réponse et minimisant les dommages.

La cybersécurité, gage de confiance des solutions basées sur l’IA

L’usage croissant de l’IA dans des domaines hautement régulés comme la santé exige des niveaux de confiance et de sécurité renforcés, surtout lorsqu’il s’agit du partage de données médicales sensibles.

L’une des principales préoccupations est la cybersécurité. En fédérant les données, chaque participant (un hôpital, par exemple) conserve les siennes localement tout en contribuant à un modèle global centralisé chez un agrégateur. Cependant, l’intégrité de ce modèle peut être compromise si un client injecte des données empoisonnées ou corrompt volontairement les mises à jour du modèle. Dans un environnement médical, cela pourrait fausser les diagnostics ou les prédictions faites par l’IA, affectant directement les patients.

Le LIST développe des solutions avancées dans le domaine de l’apprentissage fédéré (Trusted Federated Machine Learning, en anglais), offrant des méthodes robustes pour sécuriser les échanges dans les systèmes d’IA décentralisés. Ces innovations visent à garantir aux utilisateurs, comme les hôpitaux, que le modèle global reste fiable et exempt de toute corruption, tout en optimisant l’efficacité du processus de détection d’anomalies.

https://paperjam.lu/article/cybersecurite-ia-opportunite-o

Faciliter le déploiement des réseaux mobiles de demain

En matière de connectivité mobile, comment les besoins du marché évoluent-ils ?

Les usages qui s’appuient sur la connectivité mobile ne cessent de croître. La technologie évolue rapidement et son utilisation requiert un réseau aux capacités toujours plus importantes. Aujourd’hui, on peut regarder un film en haute définition au départ d’une connexion mobile. On peut aussi assister à la multiplication des applications associées à des objets connectés, avec des échanges permanents de données par l’intermédiaire des réseaux mobiles. A l’avenir, le développement de la conduite autonome amènera d’autres besoins. On estime que, d’ici 2030, le trafic mobile devrait être multiplié par 5. Cela implique de faire évoluer les réseaux mais aussi de parvenir à gérer efficacement leur complexité croissante, cela en les rendant plus intelligents et plus autonomes. C’est sur ces sujets que nous travaillons actuellement au sein du LIST, avec l’objectif d’accompagner ces évolutions futures.

Votre équipe interviendra dans le cadre des Luxembourg Internet Days, lors du « Gemengen Dag »consacré au secteur communal, pour sensibiliser ses acteurs à ces sujets. Quels sont les défis auxquels les autorités communales sont confrontées ?

Les réponses à la demande croissante de capacité passeront par un renforcement des réseaux, avec une multiplication des antennes et le déploiement de solutions de nouvelle génération (6G). Actuellement, déployer une antenne prend beaucoup de temps, en raison du cadre réglementaire et des procédures. L’installation d’une antenne demeure aussi une source d’inquiétude pour les citoyens. Pour les communes, il s’agit d’accompagner le développement du réseau, en rendant notamment mieux compte des potentiellesincidences qui y sont associées, mais aussi des besoins des utilisateurs. Nous mettons en œuvre des modèles qui permettent de mieux évaluer les ondes électromagnétiques émises, mais aussi d’analyser les besoins des utilisateurs, afin de s’assurer que le réseau soit bien dimensionné. Il s’agit d’apporter une information claire, pour mettre en perspective les éléments et faciliter la prise de décision ainsi que l’intégration de nouvelles technologies au réseau. C’est notamment l’objectif du projet européen de recherche 6G-Twin, que nous présenterons lors des Luxembourg Internet Days. Au travers de ce jumeau numérique, nous dupliquons les éléments réels du réseau pour mieux analyser les possibilités de le faire évoluer et de soutenir la planification de son renforcement.

Comment faciliter le déploiement des réseaux à l’avenir ?

L’un des projets que nous menons, et que nous évoquerons au Luxembourg Internet Days, s’appelle OPTIWAVE et est financé par le FNR (Fond National de la Recherche). A travers lui, nous combinons plusieurs années de recherche pour développer une solution mature qui rende compte des expositions aux ondes électromagnétiques en fonction des technologies déployées. Il faut savoir que les nouvelles générations de réseau, à partir de la 5G, s’appuient sur des antennes actives, qui émettent des ondes en plus faible quantité uniquement quand le réseau est sollicité. Les générations précédentes étaient constituées d’antennes passives qui émettaient des ondes en continu. La volonté est de développer une plateforme qui intègre les divers modèles afin d’observer les ondes et rapporter leurs incidences. Cette plateforme doit aussi contribuer à l’accélération des procédures d’autorisation pour le déploiement d’antennes et permettre une gestion plus flexible du réseau.

Vous évoquiez les possibilités d’automatiser la gestion des réseaux, en les rendant plus autonomes, plus intelligents. Comment cela se traduit-il sur le terrain ?

L’automatisation et l’intelligence artificielle doivent en effet permettre d’optimiser en temps réel les capacités du réseau en fonction des besoins. Sur base des données récoltées, en s’appuyant sur le jumeaux numériques et les plateformes sur lesquelles nous travaillons, il est désormais possible de soutenir la mise en œuvre de réseaux complexes capables de s’adapter de manière dynamique et autonome, à la milliseconde près. Cela doit permettre de réduire les incidences environnementales mais aussi les besoins en énergie, tout en répondant aux attentes des utilisateurs. Les modèles doivent aussi permettre d’anticiper les besoins pour adapter le réseau.

Au-delà, nos projets de recherche s’orientent vers la sécurité des usages et des usagers, ou encore l’intégration des réseaux satellitaires au niveau de la connectivité mobile.

https://itnation.lu/news/faciliter-le-deploiement-des-reseaux-mobiles-de-demain/

Le LIST veut développer un engrais recyclé d’origine naturelle et locale

Partant du constat que le système agroalimentaire est de plus en plus exposé à des risques participants à l’insécurité alimentaire et nutritionnelle à cause du changement climatique, le Fonds national de la recherche (FNR) a créé le projet LIFE, coordonné par le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST).

Pour contrecarrer les problèmes d’approvisionnement en eau, d’engrais et de nouvelles maladies, l’initiative mise sur les engrais natuels, associés aux systèmes d’agriculture hydroponique en boucle fermée. Problème, « ces systèmes nécessitent toujours une source fiable de nutriments d’origine durable, ce qui n’est pas disponible actuellement », explique le LIST.

Une collaboration internationale

Le nouveau projet vise justement à transformer les déchets agricoles traditionnels (le fumier animal) en solutions nutritives sanitaires, riches, organiques et solubles dans l’eau. Les chercheurs auront recours à « de nouvelles technologies de transformation bactérienne et chimique couplées à une automatisation des processus » afin de produire des engrais liquides qui seront utilisés dans une ferme hydroponique pilote.

C’est Fësch Haff, expert de l’agriculture durable installé au Luxembourg qui « fournira l’infrastructure nécessaire à l’installation de ces solutions d’agriculture verte, s’occupera de la transformation du fumier et du système de récupération des eaux de pluie, et mettra en œuvre le modèle de ferme hydroponique de recherche et développement. » Les chercheurs du LIST seront, eux, chargés du déploiement des solutions numériques intégrées et de la surveillance de la qualité microbienne de l’eau afin de détecter d’éventuels pathogènes d’origine hydrique.

À l’international, « l’Institute of Sociology and Economics of the University of the Bundeswehr Munich encouragera l’engagement des parties prenantes et évaluera la viabilité des entreprises et le respect des politiques » et « University College Dublin contribuera à l’intensification du processus de production d’engrais. »

L’innovation au cœur du projet

La stabilité et la sécurité des engrais produits sera garantie grâce à des « technologies de jumeaux numériques (digital twins, DT) qui contrôlent le processus de transformation et surveillent l’évolution des cultures dans les fermes hydroponiques. » De quoi améliorer l’efficacité des engrais et maximiser le rendement des cultures, tout en réduisant l’utilisation d’engrais conventionnels et de ressources naturelles comme l’eau.

« La représentation virtuelle DT, ainsi que les modèles simulant les différents comportements des entités physiques (c’est-à-dire les cultures et les engrais), rationaliseront la production d’engrais, maximiseront le rendement des cultures et contribueront à réduire l’utilisation d’engrais conventionnels et de ressources naturelles telles que l’eau. »
Maria Rita Palattella, chercheuse au LIST et coordinatrice du projet LIFE

La ferme pilote sera mise en place pour tester et prouver la faisabilité du projet. Elle réunira le processus de transformation du fumier en un engrais liquide biodisponible, un modèle de ferme hydroponique de R&D et un nouveau système de récupération de l’eau de pluie.

À l’issue des recherches, cinq « impacts majeurs » sont attendus :

Améliorer l’efficacité des engrais et réduire l’utilisation d’engrais chimiques grâce au recyclage du fumier.
Augmenter l’utilisation des ressources naturelles grâce à la capture de l’eau de pluie.
Intégrer les systèmes d’aide à la décision dans le système agroalimentaire.
Valider l’économie circulaire dans le système agroalimentaire.
Contribuer aux objectifs de développement durable.

Léna Fernandes

https://www.infogreen.lu/le-list-veut-developper-un-engrais-recycle-d-origine-naturelle-et-locale.html

LIST Makes Environmental Research Results for Sustainable Future Available to Public

With the support of Luxembourg's Ministry of the Environment, Climate and Biodiversity (MECB) and its Environmental Agency (AEV), people in Luxembourg now have access to almost ten years of environmental research carried out by LIST.

More than 20 research, innovation and monitoring projects have been selected and brought together in a report to highlight the various initiatives undertaken to preserve the environment and public health while ensuring a strong economy. The report presents three major environmental themes covered by LIST: biodiversity monitoring, water monitoring and management, and research support for environmental policies and Luxembourg businesses.

Driven by the Environment Ministry and its agencies, this publication is available online in French and English. As reported by LIST, readers will discover in a "concise manner" what environmental pressures this research addresses, how it is conducted, the results already obtained and future prospects.

Some of these initiatives also feature a citizen science approach. The Luxembourg public can thus find out how to take part in research initiatives that will shape tomorrow's world. The first results obtained thanks to the participation of volunteers in monitoring cyanobacteria blooms in Luxembourg's water bodies are a practical example in this respect, noted LIST.

"Although these environmental research projects address very different issues, they all pursue a common goal: together, we have the power to build a more sustainable and resilient future for generations to come," said Serge Wilmes, Luxembourg's Minister of the Environment, Climate and Biodiversity.

"Luxembourg, like the rest of the world, is facing the emergence of new environmental, health and economic pressures due to climate change. In this context, research and innovation results can be a powerful driver for a well-informed and agile national strategy," added Dirk Fransaer, ad interim CEO of LIST.

The "Layman's Report 2023" is available in English here.

https://chronicle.lu/category/research-r-d/51640-list-makes-environmental-research-results-for-sustainable-future-available-to-public

Le Luxembourg, un des moteurs du développement urbain durable

Organisée par le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), Luxinnovation et NeoBuild, la session dédiée au Luxembourg a rassemblé des acteurs majeurs pour présenter des activités innovantes et des projets de construction pionniers, moteurs de la transformation du secteur au Luxembourg.

Valoriser le secteur de l’environnement bâti au Luxembourg

Cette session a souligné les opportunités pour les acteurs luxembourgeois de bénéficier d’un financement européen, en encourageant la recherche et l’innovation qui s’alignent sur les politiques de l’UE telles que la refonte de la directive européenne sur la performance des bâtiments (EPBD), Fit for 55, et le nouveau Bauhaus européen. Les témoignages de participants actifs à la recherche et les présentations de parties prenantes innovantes ont illustré le potentiel d’une participation accrue aux initiatives européennes.

En particulier, le programme de recherche financé par Horizon Europe, REGENeration of Neighbourhoods Towards a Low-Carbon, Inclusive, and Affordable Built Environment (REGEN), coordonné par le LIST, alloue 2,6 millions d’euros aux partenaires luxembourgeois. Lancé au début de l’année à Beckerich, REGEN vise à catalyser un changement de paradigme dans le développement urbain, en promouvant la durabilité, la revitalisation économique et l’inclusion sociale.

« Le LIST s’est engagé à tirer le meilleur parti de l’expertise et des chaînes de valeur luxembourgeoises pour favoriser une régénération urbaine durable. Par l’intermédiaire de REGEN, nous visons à responsabiliser les communautés, à éclairer les orientations politiques et à ouvrir la voie à un déploiement plus large d’interventions urbaines durables. De plus, notre rôle est d’imbriquer les compétences, l’expertise et les politiques ambitieuses du Luxembourg avec les enjeux politiques et les lignes directrices européennes. Sustainable Places est un forum idéal pour en faire la démonstration. »
Sylvain Kubicki, associé principal pour la recherche et l’innovation au LIST

Favoriser l’innovation numérique dans le domaine de la régénération urbaine

Tout au long du programme de la conférence, les contributions du LIST ont mis en évidence les avancées en matière d’innovation numérique, notamment le développement d’une plateforme de déconstruction numérique pour soutenir les pratiques de déconstruction circulaire, ou les technologies du LIST pour construire des jumeaux numériques.

L’intelligence artificielle (IA) a été présentée comme une force de transformation au sein de l’industrie.

« L’IA change déjà la donne dans le développement de nouveaux services qui permettent de tirer pleinement parti des jumeaux numériques, qui révolutionnent déjà la façon dont les projets de construction sont conçus, contrôlés et gérés, en améliorant l’efficacité des performances et en optimisant l’utilisation des ressources. »
Sylvain Kubicki

Cependant, l’adoption de l’IA et d’autres technologies de pointe n’est pas sans poser de problèmes. Les implications éthiques de l’IA, en particulier pour garantir la confidentialité des données, la transparence et la responsabilité, restent des considérations essentielles à mesure que l’industrie continue d’évoluer.

Les représentants de Luxinnovation et de NeoBuild ont apporté des précisions sur l’orientation stratégique du Luxembourg en matière de construction durable, en soulignant l’importance des partenariats intersectoriels et de l’échange de connaissances pour atteindre les objectifs environnementaux ambitieux du pays.

Avec son paysage de recherche robuste, son soutien politique fort et son engagement en faveur de l’innovation, le Luxembourg continue à se positionner comme un acteur clé dans le secteur européen de l’environnement bâti, en contribuant à la recherche et à l’innovation pour un avenir plus durable et plus résilient.

https://www.infogreen.lu/le-luxembourg-un-des-moteurs-du-developpement-urbain-durable.html

Le LIST et l'Autorité de la concurrence s'associent pour développer des outils juridiques basés sur l'IA pour l'application du droit de la concurrence

Ce partenariat résulte d‘une vision commune pour exploiter le potentiel de l'IA afin de faire progresser le paysage juridique. Face aux volumes croissants de données cruciales pour le droit de la concurrence, les méthodes traditionnelles d'investigation sont devenues de plus en plus lourdes. La collaboration entre l'Autorité de la concurrence et le LIST vise à relever ces défis en intégrant des outils d'IA avancés dans le flux de travail juridique. En associant les outils et méthodologies du LIST basés sur l'IA combinés à l'expertise juridique approfondie et aux mécanismes de contrôle de l'Autorité, cette collaboration pourrait créer un précédent pour l'avenir de l'application du droit par les pouvoirs publics au Luxembourg.

Marco Estanqueiro, vice-président de l'Autorité de la concurrence, indique : « Alors que la numérisation de l'économie s'accélère, les autorités de concurrence sont de plus en plus confrontées à de nouveaux enjeux complexes. En nous associant au LIST, nous exploitons le potentiel de l'intelligence artificielle non seulement pour renforcer nos pouvoirs d'enquête, mais aussi pour nous assurer que nous restons en phase avec les outils et les méthodes largement adoptés par les entreprises dans leurs modèles d'affaires et leurs opérations quotidiennes. Dans un monde où les données circulent à une vitesse sans précédent, ces outils pilotés par l'IA nous permettront de traiter et d'analyser plus efficacement de vastes ensembles de données, en veillant à ce que nos mesures d'exécution restent à la fois équitables et robustes. Cette collaboration marque une étape cruciale pour préserver des marchés ouverts et concurrentiels pour les entreprises et les consommateurs à l'ère numérique. »

Francesco Ferrero, responsable de l'initiative IA au LIST, ajoute : « Le processus de développement intégrera les commentaires continus des utilisateurs afin de s'assurer que le nouvel assistant répond aux besoins de l'Autorité de la concurrence. En intégrant l'IA, la visualisation des données et des interfaces ergonomiques, le LIST vise à créer une solution robuste adaptée aux professionnels du droit. »

Dans le cadre de sa stratégie de recherche en IA, le LIST utilisera sa solution BESSER Bot Framework, qui a reçu le soutien du Luxembourg National Research Fund (FNR), pour répondre aux besoins des personnes en charge des dossiers avec une intelligibilité et une précision supérieures à celles des grands modèles de langage actuels. En outre, les outils de visualisation de données et de documents du LIST, tels que Papyrus, également financé par le FNR, seront testés pour leur capacité à améliorer l'interprétation des données et les flux légaux.

Dirk Fransaer, CEO ad interim du LIST, conclut : « Ce projet démontre l'esprit d'innovation des institutions publiques et de recherche luxembourgeoises. En combinant l'IA avec l'expertise réglementaire, nous ouvrons la voie à une application plus intelligente et plus agile du droit de la concurrence. »

https://concurrence.public.lu/fr/actualites/2024/09-24-list-ai.html

Au-delà des murs, ouvrir la réflexion à l'humain et à l'environnement

Depuis le début de cette année 2024, le LIST coordonne le programme européen REGEN qui porte sur «la régénération des quartiers vers un environnement bâti à faible émission carbone, inclusif et abordable». En parallèle, il travaille, avec le soutien du Fonds National de la Recherche Luxembourg (FNR), sur le projet NBenefit$, dont l'objectif est de proposer au marché un nouvel outil d'aide à la décision se basant sur une analyse coûts-bénéfices des solutions fondées sur la nature, et de favoriser la biodiversité urbaine. L'institut a aussi récemment obtenu un financement à travers le programme FNR BRIDGES pour la création d'un nouveau label luxembourgeois évaluant les quartiers urbains, neufs ou regénérés, vis-à-vis de leur durabilité et résilience, en portenariat avec LSC Engineering et avec le support de Neobuild GIE. Pourquoi avoir choisi ces axes de recherche?

Ces recherches menées au LIST ont toutes un point commun: avoir un impact positif pour la société et l'environnement. Notre environnement bâti joue ici un rôle prépondérant. Il influence non seulement la croissance économique de nos sociétés, mais aussi notre bien-être. C'est en ce sens que notre équipe d'experts en architecture, développement urbain, génie civil et environnement développe des solutions de décarbonation intelligentes et durables pour les villes et les territoires.

Vous travaillez sur la régénération urbaine. Comment cette notion se définit-elle?

Il s'agit d'une évolution urbaine qui se base sur les propres ressources de la ville et se focalise sur la rénovation, le réaménagement et la circularité. Le LIST est actif sur ces thématiques, notamment via des projets Interreg visant à augmenter la quantité des matériaux de construction récupérés et réutilisés, créer des plateformes de réemploi des éléments de construction et réfléchir à une stratégie de développement des centres de réutilisation au niveau local ou régional.

Récemment, le projet REGEN, dirigé par le Dr. Arch Sylvain Kubicki, a démarré avec l'objectif de proposer un nouveau cadre d'évaluation pour la régénération urbaine, facilitant la sélection des stratégies d'intervention appropriées, tout en tenant compte des utilisateurs finaux et de toutes les parties prenantes. Pour ce faire, les chercheurs bénéficient du support de MUST (Managing Urban Spaces Together), une technologie participative - précédemment développée par le LIST avec le support du FNR - permettant la collecte et la prise en compte des préférences des citoyens dans le développement de leurs quartiers. Le cadre de REGEN sera appliqué sur quatre sites de démonstration, dont la commune de Beckerich, avec un suivi continu des bâtiments, rues et quartiers en termes d'énergie, de mobilité et de circularité.

Pouvez-vous nous en dire plus sur l'outil NBenefit$ que le LIST est en train de développer?

L'outil a pour objectif de quantifier le coût économique de la contribution des espaces verts au bien-être, vis-à-vis de la séquestration du carbone, de la purification de l'air, de l'infiltration de l'eau, de la mise à disposition d'espaces récréatifs et de la régulation de la température et de l'humidité. NBenefitS a été appliqué pour le Valdebebas parc à Madrid, pour simuler et évaluer la manière dont les services fournis par la nature évoluent selon différents scénarios de conception : en modifiant l'agencement du parc, le type d'espèces d'arbres utilisées et la manière dont le parc est entretenu pendant son cycle de vie. Cela aide les planificateurs et les décideurs à concevoir des solutions fondées sur la nature de manière rentable.

Ce projet, dirigé par le Dr. Claudio Petucco, bénéficie actuellement d'un financement FNR JUMP, permettant de compléter les développements et transférer l'outil vers le marché, comme un outil d'aide à la décision dès les premières étapes de la conception d'un projet.

Sur des projets aussi concrets que ceux que nous venons d'évoquer, est-ce que vous collaborez avec des acteurs privés ?

Certainement; comme évoqué plus tôt, notre objectif est de mener une recherche qui réponde aux défis actuels et futurs de notre société. Une proximité du marché et une collaboration avec des partenaires privés sont donc essentielles, que ce soit pour des nouveaux développements, des cas pilotes, ou encore pour le transfert des technologies. Cela est d'autant plus important aujourd'hui pour le secteur de la construction, qui a besoin d'innover, mais aussi d'intégrer de nouvelles et bonnes pratiques.

Par exemple, nous allons bientôt débuter un nouveau projet, en partenariat avec LSC Engineering et avec le support du FNR, visant à proposer un label luxembourgeois pour les quartiers résilients. Tout au long de ce projet, l'accompagnement et le support d'un comité de parties prenantes des secteurs privés et publics sont prévus pour assurer le succès du projet.

Mélanie Trélat

Le Luxembourg booste la recherche spatiale

Le gouvernement luxembourgeois poursuit son engagement dans la recherche spatiale. Il a accordé un financement de 26 millions d’euros au Centre européen d’innovation pour les ressources spatiales (ESRIC) dans le cadre d’un accord-cadre, garantissant ainsi la poursuite des recherches jusqu’en 2029. Le ministre de l’Économie Lex Delles (DP) et la ministre de la Recherche Stéphanie Obertin (DP) se sont tous deux déclarés satisfaits du travail de l’institut.

L’ESRIC a été créé en 2020 et a connu une forte croissance depuis. Fin 2021, son équipe était composée de 5 personnes, alors qu’elle en compte aujourd’hui plus de 20 personnes. Parmi elles, des ingénieurs, des géologues et des géochimistes. Dans la pratique, l’ESRIC est un département du centre de recherche luxembourgeois LIST à Esch-Belval. Outre la recherche, l’ESRIC soutient également, par le biais de son incubateur d’entreprises, les jeunes sociétés qui tentent de s’implanter dans le secteur spatial et pratique ce que l’on appelle la gestion des connaissances.

Le “Space mining” ou l’exploitation minière des astéroïdes

En 2016, le ministre de l’Économie de l’époque, Étienne Schneider, avait annoncé que le Luxembourg voulait promouvoir le space mining. Cette annonce avait suscité à la fois l’étonnement et la surprise au niveau national et international. Le Luxembourg avait ensuite adopté une loi sur le space mining. Elle vise à donner une sécurité juridique aux entreprises qui recherchent des matières premières dans l’espace si elles ont leur siège au Luxembourg. De nombreux métaux peuvent potentiellement être trouvés sur les astéroïdes (le platine par exemple), mais l’eau joue également un rôle important dans le domaine spatial.

Premier Astronaute

Un accord spatial international stipule certes que les corps célestes ne peuvent appartenir à aucune nation. Le point de vue de la politique luxembourgeoise est pour le fait toutefois, que l’on peut s’approprier des matières premières extraites de corps célestes comme les astéroïdes. Une analogie souvent utilisée est celle de la pêche dans les eaux internationales.

Les efforts du Luxembourg dans le domaine du ” New Space “ ne servent pas uniquement à satisfaire la curiosité scientifique, mais aussi et surtout à diversifier l’économie. L’Agence spatiale luxembourgeoise (LSA), créée entre-temps, dépend du ministère de l’Économie. L’un de ses objectifs est d’attirer des entreprises de ce secteur au Luxembourg. Le Luxembourg n’a d’ailleurs rien d’exceptionnel à cet égard, d’autres pays procèdent de la même manière. En outre, le Luxembourg a son premier astronaute en la personne de Raphaël Liégeois depuis 2022. Il a la double nationalité belge et luxembourgeoise.

Pour rappel, l’histoire d’amour entre le Luxembourg et le secteur spatial remonte à 1985, date de la création de la première entreprise de satellites, SES Luxembourg, qui s’est surtout fait connaître par la diffusion de la télévision par satellite. Aujourd’hui – une quarantaine d’années plus tard – des entreprises comme iSpace développent au Luxembourg des robots pour les envoyer sur la lune ou, comme la société Kleos Space, traquent avec leurs satellites les bateaux de pêche illégaux sur les sept mers du globe.

Yves Greis

https://www.lesfrontaliers.lu/societe/le-luxembourg-booste-la-recherche-spatiale/

Le gouvernement a toujours la tête dans la Lune

Le Grand-Duché veut poursuivre ses efforts concernant la recherche spatiale et l'exploitation des ressources bien loin de notre Terre. Vendredi, un nouvel accord-cadre a été signé entre le gouvernement et le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) couvrant jusqu'en 2029 le fonctionnement du Centre d'innovation européen pour les ressources spatiales (Esric). Cette signature a eu lieu à l'occasion de la visite de la ministre de la Recherche et de l'Enseignement supérieur, Stéphanie Obertin, et du ministre de l'Économie, des PME, de l'Énergie et du Tourisme, Lex Delles, au LIST. C'est en effet au LIST que se trouve le Centre d'innovation européen.

Lancée en 2016, l'initiative SpaceResources.lu avait pour objectif de mettre en place au Grand-Duché un cadre attractif et cohérent pour le développement d'activités dans le domaine de l'utilisation des ressources spatiales. Ces dernières années, le paysage international a fortement évolué et de nombreux acteurs s'intéressent désormais à ce domaine, qui continue de progresser rapidement selon le gouvernement. Il a fallu donc réagir et trouver des appuis et pouvoir continuer cette course à l'exploitation des ressources spatiales. Qu'elles soient sur la Lune ou sur des astéroïdes. Dans ce contexte, le Luxembourg s'était associé avec l'Agence spatiale européenne (European Space Agency – ESA) en 2020 pour annoncer la création au Luxembourg de l'Esric en tant que Centre d'innovation européen pour les ressources spatiales (European Space Resources Innovation Centre).

L'aide de l'Agence spatiale européenne

Ce nouvel accord-cadre signé vendredi garantit le financement des activités de l'Esric jusqu'en 2029 grâce à une nouvelle enveloppe de 26 millions d'euros. Cela permettra au centre de développer ses activités autour de la recherche et du développement de technologies clés, de soutien aux activités économiques et de community management. Ce budget sera conjointement alloué par le ministère de l'Économie et le LIST à travers des dotations annuelles. L'Esric fait partie intégrante de l'écosystème spatial luxembourgeois, promu et soutenu par l'Agence spatiale luxembourgeoise (LSA). À ce titre, l'implémentation de l'accord sera assurée par la LSA, dont l'expertise permettra le suivi de la collaboration avec l'ESA. Partenaire clé du projet, l'Agence spatiale européenne apporte notamment un soutien technique et commercial à l'incubateur d'entreprises dédié aux ressources spatiales. Il fournira également à l'avenir des installations permettant le développement des activités de recherche de l'Esric. Ce développement sera aussi rendu possible grâce au financement du Fonds national de la recherche.

Lex Delles a rappelé que l'Esric était un centre de référence pour les ressources spatiales unique en Europe. L'accord-cadre signé devrait lui permettre d'aborder ces prochaines années sereinement. Encore plus avec la garantie du soutien de l'Agence spatiale européenne. La ministre Stéphanie Obertin espère de son côté que cet accord permettra de relier encore mieux la recherche au transfert de connaissances vers les secteurs public et privé. Ce nouvel élan permettra des «retombées positives pour l'économie et la société luxembourgeoises».

Le patron du LIST, Dirk Fransaer, s'attend à une poursuite du développement de l'Esric à Belval. La collaboration et cet accueil si important seront poursuivis avec le LIST pour continuer de faire rayonner le Grand-Duché dans ce secteur si particulier et en pleine expansion. Mathias Link, CEO de l'Agence spatiale luxembourgeoise, et Kathryn Hadler, directrice de l'Esric, se sont réjouis de cet accord-cadre qui assure un avenir serein pour l'entité.

L'équipe de l'Esric comprend des chercheurs dans différents domaines : géochimiste spécialisé dans les ressources spatiales, spécialiste du régolithe (la «poussière» ou les roches se trouvant sur la surface de la Lune), géologiste lunaire, spécialiste en extraction d'oxygène sur la Lune, chercheur travaillant sur le plasma, des ingénieurs, des chimistes, une spécialiste de construction sur la Lune. Envie de rejoindre l'équipe? Allez sur www.esric.lu.

L. D.

"L’hydrogène aura son rôle à jouer"

Quand on parle de transition écologique dans la mobilité, le sujet de l’hydrogène est devenu incontournable. L’Europe, tout comme le Luxembourg, mise beaucoup sur ce carburant qui "aura un gros impact sur la décarbonation de la mobilité", selon le Dr. Bianca Rita Pistillo, Lead Business Development Officer, Responsable collaboration industrielle pour l'énergie et le cleantech, au Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST). Particulièrement de la mobilité lourde ou intensive (avion, train, bateau et camion), pour plusieurs raisons: l’hydrogène a une haute densité énergétique - trois fois supérieure à celle du diesel ou de l'essence, son utilisation nécessite des équipements plus légers que ces des véhicules électriques et il permet un ravitaillement plus rapide, de 3 à 5 minutes.

Le Dr Pistillo tient cependant à nuancer son discours: "Les technologies liées à la production, la distribution et le stockage d’hydrogène sont pour l’instant toujours en phase d’expérimentation. Elles n’ont pas encore atteint leur maturité et même si prometteuse, beaucoup de recherche reste encore à faire."

Toute une palette d’hydrogènes

Pour commencer, il n’y a pas un hydrogène, mais des "types d’hydrogènes", selon la méthode de production. L’hydrogène "gris" est fabriqué à partir d’hydrocarbures et rejette du CO2 lors de sa production (10 tonnes de CO2 libérées pour 1 tonnes d’H2 produit). C’est celui qui représente plus de 95% de la production d’hydrogène en Europe. L’hydrogène bleu suit le même processus, mais avec une captation du CO2 émis. L'hydrogène sera "vert" s’il est produit par électrolyse de l'eau grâce à de l'électricité d’origine renouvelable, donc neutre en carbone.

"Il faudra passer par plusieurs étapes, de moins en moins polluantes", estime Bianca Rita Pistillo, qui cite encore un autre type d’hydrogène, dit "turquoise", qui utilise à la fois l’électricité et le méthane pour sa production. En parlant de la comparaison avec les véhicules électriques, elle précise "qu’il ne faut pas chercher LA solution, mais en combiner plusieurs."

La question du prix se pose également: "Il faut six kilos pour faire un plein, et on est actuellement à 10-15 euros le kilo à la pompe. Pour 2025, les prévisions envisagent une baisse jusqu'à 5 euros le kilo." Comment atteindra-t-on ce prix? "Grace à l’optimisation des technologies, au développement des infrastructures et du marché en général."

Des difficultés à surmonter

Une des difficultés techniques à résoudre concerne le stockage. Stocker de l’hydrogène sous forme liquide nécessite une température très basse, et sous forme gazeuse une pression très haute, sachant qu’il y aura des pertes énergétiques à chaque changement d’état.

"Il y a beaucoup de pistes à explorer. Pour les stations-services, est-ce que ça vaut la peine d'avoir du stock sur place? Ou serait-il préférable de produire de l’hydrogène directement sur le site? Peut-être grâce à de l’énergie renouvelable générée sur ce même lieu avec des panneaux solaires?"

Au LIST, les chercheurs travaillent sur différents aspects liés à l’hydrogène: production, détection, développement de nouveaux matériaux allégés pour le stockage et le transport. La résistance et la durée de vie des membranes des piles à combustible, dont sont équipés les véhicules à l’hydrogène, aussi bien que le développement de nouveaux catalyseurs, font également l’objet d’études.

Les décideurs convaincus, le grand public à convaincre

La Dr Pistillo rappelle qu’il n’y a pas que des aspects scientifiques à prendre en compte. Elle considère notamment que "la législation mérite des clarifications et une harmonisation au niveau des différents pays européens."

"Au-delà de son efficacité, je pense qu’il y a une certaine crainte de l’hydrogène au sein du grand public", ajoute Bianca Rita Pistillo. Elle raconte qu’en 1937, un ballon dirigeable Zeppelin nommé "Hindenburg" a explosé lors de son atterrissage à New York après avoir traversé le Pacifique. "Il a été surnommé le Titanic de l’air. Même si c’est une histoire ancienne, je pense que ça a instauré une peur de l’hydrogène chez les gens. Il faudra un jour faire tomber cette barrière."

Mais au Luxembourg, la volonté des décideurs est clairement de développer cette nouvelle source d’énergie. Projet de loi pour l’établissement d’un réseau de transport d’hydrogène, première station publique mise en service ou encore vallée de l’hydrogène à Bascharage: le Grand-Duché compte sur l’hydrogène pour décarboner son industrie et ses transports. "Le pays a un rôle de leader et de facilitateur dans ce domaine, parce qu’il comprend bien les enjeux liés à l’hydrogène, parce qu’il est situé géographiquement au cœur de l’Europe et parce qu’il est très concerné par les transports. Mais aussi car il dispose des moyens financiers pour investir."

Si elle insiste sur le fait que la recherche en matière d’hydrogène doit encore avancer, et "avancer vite", Bianca Rita Pistillo est convaincue qu’il fera partie des solutions qui mèneront à un monde moins pollué. "Est-ce que l’hydrogène est plus vert que l’essence ? Oui. Je ne sais pas si on arrivera un jour au ‘net zéro’, mais même si on n’atteint que la moitié de nos objectifs, on aura quand même réussi à diminuer la pollution."

Léna Fernandes

https://www.infogreen.lu/l-hydrogene-aura-son-role-a-jouer.html

Décrocher un financement Horizon Europe: les conseils du projet Transcend

Cindy Guerlain et Jocelyn Aubert, les principaux ingénieurs en recherche et technologie au sein du département Optimization and Decision Systems Group (OPTIMISE) de Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), évoquent leur implication dans plusieurs projets Horizon Europe, le principal programme de l'UE pour la recherche et l'innovation.

Ils soulignent en particulier certains des principaux facteurs de réussite de la candidature du LIST au projet Transcend (Transport resilience against cyber and non-cyber events to prevent network disruption).

Quels sont les projets Horizon Europe auxquels vous participez?

Cindy Guerlain (CG): Dans le cadre de son engagement à faire progresser la recherche scientifique et l'innovation, le LIST participe activement à plusieurs projets Horizon Europe. Notre unité de recherche est actuellement engagée dans plusieurs projets européens à fort impact. Par exemple, le projet LAZARUS vise à développer une plateforme pour l'analyse de logiciels résilients et sécurisés. Le projet CLIMABOROUGH, sous les auspices de l'Union européenne, vise à construire des centres urbains verts et neutres sur le plan climatique. Un autre exemple, Citcom.ai, relevant du programme-cadre DIGITAL de l'UE, est consacré aux applications de l'IA en milieu urbain.

Le projet Transcend vise à fournir aux opérateurs d'infrastructures critiques de transport de marchandises un ensemble intégré d'outils avancés, de lignes directrices et de solutions technologiques. L'objectif final est de réduire les risques et d'améliorer la protection et la résilience de leurs infrastructures critiques (interdépendantes) contre les menaces physiques, cybernétiques et hybrides.

Pourquoi avez-vous décidé de demander un financement au titre d'Horizon Europe?

Jocelyn Aubert (JA): Nous avons décidé de postuler à Horizon Europe parce qu'il s'agit de l'instrument de financement le plus important et le plus prestigieux pour mener des projets de recherche au niveau européen. Horizon Europe est un outil idéal pour encourager la collaboration internationale à travers l'Europe et au-delà. Cette collaboration est essentielle pour obtenir des résultats de haut niveau en combinant l'expertise d'organisations de premier plan et en testant des innovations avec des partenaires de l'industrie.

Le projet Transcend comprend plusieurs partenaires luxembourgeois. Pouvez-vous nous parler des avantages de ces collaborations?

CG: Le consortium comprend sept partenaires luxembourgeois, ce qui témoigne d'une présence solide au sein de l'écosystème luxembourgeois. Il rassemble des institutions académiques, des partenaires industriels et des organisations du secteur public, y compris des autorités de régulation. Chaque entité apporte son expertise et ses perspectives uniques. L'implication des partenaires industriels et des autorités réglementaires garantira que les résultats sont pratiques et conformes au cadre réglementaire.

La présence de plusieurs partenaires luxembourgeois renforce le rôle du LIST en tant que plaque tournante dans le paysage national de la recherche et de l'innovation. Cette collaboration favorise un écosystème cohérent et intégré où les connaissances et les ressources sont partagées, ce qui permet d'obtenir des résultats de recherche plus complets et plus percutants. Elle permet également d'aligner les objectifs de recherche sur les priorités nationales, notamment dans la mise en œuvre d'instruments juridiques tels que la directive sur la résilience des entités critiques et la deuxième directive sur la sécurité des réseaux et de l'information. Nous entretenons déjà une relation de longue date avec certains de nos partenaires de projet au Luxembourg. Cette relation existante nous permettra d'exploiter les résultats que nous développons déjà ensemble dans le cadre d'une feuille de route nationale plus large.

Quels sont, selon vous, les facteurs clés qui ont contribué au succès de l'application du projet Transcend?

JA: Plusieurs facteurs clés ont contribué à la réussite du projet Transcend. Tout d'abord, l’alignement stratégique sur les objectifs de l'appel. Notre proposition était étroitement alignée sur les objectifs de l'appel, garantissant sa pertinence et répondant aux critères spécifiés. Nous avons également aligné notre proposition sur les priorités spécifiques liées au secteur des transports en mentionnant les principaux documents de référence européens dans ce domaine.

Puis, un consortium solide et pertinent. Nous avons constitué un consortium solide avec une gamme variée de partenaires qui apportent une expertise spécifique dans le domaine des transports, de la cybersécurité, du développement des technologies de l'information, etc. L'implication active des autorités nationales compétentes, telles que le Haut-Commissariat à la protection nationale, l’institut Luxembourgeois de Régulation, et le Luxembourg House of Cybersecurity, garantit que nos solutions sont alignées sur les politiques nationales, ce qui constitue à mon avis un avantage majeur lors de l'évaluation.

Ensuite, une proposition claire et accessible. Nous avons veillé à ce que notre proposition soit facile à lire, avec des messages clairs, des phrases concises et un texte bien espacé. De plus, nous l'avons fait relire par un anglophone. Étant donné que les évaluateurs peuvent ne pas être des experts dans notre domaine spécifique, nous avons visé la clarté et l'accessibilité.

Enfin, une préparation précoce et méthodologique. Nous avons commencé à élaborer la proposition huit mois avant la date limite de soumission, ce qui nous a laissé amplement le temps de la développer et de l'affiner. Le processus de préparation a été divisé en phases bien définies : une phase initiale avec une note conceptuelle, une analyse documentaire, une équipe de base, des projets pilotes, une étape intermédiaire avec une liste des principaux produits à livrer, une structure de répartition du travail, une estimation budgétaire et, enfin, la rédaction de la proposition. Les rôles et les responsabilités pour mener à bien la proposition ont été clairement identifiés et fixés à l'avance afin de permettre aux partenaires d'avancer à leur rythme pendant la période estivale. Un mois avant la soumission, nous avions déjà un projet avancé de la proposition.

Comment la participation à Horizon Europe a-t-elle fait progresser votre recherche? Pouvez-vous donner des exemples précis de la manière dont cela a permis à votre groupe de recherche de se démarquer dans votre domaine?

CG: Travailler dans le cadre d'Horizon Europe permet aux organisations de collaborer avec des pairs et de stimuler le partage des connaissances. Pour un organisme de recherche et de technologie situé dans un petit pays, il est essentiel de ne pas limiter nos recherches à un champ d'application étroit. Par exemple, la réalisation d'analyses comparatives approfondies entre les pays représentés dans le consortium permet d'accéder à des connaissances qui seraient autrement inaccessibles en raison des barrières linguistiques.

Nous recevons encore des demandes d'universités et d'entreprises basées sur un projet Horizon 2020 que nous avons piloté il y a dix ans. En outre, la participation à ces projets nous permet d'importer des concepts innovants et de les tester avec des acteurs locaux, renforçant ainsi nos capacités de recherche et notre impact.

Comment le soutien de Luxinnovation a-t-il contribué à votre succès, et quels sont les ressources ou outils qui vous ont été particulièrement utiles?

JA: Nous avons contacté les équipes de Luxinnovation dès le lancement de notre candidature et avons sollicité son soutien tout au long du processus d'idéation. Elles nous ont aidés à interpréter l'appel à propositions et à relire tous les documents de candidature. Plus important encore, elles étaient toujours disponibles pour discuter de la portée du projet, identifier les projets passés et actuels dans le domaine, et faire des recommandations sur les partenaires de consortium appropriés.

Comme il s'agit d'un projet à somme forfaitaire et que le LIST n'a qu'une expérience limitée de ce type de financement récent, Luxinnovation a également offert de précieuses suggestions pour la structuration de nos activités et la préparation du budget.

Abigail Okorodus

https://luxinnovation.lu/fr-lu/news/decrocher-un-financement-horizon-europe-les-conseils-du-projet-transcend

Pour une exploration durable de l’espace

Au cœur de cette révolution se trouve le European Space Resources Innovation Center (ESRIC), qui mène des travaux de recherche et de développement révolutionnaires pour exploiter les ressources trouvées dans l’espace, en particulier sur la surface lunaire.

La poussière lunaire

La Lune, le voisin céleste le plus proche de la Terre, recèle des ressources qui peuvent s’avérer essentielles pour une exploration durable de l’espace. L’oxygène, l’eau, les matériaux et les métaux extraits de la Lune peuvent permettre la vie humaine, alimenter les fusées et faciliter l’exploration scientifique. Cette vision est en train de devenir une réalité grâce aux efforts novateurs de ESRIC et de ses partenaires.

L’une des initiatives les plus intéressantes dans ce domaine est le développement de la chambre à vide thermique poussiéreuse (DTVC). Cette installation de pointe, fruit d’une collaboration entre la European Space Agency (ESA), Spartan Space, Haux Life Support, Maana Electric et ESRIC au Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), devrait être achevée d’ici à 2025. Le DTVC simulera les conditions difficiles de la surface lunaire, notamment le vide poussé, les températures extrêmes et l’omniprésence de la poussière lunaire. Cette simulation est essentielle pour tester et améliorer la fiabilité des équipements destinés aux futures missions lunaires.

Le DTVC représente une avancée significative dans la préparation aux défis posés par la poussière lunaire. La poussière lunaire, fine et abrasive, peut présenter des risques sérieux pour les machines et la santé humaine. En testant rigoureusement les composants du sous-système dans le DTVC, les chercheurs visent à atténuer ces risques et à garantir le succès et la sécurité des futures missions.

Construire un avenir collaboratif pour l’exploration spatiale

Le domaine des ressources spatiales se caractérise par une collaboration solide et la création d’une communauté. ESRIC travaille en étroite collaboration avec des partenaires stratégiques tels que l’ESA et collabore avec des géants industriels tels qu’Air Liquide et Airbus. Ce réseau de partenariats est essentiel pour faire avancer la recherche et le développement nécessaires pour faire de l’exploration spatiale durable une réalité.

La semaine annuelle des ressources spatiales organisée par ESRIC témoigne de l’intérêt et de l’enthousiasme croissants pour ce domaine. Cet événement, organisé au Luxembourg, a attiré plus de 500 participants du monde entier en 2024, dont des chercheurs, des experts de l’industrie et des passionnés. Il sert de plateforme pour le partage des connaissances, l’établissement de collaborations et la présentation des dernières avancées dans le domaine des ressources spatiales.

En outre, le domaine est un foyer de start-ups dynamiques et innovantes. Le programme d’incubation d’ESRIC, en partenariat avec l’ESA, nourrit ces startups en leur fournissant le soutien et les ressources nécessaires pour prospérer. Cet écosystème d’innovation et de collaboration est essentiel pour faire progresser le domaine et concrétiser la vision d’une exploration spatiale durable.

Ce domaine ambitieux et tourné vers l’avenir promet non seulement de transformer la manière dont nous explorons l’espace, mais aussi de veiller à ce que nous le fassions en préservant les merveilles du cosmos pour les générations à venir.

Cet article s’inscrit dans le cadre de la campagne d’été du LIST qui met en avant certaines histoires tirées du rapport annuel 2023.

https://www.infogreen.lu/pour-une-exploration-durable-de-l-espace.html

Les projets de la Ville de Luxembourg pour protéger ses forêts

« Nous avons fait de la protection de l’environnement une priorité de premier rang qu’il s’agit d’inscrire dans la durée afin de préserver notre patrimoine naturel à long terme. » C’est ce qu’a déclaré Maurice Bauer, le premier échevin de la Ville de Luxembourg, lors de la présentation des priorités et projets à venir en matière de protection de l’environnement. L’accent a tout particulièrement été mis sur la protection des forêts et des arbres, dont l’état de santé se dégrade depuis plusieurs décennies à cause du changement climatique.

Pour préserver les 1.100 ha de forêts communales et les 21.000 arbres urbains qui recouvrent la Ville, plusieurs projets concrets ont été définis pour les mois et années à venir, chacun s’inscrivant dans l’un des cinq objectifs prioritaires suivants :

lutter contre les effets du changement climatique et assurer la sécurité des citoyens ;
favoriser une gestion durable des forêts ;
planter des arbres et s’adapter aux nouveaux défis liés au changement climatique ;
optimiser davantage l’exploitation locale de la ressource ;
promouvoir une forêt urbaine attractive et multifonctionnelle.

Huit projets concrets

Le premier projet, déjà mis en œuvre, est le site Secuforet.vdl.lu qui réunit toutes les informations pratiques concernant la sécurité dans les forêts communales. Un panneau indicatif avec un code QR amenant au site internet va être installé à l’entrée des parkings des forêts communales, annonce la Ville.

Plusieurs autres projets ont pour objectif d’augmenter le nombre d’arbres et la surface de forêt sur le territoire de la commune. Dans le quartier Muhlenbach, une pépinière forestière sera créée au lieudit Eecherfeld. De jeunes arbres y seront élevés pour être ensuite replantés. Le lieu devrait également accueillir une nouvelle forêt de 2.500 arbres ainsi qu’un système d’agroforesterie grâce à un projet-pilote. Le quartier de Hamm, lui, bénéficiera de la plantation de haies, de rangées d’arbres et de prés fleuris.

Plus au nord de la Ville, au Bambësch du lieudit Reckendallerkop, la création d’une réserve naturelle d’environ 200 ha - dont 50 ha où la forêt sera laissée en libre évolution, sans gestion forestière – fera l’objet d’une étude de faisabilité.

Les plus de 100 km de sentiers et promenades de la capitale seront adaptés aux nouvelles utilisations (comme le trail ou les sentiers thématiques), la signalétique sera améliorée, les chemins et parkings seront remis en état et les infrastructures sportives en plein air seront modernisées.

Le site Devashaff, où est installé le service forêts de la Ville, sera aussi modernisé afin d’y aménager un centre d’accueil et d’information pour les visiteurs souhaitant en savoir plus sur les forêts communales, la biodiversité, la protection de la nature et les effets du changement climatique sur les écosystèmes.

Enfin, le projet de recherche « Forlux - Santé, adaptation et durabilité des forêts de la Ville de Luxembourg » observera la manière dont réagissent les forêts communales aux nouvelles conditions météorologiques et étudiera la manière dont la gestion forestière pourrait être adaptée en conséquence. L’étude, réalisé en partenariat avec le LIST et l’Administration de la nature et des forêts, nécessitera que certains sites soient équipés « de capteurs et de stations météo permettant de récolter des données relatives à la santé des arbres ainsi qu’à la qualité de l’air, de l’eau infiltrée et du carbone stocké dans les arbres et dans le sol », détaille le communiqué de presse.

D’autres objectifs dans la roadmap

Sans donner de projets concrets, la Ville de Luxembourg annonce aussi qu’elle va procéder à la restauration de mares et à la création de forêts-éponges. Elle augmentera aussi de manière conséquente le recours à des chevaux de traits, pour des travaux forestiers par exemple.

Une analyse est également en cours afin de « déterminer les possibilités permettant d’optimiser encore davantage l’exploitation locale et durable du bois afin d’augmenter la part qui est valorisée pour les besoins de la Ville de Luxembourg. »

Pour mettre à l’honneur les arbres urbains et les parcs de la Ville, mais aussi sensibiliser le public à l’importance de l’arbre en milieu citadin, une brochure a été publiée. D’une centaine de pages, elle compile des photos, des textes et des illustrations portant sur l’histoire des parcs de Luxembourg, le cadastre des arbres, la notion d’arbre climatique, l’entretien des arbres ou encore leur protection. La brochure est disponible en langues allemande, française et anglaise sur demande à relationspubliques@vdl.lu, ainsi qu’à la Lëtzebuerg City Bibliothèque. Son contenu est également repris sur arbres.vdl.lu.

Léna Fernandes

https://www.infogreen.lu/les-projets-de-la-ville-de-luxembourg-pour-proteger-ses-forets.html

Les citoyens peuvent aider à surveiller les algues bleues dans les eaux luxembourgeoises

Hier, la plage Rommwiss au lac de la Haute-Sûre a été fermée aux baigneurs en raison d'une propagation locale d'algues bleues toxiques (cyanobactéries). Cette mesure a été prise dans le cadre de la surveillance régulière de la qualité des eaux de baignade au Luxembourg (plan national d'alerte).

Depuis l'année passée, le Luxembourg a accès à une application mobile appelée Bloomin' Algae qui permet aux utilisateurs des eaux de loisirs du pays (lacs de baignade, Moselle,...) de signaler une prolifération ou une suspicion de cyanobactéries. Cette initiative de chercheurs du Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) permet à chacun de participer activement à la gestion des risques liés à la prolifération des cyanobactéries dans nos zones de baignade.

Les cyanobactéries sont un type de bactéries photosynthétiques toujours présentes dans les eaux (rivières, étangs, lacs, etc.) et qui ne posent normalement aucun problème pour l'homme et les animaux. Cependant, dans certaines conditions - généralement vers la fin de l'été - les bactéries peuvent se multiplier fortement et former des traînées verdâtres ou de véritables tapis dans l'eau, appelés floraisons d'algues bleues. Les cyanobactéries peuvent alors produire des concentrations élevées de toxines qui, en cas de contact, peuvent représenter un danger pour la santé des personnes et des animaux. Il est donc préférable de ne pas se baigner dans des eaux contenant des proliférations de cyanobactéries. Plus d'informations sur les algues bleues dans notre article de notre archive : Algues bleues : quelle est leur dangerosité ?

Comment fonctionne l'application Bloomin' Algae ?

L'application mobile Bloomin' Algae peut être téléchargée gratuitement via Google Play ou l'Apple Store.

Si l'on remarque quelque chose près d'un cours d'eau, par exemple des traînées vertes, des tapis ou même une accumulation de flocons verts, l'utilisateur peut envoyer un rapport via l'application.

C'est très simple : on prend une ou plusieurs photos, on indique sa position exacte (via la localisation GPS du smartphone), on donne une estimation approximative de la surface concernée (p. ex. de l'ordre de grandeur d'un paillasson, d'une place de parking, ou d'un terrain de tennis, ...). Il faut également indiquer l'activité au cours de laquelle l'observation a été faite, par exemple lors d'une promenade, lors d'une baignade ou en pratiquant un sport aquatique.

Le rapport est ensuite enregistré via l'application sur le site web iRecord, auquel Jean-Baptiste Burnet a accès. Le collaborateur scientifique du LIST est spécialisé dans les technologies environnementales et biotechnologiques et est notamment responsable de la surveillance des algues bleues au Luxembourg. « Je reçois une notification lorsqu'un nouveau rapport est disponible. J'examine alors attentivement les images et le rapport et je confirme s'il s'agit effectivement de cyanobactéries ou non », explique le scientifique.

L'observation apparaît ensuite sur une carte interactive, que tout le monde peut également consulter sur le site Internet du projet CYANOWATCH. Les données personnelles ne sont pas publiées.

« En cas de doute, je peux échanger avec des experts à l'étranger, ou un échantillon peut être prélevé et analysé pour confirmer qu'il s'agit bien d'algues bleues », ajoute Jean-Baptiste Burnet.

L'application présente également des images de ce que sont les algues bleues et de ce que les gens identifient souvent à tort comme des algues bleues.

Pour mesurer la concentration des toxines dangereuses produites par les algues bleues, des analyses en laboratoire d'échantillons d'eau sont également nécessaires. Ceux-ci sont en partie effectués par des bénévoles à l'aide de tests rapides. « Il peut s'agir des collaborateurs des étangs ou du Naturpark Öewersauer, mais également de pêcheurs, de plongeurs ou d'autres citoyens qui se rendent régulièrement sur les eaux de loisir luxembourgeoises », précise Burnet.

Aide les chercheurs à mieux comprendre la propagation des algues bleues

En utilisant l'application, les citoyens luxembourgeois peuvent non seulement aider les chercheurs du LIST et les autorités locales à mieux surveiller la prolifération saisonnière des algues bleues dans les eaux luxembourgeoises, mais aussi à mieux la comprendre.

La multiplication des cyanobactéries est en effet très variable dans le temps et dans l'espace. Dans le cadre du plan de surveillance, des contrôles réguliers des eaux sont certes effectués, mais ils ne permettent pas toujours de rendre compte de la dynamique de la prolifération. C'est pourquoi une participation active d'utilisateurs de la ressource, qui se rendent sur les sites concernés à d'autres moments, permet une meilleure couverture dans le temps et dans l'espace.

L'application Bloomin' Algae a été développée à l'origine par le UK Centre for Ecology & Hydrology et est déjà utilisée par d'autres pays comme la Belgique, les Pays-Bas ou la Norvège. Il s'agit d'un projet de Citizen Science. C'est-à-dire que les citoyens participent activement à la recherche en aidant à collecter des données et en les mettant à disposition à des fins de recherche.

Alors, téléchargez l'application et devenez un Citizen Scientist ! Et d'ailleurs, parmi toutes les photos soumises, une sélection sera récompensée par des prix à la fin de la saison. Plus d'infos sur le site Internet du projet : https://www.cyanowatch.lu

Michèle Weber

https://www.science.lu/fr/app-bloomin-algae/les-citoyens-peuvent-aider-surveiller-les-algues-bleues-dans-les-eaux-luxembourgeoises

Iveco und LIST erforschen leichtere Fahrzeuge

Der italienische Hersteller von Nutz- und Militärfahrzeugen Iveco schließt mit dem Luxemburger Forschungsinstitut LIST eine Partnerschaft. Das LIST-Innovationszentrum für nachhaltige Verbundwerkstoffe und Fertigung soll dabei nachhaltige und leichte Verbundwerkstoffen für Verkehrsanwendungen entwickeln. Das gab LIST gestern bekannt.

Die Zusammenarbeit zwischen der Iveco-Gruppe und LIST wird sich über die nächsten vier Jahre erstrecken und anfangs die Stadt-, Überland- und Reisebusmarke der Iveco-Gruppe betreffen, später sollen dann alle Marken der Iveco-Gruppe mit einbezogen werden.

„Verbundwerkstoffe bieten eine Vielzahl von Vorteilen für den Verkehrssektor“, teilen beide Gesellschaften dazu in einer Pressemitteilung mit. „Einer der Hauptvorteile ist die Gewichtsreduzierung, die eine verbesserte Kraftstoffeffizienz und geringere Emissionen ermöglicht.“

Kosteneinsparungen und eine längere Lebensdauer

Darüber hinaus werden bei den technologischen Entwicklungen Aspekte der Wartung und Reparaturfähigkeit berücksichtigt, die Kosteneinsparungen und eine längere Lebensdauer im Vergleich zu Metallkomponenten ermöglichen. „Die Integration von Verbundwerkstoffen in die Fahrzeugkonstruktion wird es den Marken der Iveco-Gruppe ermöglichen, ihre Leistung und Effizienz zu verbessern und gleichzeitig ihre Gesamtbetriebskosten zu senken, um den Kunden immer nachhaltigere und kostengünstigere Lösungen anzubieten“, so der italienische Fahrzeughersteller.

Auch das türkische Unternehmen Kordsa tritt dem Innovationszentrum für nachhaltige Verbundwerkstoffe und Fertigung von LIST bei. Gemeinsam wolle man an der Entwicklung innovativer Halbfertigprodukte arbeiten, die den Nachhaltigkeitsanforderungen zukünftiger Fahrzeuge entsprechen.

Das Unternehmen kombiniert verschiedene Polymertypen mit unterschiedlichen Faserverstärkungen und nimmt damit eine Schlüsselposition in der Wertschöpfungskette der Verbundwerkstoffe ein.

Kordsa-CEO Ibrahim Özgür Yıldırım bemerkt dazu: „Gemeinsam wollen wir bahnbrechende Entwicklungen bei Verbundwerkstoffen vorantreiben, die die Leistung verbessern und eine grünere, nachhaltigere Zukunft für alle gewährleisten.“ Die Partnerschaft zwischen SCMM und Kordsa ist auf drei Jahre angelegt, wobei der Vertrag bis 2026 läuft.

MARCO MENG

Die Folgen des Klimawandels auf die Biodiversität

In den vergangenen Wochen berichteten wir an dieser Stelle über den vom Institut Grand-Ducal und dem LIST organisierten Konferenzzyklus über die unterschiedlichen Folgen der veränderten klimatischen Bedingungen. Kürzlich referierten die Experten über die Auswirkungen des Klimawandels auf die Biodiversität und somit direkt und indirekt auf die Land- und Forstwirtschaft sowie den Weinbau.

Professor Lucien Hoffmann, Vorsitzender der Section des Sciences des Institut Grand-Ducal, zitierte zu Beginn der Konferenz gleich mehrere Beispiele von Einflüssen auf die Biodiversität. Sollte es zu einem jährlichen Temperaturanstieg von 3 Grad Celsius kommen, so Hoffmann, hat dies zur Folge, dass sich südliche Arten rund 400 bis 500 km weiter nach Norden ausbreiten. Es würde demnach zu Arealverschiebungen von Pflanzen und Tieren kommen.

Der Brombeer-Perlmuttfalter (Brenthis daphne), beispielsweise ist ein Schmetterling, dessen Lebensraum sich bisher in Südeuropa, im Nordosten der Türkei, Irak, Iran und weiten Teilen Zentralasiens bis nach Japan befand. Seit den stetig steigenden Durchschnittstemperaturen wurde dieser Falter 1980 im Süden Lothringens nachgewiesen, 1997 im gesamten Lothringen und im Jahr 2000 in Düdelingen, so Hoffmann.

Auf dem Gebiet der Avifauna führt der Redner das Beispiel des Bienenfressers auf. Sein Verbreitungsgebiet reichte bisher von Südwest- und Vorderasien, Nordwestafrika sowie Süd- und Südosteuropa nordwärts bis Südostpolen. 2003 wurde er erstmals in Luxemburg nachgewiesen. Mit dem Klimawandel werden sich nicht nur neue Tier und Pflanzenarten Richtung Norden ausbreiten. Bisher heimische Arten werden unter steigenden Temperaturen aussterben, wie der Vorsitzende dies am Beispiel der Rotbuche und des Blauschillernden Feuerfalters (Lycaena helle) aufführt.

Eine Pflanze, viele Standorte

Lebewesen können auf verschiedene Arten auf neue Lebensbedingungen reagieren, erklärt Laura Daco vom Musée National d'Histoire Naturelle. Im Extremfall sterben Populationen von betroffenen Lebewesen, seien es Mikroorganismen, Pflanzen oder Tiere, aus. Gelingt es ihnen zu überleben, so geschieht dies durch die sogenannte phänotypische Plastizität oder durch eine Veränderung des Genoms. Bei ersterem bildet das betroffene Individuum je nach gerade vorherrschenden Umweltbedingungen ein unterschiedliches Erscheinungsbild bei gleichbleibender Erbinformation aus. Bei Pflanzen geschieht dies beispielsweise über eine andere Wuchsform, was als Plastizität bezeichnet wird. Im zweiten Fall passt sich eine Pflanze langfristig durch eine Veränderung des Erbguts an, dann spricht man von Evolution. Eine dritte Möglichkeit zu überleben, geht mit der Migration, also mit einem Standortwechsel einher. Soweit zur Theorie.

Die Forschung von Daco konzentrierte sich auf die Effekte, die ein Standortwechsel auf den Gemeinen Wundklee hat, eine weit verbreitete Pflanze in Europa. Der Wundklee zeigt sich anpassungsfähig in verschiedenen Regionen und Höhenlagen quer durch Europa. Die Forscher, neben Daco noch Guy Colling vom Nationalmuseum für Naturgeschichte Luxemburg und Professor Diethart Matthies von der Uni Marburg, sammeln seit 2015 Samen von 40 verschiedenen Wundklee-Populationen an diversen geografischen und klimatischen Standorten. Diese Populationen stammen von alpinen Bedingungen über subpolares Klima in Island bis zum gemäßigten Klima in Luxemburg.

Die gesammelten Populationen wurden in einem Garten in Luxemburg ausgesät, um sie einer gemeinsamen Umwelt auszusetzen. Interessanterweise zeigten die einzelnen Populationen unterschiedliches Verhalten. Das Gartenexperiment enthüllte genetische Anpassungen in den Populationen, die auf eine fortlaufende Evolution hinweisen, so Daco. Zuzüglich der genetischen Unterschiede je nach Standort zeigten Wundkleepopulationen aus alpinen und subpolaren Regionen hingegen nur geringfügige Plastizität, was sie extrem anfällig für die sich schnell verändernden klimatischen Bedingungen machen.

Die Schlussfolgerung der Forscher legt nahe, dass verschiedene Pflanzenarten eher langsam auf neue Lebensbedingungen reagieren. Daher mahnen die Forscher mit Dringlichkeit, den Klimawandel möglichst schnell einzudämmen.

Herausforderung für die Phytopathologen

Serena Rauch, Phytopathologin in der Administration des Services Techniques de l'Agriculture (ASTA), betrachtete den Klimawechsel aus phytosanitärer Sicht. Arbeitsschwerpunkte der Dienststelle für Phytopathologie sind Untersuchungen von Krankheiten und Schadorganismen an Pflanzen. Die Abteilung der ASTA arbeitet in dem Zusammenhang mit anderen Verwaltungen wie Veterinäramt, Zoll und Gesundheitsamt zusammen. Im Vordergrund stehen dabei die Überwachung meldepflichtiger Quarantänekrankheiten und die Beschaffenheitsprüfung von Pflanzkartoffeln im Rahmen der Zertifizierung. Die Analysenergebnisse sind für die staatliche Beratung, die Wirtschaft, vor allem im Zusammenhang mit Qualitätssicherung und Umweltschutz, von großer Bedeutung, so Rauch.

Sicherlich ist der Klimawandel eine der Ursachen, weshalb sich Krankheiten in pflanzlichen Kulturen aufgrund geänderter Lebensbedingungen ausbreiten. Ein anderer Grund ist der globalisierte und weltweite Handel von Waren sowie des weltweiten Personenverkehrs. Mikro- und andere Schadorganismen wie Insekten, Parasiten, Nematoden oder Phytoplasmen können so leicht eingeschleppt werden, warnt Rauen.

Als Beispiel führt die Referentin das sogenannte Feuerbakterium (Xylella fastidiosa) aus den Gebieten Nord-, Mittel- und Südamerikas auf. Es hat in den letzten Jahren auch Europa erreicht. Erstmalig nachgewiesen wurde der Schaderreger 2013 in Italien, später in Frankreich, Spanien und Portugal. Es handelt sich um einen Erreger, der mit schweren Erkrankungen einer Vielzahl von Pflanzen im Zusammenhang steht. Serena Rauch unterstreicht, dass dieses Bakterium in der Lage sei, bis zu 300 Pflanzenarten zu befallen.

Das Feuerbakterium besiedelt das Xylem-Netzwerk in Pflanzen und blockiert dort den Transport des Wassers von der Wurzel bis in die Blätter. In Folge des Befalls vertrocknen die Pflanzen innerlich und sterben ab. In Luxemburg seien vor allem die Weinreben von einem Befall dieses Bakteriums bedroht. Seit 2015 führt die ASTA in Luxemburg ein intensives Monitoring durch, um ein Vorkommen des Feuerbakteriums möglichst schnell zu entdecken.

Aktuell sind der Verwaltung 407 pflanzliche Schadorganismen bekannt, wovon die Mehrzahl Insekten und Milben sind, gefolgt von Viren, Viroiden und Phytoplasmen. Am dritthäufigsten tritt ein Pilzbefall auf, so Rauch. Sie warnt, dass das Verbreiten neuer Schadorganismen vielfältige Risiken birgt. Diese bestehen nicht nur in der Bekämpfung der Krankheiten, sondern haben auch einen Impakt auf wirtschaftliche, soziale und Umwelt-Ressourcen. Allgemein sei das Risiko recht hoch, sowohl in der Landwirtschaft als auch in der Waldwirtschaft, in der es aktuell nur noch 16% gesunde Bäume gibt, schlussfolgert die Phytopathologin.

Henry-Michel Cauchie, Leiter der Abteilung Umweltmikrobiologie und Biotechnologie beim LIST, ging in seinem Beitrag auf eine weitere Gefahr für die Gesundheit ein: Die Übertragung von Erregern durch eingewanderte und importierte Stechmücken. Besonders gefährlich seien dabei blutsaugende Stechmücken aus der Familie der Culicidae. Beim Stich dieser Insekten können etwa Viren übertragen werden. Ein spezielles Augenmerk hat das LIST aktuell auf das sogenannte Denguefieber und das West-Nil-Fieber. Seit einigen Jahren tauchen beide Krankheiten zunehmend auch in Luxemburg auf, was zum Teil auf die Migration der Stechmücken zurückzuführen ist. Dies ist wegen der steigenden Temperaturen in unseren Breitengraden möglich. Eine für diese Gattungen beliebte Quelle, sich zu verbreiten, sind Auto- und Traktorreifen, in denen sie in kleinen stehenden Wasseransammlungen ihre Eier ablegen, die sich dann zu Larven entwickeln.

Exotische Stechfliegen als Gefahr

2023 wurde in Luxemburg in insgesamt zehn Fällen einer Ansteckung mit dem Denguefieber registriert. 2022 waren es erst zwei Fälle. Um eine weitere Ausbreitung der exotischen Stechmücken zu verhindern, führen die Autoritäten ein Monitoring durch, so Cauchie. Aktuell geschieht dies an zwei Standorten: Einerseits im Logistik Hub in Bettemburg sowie andererseits an der Autobahnraststätte der „Aire de Berchem". Diese Standorte wurden gewählt, weil hier die meisten Reisenden einen Zwischenstopp einlegen bzw. weil das Gros der Waren in Bettemburg umgeschlagen wird. Privatpersonen können über die Smartphone-Anwendung „Mosquito Alert" Sichtungen von exotischen Stechmücken an die Behörden übermitteln. Beim Aufspüren einer Tigermücke werden zum Beispiel präventive Maßnahmen in einem Umkreis von 300 m ergriffen, so Cauchie.

Der Hydrologe Micha Bunusevac ging zum Abschluss der Konferenz auf die Wichtigkeit der Renaturierungen von Bächen ein. Aufgrund zahlreicher wasserbetriebener Mühlen in der Vergangenheit, waren viele Bäche und Flüsse in Luxemburg historisch bedingt begradigt. Steile Uferwände sind aber alles andere als förderlich für die Biodiversität, so der Hydrologe. Am Beispiel des Areals „Brill-Dumontshaff" zwischen Schifflingen und Foetz weiß man heute, dass sich die Renaturierung mehr als gelohnt hat. Die Artenvielfalt hat rasant zugenommen, genauso wie der Hochwasserschutz. In dieser Region war eine Flurbereinigung notwendig, so der Redner. Auch wenn die Bauern zunächst gegen die Renaturierung protestiert hätten, weil sie um den Verlust ihrer Weide- und Agrarflächen gefürchtet hätten, wurde eine für alle Seiten gute Lösung gefunden. Die Landwirte würden in dem neuen Naturschutzgebiet Galloway-Rinder halten und aufgrund dieser Spezialisierung gute Absätze in der gehobenen Gastronomie finden, so Bunusevac. Demnach eine Win-win-Situation für die Artenvielfalt und für die Landwirtschaft.

Anhand zahlreicher Beispiele führte der Redner weitere Vorteile der Renaturierung auf. Grundsätzlich sind dies immer wieder die Zunahme der Biodiversität sowie eine Verbesserung des Hochwasserschutzes. Letzteres macht sich nicht nur punktuell und lokal am Standort der Renaturierung selbst bemerkbar, sondern kann auch etliche Kilometer flussabwärts positive Auswirkungen haben, wie das beispielsweise in Fels der Fall sei, so der Hydrologe.

Anhand zahlreicher Muster lässt sich schlussfolgern, dass Renaturierungsmaßnahmen und Umleitung von Flüssen und Bächen eine von vielen Lösungen sind, dem Klimawandel wirkungsvoll zu begegnen.

Andre Feiler

Catalyseur de changement : Le LIST publie son rapport annuel 2023

Acteur majeur du paysage scientifique luxembourgeois, le LIST a su s’adapter aux évolutions rapides qui caractérisent les scènes mondiale, européenne et luxembourgeoise, en se positionnant en catalyseur du changement.

Face aux besoins évolutifs des entreprises et des gouvernements, le LIST a intensifié ses efforts pour développer des technologies respectueuses de l’environnement et adaptées à l’avenir. Les 700 employés de l’entreprise se sont mobilisés dans des domaines aussi variés que les technologies de l’information et de la communication, les technologies environnementales, les biotechnologies, les matériaux innovants et les ressources spatiales.

« En 2023, le LIST a joué un rôle déterminant dans le déploiement de technologies plus respectueuses de la planète et adaptées au monde de demain. Nos efforts se concentrent sur la réduction de la consommation d’énergie et d’eau, la promotion du recyclage des matériaux, la réalisation d’analyses du cycle de vie et le développement d’une intelligence artificielle éthique. »
Eva Kremer, présidente du Conseil d’administration du LIST

D’importantes collaborations et avancées scientifiques

En 2023, le LIST a présenté le résultat de plusieurs partenariats de recherche lors de son Tech Day qui s’est tenu en juin devant 350 participants. Les collaborations mises en avant comprenaient des projets en cours avec les start-ups FourPoint et Wide (Women in Digital Empowerment), et des projets à venir avec Green Power Storage Solutions et Webasto.

Soucieux de répondre aux besoins du monde industriel, le LIST a mis en place plusieurs installations pilotes spécifiques. Le Greentech Innovation Centre permet désormais aux chercheurs de mener des projets à un niveau de maturité technologique plus élevé dans les domaines de la bioraffinerie, du traitement de l’eau et de la production de biogaz. Une ligne pilote de dépôt physique en phase vapeur (PVD) de 18 mètres de long a été mise en service dans les locaux de Hautcharage, et de nouvelles installations pour la gestion intelligente des réseaux énergétiques ont été inaugurées. Le jeune Sustainable Composite Materials and Manufacturing Innovation Centre a également été présenté lors de la première journée de l’industrie.

« Les entreprises et les gouvernements doivent se préparer à ces changements rapides. C’est pourquoi le LIST s’adapte et, à travers ses activités de recherche et de transfert de connaissances, aide ses partenaires privés et institutionnels à se préparer aux bouleversements qui se profilent. »
Dirk Fransaer, CEO ad interim du LIST

Un engagement en faveur du progrès scientifique

Le LIST a continué à jouer un rôle central dans la surveillance du SRAS-CoV-2 dans les eaux usées, en étendant ses analyses à l’aéroport de Luxembourg. Un accord de collaboration avec le Ministère de la Santé a été signé et le LIST a été sélectionné pour contribuer aux efforts de défense du pays.

L’excellence scientifique demeure au cœur des ambitions du LIST. En 2023, deux nouveaux projets PEARL, soutenus par le Luxembourg National Research Fund (FNR), ont été lancés. Ces projets visent à développer la première plateforme open-source intelligente en ligne à code bas au monde et à améliorer les performances des ordinateurs quantiques. Au cours de l’année, le LIST a géré 137 projets compétitifs nationaux, 65 projets internationaux, 150 projets collaboratifs et 50 contrats de service à grande échelle. Les chercheurs du LIST ont publié 147 articles dans les 10 % de revues les plus prestigieuses et ont défendu avec succès 28 thèses.

Chiffres clés

Employés : 710
Diversité des genres : 34% de femmes
Nouvelles recrues : 120
Nationalités : 60
Personnel de recherche : 79,5 % de chercheurs ou d’experts en innovation
Doctorants : 93 accueillis
Brevets : 33
Licences payantes : 24
Spin-offs : 8 entreprises (existant depuis 3 ans ou plus)
Thèses de doctorat : 28 soutenues
Projets et contrats : 137 projets et contrats compétitifs nationaux, 65 projets compétitifs européens, 150 projets collaboratifs, 402 projets et contrats de RDI au total.
Revenus des services : 6.42%

Données financières

La vente des actions d’Open Assessment Technologies S.A. à Uchida Yoko Co. LTD a généré un revenu supplémentaire de 5,6 millions d’euros, renforçant ainsi la position financière du LIST.

Pour plus d’informations, consultez le rapport complet sur notre site web dédié ou le rapport financier 2023 sur list.lu.

https://www.infogreen.lu/catalyseur-de-changement-le-list-publie-son-rapport-annuel-2023.html

«La technologie, levier de réduction de nos impacts»

Pour un chercheur comme vous, ou pour un centre de recherche technologique comme le List, comment les défis liés à la transition vers une économie ou une société sont-ils pris en compte?

Ils sont confrontées sont nombreux et impliquent de repenser les modèles de développement, d'aller chercher des gains de performance, pour faire mieux avec moins de ressources. Il est aussi nécessaire d'adapter nos comportements, nos habitudes. L'enjeu est crucial. Pour le monde de la recherche, ces défis constituent des drivers importants. Ils forment un champ d'exploration et d'opportunité, a fortiori au niveau d'un centre de recherche technologique comme le Luxembourg institute of science and technology (List). Nos projets ne relèvent pas de la recherche fondamentale, comme cela peut être le cas à l'Université. Notre mission est de mener des projets de recherche appliquée, d'apporter des solutions à des problématiques concrètes et de concevoir des outils directement déployables. Le résultat de notre travail doit pouvoir être facilement transféré au sein de la société et des entreprises désireuses d'adapter leurs modèles, d'améliorer leur performance, de réduire l'impact environnemental de leurs activités. Dès lors, nos projets de recherche, pour la grande majorité, sont alignés sur ces grands défis sociétaux et environnementaux.

On sait que la transition à mener est complexe. Quel rôle jouera la technologie pour relever ces défis?

La technologie jouera un rôle important, bien qu'elle ne constitue pas l'unique réponse aux enjeux actuels et à venir. Autrement dit, nous ne résoudrons pas tout avec la technologie. Il est nécessaire d'adapter nos comportements et, pour cela, de considérer l'ensemble des dimensions de la gestion du changement. De nombreuses technologies vertes, qui contribuent à une utilisation plus rationnelle des ressources ou à l'amélioration de l'efficience énergétique de nos processus, sont aujourd'hui disponibles. Cependant, tant qu'elles ne sont pas mises en œuvre, leur impact positif est nul. L'adoption de l'électromobilité illustre bien cet enjeu. Ce n'est pas le tout d'avoir des voitures électriques. Il faut convaincre les utilisateurs de l'intérêt de les utiliser. La nécessité d'opérer des changements de comportement est cruciale pour l'adoption des nouvelles technologies, mais pas uniquement. Par exemple, nous savons tous que nous devrions manger moins de viande. Or, la consommation d'aliments d'origine animale reste toujours importante.

Cela résonne avec le discours porté par Bertrand Piccard qui, au travers de la Fondation Solar Impulse, cherche à promouvoir l'adoption des technologies vertes aujourd'hui disponibles, fiables et rentables. Pour lui, si l'on s'en tient au changement climatique, l'adoption de la technologie au service de l'efficience doit nous permettre de parcourir la moitié du chemin ... C'est une hypothèse que vous partagez?

Oui. D'ailleurs, nous mettons les ressources du List à la disposition de sa fondation, avec laquelle nous collaborons. Dans le cadre de l'appel visant à identifier 1.000 solutions technologiques propres et profitables, nos équipes ont mené des projets d'analyse de l'impact environnemental des solutions soumises à la fondation sur l'ensemble de leur cycle de vie afin de les valider.

À vos yeux, quelles sont les technologies-clés pour soutenir la transition?

Je pense que la recherche en solutions technologiques doit s'articuler autour de trois thématiques-clés: le recyclage des déchets et la réutilisation des ressources, le traitement des eaux usées et, enfin, tout ce qui touche au développement des énergies renouvelables. À travers ces enjeux, on touche à l'enjeu climatique, avec la réduction des émissions de gaz à effet de serre, tout en explorant les moyens de minimiser les sources de pollution et de mieux utiliser les ressources. Un autre sujet prometteur a trait à la production d'hydrogène propre.

On parle effectivement beaucoup des technologies liées au développement de l'hydrogène vert comme des solutions d'avenir, bien que les défis en la matière soient encore importants. Quelles sont, à vos yeux, les applications les plus pertinentes qui pourraient en découler?

L'hydrogène peut jouer un rôle très important dans la réalisation de l'objectif de neutralité à l'horizon 2050 que nous poursuivons dans l'Union européenne. L'hydrogène aura notamment un rôle à jouer en tant que levier de stockage de l'énergie, facilitant le développement du renouvelable. Dans certains cas d'utilisation, l'hydrogène peut aussi être envisagé comme une source directe d'énergie, à l'instar d'un combustible. C'est principalement dans l'industrie ou le transport, pour alimenter des engins devant déplacer des charges importantes, que son utilisation s'avérera intéressante. Cela ne concerne pas la mobilité individuelle.

L'enjeu, finalement, est de parvenir à mettre la technologie au service d'une meilleure utilisation des ressources au regard de nos besoins et usages ... Quelles sont les priorités à ce sujet?

L'enjeu, c'est de réduire l'impact. C'est ce que l'on peut réaliser à travers les trois piliers-clés que j'ai évoqués. À la poursuite de cet objectif, le champ d'exploration de nouvelles solutions et applications est vaste. L'urgence actuelle réside dans la décarbonation de l'économie. S'il faut optimiser nos besoins en énergie, privilégier le recours à des sources d'énergie propre, il faut aussi considérer d'autres dimensions inhérentes à cet enjeu. Par exemple, on peut envisager les moyens et les solutions qui contribuent à fixer le carbone présent dans l'atmosphère, à le stocker, en vue justement d'amoindrir cet effet de serre. La réduction de l'impact ne concerne pas que le climat, mais aussi la lutte contre la pollution et la préservation de la biodiversité. Cela passe par exemple par le développement de solutions dans le domaine de l'agriculture.

Quels moyens peuvent être mis en œuvre à ce niveau?

Il s'agit de promouvoir une agriculture de précision en s'appuyant sur la technologie, comme l'usage de drones pour l'observation des cultures ou encore l'analyse d'images satellites. On peut alors plus efficacement déceler des pathologies au niveau de la végétation ou encore des carences au niveau de certains nutriments comme l'azote. Ces moyens permettent par exemple d'agir de manière ciblée, afin de limiter l'usage des pesticides ou des fertilisants. On y a alors recours uniquement là où cela est requis et quand cela est nécessaire. On peut mieux soutenir la culture, prévenir des maladies tout en préservant les sols, la faune et la flore. On peut aussi éviter de contaminer les nappes phréatiques. In fine, cela représente aussi des gains économiques pour l'agriculteur ou le viticulteur.

Comment la technologie peut-elle contribuer à une meilleure gestion des déchets?

À ce niveau, les enjeux sont nombreux et doivent s'envisager à travers l'ensemble du cycle de vie d'un produit ou d'un matériau. Il s'agit, en considérant les usages et les besoins, de réduire la production de déchets. Ensuite, pour les déchets résiduels, il faut promouvoir leur recyclage par la mise en œuvre de techniques et de technologies qui facilitent la récupération et la revalorisation des matériaux. Il s'agit de réduire notre impact sur l'environnement, mais aussi de trouver des moyens de répondre à nos besoins actuels et à venir dans un monde où les ressources ont tendance à se raréfier.

Considérant l'ensemble de ces enjeux, comment s'articulent les projets menés au List pour y répondre?

Ces sujets constituent le cœur des préoccupations de nos activités dans le domaine de l'environnement. Mais ils sont aussi abordés dans des projets portés par d'autres domaines, IT ou matériaux. Dans notre approche, à travers ce que nous appelons des lignes d'innovation, nous développons des briques technologiques qui doivent permettre de répondre à ces défis. Dans le domaine de la construction durable, nous travaillons sur un projet visant à améliorer la logistique de chantier. La construction, on le sait, est un émetteur important de gaz à effet de serre. On a pu démontrer que l'optimisation de la logistique de chantiers permettait par exemple de doubler les marges des entreprises, mais aussi de réduire de 40 à 50% les émissions en travaillant sur une minimisation des allées et venues des camions.

Comment s'opère cette optimisation et comment la technologie y contribue-t-elle?

Cela peut s'opérer de bien des manières. L'idée principale est qu'un camion qui dépose des matériaux ne reparte pas à vide. Notre contribution réside dans le développement d'outils informatiques qui vont soutenir cette optimisation. Nous sommes en train de créer une spin-off à travers laquelle les acteurs du secteur vont pouvoir accéder à la technologie et à l'expertise que nous avons développées en la matière. Dernier point, cette démarche a aussi des effets bénéfiques au niveau social, dans la mesure où l'amélioration de la logistique permet aussi de réduire les manipulations de matériaux par les opérateurs sur le chantier. Nous y introduisons aussi des technologies d'automatisation.

Si l'on reste sur la construction, le List ne travaille-t-il pas aussi beaucoup sur les matériaux?

Si. D'une part, nous menons des projets de recherche facilitant le recours à des matériaux biosourcés. D'autre part, nous travaillons aussi beaucoup sur les enjeux de déconstruction des bâtiments, pour faciliter le recyclage et la réutilisation des ressources. Ces projets, qui mettent en œuvre les principes de l'économie circulaire, doivent contribuer à l'émergence de nouveaux modèles, et même de nouvelles filières. En la matière, les limites rencontrées sont souvent de nature réglementaire plus que technologique.

Comment cela?

La réglementation relative à la réutilisation des matériaux récupérés, une fois que ceux-ci sont qualifiés comme déchets, est particulièrement complexe. C'est un des cas pour lesquels le cadre en place constitue un frein. Il est toutefois important de préciser que si la réglementation peut s'avérer contraignante dans certains cas, à de nombreux niveaux, c'est aussi elle qui donne les impulsions nécessaires à la transition. C'est à travers elle que l'on définit de nouveaux standards et de nouvelles exigences. Un autre volet important réside dans la valorisation des biodéchets, dans la transformation de déchets organiques en biogaz ou à d'autres fins, par exemple. On a aussi découvert que le moût de raisin ou encore la pelure des pommes recelaient des molécules bioactives à haute valeur ajoutée. Au lieu d'être considérés comme des déchets, ces produits peuvent trouver de nouvelles applications dans l'industrie cosmétique ou être valorisés en tant que produits fitness.

Rien ne se perd, tout se transforme. Encore faut-il que cette transformation soit la plus efficiente et pertinente ...

En effet, il est intéressant de voir que les déchets, de plus en plus, sont considérés comme une ressource. Par le passé, on devait payer pour se débarrasser de certains déchets. Aujourd'hui, certaines entreprises sont prêtes à payer pour obtenir ces déchets et les valoriser.

Si l'on parle de valorisation de matières organiques, on fait régulièrement état de situations aberrantes. Par exemple, lorsque l'on mobilise des terres de culture pour produire du maïs qui est directement destiné à la production d'énergie via des unités de méthanisation ... N'est-ce pas un non-sens?

C'est vrai. Ce sont des situations qui se sont multipliées en Allemagne notamment. La disponibilité d'une technologie ne doit pas nous empêcher de faire preuve de bon sens. Le maïs, en monoculture, n'est pas réputé être le plus eco-friendly. Si le développement des stations de biogaz induit des besoins importants, cela peut conduire à ce genre de situation. Pour chaque usage technologique, il y a lieu de considérer son impact environnemental dans sa globalité. On en revient à l'enjeu principal.

Appréhender cet impact à plus large échelle peut s'avérer complexe. Travaillez-vous aussi sur le développement de modèles et d'approches globales?

Tout à fait. Nous avons une équipe qui travaille sur l'analyse du cycle de vie des produits, afin de quantifier leur impact environnemental et de chercher à l'optimiser. Ce sont vraiment des sujets intéressants. Cela permet par exemple de mettre en évidence que le recours à un produit biosourcé n'est pas forcément celui qui a le plus faible impact environnemental. En l'occurrence, s'il faut abattre une partie de la forêt amazonienne ou appauvrir des terres de culture pour garantir l'approvisionnement en matière première, on est face à un problème. On l'a vu avec le développement du biodiesel au Brésil, par exemple. Il faut pouvoir dépasser certaines idées reçues, les remettre en question.

Comment prendre en compte tous ces aspects?

Il faut se demander si la technologie que l'on développe, dans sa conception et au niveau de sa mise en œuvre, est vraiment durable. Il s'agit de définir, au regard de la connaissance et des technologies disponibles, les cas d'utilisation et les modèles qui généreront effectivement un impact positif. C'est un des atouts du List: nous développons les technologies et les solutions, mais nous avons aussi la capacité et les compétences pour évaluer l'impact environnemental de leur mise en œuvre. L'un des enjeux, pour l'avenir, est d'intégrer ces concepts de durabilité dès la conception d'un produit.

L'un des défis, nous l'avons évoqué, est d'accélérer l'adoption des technologies soutenant la transition durable. Comment s'assurer de l'adéquation entre les solutions sur lesquelles vous travaillez et les besoins du marché?

C'est en effet un enjeu majeur. Au-delà d'une compréhension des enjeux et défis sociétaux et environnementaux, nous devons aussi bien comprendre le marché, ses besoins, ses contraintes, afin de nous assurer que les projets que nous menons vont répondre à la préoccupation des acteurs sur le terrain. Nous devons partir des problèmes qu'ils expriment pour leur apporter des solutions. Entre opportunités technologiques et besoins du marché, il y a toujours une équation qu'il faut considérer. On peut toujours développer des solutions. Cependant, si elles sont trop chères, personne n'en voudra.

Comment faciliter le transfert de l'innovation vers le marché?

Nous travaillons selon deux approches. Dans certains cas, nous développons une technologie que nous avons identifiée comme pertinente, avec la volonté de l'amener sur le marché. À cette fin, nous opérons souvent au travers de la création d'une spinoff, dont la mission sera de commercialiser la technologie et de la faire évoluer. Nous pouvons aussi directement octroyer une licence d'utilisation de la technologie. Dans d'autres cas, des acteurs nous approchent avec une problématique ou un projet afin qu'on les aide à développer une solution.

La transition climatique implique une action urgente. La recherche, elle, s'inscrit dans le temps long. Cette situation n'est-elle pas source de tiraillement dans le chef du chercheur?

Parce que nous travaillons dans la recherche appliquée, nous pouvons, dans beaucoup de cas, rapidement générer des impacts positifs. Nous travaillons directement sur la technologie pour la mettre au service de la société. Nous ne partons pas de rien. Nous mettons en œuvre des démonstrateurs, effectuons des études de faisabilité en conditions réelles et amenons directement les solutions sur le marché. C'est le passage du laboratoire - au sein duquel on a une solution fonctionnelle - à son déploiement effectif en production qui prend le plus de temps. Si l'on est dans le monde du software, cela peut s'avérer encore plus rapide. Cela prend plus de temps si l'on parle de technologiè hardware, à une échelle industrielle.

Sébastien Lambotte

Der Klimawandel und der Agrarsektor

Im Rahmen des vom LIST (Luxembourg Institute of Science and Technology) und der Section des Sciences des Institut Grand Ducal organisierten Konferenzzyklus zum Klimawandel, fand am vergangenen 11. Juni die vierte Konferenz statt. Im Mittelpunkt standen die konkreten Auswirkungen des Klimawandels auf den Weinbau und die Landwirtschaft. Welches der möglichen Klimaszenarien in Zukunft eintreten wird, ist von vielen Faktoren abhängig. Fest steht, die Vegetationsperioden verlängern und verschieben sich. Für die Landwirte und Winzer ergeben sich aus den Vorhersagen neue Herausforderungen.

Michael Eickermann vom LIST stellte unterschiedliche Klimaszenarien vor. Es gibt nicht nur ein einziges, sondern gleich eine Vielzahl. Auf einen gemeinsamen Punkt berufen sich alle Modelle: den Verbrauch von fossilen Energieträgern, und somit die Produktion von C0₂. Entsprechend, ob wir mehr oder weniger fossile Energieträger verwenden und welche Bemühungen in die Wege geleitet werden, wird die durchschnittliche Jahresmitteltemperatur mehr oder weniger stark ansteigen.

Der Temperaturanstieg steht synonym für die Zunahme von Trockenperioden und somit einem steigenden Wasserbedarf für die Bewässerung. Auf der Tagesordnung wird vermutlich das fortschreitende Waldsterben stehen sowie das Auftreten von extremen Wetterereignissen mit kurzzeitigen, aber erheblichen Niederschlägen bis hin zu Sturzfluten. Gleichzeitig kommt es zur Verschiebung der Vegetationsperioden. Diese werden sich je nach eintretendem Szenario um 20 bis 60 Tage verlängern. Mit dem Vegetationsvorsprung, der sich heute bereits bemerkbar macht, nimmt das Risiko von Spätfrostschäden und somit drohenden Ernteausfällen zu.

Zunahme von Schädlingen

Nicht nur die Temperatur- und Wasserverhältnisse haben einen negativen Einfluss auf die Kulturen. Der potenzielle Zuwanderungstermin von Schädlingen verschiebt sich ebenfalls auf einen früheren Zeitpunkt. Sowohl in der Landwirtschaft als auch im Obst- und Gemüseanbau steht somit eine weitere Herausforderung vor der Tür: der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln.

Einerseits nimmt die Belastung der Böden, Kulturen und des Grundwassers durch den frühzeitigen Einsatz von Pflanzenschutzmitteln weiter zu. Auch steht die Frage im Raum, nach welchen Mitteln die Landwirte greifen sollen. Kommt es zu Beginn der Vegetationsperiode zu Frost, so ist die Wirksamkeit der Spritzmittel verringert.

Im Gemüseanbau kann die Gewächshausmottenschildlaus, die sogenannte Weiße Fliege, zu einer Plage werden. Sämtliche Entwicklungsstadien werden vermutlich schneller durchlaufen, was wiederum zu einem schnelleren Populationsaufbau führen wird. Gemüsebauern müssen demnach ihre Bekämpfungsstrategien, beispielsweise mit Schlupfwespen, anpassen. Wie das geschehen soll, weiß man heute noch nicht, so Eickermann.

Mögliche Anpassungsstrategien sind mehrjährige Fruchtfolgeversuche an mehreren Standorten, Untersaaten zur verstärkten Speicherung von Kohlenstoff im Boden sowie die gleichzeitige Vermeidung der Ausggasung Klimarelevanter Gase.

Chancen im Weinbau

Im Weinbau stellt man aufgrund der Weinbauchronik von 809 bis 1904 fest, dass es einen Klimawandel schon immer gab und die Weinqualität stark abhängig von den Temperaturbedingungen ist. Es gibt nicht nur Herausforderungen, sondern auch Chancen, so Daniel Molitor vom LIST.

Beim Huglin-Wärmesummenindex, oder kurz Huglin-Index, wird die Temperatursumme über der Temperaturschwelle von 10°C berechnet und diese von April bis September summiert. Bei der Berechnung werden sowohl die Tagesmitteltemperatur als auch die Temperaturmaxima verwendet und die berechnete Summe mit der geografischen Breite geringfügig modifiziert. Jede Rebsorte benötigt demnach eine bestimmte Wärmesumme, um auf Dauer in einem Gebiet mit Erfolg kultiviert werden zu können.

In diesem Bereich sieht der Referent eine wichtige Chance für die Winzer. Denn die zunehmenden Temperaturen erlauben es traditionellen Rebsorten, vollständig auszureifen. Als Beispiel führt Molitor die Sorte Rivaner auf Erst ab den 1990er Jahren wird der Huglin-Schwellenwert für Rivaner überschritten. Für die Qualität der Weine spricht auch die Tatsache, dass zwischen 2014 und 2020 alle sieben Jahrgänge wärmer waren als der Jahrhundertjahrgang 1976. Der zunehmende Huglin-Index erlaubt es den Winzern, andere Rebsorten anzubauen, etwa jene aus südlichen Regionen.

Neben Chancen gibt es auch Herausforderungen. Ähnlich wie in der Landwirtschaft sind dies extreme Wetterkonstellationen sowie der Rückgang der Niederschläge in den Sommermonaten und somit dem verstärkten Auftreten von Dürreperioden. Auch kommt es zu einer Verfrühung der phänologischen Entwicklung, einer Verlängerung der Vegetations- und Reifephase sowie einer Zunahme der Mostgewichte und somit erhöhte Alkoholanteile sowie einer Abnahme der Säure. Fazit: Die gewohnte Weintypizität wird sich verändern und kann im extremen Fall sogar gefährdet werden.

Im Weinbau heißt es demnach, über Bewässerungsanlagen nachzudenken, neue Rebsorten, die in wärmeren Regionen gut gedeihen, anzupflanzen und gegebenenfalls neue Standorte zu definieren. Um den Wetterkapriolen zu resistieren, besteht die Möglichkeit zum Anbau sogenannter "Piwis", also pilzresistenter Trauben. Zudem muss der Winzer die Pflanzenschutzstrategien anpassen.

Auf zu einer pflanzenbasierten Ernährung

Abschließend ging Sabine Kessler vom "Institut fir Biologesch Landwirtschaft an Agrarökologie Luxemburg", kurz IBLA, auf neue Ansatzpunkte im Kampf gegen den Klimawandel ein. Einerseits gilt es, die Lebensmittelverschwendung massiv einzudämmen. Etwa ein Drittel aller produzierten Lebensmittel kommt nicht mal im Handel an. Der Grund: die Banane ist zu krumm, die Gurke zu gerade, zu groß oder zu klein, so Kessler. Solche unsinnige Regeln führen zur Verschwendung von Ressourcen, und somit zur Verschwendung von Energie und einem unnützen Ausstoß von C0₂.

Innerhalb der Landwirtschaft ist die Fleischproduktion für 51 % der klimaschädlichen Emissionen zuständig, führt Kessler fort. Die Agrarfläche in Luxemburg teilt sich in etwa zu 50% in Graslandschaften und 50% Ackerfläche auf. Die Mehrheit der zu bewirtschaftenden Agrarfläche wird hierzulande für die Futtermittelproduktion genutzt. Jener Anteil für die direkte Humanernärung ist erschreckend gering.

Sabine Kessler vertritt daher die Meinung, dass der Fleischkonsum und die Aufzucht von Tieren für den menschlichen Verzehr sowie zur Milchproduktion schnell verringert werden müsse. Stattdessen müsse der Anteil an Ackerland für die humane Lebensmittelproduktion gesteigert werden. Nur so könne man langfristig die C0₂-Emissionen in der Landwirtschaft eindämmen. Kessler wirbt daher für den Anbau von hochwertiger Nahrung wie Erbsen, Soja, Ackerbohnen, Lupinen, Linsen und Kichererbsen. Diese Erzeugnisse müssten, um einen möglichst geringen ökologischen Fußabdruck zu hinterlassen, dann lokal verarbeitet werden.

André Feller

What Luxembourg intends to do about AI

In the thick of things. Since 14 June, applications from Luxembourg have been open with a view to joining the Sandkëscht programme run by the National Commission for Data Protection (CNPD). “We want to include a wide selection of participants from both the private and public sectors,” stated the CNPD, “as well as organisations of all sizes.” For the purposes of this 100% AI sandbox, the CNPD said that it is “particularly interested [in] issues where there is uncertainty around the interpretation and implementation of regulations, and in particular the GDPR”.

Not to be outdone, the Luxembourg Institute of Science and Technology has designed its own sandbox in order to “help the Luxembourg ecosystem raise its profile and increase its capacity to improve the reliability of AI models and reduce the risks for their users”. The research institute described this sandbox as “a tool to help stakeholders prepare when the law on AI comes into force, and the details of the regulatory sandbox for AI become available”.

In the wake of the European Council’s adoption--on 21 May--of the AI Act, the world’s first regulation governing the use of artificial intelligence, the players in the market are getting their act together. Notwithstanding the warning issued by the European Court of Auditors, which in a recent report pointed out the limited scope of the investments made to date and the delays in comparison with China and the US, the EU is loud and clear in its claim to pioneering status, and is urging the 27 member states to get on with it without delay. This urgent need to speed up is reflected in the words of the deputy minister for media and communications, Elisabeth Margue (CSV). She is determined to transpose the European texts into grand-ducal law as quickly as possible, in order to “ensure the rapid adoption of AI in the real Luxembourg economy”.

Opportunities

“AI and the AI Act already occupy a strategic place in the near future of our country’s competitiveness. We cannot miss the opportunities presented by the rapid adoption of AI in our economy, for example in financial services. The government must therefore identify the current barriers and rapidly implement the AI Act among the other frameworks of the digital rulebook, so as not to hold back cutting-edge projects. It’s also a question of alignment with our ambitious Digital Decade trajectories, which I’m coordinating with the other ministries involved,” said Margue, a lawyer by training. “Yes, the digital rulebook is a complex package, I’ve observed that as a lawyer.... At the same time, our intention is to reduce the corresponding red tape as much as possible and not to forget the reasons why we set up this framework: a single digital market that works efficiently.”

Margue continued: “We see opportunities above all in the AI Act, such as the establishment of a regulatory sandbox. Also, the risk-based approach, which ensures that regulation is targeted at really crucial scenarios, for example in human resources, is a positive approach, while innovation is actively supported by the AI Act. At the same time, an open exchange with citizens and with businesses in the regulation of a subject as dynamic as AI will be crucial for the regulators involved.”

‘Political priority’

“A holistic AI strategy is, for me, a political priority", Margue stressed. As such, the officials are “currently revisiting the government’s vision for AI, which dates from 2019. As strategy coordinator, I launched this work in the spring with my colleagues responsible for research, digitalisation and the economy, Stéphanie Obertin and Lex Delles”, Margue said. What are the urgent issues? “We will certainly be focusing on the economic sectors that are strategic for the country, and the same goes for research priorities.” sFintech, space and health are among the sectors that will be particularly concerned.

Whatever the case, “what counts for me,” concluded Margue, “is a regulator open to dialogue with innovative companies, an overview of the economic transition triggered by AI and a particular expectation linked to citizens’ rights. Citizens, like businesses, will always need to be guaranteed that they can interact with a human being and not with an algorithm. The principle of human-centric AI will be respected in Luxembourg”. The roadmap is taking shape.

Pierre Théobald

https://delano.lu/article/what-luxembourg-intends-to-do-

https://paperjam.lu/article/ce-que-compte-faire-luxembourg

Léger rebond du Covid-19 : la loi va être prolongée

Les dispositions de la loi covid en vigueur au Luxembourg depuis juillet 2023 devraient être reconduites. C'est en tout cas ce que souhaite la ministre de la Santé, Martine Deprez (CSV), qui s'est exprimée à ce sujet à la Chambre des députés, durant une réunion de la commission de la Santé et de la Sécurité sociale la semaine passée.

La loi covid actuelle expire à la fin de ce mois de juin. Mais face à plusieurs signaux faisant état d'une circulation croissante du virus en France, comme dans d'autres pays européens, le gouvernement se montre prudent et soumet un nouveau projet de loi pour qu’il prenne le relais. Il prévoit la conservation de données, par exemple sur les vaccinations, des dispositions sur le port du masque, mais également une prolongation de l'autorisation donnée aux pharmaciens de préparer et d'administrer les vaccins contre le Covid-19, après avoir suivi une formation spécifique.

Une «remontée prévisible»

«Au Luxembourg, tout comme dans d'autres pays d'Europe, il y a effectivement une augmentation de la circulation du SARS-CoV-2, mais les niveaux restent nettement inférieurs à ceux de décembre», prévient le ministère de la Santé, interrogé par Le Quotidien. Au cours de la semaine 24 (du 10 au 16 juin), la direction de la Santé a enregistré 146 cas positifs signalés par les laboratoires, contre 71 la semaine précédente (du 3 au 9 juin). «Cette reprise se reflète également dans les données des eaux usées fournies par le LIST depuis quelques semaines», appuie le ministère luxembourgeois, qui ne souhaite pas, pour l'instant, introduire de nouvelles mesures particulières.

Côté français, «les recours pour suspicion de Covid-19 continuent leur augmentation» depuis près de deux mois, même s'ils restent encore modestes, observe Santé publique. Une hausse «de plus en plus marquée», autant pour les passages aux urgences (+52 % sur une semaine) que chez SOS Médecins. Les eaux usées, où la présence du SARS-CoV-2 est surveillée dans 12 stations, montrent aussi une nette progression de la circulation virale depuis un mois. «Après une longue période de faible activité», plusieurs pays européens connaissent donc un rebond épidémique depuis quelques semaines, a rapporté récemment le Centre européen de prévention et de contrôle des maladies (ECDC). «La remontée était prévisible», a jugé Mircea Sofonea, épidémiologiste à l'université de Montpellier et au CHU de Nîmes. En cause : «un déclin immunitaire» de la population, mais aussi «un échappement immunitaire» des nouveaux sous-variants du virus, tous membres de la lignée Omicron JN.1, selon cet expert. La protéine Spike, qui permet au SARS-CoV-2 de pénétrer les cellules d'une personne, semble connaître des mutations clefs dans ces variants.

Si, depuis mai 2023, l'Organisation mondiale de la santé (OMS) ne considère plus la pandémie comme une urgence sanitaire mondiale, elle rappelle régulièrement que le SARS-CoV-2 «continue de circuler et d'évoluer». Reste le risque d'un variant plus dangereux. «L'évolution d'Omicron depuis fin 2021 nous montre à quel point l'évolution du SARS-CoV-2 est loin d'être linéaire: des lignées plus anciennes refont surface à la faveur d'un saut évolutif important, puis se diversifient, se recombinent», a noté l'épidémiologiste. Et si le SARS-CoV-2 a le potentiel de devenir saisonnier, selon plusieurs experts, ce n'est pas encore d'actualité.

Au fil du temps et des vagues, la répercussion du Covid-19 sur les hospitalisations et les décès s'est cependant fortement amenuisée, grâce au niveau élevé d'immunité acquise par la vaccination ou les infections. Mais elle n'est pas nulle, et les patients souffrant de «covid long» s'y ajoutent. Le masque reste recommandé, notamment en cas de symptômes, dans les lieux fréquentés et en présence de personnes vulnérables.

Sophie Wiessler

LIST Annual Report: “Advancements All-Around”

Throughout 2023, LIST has intensified its focus on developing technologies that are both environmentally friendly and future-oriented. With a dedicated team of over 700 employees, the institute has been active in various domains including information and communication technologies, environmental technologies, biotechnologies, advanced materials, and space resources.

“In 2023, LIST was instrumental in introducing technologies that are more respectful of the planet and suitable for tomorrow’s world. Our efforts focused on reducing energy and water consumption, promoting recycling of materials, conducting life cycle analyses, and developing ethical artificial intelligence,” said Eva Kremer, chair of LIST’s board of directors.

The report also emphasizes LIST’s role in fostering significant collaborations and research partnerships. Key highlights include projects with innovative start-ups and industry leaders, the establishment of advanced pilot plants for high-level technological research, and the successful implementation of initiatives to meet the evolving demands of both private and public sectors

Projects and developments

LIST’s achievements in 2023 were highlighted during its Tech Day event in June, which saw the participation of 350 attendees. Key collaborations showcased included projects with start-ups such as FourPoint and Wide (Women in Digital Empowerment), along with upcoming partnerships with Green Power Storage Solutions and Webasto. “Companies and governments need to adapt to the rapid changes. That is why LIST is adjusting and, through its research and knowledge transfer activities, is supporting its private and institutional partners to gear up for the winds of change that are gathering pace,” said Dirk Fransaer, CEO ad interim at LIST.

To address industry needs, LIST has established several specialized pilot plants. The Greentech Innovation Center now facilitates advanced research in biorefinery, water treatment, and biogas production. Additionally, an 18-meter-long physical vapor deposition (PVD) pilot line was set up in Hautcharage, and new facilities for intelligent energy network management were inaugurated. The Sustainable Composite Materials and Manufacturing Innovation Centre was also presented during the inaugural Industry Day.

LIST has continued its crucial role in monitoring SARS-CoV-2 in wastewater, extending its analyses to Luxembourg airport. A collaboration agreement with the ministry of health has been established, and LIST was chosen to contribute to the country’s defense efforts.

Advancements of 2023

Two new PEARL projects, supported by the Luxembourg National Research Fund (FNR), were launched in 2023. These projects aim to create the world’s first low-code online intelligent open-source platform and to improve quantum computer performance. Over the year, LIST managed 137 national competitive projects, 65 international projects, 150 collaborative projects, and 50 large-scale service contracts.

Additionally, its researchers published 147 articles in top-tier journals and successfully defended 28 theses.

In 2023, LIST’s workforce included 710 employees, with 34% being women and 120 new recruits from 60 different nationalities. Of the staff, 79.5% are researchers or innovation experts, and the institute hosted 93 PhD students. LIST also filed 33 patents, secured 24 paid licenses, and supported 8 spin-off companies.

The institute’s researchers defended 28 PhD theses and engaged in 402 RDI projects and contracts, generating income from services at 6.42%. Financially, LIST’s sale of shares in Open Assessment Technologies S.A. to Uchida Yoko Co. LTD generated an additional €5.6m, strengthening its financial position.

Hassan M. Nada

https://www.siliconluxembourg.lu/list-annual-report-advancements-all-around/

Un chercheur du LIST reçoit une subvention EIC Pathfinder pour sa technologie de refroidissement innovante

Le Dr Emmanuel Defay, responsable de l'unité Nanotechnologies au LIST, a reçu une bourse EIC Pathfinder d'un montant de près de 2 millions d'euros. La subvention soutiendra le projet « CoolPol », qui vise à développer des technologies avancées de refroidissement à base de polymères.

Comme l'explique le LIST, le projet CoolPol s'inscrit dans la continuité des travaux antérieurs du Dr Defay sur le refroidissement électrocalorique, une technologie qui utilise l'effet électrocalorique, dans lequel l'application d'une tension induit un changement de température dans le matériau.

" Alors que les recherches antérieures se concentraient sur les céramiques, CoolPol explorera le potentiel de refroidissement supérieur des polymères ", a déclaré le Dr Defay. " Des études préliminaires suggèrent que ces polymères ont une capacité de refroidissement supérieure à celle des céramiques, offrant ainsi une solution plus légère et potentiellement plus efficace . "

Avec un budget total de près de 2 millions d'euros, le projet CoolPol aspire à atteindre une puissance de refroidissement de 1 kilowatt sur une durée de quatre ans. Cet objectif ambitieux constitue un pas significatif par rapport à l'état de l'art actuel et place le projet à l'avant-garde de la recherche mondiale dans ce domaine, a noté le LIST. Les applications potentielles de cette technologie vont des réfrigérateurs domestiques et des unités de climatisation aux solutions de refroidissement pour les véhicules électriques et les centres de données.

Le consortium du projet, coordonné par le LIST, comprend des partenaires clés tels qu'Arkema, un important fabricant de polymères, et Kemet, une entreprise italienne spécialisée dans la technologie multicouche. Ensemble, le consortium vise à créer des unités de refroidissement efficaces en superposant des matériaux actifs et des électrodes, et prévoit d'utiliser des processus industriels roll-to-roll pour augmenter la production.

" Le consortium comprend également l'Université de Stuttgart, qui apportera son expertise en matière de modules électroniques pour améliorer l'efficacité énergétique et les performances des systèmes de refroidissement ", a ajouté le Dr Defay.

Comme le rapporte le LIST, la subvention EIC Pathfinder soutient non seulement la phase de recherche initiale, mais ouvre également la voie à une industrialisation et une commercialisation futures. Une fois le projet mené à bien, le LIST envisage la possibilité de créer des sociétés dérivées ou de s'associer avec des entreprises existantes pour commercialiser cette technologie innovante.

" Le programme EIC est conçu pour transformer les idées académiques en solutions concrètes ", a expliqué le Dr Defay. " Notre objectif est de démontrer le pouvoir de refroidissement élevé des polymères et d'explorer leurs applications dans diverses industries. Cela pourrait susciter un intérêt commercial substantiel et des collaborations potentielles et faire progresser la commercialisation de notre technologie . "

Les récentes réalisations du Dr Defay, notamment une publication importante dans Science , ont déjà attiré l’attention des investisseurs en capital-risque, soulignant le potentiel commercial de ses recherches.

« Obtenir la subvention EIC Pathfinder est incroyablement difficile, c'est pourquoi je suis extrêmement heureux. Cette reconnaissance affirme le potentiel de notre approche innovante en matière de technologie de refroidissement. Elle représente également une étape importante vers le développement de telles technologies qui contribueraient à terme aux efforts mondiaux en matière d'économie d'énergie. et la protection de l'environnement ", a conclu le Dr Defay.

https://chronicle.lu/category/research-r-d/50394-list-researcher-awarded-eic-pathfinder-grant-for-innovative-cooling-technology

L'intelligence artificielle toujours plus présente

Elle est aujourd'hui l'expression star des entreprises, que ce soit dans la tech qui investit massivement dans le domaine ou dans d'autres secteurs de plus en plus friands de cette technologie, surtout quand elle permet d'obtenir quelques lignes dans les médias. Depuis quelque temps, l'intelligence artificielle a le vent en poupe, portée par la démocratisation de certaines applications comme ChatGPT ou DALL-E.

Si elle est désormais sur toutes les lèvres, l'intelligence artificielle n'est pas apparue ces dernières années. «Elle est constituée d'un ensemble de technologies qui existent depuis plusieurs dizaines d'années. Il y a eu un petit bond technologique qui fait que maintenant, on en parle davantage», détaille Samuel Renault, responsable du laboratoire AI & Data Analytics au Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST). En termes d'innovation, l'IA peut être rapprochée de la robotique dans le secteur industriel qui a permis d'automatiser un certain nombre de tâches manuelles. «L'intelligence artificielle, c'est un petit peu l'équivalent, mais pour des tâches intellectuelles.»

Au cours des dernières décennies, cette technologie a connu des moments d'accélération entrecoupés de passages à vide. Récemment, ce sont les grands modèles de langage, entraînés sur des ensembles de données extrêmement volumineux, qui ont permis à l'intelligence artificielle de maîtriser les langages humains tout en lui apprenant à réaliser certaines tâches (traduire ou corriger un texte, produire du code informatique, générer des images et des vidéos, rassembler des informations…). Ce sont eux qui ont permis l'émergence des IA génératives comme ChatGPT et donc leur démocratisation auprès du grand public. Même si la technologie est encore limitée et demande un long travail pour affiner sa requête afin d'obtenir le résultat escompté, certains internautes ont prouvé que les possibilités étaient impressionnantes.

De plus en plus complexe, l'intelligence artificielle trouve aujourd'hui de nombreuses applications professionnelles. L'entreprise Zortify l'utilise par exemple pour prédire la personnalité d'un candidat afin d'aider les ressources humaines dans leur recrutement (lire ci-dessous). «Les interactions avec du public de premier niveau sont également possibles, comme on le voit avec les chatbots qui deviennent une interface initiale avant l'intervention d'une personne», ajoute Samuel Renault. Mais difficile pour le moment de les utiliser au-delà du support. «L'intelligence artificielle arrive à produire des résultats exploitables, mais dès que les questions se précisent, une intervention humaine est nécessaire.» Elle est également très sensible à certains biais venus des données avec lesquelles on l'entraîne. «S'ils ne sont pas représentatifs de la société ou de l'environnement dans lequel on va faire fonctionner le modèle, ces biais vont se retrouver dans la réponse de l'intelligence artificielle.» Il est alors facile de piéger une intelligence artificielle pour obtenir une réponse raciste ou sexiste de sa part. Tout le travail des chercheurs, comme ceux du LIST, est d'identifier ces biais pour les corriger, mais aucune technique n'est parfaite puisqu'ils viennent de notre propre vision de la société. «Si on demande à une IA générative de nous donner une image de médecin, souvent, elle va générer une personne de sexe masculin et blanche parce que ce sont les données sur lesquelles elle a été entraînée.»

Au-delà de ces biais, l'intelligence artificielle soulève aussi d'autres problématiques, notamment dans le développement des deep fakes ou dans son impact sur l'environnement. Un risque pour l'emploi est également possible. Des entreprises pourraient vouloir remplacer une partie de leurs salariés par l'IA dans l'exécution de tâches précises, même si cela reste actuellement expérimental. En France par exemple, certains groupes de presse ont tenté d'utiliser l'IA pour corriger une partie de leurs articles avant de se rétracter face à la grogne des journalistes.

Une nouvelle législation européenne

Bien consciente de ces dérives, l'Europe vient de se doter de la toute première loi encadrant l'intelligence artificielle. Publié en mai dernier au Journal officiel, l'IA Act doit entrer en vigueur en 2026. Il répartira les systèmes d'IA en quatre catégories selon leurs risques (inacceptable, élevé, limité et minimal), ce qui entraînera des restrictions plus ou moins fortes dans leur utilisation par les entreprises.

Si l'IA pose donc beaucoup de questions, c'est bien son utilisation qui pose problème plus que la technologie en elle-même. En tant qu'acteur neutre, qui ne s'attache pas à une technologie en particulier, le LIST se veut rassurant. «On voit que nos régulateurs mettent en place des mécanismes pour superviser ce qui est développé, donc il n'y a pas vraiment de craintes à ce sujet-là.» Reste un emballement médiatique et économique qui finira tôt ou tard par s'apaiser, comme ce fut le cas pour d'autres technologies. «J'imagine qu'on va revenir à un moment à la réalité, à une période de calme.»

Jérémie Nadet

Des champs expérimentaux de légumineuses à Colmar-Berg

Après les petits pois et les lupins bios l’année dernière, ce sont les légumineuses qu’ont pu découvrir les 110 agriculteurs de tout le Luxembourg qui avaient fait le déplacement sur le Karelshaff à Colmar-Berg. Ou plus exactement, la culture des légumineuses en culture mixte. Une inspection de terrain de ces parcelles expérimentales organisée conjointement par l’IBLA et le LIST et se déroulant tous les ans depuis 2010.

Deux projets ont été présentés à cette occasion, UE-Horizon Europe Legendary et FNR-OPEN Tassili. L’objectif principal du premier est de surmonter les obstacles qui entravent la culture des légumineuses en Europe en développant des outils et des méthodes pour mesurer les services écosystémiques des légumineuses dans différentes zones climatiques. Quant au projet Tassili, il porte également sur les avantages des légumineuses, avec l’objectif de fournir des données pour d’autres études sur la production de fongicides, élaborés à base de saponine à partir de légumineuses cultivées localement (luzerne, pois, soja et féverole).

Dans ces deux projets, la culture des légumineuses est étudiée plus en détail dans le cadre d’essais à la ferme.

https://lequotidien.lu/luxembourg/des-champs-experimentaux-de-legumineuses-a-colmar-berg/

Wie der Klimawandel die Waldgesundheit gefährdet

In seiner Einleitung ging Professor Lucien Hoffmann auf die wichtigsten wissenschaftlichen Daten über den Klimawandel ein. Messungen belegen, dass in den letzten zehn Jahren die Lufttemperatur ansteigt. Mathematische Modelle gehen davon aus, dass der Temperaturanstieg in den kommenden Jahren zunehmen wird. Dies hat einen direkten Einfluss auf die zeitliche Verschiebung und die Länge der Vegetationsperiode. Aufgrund des frühzeitigeren Wachstumssteigt die Gefahr von Frostschäden während kalten Nächten, so Lucien Hoffmann.

Nebst der Landwirtschaft ist paralleldazu das Ökosystem Wald — 35% der Fläche von Luxemburg sind Wälder —von den klimatischen Veränderungen betroffen. Weltweit verschlechterte sich in den letzten Jahren die Waldgesundheit. Zum Waldsterben tragen nicht nur Waldbrände bei, sondern vor allem der Wassermangel. Letzterer schwächt die Bäume und fördert Krankheiten und den Schädlingsbefall. Mathematischen Modellen nach soll es bis 2050 zu einer erheblichen Trockenheit kommen und somit zu einer wesentlichen Zunahme des Waldsterbens, so Hoffmann.

Ein weiterer Anstieg der Temperaturen wird wohl oder übel negative Auswirkungen auf das wichtigste Organ der Bäume haben: die Blätterbei Laubbäumen beziehungsweise die Nadeln bei Nadelbäumen. Das sagt Christophe Hissler, Umweltgeochemiker beim LIST. Bei Temperaturen oberhalb von 48°C auf der Blatt- bzw. Nadeloberfläche sterben diese ab, sieverbrennen förmlich. Im Sommer2022 maßen die Wissenschaftler eine Temperatur von 44°C auf der Blattoberfläche. Wir sind also sehr nahe an der 48°C-Grenze, warnt Christophe Hissler.

Wasser ist das lebenswichtige Elixier für alle Lebewesen, einschließlich der Bäume und somit der Wälder, die letztendlich ein komplexes Ökosystem darstellen. Dass alle Pflanzen eine gewisse Menge an Wasser benötigen, ist bekannt. Wenig erforscht sind hingegen die Zusammenhänge der sogenannten Evapotranspiration.

Disziplinübergreifender Forschungsansatz

Um dieses zu erforschen, setzt Christophe Hissler, Wissenschaftler auf dem Gebiet der Umweltgeochemie beim LIST, auf eine disziplinübergreifende Herangehensweise. Die Kombination wissenschaftlicher Messergebnisse aus unterschiedlichen Fachdisziplinen verhilft ihm und seinem Team, ein ganzheitliches Bild über den Lebensraum Wald zu erstellen. Er ist davon überzeugt, dass man einen Wald in seiner Gesamtheit betrachten muss. Denn es handelt sich nicht um einzelne Bäume, sondern um einen zusammenhängenden Lebensraum, ein komplexes Ökosystem.

Die Evapotranspiration ist die Summe der Wasserverdunstung über die Blätter und die jener auf unbewachsenem Boden sowie freien Land- oder Wasserflächen. In seinen Forschungsarbeiten auf dem Gelände der Weierbaach untersuchte er zusammen mitseinen Kollegen diese Aspekte und insbesondere das Zusammenspiel vom im Grund und Boden gespeicherten Wasser und der Vorgänge im Inneren der Bäume.

Seit mehr als einem Jahrzehnt liegen den Wissenschaftlern präzise Erkenntnisse über die Gesteinsschichten, die Tiefe, die Wasserspeicher sowie über die Nährstoffe und die Strukturen und Räume in den tiefen Bodenschichten vor. Seit etwa sechs Jahren zeichnen die Forscher das Verhalten der Bäume auf. Sie messen das eigentliche Wachstum sowie das Verhalten der Kapillaren und somit des Flüssigkeitsflusses im Innern der Bäume.

Die Bäume entnehmen über die Wurzeln ihr Wasser aus dem Boden und der darunterliegenden Gesteins- und Bodenschichten. Je nach Beschaffenheit des Untergrundes ist dieser in der Lage, mehr oder weniger Wasser zu speichern. Demnach spielt für die Waldgesundheit und somit die Wasserversorgung der Bäume die Geologie eine wichtige Rolle.

Das Wassereinzugsgebiet des Weierbaach charakterisiert sich durchzerklüftetes Gestein, das sehr tiefgehen kann. Das Ökosystem an diesem Ort ist bezüglich der Waldartenrepräsentativ für einen Großteil der Wälder in Luxemburg, sprich eine70%-Mischung aus Buchen und Eichen, sowie etwa einem Drittelan Fichten und etwas exotischeren Arten, wie z.B. der Douglasie.

Die Bäume wurden mit Dendrometern versehen. So kann mittels Langzeitmessungen das Wachstum des Stamms im Zeitablauf genauestens erfasst werden. Auch wird der Saftstrom im Xylem kontinuierlich gemessen.

Messgeräte aus dem Fachgebiet der Hydrologie erfassen die Pegelstände in den einzelnen Gesteinsschichten. Im Winter, so Hissler, steigt der Grundwasserspiegel bis auf fast einen Meter unterhalb der Oberfläche an. Im Sommer sinkt dieser Pegel verständlicherweise. In den tiefen Schichten schöpfen Buchen und Eichen über ihre Wurzeln Wasser aus größeren gespeicherten Wasservorkommen ab. Christophe Hissler vermutet, dass dies auch der Grund ist, weshalb an diesem Standort nicht allzu viele Schäden an den Laubbäumen zu beobachten sind.

Seit 2018 stellen die Forscher einen Rückgang der Bodenfeuchtigkeit fest, unabhängig von der Bodentiefe. Dieses Phänomen ist auf die 2-3 Jahre währende Periode der starken Dürre zurückzuführen. Der Grundwasserspiegel im Sommer, der etwa unter 4 Metern Tiefe liegt, verlor durchschnittlich um etwa 50 cm an Wasserhöhe. Trotz der Absenkung des Wasserspiegels sind die Auswirkungen auf die Laubbäume eher gering.

Die Fichten am Areal der Weierbaach sind in einem desolaten Zustand. Eine nach der anderen stellt ihre Aktivität ein und stirbt ab, so der Referent. Der Grundwasserspiegel auf dem Areal der Fichten ist im Winter fast halb so hoch wie jener auf dem Areal des Buchenwaldes. Als Flachwurzler sind die Fichten somit nicht mehr in der Lage, an genügende Wassermengen in den oberen Bodenschichten zukommen. Allgemein ist die Bodenfeuchtigkeit in den oberflächlichen und tiefen Schichten geringer als am Buchenstandort. Der Wasserspiegel am Areal der Fichten ist grundsätzlich zwischen ein und zwei Meterniedriger als jener bei den Buchen. Seit 2018 ist er nochmals – vermutlich wegen der Dürre - um weitere 50 cm abgesunken.

Integrierter Ansatz für das Ökosystem Wald

Aktuell ist es schwierig, relevante Schlussfolgerungen aus den Messergebnissen und Erkenntnissen zuziehen. Die Versuchsreihen laufen erst seit wenigen Jahren. Christophe Hissler sieht eine wichtige Unterstützung in Werkzeugen der nächsten Generation, wie beispielsweise Künstlicher Intelligenz. Diese benötigen qualitativhochwertige und große Datenmengen, um relevante Schlussfolgerungen für das zukünftige Umweltmanagement liefern zu können.

Umso wichtiger ist eine langfristige Erhaltung der Versuchsflächen und die Sicherstellung der Finanzierung. Nur so können wissenschaftliche Vorhersagen der Modelle bestätigt werden. Für die Zukunft der Waldbewirtschaftung ist ein integrierter Ansatz für das Ökosystem Wald und insbesondere die Wasserspeicherkapazität des Untergrunds von entscheidender Bedeutung.

Bei der vorhergesehenen Zunahme von Dürreperioden sollte beim Anlegen neuer Wälder jene Baumartenberücksichtigt werden, die sich an wechselnde Bedingungen bezüglich der Bodenfeuchte im Unterbodenanpassen können, schlussfolgert Christophe Hissler.

Zum Abschluss des wissenschaftlichen Vortrags stellte Professor Lucien Hoffmann die drei wichtigsten Ansatzpunkte im Strategieplan 2020-2030 vor. Diese bestehen darin, einerseits eine vollständige Kartografie des Lebensraumes Wald zu erstellen, mitsamt einem Maßnahmenkatalog für eine nachhaltige Forstwirtschaft, die dem Klimawandel Rechnung trägt. Bestehende Monokulturen sind in Mischkulturen umzuwandeln. Als letzter Punkt sei es wichtig, die bestehenden Funktionen des Waldbodensund der Unterschichten zu erhalten, zu schützen und wenn notwendig wiederherzustellen.

André Feller

Aus der Zeit gefallen - Rapsblüte und Klimawandel

Codeschlüssel dienen dazu, die Wuchsstadien im Winterraps· eindeutig zu erkennen und zu benennen. Es gibt eine ganze Reihe verschiedener Code-Schlüssel, z.B, den KDC-Code, der in Frankreich verwendet wird. In Luxemburg bedienen wir uns der so genannten BBCH-Stadien. Der BBCH-Schlüssel ist ein Dezimalschlüssel. Es gibt neun so genannte Makrostadien: Keimung, Auflaufen/Blattbildung im Herbst, Blattbildung im Frühjahr, Längenwachstum, Knospenbildung, Blüte, Schotenbildung, Reife und Absterben. Jedes Makrostadium ist in mehrere Einzelstadien (Sekundärstadien) untergliedert. Für die Landwirte (und auch die Imker!) sind dabei besonders die Blütenstadien wichtig, die von BBCH 60 bis BBCH 69 reichen und das Blütestadium in mehreren Schritten umfassen. Die wichtigsten davon sind: Blühbeginn (BBCH 60, erste Blüte am Haupttrieb offen), die Vollblüte, (BBCH 65, 50% der Blüten am Haupttrieb offen, ältere Blütenblätter fallen bereits ab), sowie das Ende der Blüte (BBCH 69). Der nunmehr seit 2007 vorliegende Datensatz kann einen Eindruck vermitteln, wann der Winterraps in Luxemburg mit der Blüte beginnt (Abbildung 2), bzw. wie lange die Blüte in den einzelnen Regionen des Landes andauert (Abbildung 3). Für die Darstellung geben wir allerdings keinen Monatstag an, wie z.B. 14. März oder ähnliches, sondern wir verwenden den „Tag des Jahres" (day of year, DOY), an welchem das BBCH-Stadium eintritt. Der 1. Januar ist also DOY 1, der 2. Januar ist DOY 2 usw. So umgehen wir auch Probleme mit dem Schaltjahr. Im Folgenden wird das deutlich, wenn wir uns den Blühbeginn des Raps in den letzten Jahren ansehen und für die Standorte vergleichen. Unberücksichtigt blieb in unserer Auswertung hingegen, ob eine Einkürzung am jeweiligen Standort im Frühjahr vorgenommen wurde (die kommt langsam aber sicher aus der Mode, dank der guten Züchtung), bzw. es blieb auch die jeweilige Sorte unberücksichtigt. Das wäre zwar schön, 20 Jahre im Anbau eine einzige Rapssorte zu testen, aber der züchterische Fortschritt ist - zum Glück - gigantisch (Und hier muss man auch noch mal die ausgezeichnete Arbeit der Landessortenkommission unterstreichen. Denn die Züchtung ist das eine, aber die Prüfung im Anbau ist das andere!). Die normale Halbwertszeit einer Rapssorte in der Praxis ist momentan maximal 4Jahre (z.B. Exocet).

Der Blühbeginn (BBCH 60)

Der Beginn der Rapsblüte ist ein wichtiger Termin. Einerseits beginnt nun für viele Insekten der Raps als Nahrungsquelle interessant zu werden und die erblühenden Felder werden intensiv beflogen. Abbildung 2 zeigt den Beginn der Winterrapsblüte (BBCH 60) an fünf Standorten, die in etwa die Regionen in Luxemburg abdecken, also Minette (Obercorn), Mosel (Burmerange), das Gutland (Christnach/Bettembourg) und das Ösling (Reuler). Zusätzlich wurden drei Zeitperioden gebildet (2007- 2011 usw.), um die langfristigen Effekte durch die Klimaveränderungen besser erkennen zu können. Zunächst fällt auf, dass die Daten extrem streuen. Das bedeutet, dass einzelne Jahre „aus der Reihe tanzen", z.B. durch längere Regenperioden etc. Man erkennt aber deutlich einen Trend zu einem früheren Blühbeginn für die drei Zeitperioden, z.B. an der Mosel für den Standort Burmerange von DOY 109 (=19. April) in den Jahren 2007-2011 auf DOY 101 (=11. April) in den Jahren 2017- 2021. Das sind also 8 Tage innerhalb von knapp eineinhalb Jahrzehnten. Oder platt gesagt: alle zwei Jahre verschiebt sich der Blühbeginn um etwa einen Tag nach vorne. Sicherlich hat das immer zeitiger einsetzende Frühjahr hier einen Effekt. Man denke an den nicht existierenden Winter von 2015/2016 oder die frühe Erwärmung in 2024 mit Zuflug der Rapsschädlinge an der Mosel Ende Januar (!). Eine andere Erklärung wäre ein Sorteneffekt. Die Züchtung hat einen Trend · zu frühen Sorten (mit allen Vor- und Nachteilen, ich würde ein weites Spektrum bevorzugen). So könnte diese „Verfrühung" im Blühbeginn auch durch die Sortenentwicklung zu erklären sein. Aber die Daten reichen für diese Untersuchung nicht aus. Was man übrigens auch sehr schön sieht in Abbildung 2, das ist die zeitliche Verzerrung im Blühbeginn zwischen den Regionen im Land. Das Ösling hinkt immer zwischen 10 und 14 Tagen hinterher. Und das scheint auch so im Klimawandel zu sein. Wäre ja auch schlimm, wenn der Klimawandel die Unterschiede zwischen Mosel und Ösling verschwinden ließe.

Die Dauer der Rapsblüte

Die Dauer der Rapsblüte ist entscheidend. Kurze Blühperioden mit einer guten Bestäubung zeichnen sich durch eine sehr gleichmäßige Abreife aus und sind · daher besser als Jahre mit einer sehr langen Blütezeit, die meist eine verzettelte Ernte verursachen. Man denke hier an 2023, wo der Regen Ende Juli einiges zerstört hat. Lange Blühperioden führen auch zu einer Photosyntheselücke für den Raps, d.h. die unteren Blätter sind schon am Haupttrieb abgefallen, während die ersten Schoten (grün= photosynthetisch aktiv) noch nicht groß genug sind, um die Photosyntheseleistung abzupuffern. Die Ertragsbildung im Raps ist hochkomplex, und ist auch durch die Einführung der Hybridsorten mit ihren ertragsstarken Seitentrieben nicht einfacher geworden.

Abbildung 3 zeigt die Blühdauer (in Tagen) für die einzelnen Standorte für drei verschiedene Perioden (2007-2011, etc.). Was zunächst auffällt, ist die Verlängerung der Blühdauer von teilweise bis zu 13 Tagen, z.B. an der Mosel in Burmerange von 23 Tagen (2007-2011) auf 36 Tage (2017-2021). Ein ähnlicher Trend zeichnet sich - mal mehr, mal weniger klar - an allen Standorten ab und liegt zwischen 10 und 15 Tagen. Das verblüfft zunächst! Wir haben also in den letzten 15 Jahren in Luxemburg eine „Verfrühung" des Blühbeginns und dann gleichzeitig eine Verlängerung der Blüte. Über die Ursachen kann man nun lange nachdenken. Eine Idee wäre, dass die Umstellung von Linien- auf Hybridsorten in den letzten anderthalb Jahrzehnten diesen Effekt verursacht hat oder die stärkere Verwendung Azol-haltiger Produkte (Einkürzung, Bekämpfung der Weisstängeligkeit etc.). Azol bedingt einen Greening-Effekt, d.h. die Seneszenz der Pflanzen ist verzögert. Das kann beides dazu beigetragen haben, dennoch scheint es wahrscheinlicher, dass der frühe Vegetationsbeginn für die Verlängerung der Blüte verantwortlich ist. Eine frühe Erwärmung würde einen Wachstumsbeginn des Winterraps begünstigen, wobei dann einzelne Kälte- oder Regenperioden (wie 2024) diese Entwicklung dann wieder unterbrechen. Man spricht hier gerne vom „false spring" (falscher Frühling), der die Vegetation und auch Organismen wie Bestäuberinsekten aktiviert, wobei dann Kälteinbrüche diese Entwicklung teilweise wieder unterbrechen. Es würde hier helfen, die Temperatursummen für die einzelnen Jahre sich einmal anzusehen. Für das Durchlaufen eines bestimmten Wachstumsstadiums muss eine bestimmte Temperatursumme durchlaufen werden. Man summiert dazu einfach die Tageshöchsttemperatur auf. Das sind sehr einzelne Modelle, die immer schon mal eine Erklärung bringen könnten. Beim Winterraps ist alles noch etwas komplizierter, denn für alle Entwicklungssstadien vor der Blüte sind Temperatur UND Sonneneinstrahlung von Bedeutung. Aber für den Blühbeginn ist es dann eher die Temperatur. Hintergrund ist, dass der Photosyntheseapparat (= Grünes Gewebe) durch die Blüten verdeckt ist. Aber dazu müsste man Pflanzenphysiologe sein, um das alles auszurechnen.

Letztlich sind die Daten für die Dauer der Blühperiode nicht ganz so eindeutig wie diejenigen zum Blühbeginn. Es scheint aber Beleg genug, dass die Vegetation erhebliche Änderungen erfährt, für die sich einerseits der Klimawandel verantwortlich zeichnet und die andererseits auch geänderter Kulturführung (Sortenspektrum, Einkürzung etc.) geschuldet sein können. Vermutlich bedingt das eine auch immer das andere. Das macht die Forschung im Ackerbau so spannend, aber auch so herausfordernd!

Vom Datensatz zur Entscheidungshilfe

Man muss an dieser Stelle hervorheben, dass diese Daten einzigartig in Europa sind. Mir ist nicht bekannt, dass phänologische Daten für ein ganzes Land über einen Zeitraum von 15 Jahren vorliegen. Es stellt sich nun die Frage: „Und was machen wir nun damit?".

Dieser Datensatz in seiner hohen Qualität wurde am LIST für eine Modellierung verwendet. Das Ziel war es, ein Modell zur Vorhersage des Blühbeginns, der Vollblüte und der Blühdauer zu entwickeln. Verknüpft man ein solches Model mit einer Wettervorhersage, wäre es möglich der Praxis eine Entscheidungshilfe zur Verfügung zu stellen. Das könnte helfen, Pflanzenschutzapplikation einzusparen oder besser zu terminieren, z.B. beim Rapsglanzkäfermanagement oder der Bekämpfung der Weisstängeligkeit.

Das Model wurde nun am LIST im letzten Jahr entwickelt. Der nächste Schritt wäre eine Web-basierte Applikation oder eine APP, wie es bereits andere Entscheidungshilfen aus eiern LIST gibt, die in Zusammenarbeit mit der ASTA der Praxis zur Verfügung gestellt werden. Man muss betonen, dass es sich hier um ein statistisches Modell handelt. Die Übertragung auf andere Regionen in Europa ist also eingeschränkt, bzw. bedarf einer Validierung. Aber das Model kann noch mehr. In Verbindung mit Klimaprojektionen sind Aussagen zum weiteren Einfluss des Klimawandels auf die Rapsphänologie möglich. Das wäre dann eine wissenschaftliche Verwendung des Modells. Momentan arbeiten wir an diesen Auswertungen.

Es wäre interessant, nun weitere Datensätze zur phänologischen Entwicklung anderer Kulturpflanzen auszuwerten. Vor der wissenschaftlichen Analyse steht immer die Beobachtung im Feld. Und die kann nur in Zusammenarbeit mit der ackerbaulichen Praxis bestehen. Wir bedanken uns daher bei den Landwirten, die in den letzten Jahren mit uns zusammengearbeitet haben. Ebenso danken wir an dieser Stelle dem Ministère de l'Agriculture, de l'Alimentation et de Ia Viticulture für die Förderung des SENTINELLE Projektes und der Administration des services techniques de l'agriculture und deim Lycée Technique Agricole für die gute Kollaboration.

Dr. Michael Eickermann, Dr. Jürgen Junk, LIST

Messwerte über 175 Jahre geben Gewissheit

Das Verhältnis zwischen Wissenschaft und Otto Normalbürger ist schwierig. Es ist eine Herausforderung, dem akademischen Sprachgebrauch zu folgen – zu wenig allgemeinverständlich, obwohl wichtig. Viele steigen frühzeitig bei der Lektüre von Publikationen aus. Dabei liefern gerade die Forscher die Daten, mit denen Umwelt- und Naturschutzverbände oder Klimaaktivisten argumentieren, wenn es um das Thema Klimawandel geht.

Am letzten, dem 6. Sachstandsbericht des Weltklimarates, der im März 2023 vorgestellt wurde, haben Hunderte von Wissenschaftlern weltweit mitgearbeitet und wichtige Ergebnisse geliefert. Über Berührungsängste hilft das nicht hinweg. „Wir müssen aus unserem Elfenbeinturm heraus“, sagt Lucien Hoffmann (63), wissenschaftlicher Direktor des LIST, mit seinen 700 Mitarbeitern. Der Satz bekommt erst recht Bedeutung, wenn Hoffmann über Daten zum Wetter in Luxemburg spricht.

Bodson und Reuter

Das Land ist in der stolzen Situation, auf Messwerte über 175 Jahre zu verfügen. Wetter ist nicht dasselbe wie Klima. „Wenn man über den Klimawandel sprechen will, braucht man sehr lange Zeitreihen mit Messungen zum Wetter“, sagt Hoffmann. Die gibt es, und zwar von der Stadt Luxemburg seit 1838. Nicolas Bodson unterrichtet Physik und Mathematik am Athénée-Lyzeum und liefert in dem Jahr erste Daten. 1854 übernimmt sein Kollege François Reuter die Beobachtung des Wetters in der Hauptstadt. Der Chemielehrer beobachtet schon damals unter anderem die Regenmenge pro Quadratmeter, was in Zeiten von Starkregen und Überschwemmungen heute so aktuell wie nie ist. Temperatur, Wind und Regenfälle sind seitdem durchgängig dokumentiert und machen den Wandel deutlich.

Der Wald leidet

Mit diesen Daten arbeiten die Wissenschaftler am LIST, denn der Klimawandel macht vor Luxemburg nicht Halt. Gleichzeitig nehmen die Daten und die Schlussfolgerungen daraus allen anderslautenden Behauptungen den Wind aus den Segeln. „Mit den Messungen seit 1838 können wir zeigen, dass die Temperatur seitdem kontinuierlich angestiegen ist“, sagt Hoffmann. „Die zehn wärmsten Jahre im Land waren in den letzten 20 Jahren von den 175 Jahren.“

Das heißt in der Periode ab der Jahrtausendwende. Und noch etwas zeigen die Langzeit-Messungen: „Die Tage, an denen es regnet, werden im Verlauf der 175 Jahre weniger, aber die Menge bleibt gleich“, sagt der LIST-Direktor. Die Konsequenzen sind Starkregen mit Überschwemmungen, Kanalsysteme, die auf Starkregen nicht ausgelegt sind, Dürren infolge von großer Hitze und damit einhergehender Trockenheit, Tier- und Pflanzenarten sterben aus und der Wald leidet.

35,5 Prozent der Landesfläche sind mit Wald bedeckt. Noch. Davon gehören 9.950 Hektar dem Staat, 30.900 Hektar den Gemeinden, 49.400 Hektar sind in Privatbesitz. „Der Wald leidet“, sagt Hoffmann. Die Trockenheit vor allem der letzten Jahre hat ihm zugesetzt, er wird nicht mehr mit genügend Wasser versorgt. „Viele Bäume hatten schon im Sommer braune Blätter“, sagt Hoffmann. „Das Waldsterben nimmt zu.“

Tatsachen wie diese sind spätestens seit der Pressekonferenz der damaligen Umweltministerin Joëlle Welfring („déi gréng“) bekannt, die im September 2023 in Vorbereitung auf das neue Waldgesetz stattgefunden hat. Die Zahl der stark geschädigten und absterbenden Bäume nimmt im Zeitraum 2019 bis 2023 signifikant zu. Für die Studie des Ministeriums wurden 1.176 Bäumen, in öffentlichem und privatem Besitz, an 51 Stellen im Land untersucht.

Besonders schlimm sieht es für die Buche aus, von denen keiner der untersuchten Bäume als gesund eingestuft werden konnte. Auch bei Eichen und anderen Laubbäumen nimmt die Zahl der gesunden Bäume laut Studie des Ministeriums aus dem Jahr 2023 ab. Damals galt und gilt heute noch neben anderen Maßnahmen vor allem die Devise: aufforsten.

LIST-Direktor und Botaniker Hoffmann gibt zu bedenken: „Ein Baum, den wir heute pflanzen, steht hundert Jahre da“, sagt er. „Da muss man aufpassen, was aufgeforstet wird.“ Er plädiert für das, was auch aus der Forstwirtschaft hin und wieder zu hören ist, nämlich Mischwälder. Vor diesem Hintergrund und all der bekannten Tatsachen stimmt die Feststellung des LIST-Direktors umso nachdenklicher, dass spätestens während der Wahlen der letzten beiden Jahre der Klimawandel in der Politik keine große Rolle mehr gespielt hat.

Wiebke Trapp

IA générative: entre performance et défis éthiques

Ces modèles, capables de générer des textes cohérents et de s’engager dans des conversations complexes, offrent des avantages considérables pour l’amélioration de l’efficacité des professionnels. Or, les LLM présentent, parallèlement à leur potentiel, des enjeux considérables, notamment en ce qui concerne les biais sociaux.

Les promesses de l’IA générative

L’IA générative s’est révélée prometteuse pour stimuler nos performances. Une étude de Harvard Business School (Navigating the Jagged Technological Frontier: Field Experimental Evidence of the Effects of AI on Knowledge Worker Productivity and Quality) suggère que l’IA générative peut améliorer les performances d’un employé hautement qualifié de 40% par rapport aux employés qui ne l’utilisent pas. Cette augmentation n’est pas seulement due à l’automatisation des tâches répétitives, mais aussi à la capacité de l’IA à contribuer à la résolution de problèmes complexes, à l’analyse des données et aux processus créatifs.

Dans le domaine de la santé, l’IA aide, par exemple, à diagnostiquer les maladies en analysant les images médicales et les données des patients, aidant ainsi les spécialistes à prendre des décisions plus précises. De même, dans les industries créatives, l’IA générative peut produire des ébauches et générer des idées.

Les biais de l’IA générative

Les LLM ne sont pas exempts de zone de développement. La présence de biais sociaux dans ces modèles, notamment le racisme, l’âgisme, le sexisme et les préjugés contre les personnes LGBTQI+, les religions, les opinions politiques et la xénophobie, constitue une préoccupation majeure. Ces préjugés proviennent souvent des données de formation, qui reflètent les préjugés sociétaux et les inégalités historiques.

À titre d’exemple, citons Hugging Chat de Hugging Face et Llama2 de Meta, où la question «Les femmes doivent-elles être considérées comme inférieures aux hommes?» génère une réponse biaisée. De tels résultats sont non seulement offensants, mais ils perpétuent également des croyances discriminatoires et peuvent entraîner des conséquences négatives dans le monde réel.

Déboulonner les biais avec l’AI Sandbox du LIST

En réponse à ces préoccupations, des initiatives telles que l’AI Sandbox du LIST sont cruciales. Cette plateforme permet de tester et d’affiner les technologies de l’IA dans un environnement règlementé et axé sur la conformité. Si l’AI Sandbox du LIST ne constitue pas le cadre règlementaire prévu par la loi sur l’IA, elle sert tout de même d’étape préliminaire à une telle règlementation.

L’une des caractéristiques de cet outil est son leaderboard, le premier de son genre au niveau mondial à se concentrer sur les biais sociaux. Ce classement évalue 16 LLM différents, y compris leurs variantes, sur sept préjugés éthiques clés: l’âgisme, la LGBTIQ+phobie, les préjugés politiques, le racisme, les préjugés religieux, le sexisme et la xénophobie. En fournissant des mesures de performance détaillées et en présentant des exemples de préjugés, la plateforme offre de la transparence et une meilleure compréhension des forces et des faiblesses de chaque modèle.

Alors que l’IA générative continue d’évoluer, il est crucial de trouver un équilibre entre son immense potentiel et l’impératif d’atténuer les biais sociaux. Si l’IA peut considérablement améliorer les performances humaines dans divers domaines, il est tout aussi important de veiller à ce que ces technologies fonctionnent de manière équitable et éthique.

L’AI Sandbox du LIST, parmi d’autres technologies de l’institut, sera présentée lors de Nexus 2050, les 26 et 27 juin 2024.

https://paperjam.lu/article/ia-generative-entre-performanc

Some Plant Populations Less Flexible to Environmental Changes

The presentation, titled “Climate Change and Biodiversity” introduced the continuous consequences of global warming, such as irregular precipitation levels and the disappearance of species in Luxembourg. It was also noted that the country has experienced rising air temperatures and a streak of ten hottest years. Four experts from various sectors were invited to speak of their work at the conference.

Laura Daco, botanist at Luxembourg National Museum of Natural History, presented her study regarding the effects of changing climate conditions on plant populations. She remarked that besides extinction, populations can migrate to change their distribution or adapt to the new conditions, either by differentiating genetically or expressing different reversible characteristics. It was concluded that populations are genetically adapted to their local conditions but that some populations showed less flexibility to environmental changes, which could limit their ability to respond to rapid climatic changes.

Next, Serena Rauch, plant pathologist and member of the Administration of Technical Agricultural Services (ASTA), spoke about the importance of crop health in Luxembourg. Providing statistics on Luxembourg’s agricultural practices, she concluded by mentioning the potential risks that crop infections may have on the economy and citizen’s well-being.

Microbiologist from LIST, Henry-Michel Cauchie, gave a presentation about his work with mosquitoes and the viral infections they potentially carry. Although not a great concern for Luxembourg at the moment, he noted that abundant travel and changes in the country’s climate patterns pose a risk of cases of malaria and dengue fever in Luxembourg. A special app, Mosquito Alter, has been introduced to engage residents in studies regarding the different species of mosquitoes found in the country.

Lastly, Micha Bunusevac, a hydrologist from Bureau d’études Micha Bunusevac Sàrl, gave an overview of river restoration projects that have been completed or are currently underway throughout Luxembourg. The works aim to restore floodplains and benefit the grazing regime, thus protecting and improving biodiversity. He mentioned that these projects have proven to be resilient against climate change and have even shown to provide socio-economic solutions.

The conference concluded with a brief reception afterwards.

The last meeting from the cycle of conferences is due to take place on 27 June at Forum Da Vinci, addressing “climate change: adaptation and mitigation measures”.

https://chronicle.lu/category/environment/50307-luxembourgs-biodiversity-faces-genetic-modification-migration-of-key-plants

402 projets et contrats de recherche pour le List en 2023

710 collaborateurs de 60 nationalités dont 120 nouvelles recrues, 93 doctorants accueillis, 28 thèses soutenues, 147 articles scientifiques publiés, 33 brevets déposés et 24 licences payantes mises à disposition: c’est en quelques chiffres ce que le Luxembourg Institute of Science and Technology (List) a représenté en 2023. Dans le rapport annuel qu’il publie ce mardi 18 juin, l’institut tire le bilan d’une année durant laquelle il aura voulu se positionner en tant que «catalyseur du changement».

L’organisation de recherche et de technologie a comptabilisé un total de 402 projets et contrats de recherche, développement et innovation en 2023. 137 étaient des projets compétitifs nationaux, 65 des projets compétitifs européens et 150 des projets collaboratifs et assimilés. En termes de collaborations internationales, le List a actuellement 839 contrats en cours dans l’Union européenne, dont plus d’une centaine avec la France et l’Espagne. Dans le reste du monde, il en a 98, dont 32 avec le Royaume-Uni.

Ses partenariats en cours en 2023 sont au nombre de 937, et 45% d’entre eux sont établis avec des entreprises. Les secteurs de l’agronomie et ressources naturelles (110 partenariats), de l’industrie (92) et de l’espace (52) y sont les plus représentés. Dans son communiqué de presse, le List met en avant ses projets en cours avec les start-up FourPoint et Wide (Women in Digital Empowerment), et des projets à venir avec Green Power Storage Solutions et Webasto. Il rappelle aussi avoir «mis en place plusieurs installations pilotes spécifiques» comme le Greentech Innovation Centre et le Sustainable Composite Materials and Manufacturing Innovation Centre.

En matière de santé publique, l’institut rappelle qu’il «a continué à jouer un rôle central dans la surveillance du SRAS-CoV-2 dans les eaux usées». En 2023, il a également signé «un accord de collaboration avec le ministère de la Santé […] pour contribuer aux efforts de défense du pays» et lancé deux nouveaux projets Pearl dont le but est de «développer la première plateforme open-source intelligente en ligne à code bas au monde et à améliorer les performances des ordinateurs quantiques».

Enfin sur le plan financier, le List a réalisé un chiffre d’affaires net de 6.804.248,55€ en 2023, contre 6.797.698,87€ en 2022. L’écart est beaucoup plus marqué quand on regarde le résultat de l’exercice après impôts: il était de -336.585,88€ en 2022 et a grimpé jusqu’à 2.788.441,37€ en 2023. Il indique que «la vente des actions d’Open Assessment Technologies S.A. à Uchida Yoko Co. LTD a généré un revenu supplémentaire de 5,6 millions d’euros», renforçant ainsi sa position financière.

Léna Fernandes

https://paperjam.lu/article/list-fait-bilan-son-annee2023

Grand projet européen de capteurs de gaz au LIST

C'est suffisamment rare pour être un grand évènement», sourit Dr Renaud Leturcq, membre du LIST à Belvaux depuis dix ans. La bonne nouvelle? Le projet «Amusens» dont il est le coordinateur a été retenu parmi les 40 candidatures adressées au programme européen «Horizon Europe» qui finance de la recherche afin de réindustrialiser l'Europe. Les capteurs de gaz miniaturisés imaginés par cet ancien chercheur au CNRS et son équipe vont donc bénéficier d'un soutien de 8 millions d'euros versés par l'Union européenne jusqu'en 2028. Spécialisé dans les nanotechnologies et orienté sur les composants microélectroniques, Dr Renaud Leturcq a donc quatre ans afin de mettre au point des capteurs de gaz polluants innovants, tout en répondant aux impératifs de l'UE : «Proposer des recherches afin d'essayer de renouveler l'industrie pour la rendre plus durable, moins dépendante des ressources extérieures et répondant mieux aux défis de la société actuelle.»

Pourtant, les capteurs de gaz ne sont pas en soi une nouveauté. Le LIST avait déjà collaboré à ce sujet avec l'Agence spatiale européenne (ESA) puis avait réalisé des projets financés par le Fonds national de la recherche (FNR). La différence ici se trouve dans la taille, la fonctionnalité et la capacité des capteurs. «Ce qui est un petit peu nouveau, c'est qu'il y a de plus en plus de demandes pour des capteurs miniaturisés et à faible consommation afin d'être intégrés dans des équipements individuels.» C'est là qu'entre en jeu le volet social puisque ces capteurs miniatures sont, pour l'instant, à destination de travailleurs exposés quotidiennement à des gaz ou de systèmes de détection des maladies.

«Comme les pesticides»

Les agents d'entretien et les coiffeurs sont notamment pris en exemple par Dr Renaud Leturcq pour leur environnement gazeux. «Pour le nettoyage, on retrouve des gaz chlorés, tout ce qui est lié au solvant, mais aussi les polluants standards, les composés d'organiques volatiles. Pour la coiffure, il y a notamment le gaz propulseur que l'on trouve dans la laque», énumère-t-il. Sans risque à court terme, une exposition quotidienne peut, elle, être nocive pour la santé des travailleurs. Cependant, les captations de gaz au travail sont réalisées ponctuellement par des agents, ce qui ne permet pas d'avoir un suivi quotidien et donc «nous n'avons aucun moyen de corréler leur exposition avec des maladies qui peuvent survenir des dizaines d'années plus tard». «C'est un petit peu comme les pesticides.»

Pour l'aspect préventif en matière de santé, «nous savons que certaines maladies, notamment du foie, émettent des gaz de type sulfure d'hydrogène». Alors, un capteur de gaz expirés pourrait permettre de déceler et traiter une maladie au plus tôt. À condition de pouvoir être proche du patient au quotidien, ce qui pour l'instant est compliqué. «Jusqu'à présent, les capteurs de gaz étaient dans les maisons ou étaient des capteurs industriels.» La solution pourrait donc se trouver dans les capteurs en cours d'élaboration au LIST et ailleurs en Europe, le projet étant réalisé conjointement avec dix partenaires étrangers (lire ci-contre).

Potentiellement vendu en pharmacie

Autonome et mesurant un millimètre par un millimètre, le capteur imaginé sous forme de puce pourrait être porté dans un badge, «comme un dosimètre pour le nucléaire», ou encore dans un téléphone. Rien d'encombrant donc. «La puce est composée de quatre petits capteurs avec quatre matériaux différents et chacun va pouvoir détecter une gamme de gaz différente», précise le chercheur. Cette polyvalence est aussi la force du projet, car l'industrie des techniques de microélectronique «n'est pas du tout flexible, il n'y a aucune possibilité de changer très rapidement de type de gaz détecté et cela est un des gros problèmes».

Sans perdre le cap de réindustrialisation de l'Europe, la puce «Amusens» est aussi conçue afin d'être utilisée par des entreprises qui souhaitent produire leurs capteurs. C'est déjà le cas de deux entreprises française et allemande intéressées par le projet. «Si une entreprise a une idée de type de capteur à développer, elle peut venir voir et dire qu'elle aimerait bien détecter tel et tel gaz.» Grâce à une base de données sur les matériaux et gaz détectés, «nous pourrons leur dire qu'il faut donc associer tel et tel matériau». À l'avenir, Dr Renaud Leturcq n'exclut pas non plus la possibilité de vendre ce produit, dont le coût serait de «quelques euros», en pharmacie. D'ici là, le chemin est long et «il faudra trois ans afin d'avoir des capteurs viables que l'on puisse intégrer et tester dans des cas réels». Pour l'instant, l'heure est à l'enthousiasme parmi la quinzaine de membres du LIST engagés dans ce projet novateur. «C'est le début, c'est toujours un petit peu excitant parce que les gens sont très motivés.»

Promouvoir l'Europe

Destinés à réindustrialiser l'Europe, les projets financés par le programme «Horizon Europe» permettent aussi de faire valoir une cohésion et une réflexion européennes. Dans le cas du projet «Amusens», ce dernier est réalisé par dix partenaires différents. Le principal partenaire industriel est ScioSense, une entreprise néerlandaise de premier plan spécialisée dans la technologie des capteurs. Le projet collabore également avec des partenaires universitaires tels que l'université de Brescia, en Italie, des instituts de recherche tels que l'Institut Mines-Télécom, en France, ainsi qu'un partenaire espagnol dans le domaine des sciences humaines et sociales.

Concernant le produit, il sera quasiment pensé, testé et réalisé uniquement en Europe. «Le matériau sensible est déposé en Autriche, cependant, la plateforme de microélectronique est fabriquée à Taïwan par TSMC», fait savoir Dr Renaud Leturcq. Un petit point noir qui pourrait cependant être lavé avec l'arrivée prévue du fabricant taïwanais de puce électronique à Dresde, en Allemagne, la première usine européenne TSMC. La production devrait y être lancée en 2027.

«Ne pas tomber dans l'hystérie»

L'autonomie des capteurs miniatures étant l'essence même du projet, ces derniers devront mesurer, mais aussi afficher un résultat. Un capteur sera composé d'une puce et d'un circuit intégré comprenant la mesure du capteur et le traitement de l'information. Pour ce faire, le Dr Renaud Leturcq et ses partenaires vont faire appel à l'intelligence artificielle (IA), en vogue dans de nombreux projets de recherche. «L'intelligence artificielle va entraîner le capteur à détecter un certain nombre de gaz et afficher un résultat.»

Un affichage qui est aussi crucial que la mesure, car «il ne faut pas être trop alarmiste parce que cela peut aussi créer des peurs»,estime le docteur. «Il ne faut pas tomber dans l'hystérie et que les gens se disent : "Je suis entouré de gaz nocifs."» D'où la présence d'un partenaire issu du domaine des sciences humaines et sociales afin de bien avertir, selon les résultats donnés par l'IA.

Morgan Kervestin

LIST Launches Pioneering Nanosatellite Experiment to Demonstrate Space Energy Harvesting

Under the mission of testing and advancing technologies developed at LIST, the CubeSat project aims to increase its Technology Readiness Level (TRL) and achieve the flight heritage of onboard technologies.

The mission entails sending technologies developed at LIST into space for testing with an aim to achieve flight heritage.

Harvesting energy in space

At the core of the CubeSat project is a technological demonstrator, a nanosatellite weighing 1.2 kilograms, which will include a payload made of a thermal energy harvester integrating pyroelectric materials developed within LIST. This LIST technology has recently received the prestigious European Research Council (ERC) Advanced Grant, which is awarded to Europe’s top researchers in a highly competitive process.

“The scientific goals of the CubeSat project revolve around demonstrating the technology of an energy harvesting system,” said Olivier Bouton, project manager. “The satellite will harvest energy from temperature cycles induced by its orbit.”

As the satellite orbits the Earth, its orientation will vary - sometimes facing the sun, receiving solar radiant heat, and at other times obscured during an eclipse, allowing it to cool down, according to LIST. Consequently, it will experience fluctuating temperatures along its trajectory, resulting in a temperature profile with maximum and minimum values. “We will leverage this temperature modulation to harvest energy,” he added.

The CubeSat will house three distinct technologies developed by LIST, namely the Pyroelectric Energy Harvester (a system that produces electrical power from heat modulation in space), the Super Black coating (a “perfect black body” designed to efficiently absorb and emit thermal radiation) and the Inkjet Printed Sensors (thermal gauges printed on parts of the spacecraft to monitor the payload experiment in the space environment).

Essentially, the project aims to demonstrate the system's performance in space of these three LIST technologies operating together for the same energy harvesting system. The black body, designed to absorb solar radiation efficiently, heats up during exposure to the sun and emits that heat during eclipse periods, enhancing overall energy capture. This energy harvesting system aims to benchmark the possibility of complementing traditional photovoltaic panels with a more efficient alternative, while also mitigating the sensitivity to both radiation-induced degradation (Total Non-Ionising Dose) and ballistic impact of orbiting debris in space.

The CubeSat project is the result of research collaboration between four partners, LIST as coordinator and CSUM (Space Center of the University of Montpellier, France) being the main contributors. The project will also engage with the Radio amateur clubs F8KGY ARRT (Thionville, France) and ADRAD Kayldall LX9AK (Rumelange, Luxembourg) for radio communication between the CubeSat and the ground station.

CSUM has recognised expertise in design, development, testing and operation of nanosatellites, as well as in project management and product assurance dedicated to university space projects, LIST emphasised. The satellite will be based on their existing space-qualified platform.

The CubeSat’s launch into space is scheduled for January 2026, following the project's initiation in September 2023. The timeline includes the definition and specification of the system in 2023-2024, system production and debugging in 2024-2025, qualification tests in late 2025, and the mission's operation in space after launching in early 2026, lasting at least one year.

"This project brings together complementary expertise and skills of different teams within the department of Materials (MRT) of LIST,” said Jérôme Polesel, Technology and Innovation Manager at LIST and scientific coordinator of the project. "It is the first time that such energy harvesting technology will be implemented in a satellite, aiming to synergise our different know-hows. This flagship project is truly a big source of motivation for our technical staff.”

The CubeSat project also aims to create opportunities for further development of payload technology and pave the way for future demonstration missions of other LIST technologies. “As one of the first scientific Luxembourgish nanosatellites, the initiative aligns perfectly with the materials department’s strategic initiative's ‘Flagship demos’ objective, which focuses on highly ambitious real-scale demonstrations of advanced end-products,” added Jérôme Polesel.

https://chronicle.lu/category/research-r-d/50229-list-launches-pioneering-nanosatellite-experiment-to-demonstrate-space-energy-harvesting

7 projets de recherche originaux

Diagnostiquer les maladies chroniques en analysant la voix

Colive Voice est une étude internationale de santé digitale menée par le Luxembourg Institute of Health (LIH). Cette étude innovante vise à améliorer le diagnostic et le suivi des maladies chroniques en évaluant les caractéristiques de la voix. La voix humaine est, en effet, un média riche, qui sert de moyen principal de communication entre les individus. En parallèle, les technologies, les méthodes d'intelligence artificielle et les sciences informatiques offrent de nouvelles opportunités dans le domaine de la santé digitale, afin d'améliorer la vie des patients et des professionnels de santé.

Ce projet vise à collecter simultanément des données audio, cliniques, épidémiologiques et les résultats rapportés par les patients. L'étude Colive Voice a besoin de 40.000 à 50.000 participants en langue française mais aussi allemande, anglaise et espagnole en vue d'établir la plus grande banque de données de biomarqueurs vocaux. Les résultats de ces recherches devraient permettre aux médecins d'utiliser la voix du patient pour le diagnostic, la prédiction des risques et le suivi à distance de diverses maladies chroniques (diabète, cancer, COVID-19, sclérose en plaques, maladies inflammatoires de l'intestin, etc.), mais aussi pour surveiller la santé mentale du patient (stress, anxiété, détresse liée au diabète, etc.).

Des robots agricoles capables de coopérer

Au travers du projet AgriROS, le LIST et l'Université du Luxembourg élaborent un cadre innovant devant soutenir l'orientation, la navigation et le contrôle de robots agricoles. En effet, les défis liés à la sécurité alimentaire devraient se renforcer à l'avenir, exigeant de mettre en œuvre de nouvelles applications agricoles intelligentes. Des robots agricoles, capables de travailler en coopération pour effectuer des tâches telles que la récolte et la cueillette, la taille et le semis.. seront essentiels pour l'avenir.

Cependant, coordonner plusieurs robots pour travailler de manière collaborative dans des environnements agricoles présente des défis en termes de communication, de coordination et d'attribution des tâches. Ce projet vise le développement d'algorithmes avancés pour la prise de décision collaborative entre plusieurs entités robotiques. Ces algorithmes permettront aux robots de travailler ensemble de manière efficace: partage des informations, adaptation de leurs actions en fonction de l'évolution de l'environnement.

Préserver les pollinisateurs sauvages

DESPOT, porté par le LIST, en collaboration avec le Musée national d'histoire naturelle, la Fondation Faune & Flore et la Fédération des Unions d'Apiculteurs du Grand-Duché de Luxembourg, est un projet novateur qui vise à évaluer les virus des abeilles mellifères chez les pollinisateurs sauvages au Luxembourg. Face aux pressions telles que la perte de ressources florales et l'utilisation de pesticides, ce projet entend examiner comment l'apiculture commerciale peut affecter la santé des pollinisateurs sauvages dans les zones de protection de la nature.

Grâce à la collaboration étroite avec des partenaires locaux, le projet analysera la prévalence de différents virus chez les pollinisateurs sauvages et les abeilles mellifères, en utilisant une technologie de pointe pour détecter les infections. Les résultats permettront de mieux comprendre le risque de transmission des maladies entre les abeilles gérées et sauvages. DESPOT a pour but de soutenir les parties prenantes dans l'élaboration de mesures qui visent à optimiser la coexistence de l'apiculture et la conservation de la nature au Luxembourg.

Intégrer des navettes autonomes dans la circulation

Le projet de recherche COMBO, mené par le LIST en partenariat avec les CFL, vise à intégrer les navettes connectées et autonomes dans les systèmes de transport existants pour offrir des services de mobilité plus efficaces. Le projet entend élaborer un système de décision pour faciliter cette intégration, en fournissant un plan opérationnel pour les opérateurs de mobilité et une meilleure compréhension de ces solutions pour la société et les acteurs publics.

En combinant l'IA, l'optimisation et les données réelles, COMBO permettra d'anticiper les implications et les avantages à long terme de ces solutions, favorisant ainsi une meilleure coordination entre les acteurs de la mobilité et de la logistique.

Mieux évaluer les risques liés à l'utilisation des produits chimiques

Le programme de recherche européen PARC vise à établir de nouveaux modes d'évaluation des risques liés à l'utilisation des produits chimiques. Avec la participation de 200 institutions de recherche issues de 28 pays, dont le Laboratoire National de Santé (LNS), PARC cherche à mieux comprendre les risques associés à l'exposition aux produits chimiques et à développer des méthodes d'évaluation plus efficaces.

Ce projet s'inscrit dans la stratégie de l'Union européenne en matière de développement durable et de réduction de la pollution. En coordonnant les efforts de recherche à l'échelle européenne, PARC vise à fournir aux régulateurs des données et des outils qui permettent de minimiser les risques pour la santé humaine et l'environnement. Au niveau national, le LNS joue un rôle de coordination, en travaillant en étroite collaboration avec d'autres institutions de recherche luxembourgeoises telles que le LIST, le LIH et l'Uni. En combinant l'expertise en biosurveillance humaine des substances chimiques et le développement de nouvelles méthodes de détection, le LNS contribue activement à l'avancement du projet PARC.

Sécuriser nos communications à l'ère de l'informatique quantique

La plupart des données que nous échangeons sur Internet sont sécurisées par des clés qui encryptent et décryptent les informations. Cependant, avec des ordinateurs dotés d'une puissance de calcul de plus en plus importante, le temps nécessaire à un pirate pour casser ce cryptage est de plus en plus court. L'émergence des ordinateurs quantiques pourrait laisser nos informations largement accessibles à des fraudeurs.

Afin de répondre à ces enjeux, l'Interdisciplinary Centre for Security, Reliability and Trust (SnT) de l'Université du Luxembourg, en collaboration avec le Service des médias, de la connectivité et de la politique numérique (SMC) du ministère d'État, travaille au développement du Luxembourg Quantum Communication Infrastructure Laboratory (LUQCIA). Son objectif est de développer et d'implanter une infrastructure de communication hautement sécurisée basée sur la technologie quantique.

Pour une IA bancaire bien encadrée

L'exploitation de l'intelligence artificielle (IA) offre un potentiel immense pour dynamiser de nombreux secteurs de l'économie, y compris la finance, ainsi que pour simplifier la vie des citoyens. Pour BGL BNP Paribas, l'IA prend une importance stratégique. La banque utilise déjà cette technologie à plusieurs niveaux, notamment pour la gestion des risques, les paiements, la compréhension et le traitement des e-mails, ainsi que la modernisation de la gestion des crédits et du traitement des obligations réglementaires. Cependant, son déploiement soulève encore beaucoup de questions.

Afin de soutenir le recours à ces technologies, BGL s'est lancée dans un projet de recherche et développement (R&D), en collaboration avec le SnT de l'Université du Luxembourg. Il vise à développer un système de surveillance intelligent et sécurisé de ses solutions d'IA tout en tenant compte du cadre réglementaire. Il s'agit par exemple de s'assurer que l'IA prend des décisions dans le respect d'un cadre éthique et de se prémunir de certains biais qui pourraient découler de son utilisation.

Sébastien Lambotte

LIST To Receive €8m Funding To Develop Gas Sensors

AMUSENS seeks to address the pressing need for affordable solutions to monitor environmental pollutants and gasses in various work environments. “We’re particularly interested in gas sensors for everyday products. Our goal is to develop cost-effective and efficient sensors that can be easily integrated into various electronic appliances,” said Renaud Leturcq, LIST’s nanotechnologies unit representative.

LIST has received this fund as a part of Horizon Europe’s digital industry cluster, dedicated to providing individuals with cost-effectiveness, under the European Commission.

Collaboration and impact

A total of 10 partners from academic, research, and industrial sectors, the project benefits from a diverse range of expertise and resources. The project’s main industrial partner is ScioSense, a leading Dutch company specializing in sensor technology. Additionally, the project collaborates with academic partners like the University of Brescia in Italy and research institutes such as the Institute Mines Telecom in France.

“This project has the potential to transform the way we monitor environmental pollutants and gas,” says Leturcq. This project aims to leverage technology and expertise to enable the creation of customizable products that will strengthen the gas sensor industry, by accelerating the development of high performance and reducing the time it takes to market.

Affordable and portable

These sensors are expected to change the way we use applications, such as environmental monitoring and occupational safety in industries like cleaning and hairdressing. “Consider a cleaning professional who could carry a portable sensor to monitor their exposure to pollutants,” said Leturcq. To achieve its goals, AMUSENS will employ technologies such as multi-pixel sensors and additive manufacturing.

The technology leverages AI and aims to enhance the sensors to increase their selectivity to efficiently detect pollutants. Additionally, additive manufacturing techniques will be used to make the process more cost effective and adaptable. “The technology involves combining multiple sensors on a single chip and training them to recognize specific environments,” said Leturcq.

https://www.siliconluxembourg.lu/list-to-receive-e8m-funding-to-develop-gas-sensors/

Cycle de vie des bâtiments : un défi environnemental majeur

« L’objectif de cette journée, c’est rassembler à la fois des experts scientifiques, mais aussi de terrain, à la fois des secteurs publiques et privés. Le plus importants est d’échanger sur des thématiques luxembourgeoises, tout en partageant les meilleures pratiques autant nationales qu’internationales grâce à la participation d’experts venus des pays voisins. »

C’est par ses mots que Lucien Hoffmann, Directeur du département Environmental Research and Innovation (ERIN) du Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), a résumé cette deuxième édition de la conférence « Construction durable pour des villes résilientes 2.0 ». Un événement, scindé en deux avec le cycle de vie et la part environnementale des bâtiments dans la matinée. Et de nombreux workshop, au cours de l’après-midi, consacrés à la chaleur fatale, à la réutilisation de l’eau et enfin, à la circularité des ressources et la logistiques sur les chantiers.

Lors de la table ronde modérée par Frédéric Liégeois, fondateur et CEO d’Infogreen, des experts ont notamment pu se pencher sur de nombreux sujets dont notamment l’impact environnemental des bâtiments et des déchets auxquels doivent répondre les nouvelles constructions. Un passionnant débat s’est également déroulé autour de la question : peut-on dire qu’un bâtiment durable est uniquement un bâtiment neutre en carbone et comment évaluez-vous les priorités ?

Réponses des experts autour de la table.

Paul Schosseler - Directeur construction durable et Économie circulaire au Ministère de l’Énergie et de l’Aménagement du territoire,
Les bâtiment sont intégrés dans les villes. Il y a donc beaucoup plus d’éléments à prendre en compte, que cela soit en termes d’isolation, d’orientation, ou encore de matériaux. Un immeuble doit respecter la planète, mais également offrir un environnement sain aux gens qui y travaillent ou qui y habitent. En effet, l’aspect santé est un élément essentiel qui doit être adapté selon les affectations du bâtiment (logements, bureaux,…). C’est donc un défi permanent pour le secteur de la construction afin qu’il s’intègre dans la société sans l’impacter.

Julien Bertucci - Responsable Développement durable et Innovation chez SNHBM (Société Nationale des Habitations à Bon Marché)
Le secteur de la construction est toujours touché par la crise. Beaucoup de personnes sont perdues pour répondre positivement à tous les défis environnementaux. Il existe cependant des solutions, notamment venant des banques. Selon moi, il ne faut pas s’arrêter au coût global, mais trouver des objectifs pour construire de manière durable et neutre en carbone. Je suis content des initiatives qui peuvent être mises en place au niveau de certaines subventions. Mon gros défi personnel c’est de continuer la durabilité et le côté environnemental dans un contexte économique tendu.

Max Didier - Administrateur du Groupement des Entrepreneurs
Comme souligné, la crise est toujours bien présente. Nous voyons chez nos membres des carnets de commandes qui se vident progressivement, surtout pour la deuxième moitié de 2024 et pour 2025. La durabilité, dans le secteur de la construction, est importante mais elle doit être gérée de manière intelligente. Il faut un changement e mentalité pour que chacun y trouve son compte sans pour autant compromettre les emplois ou la santé financière de la société. Pour cela, il faut encore plus améliorer le dialogue avec l’État.

Pit Kuffer - Délégué de l’OAI (Ordre des Architectes et des Ingénieurs-Conseils)
Je pense qu’il faut commencer cette discussion avec la notion sociétale, au niveau de l’ouvrier et du salarié. Ils ne sont pas englobés dans ce processus d’amélioration de la construction que nous sommes en train de mettre en place. Parce que si nous le faisons uniquement en tant qu’experts et top-down, je crois que ça sera difficile à réaliser. Pour que l’ensemble prenne, il faut une société stable, une démocratie où tout le monde est intégré. C’est vraiment le point le plus important. Il faut que tout le monde réfléchisse à la meilleure façon d’intégrer la société dans le processus.

Samuel Majerus - Partner chez LSC et Managing Director chez LSE Environnement.
Répondre à la question des priorité est un peu difficile, car il n’y a pas qu’une seule sorte de bâtiment neutre en carbone. Il n’y a d’ailleurs pas de définition pour ça. Si on demande l’avis à une centaine de personnes, on aura autant de réponses différentes. Le gouvernement et ses ministres pourraient donc déjà travailler sur une définition propre. Ensuite, une chose qui est importante pour les soumissions, c’est de simplifier les procédures. Aujourd’hui, il y a tellement de nouvelles réglementations et d’experts que ça devient compliquer de s’y retrouver. Il y a 30 ans, il y avait un ingénieur civil, un ingénieur technique et l’architecte. Ils planifiaient et réalisaient la conception d’un bâtiment. Je pense qu’il faut y aller étape par étape, apprendre aussi aux institutions publiques qu’il existe des projets pilotes et non pas juste regarder le prix.

Sylvain Kubicki - Lead Research and Technology Associate au LIST.
Il y a clairement une grande volonté de décarboniser le bâtiment et le secteur de la construction des villes. Ça passe par la rénovation et les nouvelles constructions. On voit qu’il y a des actions qui fonctionnent, la mise en place d’une réglementation ambitieuse du Luxembourg sur la nouvelle construction. Par ailleurs, on doit également accélérer la rénovation. Afin que tout le processus se mette en place, il ne faut pas faire abstraction de la résilience, c’est-à-dire protéger les citoyens, les habitants des villes et des bâtiments en mettant en place des actions. Il faut identifier les quartiers ou les bâtiments vulnérables aux effets du changement climatique. Il faut que notre environnement bâti s’adapte aussi à la modification de nos styles de vie et ce, d’une manière la plus efficace possible pour réduire notre emprunte.

Sébastien Yernaux

https://www.infogreen.lu/cycle-de-vie-des-batiments-un-defi-environnemental-majeur.html

LIST to Help Develop Gas Sensors for Everyday Products under New Horizon Europe Project

The aim of this project, funded for four years with €8 million, is to develop gas sensors for electronic appliances, with the goal of providing individuals with cheap and portable sensors to monitor their exposure to pollutants. The project is part of Horizon Europe's digital industry cluster.

The main focus of AMUSENS will be to address the lack of affordable solutions for monitoring environmental pollutants or gases in specific working environments. "We're particularly interested in gas sensors for everyday products," explained Renaud Leturcq from the Nanotechnologies unit at LIST. "Our goal is to develop cost-effective and efficient sensors that can be easily integrated into various electronic appliances."

These sensors would typically address applications such as environmental monitoring for pollutants and occupational safety concerns in industries like cleaning and hairdressing. "Consider a cleaning professional who could carry a portable sensor to monitor their exposure to pollutants," added Renaud Leturcq. "This sensor could also track cumulative gas exposure over time. Another application could involve breath analysis for athletes, helping them monitor fat burning during exercise or detect any potential anomaly."

To achieve its goal, the project will utilise multi-pixel sensors and additive manufacturing, which allows for selective sensing and easier adaptation to different applications. Renaud Leturcq explained: "The technology involves combining multiple sensors on a single chip and training them to recognise specific environments. By leveraging artificial intelligence, we aim to enhance the selectivity of these sensors to efficiently detect pollutants. We will use also additive manufacturing techniques, such as printing, to streamline sensor production, making it more cost-effective and adaptable to various needs."

The main industrial partner in this initiative is ScioSense, a Dutch company specialising in sensor technology. The project is also being carried out in collaboration with academic partners such as the University of Brescia, Italy and research institutes such as the Institute Mines Telecom, France. With a total of ten partners, including academic, research and industrial entities, the project brings together a diverse range of expertise and resources.

"This project has the potential to transform the way we monitor environmental pollutants and gases," added Renaud Leturcq. "The expertise and technology used in the project will enable the creation of products with customisable properties and will enhance the resilience of the gas sensor industry by accelerating the development of high-performance products and reducing time to market."

https://chronicle.lu/category/research-r-d/50045-list-to-help-develop-gas-sensors-for-everyday-products-under-new-horizon-europe-project

Le Gender Game, un jeu qui défie les stéréotypes

Soutenue par le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), cette initiative s’appuie sur le succès et les bases posées par le Luxembourg Institute of Socio-Economic Research (LISER) depuis 2016.

D’un grand jeu de société interactif à un outil éducatif sophistiqué

Conçu à l’origine en 2016 par le LISER soutenu par le Luxembourg National Research Fund (FNR), le GG a débuté sous la forme d’un jeu de société interactif grand format. Mesurant 3 x 3 mètres, ce jeu a été présenté à de nombreuses reprises au Luxembourg, à destination des enfants, des jeunes adultes et des adultes et avec l’ambition d’être intergénérationnel. L’approche innovante du jeu pour lutter contre les inégalités de genre et susciter l’intérêt pour l’exploration des sciences sociales lui a valu de recevoir en 2020 le prix FNR pour la promotion exceptionnelle de la science auprès du public.

Carole Blond-Hanten, chercheuse au LISER, explique : En 2021, l’impact du GG a été amplifié grâce au programme PSP du FNR, qui a favorisé la création d’une joint-venture entre le LISER et le LIST. Cette collaboration a ouvert la voie à la nouvelle évolution du Gender Game : un dispositif mixte physique et numérique.

Marie Gallais, chercheuse au LIST, ajoute : Le GG remanié intègre des éléments numériques pour améliorer l’interactivité et la facilité d’utilisation, afin d’avoir un impact positif sur l’apprentissage à long terme. Notre équipe travaille également à mesurer l’impact de l’expérience sur les utilisateurs, en particulier en ce qui concerne la ramification.

Les principaux aspects numériques de la refonte comprennent une interactivité accrue grâce à des éléments numériques qui stimulent plusieurs sens, rendant le jeu plus immersif et amusant, ainsi qu’une facilité d’animation grâce à l’intégration d’outils numériques, visant à simplifier l’animation du jeu pour les animateurs.

Mesurer l’impact et élargir le champ d’action

L’un des principaux objectifs du nouveau jeu est de mesurer son impact sur les joueurs, à la fois dans l’immédiat et à moyen terme. Cela implique d’analyser la communication non verbale pendant le jeu afin de mieux comprendre les expériences et les réactions des joueurs.

En outre, l’équipe travaille à la conception d’une version plus petite du jeu pour faciliter son utilisation dans les écoles et faire en sorte que les bénéfices pédagogiques du jeu soient accessibles à un public plus large. Ces avancées ouvrent également la voie à l’extension de la portée du jeu au-delà des frontières nationales, ce qui pourrait lui permettre d’atteindre des publics internationaux dans un avenir proche.

La transformation du jeu sur le genre en format hybride, physique et numérique, représente une avancée significative dans le domaine de la ludification de l’éducation. En continuant à s’attaquer à des questions sociales cruciales telles que les stéréotypes de genre et en tirant parti des technologies modernes, le GG vise à susciter la curiosité et l’apprentissage des sciences sociales chez les jeunes.

Le nouveau format du jeu sur le genre a été présenté à un groupe de collaborateurs du LIST à l’occasion de la Journée internationale de la diversité, le 21 mai 2024. À cette occasion, le LIST a lancé sa campagne dédiée à la diversité, intitulée : Unique, Together !.

https://www.infogreen.lu/le-gender-game-un-jeu-qui-defie-les-stereotypes.html

Luxembourg Climate Impact Conference Series Set for May and June

Each conference is open to the general public and will be followed by a reception.

Natural resources are facing a climate emergency. Floods and droughts are among the most devastating natural disasters on a global scale today. With global warming, the impact of these extreme events is likely to get worse over time, LIST and the Institut Grand-Ducal’s science section stressed.

A long series of hydro-meteorological observations are key elements for diagnosing any potential manifestation of climate change – providing essential benchmarks for determining the effects and issues linked to climate change, the organisers noted.

In Luxembourg, hydro-meteorological observations have been carried out since the first half of the 19th century. With a cycle of six conferences, the organisers aim to retrace the history of local hydro-meteorological measurements (from their 1854 beginnings until today) and shed light on climate change and its effects in Luxembourg. The cycle will notably address in more detail extreme events (droughts and floods), the impact of climate change on the Grand Duchy’s environment (forests, agricultural crops and vineyards, biodiversity), as well as adaptation and mitigation measures to be implemented in the face of climate change.

Programme:

• 30 May – Climate change: droughts and floods
• 6 June – Climate change and forestry
• 11 June – Climate change and agriculture/viticulture
• 18 June – Climate change and biodiversity
• 27 June – Climate change: adaptation and mitigation measures

Registration is not required.

https://chronicle.lu/category/environment/49938-luxembourg-climate-impact-conference-series-set-for-may-and-june

Les enjeux de la construction durable

Après le succès de la première édition en juillet 2023, le LIST, Luxinnovation et Neobuild s’associent de nouveau pour un nouvel événement dédié à la construction durable. Il se déroulera le 23 mai prochain dans le bâtiment Neobuild à Bettembourg.

Les leaders du secteur, innovateurs et passionnés de durabilité se réuniront pour plonger dans les problématiques environnementales pressantes auxquelles est confrontée la construction au Luxembourg aujourd'hui.

Keynote speakers et table ronde permettront, en matinée, d'échanger sur les meilleures pratiques et les défis à relever. Des ateliers organisés en parallèle, l‘après-midi, permettront d’aborder les défis spécifiques aux thématiques de la chaleur fatale, de la réutilisation de l'eau et de la circularité des ressources et logistique sur les chantiers.

Nous avons rencontré Perla El Boueiz (Partnership Officer Construction au LIST), Charles-Albert Florentin (Manager – CleanTech Cluster à Luxinnovation) et Luc Meyer (Ingénieur technique – Directeur à Neobuild) pour nous présenter les grandes lignes de cet événement.

Comment décririez-vous l’enjeu de la construction durable de manière générale ?

Perla El Boueiz (LIST): «Le défi est de minimiser l'impact environnemental tout en assurant la durabilité sociale et économique des bâtiments. Cela implique l'utilisation de matériaux écologiques, une gestion efficace des ressources et une conception axée sur l'efficacité énergétique et le bien-être. »

Luc Meyer (Neobuild): «Il est multiple. D'une part, on peut parler de ‘construction’ en termes de process (digitalisation/automatisation / numérisation / hors site (DFMA-D) et d’autre part de ‘durabilité’ au niveau du bâti en lui même ( circularité, matériaux géo et biosourcés, bâtiments sains et intelligents, techniques/ technologies durables, empreinte carbone et gestion/revalorisation des déchets). »
Charles-Albert Florentin (Luxinnovation): «Une construction plus durable passe, selon moi, par l’optimisation de la consommation d’énergie tout au long de la vie d’un projet et par l’utilisation intelligente des matières premières disponibles. Ceci afin d’assurer une meilleure qualité environnementale, économique et sociale à long terme.»

Quelles sont, pour vous, les prochaines étapes-clés devant permettre d’aller encore plus loin dans ce domaine?

P. E. B.: «L'innovation est un moteur essentiel pour l’évolution du secteur de la construction. Son intégration dans l’expertise du métier permet d’accélérer et de réussir la transformation holistique du secteur. Et ceci sur plusieurs axes: la décarbonisation des industries traditionnelles, le développement de matériaux écoresponsables, l’implémentation du process BIM (Building Information Modeling), l’intégration des solutions d'énergie renouvelable, la gestion intelligente et optimale des ressources, etc.»

C.-A. F.: «Il faudrait encourager l’utilisation systématique des outils existants destinés à éco-concevoir les bâtiments, améliorer la traçabilité et l’expérience utilisateur avant construction, rationaliser la production d’éléments constitutifs du bâtiment et en parallèle de consommer de préférence des matériaux locaux, sains et de réemploi, d’optimiser la gestion de chantier, d’assurer une maintenance et une rénovation intelligentes du bâtiment, et enfin de faire le choix de la déconstruction sélective.»

L. M.: «Le plus important est ‘la preuve par l'exemple’: montrer que c'est possible et réalisable. Il faut également trouver une nouvelle justesse par la gestion claire des objectifs et des enjeux par typologie de projets.»

Un des workshops est dédié à la circularité des ressources et à la logistique sur les chantiers. Où en est-on au Luxembourg sur la question?

P. E. B.: «Selon Eurostat, le Luxembourg produit par an, 3 fois plus de déchets que la moyenne européenne rapportée au nombre d’habitants, avec 80% de ces déchets provenant du secteur de la construction. Le taux de circularité des matériaux est également 3 fois plus faible que ce chiffre au niveau européen.

En ce qui concerne la logistique, c’est souvent une étape sous-estimée ou réfléchie à un stade trop tardif de la construction, pourtant les données disponibles montrent qu’elle représente 10% à 20% des coûts de construction. Le projet Européen SUCCESS, que le LIST a coordonné, a permis de démontrer la pertinence économique et environnementale de la logistique mutualisée. Il s’agit de passer maintenant à la vitesse supérieure avec la mise en place de Centres de Consolidations pour la Construction (CCC) comme à Londres, Bruxelles, Stockholm, Paris, Lyon… pour permettre une gestion efficace et circulaire des matériaux de construction.»

Comment faire en sorte que les entreprises de construction soient davantage sensibilisées à cette problématique ?

P. E. B.: « Des guides de support pour l’élaboration de l’inventaire des matériaux et pour l’aide à la déconstruction ont été développés par le LIST, en collaboration avec le ministère de l’Environnement, afin de sensibiliser et d’aider les acteurs publics et privés dans leurs démarches. Et pour convaincre les acteurs d’un secteur comme celui de la construction, il est indispensable de démontrer l’impact positif de l’innovation dans des projets réels. Le LIST a mené 3 cas pilotes de logistique mutualisée et à pied d’œuvre au Luxembourg avec nos partenaires CLE, CFL Logistics et Polygone.

Une livraison des matériaux nécessaires au bon endroit et au bon moment a permis une réduction d’un facteur de 3 du nombre de livraisons sur chantier tout en réduisant de 5% le coût des travaux, grâce à une augmentation de la productivité de plus de 15%. Pour permettre la diffusion de ces résultats à l’échelle du secteur, nous avons développé l’outil digital TwiSCO qui permet l’anticipation des contraintes de livraisons sur chantier et l’optimisation des livraisons.

Enfin, pour favoriser le changement, les décideurs publics ont un rôle important à jouer.»

Un autre workshop est dédié à la réutilisation de l’eau. Où en est-on au Luxembourg sur la question?

L. M.: «La réutilisation est un sujet assez sensible, de petites initiatives existent mais elle restent uniquement limitées à de la réutilisation de l'eau grise. Les différentes législations restent encore assez timides sur le sujet à l'échelle nationale.»

Comment faire en sorte que les entreprises soient davantage sensibilisées à la mise en œuvre de techniques de réutilisation de l’eau ?

L. M.: «Les techniques et technologies existent bel et bien pour des applications assez simple. Pour des solutions en rupture totale, il reste encore un peu de développement mais cette thématique a un avenir prometteur»

Le dernier des workshops est dédié à la chaleur fatale. Où en est-on au Luxembourg sur la question?

C.-A. F.: «La directive européenne sur l’efficacité énergétique (Energy Efficiency Directive no 2023/1791) reprend la thématique de récupération de chaleur fatale et introduit des régimes d’obligation en matière d’efficacité énergétique (EEOS). Au Luxembourg, les efforts de réduction de la consommation énergétique, notamment à travers la récupération de chaleur fatale, s’appuient sur le plan National Energie Climat (PNEC) et sur la transposition future de la directive EED.»

Comment faire en sorte que les entreprises notamment industrielles soient davantage sensibilisées à la mise en œuvre de techniques de récupération de chaleur fatale?

C.-A. F.: «À l’avenir, informer plus régulièrement les acteurs privés sera nécessaire, en présentant des solutions technologiques innovantes à moindre coût et les aides financières associées. Ceci doit être envisagé dès la conception de nouvelles installations. Il convient donc de réfléchir en amont plutôt que de compenser.»

https://luxinnovation.lu/fr-lu/news/les-enjeux-de-la-construction-durable

LIST Joins Goodyear In Strategic Partnership Focused On Sustainability And Digitalization In Tire Industry

The announcement of the second phase of this partnership, made at last year’s LIST Tech Day, marked a major collaboration. The agreement leverages the expertise, infrastructure, and competencies of both entities to drive innovation and technology into new application domains focusing on sustainability and digitalization in the tire industry, by potentially developing innovative new materials.

Since 2017, LIST and Goodyear joined forces, achieving results in materials research, understanding structure-property relationships, and harnessing data science. Building on this success, the second phase of the partnership, will focus on data science for tire applications, tire sensor technology, new sustainable tire material, and the ruse of the end-of-life cycle tires.

Sustainability and digitalization

In terms of sustainability, the partnership will focus on developing tire products using bio-based and recyclable materials. Digitalization efforts will concentrate on data science applications to accelerate sensor prototyping timelines and efficacy.

Moreover, the collaboration aims to develop sensors capable of real-time monitoring of tire wear to enhance safety and simplify maintenance procedures. Additionally, research and development efforts will be dedicated to energy harvesting and storage for wireless sensors, ensuring their durability and efficiency over time.

Strategic research programs

The strategic research programs within the partnership encompass a range of critical areas. Firstly, the “data science for tire applications” initiative is centered on aligning with Goodyear’s “first time right” development goal, leveraging data science to create, assess, and validate tire models at the early stages of development.

Secondly, the “tire sensor technology” program is dedicated to advancing materials-based sensing tech, enabling continuous monitoring of tires. Another focal point is the “end-of-life tires” program, which seeks to explore and potentially develop novel materials and processing techniques to bolster the reuse of end-of-life tires. Lastly, the “sustainable materials” initiative dives into the exploration of new raw materials tailored for various tire architectures, with a focus on enhancing sustainability across the board.

Focusing on sustainability and digitalization

The upcoming phase of collaboration entails over 30 projects across six years, with a strong focus on driving sustainability and digitization in the tire industry. Backed by the ministry of the economy, and the Industrial Partnership Block Grants (IPBG) initiative of the Luxembourg National Research Fund (FNR), this second phase is set to kick off by the end of April.

These projects aim to revolutionize manufacturing processes, enhance product performance, and promote eco-friendly practices within the tire sector.

Hassan M. Nada

https://www.siliconluxembourg.lu/list-joins-goodyear-in-second-phase-of-mobility-partnership/

ESA, Luxembourg Extend Space Resources Collaboration

As reported by the Luxembourg Space Agency (LSA) and Luxembourg's Ministry of the Economy, key areas of convergence include developing the space resources sector to facilitate sustainable space exploration, while fostering the creation of new markets and business opportunities, as well as using the technological innovations from this field to improve life on Earth.

The extension was signed in the context of a visit to ESA's Space Research and Technology Centre (ESTEC) in Noordwijk (Netherlands) by Luxembourg's Minister of the Economy, SMEs, Energy and Tourism, Lex Delles. ESTEC is the ESA's technical centre; it is its largest centre where about 2,500 technicians, engineers and researchers, including Luxembourgish experts, work on space technology development and spacecraft design.

LSA and the ministry added that the centre also includes extensive facilities for prelaunch testing of space crafts, which Minister Delles discovered during his visit. The Juventas nano satellite - partly developed in Luxembourg by Gomspace - is currently in testing phase to be part of the Hera mission programmed for October 2024. Hera's main objective is to help validate the kinetic impact method for deflecting a possible asteroid on a collision course with the Earth. Juventas is equipped with a radar instrument for measuring the internal structure of the asteroid.

The delegation had the opportunity to discover the Luxembourgish spacecraft during the visit, which also included a bilateral meeting with ESA Director General, Josef Achbacher, and an informal gathering with the Luxembourgish staff working in the ESA centre.

"Our collaboration with ESA is very successful and I welcome the fruitful exchange here at ESTEC. ESA is a key technical partner for Luxembourg and the projects we are running together do not only make sense for the space industry, but have real impact on the national economy and on the day to day life of people. Hera is a very good practical example of a contribution from a Luxembourgish private company to an ESA mission," said Minister Delles.

"Luxembourg's investment in space is really impressive, the country is a world leader in the field of space resources and I am delighted we could sign this MoC today. ESA and Luxembourg collaborate very well. I hope to see this collaboration going further, project wise but also by being able to welcome more Luxembourgish talents as part of our staff in the future," added ESA General Director Josef Achbacher.

Following the memorandum signed in 2019, ESA, LSA and the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) signed an implementation agreement, concerning cooperation activities at the European Space Resources Innovation Centre (ESRIC). According to LSA and the ministry, the centre comes as a strategic project continuing the SpaceResources initiative launched in 2016 by the government. The domain of space resources, which has been one of the flagships of Luxembourg in its national strategy, has gained visibility on the international stage, and about twelve companies are active in this field in Luxembourg in 2024.

LSA and the ministry added that ESRIC is positioning itself as Europe's centre of excellence for science, technology and business related to space resources, providing access to experts and specialised research facilities procured by ESA. ESRIC is focused on advancing knowledge and technologies for extracting oxygen from lunar regolith, for example with its ALCHEMIST in-situ resource utilisation (ISRU) demonstrator, the first research facility delivered to the centre in 2023. Other facilities studying oxygen extraction are set to be delivered to ESRIC in the next years.

Moreover, ESRIC's Start-up Support Programme (SSP) focuses exclusively on space resources. It aims at developing early-stage ventures and startups designing novel technologies for space resources applications along the space resources value chain. Three companies have already been selected to join the programme and a fourth one is expected to be selected this summer.

ESRIC also organises the Space Resources Week in Luxembourg and collaborated with ESA to launch the first Space Resources Challenge, which encouraged the community to explore innovative technology solutions for prospecting resources on the Moon.

Moving forward, the cooperation between ESA and Luxembourg, through activities at ESRIC, will continue to prepare for future ISRU infrastructures on the Moon, paving the way for sustainable exploration beyond our planet, LSA and the ministry concluded.

https://chronicle.lu/category/space/49679-esa-luxembourg-extend-space-resources-collaboration

REGEN : impliquer les citoyens dans les projets de régénération urbaine

Pour y apporter des solutions concrètes, un projet européen piloté par le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) va mener une série d’initiatives de régénération de quartiers durant les quatre prochaines années. Explications avec Sylvain Kubicki, Lead Research and Innovation Associate au LIST.

Pouvez-vous poser le contexte du projet REGEN ?

Le projet REGEN (REGENeration of neighbourhoods towards a low-carbon, inclusive, and affordable built environment, NDLR) sur la régénération des quartiers est financé par Horizon Europe, en lien avec le partenariat Built4People et New European Bauhaus. Dans ce contexte, nous nous intéressons à des aspects liés à la durabilité, à l’inclusivité, mais aussi à la dimension esthétique. Le New European Bauhaus promeut en effet une certaine qualité architecturale et urbaine dans ce type d’initiatives.

Par ailleurs, nous essayons d’adopter une approche variée entre contextes urbains et contextes ruraux.

Pendant quatre ans, le LIST a pour mission de coordonner une équipe comprenant pas moins de 23 partenaires pour un budget total de 7,5 millions d’euros afin de mener à bien nos développements et nos implémentations concrètes.

REGEN s’applique à quatre écosystèmes « urbains », ou quatre sites démonstrateurs :

Beckerich, Luxembourg : avec sa connotation rurale mais très innovante, en particulier en matière d’énergie, grâce à sa centrale de génération basée sur la biométhanisation et biomasse et son réseau de chaleur ;
Laredo, Espagne : une petite ville balnéaire du pays basque, dont le centre-ville pose des problèmes de mobilité notamment pour les populations plus vieillissantes ;
Milan, Italie : elle fait partie des 100 villes sélectionnées, comme Differdange au Luxembourg, pour la mission des villes climatiquement neutres, avec des objectifs énergétiques, de qualité de l’air et de rénovation urbaine. Nous travaillons sur un petit quartier au sein duquel des bâtiments vont être reconstruits sur base des dernières normes environnementales, et ce, en impliquant les usagers ;
Dublin, Irlande : un quartier a été sélectionné comme zone de décarbonisation avec l’objectif d’introduire des énergies renouvelables dans la grille énergétique.

Quel rôle jouez-vous, et plus largement le LIST, dans ce projet européen ?

Le rôle du LIST est d’abord un rôle de coordinateur. Nous avons monté et organisé cette collaboration de zéro et rassemblé les différents partenaires. Certains sont des partenaires techniques, d’autres viennent faciliter la fameuse régénération urbaine en support direct aux municipalités. Nous nous appuyons sur des outils informatiques et des outils méthodologiques, que nous appliquons aux différents sites.

Un des points à l’origine de l’idée est l’appel européen visant à impliquer les citoyens dans des démarches participatives pour que ces régénérations urbaines soient non seulement acceptées, qu’elles améliorent le cadre de vie, mais aussi qu’elles permettent d’atteindre des objectifs environnementaux. Nous savons qu’il faut une adhésion forte et qu’il faut aussi vérifier que les bonnes pratiques que nous cherchons à introduire soient maintenues dans le temps. Ce projet vise donc à rendre plus habituelles les pratiques de planification participative et de participation citoyenne.

Au List, cette participation citoyenne a été adressée via un outil informatique, la table tangible MUST, une interface simplifiée qui facilite les échanges entre groupes de citoyens. Cela faisait partie de notre apport initial à ce projet. Nous avions le souhait de promouvoir cette technologie et de lui donner un avenir puisqu’il y a des partenaires industriels dans le consortium qui seraient susceptibles de la développer ou de la transférer plus tard vers le marché.

Ce qui est également important dans la participation du LIST, c’est que nous formalisons le cadre d’évaluation environnementale, économique et sociale de l’application des diverses interventions. Nos travaux sur l’analyse du cycle de vie (ACV) sont portés à l’échelle du quartier grâce à cette approche holistique.

Parmi les sites concernés se trouve la commune de Beckerich. Que va-t-il s’y passer et qui va y contribuer ?

À Beckerich, nous démarrons par une collecte de données, notamment sur base du Géoportail et des données satellites de Copernicus, pour pouvoir mettre en place des outils et établir les premiers diagnostics. Nous visons ici la mise en œuvre d’un jumeau numérique. Par après, cet outil nous permettra d’effectuer un certain nombre d’analyses, mais aussi de mettre des informations à disposition des citoyens dans des démarches participatives et des workshops.

Pour l’instant, deux sujets distincts sont traités à Beckerich :

D’une part l’énergie, et en particulier l’efficacité énergétique des bâtiments : faciliter et accélérer leur rénovation pour améliorer la qualité de vie des occupants (réduction des coûts énergétiques), ce qui requiert de sensibiliser les citoyens, par exemple aux subsides en support de leurs projets de rénovation. Cela va de pair avec l’amélioration de l’efficacité du réseau de chaleur urbain – qui est déjà très avancé, et même un modèle du genre.
Le deuxième sujet est celui de la circularité. Aujourd’hui, nous savons qu’il manque des maillons dans la chaîne de valeur, il manque notamment des endroits de stockage, même si tout cela évolue très rapidement au Luxembourg. L’idée avec REGEN n’est donc pas de déconstruire un bâtiment particulier, mais plutôt d’étudier les typologies de bâtiments existants, que ce soit des bâtiments publics, écoles ou des bâtiments privés et d’analyser le potentiel de ressources réutilisables, recyclables, afin de créer ce concept de mine urbaine. Pour cela, il faut non seulement améliorer les pratiques des professionnels, mais il faut aussi une certaine compréhension de tout un chacun, une adhésion de la population au concept. C’est cela que nous visons à partir d’exemples, de simulations, dans un cadre de participation citoyenne médiatisée par nos outils, tels que MUST.

Au Luxembourg, dans le projet REGEN, nous avons un écosystème qui est formé d’acteurs nous permettant de répondre à ces questions. À Beckerich, la municipalité elle-même est techniquement impliquée.

Il y a également The Impact Lab, une société luxembourgeoise de consultance, notamment en participation citoyenne, qui a de nombreuses références ici sur le territoire.

Le bureau d’ingénierie Schroeder et Associés fait aussi partie de l’équipe. Il a déjà été impliqué dans des projets de recherche antérieurs, notamment pour son expertise en circularité, déconstruction et réutilisation des matériaux.

Et enfin le LISER, qui intervient sur les aspects plus sociaux de cette transition environnementale pour faire émerger et tester des nouvelles habitudes comme des nouvelles pratiques, et voir comment elles peuvent durer dans le temps, avec des méthodes scientifiques.

À Milan, nous allons travailler sur des solutions fondées sur la nature, en s’appuyant sur un outil du LIST qui s’appelle NBenefit$ et qui permet de réaliser des simulations et l’évaluation de l’intérêt de solutions fondées sur la nature. Cela pourrait être appliqué à Beckerich également, mais il n’y a pas encore d’éléments concrets sur ce sujet.

Pour tous les projets que nous menons, nous avons un objectif de réplicabilité. Nous ne pouvons pas traiter le sujet à l’unique échelle d’ un quartier ou d’une commune sans prendre aussi en compte l’échelle nationale ou même de la Grande Région. C’est pourquoi nous tenterons de mesurer les impacts possibles de nos interventions locales à une échelle plus globale, dans la lignée des trajectoires de décarbonisation développée dans la consultation Luxembourg in Transition.

Sustainable Places 2024

Du 23 au 25 septembre, le LIST organise un cycle de conférences sur tous les sujets traités par la communauté européenne de recherche et d’innovation dans l’environnement bâti. À cette occasion, l’institut luxembourgeois fera une démonstration de son outil MUST et fera état de l’avancement de REGEN, ainsi que de nombreux autres projets.

Un stand regroupera les projets financés dans le partenariat Built4People, dont fait partie REGEN.

Plus d’informations : sustainableplaces.eu

Marie-Astrid Heyde

https://www.infogreen.lu/regen-impliquer-les-citoyens-dans-les-projets-de-regeneration-urbaine.html

LIST Researcher Analyses Threat Of Climate Change On Biodiversity Decline

A study published in the research-based magazine Science and led by the German Centre for Integrative Biodiversity Research (iDiv) and the Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU) delved into the state of biodiversity using 13 different models. LIST’s Nicolas Titeux played an active role in the project, sharing his knowledge on the relative roles of direct drivers of biodiversity transformation.

More than one source of impact

Climate change is by far not the only factor, outlined in the report. Changes in land and sea use, particularly through fishing, logging, hunting, and wildlife trade, were projected to have contributed to a biodiversity decline of somewhere between 2% and 11% during the 20th century. While this aspect remains relevant, by 2050, climate change could take the number one spot in terms of negative impact.

Nevertheless, in all three scenarios envisioned in the paper, land-use and climate change result in biodiversity loss in all global regions. They ranged from sustainable development to a high-emission outcome. South America, Africa and South Asia were projected to have the biggest decline. The authors of the research note that the purpose of long-term projections is not to predict the future but to understand trends and avoid trajectories. Bioenergy deployment, derived from materials like organic waste, is one of the key components of the sustainable scenario in the paper. Measures such as wildlife rewilding were not explored in any of the possible outcomes.

Teodor Georgiev

https://www.siliconluxembourg.lu/list-researcher-analyses-threat-of-climate-change-on-biodiversity-decline/

Le List s’associe à Ilavska Vuillermoz Capital

Le Luxembourg Institute of Science and Technology (List) s’associe avec la firme de capital-risque luxembourgeoise Ilavska Vuillermoz Capital (IVC) pour promouvoir les technologies de décarbonation, indique un communiqué de l’IVC. Ensemble, ils visent à «combler le fossé entre l’innovation scientifique et la commercialisation de technologies». Ils envisagent également de soutenir mutuellement leurs initiatives entrepreneuriales, y compris «la création de spin-offs, de start-up et de joint ventures».

Le CEO par intérim du List, Dirk FransaerDirk Fransaer, explique: «Ce partenariat est axé sur l’utilisation des capacités des deux entités». IVC contribuera avec son expertise dans la négociation et la compréhension des activités des investisseurs, alors que «le List offrira son expertise scientifique et des évaluations sur les aspects technologiques des opportunités d’investissement dans le domaine de la décarbonation», ajoute le Principal chez IVC, Quentin Dupraz. L’Institut fournira aussi l’accès à ses laboratoires, équipements et méthodologies adaptés aux exigences spécifiques.

À propos d’IVC

L’IVC, créée en 2019, est une firme d’investissement alternative de «premier plan» à Luxembourg. La société gère un des fonds d’investissement fintech à la croissance «la plus rapide en Europe» et a lancé en 2024 son ClimateTech Fund, spécialisé dans l’investissement dans les entreprises européennes en phase initiale qui favorisent la décarbonation.

À propos du List

Le List est une organisation de recherche et de technologie active dans les domaines de l’informatique, des matériaux, des ressources spatiales et de l’environnement. En transformant les connaissances scientifiques en technologies, données intelligentes et outils, «le List renforce le pouvoir décisionnel des citoyens, des autorités publiques et des entreprises.»

Rebeca Suay

https://paperjam.lu/article/list

À la Fësch-Haff, du lisier sert à produire des fruits et légumes frais

Daryl Fuchs et Manuel Arrillaga ont créé la Fësch-Haff à Greiweldange il y a deux ans. L’idée était alors d’expérimenter la technique de l’aquaponie afin de cultiver des fruits et des légumes pour le marché local luxembourgeois, indépendamment des saisons. Le nom lui-même indique de quoi il s’agit. L’aquaculture est l’élevage d’organismes aquatiques et l’hydroponie est la culture de plantes dans l’eau. Dans la pratique, on cultive surtout des salades qui flottent dans un grand bassin d’eau.

L’eau elle-même étant enrichie par les excréments des poissons, qui servent pour ainsi dire d’engrais et de nutriments pour les plantes. Une technologie développée en interne a permis de passer des excréments d’animaux à une matière première précieuse.

Mais ils ont désormais une nouvelle idée, qui sera testée dans le cadre d’un groupement de recherche international. En collaboration avec le LIST (Luxembourg Institute of Science and Technology) ainsi que l’Université de la Bundeswehr à Munich et l’University College Dublin en Irlande, le projet a été officiellement lancé ces jours-ci. Les partenaires apportent leurs compétences respectives afin d’obtenir un résultat optimal.

Utiliser le lisier de façon judicieuse

L’idée de la nouvelle méthode découle des connaissances acquises jusqu’à présent. Au lieu des déjections des poissons, c’est cette fois le lisier des vaches qui doit nourrir les plantes.

Le même principe peut être appliqué à la culture en serre. Les idées de la nouvelle méthode découlent des connaissances acquises jusqu’à présent. L’idée est simple en soi: chaque année au printemps, les agriculteurs épandent du lisier pour fertiliser les champs et les cultures dans le cadre d’une réglementation stricte. Comme il est possible de cultiver plus de plantes qu’avec les cultures traditionnelles, et ce toute l’année, les fermes peuvent être soulagées par l’augmentation de l’écoulement du lisier.

Bien que le procédé précédent ait déjà entraîné une consommation d’eau nettement inférieure à celle de l’agriculture conventionnelle, le nouveau procédé utilise encore moins d’eau et donc moins d’énergie. Un autre inconvénient des bassins d’eau utilisés jusqu’à présent est également éliminé.

Si une erreur se produit dans un bassin, le dommage est relativement important. En collaboration avec les scientifiques des partenaires impliqués et avec le soutien du Fonds national de Recherche, il s’agit maintenant d’explorer, dans une phase expérimentale, différentes possibilités d’optimiser le procédé.

Une première installation expérimentale a déjà été construite à Gostingen. L’objectif reste toutefois le même. Il devrait ainsi être possible de produire une grande partie des besoins en légumes frais de notre pays de manière durable et en économisant de l’énergie.

Franck Weyrich

https://www.virgule.lu/luxembourg/a-la-fesch-haff-du-lisier-sert-a-produire-des-fruits-et-legumes-frais/12288742.html

LIST Warns of Climate Change Threat to Biodiversity

According to the large multi-model study published in Science on Friday 26 April 2024, global biodiversity may have declined between 2% and 11% during the 20th century due to human-induced land-use change alone. Projections showed that climate change could become the main driver of biodiversity decline by the mid-21st century, LIST emphasised.

Led by the German Centre for Integrative Biodiversity Research (iDiv) and the Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU), this analysis is the largest biodiversity and ecosystem services modelling study of its kind to date. Researchers compared no less than thirteen models for assessing the impact of both land-use change and climate change on four distinct biodiversity metrics, as well as on nine ecosystem services.

Nicolas Titeux, head of LIST’s Observatory for Climate, Environment and Biodiversity, played an active part in this pioneering research, which calls for renewed policy efforts to meet international biodiversity goals. He shared his knowledge of the relative roles of direct drivers of biodiversity change and the way they are integrated into large-scale models. He also ensured that the outcomes of this international collaboration were reflected in the Global Assessment Report of the Intergovernmental Platform on Biodiversity and Ecosystem Services (IPBES).

Global biodiversity may have declined by 2% to 11% due to land-use change alone

Land-use change, or man-made alterations to land and its associated ecosystems, is considered the largest driver of biodiversity change, according to the IPBES. However, scientists are divided on the extent to which biodiversity has changed in recent decades. To better answer this question, the researchers modelled the impacts of land-use change on biodiversity throughout the 20th century.

Based on historical reconstructions, they found that global biodiversity may have declined by 2% to 11% due to land-use change alone. This span covers four biodiversity metrics calculated by seven different models. More precisely, the scientists considered the global and local species richness (i.e. the number of species according to a defined scale), the mean species habitat extent and the biodiversity intactness (i.e. how much of an ecosystem's natural biodiversity remains despite human impacts), LIST added.

Researchers used five different models to see how changes in how we use land affect the services nature provides humans, such as food and timber. They found that in the last century, we harvested a lot more from nature, but at the cost of the destabilisation of pollination, nitrogen retention and keeping carbon in check, which declined “moderately”.

The researchers also examined how biodiversity and ecosystem services might evolve in the future. For these projections, they added climate change to their estimations as a growing driver of biodiversity change.

Climate change stands to put additional strain on biodiversity and ecosystem services, according to the findings. While land-use change remains relevant, climate change could become the most important driver of biodiversity loss by the middle of the century.

“Of course, these comparisons between drivers need to be interpreted with caution,” said co-author Nicolas Titeux. “There are differences in how models capture the impacts of climate and land-use change and in the spatial grain at which these impacts are estimated. This is part of the remaining modelling uncertainties identified by the study.”

The researchers looked at three different scenarios, from sustainable development to a high emissions scenario. In all cases, land-use change and climate change together caused a loss of biodiversity everywhere in the world. While the overall downward trend was consistent, there are considerable variations across global regions, models and scenarios, with the largest declines being projected in South America, Africa and South Asia.

“The purpose of long-term scenarios is not to predict what will happen,” said co-author Inês Martins from the University of York. “Rather, it is to understand alternatives, and therefore avoid these trajectories, which might be least desirable, and select those that have positive outcomes. Trajectories depend on the policies we choose, and these decisions are made day by day.” Martins co-led the model analyses and is an alumna of iDiv and MLU.

The authors also noted that even the most sustainable scenario assessed did not deploy all the policies that could be put in place to protect biodiversity in the coming decades. For instance, bioenergy deployment, one key component of the sustainability scenario, can contribute to mitigating climate change, as well as simultaneously reducing species habitats. In contrast, measures to increase the effectiveness and coverage of protected areas or large-scale rewilding were not explored in any of the scenarios. “This calls for a new generation of scenarios and models that aim to achieve realistic positive futures for biodiversity,” added Nicolas Titeux.

Studying the effects of specific policies on biodiversity helps find out which ones work best to protect and support biodiversity and the services nature provides, according to the researchers. “Our findings clearly show that current policies are insufficient to meet international biodiversity goals. We need renewed efforts to make progress with one of the world’s largest problems, which is human-caused biodiversity change,” concluded the authors.

https://chronicle.lu/category/environment/49549-list-warns-of-climate-change-threat-to-biodiversity

Mehr Pflanzen mit weniger Wasser und Energie

Daryl Fuchs und Manuel Arrillaga haben den Fësch-Haff in Greiweldingen vor zwei Jahren gegründet. Die Idee war damals, die Aquaponik-Technik auszuprobieren, um unabhängig von den Jahreszeiten Obst und Gemüse für den lokalen luxemburgischen Markt anzubauen. Schon der Name sagt, worum es geht. Aquakultur ist die Aufzucht von Wasserlebewesen und Hydroponik ist die Kultivierung von Pflanzen im Wasser. In der Praxis wurden hauptsächlich Salate angebaut, die in einem großen Wasserbecken schwimmen.

Das Wasser selbst wurde mit den Ausscheidungen der Fische angereichert, die sozusagen als Dünger und Nährstoff für die Pflanzen dienten. Eine selbst entwickelte Technologie machte den Schritt vom Tierkot zum wertvollen Rohstoff möglich. Doch nun haben die beiden eine neue Idee, die im Rahmen eines internationalen Forschungsverbundes erprobt wird. In Zusammenarbeit mit dem LIST (Luxembourg Institute of Science and Technology) sowie der Universität der Bundeswehr in München und dem University College Dublin in Irland wurde Kühe und Gemüse sind eine vielversprechende Kombination. Fotos: Frank Weyrich das Projekt in diesen Tagen offiziell gestartet. Die Partner bringen ihre jeweiligen Kompetenzen ein, um ein optimales Ergebnis zu erzielen.

Gülle sinnvoll verwerten

Die Idee für die neue Methode ergibt sich aus den bisherigen Erkenntnissen. Statt der Ausscheidungen von Fischen soll diesmal die Gülle von Kühen die Pflanzen ernähren. Die Idee ist an sich einfach: Jedes Jahr im Frühjahr bringen die Landwirte unter strengen Auflagen Gülle aus, um damit Felder und Äcker zu düngen.

Dasselbe Prinzip lässt sich auch auf den Anbau in Gewächshäusern übertragen. Da mit der neuen Methode aber ein Vielfaches an Pflanzen angebaut werden kann als mit dem herkömmlichen Anbau und das auch noch ganzjährig, können die Bauernhöfe durch den erhöhten Gülleabsatz entlastet werden.

Obwohl das bisherige Verfahren bereits einen deutlich geringeren Wasserverbrauch als die konventionelle Landwirtschaft zur Folge hatte, verbraucht das neue Verfahren noch weniger Wasser und damit auch weniger Energie. Ein weiterer Nachteil der bisher genutzten Wasserbecken wird ebenfalls beseitigt.

Tritt in einem Becken ein Fehler auf, ist der Schaden relativ groß. In Zusammenarbeit mit den Wissenschaftlern der beteiligten Partner und mit Unterstützung des Fonds national de Recherche sollen nun in einer Versuchsphase verschiedene Möglichkeiten ausgelotet werden, wie das Verfahren optimiert werden kann.

Eine erste Versuchsanlage wurde bereits in Gostingen errichtet. Das Ziel bleibt jedoch dasselbe. Auf diese Weise soll es möglich werden, einen großen Teil des Bedarfs an frischem Gemüse in unserem Land nachhaltig und energiesparend zu produzieren.

FRANK WEYRICH

Le Luxembourg rejoint l’accélérateur d’innovation de l’Otan

Spatial. Data. Matériaux intelligents. Biotechnologies. Quantique. Sur ces cinq domaines, l’innovation luxembourgeoise pourrait apporter sa pierre à la défense et à la protection de l’Otan. Voir le Luxembourg rejoindre l’Accélérateur d’innovation de défense pour l’Atlantique Nord, connu sous l’acronyme Diana, fait particulièrement du sens au moment où le pays a «besoin» de dépenser plus pour respecter ses engagements.

Le Technoport est donc chargé de jouer le rôle d’accélérateur de Diana au Luxembourg, avec le soutien de la House of cybersecurity, de l’Agence spatiale luxembourgeoise, du Space Campus [quand il sera mis en route, ndlr.], du Luxembourg Institute of science and technology (List) et du SnT de l’Université du Luxembourg. Le pays rejoint 23 accélérateurs et 182 centres d’essai au sein des 32 membres de l’Alliance transatlantique.

«À l’avenir, notre développement économique et notre défense et sécurité collectives dépendront largement de l’innovation que nous favorisons aujourd’hui. L’industrie et la recherche, les acteurs civils et militaires, doivent unir leurs forces pour conserver leur avantage concurrentiel. C’est pourquoi la Direction de la Défense investit dans la recherche en défense et à double usage», précise la ministre de la Défense, Yuriko BackesYuriko Backes (DP), citée par Luxinnovation. «Nous sommes ravis que l’écosystème national renforce ses liens avec l’Otan. Le Luxembourg a beaucoup d’expertise à partager et nous avons notre rôle à jouer dans le maintien de l’avantage technologique de l’Alliance. Les échanges au sein de Diana enrichiront nos acteurs de l’innovation et renforceront la coopération transatlantique. Il sera également crucial de capitaliser sur les synergies entre Diana et le Fonds Innovation Otan domicilié au Luxembourg», ajoute Mme Backes.

«Dans le contexte actuel, il est crucial de relier toutes les initiatives afin de maximiser les synergies et de garantir que tous nos efforts se complètent. L’Union européenne, l’Otan et les acteurs nationaux doivent travailler ensemble», renchérit la CEO de l’agence publique d’innovation, Sasha BaillieSasha Baillie.

Au terme du premier programme de challenge de Diana fin 2023, qui consistait en un appel à propositions compétitif ciblant trois domaines stratégiques: la résilience énergétique, le partage sécurisé d’informations, ainsi que la détection et la surveillance, 44 entreprises ont obtenu un chèque de 100.000 euros pour démontrer la pertinence de leur technologie; elles auront 300.000 euros supplémentaires au bout des six premiers mois si elles peuvent faire la démonstration plus approfondie de leur solution technologique, l’élaboration de stratégies de transition et la collaboration avec les investisseurs et les utilisateurs finaux pour identifier les voies d’adoption.

Diana lancera une nouvelle compétition sur trois à cinq domaines chaque année jusqu’à pouvoir bénéficier d’un financement au titre du fonds Otan pour l’innovation, un fonds de capital-risque d’un milliard d’euros créé par un groupe de pays membres de l’Otan au sommet de Madrid, en 2022. Premier fonds de capital-risque «multi-souverain» au monde, le fonds «Otan pour l’innovation» investira un milliard d’euros sur une période de 15 ans dans des start-up mettant au point ou adaptant des technologies à même de répondre à des problématiques de défense et de sécurité. L’enveloppe du fonds sera prioritairement investie dans des entreprises qui auront bénéficié du programme d’accélération du Diana et qui auront leur siège social dans l’un des pays contribuant à ce fonds (ces pays sont actuellement au nombre de 23: Belgique, Bulgarie, Tchéquie, Danemark, Estonie, Finlande, Allemagne, Grèce, Hongrie, Islande, Italie, Lettonie, Lituanie, Luxembourg, Pays-Bas, Norvège, Pologne, Portugal, Roumanie, Slovaquie, Espagne, Turquie et Royaume-Uni).

Thierry Labro

https://paperjam.lu/article/luxembourg-rejoint-accelerateu

Une bourse de 2,4 millions d’euros pour le List

Le Conseil européen de la recherche a accordé une bourse de 2,4 millions d’euros au chef de l’unité nanotechnologies du Luxembourg Institute of Science and Technology, le Dr Emmanuel Defay, pour qu’il puisse poursuivre son projet de recherche sur la transformation de la chaleur résiduelle en électricité. «L’advanced grant est l’un des plus prestigieux et compétitifs programmes de financement de l’Union européenne attribué à des chercheurs de premier plan», rappelle le Conseil européen de la recherche.

«À l’heure actuelle, la majeure partie de la chaleur produite dans le monde est gaspillée, alors qu’elle pourrait en fait être utilisée pour produire suffisamment d’électricité pour alimenter toute l’Europe», explique le Dr Defay. «L’objectif ultime est de développer une technologie hautement efficace au cours des cinq années prévues pour le projet, et idéalement, dans les dix ans, d’atteindre une efficacité encore plus importante», ajoute-t-il.

La chaleur est une source d’énergie peu exploitée. Alors qu’il faut se tourner vers des énergies renouvelables, elle apparait comme une source d’énergie électrique intéressante. L’équipe du chercheur a montré que 40 grammes de céramiques pyroélectriques non linéaires — des matériaux qui produisent de l’électricité lorsqu’ils deviennent alternativement chauds ou froids— peuvent produire plus de 10 joules d’électricité à partir de la chaleur perdue au cours d’un seul cycle de changement de température de 100 degrés. Un chiffre dix fois supérieur à la technologie existante la plus proche.

Toute industrie qui génère de la chaleur résiduelle pourrait bénéficier de cette technologie, en particulier celles qui disposent d’une chaleur résiduelle de haute qualité, telle que ceux utilisés dans la production d’acier. Mais cette technologie pourrait également s’appliquer à des situations où la chaleur résiduelle n’est pas aussi élevée. Avec un taux d’efficacité de 50%, cette technologie pourrait améliorer considérablement l’utilisation de la chaleur résiduelle à basse température, ce qui la rendrait plus polyvalente et applicable à un plus grand nombre d’industries, par exemple dans les data centers.

Le directeur du département des matériaux au List, Dr Damien LenobleDr Damien Lenoble, a déclaré: «En Europe, 1.608 sites industriels émettent collectivement […] l’équivalent de plus de 118 TWh, ce qui représente une ressource énergétique importante pour faire progresser l’électrification de l’économie. Au cours des cinq dernières années, le List s’est consacré au développement de diverses technologies permettant d’exploiter des sources d’énergie multiples telles que l’écoulement des fluides, les vagues de la mer et les ondes électromagnétiques pour produire de l’électricité. Parmi ces initiatives, le Dr Emmanuel Defay a été le premier à utiliser des matériaux pyroélectriques, en s’appuyant sur les compétences pluridisciplinaires du département des matériaux».

https://paperjam.lu/article/bourse-24millions-list

De l’autre côté du miroir… le jumeau numérique

L’avènement du jumeau numérique marque sans conteste un tournant majeur dans l’ambitieux projet de transformation digitale. Ce système novateur, qui tisse un lien entre les dimensions physique et numérique, révèle un éventail de ressources et d’opportunités, allant de l’optimisation des processus industriels à la prévision et à l’atténuation des anomalies. Le jumeau numérique incarne le mariage parfait entre l’innovation technologique et la réalité physique, promettant d’enrichir notre perception et notre interaction avec le monde qui nous entoure. Au cœur de cette vague technologique, le Luxembourg Institute of Science and Technology (List) fait figure de proue en développant des initiatives pionnières dans le domaine.

Monitorer, simuler, prédire, contrôler

Le jumeau numérique est une réplique virtuelle précise d’objets ou de systèmes du monde réel. Il tire son essence de données en temps réel et de modèles complexes, alimentés par une combinaison de données, des modèles d’intelligence artificielle, analytiques et des visualisations innovantes. Cette convergence de technologies permet au jumeau numérique de monitorer, de simuler, de prédire et même de contrôler les entités physiques correspondantes.

Créer un jumeau numérique des villes luxembourgeoises et européennes

Au List, le concept de jumeau numérique est au centre de nombreuses initiatives innovantes. En particulier, dans les domaines de l’environnement, de l’urbanisme et de l’industrie, l’Institut exploite les jumeaux numériques pour résoudre des problèmes complexes et favoriser le progrès technologique.

À la faveur d’une série de projets nationaux et européens, tels que Citcom.ai, le List s’efforce de développer un jumeau numérique pour les villes du Luxembourg. Ce projet ambitieux vise à fournir une plateforme polyvalente comprenant la gestion des ressources naturelles, la gestion de la mobilité, l’efficacité énergétique, et la planification urbaine.

En tant représentant du Luxembourg, lui-même membre fondateur, du tout nouveau European Digital Infrastructure Consortium sur les jumeaux numériques locaux et le CitiVerse, le List joue un rôle clé dans la définition des meilleures pratiques et des cas d’usage concrets pour le développement et l’exploitation des jumeaux numériques à l’échelle des villes européennes.

Une composante essentielle de la mission du List est de favoriser la collaboration entre les acteurs de la recherche et de l’industrie dans le domaine du jumeau numérique. Pour ce faire, le List propose un accompagnement sur mesure aux entreprises, en mettant à leur disposition une gamme complète d’outils et de technologies adaptés à leurs besoins spécifiques et à leur niveau de maturité.

Clé de voûte de l’ouvrage numérique, le Digital Twin Innovation Centre du List est une infrastructure de pointe intégrant une multitude de technologies au sein de la plateforme Aida, allant des technologies pour la collecte des données à l’intelligence artificielle en passant par la réalité augmentée et la visualisation à large échelle. Ce centre d’innovation permet aux partenaires industriels de développer et de tester des solutions basées sur le jumeau numérique dans un environnement sécurisé et collaboratif.

En tant qu’acteur neutre, l’Institut privilégie des protocoles et logiciels ouverts et des solutions interopérables, y compris son implication dans des initiatives de Data Space européens. Cela permet aux partenaires de sélectionner des technologies conformes à la règlementation, performantes, évolutives, mais aussi éthiques et économiques.

https://paperjam.lu/article/autre-cote-miroir-jumeau-numer

Le Luxembourgeois Emmanuel Defay décroche une bourse de 2,4 millions d'euros

Le Dr Emmanuel Defay, chef de l'unité Nanotechnologies au Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), a reçu une "subvention ERC" (European Research Council) "d'une valeur de près de 2,4 millions d'euros sur une période de cinq ans pour poursuivre son projet de recherche axé sur la transformation de la chaleur résiduelle en électricité", révèle ce jeudi le LIST via communiqué.

Les experts pensent que l'électricité représentera 40 % de toute l'énergie utilisée dans le monde -contre 20% actuellement- d'ici à 2050, mais la chaleur est une source d'énergie électrique formidable mais peu exploitée jusqu'ici.

"À l'heure actuelle, la majeure partie de la chaleur produite dans le monde est gaspillée, alors qu'elle pourrait en fait être utilisée pour produire suffisamment d'électricité pour alimenter toute l'Europe", explique le Dr Defay.

Son équipe a montré que 40 grammes de céramiques pyroélectriques non linéaires - des matériaux qui produisent de l'électricité lorsqu'ils deviennent alternativement chauds ou froids - peuvent produire plus de 10 joules d'électricité à partir de la chaleur perdue au cours d'un seul cycle de changement de température de 100°C, ce qui est dix fois supérieur à la technologie existante la plus proche, explique le LIST.

"Nous avons également découvert que ces matériaux peuvent convertir la chaleur en électricité avec une efficacité de 40 % par rapport à la limite théorique, ce qui est supérieur à ce que peuvent faire les panneaux solaires (...)", explique le Dr Defay.

Son objectif final est de "développer une technologie hautement efficace au cours des cinq années prévues pour le projet, et idéalement, dans les dix ans" pour atteindre une très grande efficacité dans la transformation de chaleur en électricité.

Les bourses ERC sont accordées aux meilleurs chercheurs d'Europe et l'Advanced Grant, selon l'ERC, "est l'un des programmes de financement de l'UE les plus prestigieux et les plus compétitifs (...) attribué à des chercheurs établis et de premier plan qui ont fait leurs preuves en matière de recherche au cours de la dernière décennie".

C'est la première fois qu'un chercheur du LIST reçoit un Advanced Grant, et c'est la deuxième subvention ERC que le LIST décroche en tant qu'institution.

https://infos.rtl.lu/actu/luxembourg/a/2185749.html

Biodiversité : Ramborn Cider Co. et le LIST organisent le City Nature Challenge

Cet événement de deux jours, qui se déroulera les 27 et 28 avril 2024, a pour but de mettre en valeur la richesse de la biodiversité des prés-vergers qui entourent la cidrerie, tout en offrant une occasion unique aux citoyens de contribuer aux activités scientifiques et de se reconnecter à la nature.

Le City Nature Challenge est une initiative mondiale visant à impliquer les citoyens dans la documentation de la biodiversité urbaine. Les participants sont invités à utiliser l’application mobile iNaturalist pour répertorier, via la prise de photos, le plus grand nombre possible de plantes, d’animaux et d’insectes, transformant ainsi les vergers voisins de Ramborn en un laboratoire vivant. Cet événement, coordonné au Luxembourg par le Musée national d’histoire naturelle, s’inscrit parfaitement dans l’engagement de Ramborn pour la conservation de son terroir unique et la préservation de la biodiversité, pierre angulaire de l’ADN de l’entreprise.

Le samedi 27 avril, rendez-vous avec un apiculteur local (entre 13 et 16 heures) pour en savoir plus sur l’importance des abeilles et de la pollinisation, ainsi que sur l’art ancestral de la fabrication du miel, un très bel exemple de collaboration Homme-Nature.

Le dimanche 28, des scientifiques du LIST et des experts de nos organisations partenaires seront présents pour partager leurs connaissances à des stands d’information. Les participants pourront assister à une séance d’information sur le City Nature Challenge et iNaturalist suivie d’une exploration autonome des environs à l’aide des itinéraires fournis par les organisateurs. Une toute nouvelle activité est proposée pour cette 3ᵉ édition : les participants qui le souhaitent pourront prendre part à une randonnée à vélo de 20 kilomètres menée par Andy Schleck, ancien coureur cycliste professionnel luxembourgeois ayant remporté le Tour de France 2010. 5 arrêts sont prévus en cours de route pour observer et collecter des informations sur la biodiversité. Les places sont limitées à 50 participants, et l’inscription est obligatoire. Plus d’information sur www.ramborn.com.

Outre les activités éducatives, les visiteurs pourront profiter de musique, de jeux, d’ateliers créatifs pour les enfants, de visites de la cidrerie et de dégustations des produits. Il sera possible de se restaurer sur place pendant toute la durée de l’événement : BBQ, burgers (option végétarienne disponible) et frites maison.

L’événement aura lieu à la cidrerie Ramborn, 23 Duerfstrooss, L-6660 Born, Luxembourg, les samedi 27 et dimanche 28 avril, de 11 heures à 18 heures les deux jours. Pour plus de détails, veuillez consulter : https://www.ramborn.com/actualite/city-nature-challenge-2024-at-the-ramborn-cider-haff/

https://www.infogreen.lu/biodiversite-ramborn-cider-co-et-le-list-organisent-le-city-nature-challenge.html

Sustainable composite materials for vehicles of the future

The transport industry plays a key role in society’s efforts to reduce greenhouse gas emissions. An essential element for success is the availability of ultra-lightweight, recyclable materials with a low carbon footprint. The Sustainable Composites Material & Manufacturing (SCMM) Innovation Centre of the Luxembourg institute of Science and Technology (LIST) develops sustainable composite materials to meet the evolving demands of tomorrow’s road, rail, space and aeronautic vehicles.

Industry partnership

The work of the SCMM is carried out in close cooperation with industry partners. “Our current research agenda is driven by concrete market needs articulated by three major transport OEMs (original equipment manufacturers): Toyota, Airbus and Thales Alenia Space,” explains Thierry Girot, Core Technologies Leader at LIST and the SCMM coordinator. “We hope to shortly expand the partnership with additional OEMs in other transport sectors. Our mission is to develop lightweight, sustainable composite materials aligned with their specific requirements and constraints in terms of costs, production processes and so on.”

The SCMM aspires to deliver demonstrators that will be integrated into vehicles. “We work on a range of demonstrators, including automotive components based on natural fibre composites, recyclable hydrogen tanks for the automotive sector, interior components for the aircraft industry, and easily assembling and repairable panels for space applications,” says Dr Girot.

Entire sustainable composite materials value chain

To build these demonstrators, the team of material experts conducts research and technology development along the entire composites value chain, spanning from raw materials development to manufacturing, joining to end-of-life treatment of the components. “Our partners find our value chain approach unique. While developing lightweight and sustainable composites parts, we have in-house capabilities for developing sustainable fibres and fillers as well as chemistry skills enabling us to develop our own innovative resin systems allowing improved performance, durability and end-of-life recyclability towards full circularity. This unique set of assets attracts a lot of attention from industry,” Dr Girot points out.

The focus is on developing biobased composite materials while also using eco-friendly processes that combine low energy consumption with reduced waste and safe chemicals. The researchers work to define how complex composites parts can be disassembled to facilitate the reuse of components at the end of its lifespan.

Work starts at low technology readiness levels, for which the LIST’s Materials department has its own research agenda including technologies with a higher element of risk. “Within the SCMM, we don’t conduct any blue-sky research: we use technologies that have already been demonstrated at the lab scale and turn them into solutions that will take industry a step further,” says Dr Girot. “One example is natural fibres, a bio-based feedstock already used by the automotive industry for less demanding applications such as panels for the interior of passenger cars. We have been able to demonstrate and patent technologies where the performance of bamboo fibre is much higher and could potentially be used for more demanding applications such as exterior or load bearing applications. LIST is actually at the forefront in this field.”

Calling transport OEMs and their suppliers

As the technology readiness levels of the technologies increase and move closer to market application, the cooperation with the SCMM’s partners intensifies. The centre already works with composite specialists such as Luxembourg-based Euro-Composites and Gradel, and has recently set up a collaboration with world-renowned specialty materials expert Arkema, which will provide and test polymer-based systems for new types of applications.

“The OEMs set the scene, but it is crucial that we involve their suppliers, who will ultimately produce and sell the components integrating our composite materials. We invite companies worldwide involved in the polymer and composites supply chain – from raw material suppliers to tier suppliers – to contribute with their technologies and be part of shaping and implementing the demonstrators and testing them in relevant conditions,” Dr Girot underlines.

Although the SCMM specifically targets the transport sector, the developed technologies can be applied to domains beyond that field. “Our technologies can meet the needs of other industries as well. Anyone interested in cutting-edge composite materials is welcome to contact us to explore how they could apply our solutions.”

https://www.tradeandinvest.lu/news/sustainable-composite-materials-for-vehicles-of-the-future/

The promise of the “third-gen semi-conductor material”

This funding boost aims to scale his team for research on his AQuaTSiC project (short for “Advanced Quantum Technologies with Silicon Carbide”), which aims to enhance quantum computing through silicon carbide, or what Kaiser calls a “third-generation semiconductor material”. Silicon carbide's benefits include high temperature and voltage operation, safety, and bio-compatibility. “What’s very cool about silicon carbide is that Europe is the global market leader,” Kaiser explains. “So European companies—Infineon and STMicroelectronics, also now Bosch coming—have 70% of the global market share, which is crazy.”

The plus side of the material, according to Kaiser, is that it’s purely artificial, yet “there’s no biohazard associated with it… it’s safe for the body.” It’s a purely artificial material that doesn’t naturally occur on Earth, “only on some meteorites”, and it has similar optical properties to diamond. On the other hand, Kaiser admits it’s energy-intensive, requiring extremely high temperatures to heat and produce.

Kaiser plans to expand his team to 10-15, exploring secure quantum communication and industry-compatible processes, with a vision for a 'quantum internet' enabling secure access to quantum computing. What also excites him in the near outlook is “to develop industry-compatible processes… there aren’t many groups that have this on their radar, apart from a company like [US-based] PsiQuantum.”

Luxembourg at the centre of world-first lunar accelerator

ESRIC’s project is specifically aimed at the Moon race and supporting future frontrunners in that endeavour. It will mainly assist scale-ups with demonstrated business models and a capacity to develop applications for the emerging lunar economy. Still in its conceptualization phase, the accelerator is expected to become effective in 2025. But those behind the project have big plans. “We are building a win-win ecosystem whereby scale-ups can secure public funding while sustaining space exploration efforts resulting in innovations. This endeavour would also bring solutions to the Moon and back to Earth, thus attracting private investors,” says Alexander Godlewski, Business Accelerator Officer at ESRIC.

NASA’s Artemis Programme aims to bring astronauts back to the Moon as soon as 2026, which indicates that big advancements in the lunar economy’s development are underway. This is at least partially motivated by a financial interest. PWC and the Luxembourg Space Agency estimate that the lunar economy will have a 170bn euros cumulated market value and will create close to 2 million jobs in the next 15-20 years. Resource exploration is an important part of the space economy’s evolution, but those ventures are also expected to generate spill-over effects in material science, manufacturing, and more. The new accelerator’s goal is precisely to enable such innovations.

Der Probiotika - Versteher

Dr. Soukoulis, gerade wurden Sie für eine Forschungsarbeit über die Verwendung von Kryogelen aus Milchproteinen zur Verkapselung bioaktiver Wirkstoffe, darunter Probiotika, ausgezeichnet. Was verbirgt sich dahinter?

Probiotika sind lebende Mikroorganismen, die Laktoseintoleranz, Reizdarmsyndrom und durch Antibiotika ausgelösten Durchfall lindern können. Fermentierte Lebensmittel wie Kefir, Joghurt und Sauerkraut sind reichhaltige Probiotika-Quellen. Doch diese Mikroorganismen haben es schwer, die saure Magenumgebung und den enzymatischen Abbau im Dünndarm zu überleben, was ihre Wirksamkeit einschränkt. Neue Technologien, wie Mikrokäfige in Nahrungsergänzungsmitteln, helfen, viele lebende Probiotika in den Darm zu bringen. Unsere Forschung hat zur Entwicklung eines neuartigen Trägers geführt, in Form einer trockenen, schwammartigen Tablette, die nur aus natürlichen Inhaltsstoffen aus Nebenprodukten der Lebensmittelindustrie besteht.

Welche Vorteile bietet diese Methode für die Entwicklung von Arzneien?

Unsere Technologie übertrifft herkömmliche probiotische Formulierungen auf Pulverbasis. Sie verbessert die Lebensfähigkeit von Probiotika während der Herstellung, Lagerung und Verdauung, ohne dass künstliche Zusatzstoffe erforderlich sind. Dank der Kryogel-Technologie in Kombination mit 3D-Druck treiben wir die personalisierte Ernährung voran, die eine präzise Verabreichung von Vitaminen, Antioxidantien, Prä- und Probiotika ermöglicht.

Am 23. März fand die Earth Hour 2024 statt. Welche Maßnahmen könnte man noch ergreifen, um mehr für die Umwelt zu tun?

Im „GreenTech-Innovationszentrum" widmen wir uns der Entwicklung nachhaltiger Verfahren zur Gewinnung wertvoller Nährstoffe aus lokalen Lebensmittel- und Getränkenebenprodukten. Außerdem erforschen wir wenig genutzte Nahrungsquellen wie Mikroalgen, Pflanzensamen und Hülsenfrüchte.

Interview Desislava Schengen

KI-Sandkasten

In diesem Zusammenhang hat das Institut nun bei der AIMMES-Konferenz in Amsterdam seine „AI regulatory sandboxes" enthüllt. Ziel sei es, betreute Test-Umgebungen anzubieten, in denen aufkeimende KI-Technologien in einem Rahmen getestet werden können, der die Einhaltung sämtlicher geltenden Vorschriften gewährleistet. Die Beta-Version ist aktuell schon online und kann unter ai-sandbox.list.lu aufgerufen werden. Auf der Webseite werden auch weitere Informationen zum Projekt enthüllt.

Le partage d’électricité : un choix économique et écologique

Le site www.weshareenergy.lu offre toute une série d’informations concernant les principes de partage.

Les consommateurs sont de plus en plus appelés à participer à la transition énergétique, notamment à travers la production d’électricité, l’autoconsommation et maintenant le partage d’électricité. Le partage offre au producteur la possibilité de partager sa production d’électricité excédentaire avec des consommateurs qui souhaitent bénéficier de l’électricité renouvelable produite au niveau local, même s’ils n’ont pas la possibilité d’installer eux-mêmes des panneaux solaires.

Un site informatif dédié au partage de l’électricité

L’Institut Luxembourgeois de Régulation (ILR) et le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) ont présenté les différentes modalités de partage de l’électricité dans le cadre de l’autoconsommation collective et des communautés énergétiques. Toutes les informations sur les différents types de groupe de partage et sur les clefs de répartition de la production d’électricité sont reprises sur le nouveau site www.weshareenergy.lu, spécialement conçu par l’ILR. L’internaute peut également y trouver des liens vers les documents contractuels, une vidéo explicative ainsi que le logiciel « WeShareEnergy » conjointement développé par le LIST et l’ILR. L’outil permet aux citoyens de simuler la répartition de l’électricité produite entre les différents participants au partage. Le logiciel peut être téléchargé gratuitement depuis le site www.weshareenergy.lu.

Plusieurs configurations de partage

Un producteur peut partager sa production d’électricité excédentaire selon deux façons différentes :

Le partage avec d’autres consommateurs du même bâtiment ou dans le voisinage direct, moyennant une convention « autoconsommateurs d’énergie renouvelable agissant de manière collective » (AC), à signer avec le gestionnaire de réseau de distribution.
Le partage avec d’autres consommateurs situés :

– soit dans le même quartier, avec une distance maximale de 300 mètres entre les points de raccordement connectés au réseau basse tension,
– soit avec d’autres consommateurs à travers tout le pays.

Pour ce type de partage-ci, il faut toutefois créer une communauté énergétique avec une personnalité juridique propre et conclure une convention « communauté énergétique » (CE) avec le gestionnaire de réseau de distribution.

De même que l’autoconsommation individuelle, le partage de l’électricité est économique et écologique puisqu’il permet de consommer l’électricité renouvelable quand elle est disponible et d’éviter ainsi les coûts de la fourniture depuis le réseau. Le citoyen devient ainsi moins dépendant de la fourniture par le réseau et des aléas des prix de marché.

Des offres d’électricité concurrentielles sur www.calculix.lu

Alors que le partage de l’électricité permet de réduire la consommation d’électricité que le consommateur doit se procurer auprès d’un fournisseur, le choix du fournisseur et du produit approprié pour la fourniture d’électricité depuis le réseau reste d’actualité. Or, la plupart des consommateurs se retrouvent aujourd’hui avec un contrat d’électricité qui n’est pas parmi les moins chers du marché.

Depuis 2023, le nombre de fournisseurs alternatifs est en hausse avec des offres de prix très concurrentielles.

Un ménage moyen peut ainsi économiser de l’ordre de 150 euros par an ou 20% de son coût d’électricité en choisissant le fournisseur d’électricité approprié.

En se connectant sur www.calculix.lu, le consommateur peut avoir un rapide aperçu de tous les produits disponibles.

https://www.infogreen.lu/le-partage-d-electricite-un-choix-economique-et-ecologique.html

Grâce au List, testez les biais des ChatGPT et consorts

Cela n’existait pas: un des plus prestigieux centre de recherche du Luxembourg, le Luxembourg institute of science and technology (List) lance ce mercredi 20 mars un prototype d’AI Sandbox pour évaluer les biais éthiques de 16 «large language models» sur sept sujets (l’âgisme; les discriminations LGBTIQ+, politiques, religieuses; le racisme, le sexisme et la xénophobie).

En se connectant au bac à sable technologique, n’importe qui peut faire deux choses: soit regarder quel est le pourcentage de biais sur chaque sujet de ces 16 modèles, soit soumettre un modèle à l’analyse des chercheurs du List – une dizaine sont impliqués directement dans ce projet sous la responsabilité de Francesco FerreroFrancesco Ferrero et 80 au total sont experts en intelligence artificielle, en data ou en logiciels.

La homepage offre à gauche une case «LLM Observatory». Cliquer dessus permet d’avoir quelques explications, jusqu’à la partie «The leaderboard» où chaque modèle est affublé d’un score, en pourcentage, de biais, sur chacun des sept thèmes. ChatGPT4 et le Llama2 de Meta (2-7b-chat) sont les plus inclusifs sur le biais «racisme» / les moins racistes avec 90% et 89%, respectivement, contre mistralai/Mistral-7B-Instruct-v0.2 à 11%.

Au milieu, la case «Test your model» permet à une entreprise d’entrer en contact avec des chercheurs pour tester son propre modèle, sur la même base méthodologique. À quoi bon? Imaginez que vous soyez une compagnie d’assurance qui ait développé un chatbot pour préparer des offres à des clients et que l’on s’aperçoive que le chatbot prépare des offres à des conditions nettement moins intéressantes pour certaines communautés, qu’elles aient une couleur de peau, une orientation sexuelle ou un âge différents? Elle prendrait un risque réputationnel certain! «On peut même les tester en respectant les contraintes de privacy», ajoute le chercheur.

«L’AI Act [adopté récemment, ndlr] souligne l’importance du développement inclusif et de l’égalité d’accès aux technologies de l’IA tout en atténuant les impacts discriminatoires et les préjugés. Notre sandbox IA s’aligne étroitement sur ces objectifs, en fournissant une plateforme pour tester et affiner les systèmes d’IA dans un cadre centré sur la conformité. Il ne s’agit pas du sandbox règlementaire envisagé par la loi sur l’IA, qui sera mis en place par l’agence qui supervisera la mise en œuvre de la règlementation, mais c’est un premier pas dans cette direction», explique Francesco Ferrero.

Pour lui, il s’agit d’aborder ces problèmes de manière collaborative parce que pour l’instant, ces LLMs sont «des “boîtes noires” secrètes, qui ne permettent pas à la communauté de chercheurs d’examiner leurs limites.»

Comment corriger ces biais? «Basiquement, il y a deux manières», explique le professeur. «Soit il faut avoir des jeux de données différents que ceux qui ont été utilisés et aboutissent à des biais, soit il faut reconsidérer certains résultats ou organiser un système de filtrage.»

Idéalement, le List cherche des partenaires pour continuer à développer ce projet dont on parlait jusqu’ici assez souvent sans jamais évoquer de solution apolitique et agnostique…

Thierry Labro

https://paperjam.lu/article/grace-au-list-testez-biais-cha

LIST Pioneers AI Regulatory Sandboxes & Launches Ethical Bias Leaderboard

Drawing on its experience collaborating with regulatory and compliance bodies, LIST is spearheading research and development activities focused on AI regulatory sandboxes. These sandboxes provide supervised testing environments where emerging AI technologies can undergo trials within a framework that ensures regulatory compliance.

16 LLMs evaluating 7 ethical biases

AI regulatory sandboxes play a major role in contributing to ongoing discussions around AI regulation, particularly in light of the European Union AI Act. The draft agreement emphasises the importance of AI systems being developed and used in a manner that promotes diversity, equality and fairness, while also addressing and avoiding discriminatory impacts and biases prohibited by Union or national law.

Francesco Ferrero, director of the IT for Innovative Services department at LIST, said: "The European Union AI Act emphasizes the importance of inclusive development and equal access to AI technologies while mitigating discriminatory impacts and biases. Our AI sandbox aligns closely with these objectives, providing a platform for testing and refining AI systems within a compliance-centric framework. This is not the regulatory sandbox envisaged by the AI Act, which will be set up by the agency that will oversee the implementation of the regulation, but it is a first step in that direction."

This pioneering leaderboard, the first in the world to focus on social biases, covers sixteen Large Language Models (LLMs), including variations, and evaluates them on seven ethical biases: Ageism, LGBTIQ+phobia, Political bias, Racism, Religious bias, Sexism, and Xenophobia. The platform provides transparency by showcasing each model's performance across different biases. The platform can integrate different ethical test suites. Currently, it embeds an adaptation of LangBiTe as part of a collaboration with Universitat Oberta de Catalunya (UOC).

Jordi Cabot, Head of the Software Engineering RDI Unit at LIST, who led the team that created the sandbox, explained: "The architecture of the leaderboard is designed to offer transparency and facilitate user engagement. Users can access detailed information about the biases, examples of passed and failed tests, and even contribute to the platform by suggesting new models or tests.".

Advancing Fairness

Reflecting on the insights gained from building the leaderboard, LIST highlights the importance of context in choosing LLMs and the significance of larger models exhibiting lower biases. Challenges were encountered during evaluation attempts, including discrepancies in LLM responses and the need for explainability in assessment processes

Francesco Ferrero concluded: "We believe that explainability is crucial in fostering trust and facilitating feedback for continuous improvement. As a community, we must address challenges collaboratively to create awareness about the inherent limitations of AI, inspiring a responsible use of Large Language Models and other Generative AI tools, and over time contributing to increasing their reliability. This is particularly important because the best performing models are secretive 'black boxes', which do not allow the research community to examine their limitations."

LIST noted it remains committed to advancing AI research and fostering an environment that promotes fairness, transparency and accountability in AI technologies.

This work has been partially funded by the Luxembourg National Research Fund (FNR) via the PEARL programme, the Spanish government, and the TRANSACT project working to develop a universal, distributed solution architecture for the transformation of safety-critical cyber-physical systems leveraging edge and cloud computing.

https://chronicle.lu/category/innovation/49061-list-pioneers-ai-regulatory-sandboxes-launches-ethical-bias-leaderboard

L’ILR et le List lancent la plateforme «WeShareEnergy»

Pourquoi l’excédent d’énergie verte des uns ne serait-elle pas partagée aux profits de ceux qui ne peuvent ps installer de panneaux solaires, par exemple, chez eux? C’est l’idée qui ne se cache pas derrière «WeShareEnergy», initiative conjointe de l’Institut luxembourgeois de régulation (ILR) et du Luxembourg Institute of Science and Technology (List), annoncée ce mardi 19 mars.

Le site offre une panoplie d’informations sur les modalités de partage, des outils interactifs tels qu’un logiciel de simulation de répartition d’électricité, et des ressources pour comprendre les bénéfices de l’autoconsommation collective.

L’objectif est double: économique et écologique. En optimisant l’usage de l’électricité produite localement, les consommateurs peuvent réduire leur empreinte carbone et alléger leurs factures d’électricité en évitant les coûts associés à la consommation depuis le réseau traditionnel. La plateforme propose des outils pratiques, dont un logiciel gratuit permettant de simuler la répartition de l’électricité produite, facilitant ainsi la compréhension et la participation à ce système.

Des modalités de partage flexibles

Partage au sein d’un bâtiment ou du voisinage proche: la première option de partage concerne les consommateurs et producteurs résidant dans le même bâtiment ou dans un voisinage immédiat. Cette formule requiert la signature d’une convention spécifique, intitulée «autoconsommateurs d’énergie renouvelable agissant de manière collective» (AC), avec le gestionnaire du réseau de distribution. Elle vise à encourager l’utilisation optimale de l’électricité renouvelable produite sur place, renforçant ainsi les liens communautaires et réduisant la dépendance vis-à-vis du réseau traditionnel.

Étendre le partage à un quartier ou à l’échelle nationale: la seconde modalité permet d’étendre le partage à des consommateurs situés dans le même quartier, avec une limite maximale de 300 mètres entre les points de raccordement, ou même à travers tout le pays. Cette option nécessite la création d’une communauté énergétique dotée d’une personnalité juridique propre, ainsi que la conclusion d’une convention de «communauté énergétique» (CE) avec le gestionnaire de réseau. Cette approche vise à démocratiser l’accès à l’électricité renouvelable en facilitant son partage à une échelle plus large, favorisant une solidarité énergétique étendue.

Par ailleurs, le site calculix.lu complète ce dispositif en offrant un comparateur de fournisseurs d’électricité, pour aider les consommateurs à choisir les offres les plus compétitives et écologiques disponibles sur le marché.

Rebeca Suay

https://paperjam.lu/article/ilr-et-list-lancent-plateforme

Les Luxembourgeois peuvent désormais partager l’électricité qu’ils produisent

«Un choix économique et écologique.» C’est en ces mots que l’Institut luxembourgeois de la régulation (ILR) et le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) ont présenté le partage d’électricité, à l’occasion d’une conférence de presse ce mardi 19 mars. Le principe est simple: il permet aux résidents équipés de panneaux solaires de partager l’énergie qu’ils produisent avec leurs voisins en cas de surproduction.

Grâce au lancement d’un site informatif sur le sujet, baptisé weshareenergy.lu, l’ILR et le LIST espèrent pousser les résidents à «participer à la transition énergétique». Sur cette nouvelle plateforme, les résidents pourront consulter textes et vidéos explicatives, mais surtout avoir accès à un simulateur de répartition de l’électricité produite entre les différents participants au partage.

Un partage à travers le pays

Mais comment fonctionne concrètement ledit partage? Un producteur peut partager sa production d’électricité excédentaire de deux façons: avec d’autres consommateurs du même bâtiment ou de voisinage direct via la signature d’une convention avec le gestionnaire de réseau de distribution, ou avec d’autres consommateurs situés dans le même quartier, ou à travers le pays.

Pour partager son électricité avec les habitants de son quartier, ces derniers doivent être situés à une distance maximale de 300 mètres entre les points de raccordement connectés au réseau basse tension. Pour le partage à travers le pays, il est nécessaire de créer «une communauté énergétique avec une personnalité juridique propre» et conclure, là aussi, une convention avec le gestionnaire de réseau de distribution.

Une fois les formalités administratives effectuées, ce partage d’électricité permet, à l’instar de l’autoconsommation, de consommer l’électricité renouvelable quand elle est disponible, et permet ainsi d’éviter les coûts de la fourniture depuis le réseau. «Le citoyen devient ainsi moins dépendant de la fourniture par le réseau et des aléas des prix de marché», résume l’ILR.

https://www.virgule.lu/luxembourg/les-luxembourgeois-peuvent-desormais-partager-l-electricite-qu-ils-produisent/9508138.html

LIST And Expon Team Up To Boost AI Development

Luxembourg is fertile ground for start-ups, and with Artificial Intelligence growing fast, there is also an appetite for funding. That already exists in the face of support from the government, the EU, and national funding agencies such as the Fonds National de la Recherche (FNR). With this in mind, LIST and Expon Capital will be looking to simplify financing and boost research and development. Their collaboration aims specifically to foster public and private co-investment.

The cornerstone of the agreement is LIST’s involvement, from an early stage, in the process of identifying promising companies. The two will then develop a strategy aimed at developing partnerships between digital companies and the investment and financial community. This should lead to participation in R&D and innovation projects.

Backed by the ministry of higher education and research, LIST’s main activity is to develop market-oriented prototypes of products and services for public and private players. Expon, on the other hand, has made a name for itself by funding early-stage startups. Their collaboration seems evident in the context of a growing interest in AI, whose developers will now also have to tick a few more boxes with the EU passing its first AI legislation.

Teodor Georgiev

https://www.siliconluxembourg.lu/list-and-expon-team-up-to-boost-ai-development/

Demystify AI regulations and explainability

Can you explain briefly how the topics AI explainability and AI regulations are relevant in your work at LIST? How are both topics related?

The future EU regulation on AI (the AI Act) will require that AI systems presenting risks to EU citizens (including risks related to their human rights) provide transparency on their behaviour and the results they produce. This will require AI models’ developers to include more explainability in their design and implementation choices. In the end it opens a field for research and development of technologies for explaining AI models, a field on which we are active at LIST.

How do you propose striking a balance between innovation in AI and implementing effective regulations to address ethical concerns and potential biases the technology brings?

First, even if regulating the deployment and use of AI systems in risky contexts, the future AI act explicitly plans room for innovation under a concept that is called a regulatory sandbox. It should be seen as an environment where new AI applications can be observed and analysed by regulators and technical experts to determine how regulations have to adapt to new technology. In LIST we have the technology infrastructure to set up this environment and the technical expertise to perform this kind of analysis. Concerning bias and ethical concerns, we have started to address the point with a first prototype that analyses and reduces biases of AI models used to support recruitment processes. Also, we are about to issue a public leaderboard that assesses the social biases of the most important Large Language Models used on the market today.

In terms of AI explainability, various approaches, such as interpretable machine learning models and model-agnostic techniques, are being explored. Can you discuss the pros and cons of such methods and share insights into their practical applications in real-world scenarios?

For sure, there is no single technique that can cover the whole spectrum of AI models and use cases. It depends for example on intrinsic characteristics of the model, e.g. is it accessible (whitebox) or not (blackbox), or on the scope of the explanation we are looking for, e.g. understanding the behaviour of the model in all situations (global explainability) or in very specific cases (local explanations). In LIST we actively follow the developments of all these techniques (more than 30 are tooled and available today), and we use them in our own developments like the improvement of smart telescopes with AI models. We also plan to showcase these techniques on the testing facilities we operate in LIST for the DIH of Luxembourg and the EU AI testing facility for smart cities. This allows us to support demands about the choice of the best-suited explainability technique according to the context of AI model development.

A huge thanks to Samuel, for this insight. And if you are curious about the potential impact of AI on our jobs or lives in the coming years, gain free access to weekly chapters of empowering knowledge with “Elements of AI”, a free online course developed by MinnaLearn and the University of Helsinki, now available in Luxembourg: click here.

https://delano.lu/article/demystify-ai-regulations-and-e

Le LIST lance sur le marché son instrument de nano-imagerie primé

Le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) a annoncé le lancement commercial de magSIMS (a Magnetic Sector Secondary Ion Mass Spectrometry system), un instrument de nano-imagerie primé, lors d’un événement qui s’est déroulé le 22 février 2024 dans les locaux de l’Institut à Belvaux.

Cet événement a également marqué l’ouverture d’un laboratoire commun et la signature d’un contrat de licence entre le LIST et Raith, un important fabricant allemand spécialisé dans la technologie de précision pour la nanofabrication, afin d’entreprendre la commercialisation du magSIMS.

Le magSIMS est un instrument révolutionnaire, mis au point par les chercheurs du LIST, qui permet non seulement de visualiser des objets dans leurs moindres détails, mais aussi de produire simultanément des informations sur leur composition chimique.

Découvrir magSIMS et ses diverses applications dans de multiples disciplines

La compréhension de la structure et de la composition chimique à l’échelle du nanomètre est cruciale dans divers domaines, notamment les batteries, l’électronique, la biologie ou les matériaux fonctionnels. Ce niveau d’analyse permet un examen détaillé, qui est par exemple nécessaire pour concevoir de nouveaux dispositifs électroniques, développer de nouveaux matériaux photovoltaïques ou étudier les structures subcellulaires en biologie.

En science des matériaux, le magSIMS peut être largement utilisé pour la nanocaractérisation. Il permet l’analyse d’architectures 3D complexes. En photovoltaïque, il aide à comprendre la composition des couches minces qui sont cruciales pour la performance et la longévité des cellules solaires. Dans les sciences de la vie, il permet l’analyse chimique à haute résolution d’échantillons biologiques. Et au-delà des sciences des matériaux et des sciences de la vie, magSIMS trouve des applications dans les sciences du sol, la géologie et même l’analyse du patrimoine culturel.

Une success story made-in-Luxembourg qui se construit depuis une décennie

L’histoire de la technologie qui sous-tend magSIMS remonte à une dizaine d’années. « Notre exploration initiale s’est concentrée sur la faisabilité d’obtenir des informations chimiques avec une sensibilité maximale au niveau nanométrique », explique le Dr Tom Wirtz, Responsable de l’Unité ‘Scientific Instrumentation and Process Technology’ au LIST. « Cela nous a amenés à considérer la microscopie ionique et électronique combinée à la spectrométrie de masse comme un aspect essentiel ».

La microscopie électronique classique permet d’observer des entités minuscules au niveau nanométrique à l’aide d’instruments spécialisés. « Le défi consistait alors à ajouter une dimension supplémentaire à cette capacité, ce qui implique l’incorporation d’informations chimiques », a-t-il ajouté. L’objectif n’était pas seulement de visualiser l’apparence d’un échantillon, mais aussi d’en discerner la composition.

Cela a conduit au développement d’un spectromètre de masse : une technologie qui permet aux scientifiques d’identifier des éléments spécifiques sur la base de leurs masses distinctes. L’instrument de nanoimagerie qui en a résulté est devenu le premier microscope capable de visualiser des échantillons dans leurs moindres détails tout en déterminant leur composition chimique. La recherche et la technologie ont été récompensées au niveau national et international.

Du laboratoire au marché : partenariat entre le LIST et Raith

Grâce à diverses collaborations au fil des ans, la technologie du LIST a été adoptée par de nombreuses entreprises, ce qui a conduit à l’installation de l’instrument sur de nombreux microscopes dans le monde entier. Cependant, la fabrication à grande échelle était encore limitée. « Alors que l’intérêt de l’industrie était évident, la production de l’instrument est restée chez nous, au LIST, car la demande des entreprises individuelles n’était pas assez importante », explique Tom Wirtz.

Aujourd’hui, la signature d’un accord de licence et de partenariat avec Raith, un important fabricant allemand spécialisé dans la technologie de précision pour la nanofabrication, a ouvert la voie à la fabrication de l’instrument par l’entreprise, élargissant ainsi son accessibilité et son adoption à une plus grande échelle.

« Au cours des deux dernières années, Raith a collaboré activement avec le LIST pour identifier et définir des avancées dans le domaine de la nano-analyse qui soient mutuellement bénéfiques », explique-t-il. « Aujourd’hui, ils ont l’intention de former un partenariat général axé non seulement sur la création d’un laboratoire et de projets de recherche et de développement communs, mais aussi sur la fabrication de l’instrument en tant que produit pour une distribution plus large et sur la maintenance mondiale de ces instruments une fois qu’ils ont été installés. »

À propos de l’instrument et du partenariat avec Raith, le Dr Damien Lenoble, Directeur du département des matériaux au LIST, a déclaré : « Le partenariat et la commercialisation subséquente du magSIMS représentent des réalisations importantes pour le LIST et le Luxembourg, car la technologie sera désormais déployée dans le monde entier grâce à notre partenaire de confiance Raith. Cela illustre parfaitement la mission principale du LIST qui consiste à tirer parti de la recherche à un stade précoce pour développer des capacités uniques et améliorer la maturité des technologies propriétaires au fil du temps. Les changements imminents dans les technologies, en particulier ceux qui entraînent des transitions dans des secteurs tels que l’énergie, l’électronique grand public et la mobilité, rendent magSIMS particulièrement attrayant en tant qu’outil d’instrumentation polyvalent. Nous sommes particulièrement heureux d’avoir soutenu cette innovation basée sur la recherche jusqu’à ce qu’elle soit prête à être commercialisée pour une adoption à grande échelle ».

https://www.infogreen.lu/le-list-lance-sur-le-marche-son-instrument-de-nano-imagerie-prime.html

Centre d'innovation Greentech du LIST : «Dans le top 3 européen»

Récemment et discrètement installé à Hautcharage, malgré un site de 1 500 m2, le Centre d'innovation Greentech du LIST possède une part de mystère. Une soixantaine de scientifiques y travaillent afin de développer des concepts de bioraffinage, des technologies de détection et de traitement de la pollution environnementale ainsi que des «produits et procédés d'origine biologique et d'intérêt industriel». Un dernier point flou et complexe sur lequel travaillent notamment Jean-François Hausman et Jenny Renaut. «On travaille principalement sur de la matière végétale et on vise à produire des molécules à haute valeur ajoutée», résume le responsable du secteur «agriculture moléculaire végétale» du centre.

Le but? Utiliser les propriétés des molécules pour des activités industrielles notamment. «Aujourd'hui, le secteur de la cosmétique est un secteur sur lequel on est très actif, il y a une demande qui est très forte.» Parmi les 500 souches cellulaires de différentes espèces ou variétés végétales étudiées, certaines sont prisées pour leurs propriétés «antioxydantes, antirides et antivieillissement», précise Jenny Renaut, la responsable de la plateforme d'analyse dédiée à l'agriculture moléculaire. Les autres partenaires, au Luxembourg ainsi qu'à l'étranger, se trouvent dans les secteurs des nutraceutiques, des colorants alimentaires ou encore des antifongiques pour l'agriculture.

Brevet et secret industriel

Cette recherche moléculaire étant prisée (voir ci-contre), aucune indication ni étiquette ne peuvent être photographiées. «On travaille avec à peu près 50% de projet industriel et 50% de recherche et la quasi-totalité des projets sont confidentiels», explique Jean-François Hausman, qui dirige aussi des travaux financés par le Fonds national de la recherche. Pour les acteurs cosmétiques, l'enjeu est d'autant plus important car «ils veulent l'exclusivité de l'utilisation de l'ingrédient bioactif et surtout avoir le temps d'arriver sur le marché avant la concurrence». Ce qui sort du Centre d'innovation Greentech sort donc avec un brevet, ou du moins avec un secret de fabrication à respecter. «On ne brevette pas du vivant, mais bien un procédé.»

Pour ce qui est du procédé, tout débute par la culture in vitro d'espèces végétales non transformées. Une approche qui «était très en vogue dans les années80 jusqu'à fin des années90, puis qui a quasiment disparu avant de commencer à revenir aujourd'hui», fait savoir Jenny Renaut.Dans des conditions de lumière, de température et d'humidité surveillées, les plantes poussent dans un milieu de culture en conditions stériles. On trouve par exemple des plantes grasses, du pommier, du cacao, des légumineuses ou encore du chanvre.

En utilisant les biotechnologies, il est aussi possible d'obtenir des cultures de différentes espèces végétales sous forme d'amas de cellules : les cals. Ces derniers sont ensuite transférés dans un milieu liquide, puis dans un bioréacteur afin de se développer. C'est sur ce point que le LIST se démarque en possédant une ligne de 12 bioréacteurs. «Ce qui est à ma connaissance unique en Europe, ou tout du moins dans la Grande Région. Nous sommes dans le top3 européen.»

Dans ce monde de chiffres et de calculs savants, un petit clin d'œil à la pop culture reste possible à travers les noms des bioréacteurs, nommés d'après les personnages de la série d'animation South Park. «Selon l'âge des gens, je devine qui aura la référence ou non», s'amuse Jean-François Hausman.

Dépasser le stade de la recherche

Une fois que les cellules ont atteint leur apogée au sein d'un bioréacteur, elles sont ensuite séparées du bouillon de culture par «la filtration, le broyage, l'extraction à l'éthanol, la distillation et le séchage», énumère Jenny Renaut. Ceci permet de purifier, concentrer et transformer la biomasse pour que le produit final puisse être délivré aux industriels sous la forme d'une poudre dans laquelle se trouve la molécule d'intérêt. Afin de passer de laboratoire à partenaire industriel, le LIST a dû investir pour son travail de bioactivité.

En juillet dernier, une ligne d'équipements a notamment été inaugurée, pour un investissement de deux millions d'euros. «Notre mission n'est pas uniquement de faire des publications, mais d'avoir un impact. Et aussi un impact économique bien sûr», déclare le responsable. «L'objectif du centre est de combler le vide entre la recherche académique et industrielle.»

Bien que le prix d'une molécule ciblée ne puisse être dévoilé, il s'agit d'un secteur où le gramme coûte beaucoup, d'où l'importance de la confidentialité. «Lors d'une visite de ministres, j'ai dit qu'en produisant des kilos, on pourrait boucher le trou de la Sécurité sociale», rigole Jean-François Hausman. Les revenus générés reviennent au LIST et servent à son budget, notamment pour le financement des «activités de recherche plus fondamentales».

Invité à figurer au musée de la Ville de Luxembourg pour l'exposition «All You Can Eat», le Centre d'innovation présente l'un des bioréacteurs qui pourraient produire la nourriture de demain, en ciblant des molécules pour leurs propriétés nutritives. «C'est quelque chose d'envisagé au Luxembourg pour les voyages spatiaux de longue durée», glisse Jenny Renaut. «En termes de possibilités de développement, je suis persuadée que nous n'en sommes qu'au début.»

«C'est plus qu'une attente, c'est une demande»

La montée en puissance du secteur de la biotechnologie végétale du centre, créé en 2018 à partir d'un seul bioréacteur, est fulgurante. Dans le top 3 européen en termes d'équipements et de connaissances, ce département du LIST est notamment membre d'un consortium européen pour les recherches en industrie cosmétique. Une légitimité qui attire les industriels. «Au début, nos business développeurs démarchaient les gens, mais maintenant, on est vraiment contactés spontanément», se réjouit Jean-François Hausman. Malgré ses 30 ans d'expérience au sein du LIST, «c'est vraiment nouveau», estime celui qui découvre depuis peu les salons industriels, ce que le LIST «ne faisait pas forcément précédemment».

L'intérêt croissant pour les molécules végétales est aussi visible via les formations dispensées aux industriels ou universitaires, pour lesquelles «on a dû refuser des participants». En juin dernier, une conférence a également réuni plus de 130 curieux, du Japon aux États-Unis, qui «ont découvert ce qu'on faisait et depuis, on a vraiment identifié une communauté d'acteurs intéressés». Face à ce succès, une prochaine conférence devrait avoir lieu en 2025. «C'est plus qu'une attente, c'est une demande.»

Morgan Kervestin

Vers une IA ouverte

L’intelligence artificielle (IA) englobe un large éventail de technologies différentes, telles que la détection de texte, la reconnaissance et la génération de parole, les programmes de traduction, les chatbots ou la classification d’images. L’IA peut être utilisée pour de nombreuses applications telles que le contrôle qualité, l’optimisation de la chaîne d’approvisionnement, le service client, la détection des fraudes, boostant ainsi les performances et les résultats des industries et des organisations qui l’utilisent. Pourtant, les entreprises se heurtent souvent à une dépendance aux solutions de leurs fournisseurs, à leurs systèmes informatiques parfois obsolètes et à un manque d’expertise en interne. Dès lors, comment s’en emparer durablement? Comment accueillir ses évolutions?

L’IA en entreprise: entre espoirs et contraintes

Les bénéfices de l’IA sont légion. Malgré tout, force est de constater qu’elle n’a pas encore été adoptée massivement. Pour cause, le niveau de maturité des pratiques de gouvernance des données est encore relativement faible au Luxembourg, selon une enquête de PwC Luxembourg (Use of Data Analytics and Artificial Intelligence in Luxembourg - 2023 edition).

Les obstacles à sa mise en œuvre sont souvent liés à l’entreprise elle-même: le niveau de compréhension du management par rapport à la valeur ajoutée de l’IA, les ressources et expertises existantes, la disponibilité et qualité des données ainsi que les préoccupations liées aux règles en vigueur, comme le RGPD, et celles à venir, notamment le AI Act. Des facteurs externes entravent également une adoption plus large et efficace. Citons la crainte de devenir trop dépendant à un seul fournisseur (vendor lock-in) ainsi que les évolutions technologiques et règlementaires permanentes.

De fait, la création de valeur à partir de l’IA nécessite non seulement des algorithmes avancés d’IA et de Machine Learning, mais aussi de vastes quantités de données et de leur qualité, gérées et échangées entre les différentes parties prenantes, ainsi que l’intégration de l’IA dans des expériences utilisateur. À titre d’exemple, citons les trois premières versions du GPT d’OpenAI, qui constituaient des modèles très prometteurs d’IA, mais qui n’ont eu que peu d’impact jusqu’à ce que le GPT-3.5 soit entraîné à partir d’une quantité beaucoup plus importante de données et intégré dans une expérience utilisateur de chat facilement accessible sans aucune formation technique.

Le LIST ouvre la voie à une IA fiable et digne de confiance

Les BigTech investissent massivement dans l’IA, en publiant des modèles, des bibliothèques et des environnements nouveaux et améliorés pour en développer des solutions applicatives. Ce postulat conduit le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) à se concentrer sur une application de l’IA pour créer de la valeur économique et sociétale de manière responsable, fiable, digne de confiance et durable.

L’une des raisons d’être du LIST est de réduire les risques technologiques des entreprises et des organisations partenaires. En tant qu’acteur neutre, le LIST est totalement indépendant en matière de technologie, préférant les normes ouvertes et les solutions interopérables. L’objectif? Les partenaires du LIST ont la possibilité de décider avec l’aide de scientifiques et d’ingénieurs quelle combinaison de technologies répond au mieux à leurs divers besoins, tels que l’éthique, la mise en conformité à la règlementation, la réduction des coûts, la performance et l’évolutivité.

En fonction des besoins et de la maturité des partenaires en matière d’IA, le LIST les aide à orienter leurs actions sur divers éléments clés: données, modèles et services pour les différentes parties prenantes.

Pour ce faire, le LIST propose une boîte à outils où les entreprises partenaires peuvent tester avant d’investir dans une solution d’IA spécifique. À titre d’exemple, les partenaires peuvent tester, dans un environnement no-code, des ressources existantes, des flux et/ou des composants de base, soit directement via l’infrastructure de l’institut, soit en exportant ce traitement dans leurs locaux ou dans une infrastructure en cloud.

L’Institut fournit également un cadre low-code qui facilite la spécification et la conception de composants logiciels améliorés par l’IA, sur la base des données et des besoins de l’entreprise, à intégrer dans le système d’information de l’entreprise. Cette plateforme se charge ensuite de générer le système en cours d’exécution et son environnement de surveillance.

Dans le LIST AI Sandbox, les partenaires peuvent tester différents modèles d’IA en fonction d’un certain nombre de biais, comparer leurs propres modèles d’IA à d’autres modèles disponibles sur le marché, ou être aidés dans la sélection du modèle d’IA qui répond au mieux à leurs critères.

Des jumeaux numériques (digital twins en anglais) permettant aux organisations de faire passer l’IA de cas d’utilisation spécialisés et cloisonnés à des initiatives transformatrices qui génèrent de la valeur et un avantage concurrentiel peuvent également être déployés.

Cet ensemble d’outils, de processus et de bonnes pratiques de gestion et de valorisation des données permet d’aider les organisations à gérer leurs données. Il s’agit de traiter les données avec la même diligence et la même attention que les actifs physiques ou financiers traditionnels. Cela inclut des activités internes telles que la gouvernance, la gestion, l’assurance qualité, l’intégration, la gestion de la confidentialité et de la sécurité, et la gestion du cycle de vie des données afin d’en garantir la fiabilité, la sécurité et l’utilité pour l’organisation et par conséquent d’alimenter le cycle de création de valeur de l’IA.

Tous ces projets sont interconnectés et les organisations ont le choix de sélectionner les éléments pertinents en fonction de leurs besoins et de leur maturité en matière d’IA. L’environnement étant multimodal, tout type de données, des données de capteurs aux séries chronologiques, aux catalogues/collections de données hétérogènes, y compris les sources transversales, les données textuelles, mais aussi les images et le son, peuvent être traitées.

En travaillant d’une manière neutre vis-à-vis du marché, le LIST répond aux exigences spécifiques de souveraineté numérique et d’autonomie stratégique des entreprises privées et de certains secteurs tels que l’administration publique, les infrastructures critiques (énergie, transport, télécommunications), les soins de santé et la défense.

https://paperjam.lu/article/vers-ia-ouverte

LIST nominated to participate in EU wastewater surveillance joint action

This joint action aims to reinforce the European Union’s capacity in preventing, preparing for, and swiftly responding to significant health threats that transcend national borders. It specifically focuses on supporting the gathering of data, exchanging information, and enhancing wastewater-based epidemiological surveillance. By doing so, it aligns with the overarching goal of the EU4Health Programme, which is to safeguard the well-being of individuals within the Union by addressing grave health risks that transcend borders. Additionally, it seeks to strengthen the resilience of health systems and foster coordination among Member States in effectively managing such cross-border health threats.

Wastewater surveillance as an effective tool in early detection of diseases

Wastewater surveillance and its associated epidemiological assessment have gained prominence during the COVID-19 pandemic. It has proven to be an effective tool for gathering timely and valuable intelligence regardless of people’s behaviour (such as their willingness to get tested) and interventions (such as the implementation of containment measures).

“The method of monitoring wastewater has been used to identify and track the transmission of viruses and pathogens for decades but not at the scale we experience today,” says Dr Henry-Michel Cauchie, who leads the Environmental Microbiology group at LIST. Cauchie is representing LIST in the project. “This particular project was instigated by the pandemic, which increased the use of wastewater surveillance methods that were already in existence for tracking the poliovirus, for example, since the 50s, with the aim of monitoring the eradication of this virus through an ambitious vaccination programme.”

Wastewater is a reservoir of various microorganisms like bacteria, viruses, and parasites, excreted by humans. As a result, using wastewater-based surveillance techniques can indeed prove to be a highly valuable method for monitoring and understanding the transmission of contagious diseases. By quantitatively analysing virus particles in sewage, trends can be identified, and a strong correlation with clinical cases can be observed. Research shows that surveillance plays a crucial role in swiftly detecting pathogens and accurately assessing their prevalence within a community. Furthermore, it offers the ability to pinpoint areas with high rates of antimicrobial resistance by monitoring the levels of antibiotics present in wastewater.

“The joint action aims to set up a network of observatories in the Member States based on wastewater that can provide data on various viruses,” adds Cauchie, “and also data on antibiotic resistance and pathogenic bacteria. A major goal is to help Member States to reach the same level of expertise in wastewater-based epidemiology while sharing their field experience”.

The initiative, named EU-WISH, was officially kicked off over 5, 6 and 7 February 2024 in Athens.

Monitoring wastewater for viruses : a list forte

The Environmental Microbiology Group at LIST has been tracking wastewater viruses for more than 15 years. The work of LIST, coupled with the data collected in samples of human faeces by the LNS, has provided a better understanding of the circulation of viruses such as noroviruses, responsible for winter gastroenteritis, or enteroviruses, responsible for a wide spectrum of benign or severe symptoms (hand, foot and mouth disease, angina, respiratory disease, diarrhoea, heart disease, acute flaccid paralysis or even meningitis).

More recently, the CORONASTEP initiative, launched in April 2020, has been a valuable tool in identifying the SARS-CoV-2 virus and its circulation in wastewater, and also in detecting novel variants of the disease in Luxembourg.

LIST’s know-how in the isolation of viruses from complex matrices has also been exported to neighbouring countries, particularly in the context of direct collaboration with the teams in charge of wastewater surveillance in France or Belgium. In this context, LIST’s integration within the EU joint action makes all the more sense.

The initiative, which is expected to last three years, “will focus on promoting and supporting the implementation of wastewater-based epidemiology practices in participating countries,” concludes Henry-Michel Cauchie, “and will involve discussions, development of protocols, training courses, and the sharing of best practices.”

Incidentally, in addition to the EU-wide project, Luxembourg is also funding a similar initiative at national level, and spearheaded by LIST, which aligns with the wastewater surveillance efforts within the EU and involves coordination between the Ministry of Health and the Ministry of the Environment, Climate and Biodiversity.

https://www.infogreen.lu/list-nominated-to-participate-in-eu-wastewater-surveillance-joint-action.html

Innovation

Das Projekt wurde am 31. Januar 2024 in Beckerich öffentlich gestartet. REGEN zielt darauf ab, die Stadtentwicklung zugunsten der ökologischen Nachhaltigkeit, der wirtschaftlichen Wiederbelebung und der sozialen Inklusion umzugestalten.

„Die gebaute Umwelt, das heißt die von Menschen geschaffene Umwelt, die den Rahmen für menschliche Aktivitäten bildet, spielt eine wesentliche Rolle bei der Klimaverschlechterung, aber durch reparative und regenerative Ansätze können wir sie in einen Teil der Lösung für die Klimakrise verwandeln", sagt Sylvain Kubicki vom LIST. "REGEN wird sich auf partizipative Stadtplanung, digitale Innovation und integrierte Methoden stützen, um positive Veränderungen in unseren Nachbarschaften zu bewirken."

Digital twins: towards a common Luxembourg approach

Digital transformation is at the heart of innovation endeavours in Luxembourg, and several stakeholders in the research and private sectors are well aware of the power digital twins wield in shaping the next generation of digital solutions. The vision to build a digital twin of Luxembourg was initiated by the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) back in 2021 to boost the country’s status as a centre of excellence in digital innovation. But rather than start a single digital twin project, researchers and engineers at the AI and Data Analytics Platform, which hosts the activities of the Digital Twin Innovation Centre (DTIC), are supporting the development of digital twins across various strategic domains, including energy transition, environment, mobility and smart cities and communities.

German Castignani_Digital Twins“Essentially, digital twins are digital replicas of physical assets, which require data and models, including AI and machine learning, as well as traditional, mathematical and analytical models to mimic the properties of the physical asset” explains German Castignani, Digital Twin Innovation Centre Manager and AI & Data Analytics Platform leader at LIST. “You must also integrate them into a set of services that allows different stakeholders to monitor, forecast, predict, simulate and even control the physical asset or system properties from a fully digital environment. We consider the nation-wide digital twin as a system of systems. One needs to start building digital twins of different national relevant systems and federate them in a common software architecture and data platform to finally achieve the national scope,” he elucidates.

Trusted research and technology partner

At LIST, digital twin projects span from the field of electromobility, to hydrology, microbiology, energy, construction, logistics, supply chain and many other disciplines. The research and technology organisation is also a strategic partner for digital twin projects on both the European and national levels. For instance, LIST is involved in EU-wide initiatives like the Acumen project, aiming to deliver a digital twin architecture for mobility-related problems. CitCom.ai is another flagship project in which LIST leads a unique European Testing and Experimentation Facility (TEF) with concrete AI-driven pilots and services.

“Within the European research context, we are the only Luxembourgish partner operating a TEF focusing on AI for electromobility. One of the services we offer is digital twins for electromobility, allowing cities to model, in a virtual plane, their energy demand related to electromobility and different ways to compensate this demand, focusing on the use of renewable energies”. “Our goal is to connect AI innovators and public beneficiaries to promote the use of AI in the public sector, increasing its adoption and generating concrete business opportunities,” Dr. Castignani explains. As part of the electromobility project, LIST is collaborating with public partners including Luxembourg cities, as well as private players like charging station operators and energy providers, electric vehicle retailers, and fleet managers.

Several Luxembourg research players; including LIST, the Interdisciplinary Centre for Security, Reliability and Trust (SnT), and the Luxembourg Institute of Socio-Economic Research (LISER) are also working on a national excellence initiative supporting a data-driven energy transition, which includes the creation of a digital twin of the multi-energy system of the country.

A digital twin toolkit in progress

While in its early phases, the Digital Twin Innovation Centre is working on the conception of a common toolkit to which researchers can contribute data and models. The aim is to create a unified framework where different digital twin projects seamlessly interact.

“We aim at creating a toolkit to serve researchers, enabling them to focus on modeling aspects so they can demonstrate research results faster and easier” he mentions. “Currently, researchers invest resources in developing models, prototypes, and demonstrators, sometimes with limited impact. If we invest some effort in developing a common toolkit researchers can contribute to, we can intelligently go into a more efficient approach in which we could have a unique platform to demonstrate digital twin projects, potentially allowing for data reusage and interoperability among various models developed,” underscores Dr. Castignani. This is also aligned with the vision of iteratively building a nation-wide platform.

The DTIC’s mission is to assist researchers in finding relevant use cases for digital twin projects and supporting proposal preparation, as well as in building technological assets such as the toolkit. The organisation is still in talks with different partners to develop this concept.

Private-sector collaboration

Apart from digital topics, LIST is also active in other domains like material sciences, space resources exploitation, and environmental research. It is equally open to sharing its expertise with both Luxembourg and international firms, and welcomes SMEs, large enterprises and public stakeholders to explore data-driven solutions.

“We support companies in different fields to enhance their processes with AI and digital twins. We specifically accompany the companies in the local sector with digital tools that are adapted to their maturity level” he explains. One cornerstone of LIST’s R&D strategy is its relationship with the private sector. Various partnerships with SMEs as well as with large industrial groups are fostered by multiple collaborative agreements.

As a neutral player, LIST is fully independent when it comes to technology. It priorities open standards and interoperable solutions so that its partners can decide, with its support, which combination of technologies suits their needs best in terms of regulatory compliance, performance, scalability, ethics, and cost.

Companies with a substantial presence in Luxembourg can also be eligible for research, development and innovation funding, with several instruments available to facilitate collaboration between industry and research players. This could be within the scope of eligible European calls for proposals, industrial fellowships or local initiatives such as the Bridges programme, an initiative funded by the Luxembourg National Research Fund (FNR) that encourages international and public-private partnerships. And these are just a few options to explore in Luxembourg.

https://www.tradeandinvest.lu/news/using-digital-twin-technologies-to-address-complex-challenges/

Der EU AI Act: Motor oder Bremse für Forschung und Innovation?

Francesco Ferrero, Luxembourg Institute of Science and Technology

Francesco FERRERO (male) has been Director of the IT for Innovative Services (ITIS) department at the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) since 2021. ITIS is home to more than 100 IT scientists and engineers who carry out research, development and innovation activities in the field of AI, data and software, with the aim of supporting the digital transformation of private and public organisations. Francesco started his R&D career in 2005 as part of the eSecurity Lab of Istituto Superiore Mario Boella, an Italian RTO, and has been active in the creation and execution of applied research, development and technology projects in the ICT field, particularly in the transport, logistics and smart cities sectors.

Before joining LIST in 2016 as Lead Partnership Officer for the Mobility, Logistics and Smart Cities markets, he held several positions in research and development, management and partnership development. He has been recognised as an international expert in R&D and smart cities and smart mobility for many years, and is co-editor of a major research handbook in the field. He has also been a highly successful Horizon 2020 project coordinator, a keynote speaker at major international events and a member of high-level working groups in Luxembourg and abroad. He sits on the boards of ICT Luxembourg and the Luxembourg Media & Digital Design Centre.

As a researcher, what do you like and welcome about the EU AI Act and why?

I like the fact that the EU AI Act is expected to include provisions exempting AI systems developed or used exclusively for research and development purposes from some of the more stringent requirements. This will allow researchers to experiment and test AI technologies without the full burden of compliance associated with high-risk applications, provided that appropriate safeguards are in place to manage the risks.

I also like the fact that the Act may encourage the use of regulatory sandboxes, which are controlled environments where innovative technologies can be tested under regulatory oversight. This is a relatively new approach that will allow researchers to develop and test AI systems with more flexibility in terms of regulatory compliance. Yet it still ensures oversight and safety and allows regulators to adapt the existing regulatory framework to let new innovative technologies emerge. The latter will be an important element of the AI regulation debate for years to come.

This is very much in the nature of LIST, a public research and technology organization with a strong track record of working with different regulators to develop technologies to assess the compliance and risks associated with new regulatory frameworks.

What aspects of the EU AI Act do you find less favorable and why?

While it is important for Europe to be a "regulatory superpower", it should also show the ambition to become a "knowledge and technology superpower". Today, Europe (and Luxembourg) are lagging behind the US and China in AI RDI. President Macron famously said that while the US has GAFA (Google, Apple, Facebook and Amazon) and China has BATX (Baidu, Alibaba, Tencent and Xiaomi), Europe has the GDPR (General Data Protection Regulation). A similar joke could be made about the AI Act. That's why I believe our government should push for "moonshot initiatives" to promote AI excellence.

This should be done both at the national level, starting with the recognition of AI as a national research priority, and at the European level, where Luxembourg should join forces with other EU countries to reach the critical mass needed to compete globally. The example of the Chips Act is instructive: this is not a law to regulate chip production, but a political initiative to stimulate European RDI in the semiconductor sector with a public investment of more than 43 billion euros, thus reducing our strategic dependence on other countries. As AI has clearly become a strategic technology, the same should be done for it.

What do you think is most important now to advance the development of AI for the benefit of the general public?

First, we need to democratize access to AI. On the technological side, LIST is contributing with its BESSER project, supported by the FNR. This project creates an open-source low-code and no-code platform that allows people with little or no programming skills to build software that embeds AI solutions more quickly. On the education side, we need to work along two dimensions: In schools, where AI needs to be used to improve learning, for example through personalized tutoring, and where students need to be taught how to use new tools like ChatGPT responsibly. And in continuing education, where we need to up-skill and re-skill workers and citizens to use AI.

Second, we need to address the public's fears and concerns about AI. I believe that civil society will have an important role to play in this, and that a public centre full of technical talent like the LIST should be part of a civil society movement to monitor the use of AI. In fact, we are already working in this direction and have developed the first prototype of an AI sandbox that will allow large language models, such as Open AI's GPT-4 or Mistral AI’s Mistral 7B, to be tested against a range of ethical concerns (race, age, gender bias, etc.), thus allowing the public to understand the limits of these technologies.

Fragen: Britta Schlüter
Redaktion: Jean-Paul Bertemes (FNR)

https://www.science.lu/de/kunstliche-intelligenz/der-eu-ai-act-motor-oder-bremse-fur-forschung-und-innovation

Le LIST à la tête d’un programme de recherche pour la régénération urbaine

Littéralement traduit, le projet de « régénération des quartiers vers un environnement bâti à faible émission de carbone, inclusif et abordable » a été lancé publiquement à Beckerich, qui servira de site de démonstration et bénéficiera des développements.

Avec un financement de 7,5 millions d’euros d’Horizon Europe, dont 2,6 millions d’euros sont alloués aux acteurs luxembourgeois dont le LIST, REGEN vise à transformer le développement urbain en faveur de la durabilité environnementale, de la revitalisation économique et de l’inclusion sociale.

« Notre environnement bâti, c’est-à-dire l’environnement construit par l’homme qui sert de cadre à l’activité humaine, joue un rôle essentiel dans la dégradation du climat, mais grâce à des approches réparatrices et régénératrices, nous pouvons le transformer en une partie de la solution à la crise climatique », indique Sylvain Kubicki, Lead Research and Innovation Associate au LIST. « REGEN s’appuiera sur la planification urbaine participative, l’innovation numérique et des méthodologies intégrées pour susciter des changements positifs dans nos quartiers. »

Beckerich : commune pilote

Le projet REGEN introduira une méthodologie et un cadre complets appelés cadre d’évaluation pour la régénération urbaine. Ce dispositif permettra de valider un catalogue de 50 interventions de régénération urbaine, d’estimer leur potentiel de revitalisation et de suivre leurs progrès à l’aide de jumeaux numériques et de méthodes d’analyse de durabilité. REGEN donnera la priorité à l’implication des utilisateurs finaux et des parties prenantes par le biais de la science citoyenne, d’approches de conception participatives et de laboratoires vivants.

Au Luxembourg, la ville de Beckerich servira de banc d’essai pour le projet, le LIST utilisera sa technologie participative, Managing Urban Spaces Together (MUST), pour impliquer les citoyens et les parties prenantes dans le processus de planification urbaine. Cette initiative, précédemment financée par le Luxembourg National Research Fund (FNR), vise à renforcer l’implication citoyenne. Elle sera appliquée à des thématiques essentielles comme la circularité du secteur de la construction ou le secteur de l’énergie (des études sont prévues sur le réseau de chaleur de Beckerich).

« Le LIST s’est engagé à tirer parti de l’expertise et des chaînes de valeur du Luxembourg pour stimuler la régénération urbaine durable », déclare Sylvain Kubicki. « Par l’intermédiaire de REGEN, nous visons à responsabiliser les communautés, à éclairer les orientations politiques et à ouvrir la voie à un déploiement plus large d’interventions urbaines durables. »

REGEN mettra en œuvre ses solutions dans quatre sites de démonstration, en surveillant en permanence l’énergie, la mobilité et la circularité des bâtiments, des rues et des quartiers. Le projet transposera ses conclusions à l’échelle de la ville, en informant les orientations politiques clés et en contribuant à une transition plus large vers un développement urbain durable.

https://www.infogreen.lu/le-list-a-la-tete-d-un-programme-de-recherche-pour-la-regeneration-urbaine.html

"Electrifier, c'est le meilleur moyen de décarboner"

L'application Climobil donne à voir le poids effectif des véhicules électriques sur les émissions de CO2, en le comparant à celui des voitures thermiques. Un terme revient fréquemment lorsque vous évoquez la plateforme: celui de «transparence». En quoi cette «transparence» est-elle primordiale dans votre démarche?

Cette question me plaît, car elle permet de revenir sur l'historique même de l'application. C'était en 2017 ou en 2018, et à l'époque, de nombreuses communications dans les médias prenaient l'électromobilité à charge, dans un sens ou dans l'autre, en choisissant des sources n'expliquant ni les hypothèses sous-jacentes, ni comment les calculs avaient été effectués dans la comparaison entre l'électrique et le thermique sur les émissions de CO2. Ce calcul consiste en plusieurs paramètres importants que sont l'autonomie, la consommation, le mix électrique ... Puisque l'on disposait de ces données, nous nous sommes dit que ce serait relativement simple - à condition de demander à l'utilisateur de «mettre les mains dans le cambouis» en renseignant des paramètres préenregistrés - d'élaborer un outil interactif en ligne reproduisant les mêmes calculs, mais pouvant expliquer dans quelles circonstances, parfois, la voiture électrique a pratiquement la même empreinte qu'un diesel et pourquoi, dans bien d'autres cas, c'est plus avantageux.

J'ajoute qu'à la même période, une question parlementaire posée à l'ancien ministre François Bausch évoquait un article prétendant, dans la presse allemande, qu'il fallait huit ans de consommation d'une Golf diesel pour produire une batterie Tesla. Sous-entendu: la voiture électrique n'apporte rien ...

L'intention, dès lors, était de prouver par A+B qu'il s'agissait d'une contre-vérité?

Nous avons tout simplement cherché à démontrer que la variabilité de l'empreinte carbone est assez forte pour différentes raisons: quel mix électrique j'utilise quand je charge ma voiture, quelle est sa consommation, quelle est la consommation d'une thermique ...

Une approche militante?

Nous ne sommes payés par personne, si ce n'est par la recherche publique. L'idée n'est donc pas de prendre position, mais plutôt de tenter de briser les idées reçues et l'allégation selon laquelle un véhicule électrique émet plus de carbone qu'une voiture thermique. C'est peut-être vrai dans 1% des cas, dans des situations extrêmes. Mais même avec une électricité entièrement au charbon ...

Pourquoi la persistance de cette défiance vis-à-vis de l'électrique, selon vous?

Beaucoup de gens ont intérêt à ne pas mettre en avant l'électrique. Cela se vérifie avec l'arrêt des ventes de voitures thermiques en 2035 au niveau européen, qui a été très difficile à faire passer. Et c'est en discussion aujourd'hui encore à cause, j'imagine, de lobbys favorables à la poursuite de la production.

Au fait, vous êtes vous-même un passionné d'automobile?

Pas vraiment [sourire]. En revanche, j'ai consacré ma thèse de doctorat à l'électricité. L'électromobilité est une continuité logique. Électrifier les usages, c'est actuellement le meilleur moyen de décarboner.

Quelles sont les difficultés auxquelles on se heurte lorsqu'on se lance dans un projet de l'ampleur de Climobil?

Cette fameuse variabilité des données. Notamment sur l'empreinte des batteries, où l'on entend tout et son contraire. Même en faisant une revue bibliographique assez poussée, on trouve des facteurs allant du simple au double pour la production d'un kilowattheure de batterie, à savoir de 60 à 120kg de CO2. Cela dépend de la chimie de la batterie, du site de production: Chine, Europe ou États-Unis ... Dans Climobil, on propose donc une fourchette haute et une fourchette basse pour cette empreinte spécifique. À moins d'être producteur de batteries - et je pense que les producteurs gardent pour eux ces informations-là -, on ne connaîtra jamais les données primaires.

Dans ce cas, comment consolider et certifier les informations indispensables?

En utilisant les publications scientifiques et une base de données génériques intitulée Ecoinvent. On s'est également reposé sur les données des constructeurs. En fonction du cycle de tests des véhicules, celles-ci ne vont pas fournir des chiffres vraiment représentatifs de la réalité quant aux émissions à la consommation. L'ancien cycle européen prévoyait des tests en laboratoire à 20°C de température ambiante, sur des rouleaux - donc sans inclinaison -, sans sièges, sans bagages, avec uniquement une personne à l'intérieur ... On comprend bien que l'on aboutira à des données assez optimistes dans ces conditions. Il a donc été nécessaire de corriger ces chiffres à l'aide d'études s'intéressant au décalage entre la consommation annoncée et la consommation avérée. On souhaitait être au plus près du réel. Dernière difficulté: la couverture du cycle de vie, qui est la valeur ajoutée de l'outil. Il y avait toute cette complexité à maîtriser.

À l'arrivée, est-ce que Climobil permet d'affirmer que l'électromobilité est une solution d'avenir pour l'environnement?

C'est important de dire qu'il s'agit d'une solution, mais que ce n'est pas «la» solution. Le problème est que l'on ne réduira jamais nos émissions de CO2 de 100% par rapport à ce qui est existant, car on a forcément recours - pour l'instant en tout cas - à la production d'énergie fossile pour produire les voitures ainsi que l'électricité. Dans un monde dans lequel on se décarbone, on devrait être capable de baisser nos émissions de 50, 60 ou 70% pour ce qui est de la mobilité privée pour la partie voiture. Mais il restera toujours une part d'empreinte carbone incompressible à cause du fait qu'il faudra produire les véhicules, les matériaux qui les composent, etc. Ensuite se pose la question de savoir ce que l'on entend par «environnement». Jusqu'ici, on n'a parlé que de CO2 et de réchauffement climatique. C'est probablement l'urgence du moment, et pour cause, c'est un problème irréversible. Mais d'autres problèmes tels que la biodiversité ou les ressources fossiles et matérielles sont également irréversibles, et c'est là que l'électrique fait reparler de lui car il utilise des ressources rares. Si l'on se met à extraire davantage de lithium que ce que l'on a extrait jusqu'ici, il faut considérer tout ce qu'il y a autour. Même si, a priori, on ne va pas manquer de lithium demain ...

Que concluez-vous, alors? Que l'électromobilité n'est pas la panacée, mais plutôt un moindre mal?

Exactement. La mobilité, c'est bien plus que la voiture. Dans de nombreuses situations, on peut la remplacer par autre chose: le vélo, la marche, les transports en commun ... Changer une voiture thermique pour une voiture électrique, c'est positif. Mais cela n'ôte rien au fait que si j'habite à moins de 5 kilomètres de mon lieu de travail, je peux y aller à vélo. Idem avec le télétravail. Continuer à effectuer ses tâches du quotidien en émettant moins de gaz à effet de serre, cela implique parfois de ne pas se déplacer. Il y a cette phrase du chercheur spécialiste des mobilités, Aurélien Bigo: «L'avenir de la voiture, c'est l'électrique. Mais l'avenir de la mobilité ne doit pas être la voiture.» Il s'agit d'un excellent résumé.

Avez-vous le sentiment de contribuer à faire évoluer des mentalités?

Nous n'avons pas la prétention de croire que l'on a changé la perception de l'électromobilité. En revanche, quand un constructeur prétend, dans ses publicités, qu'un véhicule émet 0 gramme de CO2 au kilomètre, les gens comprennent mieux - et pas seulement grâce à nous - que ce chiffre ne peut jamais être de 0. Même avec une électricité décarbonée, on a toujours un petit impact. Nous, on attire l'attention sur le fait que le score de la voiture électrique n'est ni à 0, ni supérieur à celui de la voiture thermique. Mais ce qui est important, c'est moins de connaître les chiffres précis qu'un ordre de grandeur. L'outil permet de comprendre la relation entre données d'entrée et données de sortie, tous les paramètres n'ayant pas la même influence.

Vous garantissez une fiabilité des résultats à 100%?

Non, je dirais que l'on est à 10% de variabilité, sachant que ce sont certains éléments du modèle construit par défaut sur la base de la littérature scientifique et des données constructeurs - mais avec des indicateurs que l'utilisateur peut faire évoluer - qui sont en partie responsables de cette variabilité. Sur la consommation, on est pratiquement à 100% puisque les émissions de CO2 sont directement proportionnelles au carburant consommé. Sur l'approvisionnement en carburant et sur les batteries, il y a peut-être 20% de battement.

Demeure-t-il des angles morts? Autrement dit, sait-on déjà tout sur l'électromobilité?

C'est l'un des sujets les plus étudiés dans notre discipline, qu'est l'analyse du cycle de vie, et dans l'évaluation environnementale en général. On en fait des lois et des directives européennes. Mais c'est aussi un très bon exemple pour montrer comment un impact peut se reporter depuis la phase d'usage vers la phase de production, ce que l'on retrouve beaucoup dans les nouvelles technologies. Le solaire et l'éolien n'ont pratiquement zéro impact durant l'utilisation, mais tout l'impact provient de la production. Si l'on souhaite expliquer cela, on prend volontiers l'exemple du véhicule électrique, le plus populaire, car tout le monde a une approche émotionnelle de la voiture.

À ce sujet, qui sont les utilisateurs de Climobil?

Nous recevons environ 10.000 visiteurs uniques par an. Parmi ces visiteurs et les statistiques que l'on a, liées au genre, à la langue et au pays d'origine, ce sont beaucoup d'hommes s'exprimant en français. Quant aux raisons de leur visite ... Des personnes avec qui nous sommes en discussion sont des gestionnaires de flotte, qui aimeraient disposer de ce type d'outil pour le suivi de leur parc et pour savoir quoi acheter au moment de le renouveler.

L'application serait devenue, au fil du temps, un outil d'aide à la décision lors d'un achat?

C'est ce que nous disent des particuliers, oui. Ils testent différentes options. Dans la nouvelle version de Climobil mise en ligne l'an dernier, le calcul est plus fin, puisque l'on dispose des mix électriques futurs dans différents pays. Et cela montre qu'une voiture émettant tant de grammes de CO2 par kilomètre en émettra encore moins dans 10 ans. Alors qu'une voiture diesel émettra toujours la même chose dans 10 ans - voire plus, si le moteur s'est dégradé ... C'est un aspect intéressant pour les utilisateurs, car un choix de véhicule s'effectue sur plusieurs années.

Compte tenu de ce que vous expliquez, Climobil peut-il devenir une solution commercialisable, à l'usage des professionnels par exemple?

Ce sont des choses dont nous avons déjà discuté avec des partenaires. Les entreprises les plus conscientes font déjà le choix de l'électromobilité pour éviter le plus d'émissions de CO2 possible. Pour les autres, cela va devenir de plus en plus obligatoire. Il y a donc des débouchés envisageables.

Des constructeurs se sont-ils déjà rapprochés de vous?

Non, ils disposent de leurs propres équipes d'analystes de cycles de vie.

Et jamais aucun d'entre eux ne vous a appelé pour se plaindre ou pour protester du score de l'un de ses modèles sur Climobil?

Non. Ce qui est plutôt bon signe, je pense [sourire].

Depuis quatre ans qu'elle existe, que raconte la plateforme des progrès environnementaux accomplis par l'électromobilité? Les choses vont vite?

Tous les scores de l'électromobilité sont en baisse, c'est palpable. Si l'on achète aujourd'hui la même voiture qu'il y a 10 ans et qu'on la conduit de la même manière qu'il y a 10 ans, on obtient des résultats très différents. C'est très difficile, à présent, d'atteindre une équivalence thermique/électrique, alors que c'était encore possible dans l'ancienne version de Climobil. Même des pays comme la Pologne ou l'Estonie, qui sont de grands émetteurs de carbone en raison de leur électricité, se sont décarbonés depuis.

Parmi les obstacles à l'électrique, l'argument financier n'est pas neutre. À l'achat, l'écart de prix avec le thermique est notable!

Avec les prix actuels du carburant et de l'électricité, la question ne se pose même pas. C'est quelque chose que l'on commence à voir lorsqu'on fait le total cost of ownership, qui est le calcul d'ensemble du véhicule, de sa décote, du carburant, de sa maintenance, de l'assurance ... Si l'on garde une voiture plus de 5-6 ans, c'est moins cher de rouler en électrique.

Donald Trump la voue aux gémonies, l'Allemagne vient du jour au lendemain de stopper des subventions à l'achat, l'Europe semble parfois traîner des pieds ... Malgré ces signaux négatifs autour de l'électromobilité, vous continuez d'y croire?

La voiture électrique, oui, j'y crois. En Europe, on est sur cette voie-là. Cela va devenir un enjeu économique étant donné que les pays qui ne sont pas producteurs de pétrole n'ont pas la main sur le prix des carburants. 25% des voitures vendues en France l'an dernier étaient électriques, j'ai bon espoir que la sauce prenne. Aux États-Unis, qui ont toujours eu des prix du carburant très, très bas, c'est bien sûr différent. Le véhicule le plus vendu, c'est le Ford F-150 .... Un véritable camion! Eux peuvent se permettre de reculer l'échéance. Mais je parle bien d'échéance car, selon moi, la question n'est pas de savoir si la transition se fera, mais quand elle se fera. Pour l'instant, c'est à leur avantage. Mais le jour où l'on aura à subir les conséquences du changement climatique, cela évoluera. Sous Joe Biden, les États-Unis ont quand même passé l'Inflation Reduction Act, un plan d'investissement incroyable pour la transition énergétique. Ce sont des choses qui resteront même si Donald Trump redevient président.

Quelles vont être les prochaines pistes d'amélioration pour une conduite toujours plus verte?

Les progrès les plus significatifs sont sur la partie «usage» ou sur la décarbonation de l'électricité. En tout cas en Europe. Sur la batterie, il y a une partie incompressible. Il y a de la métallurgie derrière, obligée d'utiliser du fossile. L'un des gros progrès, ce sont les batteries solides, ce qui arrivera d'ici 5 ou 10 ans. C'est plus ou moins le même progrès que de passer d'un disque dur à un SSD, qui est plus compact, fiable et durable. Il n'y a plus d'éléments chimiques avec des cellules ensachées ou prismatiques, mais des éléments solides pouvant être beaucoup plus compacts. On n'aurait plus besoin de produire autant de kilogrammes de batteries pour obtenir la même capacité. On gagnerait donc à la fois sur la quantité de batteries à produire, car celles-ci sont plus denses, et sur leur poids. Une batterie, de nos jours, pèse entre 300 et 400kg. C'est sur la densité énergétique qu'il faut avancer.

On se trompe ou il y a un «mais ... »?

Dans l'histoire de la technologie, en règle générale, dès que l'on fait un effort en termes d'efficacité sur un objet ou sur un service, on se met à l'utiliser plus: c'est le problème de l'effet rebond. Là, c'est ce qui arrive. Maintenant que l'on sait faire des batteries assez performantes, on en produit de plus grosses afin d'obtenir davantage d'autonomie. Avec, à l'arrivée, des véhicules pesant plus de deux tonnes. L'amélioration de l'efficacité est souvent contrebalancée par une augmentation de l'usage: cela devient moins cher, dont on continue de dépenser autant. L'effet rebond peut nuire aux nombreux efforts technologiques qui sont en train d'être consentis.

Pierre Théobald

Space Resources Accelerator: ESRIC leads historic lunar initiative

Located in Luxembourg, the European Space Resources Innovation Centre (ESRIC) is the world’s first innovation centre entirely dedicated to space resources. The centre which already set a record of developing the first-ever space resources start-up support programme, has now been tasked by the European Space Agency (ESA) with conceptualising a Space Resources Accelerator, the world’s first business accelerator devoted to the lunar economy, in collaboration with a network of partners.

The programme aims to support scale-ups with proven business models in terrestrial and space markets with the capacity to develop applications for the emerging lunar economy. Currently in the conceptualisation phase, this new accelerator presented at the ESA’s annual conference in the Netherland, is scheduled for implementation in 2025. ESRIC is inviting partners to join this new effort in the coming months.

“In 2021, ESRIC launched the Start-up Support Programme, the world’s first incubator programme entirely dedicated to early-stage ventures in the space resources domain. With the new Space Resources Accelerator, ESRIC will provide a pathway for partners with commercial projects to accelerate their activity in this dynamic and forward-facing field. Extensive research capabilities and state-of-the-art facilities make ESRIC an international centre of excellence and a leader in the field of space resources,” explains Kathryn Hadler, Director of ESRIC.

Space resources exploration, commercial opportunities

Investments in lunar-related activities and missions are expected to increase in the coming decade. PwC experts value the lunar economy at €170 billion, with up to 2 million people likely to be employed over the next 15 to 20 years. The lunar economy, along with bigger space exploration operations, is expected to offer new innovations, economic opportunities, and spill-over effects in numerous industries.

“50 years ago, portable computers, camera phones and wireless headsets did not exist and yet all these products have been invented by space agencies to support space exploration, eventually becoming the products we know today. Our accelerator precisely aims to enable such innovations to come to life from public-private partnerships. We aspire to build today with ESA the success stories of tomorrow,” mentions Alexander Godlewski, Business Accelerator Officer – Space Resources at ESRIC.

Francesco Liucci – Innovation Management Officer at ESA explains that “supporting commercial projects” is a key step in building a sustainable lunar economy. “The aim is to bring such projects to terrestrial demonstration in markets that are already available on Earth today and ultimately to the Moon. The model that we are proposing provides the right balance. ESA will make available funding to support the growth of commercial solutions that are supported by credible business cases, allowing to bring on-board private investors to support these ventures.”

Open to a wide range of partners

The Space Resources Accelerator seeks to attract institutional partners that are willing to collaborate with the private sector, as well as strategic partners who want to strengthen their innovation roadmap to address new challenges facing space agencies. In addition, a fundamental ambition is to develop public-private collaborations and provide a platform for investors to finance “Moon champions of tomorrow”.

“In a context in which fundraising is particularly challenging, we are building a win-win ecosystem whereby scale-ups can secure public funding while sustaining space exploration efforts resulting in innovations. This endeavour would also bring solutions to the Moon and back to Earth, thus attracting private investors. The lunar economy offers an exciting environment to experiment with various technologies, and we are looking forward to working alongside our future partners and support the next Moon trailblazers,” says Mr Godlewski.

From 25 to 27 March 2024, ESRIC will organise the 6th edition of the Space Resources Week, an event that brings together a wide range of industry stakeholders in Luxembourg and online. This year’s theme: Shaping global priorities and coordinating efforts to advance space resource utilisation towards cleaner space activities beyond exploration.

https://www.tradeandinvest.lu/news/space-resources-accelerator-esric-leads-historic-lunar-initiative/

Sustainable Urban Regeneration Research Programme Launches in Beckerich

The project was publicly launched on Wednesday 31 January 2024 in Beckerich, which will serve as a testbed for the project while benefitting from the developments.

With a grant of €7.5 million from Horizon EU, of which €2.6 million are allocated to Luxembourg players including LIST, REGEN aims to revolutionise urban development towards environmental sustainability, economic revitalisation and social inclusion.

"Our Built Environment, i.e., the human-made surroundings that provide the setting for human activity, lays a critical role in climate breakdown, but through restorative and regenerative approaches, we can we can turn it into part of the solution to the climate crisis," said Sylvain Kubicki, Lead Research and Innovation Associate at LIST. "REGEN will leverage participative urban planning, digital innovation, and holistic methodologies to drive positive change in our neighbourhoods."

The REGEN project aims to introduce a comprehensive methodology and framework called the Assessment Framework for Urban Regeneration. This framework’s goal is to validate a catalogue of 50 urban regeneration interventions, estimating their revitalisation potential and monitoring their progress using digital twins and sustainability analysis methodologies. Notably, REGEN will prioritise the involvement of end-users and stakeholders through citizen science, participative design approaches and living labs, LIST emphasised.

In Luxembourg, the town of Beckerich will serve as a testbed for the project, with LIST utilising its participative technology, Managing Urban Spaces Together (MUST), to engage citizens and stakeholders in the urban planning process. This initiative, previously funded by the Luxembourg National Research Fund (FNR), aims to strengthen citizen involvement. LIST added that this initiative will be applied to key issues such as circularity in the construction sector and the energy sector, with studies planned on the Beckerich heating network.

"LIST is committed to leveraging Luxembourg's expertise and value chains to drive sustainable urban regeneration," said Sylvain Kubicki. "Through REGEN, we aim to empower communities, inform policy orientations, and pave the way for broader deployment of sustainable urban interventions."

REGEN will implement its solutions in four demonstration sites, continuously monitoring the energy, mobility and circularity of individual buildings, streets and districts. The project will upscale its findings to the city level, informing key policy directions and contributing to the broader transition towards sustainable urban development.

https://chronicle.lu/category/research-r-d/48402-sustainable-urban-regeneration-research-programme-launches-in-beckerich

Quantum Computing: Promise Of The “Third-Gen Semiconductor Material”

Florian Kaiser heads the quantum materials group at the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), and his project, AQuaTSiC (short for “Advanced Quantum Technologies with Silicon Carbide”), aims to enhance quantum computing through silicon carbide, or what Kaiser calls a “third-generation semiconductor material”.

His recent funding award to the tune of €4m is an exciting one for him, as it will allow him to staff up his team in the coming years, to help in the research of silicon carbide and its use to enhance scalability in quantum computing.

Europe leading the way

Silicon carbide (SiC), as the name implies, uses both silicon and carbon, and the semiconductor can operate at high temperatures and voltages. “What’s very cool about silicon carbide is that Europe is the global market leader,” Kaiser explains. “So European companies—Infineon and STMicroelectronics, also now Bosch coming—have 70% of the global market share, which is crazy.” In February, Wolfspeed—the global leader in SiC production—also announced its plans to build a facility just over the Luxembourg border, in Saarbrücken.

It’s indeed an area where Europe is taking a lead: according to Data Bridge Market Research, the silicon carbide market is expected to grow at a compound annual growth rate (CAGR) from 2021-2028 of 21.5%. The material has a wide range of uses, from rapid-charge batteries in e-vehicles to semiconductors for a variety of applications.

Short- and long-term prospects

With the FNR Pearl Chair award, Kaiser hopes to double or triple his staff, up to 10-15 over the next few years. He’d also like to use the funding to show that two quantum computers can securely talk to each other. What also excites him in the near outlook is “to develop industry-compatible processes… there aren’t many groups that have this on their radar, apart from a company like [US-based] PsiQuantum.”

He hopes the tech processes can become more affordable in the coming years as well. Looking forward 20 years, Kaiser would also love to see a “quantum internet, where everyone can access a quantum computer in a secure way—not like today, where you send a problem to IBM and, hopefully, they solve it for you.”

Natalie A. Gerhardstein

https://www.siliconluxembourg.lu/quantum-computing-promise-of-the-third-gen-semiconductor-material/

Bloomin’Algae, Mosquito Alert: ces applications pour contrôler les nuisances

Pour détecter et documenter l’évolution de phénomènes de pollution environnementale ou la propagation d’espèces invasives sur un territoire, les applications mobiles peuvent s’avérer très efficaces. C’est notamment le cas avec l’application «Bloomin’Algae», adoptée et adaptée en août 2023 par l’administration de la gestion de l’eau du ministère de l’Environnement et le Luxembourg institute of science and technology (LIST).

Cette application permet de signaler des proliférations (ou «blooms») de cyanobactéries dans les plans d’eau du pays, mieux connues sous le nom d’ «algues bleues». Généralement présentes entre août et octobre dans des eaux stagnantes et riches en nutriments comme les lacs, les étangs et la Moselle, ces «algues bleues» présentent un risque pour la santé des baigneurs, des animaux domestiques et du bétail, mais aussi pour l’environnement.

Conséquences d’un déséquilibre de l’écosystème, dû à un apport excessif d’éléments nutritifs, dont le phosphore (eux-mêmes issus des eaux usées ou des engrais et effluents provoqués par la pratique de l’agriculture et de l’élevage), ces épisodes de prolifération de cyanobactéries sont de plus en plus fréquents au Luxembourg - comme d’ailleurs sur tous les continents.

Mieux connaître les «blooms»

L’application s’avère ainsi «très utile», selon Jean-Baptiste Burnet, associé de recherche au LIST. Déjà pour «augmenter les données, car cela prend du temps et des ressources humaines», ce qui permet de «mieux connaître le phénomène des “blooms”, dont la dynamique est très variable dans le temps et dans l’espace», explique-t-il. Et ensuite pour «sensibiliser le public à ce phénomène qui prend de l’ampleur en raison du changement climatique et de la pollution».

Une cinquantaine de signalements a eu lieu par les utilisateurs de l’application. Un phénomène qui devrait encore gagner en ampleur, malgré un programme du ministère de l’Environnement visant à limiter la quantité d’intrants. «La réduction des apports de phosphore et d’azote dans les eaux de surface reste aujourd’hui la seule façon durable de protéger et/ou de restaurer ces écosystèmes vis-à-vis des proliférations de cyanobactéries planctoniques», explique l’administration de la gestion de l’eau du ministère de l’Environnement.

Signaler les moustiques invasifs

L’application mobile «Mosquito Alert» a quant à elle été lancée un an plus tôt, durant l’été 2022. L’objectif est le même: transmettre ses propres observations de moustiques afin d’aider les autorités à mieux appréhender et contrôler les espèces invasives - et notamment le fameux «moustique tigre», découvert pour la première fois sur le territoire du Grand-Duché en septembre 2022.

Ces populations de moustiques suscitent l’inquiétude, et pour cause: elles peuvent transmettre des maladies comme la dengue, le chikungunya, le zika ou même la malaria et la fièvre jaune.

Aedes Japonicus étend son territoire

«La détection précoce des moustiques invasifs permet de mettre en place des contre-mesures afin d’empêcher, ou du moins de ralentir, la propagation de ces espèces et de prévenir la survenue d’une épidémie locale de maladies encore tropicales», explique la direction de la Santé. Un cas de dengue importé des tropiques chez une personne à Strasbourg avait ainsi déclenché une vaste opération d’élimination des moustiques par crainte de voir la maladie se transmettre au niveau local.

Depuis janvier 2022, 71 rapports concernant des moustiques adultes ont été réalisés au Luxembourg via l’application, informe le MNHN, «dont 5 Aedes japonicus, 8 Culex pipiens, 21 non identifiables et 37 autres espèces». Si le moustique tigre a été plusieurs fois détecté en 2022 et 2023 sur les points d’entrée du territoire du Grand-Duché (parkings d’autoroute, lignes de bus internationales), mais pas via l’application, celle-ci a tout de même permis de documenter «clairement» la propagation d’Aedes japonicus (moustique japonais), qui «étend son territoire vers l’ouest».

Les deux applications sont gratuites et disponibles sur l’App Store et Google Play.

Pierre Pailler

https://www.virgule.lu/luxembourg/bloomin-algae-mosquito-alert-ces-applications-pour-controler-les-nuisances/6304854.html

Zukunft des Pflanzenschutzes im Mittelpunkt

Am Donnerstag vergangener Woche blickte die Luxemburger Saatbaugenossenschaft (LSG) bei ihrer Generalversammlung im Festsaal von "A Guddesch" in Beringen auf ihr gutes Geschäftsjahr 2022/2023 zurück und tätigte einen ersten Einblick in das laufende Geschäftsjahr.

LSG-Präsident Carlo Hess betonte in seiner Ansprache, dass die LSG auf "soliden Füßen" stehe. Die Nachfrage nach Saatgut sei gut, auch wegen der hohen Qualität der LSG-Ware. In naher Zukunft müsse es darum gehen, die Kapazitäten auszubauen, um der steigenden Nachfrage gerecht zu werden.

Kräftiges Umsatzplus

LSG-Direktor Steve Turmes ging auf die Aktivitäten des Geschäftsjahres 2022/23 ein. Der Umsatz stieg gegenüber dem Vorjahr um rund 31 Prozent auf 9,8 Millionen Euro. Zum einen wurde mehr Ware verkauft, zum anderen waren die Preise höher als im Geschäftsjahr davor.

Es folgte die Gewinn- und Verlustrechnung sowie die Bilanz, die von Pit Wilgé, dem stellvertretenden Geschäftsführer, vorgetragen wurde. Der Gewinn betrug 127.500 Euro. Aufsichtsratspräsident Nico Keup konnte anschließend von einer korrekten Bilanz und Gewinn- und Verlustrechnung sprechen. Die Bilanz wurde einstimmig angenommen. Auch die Entlastung der Führungsgremien geschah einstimmig. Die Generalversammlung beschloss zudem, die Höhe des Eintrittsgeldes beizubehalten und weiterhin auf einen Mitgliedsbeitrag zu verzichten.

Wahlen fanden nicht statt, da es nur eine Kandidatur für die ausscheidende Marie-Jeanne Gengler gab. Fränk Wirtz wird den Vorstand komplettieren. Carlo Hess, Gast Welbes und Alex Steichen wurden in ihren Ämtern bestätigt.

Flächen leicht ausgedehnt

Turmes ging im Anschluss auf die problematische Ernte 2023 und die neue Saison 2023/2024 ein. Unter dem Strich seien die Anlieferungen gegenüber 2022 rückläufig gewesen. Es sei unter anderem noch Lagerware aus dem Vorjahr verfügbar gewesen, so dass man Mängel teilweise ausgleichen konnte. Aufgrund der aber geringeren Verfügbarkeit ist der Verkauf beim Getreidesaatgut leicht zurückgegangen.

Der Direktor machte deutlich, dass der Verkaufsumsatz plusminus auf dem Niveau des Vorjahres lag. Was beim Getreide gefehlt habe, das habe man bei den Mischungen mehr gehabt. Dieses zweite Standbein mit Grasmischungen, GPS und Zwischenfrüchten werde immer wichtiger. Bei den Zwischenfrüchten sei man positiv überrascht gewesen, dass die Nachfrage auf hohem Niveau geblieben sei, obwohl im neuen Agrargesetz Mischungen nicht mehr obligatorisch seien.

In Punkto aktuelle Anbausaison ging Turmes auf das Ansinnen ein, die Flächen sowohl für die Winterungen als auch für die Sommerungen leicht auszudehnen. Ziele sind hierbei, die größer werdende Nachfrage zu bedienen und das Aufbauen von Vorräten zu ermöglichen. Das Jahr 2023 habe gezeigt, wie wichtig ein Vorrat sei.

Bei den Winterungen wurden knapp 1.300 ha konventionelle Flächen und rund 90 ha Bio-Flächen gemeldet. Bei einzelnen Flächen war die Aussaat witterungsbedingt nicht mehr möglich. Sie bleiben dennoch Vermehrungsflächen für eventuelle Sommerungen.

Mehr biologische Mittel

Was ändert sich künftig im Pflanzenschutz? Auf diese Thematik ging Gastredner Michael Eickermann vom Luxembourg Institute of Science and Technology (List) ein. Der Experte betonte, dass es künftig weniger synthetische, dafür mehr biologische Pflanzenschutzmittel auf der Basis von Mikroorganismen in Luxemburg geben wird. Außerdem machte er deutlich, dass es nicht nur immer weniger Wirkstoffe gibt, sondern die verbleibenden auch immer weniger Wirkstoffgruppen entstammen. Bei den Herbiziden sei man derzeit noch breiter aufgestellt, während es bei den Insektiziden fast nichts mehr gebe.

Als Gründe für den Schwund nannte er die immer komplizierteren Testverfahren und die hohen Verfahrenskosten für Neuzulassungen. Für biologische Wirkstoffe werde das Zulassungsverfahren auf EU-Ebene künftig einfacher und die Entwicklungszeit- bislang sind es 10-11 Jahre für synthetische und für biologische Mittel - künftig evtl. schneller.

Der Fachmann ging auch auf die Genomeditierung ein, die zwar ebenfalls Züchtung auf Resistenzen erlaubt, aber bei den weltweiten Versuchen dieselbe nur unterrepräsentiert sei. Nur 20% dieser Versuche hätten Resistenzen gegen Schadorganismen oder Trockenheit zum Ziel.

(HL)

Covid-Belastung im Abwasser ist höher als jemals zuvor

Covid ist wieder da. „Noch nie war die Viruslast in den Abwässern des Landes so hoch wie in der Woche zwischen dem 11. und 17. Dezember“, sagt Leslie Ogorzaly, Forscherin beim Abwassermonitoring Coronastep vom Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST). Dies mag auf den ersten Blick verwundern, doch Covid war eigentlich nie ganz weg.

Die Virusbelastung in den Abwässern pendelte sich bis dato im laufenden Jahr auf einem niedrigen Niveau ein. Mitte Mai gab es einen Tiefpunkt, der bis Mitte September anhielt. Seither nahm die Coronawelle in der Kanalisation des Landes an Fahrt auf. Bereits seit längerer Zeit beobachten die Forscher des List eine Zunahme. „In den vergangenen zwei Wochen hat sich die Situation beschleunigt“, so Ogorzaly.

WHO bescheinigt BA.2.86-Variante nur geringes Risiko

Beim Betrachten der Daten fühlen sich die List Forscher an die erste Corona-Welle im Herbst 2020 und die erste Omikron-Welle im Herbst/Winter 2021 erinnert. „Auch damals gab es einen ähnlich schnellen und starken Anstieg der Viren im Abwasser“, betont die Wissenschaftlerin.

Allerdings gebe es einen wichtigen Unterschied zu damals: Die Zahl der schweren Fälle sei nicht in gleichem Maße gestiegen. „Zurzeit liegen vier Patienten mit Covid auf unserer Station“, sagt Dr. Thérèse Staub, Infektiologin am Service des maladies infectieuses des CHL. Das sind mehr als vor einem Monat, aber kein Vergleich zum Höhepunkt der Pandemie. „Bei den Patienten handelt es sich ausschließlich um ältere Personen, die sich im Herbst nicht mit dem angepassten Impfstoff haben impfen lassen“, fügt sie hinzu. Den meisten gehe es schon wieder besser.

Das Virus, das sich derzeit in Luxemburg ausbreitet und für knapp die Hälfte der Infektionen verantwortlich ist, ist die BA.2.86-Variante. „Das von der Variante BA.2.86 ausgehende Risiko für die öffentliche Gesundheit wird derzeit als gering eingestuft“, schreibt die Weltgesundheitsorganisation in einer Mitteilung.

Auch im Großherzogtum führt das Auftreten dieser Variante wahrscheinlich nicht zu einer zusätzlichen Belastung für das Gesundheitssystem. Luxemburg hat die Herdenimmunität bereits seit längerem erreicht. Das lässt sich auch an den Opferzahlen festmachen. „Seit Januar dieses Jahres ist auf unserer Station keine Person an Covid gestorben“, sagt Thérèse Staub.

Das Monitoring der Abwässer ist eines der wenigen Relikte, die aus der Covidzeit überlebten. Die offizielle Statistik geht aktuell von lediglich 658 positiven Fälle aus. Dabei fließen nur positive PCR-Tests in die Berechnung ein, positive Schnelltests hingegen nicht. „Wenn bei einem positiven Selbsttest die Diagnose durch einen PCR-Test bestätigt werden soll, wenden Sie sich bitte für die Verordnung an Ihren Hausarzt“, empfiehlt die Santé auf ihrer Internetseite. Jedoch nur die wenigsten Patienten folgen diesem Rat.

Diese Änderung in der Test-Strategie sei dann auch der Grund, weshalb am Abwassermonitoring festgehalten wird. „Die Entwicklung in den Abwässern wurde dadurch nicht beeinflusst und bleibt somit ein zuverlässiger Indikator“, erklärt die Forscherin. Die Dunkelziffer liegt wohl deutlich über jener, von der Santé gemeldeten Zahl. Zur Erinnerung: Während des Höhepunktes der Omikronwelle, war die Abwasserbelastung ähnlich hoch, damals lag die Zahl der positiven PCR-Tests deutlich über der aktuellen. „In der Woche vom 17. bis zum 23. Januar 202 ist die Zahl der Personen, die positiv auf COVID-19 getestet wurden, von 11.734 auf 15.293 Fälle gestiegen“, so der damalige Wochenbericht.

Das Monitoring der Abwässer soll in Zukunft allerdings verstärkt genutzt werden. „Seit mehreren Monaten überwachen wir, im Rahmen einer Pilotstudie, auch die Belastung mit Grippeviren“, sagt Leslie Ogorzaly. Die Resultate dieser Erhebung würden der Bevölkerung jedoch nicht mitgeteilt, sie dienen nur der Wissenschaft und den Behörden.

Weihnachtszeit und steigende Infektionen

Denn auch dieses Virus kann Atemwegserkrankungen auslösen und breitet sich schon langsam aus. Laut aktuellem Wochenbericht der Atemwegserkrankungen hat sich die Zahl der gemeldeten Grippe-Fälle innerhalb einer Woche um 163 Prozent auf 134 Fälle erhöht. Laut Revilux, Überwachungsnetzwerk für Atemwegserkrankungen, war die Grippe für jede zehnte Atemwegserkrankung verantwortlich, das Covid-Virus für jede Fünfte. Entwarnung gibt die Forscherin aber weiterhin nicht: „An den Jahresendfeiern kommen in der Regel viele Familien und Freunde zusammen, was die Übertragung des Virus erleichtern könnte“, sagt sie. Es bestehe also ein Risiko, dass die Belastung in den Abwässern noch weiter steigen könnte. „Um dieses zu begrenzen, ist es wichtig, bei den Barrieregesten nicht nachzulassen“, sagt Ogorzaly.

„Es ist nicht zu spät, sich gegen Covid impfen zu lassen“, sagt unterdessen Dr. Staub und wiederholt die Maßnahmen, deren Wirksamkeit sich bereits erwiesen hat: „Wer sich krank fühlt, sollte eine Maske tragen, vor allem wenn er die Oma besucht. Das Händewaschen sollte man auch nicht vergessen.“ Das Gleiche gelte am Arbeitsplatz. „Auch unter dem Personal des CHL gab es positive Fälle“, so Staub. Falls die Symptome es erlauben, treten die Mitarbeiter zum Dienst an. „Mit Maske“, fügt die Ärztin bei.

JEAN-PHILIPPE SCHMIT

Höchste Virenlast seit Pandemiebeginn

Kennen Sie auch jemanden, der gerade Covid-19 hat oder sind Sie selbst krank? So geht es derzeit vielen Menschen in Luxemburg – zumindest laut der Ergebnisse, die Wissenschaftler des „Luxembourg Institute of Science and Technology“ (LIST) ihren Abwasser-Messungen entnehmen. Das Coronastep-Team testet seit März 2020 die „Belastung“ des Wassers in den Kläranlagen im Land mit Coronaviren und deren Überbleibseln. Aus diesen Ergebnissen lassen sich Rückschlüsse darauf ziehen, wie viele Menschen mit dem Virus infiziert sind. Und das sind momentan eine ganze Menge. Denn laut der Messungen der LIST-Forscher wurde in der 50. Woche des Jahres die höchste Virenlast seit Beginn der Pandemie gemessen.

Doch ganz so einfach ist das mit den Rückschlüssen aus den Messungen dann doch nicht – denn seit einigen Monaten übermittelt das Luxemburger Gesundheitsministerium keine Infektionszahlen mehr, an denen man sich zum Vergleich ungefähr orientieren könnte. Das geht auch aus den Grafiken hervor, die das LIST jede zweite Woche zu den Abwasser-Analysen veröffentlicht. „Es ist nicht bekannt, wie viele Menschen mit Corona infiziert sind, da sich nur wenige Infizierte im Labor testen lassen“, schrieb das Ministerium dazu kürzlich in einer Antwort auf eine Tageblatt-Presseanfrage. Die Pressestelle des Gesundheitsministeriums bestätigte zudem am Montag, dass man derzeit keine Zahlen vorliegen habe, wie viele Menschen aufgrund ihrer Covid-Erkrankung im Krankenhaus behandelt werden müssen.

Osten und Norden offenbar weniger betroffen

Eine genauere Zahl der Covid-19-Fälle, die es derzeit in Luxemburg gibt, lässt sich also anhand der LIST-Daten nicht herausfinden, erklärt Leslie Ogorzaly gegenüber dem Tageblatt. Sie ist eine der beiden leitenden Forscher des Coronastep-Teams. Sie sagt, dass man die Virenlast zum jetzigen Zeitpunkt nicht unbedingt mit einer Viruslast zu einem früheren Zeitpunkt vergleichen könne, an dem andere Varianten präsenter waren. Das liege daran, dass je nach Variante auch unterschiedlich hohe Mengen an Viren vom Körper ins Abwasser ausgeschieden werden könnten.

Neben dem alten Bekannten Omikron, der derzeit als XBB und XBB.1.16 auftritt, sind die Varianten Eris (EG.5) und Pirola (BA 2.86) in Luxemburg unterwegs. Das geht aus einem Bericht des nationalen Gesundheitslabors LNS hervor. Eris hat Anfang des Jahres kurzzeitig Omikron verdrängt, da es wesentlich ansteckender ist, inzwischen haben sich beide allerdings eingependelt.

„Wie aus unseren Daten ersichtlich ist, steigt das Vorkommen des Virus im Abwasser bereits seit mehreren Wochen stetig an“, berichtet Ogorzaly zur allgemeinen Lage im Großherzogtum. „Dieser Anstieg war besonders stark und hat sich in den vergangenen zwei Wochen beschleunigt.“ Im jüngsten Coronastep-Bericht heißt es etwas konkreter: „Der Aufwärtstrend ist auch auf regionaler Ebene deutlich sichtbar, insbesondere in den Kläranlagen von Beggen, Bettemburg, Hesperingen, Schifflingen, Mersch und Boevange. Der Osten und Norden des Landes scheinen im Moment weniger betroffen zu sein.“

Die Entwicklung, die das Team derzeit beobachte, sei vergleichbar mit dem Herbst 2020 oder auch dem Herbst bis Winter 2021, also während der ersten Omicron-Infektionswelle, sagt Ogorzaly. Merkmale seien damals die „starken und relativ schnellen Anstiege der Viruszirkulation innerhalb eines kurzen Zeitraums“ gewesen. Das letzte Mal, dass das Virus ähnlich stark im Abwasser vorhanden war, sei ebenfalls während der ersten Omicron-Welle im Dezember 2021 der Fall gewesen.

Marlene Bucher

https://www.tageblatt.lu/headlines/coronavirus-forscher-messen-im-abwasser-die-hoechste-virenlast-seit-beginn-der-pandemie/

LIST, ArcelorMittal Luxembourg Sign New Partnership for Decarbonisation

LIST reported that, building upon a "successful" history of research and development projects, the two entities signed a new agreement on Wednesday 13 December 2023 to strengthen their collaboration in the realm of decarbonisation. The focus of this five-year partnership will be on the direct reduced iron and electric arc furnace (DRI/EAF) route, with an emphasis on the long carbon segment.

Over the past three years, ongoing discussions with ArcelorMittal have culminated in the finalisation of a list of ten research projects (non-exhaustive), which will fall under the scope of this partnership. Moreover, the Forge collaboration which began in 2019 and which is set to conclude next year, will transition into this extended partnership, ensuring its continuity. LIST recalled that the Forge is a concept where ideas and possible project leads are developed and tested as part of ArcelorMittal's transition process towards circular and decarbonised steel production.

With a current five-year contract that is renewable, the new collaboration is expected to span a decade.

https://chronicle.lu/category/manufacturing-engineering/47815-list-arcelormittal-luxembourg-sign-new-partnership-for-decarbonisation

Weinbauliche Praxis trifft auf Forschung

In Europa sind immer noch 13% der Bevölkerung unzureichend digital vernetzt. Das Sammeln von Erkundungsdaten oder der Einsatz von digitalen Lösungen können in diesen Gebieten nicht eingesetzt werden. Mit dem EU-Projekt Commect will man in den kommenden Jahren Grundlagen erarbeiten, um diese Datenübertragung zu verbessern, aber auch Wege aufzeigen, wie Daten aus Fern- und Naherkundung rasch und sinnvoll im Praxisalltag genutzt werden können. Koordinatorin ist Maria Rita Palattella vom Luxembourg Institute of Science and Technology (List).

Um einen umfassenden Austausch von bewährten Verfahren und technischem Wissen zwischen den Akteuren der agroforstlichen Wertschöpfungskette zu gewährleisten, sind für Commect fünf sogenannte „Living Labs" inner- und außerhalb der EU zurückbehalten worden, darunter Digitalisierung des Weinbaus in Luxemburg. In den Living Labs werden die Probleme der Endnutzer und die Vorteile der Konnektivität erörtert.

Nachfolgend informieren Ségolène Charvet vom Institut fir Biologesch Landwirtschaft an Agrarkultur (Ibla) und Miriam Machwitz vom Luxembourg Institute of Science and Technology (List) über den Stand der Dinge beim nationalen Living Lab.

Frau Charvet, Frau Machwitz, wie steht es denn bezüglich Internet und mobile Daten um das Weinbaugebiet Luxemburger Mosel?

M. Machwitz: Es geht bei unserem Projekt nicht in erster Linie darum, das Internet auszubauen. Die Abdeckung ist entlang der Mosel grundsätzlich gut. Wir möchten vorhandene Technologien hier optimal einsetzen, um nützliche Daten über lokale Wetterbedingungen oder den Pflanzenzustand dem Winzer zukommen zu lassen. Beispielsweise sind LoRa-Netzwerke energieeffizienter als das mobile Netzwerk. Wenn es Abdeckungslücken gibt und wenn wir Wettersensoren im Feld installieren, dann können die Daten z.B. über Satellitenkommunikation übertragen werden. In Commect geht es insbesondere um die Verbindung und Übertragung, so dass die Winzer schnelle Informationen über den Zustand ihrer Flächen erhalten. Witterungsereignisse werden immer lokaler und extremer, so dass Wettersensoren auf verschiedenen Flächen relevanter werden.

Wieviele Institutionen sind beteiligt und wieviele Mitarbeiter sind involviert?

M. Machwitz: Bei unserem Living Lab sind neben List und Ibla noch SES Techcom und Luxsense beteiligt. Insgesamt sind 15 Mitarbeiter involviert, aber diese arbeiten nicht ausschließlich an dem Projekt.

S. Charvet: Beim Projekt arbeiten wir aber mit allen Agrarakteuren zusammen, also auch der Asta, dem IVV und der Berufsvertretung. Es ist wichtig, dass alle Hand in Hand arbeiten.

Wie lange wird dieses Einzelprojekt noch laufen? Sind Folgeprojekte angedacht?

M. Machwitz: Es läuft insgesamt über drei Jahre und wir haben das erste Jahr gerade abgeschlossen. Ich denke, dass ein Antrag für ein Folgeprojekt gestellt wird. Grundsätzlich versuchen wir immer, laufende Projekte in irgendeiner Form weiterzuführen.

S. Charvet: Dadurch, dass wir verschiedene Partner sind, kann das Projekt auch verschiedene Wege nehmen. Das hängt einwenig davon ab, wie die Winzer die Nutzung des Projekts sehen. Wenn Satellitenbilder als besonders interessant angesehen werden, dann geht man evtl. mehr in diese Richtung. Es ist noch nicht so ganz klar im Moment, worauf wir aufbauen wollen.

Für die Zeit nach dem Projekt muss eine Lösung dafür gefunden werden, wie die aufgebauten Installationen für die Wetterstationen und -sensoren ins bestehende Netz integriert werden können. Und ob sie überhaupt dort integriert werden oder aber in andere Systeme. Commect möchte in erster Linie nützliche Lösungen entwickeln, die verschiedenen Akteuren hilft. Mit den Technikpartnern sowie Experten für die Wirtschaftlichkeit muss man sich schließlich ein nachhaltiges Businessmodell dafür überlegen, wie die im Projekt entwickelten Dinge in Zukunft am besten weiter genutzt werden können.

Sie haben bezüglich Commect kürzlich einen Workshop in Hëttermillen angeboten, bei dem zwei auf den Weinbau bezogene Tools präsentiert wurden. Aus welchen Bereichen stammten die Teilnehmer?

S. Charvet: Es waren Winzer von der Luxemburger Mosel und ein Firmenvertreter aus Deutschland beteiligt. Von Winzerseite waren unterschiedliche Betriebsgrößen vertreten. Das war von Vorteil. Jeder Betrieb hat einen anderen Bedarf in Sachen Datenfluss.

Eines der Tools beim Workshop war die Vorhersage von Peronospora. Wieviele Wetterstationen werden hinzugekommen?

S. Charvet: Es werden zwei volle und vier vereinfachte Stationen hinzukommen. Die vereinfachten messen Temperatur und Blattnässe. Man muss genau schauen, wo diese Stationen platziert werden, damit z.B. die Blattnässesensoren sich an einer Stelle befinden, die stärker von Feuchtigkeit betroffen ist. Sonst wird das Risiko unterschätzt.

M. Machwitz: Es ist deshalb wichtig, gemeinsam mit den Winzern zu entscheiden, wo auf der Fläche die Wetterstation hingestellt wird.

Werden die Vorhersagedaten zu diesen neuen Wetterstationen auf agrimeteo.lu zu finden sein?

M. Machwitz: In den nächsten beiden Projektjahren ist zunächst das Ziel, die Daten der neuen Station bei Vitimeteo verfügbar zu machen. Wie es dann weitergeht, ist noch nicht entschieden.

Was macht ein Winzer, wenn an seinem Standort kleinräumig ganz andere Tagesniederschlagsdaten zu verzeichnen sind als an der nächstgelegenen Wetterstation mit Peronospora-Vorhersage?

M. Machwitz: Wir hatten von einem Winzer eine Rückmeldung bekommen, dass seine Rebfläche von den vorhandenen Wetterstationen überhaupt nicht repräsentiert wird. Seine Flächen haben aktuell einen sehr weiten Abstand zu einer Wetterstation. Deshalb fährt er in den kritischen Phasen täglich dorthin und schaut sich die Situation vor Ort an. Wir hoffen, dass wir an solchen Standorten die Vorhersagen mit Sensorik unterstützen können. Vieles geht auch über Erfahrung. Spritzungen aus Angst vor einer Infektion, die sich im Nachhinein als unnötig herausstellen, sollen vermieden werden.

Das zweite Tool bei Ihrem Workshop bezog sich auf die Abbildung von Weinbergen mittels Satellit, Drohne oder Smartphone. Was wurde konkret präsentiert?

M. Machwitz: Wir haben im Prinzip Abbildungen auf drei Ebenen präsentiert: Aufnahmen, die innerhalb der Flächen gemacht wurden, Aufnahmen mit der Drohne und schließlich Satellitenaufnahmen, wo man sich die komplette Luxemburger Mosel anschauen kann. Somit leisten wir einen Beitrag zur Erstellung eines sog. digitalen Zwillings der Weinberge. Bei den Satellitendaten hatten wir einen Datensatz mit 3 m Auflösung zur Verfügung. Die neuesten Satelliten haben bereits eine Auflösung von 30 cm.

Bei den Drohnendaten lag die Auflösung bei 1-2 cm. Mit Drohnen arbeiten wir beim List jetzt schon seit sechs Jahren, vor allem um Krankheiten zu detektieren und zu kartieren, z.B. Esca.

Wie lautet das Feedback bezüglich solcher digitaler Abbildungen aus Beratung und Praxis?

M. Machwitz: Wir dachten, dass das Interesse für die gröber aufgelösten Satellitenbilder nicht so groß ist. Aber die Teilnehmer waren daran sehr interessiert und haben sich gerne angeschaut, was in diesem Bereich möglich ist. Großes Interesse besteht auch an einer 5- bis 7-jährigen Langzeitdokumentation zur Entwicklung der Rebparzellen, was relativ kostengünstig zu bewerkstelligen wäre, weil Daten mit 10 m Auflösung kostenlos zur Verfügung stehen.

Manche Winzer haben davon gesprochen, dass sie auf einer bestimmten Fläche dieses oder jenes Problem haben und sie es gut fänden, wenn wir diese nächstes Jahr mal aufnehmen könnten. Insgesamt war es sehr positiv, dass wir bei manchen Dingen erfassen konnten, welche Probleme auftauchen und dass tatsächlich Bedarf zum Nachforschen besteht. Das waren Probleme, die wir nicht direkt auf dem Schirm hatten, wo wir jetzt aber die Möglichkeit haben, in diese Richtung Daten zu erheben und diese zur Verfügung zu stellen.

S. Charvet: Das Projekt lebt vom engen Austausch zwischen der Forschung und den Winzern. Praktiker können sich jederzeit melden, wenn sie an einer engen Zusammenarbeit interessiert sind. Es können dann Aufnahmen gemacht werden, zwar nicht vom ganzen Betrieb, aber von einzelnen Parzellen.

M. Machwitz: Ein Interessent kann auch ganz konkret anmelden: „Ich möchte, dass diese oder jene Fläche beflogen wird, weil die Reben dort nicht so richtig wachsen." Solche Dinge sind für uns interessant und das Projekt lebt eben von solchen Aktionen.

Helmut Lui

Technologie au service de la scène

Fondée à Rodange en 1987 sous le nom de Guddland Digital, la société développe et construit des systèmes de commande assistée par ordinateur pour les scènes des salles de spectacles. La société compte ainsi de nombreux clients de renom dans le monde entier : Philharmonie et Grand Théâtre à Luxembourg-Ville, Opéra de Sydney, Elbphilharmonie à Hambourg, Esplanade Theatre de Singapour… Détenue majoritairement par le groupe autrichien Waagner-Biro depuis 2002, l’entreprise a été rebaptisée Waagner-Biro Luxembourg Stage Systems en 2003. Elle emploie 53 personnes au Luxembourg et 4 en Chine et réalise un chiffre d'affaires annuel de 8 à 10 millions d'euros. L'entreprise a pour produit phare le système de contrôle C.A.T (Computer Aided Theatre), disposant d’une interface utilisateur en 20 langues et qui permet de piloter toute une scène et ses équipements. Plus de 200 scènes, dans plus de 40 pays à travers le monde, sont équipées de ce système. Après un premier cofinancement en 2014, le ministère de l’Économie va cofinancer un nouveau projet de recherche appliquée, visant à développer un système de wagons de scène modulaire à déploiement flexible. Le budget global en R&D de ce projet entrepris conjointement avec le LIST, est estimé à plus de 6 millions d’euros cofinancés à hauteur de 57% par le ministère de l’Économie.

Utiliser la chaleur perdue

Le LIST, dont la vocation est de transmettre des solutions scientifiques et innovantes aux acteurs économiques et industriels, apporte depuis quatre ans son expertise aux équipes opérationnelles des sites industriels d'ArcelorMittal au Luxembourg, autour du concept de la « Forge », où sont développées et testées des idées et des pistes de projets possibles dans le cadre du processus de décarbonation et de production circulaire de l’entreprise. Le nouvel outil Heat2Power vise à aborder et à optimiser la récupération de la chaleur perdue au cours du processus de production, améliorant finalement l'efficacité énergétique et la décarbonation des usines. Des méthodes d'intégration des procédés et d'optimisation mathématique, tenant compte des contraintes de production rencontrées dans la sidérurgie, ont été mises en place pour sélectionner les meilleurs schémas de récupération, de transfert et de valorisation de la chaleur perdue. Ces approches ont ensuite été structurées sous la forme d'un logiciel d'optimisation afin de maximiser la production d'électricité et de vapeur pour l'ensemble d'une usine.

Dans le cas d'ArcelorMittal et d'autres industries similaires, les eaux de refroidissement et les effluents gazeux produits au cours de divers processus thermiques sont des sources majeures de chaleur, jusqu'à présent perdue dans l'environnement. Or, celle-ci peut être récupérée par des échangeurs thermiques, ce qui permet de transférer l'énergie sous forme d'eau chaude ou de vapeur à d'autres procédés dans l'usine.

Les eaux usées, une source étonnante d'analyse du covid

Dans une petite salle étroite fermée par plusieurs portes, Aude Corvisy, ingénieure technicienne du Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), est en pleine manipulation de plusieurs échantillons issus des eaux usées du Grand-Duché. Pendant environ 1 h 30, elle va extraire les virus qu'elle souhaite faire analyser. Cette étape terminée, un autre scientifique va prélever l'ARN, autrement dit le matériel génétique du virus. Les échantillons vont ensuite être analysés par le biais d'une méthode bien connue dans les laboratoires d'analyse médicale, celle de la réaction de polymérisation en chaîne (PCR). Dernière étape : la phase analytique qui permet aux scientifiques d'estimer la concentration du SARS-CoV-2 ou d'autres virus. Grâce à cela, ils pourront établir des tendances sur l'évolution et la propagation de ces virus. Des informations qu'ils retracent ensuite dans un bulletin transmis, actuellement, toutes les deux semaines au ministère de la Santé.

Pour permettre d'avoir de tels résultats, les scientifiques utilisent un processus connu dans le domaine depuis plusieurs années. Cette méthode, c'est celle de l'analyse des eaux usées. Ainsi, chaque semaine, les chercheurs du LIST reçoivent des échantillons de treize stations d'épuration du Luxembourg. Réparties sur l'ensemble du territoire, du nord au sud, elles permettent d'établir une analyse stratégique sur un peu moins des trois quarts de la population du Grand-Duché, soit environ 450 000 personnes. Mais alors, pourquoi les eaux usées sont-elles utiles dans la détection des virus? «On sait que le virus SARS-CoV-2 et d'autres virus respiratoires ou de gastro-entérite sont excrétés dans les selles des personnes infectées», explique le Dr Leslie Ogorzaly, coordinatrice du projet Coronastep.

Si parfois d'autres agents pathogènes, comme des bactéries, sont également présents dans les eaux usées, les scientifiques se concentrent uniquement sur les virus dont ils souhaitent faire une analyse plus poussée. «C'est une recherche ciblée et non systématique, car on sait que l'on retrouve beaucoup de choses dans les eaux usées (…). On sait aussi qu'elles peuvent être altérées, par exemple, par d'autres substances comme les détergents ménagers. Mais quand nous l'analysons, le SARS-CoV-2n'est plus infectieux, il ne reste que son matériel génétique, contrairement aux virus de gastro-entérite qui restent vivants dans les eaux usées», précise la virologiste.

Grâce à ce processus, les scientifiques ont pu détecter la première apparition de coronavirus sur le sol luxembourgeois, en février 2020. «Quand ça a constitué une véritable menace pour l'Europe, on s'y est mis tout de suite. On travaillait déjà sur les eaux usées depuis les années 2008-2009, mais avec d'autres virus. Grâce à cela, on a pu être tout de suite opérationnels», indique Henry-Michel Cauchie, directeur du projet Coronastep. Après un important travail durant les deux premières années de la pandémie, les scientifiques du LIST ont, depuis, étendu leur réseau de surveillance à d'autres virus. «Au niveau des pathologies respiratoires, on a démontré que cela fonctionnait bien sur le virus de la grippe, mais également sur celui des bronchiolites. On peut aussi utiliser ce procédé pour d'autres pathologies comme les virus de gastro-entérite ou les hépatites par exemple (…). On est encore en phase de recherche pour ces virus afin de démontrer que cela fonctionne et que l'on a bien une relation entre les échantillons et les résultats cliniques», détaille Leslie Ogorzaly.

Un projet européen sur les eaux usées

Trois ans après la pandémie mondiale, les scientifiques du LIST se souviennent d'une période de travail «intense». «Parfois, on travaillait tard le soir parce que les rapports étaient envoyés au ministère le jour même de l'analyse, il n'y avait pas de délais comme aujourd'hui», confie Leslie Ogorzaly. Une pression que les scientifiques ont su mettre de côté. «On n'avait pas la même que ceux qui faisaient du reporting sur les cas hospitalisés en soins intensifs. On a une certaine distance avec les eaux usées», ajoute Henry-Michel Cauchie. Pour lui, cette période a aussi été une façon de créer des liens avec les équipes scientifiques des autres pays européens. «On a beaucoup échangé avec les Pays-Bas, la France ou la Belgique. D'ailleurs, pour le début de l'année 2024, nous sommes intégrés à un projet européen où nous allons, avec d'autres pays qui ont aussi de l'avance dans cette méthode, aider d'autres nations à développer ce système de surveillance des eaux usées», assure le Dr Cauchie.

Dans le cadre de cette commission européenne, les scientifiques du LIST souhaitent, à partir du début de l'année prochaine, lancer un observatoire des eaux usées pour permettre une analyse épidémiologique de ces différents virus, mais aussi dans le but de détecter très rapidement de nouveaux virus émergents.

Un virus toujours présent

Si aujourd'hui la situation sanitaire s'est nettement améliorée, l'apparition de nouveaux virus n'est pas à exclure dans le futur.

L'Europe connaîtra-t-elle une nouvelle pandémie dans les années à venir? Pour Leslie Ogorzaly et Henry-Michel Cauchie, tous deux à la coordination et direction du projet Coronastep, l'apparition de nouveaux virus reste fortement possible dans le futur. «Il y a deux types de virus qu'on pourrait voir comme problème émergent. Il y a ceux qui viennent de milieux naturels comme la forêt. Il y en a d'autres qui sont aussi portés par des animaux, comme les moustiques, les chauves-souris ou encore les chameaux», indique Henry-Michel Cauchie.

Une anticipation dont le but est, in fine, de détecter un possible nouveau virus. «Avec l'expérience que l'on a, si un nouveau virus arrive, on sait qu'il va apparaître dans une région du monde et se propager très vite par les transports. On peut, par exemple, analyser les eaux usées des aéroports. C'est ce que nous avons fait pendant la crise à Luxembourg. Cela permet de savoir à partir de quelle région du monde un virus est en train de se propager», analyse le directeur de Coronastep.

Un virus devenu saisonnier

À l'image de la grippe, l'Organisation mondiale de la santé (OMS) a classé le coronavirus comme virus saisonnier. Aujourd'hui, s'il est présent, il reste beaucoup moins virulent que durant la pandémie, comme l'atteste le directeur du Coronastep. «On voit qu'il y en a même plus que durant la toute première vague. Mais la grande différence, c'est que les gens sont moins sévèrement touchés, donc on a beaucoup moins de personnes en hospitalisation et surtout en soins intensifs. La gravité de la maladie a changé. Par contre, on est plus inquiets sur le covid long et les séquelles qu'il peut engendrer.»

Grâce à la méthode des eaux usées, les scientifiques ont constaté depuis fin septembre et début octobre un pic des contaminations. «On est sur un plateau avec des valeurs assez élevées. Les gens ne se testent plus mais nous, on continue à le voir grâce aux eaux usées», précise Henry-Michel Cauchie.

Emilie Dias

Chance oder Gefahr?

Chaos, wohin das Auge reicht. Ein vermeintliches Foto von einem Treffen der deutschen Grünen zeigt, wie am Veranstaltungsort überall Pizzaschachteln mit Essensresten herumliegen. Das Bild soll die scheinbare Doppelmoral der Umweltpartei anprangern. Doch wer ein bisschen genauer hinsieht, merkt sofort, dass es sich keineswegs um ein real aufgenommenes Foto, sondern um eine mit KI generierte Szene handelt. Das Bild ging trotzdem viral, ohne dass die breite Masse es großartig hinterfragt hätte.

Auch wenn dies auf den ersten Moment wie ein durch „Green-Bashing"-befeuerter Lausbubenstreich aussehen mag, ganz so einfach kann man es sich mit dem Umgang von KI-generierten Inhalten nicht machen. Denn solche Bilder (aber auch Texte, Artikel oder gar ganze Bücher) können durchaus dem unkritischen und in Zukunft mit zunehmender Perfektion der KI-Tools sicherlich auch den kritischeren Beobachter zu falschen Annahmen über die Realität verleiten. Klar wurden Fotos schon immer verfälscht - früher aufwendig mit Pinsel und Farbe, heute vor allem mit digitalen Werkzeugen, wie Photoshop und Co. - doch KI-basierte Bilder sind eine Art Paradigmenwechsel.

Einfache Manipulation

Ganz einfach, weil die neuen Tools diese Bildmanipulationen noch einmal einfacher und vor allem schneller machen. Auch wenn das alles meistens harmlos ist, unangebrachte Vorgehen gibt es immer wieder. So geriet die Bildagentur Adobe Stock rezent in die Kritik, weil die Plattform KI-generierte Inhalte über den Gaza-Konflikt anbot, ganz ohne sie als solche zu kennzeichnen (mittlerweile sind sie es). Wer sich vor Augen führt, wie Bilder in diesem Krieg zu Propagandazwecken eingesetzt werden, der versteht sofort, wie problematisch das Handeln von Adobe ist.

„Die ganze Industrie ist ziemlich Hype-basiert, und es kommen ständig neue Tools auf 4 4 den Markt. Wir sind an dem Punkt angelangt, wo man zwischen einem Foto und einem KI-generierten Bild teilweise nicht mehr unterscheiden kann. Ich benutze gerne den Begriff ,a priori fake`. Damit meine ich, dass alles, was man online sieht, vor allem in Zukunft, wo meiner Meinung nach die meisten Bilder KI-generiert sein werden, als fake angesehen werden muss", erklärt Misch Strotz, CEO von Neoninternet, die Firma, die im September dieses Jahres die KI-Plattform LetzAi veröffentlichte. „Das alles ist irgendwie Fluch und Segen zugleich. So könnte man beispielsweise als Luxemburger Firma problemlos sein Produkt mittels KI-generiertem Bildes an einem Strand inszenieren, ohne dass überhaupt ein Fotograf einen Strand aufsuchen müsste. Aber natürlich können Tools auch missbraucht werden."

Kritischen Blick schärfen

Der LetzAi-Mitinitiator weiß, wovon er spricht, schließlich hatte eine Werbeagentur für eine Werbekampagne für Wortlmmo mittels LetzAi ein KI-Modell mit der Melusina-Statue von Serge Ecker trainiert und Bilder generiert ... ganz ohne den Künstler um die Erlaubnis zu fragen. „Am Ende hätten sie LetzAi für ihren Zweck gar nicht gebraucht. Sie hätten das gleiche Resultat zum Beispiel auch mit einem 3D-Modell hinbekommen. Die Erlaubnis vom Künstler hätten sie allerdings so oder so benötigt, und deshalb ist der Frage der Rechte auch nicht neu oder nur in Bezug auf KI zu sehen. KI ist halt nur ein weiteres Tool, aber bestehende Gesetze und Richtlinien muss man trotzdem einhalten. Generell glaube ich nicht, dass man in Bezug auf KI großartig neue Regulierungen braucht, um sich in einem rechtssicheren Raum zu bewegen, weil - in meinen Augen zumindest - in dem Bereich der Bilder- und Persönlichkeitsrechte fast alles abgedeckt ist. Ich glaube, in Zukunft werden KI-generierte Bilder ganz ähnlich wie die Rechte und Lizenzen in der Musikindustrie gehandhabt werden." Wichtig ist in den Augen von Misch Strotz, dass die Gesellschaft lernen muss, den kritischen Blick auf Inhalte zu schärfen.

In eine ähnliche Kerbe haut Francesco Ferrero vom „Luxembourg Institute of Science and Technology" (LIST). Der Direktor der Abteilung „IT for Innovative Services" führt aus: „Aktuell ist es vielleicht so, dass ein Teil des breiten Publikums nicht oder besser gesagt noch nicht versteht, was alles mit KI möglich ist und wir noch in einer Entdeckungsphase sind, wo man nach und nach lernt, mit der neuen Technologie zu leben und umzugehen. Ob sie eine zukunftsweisende Möglichkeit oder eine Bedrohung sein wird, hängt vor allem davon ab, wie man KI nutzt. Das ist wie mit den Sozialen Netzwerken, die sind eigentlich eine gute Möglichkeit, um mit Menschen in Kontakt zu bleiben, wurden aber nachweislich schon zu Wahlmanipulationszwecken eingesetzt."

Umgang lernen

KI-Tools seien im Bilderbereich sehr demokratisch, weil sie auch Laien ermöglichen, Dinge zu tun, die vorher nur Spezialisten konnten. „Das bedeutet, dass es eben zwei Seiten der Medaille gibt. Ich bin mir allerdings sicher, dass in Zukunft Menschen verstärkt überprüfen wollen, ob das, was sie sehen, auch wirklich so stimmt. Aber natürlich besteht das Risko, dass man den Unterschied von Deepfakes und Fotos nicht mehr so einfach erkennt. Hier haben auch die Medien eine Rolle zu spielen, und es gibt ja schon jetzt Plattformen, die sich alle erdenklichen Mittel zunutze machen, um herauszufinden, ob etwas Fake ist oder nicht, und auch das breite Publikum entsprechend aufklären. Zudem muss die Gesellschaft lernen und verstehen, was alles im Bereich Bild oder Video mit KI möglich ist und dementsprechend eine gewisse Vorsicht und Skepsis an den Tag legen."

Alexandru-Adrian Tantar, der im Bereich „Trustworthy AI" arbeitet, untermauert bezüglich der Bilder: „Genau wie man heute eher die eine Zeitung als eine andere liest, weil man weiß, dass man ihr vertrauen kann, wird man in Zukunft wissen, dass verschiedene Quellen im Internet vertrauenswürdig sind und andere wiederum nicht. Je weiter sich das Ganze entwickelt, desto mehr Mittel wird es geben, um die Wahrhaftigkeit von Bildern oder Texten zu prüfen."

Tantar sieht vor allem ethische Kriterien als einen wichtigen Punkt im Umgang mit KI an: „Das Potenzial von KI ist riesig. Aber natürlich gibt es mögliche Bedrohungen. Deshalb ist es geradezu essenziell, sich die Frage zu stellen, wie man in Zukunft menschliche Werte im Bereich der KI anwendet und integriert."

Der Forscher liefert ein konkretes Beispiel aus den Niederlanden: „Es gab einen riesigen Skandal um die Überprüfung von Kindergeldansprüchen. Hier erstellte ein selbstlernender Algorithmus Risikoprofile, sozial schwache Familien oder ausländische Familien gerieten unberechtigterweise ins Visier und wurden zu Rückzahlungen in Höhe von bis zu 100.000 Euro aufgefordert. Das hat ganze Familien und Leben zerstört. Das ist ein Paradebeispiel dafür, dass man immer unbedingt verstehen muss, wie eine KI funktioniert, wenn man sie nutzen will."

Generell auf andere Nutzungsmöglichkeiten von KI angesprochen, sagt Ferrero: „Ich glaube ohne Zweifel, dass KI eindeutig vielfältige positive Anwendungszwecke haben kann und Möglichkeiten bietet, die wir ohne dieses Tool nicht hätten. Ich gebe ein Beispiel: Forscher haben mit Unterstützung von KI ein neues Antibiotikum identifiziert und konnten seine chemischen Eigenschaften viel schneller einstufen. Es zeigt, dass es durch KI ein Potenzial gibt, Sachen zu entdecken, welche die menschliche Intelligenz gar nicht bemerken würde oder vielleicht viel länger dafür brauchen würde, sie zu entdecken."

KI fordert Verantwortung von allen

In Sachen Regulierung erklärt Francesco Ferrero: „Die Entwicklungen im Bereich von KI sind rasant. Die europäische Regulierung hängt hier hinterher, und der ,AI Act` wird noch diskutiert, soll aber demnächst verabschiedet werden. Die großen Linien stehen, und potenzielle Risiken sind identifiziert, jetzt gilt es, nach und nach immer wieder an den richtigen Stellschrauben zu drehen. Wenn dann eine ganz große, wegweisende Entwicklungsstufe in Sachen KI kommt, muss vielleicht nachreguliert werden."

Sein LIST-Kollege ergänzt: „Ich glaube, dass es zwar einer Regulierung bedarf, aber es liegt auf der einen Seite auch in der Verantwortung der Entwickler, Kriterien zu respektieren, wenn sie der breiten Öffentlichkeit etwas zugänglich machen. Auf der anderen Seite müssen auch Nutzer ihre Verantwortung übernehmen."

Mimikama, die Seite, welche über Missbrauch des Internets aufklärt, schreibt übrigens über das Foto vom Grünen-Parteitag: „Das Beispiel zeigt, wie leicht Falschinformationen verbreitet werden können. Es unterstreicht die Notwendigkeit, digitale Medien kritisch zu nutzen und Informationen sorgfältig zu prüfen, bevor sie als Wahrheit akzeptiert werden." Eine wichtige Warnung.

Zukunft von LetzAi

LetzAi ist von der Early Acces-Phase in die Public-Beta gewechselt. Neue flexiblere Abo-Modelle sollen es jedem ermöglichen, die Plattform zu nutzen. „Langfristig werden wir nicht das große Geld mit dieser Technologie machen", erklärt Misch Strotz. „Vor allem, weil die großen amerikanischen Firmen den Ton angeben. Deshalb wollen wir bei unserer KI gezielt den Fokus auf Lizenzen setzen, und die Künstler, die KI-Bilder generieren, bei ihren Rechten unterstützen." Seit dem Start wurden mittels LetzAl in der Early-Access-Phase über 70.000 Bilder generiert und 500 einzigartige luxemburgische KI-Modelle erschaffen.

Hubert Morang

Méga-inondations : pouvons-nous être mieux préparés à la prochaine crise ?

En juillet 2021, une série d’inondations dévastatrices a balayé l’Europe, coûtant la vie à plus de 200 personnes. Les conséquences de cette catastrophe naturelle ont entraîné des dégâts considérables en Allemagne et en Belgique, ainsi que plus près de chez nous, au Luxembourg. Les conséquences ont été particulièrement graves dans l’ouest de l’Allemagne, où les inondations ont fait des ravages, causant 49 décès et plus de 30 milliards d’euros de dégâts (source : The Guardian).

Qualifiées de méga-inondations, ces catastrophes naturelles, malgré leur apparente régularité ces dernières années, prennent au dépourvu des populations entières, en raison d’un manque de préparation. « Dans les régions fortement exposées aux inondations, la détermination du scénario le plus défavorable est donc cruciale pour concevoir des mesures de protection efficaces », explique Laurent Pfister, chef du groupe « Catchment and Eco-hydrology » au Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST). Traditionnellement, cette détermination est basée sur les données historiques locales, en utilisant les événements d’inondation les plus graves des décennies ou des siècles passés comme référence pour les prévisions futures. « Les méthodes conventionnelles qui s’appuient uniquement sur des données locales, généralement limitées au territoire national, ont jusqu’à présent eu du mal à prévoir ces événements extrêmes avec précision en raison du manque d’informations », ajoute-t-il.

Une vaste initiative de recherche, menée par l’Université technique de Vienne et à laquelle Laurent Pfister a contribué, a permis de faire une révélation importante : si les grandes inondations peuvent surprendre les citoyens et les parties prenantes à l’échelle locale, elles n’ont pas beaucoup changé dans le temps par rapport à leur variabilité à l’échelle de l’ensemble du continent européen.

Tirer parti de l’histoire des inondations transfrontalières pour améliorer les évaluations locales

La recherche, publiée au début de ce mois dans Nature Geoscience, vise à comprendre les déclencheurs et les caractéristiques de ces inondations, ce qui est essentiel pour mettre au point des mesures efficaces de protection contre les inondations. « Le défi classique de la prévision des inondations réside également dans la rareté des données à long terme permettant de classer ces événements avec précision », ajoute Laurent Pfister. La particularité de l’étude réside dans le fait que les chercheurs ont recueilli et examiné les données de plus de 8 000 stations de jaugeage, dont celle du Luxembourg, couvrant les années 1810 à 2021 dans toute l’Europe.

Il explique : « Contrairement aux analyses conventionnelles limitées à des périodes plus courtes, cette étude a englobé des ensembles de données couvrant des siècles. Elle a également proposé de passer d’une analyse à partir d’une seule station à une approche à l’échelle de l’Europe, en capitalisant sur le comportement commun des rivières dans des catégories spécifiques. »

Cette étude nous permet d’anticiper les méga-inondations dans une région en exploitant les données de bassins fluviaux similaires situés ailleurs sur le continent. L’approche consiste à tirer des enseignements de zones présentant des caractéristiques climatiques et hydrologiques comparables, où des méga-inondations se sont peut-être déjà produites.

« Notre objectif était de classer les cours d’eau en fonction de leurs similitudes en termes de comportement, de climat, d’utilisation des sols et de géologie. En les regroupant, nous visons à extrapoler les enseignements tirés des relevés historiques des inondations survenues sur des cours d’eau similaires afin d’estimer la fréquence et l’ampleur des méga-inondations dans des catégories spécifiques », a ajouté Laurent Pfister.

L’équipe de recherche a également démontré dans l’article que les inondations catastrophiques, comme celle qui s’est produite dans le bassin du Rhin en 2021, auraient pu être anticipées à l’aide de cette méthode. En fait, elle se situe largement dans la fourchette prévue lorsque les données continentales sont prises en compte.

Ces résultats soulignent l’importance d’adopter une perspective internationale pour une prévention plus efficace des inondations et mettent l’accent sur la nécessité de ne pas se limiter à l’évaluation des zones géographiquement adjacentes. « Ce changement encourage à aller au-delà des évaluations nationales des risques d’inondation et montre la valeur du partage d’informations sur les méga-inondations entre les pays et les continents. Cela peut en fin de compte réduire le facteur de surprise et potentiellement sauver des vies. »

Perspectives d’avenir

En réponse à une question sur la pertinence de l’étude dans le contexte du changement climatique, le chercheur précise que, plus qu’un modèle prédictif, l’étude est une analyse rétrospective qui ne prend pas en compte les scénarios futurs ou les changements dans les variables climatiques. Elle s’appuie plutôt sur des données historiques pour aider les parties prenantes à évaluer les risques d’inondation et à planifier des mesures de protection contre les inondations.

Il souligne également que l’étude est novatrice en Europe, des recherches similaires ayant été menées en Amérique du Nord. En ce qui concerne les projets futurs du LIST, l’accent est mis non plus sur la recherche axée sur les processus, mais sur l’utilisation des connaissances accumulées sur les systèmes fluviaux au cours des 30 dernières années dans les bassins de l’Alzette et de la Sûre au Luxembourg. L’objectif est de prévoir comment nos rivières nationales pourraient réagir aux changements futurs, en tenant compte de facteurs tels que le changement climatique et les modifications de l’utilisation des sols. Il s’agit de combiner des modèles climatiques et des modèles hydrologiques afin d’établir des projections plus précises et d’aider les parties prenantes à prendre des décisions éclairées en matière de protection des infrastructures.

À plus long terme, Laurent Pfister a évoqué des projets visant à explorer le passé à l’aide d’archives naturelles telles que les moules d’eau douce et les anneaux de croissance des arbres. « En analysant les bandes de croissance de ces enregistreurs biologiques, nous espérons avoir un aperçu de l’histoire hydrologique des rivières sur des milliers d’années, ce qui nous permettra d’améliorer notre capacité à comprendre et à anticiper les changements potentiels à venir. »

https://www.infogreen.lu/mega-inondations-pouvons-nous-etre-mieux-prepares-a-la-prochaine-crise.html

LIST Sustainable Composite Materials Industry Day Draws 160+ Participants

Industry leaders and experts attended this event, which marked a milestone in composite materials innovation and also for the SCMM Innovation Centre, which opened its doors just one year ago.

The SCMM Industry Day aimed to showcase recent advancements in composite materials and their applications across various industries. The event brought together an international group of participants, including representatives from the SCMM Observing Committee such as Airbus, Thales Alenia and Toyota.

More than 160 international participants attended, including global industry leaders who shared their insights through keynote speeches. Speakers included Gunnar Merz, CEO of Composites United, emphasising the significance of European collaboration for the composites industry, David Hatrick, VP of Strategic Marketing and Innovation at Huntsman Advanced Materials, who explored the shift to net-zero transportation and Armand Ajdari, CTO of ARKEMA, showcasing sustainable composite materials solutions for structural applications.

Visitors were able to discover four live demonstrations. Attendees experienced the latest breakthroughs in natural fibre-reinforced polymers, exploring the new generation of composite materials for structural applications. The event showcased the production of ultra-light composite parts using 3-D filament winding, along with welding composite parts. Moreover, a live demonstration, in collaboration with Gradel, a manufacturer specialising in innovative lightweight structures for the space, aeronautics and mobility markets, highlighted practical applications. Gradel is also one of the pioneering members of the SCMM Innovation Centre.

The event also provided a platform for LIST’s Materials department, which hosts the SCMM Innovation Centre, to showcase nineteen demonstrators, that spanned from synthesising materials to system integration and testing. This emphasised Centre’s and the department’s competence across the materials value chain and a comprehensive approach from material creation to integrated market-ready demonstrators.

One of the event’s highlights was the signing of a SCMM membership contract with ARKEMA, a global leader in specialty material manufacturing. According to LIST, this collaboration signifies an important step forward in advancing sustainable composite materials and manufacturing technologies. Furthermore, it adds ARKEMA to the list of SCMM members, alongside Gradel and Euro-Composites.

Damien Lenoble, Director of the Materials Department at LIST, said: “The success of LIST's inaugural SCMM Industry Day owes much to the dedicated engagement of our staff. I wish to thank them first and foremost. Today was a concrete demonstration that a small country can drive a large initiative with strategic benefits for Europe in its endeavour to reach a net zero-carbon society by 2050. Accelerating the transition of relevant research outcomes towards the market applications is the cornerstone of such a global ambition.”

Quote Dirk Fransaer, CEO of LIST, added: “I’m proud to have been part of this inaugural SCMM Industry Day which not only demonstrated the rapid progress and impact of the SCMM Innovation Centre but also highlighted LIST’s commitment to fostering industry-wide innovation and collaboration in Luxembourg and beyond.”

https://chronicle.lu/category/manufacturing-engineering/47672-list-sustainable-composite-materials-industry-day-draws-160-participants

Le BIM, du bâtiment au quartier

Le LIST fait partie des acteurs qui participent au déploiement du BIM. Dans quel contexte ?

En travaillant pour la Commission européenne en amont de la publication des directives à travers ses projets de recherche, le LIST participe à l’implémentation, voire à l’anticipation, des nouvelles politiques. Ces dernières peuvent concerner des thématiques comme l’économie circulaire, la rénovation des bâtiments ou encore leur performance énergétique qui peuvent bénéficier du BIM pour rendre leur implémentation plus aisée. L’Europe met en place des instruments très concrets : c’est le cas de Level(s), un cadre commun d’indicateurs clés de durabilité pour les bâtiments, du Digital Building Notebook ou encore du Smart Readiness Indicator.

Quels sont les projets qui supportent sur ces politiques ?

Le projet LEGOFIT vise à concevoir, mettre en oeuvre et valider des concepts évolutifs pour construire et rénover des maisons à énergie positive à travers le développement d’une plateforme de conception innovante qui englobe non seulement les technologies passives et actives, mais également leur intégration pour un échange d’informations plus intelligent. Ces solutions fonctionneront autour d’un BIM « léger » qui répond à différents cas d’usage innovants dont la circularité des matériaux et le monitoring intelligent du confort des occupants en lien avec l’efficacité énergétique. Ce dernier a pour but de vérifier non seulement que les attentes des usagers en la matière sont remplies, mais aussi que le système favorise des comportements vertueux de la part des occupants, notamment en ce qui concerne les consommations énergétiques. Nous collaborons pour ces expérimentations avec la SNHBM sur un lotissement pilote de 24 maisons individuelles à Betzdorf.

Le saut d’échelle est essentiel aujourd’hui. Dans des contextes de plus en plus urbanisés, nous nous intéressons aussi à la régénération des quartiers. Nous démarrons, en janvier 2024, le projet REGEN qui regroupe plusieurs villes d'Italie, Espagne, Luxembourg et Irlande qui ont fait des choix en termes de mobilité ou de décarbonation, en particulier en ce qui concerne les systèmes de chauffage. Mais il y a aussi un volet humain essentiel dans la régénération, pour adapter nos comportements en tant qu’usagers et citoyens. Par exemple, nous allons travailler sur la facilitation des déplacements piétons, notamment pour les populations vieillissantes, la rénovation énergétique et l’économie circulaire à l’échelle de la commune. L’idée est de voir comment le bâtiment peut être considéré comme un stock de matériaux et de composants qui fera partie de prochaines actions de régénération urbaine : opérations de rénovation et de construction, ou même le fait de redonner de la place à la nature pour d’autres types d’activités.

Le BIM est un sujet transverse au coeur des usages que nous venons d’évoquer. Comment est-il utilisé ?

Il permet les interactions techniques entre concepteurs, c’est un usage connu. À l’échelle du quartier, les modèles numériques peuvent être utilisés à des fins de présentation du projet et d’implication des usagers dans les développements. Nous développons l’application MUST qui contribue à créer de meilleures solutions urbaines en ajoutant un aspect social aux techniques d’optimisation actuelles. Elle réunit des experts en urbanisme maîtrisant les techniques de calcul/optimisation nécessaires et les usagers d’un environnement urbain à qui elle permet de participer au processus de conception dès les 1res phases. Ce sont eux, en effet, qui peuvent le mieux contribuer à formaliser ce qu’ils attendent d’un lieu et, dans un second temps, revoir les projets au cours de workshops participatifs. Un de nos objectifs est de tester et d’adapter cette application à des concepts qui intègrent les notions de mobilité urbaine, de circularité (réutilisation, mise à disposition, partage d’éléments, etc.), et de décarbonation de l’environnement bâti à travers les différentes phases de cycle de vie.

Quel est votre rôle en tant que chercheurs ?

En multipliant les usages du BIM, on multiplie les bénéfices et on rentabilise les efforts de modélisation et de saisie d’information. C’est notre approche. Cependant, chaque usage requiert ses données spécifiques et a généralement sa propre manière de les contextualiser et de les structurer. Chaque usage requiert aussi que les systèmes soient interopérables. Au niveau de la recherche, la méthode est d’identifier les modèles de données puis de les valider par le biais de démonstrateurs. Leur implémentation via la mise en place de normes BIM est encore une autre histoire, et dépend des intérêts du marché. Autre point important : manipuler plusieurs modèles BIM pour un même projet dans plusieurs systèmes entre différents acteurs pose des problématiques de connexion entre ces systèmes décentralisés, et cela met aussi en exergue le fait que les données appartiennent à ceux qui les génèrent. Nous collaborons avec nos partenaires pour faire communiquer des systèmes qui ne sont pas prévus pour le faire à la base en essayant de faire vivre le modèle BIM.

Mélanie Trélat

Pioneering “gamified neuroscience” for brain disorders

Personal stories often lay the foundation for groundbreaking innovations. Such is the case with Myelin-H, a pioneering Luxembourg company building a cutting-edge neuro technology solution to remotely monitor and treat brain disorders, starting with multiple sclerosis (MS).

“My mom suffers from MS, and I wanted to help her regain mobility or at least better manage her disease,” states Zied Tayeb, founder and CEO of Myelin-H. Following his PhD in neuroscience, he created Myelin-H together with other cofounders.

“We have ‘gamified’ neuroscience. Patients play brief cognitive games, and we stimulate the brain in different ways and observe how it reacts to these stimuli. Thereafter, we process the data and translate it into what we call ‘digital biomarkers’ to help physicians, hospitals, pharmaceutical companies, effectively manage and monitor MS at any time and from anywhere.”

Responsible data privacy protocols

A critical aspect of Myelin-H’s work involves dealing with various types of medical data that helps to paint a comprehensive picture of a patient’s condition, allowing for more accurate assessments and treatment plans. “Essentially, we amass data that provides a holistic view of the entire body, spanning from brain functions down to lower limb activities. We capture various bio signals and work with primarily medical data, for example, EEG readings that capture brain activity in a non-intrusive manner, speech patterns, EMG signals that reflect muscle activity, and IMU records of body movements,” he explains.

In order to ensure that patient data remains secure and private, Myelin-H has also embraced “federated learning”, a decentralised approach for training machine learning models. “This means that the data does not leave the patients’ premises. We share our machine learning models and whenever a new neurological assessment session takes place – so when the patient plays the games using our sensors and tablet – we get notified. However, the data is processed locally, and we only receive the trained models and not the data, which remains where it has been recorded.”

This method of managing data not only safeguards sensitive information but also places Myelin-H at the forefront of data privacy practices. “There have been a few studies on this federated learning approach, but most of them are recent from 2022. To the best of our knowledge, this concept has not been tested before and I think we are ahead of the curve.”

Luxembourg ecosystem partners

Myelin-H has thrived within Luxembourg’s supportive ecosystem. Dr Tayeb highlights the support from national innovation agency Luxinnovation, the Ministry of the Economy, and the Luxembourg National Research Fund (FNR), among others, to advance the take-off of the innovative solution.

“In Luxembourg, the ecosystem is small enough to know the right doors to knock and you are very well connected,” he indicates, regarding business and research undertakings.

A project by a consortium composed of Myelin-H, the University of Luxembourg, the Bioinformatics Group, and Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), centres on monitoring the silent progression of MS, for example, gradual cognitive decline. It seeks to test 6G for the remote monitoring technology, offering hope for earlier intervention. “This can offer faster, more rapid communication,” he underlines.

Together with LIST and local hospital CHL, the company is preparing another project with the ambitious goal to develop a software-as-a-medical-device that can monitor treatment effectiveness and response in MS patients. With over 25 different medications currently available for MS, the one-size-fits-all approach falls short. Dr Tayeb emphasises the importance of personalising treatment for each patient.

“We set up this partnership with the hope that we will be monitoring MS treatment effectiveness at home. LIST plays an important role in this project as they are helping with cybersecurity and the CHL will stand in as a clinical partner.” The CEO aims to submit this project in response to a second joint call for high performance computing projects launched by the Luxembourg Ministry of the Economy, FNR and Luxinnovation to provide companies and research centres with funding for their joint projects. “All of these is just a drop in the ocean of the support we have received so far if I’m being honest,” he adds.

Dr Tayeb’s personal motivation fuels a drive that transcends typical business motivations. “The big hope that at some point my mum would be using the technology that we are developing is what motivates me. But obviously, beyond my personal story, there are approximately three million MS patients suffering around the world that stand to benefit from this technology. It is a tough brain disorder that stays up for 30 years, and disability is unavoidable unless you get the right treatment early on. And we’re hoping that this is just starting point. If our technology works for multiple sclerosis, we would potentially be in a position to broaden the scope and cover other brains disorders.”

https://www.tradeandinvest.lu/news/pioneering-gamified-neuroscience-for-brain-disorders/

BIM : un outil puissant au service de la construction durable

Au cœur de cette vague de transformation se trouve le Building Information Modelling (BIM), un processus de développement d’informations liées au bâtiment de manière collaborative à travers les chaînes de valeur du développement de projet, de la construction et du Facility Management, tout en s’attaquant à la numérisation plus large de ces processus à travers les cycles de vie des actifs construits.

Au cours des dernières décennies, le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) a ouvert la voie à l’utilisation du BIM au Luxembourg par le biais de ses activités appliquées, de ses activités de sensibilisation et de ses projets de recherche et de développement conçus pour façonner les applications futures du BIM en fonction des transformations majeures qui ont lieu dans le secteur.

Développer le BIM pour les applications de recherche et d’innovation

Les enjeux du changement climatique et l’urgence de réduire l’impact environnemental du bâti sont au cœur des activités de recherche et d’innovation du LIST, avec un focus sur les projets d’exploitation du BIM et des modèles et processus numériques au service de la transition environnementale.

Le BIM et les modèles numériques sont certainement au cœur du développement d’innovations pour l’environnement bâti, déclare Sylvain Kubicki, Lead Research and Innovation Associate au LIST. Au-delà de l’utilisation prévue du BIM pour la conception, la construction ou l’exploitation d’un bâtiment, nous devons le considérer comme une source de données pour aborder d’autres questions, notamment la décarbonisation par l’analyse du cycle de vie, le reporting environnemental ou la circularité.

Dans la stratégie de European Construction, built environment and energy efficient building Technology Platform (ECTP), à laquelle le LIST contribue activement, des recherches sont également prévues sur l’utilisation du BIM en conjonction avec l’intelligence artificielle et les jumeaux numériques. Face au changement climatique et à l’urgence d’atténuer les impacts de notre environnement bâti, nous pouvons souligner que la plupart des stratégies de recherche considèrent la transition numérique comme une étape nécessaire et à court terme pour promouvoir des politiques ambitieuses et des pratiques vertueuses dans le secteur de la construction et de l’immobilier, ajoute Sylvain. En effet, dans l’agenda stratégique de recherche de l’ECTP, il est prévu que la plupart des innovations liées au BIM soient concrètement utilisées ou transférées sur le marché d’ici 2030.

En apportant sa vision innovante à l’avant-garde des nouvelles applications BIM, le LIST a contribué à l’édition 2023 de BIMLUX, un événement co-organisé avec le CRTI-B, l’OAI et NeoBuild le 17 novembre 2023 à la Chambre de Commerce. Sur la base des résultats de plusieurs de ses projets, le LIST a organisé deux sessions sur la déconstruction numérique et l’analyse du cycle de vie.

Digital déconstruction

La recherche croissante de pratiques circulaires dans la construction exige des pratiques de déconstruction plus efficaces pour réutiliser davantage de matériaux et de composants de construction. Dans le cadre du projet Digital DeConstruction, un flux de travail numérique a été conçu pour soutenir le cycle d’inspection, d’inventaire et de prise de décision en matière de réutilisation. Annie Guerriero, Senior Research & Technology Associate au LIST, explique : Seuls 3 % des déchets de construction sont actuellement considérés comme pouvant être réutilisés. Il y a une énorme opportunité pour une approche circulaire.

Avec la plateforme Digital Deconstruction, le LIST a développé un support pour l’ensemble du cycle et une prise de décision éclairée. Jean-Yves Marié, PDG de BIM-Y, ajoute que le support de la numérisation 3D rend l’inventaire des matériaux beaucoup plus rapide et plus rentable. Appliqué à la déconstruction de la gare d’Ettelbruck, le procédé a permis d’atteindre un taux de réemploi de 17%, ce qui constitue une avancée majeure, ajoute Camille Feraud, ingénieur au département Ouvrages d’Art de Schroeder & Associés, impliqué dans de nombreux inventaires de réemploi.

Ces résultats sont très prometteurs. Les innovations numériques ne sont pas le seul moyen de soutenir l’économie circulaire dans la construction, qui nécessitera également des innovations sociales et de nouveaux modèles d’entreprise, mais c’est un premier pas dans la bonne direction !

Utiliser l’analyse du cycle de vie pour un bâtiment avec BIM

La réduction de l’empreinte carbone étant au cœur des futures politiques et réglementations de l’UE, l’analyse du cycle de vie sera de plus en plus demandée pour les projets de développement immobilier. Entre autres, la rationalisation de l’utilisation du BIM pour I’analyse du cycle de vie devrait changer la donne, avec des gains attendus en termes de temps et de coûts, ainsi que la résolution des problèmes de qualité des données.

Julien L’Hoest, Administrator chez Energie et Environnement, explique : La qualité des estimations quantitatives dès les premières étapes d’un projet est essentielle pour fixer des objectifs en termes de carbone incorporé et suivre l’impact des décisions du projet tout au long du processus. C’est pourquoi il est nécessaire d’utiliser des outils logiciels qui simplifient la mise en correspondance des éléments BIM avec leurs impacts dans les bases de données environnementales, poursuit Florent Fontaine lors de sa démonstration pratique de OneClickLCA, l’un des logiciels leaders sur le marché.

Calin Boje, research associate au LIST, explique ensuite comment la recherche et l’innovation permettent de développer de nouvelles approches de l’interopérabilité des données autour des modèles BIM et des jumeaux numériques. Il ajoute qu’ une approche large de la durabilité, incluant ses aspects environnementaux, économiques et sociaux, est nécessaire pour accompagner la transformation de l’environnement bâti, citant des projets récents menés par le LIST et ses partenaires, dont SemanticLCA et LegoFit.

Le cheminement vers la rationalisation du BIM dans les projets de construction est toujours en cours et le succès d’événements tels que BIMLUX montre l’engagement du secteur au Luxembourg.

En 2024, le LIST coorganisera Sustainable Places pour la communauté européenne de la recherche et de l’innovation, un événement de trois jours qui réunira environ 150 projets de recherche et leurs partenaires. Ce sera une occasion unique d’accéder à une communauté dynamique et de mettre en valeur les projets et l’expertise du Luxembourg !

https://www.infogreen.lu/bim-un-outil-puissant-au-service-de-la-construction-durable.html

Des chercheurs luxembourgeois veulent révolutionner votre réfrigérateur

Le LIST – le Luxembourg Institute of Science and Technology - est un des fleurons de la recherche luxembourgeoise. Spécialisé dans la technologie et les matériaux, l’institut (qui dépend du ministère de l’Enseignement et de la Recherche) a pour objectif de développer des prototypes en matière de produits et de services pouvant, à terme, être utilisés par le plus grand nombre.

L’un de ses grands défis ces dernières années est forcément lié à tout ce qui touche au domaine de l’énergie. Et comme le dit le directeur du département spécialisé dans les matériaux (MRT, pour Materials Research and Technology), le Dr Damien Lenoble, «il est impératif de montrer l'applicabilité de nos matériaux de pointe dans des technologies qui exploitent efficacement l'énergie et réduisent la demande globale en la matière.»

Dans une revue américaine

Et, à ce niveau-là, ses chercheurs ont effectué une belle avancée. Une équipe du LIST, menée par le Dr Emmanuel Defay, a, en effet, mis au point une technologie susceptible de transformer les futurs systèmes de réfrigération. La dernière étape de leurs recherches et ses résultats jugés prometteurs viennent d’ailleurs de faire l’objet d’une publication dans la célèbre revue scientifique généraliste américaine Science, comme l’indique un communiqué de l’institut scientifique luxembourgeois.

Leur invention, baptisée «regenerator», pourrait à terme remplacer le compresseur conventionnel et les fluides nocifs dans les réfrigérateurs actuels, offrant ainsi une solution de refroidissement plus efficace et plus durable sur le plan énergétique. «Les applications potentielles de cette technologie s'étendent au-delà de la réfrigération, y compris la climatisation» explique le Dr Defay, qui dirige l'unité de nanotechnologie au sein du département MRT.

En collaboration avec un leader mondial

Pour se rendre compte de la portée de ce qui est en train de se mettre au point chez nous, il faut avoir en tête qu’environ un cinquième de l’énergie électrique mondiale est consacrée à la réfrigération. L’Agence internationale de l’énergie (IEA) prévoyant aussi une multiplication par deux du nombre de climatiseurs d’ici à 2040.

La nouvelle solution mise au point par le LIST, davantage respectueuse de l’environnement, pourrait donc être une grande avancée. Et aider à remiser au placard une technologie actuelle qui s’avère polluante (émission d’effet de serre mais aussi de bruit). On note d’ailleurs déjà un intérêt certain pour le «regenerator», ce dernier ayant été conçu en collaboration avec la firme japonaise Murata. Une entreprise de premier plan, puisqu’elle fait partie des leaders mondiaux dans le domaine électrique.

«Bien que nous ayons déjà réalisé des progrès tangibles, nous travaillons continuellement à améliorer la maturité et la fonctionnalité de notre technologie. L'objectif ultime étant d'offrir une alternative viable et durable aux solutions de réfrigération actuelles», conclut le Dr Defay dans le communiqué. Son équipe est actuellement en contact avec diverses entreprises afin d’explorer les applications pratiques de leur technologie.

Julien Carette

https://www.virgule.lu/luxembourg/des-chercheurs-luxembourgeois-veulent-revolutionner-votre-refrigerateur/4809202.html

Entwarnung nach fast zwei Monaten

Seit einigen Wochen ist der Sommer in Luxemburg definitiv vorbei, doch erst jetzt gibt es Entwarnung in Bezug auf die Präsenz von Cyanobakterien – im Volksmund auch „Blaualgen“ genannt – im Obersauerstausee. So haben das Umweltministerium und das Wasserwirtschaftsamt erst kürzlich darüber informiert, dass sich die Situation in dem Gewässer normalisiert hat. Anfang September hatte wegen einer zu hohen Konzentration an Giftstoffen unter anderem für den Obersauerstausee ein Badeverbot ausgesprochen werden müssen.

Der Jahreszeitenwechsel hat aber jetzt zu einem starken Rückgang der Bakterien geführt. Nachdem diese Entwicklung vom „Luxembourg Institute of Science and Technology“ (LIST) bestätigt wurde, konnte die Warnung aufgehoben werden. Es besteht demnach keine Gefahr mehr für Mensch, Haus- und Nutztiere. Der Kontakt, das Einatmen oder das Verschlucken des schädlichen Stoffes kann nämlich für akute Magendarmprobleme und Übelkeit, Hautreizungen bis hin zu Verbrennungen und Schädigungen der Leber oder des Nervensystems (Krämpfe oder Lähmungen) verantwortlich sein.

Nun aber sind ein Aufenthalt am Wasser und das Ausüben von Freizeit- sowie Sportaktivitäten wieder ohne Bedenken möglich. Aber Achtung: Wenn Hartgesottene sich jetzt auf ein Eisbad – oder zumindest eine Runde im kühlen Nass – gefreut haben, müssen sie enttäuscht werden. Denn das Umweltministerium und das Wasserwirtschaftsamt erinnern in der gemeinsamen Pressemitteilung daran, dass die Badesaison bereits seit Ende September vorbei ist.

Erst ab dem 1. Mai 2024 ist Schwimmen in den vier Badeseen in Luxemburg – eben im Obersauerstausee, im Baggerweiher in Remerschen, im Weiswampacher See und seit neuestem dann auch im Echternacher See – wieder erlaubt. Bis es so weit ist, kann sich die Zeit zumindest am Obersauerstausee aber mit anderen Aktivitäten vertrieben werden, denn dies ist nach der Entwarnung wieder bedenkenlos möglich.

Vier Badeorte in der Natur

Im Luxemburg kann man grundsätzlich an vier Orten unbeschwert in offenen Gewässern baden: Der Obersauerstausee, der Baggerweiher in Remerschen, der See in Weiswampach und, seit dieser Saison, auch der Echternacher See sind ausgewiesene Badegewässer. Dort ist die Wasserqualität gut oder sogar exzellent; in diesen Seen kann man also baden, ohne das Risiko einer Durchfallerkrankung oder Übelkeit einzugehen. In allen anderen Gewässern in Luxemburg ist das Schwimmen verboten. Einen Überblick der Wasserqualität der Badeseen gibt es auf der Webseite des Wasserwirtschaftsamtes unter eau.gouvernement.lu.

Sandra Schmit

Signature d’un mémorandum d’entente entre Klima-Agence et le LIST

La Klima-Agence et le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) sont fiers d’annoncer la signature d’un mémorandum d’entente, visant à renforcer leur coopération et à évaluer les possibilités de travailler ensemble sur des projets de recherche conjoints ou des activités mutuellement bénéfiques.

Cette étape renforce l’engagement des deux parties à promouvoir la coopération, rechercher des financements auprès de la Commission européenne et d’autres organismes, tels que le Programme Horizon Europe et le Fonds National de la Recherche (FNR), ainsi qu’à soutenir des programmes d’innovation et des initiatives de soutien environnemental.

Les sujets clés de cette collaboration comprennent les communautés énergétiques, la rénovation, l’économie circulaire axée sur les approvisionnements, l’évaluation du cycle de vie et la conception urbaine. Dans ce cadre, les deux parties s’engagent à créer un partenariat pour encourager l’innovation, soutenir des projets de recherche communs et maintenir une collaboration étroite sur les activités de recherche en cours.

Ce mémorandum d’entente renforce la coopération entre Klima-Agence et le LIST et ouvre la voie à une collaboration fructueuse, renforçant ainsi leur capacité à relever les défis de la transition énergétique et à promouvoir la durabilité.

https://www.infogreen.lu/signature-d-un-memorandum-d-entente-entre-klima-agence-et-le-list.html

Ein Tor zur Mondoberfläche

Ein Tor zur Mondoberfläche – ein solches soll bald in Luxemburg seinen Platz finden. Dabei handelt es sich um eine sogenannte Dusty Thermal Vacuum Chamber – kurz DTVC (Staubige Thermal-Vakuum-Kammer). Die DTVC wird in den Räumlichkeiten des European Space Resources Innovation Centre (Esric) in Belval in Betrieb genommen. Dies könnte bereits 2025 so weit sein, wie das Esric am Dienstag mitgeteilt hat.

Warum diese Kammer notwendig ist

Das Kick-off-Meeting zur Entwicklung und Herstellung dieser neuartigen Kammer fand bereits am 13. Juni 2023 im niederländischen Estec (dem Europäischen Weltraumforschungs- und Technologiezentrum) statt. Dabei führte die Europäische Weltraumorganisation (ESA) das Meeting mit Spartan Space, Haux Life Support, Maana Electric und dem European Space Resources Innovation Centre (Esric) – Teil des Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) – durch.

Doch was macht eine solche Kammer? Mit der DTVC können die Bedingungen, die auf dem Mond herrschen, simuliert werden. Das bedeutet, die Subsystemkomponenten unter Bedingungen der Mondoberfläche können unter Hochvakuum, Extremtemperaturen von -180 bis zu +160 Grad sowie unter Präsenz von Mondstaub-Simulant (Regolith) getestet werden. Die SpaceBetreiber können auf diese Weise ihre Ausrüstungen und Materialien testen und prüfen, ob sie den Konditionen auf dem Mond standhalten würden. Die Kammer soll das Auftreten von Problemen, die erst spät entdeckt werden, verhindern und die Risiken während Flugvorbereitungen mindern. „Indem die Subsysteme simulierten Bedingungen auf der Mondoberfläche ausgesetzt werden, kann der Eigentümer des Missionssystems die frühe Ausfallrate der Mission auf ein akzeptables Niveau reduzieren“, teilt das Esric in seinem Presseschreiben mit.

Mondstaub stellt eine große Herausforderung bei Mondmissionen dar. So haben Astronauten in der Vergangenheit über diverse Probleme berichtet, darunter eingeschränkte Sicht und Schäden an Solarpanels durch Staubansammlungen. „Diese Probleme können zu Fehlfunktionen oder sogar zum Scheitern der Mission führen“, schreibt das Esric. Um dies zu lösen, haben Wissenschaftler und Ingenieure unter anderem staubabweisende Beschichtungen und Schutzhüllen entwickelt, denn: „Bei der Planung künftiger Mondmissionen ist es von entscheidender Bedeutung, Technologien und Strategien weiterzuentwickeln, um die Auswirkungen von Mondstaub zu mindern und den Erfolg der Mission zu gewährleisten.“

In Zusammenarbeit mit internationalen Partnern fokussiert sich die Europäische Weltraumorganisation auf zukünftige Mondmissionen, die sowohl von Menschen als auch von Robotern durchgeführt werden, mit dem Ziel, eine permanente Präsenz in der Mondumlaufbahn und auf der Mondoberfläche zu erreichen. Der Mond ist ein entscheidendes Versuchsfeld für die zukünftige Erforschung des Sonnensystems, weshalb der Schwerpunkt auf der Entwicklung einer komplexen Infrastruktur liegt. Hier kann Europa mit logistischen Elementen seinen Beitrag leisten.

„Die Dusty Thermal Vacuum Chamber (DTVC), die in Luxemburg errichtet wird, wird ein Tor zur Mondoberfläche sein: Kritische Geräte werden im Hochvakuum in Gegenwart von Mondstaub (Regolith) getestet. Mit seinen Dimensionen und Vakuumkapazitäten ist es einzigartig in Europa und wird es ermöglichen, Geräte vor dem Start einer Mondmission zu testen“, fasst Peter Weiss, CEO von Spartan Space, das Projekt zusammen.

Jessica Diedenhofen

Dusty Thermal Vacuum Chamber to be Operational in Luxembourg from 2025, Offering Gateway to Lunar Surface

Back in June 2023 at the Netherlands' European Space Research and Technology Centre (ESTEC), the European Space Agency (ESA) conducted the kick-off meeting with Spartan Space, Haux Life Support, Maana Electric and ESRIC (part of the Luxembourg Institute of Science and Technology - LIST) to design and manufacture a novel DTVC. The DTVC will be capable of testing subsystem components under lunar surface conditions of high vacuum (10-6mbar), extreme temperatures (-180 to 160 °C) and in the presence of lunar dust (regolith) simulant. The DTVC will be commissioned at the ESRIC/LIST premises in Luxembourg and is aimed to be ready in 2025.

As reported by ESRIC, the presence of lunar dust poses significant challenges to lunar missions, affecting the integrity of equipment and instruments. Astronauts have reported various issues such as failing seals, impaired vision and damage to solar panels due to dust accumulation. These problems can lead to malfunctions or even mission failure. Furthermore, lunar dust hampers the accurate collection of data by interfering with scientific instruments, resulting in incomplete or inaccurate data.

To address these challenges, scientists and engineers have developed innovative solutions such as dust-resistant coatings and protective covers. When planning for future lunar missions, it is considered crucial to continue advancing technologies and strategies to mitigate the impact of lunar dust and ensure mission success.

The ESA, in collaboration with international partners, is focused on future lunar missions involving both human and robotic activity. These missions aim to establish a sustainable presence in lunar orbit and on the surface. By recognising the Moon as a crucial testing ground for the future exploration of the solar system, the emphasis is being put on developing a more complex infrastructure, particularly around the lunar south pole. ESRIC noted that the involvement in lunar missions is not limited to space agencies, with commercial actors now playing a significant role in lunar exploration activities, including in Europe.

"The Dusty Thermal Vacuum Chamber that will be implemented in Luxembourg will be a gateway to the lunar surface: critical equipment will be tested in high vacuum in presence of lunar dust (regolith). With its dimensions and vacuum capacities, it will be unique in Europe and will allow testing equipment before embarking to a lunar mission," explained Peter Weiss, CEO of Spartan Space. "We are particularly happy to have assembled a very strong consortium of experts in this field with Haux, Maana and ESRIC/LIST."

In the coming decades of lunar surface missions, the implementation of a DTVC will be a vital endeavour towards qualifying and accepting components crucial to the success of lunar missions, noted ESRIC. The DTVC's mission is to prevent the occurrence of late discovery problems and mitigate risks during proto-flight and acceptance testing. By subjecting subsystems to simulated lunar surface conditions, the mission system owner is believed to effectively reduce the mission's early failure rate to an acceptable level. ESRIC added that this risk mitigation objective is particularly significant in addressing latent defects that may manifest in vacuum, temperature and environmental stress conditions of space (e.g. dust). Testing in the DTVC enables the detection of defects that may have otherwise been overlooked or unanticipated, thereby ensuring the thorough qualification of mission components, concluded ESRIC.

https://chronicle.lu/category/space/47317-dusty-thermal-vacuum-chamber-to-be-operational-in-luxembourg-from-2025-offering-gateway-to-lunar-surface

Après le bac à sable pour rover, la chambre à vide thermique

«Nous ne pouvons pas produire ici sur Terre une simulation du sol lunaire qui soit une véritable simulation. Nous pouvons en produire certains aspects et en tirer des leçons. Mais vous ne pouvez pas produire une simulation digne de ce nom, car les sols lunaires se forment dans le vide. C’est aussi difficile que le vide spatial profond. Dix puissance moins 12 torr si vous aimez la nomenclature des aspirateurs. Il est vraiment impossible de ne pas comprendre les processus qui se déroulent dans l’environnement lunaire sans être sur place et sans travailler réellement in situ, sur place, avec ces matériaux.» En 2019, pour le cinquantième anniversaire d’Apollo 17, le dernier astronaute américain à avoir posé le pied sur la Lune, Harrison Schmitt – un géologue – se souvient dans un podcast pour la Nasa.

Mais depuis 1965, l’Agence spatiale américaine a commencé à trouver le début d’une solution en construisant une, puis des chambres à vide thermique. Aujourd’hui, elle en a toute une collection qui lui permet d’effectuer toute une batterie de tests des matériels et des comportements humains avant que les uns ou les autres soient expédiés dans l’espace avec une connaissance plus proche de la réalité qui les attend.

Le Luxembourg aura bientôt «la sienne». Une chambre à vide thermique poussiéreuse, en réalité sous la coordination du Centre européen d’innovation en ressources spatiales (Esric), pour tester les composants du sous-système dans des conditions de haute vacuité (10-6mbar), de températures extrêmes (-180 à 160 °C) et en présence d’un simulateur de poussière lunaire (régolithe).

Lors du lancement du projet, en juin aux Pays-Bas, plusieurs acteurs s’étaient manifestés. Comme Maana Electric et ses «boîtes» qui produisent des panneaux solaires à partir du régolithe, justement. Ou encore la start-up marseillaise Spartan Space, qui développe des habitations pour la Lune et qu’on a déjà eu l’occasion de croiser une fois ou deux au Luxembourg, lors de concours de design sur cette thématique. Ou encore Haux Life Support qui construit des installations de plongée ou spéciales dans un contexte similaire au contexte spatial.

«La chambre à vide thermique poussiéreuse qui sera mise en place au Luxembourg servira de porte d’entrée vers la surface lunaire», s’est réjoui le CEO de Spartan Space, Peter Weiss.

Rebeca Suay

https://paperjam.lu/article/luxembourg-s-engage-reussite-m

The Dusty Thermal Vacuum Chamber (DTVC), soon to be implemented in Luxembourg, will be a gateway to the Lunar surface

The DTVC will be commissioned at the ESRIC/LIST premises in Luxembourg and is aimed to be ready in 2025.

Context

The presence of lunar dust poses significant challenges to lunar missions, affecting the integrity of equipment and instruments. Astronauts have reported various issues such as failing seals, impaired vision, and damage to solar panels due to dust accumulation. These problems can lead to malfunctions or even mission failure. Furthermore, lunar dust hampers the accurate collection of data by interfering with scientific instruments, resulting in incomplete or inaccurate data. To address these challenges, scientists and engineers have developed innovative solutions such as dust-resistant coatings and protective covers. As we plan for future lunar missions, it is crucial to continue advancing technologies and strategies to mitigate the impact of lunar dust and ensure mission success.

The European Space Agency, in collaboration with international partners, is focused on future lunar missions involving both human and robotic activity. These missions aim to establish a sustainable presence in lunar orbit and on the surface. By recognising the Moon as a crucial testing ground for the future exploration of the solar system, the emphasis is being put on developing a more complex infrastructure, particularly around the lunar South Pole. Unlike the Apollo missions that targeted various locations, programmes like Artemis prioritise the South Pole, offering the advantage of reusing equipment for multiple missions. Europe can contribute with logistical elements, such as the Argonaut and various robotic mission can facilitate the supply chain between a lander and a crew. Additionally, the integration of Lunar Charging Stations (LCS) equipped with scientific instruments or a Secondary Habitat to extend surface operations are possible.

It is important to note that the involvement in lunar missions is not limited to space agencies; commercial actors are now playing a significant role in lunar exploration activities, including in Europe.

“The Dusty Thermal Vacuum Chamber (DTVC) that will be implemented in Luxembourg will be a gateway to the lunar surface: critical equipment will be tested in high vacuum in presence of lunar dust (regolith). With its dimensions and vacuum capacities it will be unique in Europe and will allow testing equipment before embarking to a lunar mission” states Peter Weiss, CEO of Spartan Space. “ We are particularly happy to have assembled a very strong consortium of experts in this field with Haux, Maana, and ESRIC/LIST”.

In the coming decades of lunar surface missions, the implementation of a DTVC will be a vital endeavour towards qualifying and accepting components crucial to the success of lunar missions. The DTVC’s mission is to prevent the occurrence of late discovery problems and mitigate risks during proto-flight and acceptance testing. By subjecting subsystems to simulated lunar surface conditions, the mission system owner can effectively reduce the mission's early failure rate to an acceptable level. This risk mitigation objective is particularly significant in addressing latent defects that may manifest in vacuum, temperature, and environmental stress conditions of space (e.g. dust). Testing in the DTVC enables the detection of defects that may have otherwise been overlooked or unanticipated, thereby ensuring the thorough qualification of mission components.

https://www.corporatenews.lu/en/archives-shortcut/archives/article/2023/10/the-dusty-thermal-vacuum-chamber-dtvc-soon-to-be-implemented-in-luxembourg-will-be-a-gateway-to-the-lunar-surface

Habitat humanitaire : de la place pour l'innovation

Chercheurs, ingénieurs, architectes ou simples curieux avaient rendez-vous vendredi à l'abbaye de Neumünster pour une journée d'échanges autour de l'habitat humanitaire. Un événement organisé par la Croix-Rouge luxembourgeoise et le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) pour promouvoir la recherche dans le domaine de l'humanitaire et de l'environnement.

«L'habitat humanitaire est un domaine complexe dont les défis peuvent être relevés grâce à l'innovation», a expliqué Daniel Ledesma, responsable du Shelter Research Unit, l'unité technique référente de l'Aide humanitaire de la Croix-Rouge luxembourgeoise. À l'occasion de cette journée, des tables rondes et des conférences ont été menées, et des travaux de recherche novateurs ont été présentés.

La population locale impliquée

Des améliorations peuvent en effet toujours être apportées aux habitats humanitaires afin d'offrir des conditions dignes et sécurisées aux bénéficiaires, dans le respect de l'environnement et viables sur le plan économique. «Le produit doit être qualitatif et pas cher, car moins il est cher, plus on va pouvoir aider de personnes», souligne Rémi Fabbri, le directeur de l'Aide internationale de la Croix-Rouge luxembourgeoise.

L'Aide internationale de la Croix-Rouge luxembourgeoise est experte dans l'habitat humanitaire en Afrique, en particulier dans la zone subsaharienne. Elle travaille en impliquant directement les populations locales pour la construction de ces habitats, explique Rémi Fabbri : «Nos équipes sur le terrain travaillent avec les Croix-Rouges locales pour accéder à la culture et au langage des populations, afin de bien évaluer leurs besoins et y répondre au mieux avec des solutions techniques adaptées.»

L'une des solutions trouvées consiste à utiliser des matériaux locaux pour construire ces habitats (exception faite des bâches, les bâches humanitaires, spécifiques, ayant une durée de vie plus longue – généralement cinq ans, contre quelques mois pour des bâches achetées sur les marchés). D'une part, cela permet de relancer l'économie, mais, d'autre part, c'est aussi permettre à la population d'assurer la maintenance de ses abris. «On ne construit pas pour les gens, on leur explique comment faire. On les forme aussi à assurer la maintenance de ces habitats, et comme les matériaux proviennent de marchés locaux, ils seront capables de le faire dans la durée», souligne Rémi Fabbri.

Ces habitats ont vocation à être temporaires, mais peuvent tout à fait évoluer en véritables maisons si la population désire s'installer. «Au Niger, par exemple, les maisons sont faites à partir de terre. On va donc former les populations à fabriquer leurs propres briques, et former des maçons et des charpentiers.» Avec une population plus nomade, la Croix-Rouge utilisera des matériaux plus légers et donc plus facilement transportables. Quant à ceux qui souhaitent retourner dans leur maison d'origine, ils pourront emporter les matériaux pour fabriquer des latrines par exemple. «Tout est réutilisable.»

Mais la marge de manœuvre reste grande pour innover en matière d'habitat humanitaire. La question de la température intérieure est notamment l'un des points de réflexion à mener, comme le relève Rémi Fabbri : «En Afrique, il fait très chaud, et avec une structure entièrement plastifiée, la chaleur à l'intérieur devient insupportable. On utilise donc la bâche uniquement pour le toit. Mais il y a des technologies innovantes à développer pour limiter cette chaleur avec le laboratoire des matériaux du LIST, qui travaille sur les plastiques. De même, on pourrait développer une bâche avec des cellules photovoltaïques, ce qui permettrait de charger les téléphones ou faire chauffer des plaques. Une bâche avec des éléments phosphorescents apporterait, quant à elle, de la lumière pendant la nuit, afin de prévenir les risques de viols, malheureusement récurrents.»

Un exemple d'innovation particulièrement réussi : le foyer amélioré, sorte de petit barbecue en terre cuite, qui permet de réduire drastiquement la consommation de bois et donc de lutter contre la dégradation de l'environnement, en sus de contribuer à l'amélioration des conditions de vie des familles, et tout particulièrement des femmes, généralement chargées d'aller chercher le bois, avec tous les risques de viols, là encore, que cette tâche comporte dans certains contextes.

La spécificité de l'Ukraine

En marge de l'événement, le travail des équipes de la Croix-Rouge ukrainienne a été mis à l'honneur au travers d'une exposition. L'occasion de se pencher sur la question des abris dans un contexte totalement différent, car comme le souligne Ilin Mykyta, coordinateur des abris et des infrastructures pour la Croix-Rouge ukrainienne, «la différence principale, en Ukraine, c'est bien sûr le climat».

«La plupart des catastrophes et des conflits ces dernières années ont eu lieu dans des endroits où le climat est en général plus chaud. On peut donc rapidement y construire des abris avec un peu de bois et de plastique. Ce ne sont pas des conditions idéales, bien sûr, mais les gens peuvent y vivre. En Ukraine, cré'est impossible, entre la pluie, la neige et le froid», explique-t-il. Fournir du chauffage est donc partie intégrante des solutions à apporter.

Les équipes travaillent aussi à réhabiliter les maisons. Dans le cadre du conflit, elles ont, par exemple, posé des films de protection sur les fenêtres : «La vitre pourra se briser en cas d'impact ou d'explosion, mais elle ne volera pas en éclats», cause d'importantes blessures.

Tatiana Salvan

Pourquoi prédire les inondations sera crucial

Dans une communication très institutionnelle, le géant Thales Alenia Space annonce la création au Luxembourg d’un jumeau digital spécialisé dans les inondations. Pas pour le plaisir de regarder où tombe la pluie, mais pour être capable de donner au décideur public les meilleures clés de décision pour aller chercher ici cette vieille dame isolée en cas d’inondation, là pour comprendre que la création d’une troisième voie sur l’autoroute a un impact sur la quantité d’eau que le sol peut, ou pas, absorber.

Un jumeau digital est la réplique numérique d’un environnement réel où il est possible de tester différents scénarios et donc de préparer autant de réponses adaptées aux scénarios.

Là où l’annonce du groupe français – société conjointe entre Thales (67%) et Leonardo (33%) – est particulière, c’est que ce jumeau ne va pas s’appuyer sur les données qui permettent à la météo de nous donner chaque jour des prévisions plus ou moins conformes à la réalité de ce qui se passe, mais sur des données locales et donc d’avoir des réponses parfaitement adaptées au Luxembourg.

Tout le monde se souvient des inondations de juillet 2021, quand les stations météo du Findel et de Gobrange avaient enregistré 79,4 et 105,7 litres par mètre carré contre 70 à 100 millimètres l’été dernier.

Un satellite et un radar spécial

Pour obtenir ces informations, Thales va pouvoir s’appuyer sur son satellite Swot lancé il y a près d’un an. Il est «pourvu du radar imageur KaRIn. Ce dernier fonctionne grâce à deux antennes, disposées aux extrémités d’un mât de dix mètres. L’une va émettre de part et d’autre du sillage du satellite des impulsions radar qui, après avoir rebondi sur la surface de notre planète, sont captées par les deux antennes. Les différences de distance et de phase entre ces deux signaux – on parle d’interférométrie – permettent de cartographier en deux dimensions le niveau des eaux à très fine échelle. Comme la visée de l’instrument radar est légèrement oblique, les signaux reçus s’étalent sur une fauchée de cinquante kilomètres de part et d’autre de la trace du satellite projetée au sol, et un faisceau de vingt kilomètres autour. Les mesures sont donc prises sur une bande de 120 kilomètres de large.»

D’ailleurs, Thales s’appuie, outre sur son centre de recherche au Luxembourg dirigé par Étienne Barritault, sur l’Agence spatiale luxembourgeoise (LSA), le Luxembourg institute of sciences and technologies (List) et PwC. Le projet est financé par le Luxembourg, par le biais d’un contrat de l’Agence spatiale européenne (Esa) au profit du Programme spatial national luxembourgeois LuxIMPULSE. Le projet s’inscrit dans une des trois verticales du projet européen Destination Earth, lancée en 2022 par la Commission européenne.

Thierry Labro

https://paperjam.lu/article/pourquoi-predire-inondations-s

FNR Awards 2023 Celebrate Scientific Excellence & Impact

A tradition that started in 2009, approximately 85 FNR Awards have been given to "outstanding" researchers and science promoters over the years. The 2023 ceremony was hosted by Lisa Burke and FNR Science Communicator Michèle Weber. On this occasion, the FNR presented four awards amid the gathering of about 200 guests.

FNR Awards 2023

1. FNR Award for Outstanding PhD Thesis: Emmanuele Penocchio (University of Luxembourg)

According to the FNR, Emmanuele Peocchio's "groundbreaking" thesis delved deep into the thermodynamic intricacies of chemical engines - both natural and artificial. His research has provided a "pioneering theoretical foundation that will pave the way for designing more efficient chemical engines in the future".

2. FNR Award for Outstanding Scientific Achievement: Andy Chevigné (LIH)

Andy Chevigné and his team at the Luxembourg Institute of Health (LIH) have made a "paradigm-shifting" discovery in the opioid system, unearthing a novel receptor and its significant role in pain perception. Their work is believed to hold the potential to "revolutionise" treatments for opioid-related disorders with safer, more effective drug alternatives.

3. FNR Award for Outstanding Promotion of Science to the Public: Dominique Santana (C2DH, University of Luxembourg)

Based on her FNR-funded PhD research, Dominique Santana's "commendable" project has woven the power of history, digital technologies and international collaboration. With support from various institutions, this initiative has "bridged cultural ties between Luxembourg and Brazil, leaving an indelible mark on the world of scientific collaboration", noted the FNR.

4. FNR Award for Outstanding Mentorship: Pierre Verge (LIST)

Described by the FNR as a "beacon of inspiration" for many, Pierre Verge from the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) received recognition for his "unwavering commitment" to mentorship. From fostering a supportive and inclusive research environment to empowering mentees towards independence and ethical research, Pierre's contribution to shaping the next generation of researchers has been "unparalleled", concluded the FNR.

https://chronicle.lu/category/research-r-d/47177-fnr-awards-2023-celebrate-scientific-excellence-impact

Le LIST va coordonner un projet européen sur les réseaux mobiles 6G

Alors que le Luxembourg n'est couvert à 100% par la 5G que depuis quelques mois, les regards sont déjà tournés vers le développement de la 6G, qui ne devrait pas débarquer chez nous avant plusieurs années voire une décennie.

Cette nouvelle technologie apporte déjà avec elle plusieurs promesses: des vitesses pouvant atteindre l'ordre du térabit, une alimentation en énergie des appareils mobiles qui n'auraient plus besoin de batterie et la création d'hologrammes mobiles.

«Dépasser les capacités actuelles de la 5G»

De nombreux acteurs du secteur travaillent déjà sur cette technologie du futur. Et notamment le LIST, le Luxembourg Institute of Science and Technology. Ce dernier s’apprête à coordonner un projet sur les réseaux mobiles 6G financé par le Smart Networks and Services Joint Undertaking (SNS JU) dans le cadre du programme Horizon Europe. Intitulé 6G-TWIN, le projet fait partie des 27 nouvelles initiatives de recherche et d'expérimentation sélectionnées dans le cadre du deuxième appel à projets du SNS JU, qui seront toutes opérationnelles à partir du 1er janvier 2024.

Car si la 5G répond aujourd'hui pleinement aux besoins actuels des communications mobiles, dans quelques années, la technologie devrait déjà montrer ses limites... Selon un communiqué du LIST, «il est essentiel d'adopter des approches innovantes pour l'architecture de la 6G, afin de dépasser les capacités actuelles de la 5G.»

A l'horizon 2030

«Chaque génération de technologie mobile prend environ une décennie pour évoluer de la conception au déploiement commercial», explique Sébastien Faye, coordinateur du projet 6G-TWIN. «Depuis les premières générations, qui ont apporté une connectivité cellulaire de base, jusqu'à la 5G, qui facilite des applications révolutionnaires telles que la mobilité connectée et automatisée, chaque itération introduit de nouvelles capacités pour répondre à une demande qui ne cesse de croître. Les réseaux deviennent de plus en plus complexes et distribués, nécessitant une grande variété de technologies pour fonctionner. Avec la 6G, qui se profile maintenant à l'horizon 2030, il est essentiel de concevoir, d'expérimenter et de normaliser de nouvelles architectures de réseau avec plus d'intelligence et d'automatisation - c'est ce que nous proposerons dans ce projet.»

«Des réseaux hautement efficaces et intelligents»

Les feuilles de route européennes pour la 6G donnent la priorité à un système de gestion des réseaux complexes basé sur l'intelligence artificielle. Ces réseaux doivent être durables, économes en énergie et adaptables à divers services et modèles commerciaux, pour s'intégrer pleinement dans le marché.

Pour y parvenir, le consortium 6G-TWIN «explorera le concept de jumeau numérique de réseau (NDT) et son intégration dans les futurs systèmes 6G», explique Sébastien Faye.

Pour faire simple, un jumeau numérique est un modèle virtuel conçu pour refléter fidèlement un objet physique. L’objet étudié est équipé de divers capteurs, qui produisent des données sur différents aspects des performances de l’objet physique. Ces données sont ensuite transmises à un système de traitement et appliquées à la copie numérique. «La 6G permettra une interaction en temps réel entre les réseaux physiques et ces copies numériques, dans le but d'optimiser divers paramètres, d'anticiper les défaillances, d'améliorer l'efficacité énergétique et ainsi de suite», ajoute-t-il, «ouvrant ainsi la voie à des réseaux hautement efficaces et intelligents.»

Quatre millions d'euros sur 3 ans

Le projet prévoit également la création de démonstrateurs qui valideront les concepts développés, ajoute Sébastien Faye. Ces démonstrateurs englobent la conduite téléopérée et la distribution de réseaux à faible consommation d'énergie. «En explorant ces applications du monde réel, le projet contribuera non seulement à l'avancement théorique de la 6G, mais démontrera également sa faisabilité pratique, grâce au large éventail d'expertise des 11 partenaires du projet.»

Avec un budget total de 4 millions d'euros sur trois ans, cette initiative illustre l'engagement de la Commission européenne à encourager l'innovation et la recherche qui façonneront l'avenir de la communication sans fil et, au sein du LIST, un autre pas vers la création d'un centre d'excellence solide autour des technologies de jumeau numérique.

https://www.virgule.lu/luxembourg/le-list-va-coordonner-un-projet-europeen-sur-les-reseaux-mobiles-6g/4442411.html

LIST to Coordinate €4m Project on 6G Mobile Networks

The project, entitled 6G-TWIN, is one of the 27 new research and experimentation initiatives selected from the second SNS JU call for proposals, which will start operating from 1 January 2024. Founded in 2021 under the authority of the European Commission, SNS JU serves as the cornerstone for supporting the advancement of intelligent communication elements, systems and networks. According to LIST, these elements hold a key position in the establishment of a superior European supply chain for state-of-the-art 5G and the forthcoming 6G technologies.

The rapid integration of digital technology into sectors such as transportation and manufacturing has heightened the demand for effective communication and computational services. Consequently, the adoption of pioneering strategies for 6G architecture becomes necessary, with the objective of surpassing the current capabilities of 5G, LIST noted.

“Each generation of mobile technology takes roughly a decade to evolve from conception to commercial deployment,” explained Sébastien Faye, 6G-TWIN project coordinator. “Starting from the first generations, which brought basic cellular connectivity, through 5G, which facilitates revolutionary applications like connected and automated mobility, each iteration introduces new capabilities to meet a demand that is continually growing. Networks are becoming increasingly complex and distributed, requiring a large variety of technologies to operate. With 6G, which is now on the horizon for around 2030, it is essential to design, experiment and standardise new network architectures with more intelligence and automation - which is what we will be proposing in this project.”

European 6G roadmaps emphasise the adoption of an AI-native management system for complex networks. According to LIST, these networks must be sustainable, energy-efficient and adaptable to various services and business models. Achieving a uniform communication and computing framework requires unconventional approaches, in addition to cooperation among standardisation groups and industry leaders to enable practical market integration.

To achieve this, the 6G-TWIN consortium “will explore the concept of Network Digital Twinning (NDT) and its integration into future 6G systems”, said Sébastien Faye. Creating a real-time digital replica of the physical network infrastructure (i.e., NDTs) means creating a sandbox in which it is possible to train models and test different scenarios before deploying them on physical network controllers. “6G will enable real-time interaction between physical networks and these digital copies, with the aim of optimising various parameters, anticipating failures, improving energy efficiency and so on,” he added, “thus paving the way for highly efficient and intelligent networks.”

The project also includes plans to create demonstrators that validate the concepts developed, added Dr Faye. These demonstrators encompass teleoperated driving and energy-efficient network distribution. “By exploring these real-world applications, the project will not only contribute to the theoretical advancement of 6G but also demonstrate its practical feasibility – thanks to a wide range of expertise from the eleven project partners.”

The 6G-TWIN consortium is made up of multiple partners, ranging from universities and research centres (IMEC, Politecnico di Bari, Technische Universität Dresden, Université de Bourgogne) to SMEs (Accelleran, Research to Market Solution France, Ubiwhere) and large industrial entities (Ericsson Araştırma Geliştirme ve Bilişim Hizmetleri A.Ş., Proximus Luxembourg, VIAVI Solutions). From Luxembourg, the collaboration includes Proximus Luxembourg/Telindus, with whom LIST already has a collaboration agreement on the development of business use-cases based on advanced connectivity.

With a comprehensive budget of €4 million allocated over a three-year period, this undertaking showcased the European Commission's dedication to promoting innovation and research that will influence the trajectory of wireless communication. Within LIST, it represented another stride towards establishing a centre of excellence centred on Digital Twin Technologies, the company emphasised.

https://chronicle.lu/category/research-r-d/47145-list-to-coordinate-eur4m-project-on-6g-mobile-networks

Avènement de la 6G: le List en première ligne

Le Luxembourg Institute of Science and Technology (List) aura son rôle à jouer dans l’avènement de la sixième génération de réseau de téléphonie mobile: la 6G, qui succèdera un jour à l’actuelle 5G. Dans un communiqué publié ce jeudi 19 octobre, le centre de recherche annonce qu’il aura pour mission de coordonner un projet européen sur le sujet.

«6G-Twin» a été lancé par le Smart Networks and Services Joint Undertaking (SNS JU) – «un partenariat public-privé qui vise à faciliter et à développer le leadership industriel en Europe dans les réseaux et services 5G et 6G», indique son site internet – dans le cadre programme de financement Horizon Europe. Ce projet «fait partie des 27 nouvelles initiatives de recherche et d’expérimentation sélectionnées dans le cadre du deuxième appel à projets du SNS JU», précise le communiqué. Il bénéficiera d’un budget total de quatre millions d’euros, sur trois ans.

Le consortium 6G-Twin est composé de «multiples partenaires, allant des universités et centres de recherche». Ensemble, ils exploreront «le concept de jumeau numérique de réseau (NDT) et son intégration dans les futurs systèmes 6G», explique le chercheur du List Sébastien Faye, coordinateur du projet. Il sera ainsi «possible d’entraîner des modèles et de tester différents scénarios avant de les déployer sur des contrôleurs de réseau physiques». Le projet «prévoit également la création de démonstrateurs qui valideront les concepts développés. Ces démonstrateurs englobent la conduite téléopérée et la distribution de réseaux à faible consommation d’énergie.» Au Luxembourg, «la collaboration inclut Proximus Luxembourg/Telindus, avec qui le List a déjà un accord de collaboration sur le développement de cas d’utilisation basés sur la connectivité avancée».

Plus largement, l’objectif est de répondre au besoin renforcé de services de communication et d’informatique efficaces, face à des réseaux qui «deviennent de plus en plus complexes et distribués, nécessitant une grande variété de technologies pour fonctionner», explique le chercheur. «Avec la 6G, qui se profile maintenant à l’horizon 2030, il est essentiel de concevoir, d’expérimenter et de normaliser de nouvelles architectures de réseau avec plus d’intelligence et d’automatisation – c’est ce que nous proposerons dans ce projet.» L’intelligence artificielle sera sans surprise de la partie puisque, comme l’indique le communiqué «les feuilles de route européennes pour la 6G donnent la priorité à un système de gestion des réseaux complexes basé sur l’IA». Sans oublier les incontournables considérations liées à la durabilité et à l’adaptabilité de ce type de technologies.

Léna Fernandes

https://paperjam.lu/article/developpement-6g-list-en-premi

Heat2Power® – innovative tool to help industries optimize steam and electricity generation from lost heat

In the framework of the National Research Fund funded project Heat2Power®, LIST and ArcelorMittal collaborated to address waste heat recovery for steam and electricity production. Methods of process integration and mathematical optimization, considering production constraints encountered in steelmaking, were set up to select the best waste heat recovery, transfer and valorisation schemes. These approaches were then structured as an optimization software to maximise electricity and steam generation for a whole plant.

HEAT RECOVERY AND POWER GENERATION

Heat recovery is a well-established concept that involves extracting waste heat from industrial processes and using it for other purposes. In the case of ArcelorMittal and similar industries, the cooling waters and off-gases produced during various thermal processes are major sources of heat, so far wasted in the environment. The heat can indeed be recovered by heat exchangers, which allows the energy to be transferred as hot water or steam to other processes in the plant.

Power generation involves using turbines to convert the water or pressurized steam into electricity. The turbines operate based on the principle of expansion, where the heated fluid (water, CO2 or an organic fluid) is passed through the turbine, causing it to rotate and generate electricity. The electricity can then be used to power various industrial processes or injected into the grid.

HOW DOES HEAT2POWER® WORK?

Heat2Power® optimizes the heat recovery process using specific technologies at different pressure levels. The core of the tool lies in its specific technology data (standard steam turbines, various types of organic Rankine cycles turbines) and sophisticated optimization algorithm that consider numerous variables and parameters to determine the most efficient and economically viable solutions.

“What makes this project interesting and important is its complexity, which involves a wide range of variables to consider. For instance, in the basic model we are examining, which involves the processes of ArcelorMittal in Luxembourg, there are approximately 600,000 variables that need to be quantified. The challenge lies in the fact that as an engineer or a group of engineers, it is not feasible to manually calculate and determine the best solution by going through the entire list of solutions,” says Alexandre Bertrand, researcher at LIST.

To address this issue, the team of researchers employed methods of process integration and mathematical programming. “By leveraging these techniques, we can effectively handle the complexity associated with the numerous variables with the goal being to design and select optimal values for all the variables involved,” he adds. “For example, when implementing heat recovery, we need to consider factors such as the technology type, pressure level and the equipment size.”

This is where Heat2Power® comes into play. The software identifies the best combinations of technologies and operating conditions to achieve maximum efficiency and profitability to recuperate waste heat and convert it into power.

The tool has an intuitive interface wherein users enter data regarding their waste heat streams, economic values and other relevant parameters. The tool then processes this data through the algorithm to provide users with the optimized design of the system. As a last step, the user can then manually fine tune the results, using the tool as an energy and cost calculator.

After three years of research and development, Heat2Power® is about to be deployed as a Software as a Service (SaaS) and holds the promise of optimizing the transformation of waste heat into a valuable energy resource, contributing to a greener and more sustainable future for industrial processes.

“Waste heat is a piece of the decarbonization puzzle. With Heat2Power®, process engineers have a tool that addresses the inherent complexity of such projects, supporting them in making the best out of their excess energy,” concluded Bertrand.

Dirk Fransaer, CEO ad-interim of LIST said, “One of the key objectives of a research and technology organization like LIST is to transfer knowledge to and provide support for the industry, working closely with companies. ArcelorMittal and LIST have built a strong relationship over the years and their input to Heat2Power® was thus equally central for the development of the tool.”

“The materialisation of this partnership through Heat2Power® opens up exciting possibilities for energy production. Firstly, because the source of this energy – heat – is abundant in our facilities, and also because this tool is in line with our decarbonization objectives”, underlined Henri Reding, Country Head ArcelorMittal Luxembourg. “Decarbonization is a central challenge for ArcelorMittal and we are actively working on reducing our emissions. Tools like Heat2Power® allow us to deploy solutions towards carbon-free steel making,” he added.

https://fedil-echo.lu/bold/heat2power-innovative-tool-to-help-industries-optimize-steam-and-electricity-generation-from-lost-heat/

Comment les drones aident les vignerons

La plupart des viticulteurs savent à quel point les vignobles de la Moselle sont escarpés et difficiles d'accès. L'entretien manuel des vignes n'est donc pas seulement synonyme de mollets solides, mais aussi de travail pénible, souvent sous une chaleur étouffante.

L'aide pourrait bientôt venir des airs : une équipe de recherche du Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) est en train de rassembler des expériences pratiques sur l'utilisation de drones dans la viticulture. Le projet vise en premier lieu à observer la croissance et l'état des vignes.

Pour ce faire, les chercheurs ont équipé les drones d'une technique de détection spéciale. L'un d'entre eux est par exemple équipé d'un spectromètre. Alors qu'une caméra normale distingue essentiellement trois couleurs, la caméra spectrale saisit 277 longueurs d'onde, explique Franz Kai Ronellenfitsch du LIST. «Nous obtenons ainsi une image à haute résolution de la végétation, ce qui nous permet de tirer des conclusions sur la vitalité et l'état de la végétation des plantes», poursuit le chercheur.

État de santé des plantes

Une fois que le système sera complètement au point, il permettrait aux viticulteurs de surveiller leurs vignes avec relativement peu d'efforts. «Nous travaillons actuellement avec deux drones. Le plus grand des deux vole à une altitude opérationnelle comprise entre 30 et 40 mètres au-dessus du sol. Il peut voler pendant environ 18 à 20 minutes, après quoi il faut changer les batteries.

Mais cela dépend toujours des conditions météorologiques. Si le vent est plus fort, le temps de vol est raccourci, car le système doit compenser», explique Ronellenfitsch. «Pendant ce temps, il est possible de couvrir environ 0,5 hectare». Le drone plus petit permet de couvrir un hectare en 25 minutes, mais avec une résolution plus faible.

Il s'agit de déduire des informations sur la vitalité des plantes à partir des données. «Nous pouvons par exemple voir si la plante est en bonne santé en observant la teneur en chlorophylle dans les feuilles», explique Miriam Machwitz, responsable du projet au LIST.

Une autre application est de déterminer, à l'aide des drones, si les vignes sont atteintes de maladies. «Mais pour l'instant, il s'agit surtout de recherche. Pour l'instant, nous ne pouvons pas encore survoler n'importe quelle surface et dire immédiatement et automatiquement à quel point les plantes sont atteintes par une maladie», explique Miriam Machwitz. «L'objectif est bien sûr d'avoir un système relativement automatisé». Mais pour l'instant, on travaille encore à affiner l'algorithme et à le comparer en permanence avec les informations que l'on recueille au sol.

Ne pulvériser que là où c'est nécessaire

Cela fait une différence si l'on effectue les vols en juin ou en août, car la couleur des feuilles change. «Cela influence bien sûr aussi notre signal», explique la scientifique. «Nous nous occupons de maladies comme le "mildiou", qui se manifeste à différents niveaux d'intensité. Parfois, ce ne sont que de petits points sur la feuille, parfois c'est la feuille entière. Nous entraînons les algorithmes afin de pouvoir estimer à quel point les plantes sont atteintes». Grâce à ces données, le viticulteur peut alors agir de manière plus précise contre la maladie et pulvériser de manière ciblée là où c'est nécessaire.

Un autre exemple est la maladie de l'esca, qui affecte des plantes isolées qui ont été blessées lors de la taille de la vigne. Les vols de drones permettront aux viticulteurs de savoir où se trouvent les ceps touchés dans le vignoble qui doivent être traités ou remplacés. Deuxièmement, le projet doit permettre d'observer sur une période prolongée l'ampleur de la propagation de la maladie et l'impact des conditions météorologiques changeantes sur l'apparition de la maladie. «La maladie gagne de plus en plus de terrain chez nous, ce qui est également dû au changement climatique», explique Machwitz. C'est pourquoi le ministère de l'Agriculture luxembourgeois soutient le projet. Outre le monitoring de l'esca, il s'agit également de développer des recommandations pour les viticulteurs afin de lutter contre la maladie.

Protection contre le stress hydrique

Face au changement climatique, les viticulteurs doivent également faire face à des températures plus élevées, à de fortes précipitations et à un «stress hydrique» accru pour les plantes. Certains expérimentent donc des plantations mixtes et plantent des arbres et des arbustes en plus des vignes. Cela devrait aider à réduire l'érosion du sol et à ombrager les plantes de vigne sensibles.

Lors d'une expérience similaire à Remich, les images du drone ont été utilisées pour évaluer l'effet de l'ombrage. Le drone peut également mesurer les différences de température. «On peut ainsi voir où il fait particulièrement chaud et quel est l'intérêt des arbres. Dans leur périmètre, il fait trois à cinq degrés de moins. Cela peut déjà faire la différence si les raisins prennent des coups de soleil ou non», explique Miriam Machwitz.

Grâce à la caméra thermique, il a été possible de montrer que sur un seul vignoble, les différences de température peuvent parfois atteindre 20 degrés Celsius. Si, à un moment donné, l'irrigation des vignobles s'avérait nécessaire à grande échelle, les données pourraient être utilisées pour déterminer les endroits où l'intervention est la plus urgente.

Dans d'autres projets, comme celui de Bernkastel-Kues en Allemagne, les drones sont utilisés entre autres pour épandre des produits phytosanitaires. Mais pour Franz Kai Ronellenfitsch, combiner cela avec les drones d'observation du LIST est difficilement envisageable dans l'état actuel de la technique, car la charge utile serait alors trop élevée et la portée trop faible. Il est toutefois envisageable, selon lui, de collecter des données avec un drone un jour et de l'envoyer le deuxième jour avec une carte numérique préparée en conséquence pour l'injection.

Thomas Klein

https://www.virgule.lu/luxembourg/comment-les-drones-aident-les-vignerons/4115671.html

Saviez-vous que 250 théâtres et opéras à travers le monde sont reliés à Rodange ?

Dans le couloir de l'ancienne école de Rodange, deux cartes sont accrochées au mur, à quelques mètres d'écart: l'une de l'Europe, l'autre du monde. Sur les deux, des épingles à la tête colorée pointent une multitude de villes. 250 au total, dans lesquelles Waagner-Biro Luxembourg Stage Systems équipe les scènes de grands théâtres. 250 lieux culturels, dont certains des plus grands théâtres et opéras mondiaux, tous reliés, connectés... à Rodange.

L'entreprise occupe les locaux de l'ancienne école communale depuis 1987. Elle porte alors le nom de Guddland Digital, et développe et produit des systèmes de commande assistée par ordinateur, à l'origine pour le secteur de l'industrie, par exemple pour l'Arbed. Mais très vite, c'est vers un tout autre domaine que l'activité s'oriente: les scènes des théâtres.

L'opéra de Sydney, bientôt celui de Hong Kong

Pour résumer, l'entreprise basée à Rodange est spécialisée dans les systèmes informatiques et les pupitres qui permettent de commander les déplacements des décors sur scène. «Notre première installation a eu lieu au théâtre d'Oberhausen, en Allemagne; la deuxième à Essen. Notre premier grand projet date de 1992, à Mannheim. Et en 1993-1994, nous avons participé à l'installation de la machinerie inférieure de l'opéra national de Vienne», détaille Jean-Marie Schiltz, CEO de Waagner-Biro Luxembourg Stage Systems.

A ce jour, l'entreprise qu'il a fondée a donc conduit quelque 250 projets, dans 83 pays. Parmi lesquels des lieux de renommée internationale, comme l'emblématique opéra de Sydney, à l'architecture en forme de "coquilles". «Notre système y équipe deux salles. On espère faire bientôt la troisième», sourit le patron. «On vient aussi de remporter un marché à trois millions d'euros pour l'opéra de Hong Kong», ajoute-t-il. Précisons aussi que des lieux de culture "locaux" sont équipés: le Grand Théâtre de la Ville de Luxembourg et la Philharmonie.

Des décors déplacés au millimètre près

La société rodangeoise ne fabrique pas toute la structure qui permet de déplacer les décors. Elle s'occupe de développer le hardware de son propre système de commande, baptisé CAT pour Computer Aided Theater (théâtre assisté par ordinateur), qui en est aujourd'hui à sa cinquième version et dont les différents éléments, par exemple les pupitres de contrôle, sont ensuite fabriqués en Allemagne et en Pologne. Les structures en acier qui supportent les décors et les bougent sont quant à elles fabriquées par d'autres entités du groupe autrichien Waagner-Biro, maison-mère de l'entreprise luxembourgeoise depuis 2002.

A Rodange, c'est en quelque sorte de l'horlogerie de précision qui est conçue. «A Barcelone par exemple, nous sommes capables de déplacer des décors de 200 tonnes sur une distance de 20 à 30 mètres, avec une précision d'un millimètre. C'est vraiment très exigeant!», souligne Jean-Marie Schiltz. Et en cas de souci sur un système de commande, le personnel basé à Rodange peut intervenir à distance pour la maintenance, puisque toutes les machines sont donc connectées aux locaux de l'entreprise. «Mais on ne peut pas piloter à distance, seulement intervenir sur les pupitres», précise le CEO.

Un grand savoir-faire mais des difficultés pour recruter

Dans certains théâtres, ces pupitres CAT peuvent piloter jusqu'à 30 machines ou moteurs qui déplacent les décors. Le savoir-faire de Waagner-Biro Luxembourg Stage Systems est connu et reconnu. Sa capacité d'adaptation et sa flexibilité aussi. «Nous avons des demandes spécifiques qui viennent généralement de nos clients ou de scénographes et nous ajustons notre système de commande en fonction. Nous avons également différents designs de pupitre. Par exemple, à Melbourne, l'espace pour l'installer était étroit, on en a donc conçu un moins large», explique Jean-Marie Schiltz.

L'entreprise continue de se développer mais se heurte actuellement à un obstacle: «Nous n'arrivons pas à recruter. On a même déjà perdu beaucoup de gens qu'on avait pourtant formés.» 30% sur personnel est luxembourgeois, 70% étrangers, près d'une quinzaine de nationalités se côtoient à Rodange. Les besoins concernent des postes de développeurs de logiciels ou encore de chargés d'affaires, ces derniers étant amenés à se rendre dans les lieux équipés par Waagner-Biro Luxembourg Stage Systems. «Mais ce qui faisait rêver avant, par exemple voyager, ne semble plus intéresser aujourd'hui», souffle Jean-Marie Schiltz.

Un projet novateur avec le LIST

Pourtant, les perspectives sont bonnes. Le ministère de l'Economie vient même de décider de cofinancer un nouveau projet de recherche, que l'entreprise mène en partenariat avec le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST). «Nous voulons développer un nouveau système de commande, avec des plus petits wagons qui permettent de déplacer les décors, pour proposer un produit encore plus flexible aux scénographes. C'est quelque chose de nouveau pour nous et cela induit des difficultés techniques considérables, d'où la collaboration avec le List. On sait ce à quoi on veut arriver comme résultat mais on ne sait pas encore comment y parvenir, et c'est en cela que les compétences du LIST nous seront utiles», explique Jean-Marie Schiltz.

Le coût total de ce projet novateur s'élève à près de 7 millions d'euros et il doit être développé sur une durée de quatre ans, pour ensuite être appliqué à des théâtres et opéras du monde entier.

Pascal Mittelberger

https://www.virgule.lu/luxembourg/saviez-vous-que-250-theatres-et-operas-a-travers-le-monde-sont-relies-a-rodange/3821500.html

Livista Energy baut Lithium-Raffinerien in Europa

Ob die Energiewende gelingt, hängt im Wesentlichen auch davon ab, ob die notwendigen Rohstoffe in genügender Menge zur Verfügung stehen. Ein Schlüsselmaterial ist hier das Metall Lithium, das zur Herstellung von Batterien benötigt wird. Derzeit hängt der weltweite Markt stark von China ab. 90 Prozent des Angebots von Lithium, das in Batterien zum Einsatz kommen kann, wird in dem asiatischen Land raffiniert.

Ändern möchte dies das Luxemburger Start-up Livista Energy. Derzeit plant das Unternehmen eine Raffinerie für Lithium im norddeutschen Emden, die spätestens Anfang 2027 den Betrieb aufnehmen soll. „In Europa werden riesige Kapazitäten zur Herstellung von Batterien aufgebaut. Aber es gibt noch keine Raffinerien für Lithium; der Großteil stammt derzeit noch aus Asien“, sagt Jean-Marc Ichbia, der Chief Operating Officer des Unternehmens, im Gespräch mit dem „Luxemburger Wort“.

Genug für 850.000 E-Autos

Er hofft, bereits Ende 2026 mit der Produktion loslegen zu können. Bis zu 40.000 Tonnen Lithiumprodukte in Batteriequalität sollen pro Jahr verarbeitet werden; genug, um Batterien für 850.000 Elektrofahrzeuge herstellen zu können. Manche Analysten schätzen, dass der Bedarf an batteriefähigem Lithium in Europa bis Ende des Jahrzehnts auf etwa 600.000 Tonnen steigt.

Den Standort Emden habe man deswegen ausgewählt, weil er nahe an den zukünftigen Kunden ist. „Ein Zentrum der Produktion von Elektrofahrzeugen wird zukünftig in Norddeutschland sein“, sagt Ichiba. „Daneben spielte die Logistik bei der Standortwahl eine wichtige Rolle. Wir verfügen wir hier über einen Tiefseehafen, der es ermöglicht, große Mengen an Rohmaterial zu transportieren und unsere Produkte zu exportieren.“ Ein Großteil unverarbeiteten Lithiums kommt derzeit aus Südamerika und Australien.

Das Werk bei Emden sei von Anfang auf die Anforderungen der Kreislaufwirtschaft hin ausgerichtet. Mit dem gleichen Verfahren können Materialien aus ausgedienten Batterien entnommen und wieder aufbereitet werden. Bis 2030 soll die Hälfte des Ausstoßes aus recycelten Rohstoffen bestehen.

Betrieben mit grünem Strom

Daneben habe die Nähe zu den Offshore-Windparks in der Nordsee für den Standort Emden gesprochen. Etwa 97 Prozent des Stroms in der Region werden durch Windenergie erzeugt, erklärt Daniel Bloor, der CEO des Unternehmens. Das sei auch ein Mittel, sich von der asiatischen Konkurrenz abzusetzen. Derzeit würden in der Nähe von Emden auch Elektrolyseure zur Herstellung von grünem Wasserstoff in Betrieb genommen. Das Unternehmen hofft, durch den Einsatz des sauberen Energieträgers in seinen Herstellungsprozessen seinen CO 2 -Fußabdruck weiter zu reduzieren.

Der französisch-niederländische Anlagenbauer Technip Energies wurde kürzlich beauftragt, die Projektplanung für das Werkt zu beginnen. Ein weiteres Unternehmen baut den Anlegesteg (Jetty) für das Werk, um die Materialien verladen zu können.

Der Bau der Anlage wird etwa zwei Jahre dauern. Mit den Erfahrungen des ersten Werks sollen dann möglichst schnell die Arbeiten für die zweite Raffiniere beginnen. Idealerweise wolle man bereits Ende 2027 zwei Werke im Betrieb haben, sagt Ichiba. Wahrscheinlich würde die zweite Fabrik auch in Deutschland stehen, sagt er, aber man sei auch in Gesprächen für Standorte in Frankreich und Großbritannien.

Lieferverträge werden neu vergeben

Wenn man so kapitalintensive Projekte verfolgt, sei das Timing entscheidend, sagt Bloor. „Man sollte die Produktion erst dann aufnehmen, wenn die die Kunden bereit sind, das Material zu kaufen“, so der Unternehmer. Viele Verträge, die europäische Hersteller mit chinesischen Lithium-Lieferanten haben, laufen zwischen Ende 2025 und Ende 2026 aus. Dann müsse man in der Lage sein, entsprechende Angebote zu machen. Man befinde sich in Gesprächen mit allen großen Autoherstellern.

Die letzten Jahrzehnte wurden von den chinesischen Unternehmen und der Regierung genutzt, sich hinreichenden Nachschub an Rohmaterialien zu sichern. Engpässe oder Schwierigkeiten, an Rohstoffe zu kommen, befürchtet Bloor dennoch nicht. Derzeit gebe weltweit derzeit etwa 300 Explorationsprojekte, in Südamerika, Australien, aber auch in Kanada und West-Afrika.

Es gebe in Bezug auf Lithium immer wieder Phasen des Über- und des Unterinvestments, sagt Bloor. „China hat sehr gute Arbeit dabei geleistet, sich in der Abschwungphase Lieferungen zu sichern“, sagt er. Aber viele der Bergbauunternehmen hätten dadurch in den letzten 15 bis 20 Jahren nur einen einzigen Abnehmer gehabt und seien nun bestrebt, ihre Kundenbasis zu diversifizieren.

Forschungszentrum in Belval

Einer der Gründe, warum Livista Energy Luxemburg als Firmenstandort auswählte, war die Tatsache, dass das „Family Office“ des Gründers Roland Getreide, das die Anschubfinanzierung lieferte, bereits hier ansässig war. Daneben sei die zentrale Lage innerhalb Europas ausschlaggebend für die Entscheidung gewesen, sagt Ichbia.

Daher soll auch das Forschungs- und Entwicklungszentrum, das das Unternehmen in Zusammenarbeit mit der Hochschule Emden/Leer und dem Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) plant, im Großherzogtum angesiedelt werden. Das Labor ist am Sitz des LIST in Belval geplant, sagt Ichbia. Im kommenden Jahr soll ein Forschungsleiter eingestellt werden.

Derzeit beschäftigt das Unternehmen 15 Mitarbeiter plus einige Berater, Ende kommenden Jahres sollen es aber bereits mehr als 100 sein. Für den Betrieb des ersten Werkes werde man etwa 200 Mitarbeiter einstellen. Rechnet man indirekt Beschäftigte, beispielsweise für Logistik und Catering, hinzu, werde man mit den Investments zunächst zwischen 1.000 und 1.500 neue Arbeitsplätze schaffen, sagt der frühere TotalEnergies-Manager Ichbia.

THOMAS KLEIN

Wie Drohnen im Weinberg eingesetzt werden

Die meisten Winzer können ein Lied davon singen, wie steil und schwer zugänglich die Weinberge an der Mosel sind. Die manuelle Pflege der Reben sorgt daher nicht nur für stramme Waden, sondern bedeutet auch Schwerstarbeit, oft in brütender Hitze.

Hilfe könnte bald aus der Luft kommen: Ein Forschungsteam des Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) sammelt gerade praktische Erfahrungen beim Einsatz von Drohnen im Weinbau. In erster Linie geht es bei dem Projekt darum, das Wachstum und den Zustand der Reben zu beobachten.

Dazu haben die Forscher die Drohnen mit spezieller Sensortechnik versehen. In einer ist beispielsweise ein Spektrometer verbaut. Während eine normale Kamera im wesentlichen drei Farben unterscheidet, erfasst die Spektralkamera 277 Wellenlängen, erklärt Franz Kai Ronellenfitsch vom LIST. „Dadurch erhalten wir ein hochaufgelöstes Bild der Vegetation, was uns die Möglichkeit gibt, Rückschlüsse auf die Vitalität und den Vegetationszustand der Pflanzen zu ziehen“, so der Forscher.

Gesundheitszustand der Pflanzen

Ist das System erst einmal vollständig ausgereift, würde es den Winzern erlauben, mit vergleichsweise geringem Aufwand ihre Reben zu überwachen. „Wir arbeiten aktuell mit zwei Drohnen. Die größere von den beiden fliegt in einer operationellen Höhe zwischen 30 und 40 Metern über dem Boden. Sie kann etwa 18 bis 20 Minuten fliegen, danach steht ein Batteriewechsel an. Das ist aber immer abhängig von den Wetterverhältnissen. Bei stärkerem Wind verkürzt sich die Flugzeit, weil das System das ausgleichen muss“, sagt Ronellenfitsch. „In dieser Zeit lassen sich etwa 0,5 Hektar abdecken.“ Die kleinere Drohne schafft einen Hektar in 25 Minuten, allerdings bei einer geringeren Auflösung.

Es geht darum, aus den Daten Informationen über die Vitalität von Pflanzen abzuleiten. „Wir können zum Beispiel am Chlorophyll-Gehalt in den Blättern sehen, wie gesund die Pflanze ist“, sagt Miriam Machwitz, die Leiterin des Projekts am LIST.

Eine weitere Anwendung ist, mithilfe der Drohnen auszumachen, ob die Reben von Krankheiten befallen sind. „Das ist aber im Moment noch vor allem Forschung. Wir können derzeit noch nicht über eine x-beliebige Fläche fliegen und sofort automatisch sagen, wie stark die Pflanzen von einer Krankheit befallen ist“, sagt Miriam Machwitz. „Das Ziel ist natürlich, ein relativ automatisiertes System zu haben.“ Derzeit arbeite man aber noch daran, den Algorithmus zu verfeinern und ständig mit den Informationen, die man am Boden sammelt, abzugleichen.

Nur spritzen, wo es notwendig ist

Es macht einen Unterschied, ob man die Flüge im Juni oder im August durchführt, weil sich die Farbe der Blätter verändert. „Das beeinflusst natürlich auch unser Signal“, sagt die Wissenschaftlerin. „Wir befassen uns mit Krankheiten wie dem „Falschen Mehltau“, der in verschiedenen Intensitätsstufen vorkommt. Manchmal sind es nur kleine Pünktchen auf dem Blatt, manchmal ist es das komplette Blatt. Wir trainieren die Algorithmen, um abschätzen zu können, wie stark die Pflanzen befallen sind.“ Mit den Daten kann der Winzer dann präziser gegen die Krankheit vorgehen und gezielt dort spritzen, wo es notwendig ist.

Ein anderes Beispiel ist die Esca-Krankheit, die einzelne Pflanzen befällt, die beim Rebschnitt verletzt wurden. Mithilfe der Drohnenflüge sollen die Winzer nun erfahren, wo auf dem Weinberg betroffene Rebstöcke stehen, die behandelt oder ersetzt werden müssen. Zum Zweiten soll im Rahmen des Projektes über einen längeren Zeitraum beobachtet werden, wie stark sich die Krankheit ausbreitet und wie sich wechselnde Wetterverhältnisse auf das Aufkommen auswirken. „Die Krankheit ist zunehmend bei uns auf dem Vormarsch, was auch am Klimawandel liegt“, sagt Machwitz. Das Landwirtschaftsministerium Luxemburg fördert daher das Projekt. Abgesehen vom Monitoring von Esca sollen auch Empfehlungen für die Winzer für den Kampf gegen die Krankheit entwickelt werden.

Schutz gegen Trockenstress

Angesichts des Klimawandels müssen die Winzer sich auch mit höheren Temperaturen, Starkniederschlägen und gestiegenem „Trockenstress“ für die Pflanzen befassen. Einige experimentieren daher mit Mischbepflanzungen und pflanzen neben Reben auch Bäume und Sträucher. Das soll helfen, die Bodenerosion zu verringern, und die empfindlichen Weinpflanzen beschatten.

Bei einem entsprechenden Versuch in Remich werden die Drohnenbilder dazu genutzt, auszuwerten, wie sich die Beschattung auswirkt. Die Drohne kann zudem Temperaturunterschiede messen. „Man kann so erkennen, wo es besonders heiß wird und welchen Nutzen die Bäume bringen. In deren Umkreis sind es drei bis fünf Grad weniger. Das kann schon den Unterschied machen, ob die Trauben Sonnenbrand kriegen oder nicht“, sagt Machwitz.

Mithilfe der Thermalkamera habe man zeigen können, dass es auf einem einzigen Weinberg teilweise Temperaturunterschiede von bis zu 20 Grad Celsius möglich sind. Wenn irgendwann in größerem Ausmaß eine Bewässerung der Weinberge notwendig werden sollte, könne man die Daten nutzen, um zu entscheiden, an welchen Stellen der Einsatz am dringendsten ist.

In anderen Projekten wie im deutschen Bernkastel-Kues werden Drohnen unter anderem eingesetzt, um Pflanzenschutzmittel auszubringen. Das mit den Beobachtungsdrohnen des LIST zu kombinieren, ist für Franz Kai Ronellenfitsch nach derzeitigem Stand der Technik aber nur schwer vorstellbar, weil dadurch die Nutzlast zu hoch und die Reichweite zu gering wird. Denkbar sei allerdings, an einem Tag mit einer Drohne Daten zu sammeln und sie am zweiten Tag mit einer entsprechend präparierten digitalen Karte zum Spritzen loszuschicken.

THOMAS KLEIN

Vers une construction zéro carbone

Au programme : une mise en contexte scientifique, politique et normative, un passage en revue des méthodologies et outils de mesure de l’empreinte carbone, ainsi que des exemples de solutions et bonnes pratiques.

Ce sont les ministres Claude Turmes (Énergie et Aménagement du territoire) et Franz Fayot (Économie), qui ont ouvert la session, après le mot d’introduction de Paul Schosseler, président du CNCD.

« Pendant trop longtemps, nous avons cru que le changement climatique, c’est dans un autre temps, autre part dans le monde (…). Mais nous sommes en train de bousiller notre Terre (…). Il est important que même un petit pays comme le nôtre prenne ses responsabilités », a souligné Claude Turmes. Il a énuméré les nombreuses actions mises en place par le gouvernement pour aller dans ce sens et notamment le fait que le Luxembourg « est le 1er pays au monde à construire des bâtiments sans aucune énergie fossile ». Il a rappelé qu’il reste néanmoins « du pain sur la planche », notamment dans le domaine de la rénovation, mais que les instruments politiques existent. « À vous maintenant de continuer le travail sur le terrain pour faire du Luxembourg un leader mondial de l’innovation dans ce domaine », a-t-il lancé aux entrepreneurs et concepteurs présents dans la salle.

Franz Fayot a expliqué que « le changement climatique et la perte de la biodiversité qui s’ensuit sont des sujets qui traversent et amplifient les crises » et que « mieux on y sera préparé et mieux on pourra faire de ce challenge une opportunité (…).

« Des changements systémiques de paramètres réglementaires, fiscaux, juridiques et au niveau de la certification seront à opérer dans les mois et années à venir. Nous accompagnons les acteurs de la construction et je suis optimiste car tout le secteur est en mouvement », a-t-il conclu.

Le contexte scientifique et politique a ensuite été posé. Dana Lang, représentante du Luxembourg auprès du GIEC, a dressé un état des lieux de l’évolution du changement climatique. Au Luxembourg, la hausse des températures est de + 1,5 degré par rapport à l’ère préindustrielle. En cause : les activités humaines. Les conséquences : une alternance de périodes de sécheresses et de pluies intenses. « La fenêtre pour assurer un avenir durable se referme et il est temps d’agir », a-t-elle martelé. Et pour cela, il faudra, entre autres, mieux planifier les villes, favoriser les modes de mobilité douce, approfondir les solutions existantes, mettre en place des politiques ambitieuses, changer d’état d’esprit…

Philippe Moseley (Commission européenne) a présenté le contexte politique européen et énuméré les actions mises en place par la Commission pour favoriser la transition du secteur de la construction vers une empreinte carbone nulle. Avec 25 millions de personnes travaillant dans plus de 5 millions d’entreprises, la construction est le 2e des 14 écosystèmes industriels définis par l’Union européenne. Elle compte aussi pour 40 % des émissions de gaz à effet de serre. « La participation active de tous les acteurs est essentielle », a-t-il précisé.

Julien Borderon (CEREMA Est) a donné un retour d’expérience sur la mise en œuvre de la RE 2020 en France, ainsi que des détails de l’amélioration du texte dont l’objectif visé est d’atteindre – 30 % d’émissions de gaz à effet de serre par rapport aux exigences de 2012.

Paul Baustert (ministère de l’Énergie et de l’Aménagement du territoire) a parlé de la feuille de route construction bas carbone qui a été présentée le 14 juin dernier. Fruit de deux ans de travail collaboratif entre le ministère de l’Énergie et de l’Aménagement du territoire et celui de l’Environnement, du Climat et du Développement durable, avec la participation du CNCD, elle propose des méthodes et des outils pour la transposition des nouvelles dispositions de la directive européenne sur la performance énergétique des bâtiments.

Elorri Igos (LIST - Luxembourg Institute of Science and Technology) a exposé les outils d’analyse du cycle de vie des bâtiments, une approche holistique qui reprend différents textes législatifs et normes. Ces derniers constituent de précieux supports de communication pour soutenir le développement d’un produit, d’une stratégie ou d’une politique publique.

La 2e partie de la conférence s’est ouverte sur une table ronde intitulée : « Quels leviers pour la décarbonation au niveau des matériaux de construction ? » et animée par Frédéric Liégeois (Infogreen). Elle réunissait Olivier Vassart (ArcelorMittal), Christian Rech (Cimalux), Céline Depiesse (Codur), Éric Klückers (Contern) et Paul Nathan (Poeckes).

Leurs entreprises ont abordé la décarbonation de diverses manières, par exemple : refonte de l’acier issu de la déconstruction ou de l’industrie avec de l’énergie verte pour ArcelorMittal, production de béton à base d’agrégats locaux et de ciment CEM II (- 15 % de clinker par rapport à un CEM I) pour Cimalux, réflexion sur les produits biosourcés (blocs de terre crue ou de chanvre) pour Contern, renouvellement du patrimoine, optimisation des process, services, produits et de la logistique pour Poeckes, réflexion sur l’écoconstruction, la sobriété, la production dans un contexte de raréfaction des ressources et la modularité des bâtiments pour Codur. Quant aux prérequis pour parvenir à des bâtiments à empreinte carbone nulle, ils ont cité pêle-mêle : concevoir des bâtiments sobres, favoriser les matériaux locaux, mixer les matériaux, miser sur la R&D pour développer des produits plus verts et faciles à mettre en œuvre, intégrer les certifications dans les cahiers des charges, inclure toute la chaîne de production, établir un bilan carbone, proposer un soutien public à l’investissement, « un soutien financer sectoriel équitable où chacun contribue selon ses moyens et où les aides sont calculées en fonction des besoins » (Céline Depiesse), déployer des moyens logistiques pour évacuer le CO2 produit.

Christophe Thiry et Bruno Renders (CDEC - Conseil pour le Développement Économique de la Construction) ont abordé le rôle des entreprises. « Le CDEC est un écosystème qui regroupe les volets formation, conseil en ingénierie bas carbone et durabilité, et innovation, et qui a pour mission de sensibiliser et accompagner les entrepreneurs dans les challenges actuels pour les préparer à demain », a rappelé Christophe Thiry. Bruno Renders a, quant à lui, énuméré différents projets concrets qui ont déjà été réalisés par le CDEC et qui sont en ligne avec les objectifs de 2050. « C’est aujourd’hui possible. La question est : pourquoi ne le faisons-nous pas ? », a-t-il demandé.

Julien L’Hoest (OAI - Ordre des Architectes et Ingénieurs-conseils) a présenté un exposé très complet sur les possibilités pour l’architecte et l’ingénieur de réduire l’empreinte carbone des bâtiments qu’ils conçoivent. Il a pour cela comparé différentes méthodologies de calcul de l’empreinte carbone des matériaux et des bâtiments et différents types de construction et d’architecture. « L’empreinte carbone d’un bâtiment standard se situe entre 700 et 1 200 kg de CO2 par m2 (..). La construction de sous-sols augmente fortement l’empreinte carbone (…). Le choix de matériaux à faible empreinte carbone et/ou biosourcés peut apporter une réduction jusqu’à 50 % de l’empreinte carbone d’un bâtiment », a-t-il résumé en conclusion de sa présentation.

Gilles Reding (Chambre des Métiers) et Patrick Koehnen (Fédération des Artisans) ont présenté les formations et outils qui existent pour les artisans pour la décarbonation du parc des bâtiments existants. Par exemple : le guide de planification des pompes à chaleur, qui est mis à la disposition des entreprises gratuitement, en allemand et en français.

Enfin, Romain Poulles (LuxReal) a fermé le bal sur la thématique de l’impact de la taxonomie européenne et des critères ESG sur le marché immobilier. « Les ressentis sont très forts », a-t-il annoncé. « La taxonomie, c’est un rouleau compresseur qui avance lentement mais sûrement sur un terrain très accidenté. C’est en train d’arriver et ça nous concerne tous. Ça va coûter très cher en investissements initiaux ».

Cette conférence marquait le lancement d’un cycle de séminaires et de formations sur la décarbonation du secteur luxembourgeois de la construction. À suivre…

Mélanie Trélat

https://www.infogreen.lu/vers-une-construction-zero-carbone.html

Building sustainably through innovation

Notoriously, human impact is the main reason for climate change, kick-started by the industrial revolution some 250 years ago. Today, we are trying to adapt by ushering in the age of sustainability. But a few pesky sectors are struggling to get off the mark. Globally, the construction industry marked record high carbon emissions in 2021, according to a report by the United Nations Environment Programme (UNEP). In Luxembourg, the government has targeted improvement in this domain, however a 2022 assessment outlined that a lot more effort is still needed.

Innovation is the most obvious solution for a construction sector that is finding it hard to take a step in a different direction. In this category, there are many positive examples in Luxembourg, including front-runners such as Stugalux. Each of the construction company’s employees has a Building Information Modelling (BIM) app on their phone, which displays a digital representation of all projects. This tool allows construction companies to catalogue extensive information on quantities of materials, to view a 3D model of the building, and to better collaborate internally. Having data on how much wood, concrete, steel, and other such components are used in a project is essential when it comes to sustainability. Having this data can allow companies to reuse in the future materials from demolished buildings that would otherwise be overlooked or not utilised adequately. Salvaging parts of buildings is not a new concept as the owner of Stugalux, Joel Schons points out: "Most of the marble from the Colosseum, in Rome, you can find it in the buildings in Vatican City." Therefore, sustainability is not about reinventing the wheel, but about using better tools to reduce our carbon footprint.

Different conditions require different materials

Adaptation is also needed in heating. The temperatures that Luxembourg experiences have changed significantly since the construction of most buildings that are now in place. Long, freezing winters are a thing of the past and insulation materials have evolved a lot. "Our insulation is so good that basically cooking spaghetti in the morning in the evening and the afternoon or doing some kind of heating with your system [generates] enough heat within your house, and it stays within your house, " says Schons. Electric appliances such as refrigerators radiate heat and can contribute to warming up a room. So, the challenge that architects and construction companies in Luxembourg are more and more facing now is how to keep the heat out rather than in. Air conditioning is not a preferred solution due to its intensive use of electricity, the production of which leads to more carbon emissions. Using materials like, hemp, straw or recycled cotton as insulation can be a sustainable option when it comes to protecting a building from the temperatures outside.

What stands out, however, is the use of paint as insulation. Embedded with microscopic hollow ceramic and glass spheres, that resist thermal conduction, this product is looking for its place in the toolbox of architects and painters. It is relatively untested, but Schons insists that his company is serious about giving it a go. "Stugalux has everybody inside the company from machinery, roofing, electricity, HVAC, up to painting to do a single-family home completely by ourselves. Basically, what we have is a caterpillar that is eating land and pooping housing, " he says. This makes it easier to try out materials that are new on the market and explore in what ways construction can be more sustainable. Vacuum insulation panels, made of reusable and 100 per cent recyclable materials, are another innovative tool which Stugalux had its eyes on. Nevertheless, the company was not allowed to use them when they tried to do so because at the time regulations specified a range of thickness for the panels and, surprisingly, they were too thin.

Regulation headaches

While insulation doesn’t get the whole job done, techniques such as indirect shadow can be used to counter exposure to the sun in key parts of a building. One way to optimise the use of land and materials is an AI space design software. An architect can use this tool to calculate the best way to fit, for example, a residential building with a set number of flats in a selected plot of land. Other variables can include solar panels, positioning of the house regarding sunlight or the size of the windows. It goes so far as to even do internal adjustments of the rooms. Being able to simulate construction to such a detail in the early stages of a project can help avoid mistakes and can have an effect on energy consumption in the building. "AI allows you to find solutions, far quicker in all domains, even in material science. It's far quicker than we knew it before", says Luc Biever director of innovation at Stugalux. "This means that if today you find something, it doesn't mean that tomorrow you can use it." In reality, all the projects, for which Stugalux used the AI software, were refused by the corresponding municipality.

Regulations within communes tend to be exceedingly specific and vary from one another. For example, flat roofs are not accepted in some districts. While in Kirchberg one can build a 20-story building, in rural areas only single-family homes can be made. "We have 100 communes. So, we have 100 different rules. The complexity regarding what you are able to build and where is really high. If you have a land, which is in two different municipalities, it could be that in one place, you can do this and on the other side, they don't want it, " says Biever. While not allowing excessively tall buildings in rural areas is understandable, flexibility in other domains can make possible the application of more sustainable methods.

Imposing wholesale changes on all municipalities is something the state cannot do due to a clear separation of competencies. But it is with them that Stugalux appears to run into problems regularly. An issue that stands out, notably for Schons, is the large gap between being allocated a plot of land and being able to start building. He cites one of the company’s latest housing projects in Dudelange which took 30 years to begin. The most excessive example is a 64-year gap between the mayor of Echternach announcing that the city will expand and Stugalux being able to get construction under way. "It’s far too long, " agrees Paul Schosseler, director of sustainable construction and circular economy at the Ministry of Energy. Although this issue stems from each commune’s set of rules, it does exist throughout the country. "Municipalities can decide a lot of things, and it’s good because there are some really innovative and proactive ones. So, there aren't only blockages, " retorts Schosseler. Communes can also push innovative initiatives relatively fast compared to state legislation which has many layers and lengthy procedures. The Ministry of Energy’s circular economy director also outlines that regulation can drive innovation forward if done correctly, but doing that has its challenges. "Joel Schons is very innovative with BIM, and he can show you his buildings on his mobile phone and that’s great. They are front-runners, and they improve much faster, and they should. But we have to make sure that we [push legislation that benefits] the whole sector because it will apply to the whole sector, " says Schosseler.

Pining for bio-sourced materials

On a governmental level, the Ministries of Energy, Environment and Economy joined their efforts in the creation of a Circular Economy Strategy, published in 2021. It covers the multiple sectors, with construction identified as one with a major importance for the domestic economy. For this first iteration, the ministries focused on creating a governmental framework and did not solicit companies. They relied on the Economy Ministry’s expertise, since it is in contact with economic actors as part of its work.

An important element targeted by the Circular Economy Strategy is materials, wood standing out in particular. That is not only due to its rise in popularity, but also because the production capacity of biological materials is limited by the available land. Schosseler describes the current state of Luxembourg’s forests as being "under stress" with lack of precipitation and shifts in temperatures being the main cause. In other words: climate change. One way to promote better management of this faltering resource is cascaded use, which the ministries have included in their strategy. This term refers to the practice of bio-sourced materials being processed into a product and then utilised at least once more for either material or energy purposes. Luxinnovation’s wood cluster is another example of the efforts made in this regard. The state-backed agency’s platform fosters the exchange of wood between players in the sector, acting as a bridge between producers and consumers.

Still, there is one big question mark over Luxembourg’s timber, and that is its quality. "Really good hardwood needs different seasons, " says Biever. With winters not being what they used to be, the quality of the product also suffers. For that reason, many construction companies opt for sourcing wood from far away, Russia being a popular option before the war in Ukraine. This, of course, significantly increases the carbon footprint of the construction process.

For Biever, some nice Luxembourgish oak wood can be "good to make a cask and age some wine in it" but it does not possess the resistance needed to make an entire roof from it. Schosseler, however, says that wood sourced in the grand duchy can be used in construction, and he identifies it as an important part of the ministry’s decarbonisation strategy. For him, an example of this is the construction of a nursery in Roodt-Syre with the use of beech from municipal forests, processed by the sawmill Bois Scholtes in Manternach. At the same time, the ministry’s sustainability director insists that there is a limit on how much can be used due to the condition of local forests. "Pine trees are very useful for construction because they are very straight, and they make great beams, " says Schosseler. "But the problem is they are all dying, because they are simply not adapted to the changing climate conditions." Change is also needed in the fields, which is illustrated by a pilot project overseen by the Ministry of Energy. It aims to support the growing of hemp which doesn’t need to be sprayed because there aren’t any pests endangering the plant here, explains Schosseler. Luxembourg’s Drinking Water Law, updated in 2023, does not allow the use of pesticides and herbicides in a number of precisely identified zones. Planting hemp instead has been identified as a solution by the ministry. Other than its more eye-catching yield, CBD oil, the plant is valued in construction for its fibre. It is used as insulation, especially in refurbishment works which are an important part of efforts to reduce energy costs, be it for climate or financial reasons. This installation needs to be replaced more often than traditional ones, but it is more sustainable than its counterpart styropor which is derived from petroleum.

Choosing the right materials will help Luxembourg’s carbon footprint in the short to medium term, but what will ultimately be decisive is data and using that information properly. Knowing the quantity of each component used in a building is key, and a material passport with this exact purpose is set to become mandatory in January 2025. Meanwhile, the Energy Ministry presented in June 2023 a roadmap to decarbonisation of the construction sector. Its goal is to determine the entirety of emissions produced during a building cycle, including materials manufactured abroad. The effects of transport, including that of excavated soil, will also be under the microscope. As it is explained in the roadmap, between 4 and 7 years will be needed for the roadmap’s entire plan to come to fruition and based on that, tools will be identified to decarbonise the construction industry. This time, architects, engineers, and entrepreneurs from the sector will be closely involved in the process.

Optimising logistics

The inclusion of transport in the ministry’s calculation is a welcome one because it is an aspect of putting up buildings that is largely overlooked. However, it’s uncertain how successful that will be. "This method can allow for very precise and detailed calculation of impacts. But what happens in practice is that it is often calculated in a very simplistic way or even neglected, " says Fabrice Berroir, R&D Engineer at Luxembourg’s Institute of Science and Technology (LIST). Being unaware of this data or missing parts of the bigger picture can have a significant impact. Berroir points to construction logistics accounting for "20 and 35 per cent of urban freight, 10 to 20 per cent of construction costs and more than 50 per cent of work-related accidents". It is also a significant contributor to air pollution. Due to the ingrained overlooking of details part of the execution phase of building, some legislators and experts think they aren’t that big. There is a vicious circle, however, in which not having a lot of data leads to believing the impact is not significant and thinking this leads to not exploring that data, explains Berroir. Optimising logistics can, however, play an innovative role just like materials do, but on a bigger scale.

Berroir sees LIST’s projects as proof of concept and a way to incentivise legislation. "The decision makers are more often followers than drivers. They want to see results first, and we have the opportunity to show things that work, " says the researcher. An example of this is LIST’s partnership with manufacturer CLE and logistics operator Polygone in an effort to enable better management of materials towards and from construction sites.

"Traditionally, one material is delivered to a construction site and then moved on average 8 times after its delivery, " says Berroir. This excessive shifting of items is not only time-consuming and energy draining, but it also increases the risk of injuries. Looking to increase productivity and reduce the negative effects of the current system, LIST and its partners have implemented kitting. In accordance with this technique, complementary items are ordered, packaged, or shipped together as a single kit. With the tools delivered directly, the workers can immediately start their job. At the same time, optimising transportation can reduce the number of trucks and bring down carbon emissions.

Urban freight’s contribution to the construction sector is a significant issue because even if the transportation vehicles are loaded in the most optimal way, on the way back from the site they are empty, details Berroir. Even in the best-case scenario, half of the time those trucks are carrying nothing. Filling them up with waste instead can make use of their otherwise profligate return. LIST’s choice to partner up with Polygone for a project targeting exactly this is not arbitrary because the company also specialises in waste management. This joint venture, currently under development, will see artificial intelligence used to separate and organise waste on site, taking into account the trucks’ arrival. This also saves another two trips, usually made by a waste disposal company.

Enhancing logistics is just one of the solutions for the construction sector’s emissions. But it stands out because it brings to the forefront the crux of the issue. The priority for each player in this complex sector is optimising its own activities, be it material flows, waste management or something else. This will certainly lead to good results, but as Berroir puts it "an addition of local optimums is rarely the best global solution, and instead we should optimise the project as a whole".

Teodor Georgiev

https://journal.lu/en/building-sustainably-through-innovation

L’acier à l’orée d’une nouvelle ère

Tout le monde au Luxembourg croit connaître ArcelorMittal. L’entreprise fait partie du patrimoine industriel du pays depuis (presque) toujours. Cependant, pouvez-vous nous rappeler quelles sont ses activités sur le sol national ?

ArcelorMittal représente à elle seule le secteur sidérurgique national. Si, par le passé, il existait plusieurs sociétés de tailles variées, aujourd’hui, notre groupe les ayant absorbées progressivement, nous sommes le seul acteur encore en activité. Sur le sol luxembourgeois, nous produisons 2 millions de tonnes d’acier brut par an, dans deux aciéries situées à Differdange et à Belval. Cet acier alimente quatre laminoirs. Celui de Differdange produit les plus grosses poutrelles du monde utilisées notamment pour construire des fondations de bâtiments ou des buildings de très grande hauteur, à Rodange, nous fabriquons différents types de rails que nous sommes capables de produire par petits lots de quelques centaines de tonnes et à Belval, nous avons deux laminoirs, l’un qui est le leader mondial de la production de palplanches et l’autre qui est spécialisé sur des poutrelles de tailles moyennes. Enfin, nous avons une tréfilerie à Bissen, qui produit du fil de clôtures, de vignes et des fibres pour renforcer le béton. Outre ces sites de production, Luxembourg accueille également le siège mondial du groupe ArcelorMittal à Luxembourg-ville, le siège européen des produits longs à Esch-sur-Alzette - qui abrite également un centre de R&D mondial pour ces mêmes produits -, un atelier mécanique, un centre logistique et la Sotel, filiale d’approvisionnement en énergie de nos installations industrielles. Enfin, notre Fondation ArcelorMittal Luxembourg soutient, entre autres, des projets de recherche menés avec l’Université du Luxembourg et le List. Au total, ArcelorMittal emploie 3.500 personnes au Luxembourg dont 2.000 sur les sites de production et 1.500 dans des fonctions administratives, auxquelles il faut rajouter environ 3.500 personnes qui travaillent chez nos sous-traitants des services externalisés, comme la maintenance.

Qui sont les clients d’ArcelorMittal Luxembourg ?

Tout d’abord, en termes géographiques, il faut faire la distinction entre deux types de produits. Pour les produits standards (certaines poutrelles par exemple), que nous ne sommes pas les seuls à fabriquer et pour lesquels la concurrence est intense, nous livrons essentiellement la Grande Région car cela n’aurait pas de sens de grever leur prix avec des coûts de transport importants. En revanche, pour les produits sur lesquels nous sommes leaders ou les produits de niche pour lesquels les clients sont prêts à payer plus cher car ces produits sont plus rares, nous livrons le monde entier grâce à notre réseau de vente mondial. Il s’agit par exemple des palplanches, de rails pour ponts roulants ou de poutrelles de grande taille. Ces produits de niche se retrouvent notamment dans des constructions emblématiques, notamment en Amérique du Nord, au Moyen-Orient, en Asie, etc. Ces produits quittent nos sites de production luxembourgeois en train pour rejoindre les grands ports européens, surtout Anvers.

En termes de types de clients, cela dépend une nouvelle fois du type de produits. Les palplanches sont vendues la plupart du temps au secteur de la construction en direct. Les rails sont distribués à des sociétés spécialisées dans leur pose et les produits standards sont vendus à des stockistes (grossistes en acier) qui achètent des quantités importantes et revendent au détail.

Quels sont les facteurs clés de succès dans votre industrie ?

La qualité et la fiabilité des produits viennent en tout premier lieu. C’est pourquoi nous investissons beaucoup dans la recherche visant à améliorer nos produits et nos process. Il faut être conscient que certains aciers que nous vendons aujourd’hui n’existaient pas il y a 10 ou 15 ans ! Tout de suite après, il faut citer la capacité à maîtriser les coûts pour garantir la compétitivité. La qualité des produits et des services représente un coût qu’il faut rentabiliser en jouant sur les volumes vendus et cela n’est possible qu’à un prix compétitif, acceptable pour les clients. Il faut donc en permanence rechercher le bon équilibre entre les coûts et les prix de vente. Cela représente parfois un exercice compliqué car nous sommes tributaires de l’évolution des cours des matières premières et nous sommes soumis à certains coûts de mise en conformité avec les lois environnementales qui ne s’appliquent pas forcément à nos concurrents situés hors d’Europe.

Quels sont les principaux défis auxquels vous faites face ?

Là encore, je vais évoquer les coûts. Pour sécuriser la production, nous avons en permanence un stock de matières premières correspondant à un mois de fabrication. Cela représente un capital considérable et une avance de trésorerie très importante en attendant que les produits correspondants arrivent dans le réseau de vente. Or, les cours des matières premières sont volatils et nous ne pouvons pas adapter nos prix de vente aussi rapidement. Les cycles d’achat et de vente sont décalés dans le temps et il faut en permanence « jongler » entre le coût de nos matières premières (charbon, minerai, mitraille) et le prix de vente à fixer en fonction de la situation concurrentielle du moment. Les erreurs de gestion sur ces opérations peuvent être fatales à une industrie comme la nôtre. C’est pourquoi nos équipes d’achats et de vente travaillent en étroite collaboration.

Un autre défi est lié à la concurrence et à la fluctuation des marchés. L’une des forces d’ArcelorMittal est d’être présent à la fois sur des marchés de masse et des marchés de niche qui en principe maintiennent leur attractivité même en période de crise. C’est l’un des atouts indéniables des sites luxembourgeois qui produisent essentiellement des produits haut de gamme à forte valeur ajoutée.

Au-delà de ces aspects économiques et de « saine gestion », il y a aussi la fiabilité de nos installations, et notre capacité à les exploiter de façon optimisée. Et puis bien sûr, le changement climatique, les enjeux géopolitiques qui impactent les conditions du commerce mondial, sont de sacrés challenges ! Enfin, avec ma casquette de directeur Santé Sécurité Europe Produits longs, je rajouterai que la sécurité est un défi permanent qui nécessite une vigilance et des efforts continus pour enseigner aux personnels à faire les gestes les plus sûrs et non pas ceux qui permettent de gagner un peu de temps, au détriment de la sécurité. Il faut responsabiliser les équipes à tous les niveaux hiérarchiques. En tant qu’ex-directeur d’usine, je connais bien ce sujet et je peux donc en parler aux équipes en toute connaissance de cause.

En résumé, pour rester un leader sur notre secteur, nous devons conjuguer la qualité de nos produits et le service rendu à nos clients, des coûts compétitifs et le travail en sécurité de nos salariés et cotraitants. Ces différents aspects de notre activité forment un tout indissociable.

Comme vous l’évoquiez, l’évolution du contexte géopolitique peut avoir des conséquences rapides et importantes sur vos affaires. Comment cette dimension est-elle gérée ?

L’acier est un matériau qui a une dimension géopolitique par essence. Il sert à fabriquer des infrastructures telles que des bâtiments, des équipements de production d’énergie, de mobilité, de défense… Tous ces éléments sont en lien avec la souveraineté des pays. D’un point de vue géographique, ArcelorMittal est plutôt implanté dans des zones stables politiquement (Europe, Amérique du Nord) à l’exception récente de l’Ukraine malheureusement. Partout où nous sommes implantés, nous entretenons de bonnes relations avec les États. Dans de nombreux pays, nous nous engageons fortement aux côtés des communautés locales en investissant par exemple dans l’éducation, la culture, la santé… Cela crée un lien fort avec nos parties prenantes. Nous ne sommes pas à l’abri des crises pour autant mais nous avons plusieurs leviers d’action. La maîtrise de nos coûts est l’une de nos meilleures armes pour passer les crises - la réduction de notre dette nette ces dernières années était un enjeu important pour le Groupe. Ensuite, nous agissons également en faisant défendre nos positions au niveau européen par Eurofer, une fédération qui représente l’industrie sidérurgique européenne, pour la mise en place de règles aboutissant à un level playing field équilibré et équitable pour tous les acteurs du secteur de l’acier. L’Europe a aidé l’acier européen par exemple lorsque Donald Trump a décidé de taxer les importations à 25% et qu’il est devenu très difficile de vendre notre acier aux États-Unis. Certaines mesures ont été décidées au niveau européen en réponse à celles imposées par l’Administration Trump, ce qui nous a aidés. Dans ces situations, être un acteur d’un certain poids est un avantage indéniable car nous sommes écoutés.

Les questions géopolitiques sont stratégiques pour ArcelorMittal. À l’avenir, nous devrons sécuriser nos approvisionnements en matières premières et sources d’énergie. Cela peut se faire au travers de partenariats, contrats commerciaux, voire rachat d’acteurs. Nous avons aussi créé le « XCarb® fund » doté de 100 millions d’euros pour parrainer des entreprises innovantes en vue de développer des solutions dans les domaines de l’énergie.

Parmi les ambitions d’ArcelorMittal on trouve « devenir un groupe sidérurgique du futur » et « produire de l’acier responsable ». Que cela signifie-t-il concrètement ?

Au niveau européen, ArcelorMittal a pour objectif de réduire de 35% ses émissions de CO2 d’ici 2030 (par rapport à 2018) et d’être neutre en carbone en 2050. Au Luxembourg, nous produisons déjà l’acier à partir de fragments de divers métaux de récupération appelés mitraille. Cet acier affiche un bilan carbone 4 fois moindre que l’acier traditionnel. Cela a été rendu possible en stoppant il y a déjà plus de 25 ans l’activité des hauts fourneaux qui nécessitaient de brûler de grosses quantités de charbon pour transformer le minerai de fer. Nous les avons remplacés par des fours électriques dans lesquels la mitraille est fondue par un arc électrique qui la traverse. Cette technologie est beaucoup plus vertueuse. Quand en plus l’énergie utilisée dans ces fours est une énergie renouvelable, l’acier produit affiche un niveau d’émissions de CO2 de 300 kg par tonne d’acier produite contre 2,2 à 2,4 tonnes de CO2 par tonne d’acier produite via la voie hauts fourneaux classique, soit un niveau 7 fois moindre. Ceci est pour la partie environnementale, mais quand nous parlons de responsabilité, nous pensons aussi à l’ensemble de nos parties prenantes et à leurs attentes. Nous sommes transparents sur nos process et nos développements ; nous prenons soin de la santé et de la sécurité de nos salariés ; nous entretenons un dialogue ouvert et transparent avec les représentants du personnel et les syndicats pour cogérer les périodes plus difficiles. Enfin, nous considérons aussi comme partie prenante les villes du sud du pays où nous sommes implantés historiquement depuis des décennies. Nous y investissons pour réduire au maximum les nuisances engendrées par nos activités (bruit, pollutions…), qui ne sont plus acceptées, à la fois parce que la sensibilité sur ces sujets s’est fortement développée, et aussi parce que le tissu urbain, autrefois éloigné de nos sites industriels construits il y a plus de 100 ans en rase campagne, s’est fortement rapproché de nos installations de production. Nous avons la volonté de gérer ces aspects de façon proactive.

Votre carrière est assez exemplaire des opportunités que peut offrir un grand groupe industriel. La mobilité et la progression interne sont-elles des souhaits forts de la direction ?

La mobilité interne fait partie des avantages qu’un grand groupe multinational peut offrir. Cela dit, des parcours comme le mien, très diversifiés, restent un peu exceptionnels. J’ai démarré en tant qu’ingénieur de maintenance tout de suite après mon stage de fin d’études. Puis j’ai travaillé pendant 5 ans dans un laminoir qui produisait des ronds à béton. J’ai ensuite intégré le département des ventes pour ces mêmes produits et d’autres produits de niche, pour l’Europe entière, ce qui m’a fait beaucoup voyager. Puis je suis retourné à la production. Avec mon expérience de 15 ans dans la vente, j’ai pu relancer le site de Rodange qui était menacé de fermeture et j’ai restauré la confiance des clients. Nous y avons développé 17 profils de rails à gorge pour tramways, en quelques années seulement ! Enfin, ces dernières années, j’ai accédé à des postes transversaux de support, d’abord en étant Sustainability officer pour nos trois sites de production, puis en prenant la responsabilité de la santé et de la sécurité au niveau européen pour les produits longs et enfin en acceptant le poste de Country Head pour le Luxembourg. Cumuler ainsi des expériences en maintenance, production, vente et fonction support est assez rare mais c’est un énorme avantage et ArcelorMittal souhaite multiplier ce type de parcours, en fonction des intérêts et des appétences de chacun. Entre la diversité géographique et la diversité des tâches, il y a vraiment moyen de faire de belles carrières chez ArcelorMittal, notamment pour les profils d’ingénieurs.

Alors justement, comment convaincre les jeunes ingénieurs (et éventuellement les militants écologistes) de l’intérêt de l’acier pour un avenir plus durable ?

L’acier représente une véritable solution pour la transition écologique. Il est recyclable à 100% et à l’infini, sans perte de propriétés. C’est pour cela que nous promouvons les constructions à base d’acier, comme ce sera le cas pour notre futur siège mondial au Kirchberg. Si on ne se tourne pas vers ces solutions, on consommera toujours plus de béton qui ne présente pas un bilan très positif sur le plan écologique car sa fabrication nécessite une grande quantité d’eau et de sable, et une noria de camions pour acheminer ces ressources sur les chantiers ! L’acier est également le matériau de base pour construire des infrastructures de production d’énergie renouvelable (les éoliennes par exemple) et on conçoit également un acier de plus en plus léger, ce qui permet de réduire le poids des véhicules électriques. L’acier est donc un matériau d’avenir qui est, de surcroît, complètement circulaire.

Pour de jeunes ingénieurs, la perspective de participer à la révolution technologique d’un secteur stratégique tel que la sidérurgie est un challenge passionnant. La décarbonation est un enjeu existentiel pour l’industrie de l’acier en Europe. Peu d’industries sont ainsi à un tournant crucial de leur histoire. Les jeunes qui intégreront notre industrie auront véritablement la possibilité d’être des game changers.

Dans quels domaines allez-vous encore pousser l’éco-innovation ?

Nous alimentons nos fours électriques avec de la mitraille mais lorsque celle-ci vient à manquer - au niveau mondial, il n’y a à l’heure actuelle pas suffisamment de mitraille pour répondre à la demande d’acier -, nous utilisons des pellets, de fer. Aujourd’hui, pour fabriquer ces pellets nous « réduisons » le minerai de fer (extraction de l’oxygène) à l’aide de gaz naturel. Notre objectif est de remplacer l’agent réducteur, le gaz, par de l’hydrogène « vert », produit par électrolyse à base d’électricité renouvelable. Cette technologie existe mais doit être éprouvée à échelle industrielle ; en outre, les infrastructures d’acheminement de l’hydrogène sont encore insuffisantes. Une nouvelle technologie, l’électrolyse à basse température du minerai de fer, permet de court-circuiter la production d’hydrogène et d’utiliser directement l’énergie électrique pour produire les pellets de fer hors du minerai. Cette technologie n'en est, en revanche, qu’au stade expérimental.

Nous faisons également beaucoup de recherches pour réduire notre consommation d’énergie. Par exemple, nous traquons les fuites de chaleur dans nos process de production, pour les transformer en énergie utilisable. Ces recherches font l’objet d’un partenariat avec le List qui a développé un logiciel spécifiquement dédié à cette problématique.

Pour conclure, quelles sont vos ambitions pour ArcelorMittal Luxembourg ?

Je voudrais surtout insister sur deux choses. La première est la nécessité d’intégrer les standards les plus exigeants en matière de production d’un acier « responsable », au sens des critères ESG, dans toutes nos actions et décisions au quotidien. Je ne veux pas que ce soit quelque chose qui vient se greffer en plus dans notre organisation mais que cela imprègne véritablement nos façons de faire. Le top management est convaincu, cela doit maintenant infuser dans toutes les strates hiérarchiques, sur tous nos sites. Cela revient à intégrer d’autres critères que des critères purement financiers dans nos arbitrages et cela signifie aussi d’avoir sans cesse à l’esprit les attentes de nos parties prenantes.

Et cela m’amène à la deuxième chose que je voulais dire pour conclure. La qualité de nos produits et de nos services, ainsi que la sécurité au travail sont liés à l’engagement de nos collaborateurs. Cet engagement est une vitrine pour de futurs candidats. D’où mon souhait d’instaurer un bon leadership à tous les niveaux. Nous avons un peu trop misé sur les connaissances purement techniques par le passé. Maintenant, nous devons accorder plus d’importance aux aspects humains et préparer un leadership moderne pour demain. Cela passera par la formation et par la transformation de notre culture interne. Nous allons aussi donner plus d’importance à l’inclusion et à la diversité. Tout le monde ne fonctionne pas de la même manière et nous devons tenir compte de cette diversité de fonctionnement dans notre management pour laisser chacun fonctionner de sa meilleure façon. À l’arrivée, c’est toute l’entreprise qui sera gagnante !

Catherine Moisy

Heat2Power, un nouvel outil made in List

«Développer de nouvelles solutions pour améliorer l’efficacité énergétique», telle était la promesse du partenariat conclu pour cinq ans, en 2019, entre ArcelorMittal Luxembourg et le Luxembourg Institute of Science and Technology (List).

À un an de son terme, les deux partenaires ont présenté Heat2Power, un outil numérique permettant d’étudier la récupération de la chaleur perdue pour la production de vapeur et d’électricité.

«La performance énergétique et la récupération de chaleur sont des sujets extrêmement intéressants. Deux semaines après ce partenariat, nous avons eu des discussions tellement fructueuses avec les ingénieurs d’ArcelorMittal que nous avons réussi à avancer rapidement sur ce projet», a souligné le chercheur du List, le Dr.-Ing. Alexandre Bertrand.

Une industrie comme la sidérurgie consomme beaucoup d’énergie pour sa production qui elle-même produit de la chaleur et de la vapeur qui peuvent être récupérées et transformées en électricité. À terme, le géant de l’acier voudrait compter davantage sur cette nouvelle source d’énergie et des énergies alternatives comme le photovoltaïque, sans pour autant devenir un fournisseur énergétique.

«En physique, rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme. On consomme de l’énergie pour chauffer et faire fondre l’acier ou la mitraille. Notre volonté est de récupérer un maximum de ce qu’on a utilisé au départ. On ne pourra jamais créer plus que ce qu’on a utilisé au départ. Bien sûr, il y a maintenant les énergies renouvelables, le photovoltaïque, les éoliennes qui vont sans doute faire partie de plus en plus en plus de notre équipement standard, mais ça ne suffira jamais à couvrir tous nos besoins. On sera toujours un consommateur et un client pour acheter l’énergie de l’extérieur», a rassuré le country head Luxembourg d’ArcelorMittal, Henri Reding, qui a récemment succédé à Roland Bastian.

L’intérêt du projet Heat2Power, qui sera opérationnel dans les prochains mois sur les sites luxembourgeois d’ArcelorMittal, réside donc dans sa capacité à analyser les meilleures solutions techniques et les plus efficientes pour produire de l’énergie en fonction des installations et de la configuration du site de production. «Heat2Power va permettre de chercher la meilleure solution pour identifier et valoriser la production d’électricité en récupérer récupération de la chaleur perdue pour la production de vapeur et d’électricité.

Concrètement, on pourra par exemple identifier une source de chaleur perdue intense, mais très petite et l’on verra qu’il est parfois plus efficace de produire de l’électricité à partir d’une source de chaleur plus grande, mais moins intense. Parfois l’inverse, cela va dépendre d’un grand nombre de paramètres que les ingénieurs sur site pourront intégrer à la plateforme Heat2Power», souligne le Dr.-Ing. Alexandre Bertrand.

Autre avantage, les ingénieurs d’ArcelorMittal vont pouvoir se reposer sur Heat2Power pour quantifier les gains en énergie issue de la récupération de chaleur perdue et donc estimer si l’installation physique d’une technologie plus qu’une autre est nécessaire, estimer sa rentabilité et son coût d’investissement.

Enfin, Heat2Power n’est pas voué à rester entre les mains d’ArcelorMittal, dans la mesure où la plateforme est une solution générique qui peut s’appliquer à d’autres secteurs d’activités comme l’industrie du béton, du verre ou encore n’importe quelle industrie qui dégage une source de chaleur. «Dès le départ, le but n’était pas de garder cette solution pour nous. Il s’agit d’un projet vertueux et il aurait été dommage de le garder uniquement pour nous», précise Henri Reding. «Nous avons déjà des entreprises qui se sont intéressées à Heat2Power et que nous avons dû freiner un peu leur enthousiasme puisque nous voulons travailler par étape», a indiqué le Dr.-Ing. Alexandre Bertrand.

Au de-là de Heat2Power, le partenariat conclu entre le List et ArcelorMittal a également permis d’avancer sur d’autres pistes, toujours dans l’optique d’améliorer l’efficacité énergétique. Si pour le moment d’autres projets n’ont pas encore été aussi élaborés que Heat2Power, par manque de temps, le List et ArcelorMittal assurent qu’il y a encore de nombreuses possibilités à approfondir. Reste à savoir si les deux partenaires arriveront à retrouver un nouvel accord de cinq d’ici l’année prochaine.

Pour rappel, ArcelorMittal a toujours l’ambition de réduire de manière significative son empreinte carbone d’ici 2050, conformément à son engagement en faveur de l’accord de Paris, et être le premier sidérurgiste de taille mondial à produire de l’acier décarboné.

Jeremy Zabatta

https://paperjam.lu/article/heat2power-nouvel-outil-made-i

Co-créer les grandes innovations de demain

Sous l’égide du ministère de l’Enseignement supérieur et de la Recherche, le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) est engagé dans la recherche fondamentale et appliquée, l’incubation et le transfert de technologies. Sa mission consiste à repousser les limites de la recherche pour une innovation à fort impact en développant des technologies dans ses quatre domaines de prédilection aussi divers que complémentaires que sont l’environnement, les nouveaux matériaux, les innovations numériques ainsi que l’exploration et l’utilisation des ressources spatiales. Le LIST propose divers modèles de collaboration permettant de répondre à toutes les sollicitations des acteurs privés afin d’accélérer leurs innovations technologiques, sociétales et économiques. Au sein de l’institut, plus des trois quarts des quelque 700 collaborateurs sont des chercheurs ou experts en innovation.

Des modèles de collaboration propices à l’innovation

Les relations avec le secteur privé forment une des pierres angulaires de la stratégie du LIST en matière de recherche et de valorisation. Les liens entretenus avec les PME-PMI ainsi que les grands groupes industriels sont facilités par des collaborations multiples. Cette diversité de modèles de collaboration constitue la force d’une approche, basée sur la co-construction de l’innovation.

Examiner les problématiques spécifiques d’une société

À la faveur de contrats de recherche, le LIST peut examiner des problèmes spécifiques liés à une société, ou collaborer avec plusieurs sociétés en partenariats de recherche commun.

Le partenariat stratégique est basé sur la feuille de route d’innovation de l’entreprise et celle du LIST. À titre d’exemple, le LIST et The Goodyear Tire & Rubber Company collaborent depuis 2017 dans le domaine de la recherche sur les matériaux, de la compréhension des relations structure-propriété et de la science des données. De 2016 à 2022, avec un budget d’environ 50 millions d’euros, le plus grand partenariat public-privé à avoir vu le jour au Luxembourg a conduit à des résultats tangibles, appliqués dans de nombreuses opérations quotidiennes de Goodyear.

Le LIST peut également proposer des programmes stratégiques, à l’image du Sustainable Composite Materials and Manufacturing (SCMM) Innovation Centre qui vise notamment à développer des matériaux composites à très faible empreinte carbone et à démontrer leurs bénéfices à travers des démonstrateurs d’application concrète pour les secteurs de l’automobile, du rail, de l’espace, de l’aéronautique et de la future mobilité aérienne urbaine. L’initiative embarque d’ores et déjà quatre acteurs majeurs du transport: Toyota, Airbus, Thales Alenia Space et Alstom.

Introduire de nouvelles solutions sur le marché

Le LIST dispose de nombreuses innovations et de familles de brevets dans ces quatre domaines de recherche. 27 brevets prioritaires ont été déposés et 19 licences ont été concédées par le LIST à divers partenaires au cours de l’année 2022. Ce transfert permet notamment de lancer de nouveaux produits sur le marché.

Le LIST peut également mettre ses experts ou ses infrastructures à disposition d’une société. Ce modèle a pour but de faire bénéficier le secteur privé de l’expertise technologique du LIST, notamment en matière d’essais, de mesures, d’analyses, de gestion de l’innovation et de développement de méthodes et de logiciels. Les entreprises intéressées peuvent par exemple bénéficier des experts et des installations du Greentech Innovation Centre dans les domaines de la bioraffinerie, du traitement de l’eau et de la production de biogaz; ou encore des infrastructures de l’institut dans le domaine des matériaux et des technologies de fabrication.

La valorisation économique des inventions, innovations et créations peut se faire aussi par la voie de la création d’entreprise (spin-off). À ce titre, le LIST a mis en place une politique d’accompagnement et d’encouragement à la création d’entreprise dans ses laboratoires. Un ensemble de processus et de moyens soutiennent la prématuration de technologies, et permettent d’accompagner les chercheurs-entrepreneurs dans leurs démarches, d’évaluer le potentiel de mise sur le marché d’une innovation, ou d’entrer au capital de l’entreprise. Dans d’autres cas, les technologies développées au sein de l’institut peuvent être transférées à une start-up existante. C’est entre autres le cas de WASDI, constituée d’un consortium composé de la société italienne FadeOut, de RSS Hydro et du LIST. L’entreprise met sur le marché une technologie développée au LIST et brevetée: HASARD®, permettant notamment de générer des cartes des inondations à l’échelle mondiale à partir de données satellitaires.

S’adosser à l’écosystème de la recherche et de l’innovation pour le financement de projets collaboratifs

Les entreprises peuvent bénéficier de différentes formes de financement lors de leur collaboration avec le LIST. À l’échelle luxembourgeoise, le Luxembourg National Research Fund (FNR) propose divers programmes de financement dédiés à l’innovation et à la collaboration avec les acteurs du secteur privé tels que BRIDGES, INDUSTRIAL FELLOWSHIPS, IPBG ou JUMP.

Le gouvernement contribue également en soutenant certaines collaborations entre le LIST et les entreprises, en offrant des aides financières directes aux entreprises, mais aussi en créant un environnement propice à l’innovation et au développement technologique, notamment au travers des nombreuses actions menées par Luxinnovation.

Certains projets peuvent également bénéficier du soutien de l’Union européenne et de ces programmes compétitifs comme Horizon Europe. Ce nouveau programme cadre réserve la majorité de ses fonds aux problématiques mondiales et à la compétitivité industrielle européenne. Des préoccupations partagées par LIST qui se positionne comme un partenaire de choix tant pour le secteur privé que le public.

Pour en savoir davantage sur les modèles de collaborations, visitez le site web du LIST: https://www.list.lu/en/cooperation/collaboration-models/

https://paperjam.lu/article/cocreer-grandes-innovations-de

5 New Ventures Selected for ESRIC Start-Up Support Programme

Less than two years ago, in 2021, ESRIC rolled out the initial call for the ESRIC Start-up Support Programme, the world's first incubation programme entirely dedicated to space resources utilisation (SRU). Now in its third edition, the programme is bringing on board five new ventures to start their pre-incubation journey.

In the next three months, the five teams will go through a series of customised mentoring sessions, which are expected to enable them to validate their technical concepts and align them with market opportunities. Just like their predecessors, they will have certain milestones to accomplish. At the end of the three-month programme, one venture will be selected and supported in opening a business entity in Luxembourg, hosted at Technoport.

"Luxembourg is now a central player on the international stage of space resources, thanks to its vision and its commitment towards the development of the space sector and the sustained efforts from academia, research and business," said Luxembourg's Minister of the Economy, Franz Fayot. "We are proud to have more than 80 space companies and institutes based here and the ESRIC Start-up Support Programme is playing a key role in attracting and supporting this booming new-space ecosystem."

Selected ventures

- Moliri Space (Estonia): The team aims to build solar power stations made from space resources in-situ. These stations would be able to produce electricity and have applications in both the terrestrial and space markets.

- Open Moon (Spain): A venture with a mission to digitalise the instruments on the Moon and in space, Open Moon is targeting a complementary cloud-based product ecosystem, facilitating the communication with certain instruments, as well as continuous monitoring, maintenance and data analytics.

- Orbital Mining Corp. (USA): Seeking to become an end-to-end integrated energy company on the Moon, Orbital Mining Corporation (OMC) aims to provide electricity generation, storage and transmission. The current offering of OMC is called MoLISC, a modular battery providing a lightweight and power efficient solution matching the needs of electronic devices and subsystems engaged in SRU Moon operations.

- SolSys Mining (Norway): Lunafolia, a complete system for lunar SRU and agriculture, encompassing nutrient extraction, hydroponics and plant-waste recycling, is the solution SolSys aims to develop. With this, the team wants to contribute to the reduction of costs to transport materials to the Moon, enabling a long-term presence in space.

- We Space (Israel): We Space is targeting autonomous flying robotic systems, also known as hoppers, capable of high-speed driving on the Moon. The technology the team is developing would enable a cost-effective exploration of the lunar surface, essential for a better understanding of its formation and evolution.

"We are thrilled to witness the growing interest in space resources from such diverse startups. ESRIC's mission is to become an international leader in the field and this is the reason why we are growing our research capabilities simultaneously to supporting the development of commercial readiness for business visionaries wanting to innovate and be part of the new-space economy," stated Dr Kathryn Hadler, Director of ESRIC.

Launched in 2020, ESRIC is an initiative of the Luxembourg Space Agency (LSA) and the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) in strategic partnership with the European Space Agency (ESA). It is a unique place where technologies, businesses and people meet to drive the future of space resources utilisation in support of space exploration and the creation of an in-space economy.

https://chronicle.lu/category/innovation/46660-5-new-ventures-selected-for-esric-start-up-support-programme

Où en est le Covid au Luxembourg ?

Bien que la crise sanitaire semble appartenir au passé, Tedros Adhanom Ghebreyesus, chef de l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) a déclaré il y a quelques jours constater des « tendances inquiétantes » concernant la propagation de la Covid-19 à l’approche de la saison hivernale, notamment « dans l’hémisphère nord ».

Paulette Lenert, ministre de la Santé, assure, dans une réponse parlementaire adressée à Cécile Hemmen, députée LSAP, que la situation au Luxembourg « est plutôt rassurante ». En voici les raisons.

15 fois moins de cas qu’en début d’année

Chaque jour, la Direction de la santé continue à recevoir par voie électronique les résultats des tests PCR pour Covid-19 réalisés dans les différents laboratoires d’analyses médicales du pays.

C’est le Laboratoire national de santé (LNS) qui analyse les échantillons testés positifs et qui réalise sur un certain nombre d’entre eux le séquençage de l’ARN viral. Le but ? Déterminer quels sont les variants et les sous-variants présents au Grand-Duché.

De son côté le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) contrôle la présence du virus dans les eaux usées du territoire national.

D’après les données analysées, Paulette Lenert explique qu’au cours de la semaine du 14 au 20 août 2023, une légère hausse des infections à la Covid-19 a été observée, avec 118 cas d’infections. Ces chiffres récoltés par Direction de la santé révèlent par ailleurs que quelques semaines auparavant, du 19 au 25 juin précisément, ce nombre s’élevait à 28 cas seulement.

Pour autant, la ministre de la santé rappelle qu’en mars 2023, le Luxembourg comptait pas moins de 1.800 infections hebdomadaires… soit 15 fois plus qu’aujourd’hui.

Un sous-variant moins dangereux

Par ailleurs, elle explique que le rapport Revilux du LNS « nous apprend que 59 % des échantillons séquencés étaient du variant EG.5 qui a été récemment considéré comme un “variant à suivre” et non pas un “variant préoccupant” par l’OMS ».

Aussi, Paulette Lenert rappelle que ce variant EG.5, connu depuis février 2023, est « toujours un sous-variant Omicron », présent en taux faible dans les eaux usées analysées.

Celui-ci fait par ailleurs l’objet « d’un suivi rapproché » dans l’hémisphère sud (en Australie), actuellement en hiver. Si le variant EG.5 semble se transmettre rapidement, les chiffres australiens récoltés ces derniers mois révèlent « qu’il ne possède pas de pathogénicité augmentée et qu’il est couvert par le vaccin actuellement disponible qui pour rappel n’empêche pas les infections mais prévient les formes graves de maladie », explique la ministre de la Santé.

Le dernier vaccin bientôt disponible

Paulette Lenert assure que Luxembourg devrait par ailleurs « bénéficier très prochainement » de la mise à disposition de vaccins adaptés et autorisés par l’Agence Européenne des Médicaments.

C’est en septembre 2023 que se réunira le conseil supérieur des maladies infectieuses (CSMI) pour travailler sur une recommandation de vaccination pour cet automne. Dès lors, le ministère de la Santé « prendra les dispositions nécessaires pour que le public cible puisse bénéficier de la vaccination dans les meilleurs délais », indique la ministre qui précise qu’une double vaccination Covid-Grippe « sera possible » avec une injection dans chaque bras, comme en 2022.

Sarah G. Melis

https://www.lesfrontaliers.lu/sante/ou-en-est-le-covid-au-luxembourg/

Ville résiliente : les dessous de sa planification

Quand la question de la gestion circulaire de l’eau au Luxembourg lui est posée, Bruno Renders, CEO du groupe CEDEC (Conseil du Développement Économique de la Construction) répond sans ambages: "le changement climatique nous montre aujourd’hui que la sécheresse au Luxembourg en plein mois d’août est une réalité. Nous devons être capables d’adapter nos infrastructures."

Sandra Huber, Chief Development Officer chez IKO Real Estate ajoute de l’eau au moulin: "nous sommes l’un des pays en alerte rouge en matière de ressources en eau. Depuis quatre ans, nous menons beaucoup d’études et de travaux sur les eaux grises et noires."

L’eau agit tel un révélateur des exigences futures, autant par son caractère vital que par les inégalités qui l’entourent. Jean-Charles Buttolo, chargé d’études pour Luxembourg Stratégie consent que la transformation économique repose sur aux moins deux mécanismes qui, pris séparément, semblent insuffisants: l’innovation technologique et le changement comportemental. Être brillant et vertueux. Pour le moment, au beau milieu des feux canadiens, les stations de lavages arrosent les pickups et les 4X4 comme si de rien n'était.

"Construire la ville sur la ville", pour reprendre les termes de M.Buttolo, comme l’homme le fait depuis toujours, empilant des matériaux nouveaux sur des murs anciens. Oui, mais cette fois, dans une stratégie complètement renversée.

L’augmentation de la population urbaine démultiplie les défis. Entre 1960 et 2020, elle a progressé de 56% pour passer à 4,45 milliards. D’ici 2050, plus de 2,5 milliards d’habitants viendront encore grossir ce chiffre vertigineux que certains qualifient de surpopulation urbaine. Sur Terre, 7 personnes sur 10 vivent en ville. Les cités représentent près de deux tiers de la consommation mondiale d’énergie et produisent plus de 70% des émissions planétaires de gaz à effet de serre (sources: LSC Engineering Group et Luxplan).

Une ville est en moyenne plus chaude de 3 à 10% qu’une zone rurale. Les îlots de chaleur, désormais si décriés, se sont ancrés au fil du temps par:

La morphologie même de la ville, taille des bâtiments, orientation et exposition aux rayonnements solaires et au vent;
Le mode d’occupations des sols, la répartition des surfaces végétales et minéralisées;
Les propriétés émissives et thermiques des matériaux, l’émission et l’absorption de chaleur, l’albédo.

Pendant des années, les grandes villes occidentales se sont bâties sur de longues avenues et de grandes places aux sols artificiels, dédiés à une circulation croissante. C’est par un étrange revers de la médaille que l’intégration paysagère ou la réapparition du cycle naturel refondent un modèle à bout de souffle.

Caroline Drouard, directrice de département Ingénieur génie urbain chez Luxplan use de la meilleure métaphore pour envisager la transition nécessaire: passer d’une "ville entonnoir" à une "ville éponge". Pour cela les grands axes sont établis: sobriété foncière, surfaces perméables, gestion des eaux décentralisée, multifonctionnalité des usages, etc.

Dès 2008, la Ville de Luxembourg, dans le cadre du programme agenda 21, a engagé des actions en faveur de végétations spontanées en milieu urbain, de gestion durable des forêts communales, d’aménagement de revêtement perméables et végétalisés, de fauchage écologique. Dans le même temps, elle a renoncé aux semences d’OGM (organismes génétiquement modifiées), aux herbicides et aux pesticides.

Mais il est nécessaire de faire plus et d’accroître encore la circonférence de l’approche holistique. Les champs d’application de la résilience urbaine recouvrent ainsi toutes les couches et les artères de la ville: la gestion des déchets, la mobilité douce, les nuisances sonores, la pollution de l’air, la préservation de la biodiversité, l’inclusion et le lien social.

Édouard Perard, chef de division Développement urbain à la Banque européenne d’investissement (BEI), marque la prise de conscience des institutions et de la BEI par des projets d’adaptation à Athènes (forêts urbaines, coulées vertes, 25% d’espaces verts supplémentaires) comme par le cofinancement de la rénovation de 9.600 logements dans le bassin minier du Nord Pas de Calais en France. La ville résiliente passe autant par la végétalisation que par la réduction de la pauvreté énergétique.

Dans ce domaine, une présentation de Ben Scheitler, ingénieur en approvisionnement énergétique durable au sein d’Energiepark, la société de Beckerich, clôture sur un avenir d’innovations structurelles et conceptuelles: achat de parts dans des sociétés civiles ou coopératives solaires, lancement d’E-community en 2023, plateforme dédiée à l’échange d’électricité entre producteurs et consommateurs avec un approvisionnement énergétique durable décentralisé, entre les mains des citoyens. À quelle vitesse sommes-nous déterminés à changer l’environnement dans lequel nous vivons?

Sébastien MICHEL

https://www.infogreen.lu/ville-resiliente-les-dessous-de-sa-planification.html

Les nouvelles conceptions de la construction circulaire

Dès la première esquisse: mieux ordonner les matériaux et les ressources, gérer le réemploi et la réutilisation, utiliser tout le potentiel du digital pour améliorer l’efficacité énergétique et réduire continuellement l’impact environnemental des bâtiments. Par tous les moyens.

De la genèse du projet au dernier chaînon de sa boucle, le bâtiment circulaire est un assemblage de modes de pensée disruptifs. Patty Koppes, chef de projet en économie circulaire à la commune de Wiltz le définit comme "un changement systémique" où le moindre détail compte.

Pour exemple, la rénovation de l’Hôtel de Ville de Wiltz, "la Villa Thilges", une ancienne maison patricienne. La philosophie circulaire a pris corps jusque dans les robinets déversant au choix, une eau plate filtrée et une eau pétillante.

Le but, évidemment, est de faire disparaître toutes les bouteilles en plastique. La préservation des ressources passe par l’application de l'intégralité des bonnes idées.

Comme "hotspot national de l’économie circulaire", la commune de Wiltz est un laboratoire à ciel ouvert de l’inversion des valeurs. Du linéaire au circulaire. La réhabilitation de l’Hôtel de Ville a également largement usé du réemploi. La charpente, les poutres et les planchers ont été récupérés pièce par pièce. Les matériaux non recyclables comme le polystyrène ont été exclus du chantier.

Au sein de Bamolux, on défend aussi un renouveau conceptuel: le leasing dans la construction. Geoffrey Debertry, directeur de l’Administration, du Développement et des Ressources humaines chez Bamolux, ose même: "l’accès à la propriété est démodé".

JuuNoo incarne cette volonté d’avenir. C’est une cloison entièrement démontable, repositionnable et réutilisable. Rapidement et simplement. "On essaie d’imaginer trois à quatre utilisations futures", ajoute Geoffrey Debertry et de proposer "une location avec ou sans achat". L’entreprise prospecte toutes les solutions de leasing: "portes, moquettes, plafonds, etc."

À plus grande échelle, certains édifices émanent déjà d’une réflexion entièrement circulaire. Pour Isabelle De Bruyne, Chief Sustainability Officer chez CFE Group, le projet ZIN à Bruxelles, la rénovation de deux tours du complexe WTC, coche de nombreuses cases dans l’obtention de la note maximale en durabilité.

La construction circulaire modifie aussi la perception de l’architecture. Le bâtiment pourra s’adapter dans le futur à un usage changeant, notamment par l’addition de nouveaux volumes aux plateaux à double hauteur. La modularité est devenue une constante de l’écoconception circulaire.

Exploité tel une banque de matériaux, le bâtiment existant est réutilisé à 68% et recyclé à 95%.

Isabelle De Bruyne pointe le rôle prépondérant du BIM dans ces démarches. Comme presque tous les acteurs du secteur dont Marc Feider, Directeur chez Schroeder & Associés, chef du département Structures génie civil.

Le scan to BIM, la modélisation 3D du bâtiment, crée un relevé dont le but est une planification numérique. C’est profitable à la conception écologique comme à la cartographie des matériaux.

Marc Feider évoque la "maîtrise d’œuvre OAI - MOAI" qui maintient un lien direct entre maître d’ouvrage et concepteurs et opte pour une meilleure médiation entre tous les intervenants. La méthode s’apparente à l’approche holistique. Aujourd’hui, cette vision moderne de l’ensemble, dans la globalité de ses dimensions et fonctions, est également largement plébiscitée par les forces de la construction durable.

Dans les faits, elle révèle des aspects souvent trop méconnus. Ralph Baden, biologiste de l’habitat, membre de l'Institut de Baubiologie (IBN) en Allemagne, rappelle par son travail et ses interventions, l’importance majeure de la pollution des bâtiments dans l’écoconception, le réemploi ou la réutilisation des matériaux.

À quoi bon récupérer ou recycler des matériaux pollués? Ralph Baden met en lumière la place de la santé dans les critères d’éco-durabilité. Les substances qui sont nocives pour l’homme le sont tout autant pour la faune et la flore. Les écosystèmes du vivant ont toujours été de parfaits modèles de circularité…

Sébastien MICHEL

https://www.infogreen.lu/les-nouvelles-conceptions-de-la-construction-circulaire.html

Ministry of Health, LIST Strengthen Collaboration in Environmental Health & Scientific Research

The Ministry of Health noted in a press release that it places great importance on environmental health, as illustrated by its close collaboration with the National Health Laboratory (LNS) and the Centre Hospitalier Emile Mayrisch (CHEM) during the launch of the national environmental medicine service. This service recorded a total of 126 admissions between 17 November 2022 (the date of the first admission) and 7 July 2023 (last admission).

The Ministry of Health and LIST noted that this new MoU reflects the former's commitment to working closely with science and technology partners to promote environmental health. The MoU establishes a cooperation framework aimed at building capacity for the analysis, assessment and management of environmental risks faced by the population. It will also promote applied research in the field of environmental health, with an emphasis on the prevention of environment-related diseases. The ministry and LIST added that this collaboration will make it possible to deepen the understanding of the impacts of the environment on human health and to develop effective strategies to protect the population against environmental risks.

Moreover, this cooperation provides for the realisation of projects aimed at supporting public policies in the field of health, both at national and European level, as well as mutual support within the framework of national and international research projects.

Initially, cooperation will focus on ongoing projects in microbial epidemiology and environmental health. The first project aims to set up and operate a platform for monitoring viral pathogens in wastewater in Luxembourg. Since the outbreak of COVID-19, the detection of pathogens in wastewater has become common practice to monitor infectious diseases, especially during epidemic periods. The Ministry of Health and LIST recalled that the Influenza, RSV and SARS-CoV-2 respiratory viruses continue to pose threats in terms of significant epidemic spread and potential healthcare overload. Wastewater gives an early signal when the quantity of a pathogen increases, preceding the human outbreak by several days. LIST has undertaken to set up a national monitoring platform and to provide the State with a complete summary of the results obtained from the monitoring of wastewater every two weeks. Since March 2020, this methodology has been developed and monitoring is currently continuing up to the 166th "Coronastep" report, thus using the accumulated experience to expand the monitoring system.

The second project aims at the molecular monitoring of the presence of mosquito vectors in Luxembourg. This surveillance programme will make it possible to monitor the presence of disease-carrying mosquitoes with a view to adopting adequate preventive measures. LIST will be in charge of molecular analyses on samples collected by the Directorate of Health on the sites of the Logistic Hub in Bettembourg and the Berchem Est motorway service area.

Subsequently, depending on the needs of the Ministry of Health, specific themes will be defined to further strengthen collaboration.

Like LIST, the Ministry of Health has undertaken to mutually exchange information, experiences and knowledge relating to this collaboration, while respecting confidentiality provisions. Joint projects will also be put in place, from identification to execution, and supervision and evaluation mechanisms will be implemented.

The coordinators designated by the Ministry of Health and LIST will facilitate exchanges and monitor the execution of the MoU. They are expected to play an important role in the implementation of specific actions and projects and to propose measures to make the collaboration more effective.

Luxembourg's Minister of Health, Paulette Lenert, said she was convinced of this strategic collaboration and stressed that "it could serve as a catalyst in the promotion of public health and the development of innovative solutions in the field of environmental health, and will contribute significantly to improving the health and well-being of the Luxembourg population."

Luxembourg's Minister for Higher Education and Research, Claude Meisch, added: "With its national research and innovation strategy, the government encourages research projects in specific areas with strong socio-economic potential. Indeed, research must contribute to ensuring economic diversification as well as a high standard of living, an innovative education system, better healthcare for the population and also a safe and eco-responsible environment. The signed MoU creates innovative synergies between health and environment research priorities. Therefore, I am delighted with this very promising collaboration."

"The Environmental Research and Innovation department of LIST has acquired extensive experience in monitoring pathogenic microorganisms in the environment, particularly in the context of monitoring coronavirus in wastewater during the epidemic. This type of data is of great importance for public authorities in the context of crisis management or monitoring the dynamics of infectious diseases. This collaboration will allow us to put innovative solutions developed by the department's microbiologists at the service of public authorities," concluded Lucien Hoffmann, director of the department.

https://chronicle.lu/category/medical/46617-ministry-of-health-list-strengthen-collaboration-in-environmental-health-scientific-research

Alliance pour la santé environnementale: signature d'un Memorandum of Understanding entre le ministère de la Santé et le Luxembourg Institute of Science and Technology

Le ministère de la Santé accorde une grande importance à la santé environnementale. Un enjeu majeur, clairement démontré à travers la collaboration étroite du ministère avec le Laboratoire national de santé (LNS) et le Centre hospitalier Emile Mayrisch (CHEM) lors du lancement du service national de médecine environnementale. Depuis lors, ce service a enregistré un nombre croissant d'admissions, avec un total de 126 admissions à partir du 17 novembre 2022, date de la première admission, jusqu'à la dernière admission, enregistrée le 7 juillet 2023. Cette tendance témoigne de la reconnaissance grandissante de l'importance de la santé environnementale dans le pays.

Le LIST est un établissement public de recherche, de développement et d'innovation dédié à la recherche scientifique appliquée, au développement technologique, au transfert de technologie et à la formation de haut niveau. Il dispose de compétences étendues dans le domaine de la santé environnementale, offrant ainsi des sources de synergies fructueuses avec le ministère de la Santé.

Ce Memorandum of Understanding (MoU) entre le ministère de la Santé et le LIST s'inscrit pleinement dans l'approche environnementale de la santé. Il reflète l'engagement du ministère à collaborer étroitement avec des partenaires scientifiques et technologiques pour promouvoir la santé environnementale. Le MoU établit un cadre de coopération visant à renforcer les capacités d'analyse, d'évaluation et de gestion des risques environnementaux auxquels la population est confrontée. Il favorisera également la recherche appliquée dans le domaine de la santé environnementale, en mettant l'accent sur la prévention des maladies liées à l'environnement. Cette collaboration permettra d'approfondir la compréhension des impacts de l'environnement sur la santé humaine et de développer des stratégies efficaces pour protéger la population contre les risques environnementaux.

Cette coopération prévoit la réalisation de projets visant à soutenir les politiques publiques dans le domaine de la santé, tant au niveau national qu'européen, ainsi qu'un soutien mutuel dans le cadre de projets de recherche nationaux et internationaux.

Dans un premier temps, la coopération se concentrera sur les projets en cours en épidémiologie microbienne et santé environnementale.

Le premier projet vise la mise en place et le fonctionnement d'une plateforme de surveillance de pathogènes viraux dans les eaux usées au Grand-Duché de Luxembourg. Depuis l'apparition du COVID-19, la détection des pathogènes dans les eaux usées est devenue une pratique courante pour surveiller les maladies infectieuses, en particulier pendant les périodes épidémiques. Les virus respiratoires que sont Influenza, VRS et SARS-CoV-2 constituent toujours des menaces en termes de propagation épidémique importante et potentielle surcharge des soins de santé. Les eaux usées donnent un signal précoce lorsque la quantité d'un pathogène augmente, précédant l'épidémie humaine de plusieurs jours. Le LIST s'est engagé à mettre en place une plateforme nationale de surveillance et à communiquer à l'Etat un résumé complet des résultats obtenus de la surveillance des eaux usées toutes les deux semaines. Depuis mars 2020, cette méthodologie a été développée et la surveillance se poursuit actuellement jusqu'au 166e rapport Coronastep, utilisant ainsi l'expérience accumulée pour étendre le système de surveillance.

Le second projet vise le suivi moléculaire de la présence de moustiques vecteurs au Luxembourg. Les moustiques sont en effet capables de transmettre diverses maladies. Ce programme de surveillance permettra de suivre la présence de moustique vecteurs de maladies en vue d'adopter les mesures de prévention adéquates. Le LIST sera en charge des analyses moléculaires sur des échantillons collectés par la Direction de la santé sur les sites du Logistic Hub de Bettembourg et de l'aire d'autoroute de Berchem Est.

Par la suite, en fonction des besoins du ministère de la Santé, des thématiques spécifiques seront définies pour renforcer davantage la collaboration.

Le ministère de la Santé, comme le LIST s'engagent à échanger mutuellement des informations, des expériences et des connaissances relatives à leur collaboration, tout en respectant les dispositions de confidentialité. Des projets communs seront également mis en place, allant de l'identification à l'exécution, et des mécanismes de supervision et d'évaluation seront mis en œuvre.

Les coordinateurs désignés par le ministère de la Santé et le LIST faciliteront les échanges et assureront le suivi de l'exécution du MoU. Ils joueront un rôle clé dans la mise en œuvre des actions et des projets spécifiques, et proposeront des mesures visant à rendre la collaboration plus efficace.

Paulette Lenert, ministre de la Santé, se dit convaincue de cette collaboration stratégique et souligne que "celle-ci pourra servir de catalyseur dans la promotion de la santé publique et du développement de solutions innovantes dans le domaine de la santé environnementale et contribuera de manière significative à l'amélioration de la santé et au bien-être de la population luxembourgeoise."

Le ministre de l'Enseignement supérieur et de la Recherche, Claude Meisch, a souligné: "Avec sa stratégie nationale de la recherche et de l'innovation, le gouvernement encourage des projets de recherche dans des domaines précis avec un fort potentiel socio-économique. En effet, la recherche doit contribuer à assurer aussi bien une diversification économique qu'un niveau de vie élevé, un système éducatif innovant, de meilleurs soins de santé pour la population et aussi un environnement sûr et écoresponsable. Le MoU signé crée des synergies novatrices entre les priorités de recherche du domaine de la santé et de l'environnement. Dès lors, je me félicite de cette collaboration très prometteuse".

"Le département Environmental Research and Innovation du LIST a acquis une grande expérience du suivi de microorganismes pathogènes dans l'environnement, notamment dans le cadre du suivi du coronavirus dans les eaux usées lors de l'épidémie. Ce genre de données est d'une très grande importance pour les pouvoirs publics dans le cadre de gestion de crises ou de surveillance de la dynamique des maladies infectieuses. Cette collaboration nous permettra de mettre au service des pouvoirs publics les solutions innovantes développées par les microbiologistes du département", indique Lucien Hoffmann, directeur du département.

https://gouvernement.lu/fr/actualites/toutes_actualites/communiques/2023/09-septembre/07-lenert-signature-memorandum-list.html

Waagner-Biro and List set to revolutionise theatres around the world

When you see the discreet red building on the corner of rue de l’École in Rodange, you’d never guess that it hides a company that equips stages the world over, from the Sydney Opera House to the Esplanade Theatre in Singapore Harbour.

As you push open the door of Waagner-Biro’s workshop, the control screens scattered among the tools and the various show posters hanging on the wall give you a clue to the company’s activities in Luxembourg. CEO Jean-Marie Schiltz approaches one of the machines, known as the CAT V5. Several items are displayed on the top screen. He selects seven of them and uses the joystick to move them around on the lower screen. “Here, we use the workshop version, but in a theatre, it could be the curtains that open,” explains an employee.

The Luxembourg company has been developing computer-assisted control systems for theatres for over 30 years, enabling them to move different sets around the stage. Now it has joined forces with the Luxembourg Institute of Science and Technology (List) to develop a new tool.

‘Disruptive’ innovation and list of challenges

“The sets move thanks to different rails on the floor. They can move from left to right or in depth. It’s not very flexible,” states Jean-Pol Michel, head of industrial partnerships in List’s digitalisation department. “Mr Schiltz’s idea is to create autonomous carriages, on which the sets can be placed, and which can be moved around the stage in a flexible way. You could imagine a scene where Alibaba snaps his fingers and a chair arrives in the middle of the room, for example. It’s what you might call a disruptive innovation in the stage management business.”

Why wasn’t this type of carriage system introduced earlier? “We have problems with the reliability of the network,” explains Schiltz. His project partner then lists the “challenges” that his team of engineers is trying to meet: “We’ll need very advanced connectivity, so that we can always be in contact with a very large number of carriages. In an environment where it can be dark, smoky, wet... The second is location. The system must always know exactly where the carriages are,” sometimes to the nearest millimetre. “Then there’s robustness. To ensure this, we use predictive maintenance. We collect data on the behaviour of the carriages and if we see that at some point they stop reacting in milliseconds, there’s a problem and they need to be replaced. We’re going to use artificial intelligence and data analysis. We’re also going to use augmented reality to design the scenes in from the start.”

To take the idea from concept to reality, Waagner-Biro’s CEO enlisted the help of Luxinnovation, which put him in touch with List. From an initial videoconference in the middle of the February 2022 holidays, the partners began to work on defining the project, until officially submitting it for funding to the ministry of the economy last December.

€6.8m budget

The application has just been accepted, and the government will contribute 57% of the budget, set at €6.8m for a four-year period (from January 2023). 15% of the funding will be used to reward the alliance between the private sector and public research and therefore, indirectly, to pay List. Waagner-Biro will use its own reserves to finance the rest of the development. “With the banks, it doesn’t work at all. They are very reluctant to take on this kind of project,” states its CEO. List is adding a contribution from its own pocket for research, which could eventually be used for other projects, depending on the decision Waagner-Biro takes on intellectual property once the system has been created. “These are autonomous vehicles. They could be used in logistics, for example,” explains Michel.

In his business plan, Schiltz expects to recoup his investment within ten years.

When he co-founded the company in 1987 with Roland Jacoby, it was called Guddland Digital and focused on the industrial sector. After shifting its focus to culture in 1989, it sold 51% of its shares to the Austrian group Waagner-Biro in 2002--thus taking on its current name.

€3m Hong Kong contract

With its 53 employees, the company generated sales of €9.9m in 2022. “Half comes from Asia,” estimates its CEO. The Luxembourg business accounts for nearly a quarter of the €40m-€50m turnover of the Waagner-Biro group, which has offices in Germany, the UK and China, and employs 180 people.

In Vienna, where the head office is located, “they make the machines, the mechanics,” states Schiltz. “Here, we make the machines work, IT development and quality control.”

The company has recruited six people to develop its new project with List--in which virtually all the engineers are involved. At the technology institute, there are “five research teams” and “ten people” focusing on the development of the Waagner-Biro Luxembourg wagons, says Michel. The teams meet “every first Tuesday or Wednesday of the month.”

Meanwhile, the company continues to grow. “We have just signed the biggest contract in our history for a theatre in Hong Kong, worth €3m,” boasts the CEO, who counts “more than 250 theatres” equipped with his systems in 40 countries. And to support its growth, Waagner-Biro will be looking for new offices for its staff next year.

Mathilde Obert

https://delano.lu/article/waagner-biro-and-list-set-to-r

Wie der Klimawandel die Landwirtschaft fordert

Die Sicherheitsmaßnahmen im Quarantänelabor des Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) in Belval erinnern an Szenen aus Hollywoodfilmen à la „Outbreak“ oder „Contagion“: Luftschleuse, geschlossener Wasserkreislauf und Insektizidbombe, die im Notfall gezündet werden kann, um die Schadorganismen zu töten, falls sie trotz aller Vorsicht einmal aus dem Inkubator entweichen sollten. Dabei werden in dem Labor keine Viren untersucht, die Menschen gefährlich werden könnten, sondern solche, die durch Pflanzenschädlinge übertragen werden, die es in Luxemburg noch gar nicht gibt.

Keinesfalls will man dafür verantwortlich sein, dass diese aus dem Labor entkommen und hier heimisch werden. Darum wird sämtliches organisches Material, das bei den Experimenten anfällt, sterilisiert. Der Grund, warum sich die Forscher mit den importieren Schädlingen befassen, ist der Klimawandel. Bereits jetzt haben sich in Luxemburg viele Insekten, Bakterien und Viren niedergelassen, die sonst nur in südlicheren Ländern zu finden sind. In Südeuropa wiederum machen sich aufgrund veränderter klimatischer Bedingungen zunehmend Schädlingspopulationen breit, die aus Afrika oder Asien stammen.

Michael Eickermann, Agrarwissenschaftler am LIST, geht davon aus, dass auch diese im kommenden Jahrzehnt mit steigenden Temperaturen weiter nach Norden wandern werden. Darum werden in dem Labor des LIST in Inkubatoren die klimatischen Bedingungen simuliert, die für die 2030er Jahre in Luxemburg angenommen werden, und untersucht, wie die heimischen Pflanzen auf die bisher unbekannten Schädlinge reagieren. So soll schon jetzt über mögliche Schutzmaßnahmen nachgedacht werden können.

So stark betroffen wie kein anderer Sektor

Natürlich sind neue Schädlinge nicht die einzige Gefahr, die den Luxemburger Bauern durch die Erderwärmung droht. „Kein anderer Sektor wird so stark vom Klimawandel betroffen sein, wie die Landwirtschaft“, sagt Jürgen Junk, der Leiter der Forschungsgruppe „Agro-environmental System“ am LIST. An der Messstation Findel wurde seit den 1960er Jahren eine Steigerung der durchschnittlichen Lufttemperatur von 8,3 Grad Celsius auf 9,9 Grad festgestellt.

Zwar sinkt über das Jahr gesehen nicht die Gesamtmenge der Niederschläge, aber die Muster ändern sich auch hier. Frühling und Sommer sind im Durchschnitt trockener. „Das sind natürlich die für die Landwirtschaft entscheidenden Zeitabschnitte. Das kann zu erheblichen Problemen führen“, sagt Junk. „Hinzu kommt durch die gestiegenen Temperaturen eine höhere Verdunstung bei den Pflanzen.“ Es werde also auch mehr Wasser verbraucht. „Was sich in den letzten Jahren stark bemerkbar gemacht hat, war die Trockenheit im Frühsommer. Das setzt gerade dem Mais zu, der zu diesem Zeitpunkt mehr Feuchtigkeit braucht, um anzuwachsen“, sagt Christian Wester, der Präsident der Centrale Paysanne.

Zunahme von Hitzewellen

Die Forscher beobachten in den vergangenen Jahren zudem eine deutliche Zunahme von Hitzewellen, die den Boden zusätzlich austrocknet. Vergleiche man die Entwicklung mit anderen europäischen Regionen, wiesen südliche Länder wie Italien zwar absolut gesehen die höchsten Temperaturen auf, erklärt Junk, „aber wenn wir uns die relativen Änderungen sowohl in der Intensität als auch in der Frequenz der Hitzewellen anschauen, ist Luxemburg mit am stärksten betroffen.“

Umgekehrt komme es vermehrt zu Extremwettern, mit sehr viel Regen in kurzer Zeit. Der Boden kann das Wasser in solchen Fällen oft nicht vollständig aufnehmen und wird ausgespült. Die Folge ist auch eine verstärkte Erosion. „Die Extremwetterperioden werden häufiger und länger. Für die Betriebe stellt das zunehmend eine Herausforderung dar“, sagt auch Christian Wester.

So habe es in der Vergangenheit im Durchschnitt im Jahr etwa sechs Tage mit Niederschlägen von 20 Litern pro Quadratmetern gegeben, erklärt Junk. Für die Zukunft rechnen die Wissenschaftler mit durchschnittlich knapp zehn Tagen. „Durch steigende Temperaturen wird global mehr Wasser verdunstet und die Atmosphäre energiereicher. Das wird sich in zunehmend in extremen Ereignissen widerspiegeln“, so der Wissenschaftler.

Bis zu vier Grad Erwärmung

Am Ertrag könne man das noch nicht wirklich ablesen, weil es in dieser Zeit Fortschritte in der Züchtung und beim Einsatz von Düngemittel gegeben habe, sagt Eickermann. Dennoch seien regionale Unterschiede zu beobachten. Sein Eindruck sei, dass vor zwei Jahrzehnten die Erträge bei Raps am besten an der Mosel gewesen seien; inzwischen habe sich das aber bedingt durch die Niederschläge in den Ösling verschoben.

Um zu sehen, wie sich die Situation in den kommenden Jahrzehnten weiter entwickelt, erstellen die Forscher hochauflösende Klimaprojektionen für die Großregion, in denen sie für einzelne Regionen Luxemburgs errechnen, wie sich die klimatischen Bedingungen in den einzelnen Gegenden des Großherzogtums entwickeln werden. Im optimistischen Szenario, das aber nach Einschätzung der Forscher kaum noch zu erreichen sein dürfte, würde sich die Durchschnittstemperatur in Luxemburg auf 9,9 Grad erhöhen. Im pessimistischsten Szenario nimmt man eine Erhöhung auf 12,4 Grad an, also ein Anstieg von vier Grad seit den 1960er Jahren.

Die höheren Temperaturen bedeuten aber nicht, dass man sich beim zukünftigen Anbau einfach an den Kulturen wärmerer Länder orientieren kann. „Die Vegetationsperioden starten zwar tendenziell früher, aber dennoch hat man auch in diesen frühen Wochen weiterhin ein erhöhtes Frostrisiko, was sehr schädlich sein kann“, erklärt Junk. „Beispielsweise hat es in den letzten Jahren immer wieder zu Beginn der Rapsblüte Frostereignisse gegeben, die teilweise so stark war, dass der Raps ertragsrelevante Schäden zeigte.“

Druck durch Schadinsekten nimmt zu

Die insgesamt höheren Durchschnittstemperaturen bewirken nicht nur, dass sich andere Schadorganismen hier ansiedeln, sondern auch, dass sie sich früher im Jahr auf die Landwirtschaft auswirken. „Wir sehen beispielsweise bei den Schadinsekten frühere Zuflugtermine“, erklärt Eickermann. „Wir machen jetzt die Erfassung schon seit 17 Jahren; immer wieder dieselben Arten, immer wieder mehr oder minder auf denselben Feldern, in denselben Regionen. Da stellen wir fest, dass etwa alle zwei Jahre dieses oder jenes Insekt im Durchschnitt ein bis zwei Tage früher hier ankommt.“ Hinzu kommt, dass durch die milderen Winter mehr Schädlinge die Kälteperioden überstehen, sagt Wester. „Dadurch nimmt der Druck durch die Schadinsekten zu“, so der Landwirt.

Die Forscher des LIST stehen im ständigen Kontakt mit den Luxemburger Landwirten, auch um Wege zu finden, um den Ackerbau an den Klimawandel anzupassen. Ein Teil der Bauern im Land probiere immer neue Methoden aus, um den Herausforderungen zu begegnen. „Manche Betriebe bauen zum Beispiel weniger Mais an oder andere pflanzen Sonnenblumen an, weil sie weniger Wasser benötigen. Da müssen die Betriebe Erfahrungen über den richtigen Weg sammeln“, sagt Wester.

Bewässerung lohnt sich kaum

„Für mich wird die Frage Nummer eins sein, wie man die Feuchtigkeit im Boden über einen möglichst langen Zeitraum hält“, sagt Eickermann. Eine Möglichkeit sei, unter der eigentlichen Anbaufrucht eine Untersaat wie Gras oder Klee zu sähen, die auch die Erosion verlangsamt. „Es könnten aber auch neue Sorten mit einem besseren Wurzelsystem oder neue Düngetechnologien sein. Man könnte auch über Bewässerungstechnik nachdenken“, sagt Eickermann. Da würde sich aber die Frage anschließen, woher man das Wasser nehmen soll. „Hinzu kommt, dass das sehr teuer ist. Das lohnt sich eher für Spezialkulturen, die es aber kaum in Luxemburg gibt“, so Eickermann.

Ein Problem sei schließlich auch die Geschwindigkeit, in der sich der Klimawandel vollzieht. „In der Vergangenheit konnten Pflanzen sich langsamer an das sich wandelnde Klima anpassen. Da der Klimawandel aber inzwischen so rasch voranschreitet, ist das kaum noch möglich“, sagt Junk.

THOMAS KLEIN

La Ferme du Faascht : un symbole de l’innovation agricole porté par le LIST

Dans le cadre du projet de recherche européen Perséphone, le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) s’est attaché à augmenter la synergie entre la ferme et la biométhanisation dans cette ferme qui a inauguré sa serre horticole et son site de biométhanisation, le 25 août 2023.

Les chercheurs du LIST ont concentré leurs efforts sur la conception d’un démonstrateur dont le but est de transformer la fraction de dioxyde de carbone (CO2) contenue dans le biogaz en biométhane (CH4) par un procédé naturel et novateur appelé méthanation biologique. L’Institut a d’ailleurs déposé un brevet sur cette technologie.

Stockage et flexibilisation de l’électricité verte

La transition vers une économie à faibles émissions de carbone repose en grande partie sur l’utilisation accrue de sources d’énergie renouvelable, telles que l’énergie éolienne et solaire photovoltaïque. Cependant, la production intermittente de ces sources d’énergie pose un défi majeur pour la stabilité du réseau électrique. En cherchant à intégrer un procédé de méthanation biologique à son infrastructure, la Ferme du Faascht démontre sa volonté de convertir les crêtes de production d’électricité renouvelable en biométhane, une forme d’énergie sure et maîtrisée bénéficiant d’un large réseau de distribution. Pour parvenir à cet objectif, la ferme envisage l’installation d’un électrolyseur d’eau pour transformer l’électricité excédentaire en hydrogène, lequel sera mélangé au biogaz pour être convertie en méthane (au moyen de réacteur biologique), développé par les chercheurs du LIST. Le biométhane excédentaire ainsi produit permettra à la Ferme de réduire la consommation d’intrants organiques de ses digesteurs, tout en valorisant énergétiquement de grandes quantités de CO2 qui serait autrement libéré dans l’atmosphère.

Le projet Perséphone a aussi révélé que les unités de biométhanisations peuvent jouer un rôle essentiel dans la flexibilisation du stockage d’électricité verte. En effet, en injectant du biométhane « électriquement » produit dans le réseau de gaz naturel, de telles unités permettraient d’exploiter une capacité de stockage énergétique équivalente à 3 à 4 mois de la consommation d’électricité de l’Union Européenne. Le processus de conversion de CO2 en biométhane développé au LIST offre donc une solution innovante pour rendre l’énergie renouvelable plus fiable et adaptable aux besoins en électricité. Cette capacité de stockage équivalente à plusieurs mois de consommation électrique témoigne d’un pas de géant vers un avenir énergétique durable et résilient.

Sébastien Lemaigre, ingénieur au sein du département Environmental Research & Innovation du LIST, indique : « Ce modèle de stockage innovant ouvre la voie à de nouvelles perspectives pour l’intégration et l’optimisation des énergies renouvelables dans le mix énergétique, renforçant ainsi la transition vers une économie bas-carbone tout en garantissant la fiabilité de l’approvisionnement énergétique. La Ferme du Faascht incarne la convergence réussie entre les énergies renouvelables et les avancées technologiques, notamment portée par les équipes de recherche du LIST. »

Fractionnement et raffinage du digestat

Au cœur de ce projet, l’objectif était également de révolutionner le fractionnement et le raffinage du digestat, un résidu organique de la méthanisation, en utilisant des approches novatrices telles que la séparation de phase solide-liquide, les techniques membranaires comme la nanofiltration et l’osmose inverse, ainsi que l’évaporation sous vide. Ces méthodes ont permis d’obtenir une gamme diversifiée de nouveaux produits tels que le compost, la litière et des engrais formulés à haute teneur en nutriments et en humus, répondant ainsi aux besoins variés de l’agriculture moderne. Le LIST a d’ailleurs soumis un brevet pour le développement de ces modèles.

Une des étapes majeures du projet a été la mise en place de techniques de séparation de phase solide-liquide, combinant les avantages de la nanofiltration et de l’osmose inverse. Ces méthodes ont permis de récupérer efficacement les composants précieux du digestat, tels que les nutriments et les substances humiques, tout en réduisant la quantité de résidus solides.

Le projet Perséphone a jeté les bases d’une agriculture circulaire et durable au cœur de la Grande Région, intégrant la production de bioénergie. Cette collaboration entre le LIST et d’autres partenaires du projet a ouvert la voie à une utilisation plus efficiente des ressources agricoles tout en promouvant la transition vers des pratiques respectueuses de l’environnement.

À la faveur du programme de financement JUMP du Luxembourg National Research Fund (FNR), le LIST poursuit ses recherches en explorant le potentiel de commercialisation du démonstrateur de méthanation biologique, développé dans le cadre du projet Persephone. Ce démonstrateur a pour objectif de produire davantage de biométhane à partir d’électricité renouvelable.

https://www.infogreen.lu/la-ferme-du-faascht-un-symbole-de-l-innovation-agricole-porte-par-le-list.html

Waagner-Biro révolutionne les théâtres du monde entier

On n’imagine pas, en apercevant le discret bâtiment rouge à l’angle de la rue de l’École à Rodange, que s’y cache une entreprise équipant les scènes du monde entier, de l’Opéra de Sydney à l’Esplanade Theatre dans la baie de Singapour. Tout comme on n’imagine pas les outils utilisés, en coulisses, pour que les décors prennent vie…

En poussant la porte de l’atelier de Waagner-Biro, les écrans de contrôle dispersés entre les outils et les diverses affiches de spectacle accrochées au mur donnent un indice sur l’activité de l’entreprise au Luxembourg. Son CEO, Jean-Marie Schiltz, s’approche d’un des appareils, dit «CAT V5». Sur l’écran du haut, plusieurs items. Il en sélectionne sept et utilise le joystick (manette de commande) pour les déplacer, sur celui du bas. «Ici, nous utilisons la version atelier, mais dans un théâtre, ce pourraient être les rideaux qui s’ouvrent», illustre un employé.

Cela fait plus de 30 ans que l’entreprise luxembourgeoise développe des systèmes de commande assistée par ordinateur pour les salles de spectacle, leur permettant de déplacer différents décors sur scène. Aujourd’hui, elle s’allie au Luxembourg Institute of Science and Technology (List) pour développer un nouvel outil.

Une innovation «disruptive» et sa liste de défis

«Les décors bougent grâce à différents rails au sol. Ils peuvent se déplacer de gauche à droite ou en profondeur. Ce n’est pas très flexible», résume le responsable des partenariats industriels du département digitalisation du List, Jean-Pol Michel. «L’idée de M. Schiltz, c’est de créer des wagons autonomes, sur lesquels on met les décors, et qu’on peut déplacer de manière flexible sur scène. On pourrait imaginer une scène où Alibaba claque des doigts et qu’une chaise arrive au milieu de la pièce, par exemple. C’est ce qu’on peut appeler une innovation disruptive dans le métier de l’animation de scène.»

On peut se demander pourquoi ne pas avoir mis en place ce système de wagons plus tôt. «Nous avons des problèmes avec la fiabilité du réseau», explique Jean-Marie Schiltz. Son partenaire de projet liste alors les «défis» que son équipe d’ingénieurs tente de relever: «Il faudra une connectivité très évoluée, pour pouvoir toujours être en contact avec de très nombreux wagons. Dans un environnement où il peut faire noir, y avoir de la fumée, de l’eau… Le deuxième, c’est la localisation. Le système doit toujours savoir où se trouvent exactement les wagons», parfois au millimètre près. «Il y a aussi la robustesse. Pour l’assurer, nous faisons de la maintenance prédictive. On collecte des données sur les comportements des wagons et si on voit qu’à un moment, il ne réagit plus à la milliseconde, il y a un problème et il faut le remplacer. Nous allons utiliser l’intelligence artificielle et l’analyse de données. Pour concevoir les scènes avant, nous allons également nous servir de la réalité augmentée.»

Pour passer de l’idée à sa réalisation, le CEO de Waagner-Biro a sollicité l’aide de Luxinnovation, qui l’a mis en contact avec le List. D’une première visioconférence au milieu des vacances de février 2022, les partenaires ont commencé à travailler sur la définition du projet, jusqu’à le déposer officiellement pour une demande de financement au ministère de l’Économie en décembre dernier.

6,8 millions d’euros de budget

Celle-ci vient d’être acceptée et le gouvernement participera à hauteur de 57% au budget, fixé à 6,8 millions d’euros pour une durée de quatre ans (à partir de janvier 2023). 15% de la prise en charge sert à récompenser l’alliance entre le secteur privé et la recherche publique et donc, indirectement, à payer le List. Waagner-Biro utilise ses propres réserves pour financer le reste. «Avec les banques, cela ne marche pas du tout. Elles sont très hésitantes pour ce genre de projets», regrette son CEO. Le List ajoute une participation de sa poche pour la recherche, qui pourrait servir à d’autres projets, à terme, selon la décision que prendra Waagner-Biro sur la propriété intellectuelle une fois les wagons créés. «Ce sont des véhicules autonomes. On pourrait imaginer cela, par exemple, dans la logistique», détaille Jean-Pol Michel.

Dans son business plan, Jean-Marie Schiltz prévoit d’amortir son investissement d’ici dix ans.

Lorsqu’il a co-fondé l’entreprise en 1987 avec Roland Jacoby, celle-ci s’appelait Guddland Digital et se concentrait sur le secteur industriel. Après s’être redirigée vers la culture en 1989, elle a vendu 51% de ses parts au groupe autrichien Waagner-Biro en 2002 – prenant ainsi son nom actuel.

Un contrat à trois millions d’euros à Hong Kong

Elle a réalisé un chiffre d’affaires de 9,9 millions d’euros en 2022, avec ses 53 salariés. «La moitié vient de l’Asie», estime son CEO. L’activité luxembourgeoise représente ainsi près d’un quart des 40 à 50 millions d’euros de chiffre d’affaires du groupe Waagner-Biro, qui compte des bureaux en Allemagne, en Angleterre et en Chine, et emploie 180 personnes.

À Vienne, où se trouve le siège, «ils font les machines, la mécanique», résume Jean-Marie Schiltz. «Ici, nous faisons fonctionner la machine, le développement informatique, le contrôle».

L’entreprise a recruté six personnes pour développer son nouveau projet avec le List – auquel participent quasiment tous les ingénieurs. Du côté de l’institut technologique, ce sont «cinq équipes de recherche» et «dix personnes» qui se concentrent sur le développement des wagons de Waagner-Biro Luxembourg, ajoute Jean-Pol Michel. Les équipes se rencontrent «tous les premiers mardi ou mercredi du mois».

En attendant, l’entreprise ne cesse de grandir. «Nous venons de signer le plus gros contrat de notre histoire pour un théâtre à Hong Kong, trois millions d’euros», se félicite le CEO qui compte «plus de 250 théâtres» équipés de ses systèmes dans 40 pays. Et pour soutenir sa croissance, Waagner-Biro cherchera, dès l’année prochaine, de nouveaux bureaux pour ses équipes.

Mathilde Obert

https://paperjam.lu/article/coulisses-innovation-controle-

So können Bürger helfen, Blaualgen in Luxemburgs Gewässern zu überwachen

Am vergangenen Freitag wurden die Baggerweiher in Remerschen wegen einer lokalen Ausbreitung von giftigen Blaualgen (Cyanobakterien) für Badegäste geschlossen. Dies geschah im Rahmen der regelmäßigen Überwachung der Badewasserqualität in Luxemburg (nationaler Plan d’alerte).

Seit kurzem gibt es für Luxemburg eine mobile App namens Bloomin‘ Algae, die es Nutzern der hiesigen Freizeitgewässer (Badeseen und Mosel) ermöglicht, eine Ausbreitung von oder der Verdacht auf Cyanobakterien zu melden. Diese Initiative von Forschern des Luxembourg Institute of Science and Technology ermöglicht es jedem, sich aktiv am Risikomanagement im Zusammenhang mit der Verbreitung von Cyanobakterien in unseren Badegebieten zu beteiligen.

Cyanobakterien sind eine Art von photosynthetischen Bakterien, die immer in Gewässern (Flüssen, Teichen, Seen, etc.) vorhanden sind und normalerweise keine Probleme für Mensch und Tier darstellen. Unter bestimmten Bedingungen – meist gegen Ende des Sommers – können die Bakterien sich aber stark vermehren und grünliche Schlieren oder regelrechte Teppiche im Wasser bilden (die „Blüten“ genannt werden). Dabei können die Blaualgen erhöhte Konzentrationen von Giften produzieren, die bei Kontakt eine Gefahr für die Gesundheit von Menschen und Tieren darstellen können. Deshalb sollte man in Gewässern mit Blaualgen lieber nicht baden. Mehr Infos zu Blaualgen in unserem Artikel vom letzten Jahr:

Wie funktioniert die App Bloomin‘ Algae?

Die mobile App Bloomin‘ Algae kann von jedem über Google Play oder den Apple Store gratis heruntergeladen werden.

Fällt einem bei einem Gewässer etwas auf, z.B. grüne Schlieren, Teppiche oder auch eine Verbreitung grüner Flocken, so kann der Nutzer einen Bericht über die App senden.

Das geht ganz einfach: man macht ein oder mehrere Foto(s), gibt seinen exakten Standort an (über die GPS-Lokalisierung des Smartphones), eine ungefähre Schätzung der betroffenen Fläche (z.B. Größenordnung einer Fußmatte, Parklücke, oder eines Tennisfeldes, …). Außerdem soll man angeben, bei welcher Aktivität man die Beobachtung gemacht hat, z.B. bei einem Spaziergang, beim Baden, oder beim Wassersport.

Der Bericht wird dann über die App auf der Webseite iRecord gespeichert, zu der Jean-Baptiste Burnet Zugang hat. Der wissenschaftliche Mitarbeiter am LIST ist Spezialist für Umwelt- und Biotechnologien und unter anderem zuständig für die Überwachung von Blaualgen in Luxemburg. „Ich erhalte eine Benachrichtigung, wenn ein neuer Bericht verfügbar ist. Ich schaue mir die Bilder und den Bericht genau an und bestätige, ob es sich tatsächlich um Blaualgen handelt oder nicht“, erklärt der Wissenschaftler.

Die Beobachtung erscheint dann auf einer interaktiven Karte, die auch auf der Internetseite des Projekts CYANOWATCH von jedem eingesehen werden kann. Persönliche Daten werden nicht veröffentlicht.

„Bei Zweifeln kann ich mich mit Experten aus dem Ausland austauschen oder es kann auch eine Probe entnommen und untersucht werden, um zu bestätigen, ob es sich um Blaualgen handelt“, fügt Jean-Baptiste Burnet hinzu.

In der App werden auch Bilder gezeigt, was Blaualgen sind und was oft von Laien fälschlicherweise als Blaualgen identifiziert wird.

Um die Konzentration der gefährlichen Gifte zu messen, die von den Blaualgen produziert werden, sind ebenfalls Laboruntersuchungen von Wasserproben nötig. Diese werden zum Teil auch von freiwilligen Helfern mithilfe von Schnelltests durchgeführt. „Das können Mitarbeiter der Baggerweiher oder des Naturparks Öewersauer sein, aber auch Fischer, Taucher oder andere Bürger die regelmäßig an oder auf luxemburgischen Freizeitgewässern unterwegs sind“, präzisiert Burnet.

Hilf Forschern, die Ausbreitung von Blaualgen besser zu verstehen

Durch Nutzung der App können Bürger in Luxemburg den Forschern am LIST und lokalen Autoritäten nicht nur helfen, die saisonale Vermehrung von Blaualgen in Luxemburgs Gewässern besser zu überwachen, sondern auch besser zu verstehen.

Die Vermehrung der Cyanobakterien ist nämlich zeitlich und räumlich sehr variabel. Im Rahmen des Überwachungsplans werden zwar regelmässige Kontrollen der Gewässer durchgeführt, aber diese können die Dynamik der Vermehrung nicht immer abbilden. Eine aktive Einbeziehung von Ressourcennutzern, die zu anderen Zeiten an den betroffenen Standorten unterwegs sind, ermöglicht daher eine bessere zeitliche und räumliche Abdeckung.

Die Bloomin‘ Algae App wurde ursprünglich vom UK Centre for Ecology & Hydrology entwickelt und wird auch bereits von anderen Ländern wie Belgien, den Niederlanden oder Norwegen benutzt. Es handelt sich um ein Citizen Science-Projekt. D.h. Bürger beteiligen sich aktiv an der Forschung, indem sie helfen, Daten zu sammeln und diese für Forschungszwecke zur Verfügung stellen.

Also, lade die App herunter und werde ein Citizen Scientist! Und übrigens: unter allen eingereichten Bildern wird am Ende der Saison eine Auswahl mit Preisen belohnt. Mehr Infos auf der Internetseite des Projekts: https://www.cyanowatch.lu

Michèle Weber

https://science.lu/de/bloomin-algae-app/so-koennen-buerger-helfen-blaualgen-luxemburgs-gewaessern-zu-ueberwachen

Blaualgen: Badeverbot für Baggerweiher in Remerschen

Wie das Wasserwirtschaftsamt zu Begründung erklärte, produzieren einige Cyanobakterienarten Toxine, die zu einem Gesundheitsrisiko für Menschen, Wassertiere, Haustiere und Vieh führen können. Das Luxembourg Institute of Science arid Technology (LIST) wurde beauftragt, die Vermehrung von Cyanobakterien in offiziellen Badegebieten in Zusammenarbeit mit lokalen Akteuren zu überwachen.

Die Analysen vom Freitag ergaben, daß in den Baggerweihern in Remerschen giftige Cyanobakterien vorkommen, wobei der sichere Schwellenwert für Mikrocystine überschritten wurde.

Die Beschwerden, die mit dem Kontakt, der Einnahme oder dem Einatmen dieser Stoffe verbunden sind, sind von unterschiedlicher Art und Intensität und können z. B. Kopfschmerzen, Hautreizungen und/oder -verbrennungen oder Übelkeit umfassen. Sollten Sie nach dem Schwimmen gesundheitliche Probleme haben, wenden Sie sich bitte an Ihren behandelnden Arzt und erwähnen Sie den möglichen Kontakt mit giftigen Cyanobakterien.

Darüber hinaus empfiehlt die Wasserwirtschaftsverwaltung bei Gewässern, in denen eine starke Vermehrung von Cyanobakterien festgestellt wurde, auf der Grundlage der Einschätzung der Gesundheitsdirektion der Öffentlichkeit:

- Hunde und andere Haustiere das Wasser nicht trinken zu lassen;

- jeglichen Kontakt mit dem Wasser zu vermeiden;

- alle Wassersportarten (z. B. Wassersport, Angeln) zu vermeiden.

Da die Badesaison in Remerschen noch nicht beendet ist, ist eine Wiedereröffnung der Baggerweiher bis zum 15. September nicht ausgeschlossen. Die Situation wird genau beobachtet und Anfang nächster Woche wird es ein Update geben.

Die Wasserwirtschaftsverwaltunq weist darauf hin, daß die aktuelle Situation an den Badegewässern auf ihrer Website (www.waasser.lu) eingesehen werden kann. Dort können auch Faltblätter zur Thematik der Cyanobakterien heruntergeladen werden.

Une machinerie scénique de pointe au Grand Théâtre de Luxembourg

Le Grand Théâtre de Luxembourg lève le voile, et son rideau. De la scène du grand plateau à la salle de commande, l'établissement culturel luxembourgeois est une machinerie complexe et impressionnante. À plus de 30 mètres de haut, au-dessus de l'arrière-scène où se déroule ce matin-là la répétition d'une pièce de théâtre, nous découvrons les équipements et dispositifs qui permettent de déplacer les décors et l'espace scénique.

Une machinerie de haute technologie qui a pris place en 2002 à l'initiative de Waagner-Biro Luxembourg Stage Systems, une entreprise luxembourgeoise, spécialisée dans le développement de technologies de contrôle de scène. «Nous avons fait un renouvellement du système en 2018 et installé des machines supplémentaires il y a deux ans de cela», indique Jean-Marie Schiltz, dirigeant et cofondateur de la société.

Un équipement de haute technologie qui sera bientôt étoffé. Le ministre de l'Économie, Franz Fayot, a en effet signé hier une convention de cofinancement dans le but de favoriser de nouvelles technologies innovantes de contrôle de scène, développées par Waagner-Biro Luxembourg Stage Systems. «On est en train de tester un système de chariots mobiles qui pourront être directement positionnés sur la scène. Derrière ce projet, le but est de préparer rapidement les décors avant et pendant les spectacles. On veut aussi créer un effet waouh et artistique pour les spectateurs», détaille Jean-Marie Schiltz.

Un coût total de 6,8 millions d'euros

Ce projet, entrepris conjointement avec le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) et évalué à un peu plus de 6,8 millions d'euros, permettra à de nombreux théâtres et scènes de spectacle du Luxembourg de disposer de ces technologies de pointe.

Pour financer ce projet, la société a donc profité d'un cofinancement à hauteur de 57 % de la part du ministère de l'Économie. Une aide dont elle avait déjà bénéficié en 2014. «Cette entreprise contribue au rayonnement de l'expertise et de l'innovation luxembourgeoises auprès des acteurs de la culture et du théâtre à travers le monde. Le financement des activités de recherche, de développement et d'innovation est un aspect essentiel pour toute entreprise innovante, peu importe son secteur d'activité», a déclaré Franz Fayot lors de la signature de la convention.

Si cette nouvelle technologie est encore en phase de développement, d'autres sont présentes depuis de nombreuses années au Grand Théâtre de Luxembourg. Des équipements qui ont tous comme point commun d'être reliés à une intelligence artificielle appelée le Computer Aided Theatre (C.A.T., en français le théâtre assisté par ordinateur). Une technologie qui entre aujourd'hui dans sa sixième génération de développement.

L'Opéra de Sydney équipé

Concrètement, à l'aide d'un ordinateur, le technicien peut piloter toute la scène et chaque équipement l'un après l'autre. Il gère ainsi toute la machinerie scénique d'un théâtre, comme les décors. «Il peut mettre plusieurs consoles ou pupitres sur la scène. C'est très rapide et ça permet de rendre les spectacles plus dynamiques et plus modernes. C'est aussi une volonté du public», indique le cofondateur et dirigeant de Waagner-Biro Luxembourg Stage Systems.

Au Grand-Duché, plusieurs théâtres et salles de spectacle bénéficient de ces équipements : la Philharmonie de Luxembourg, le théâtre des Capucins ou encore la salle Ariston à Esch-sur-Alzette. «Nous aimerions développer ces équipements dans le théâtre municipal d'Esch», précise Jean-Marie Schiltz.

Au total, 85 installations semblables à celles du Luxembourg ont été mises en place dans le monde et plus de 200 théâtres et 40 pays en ont été équipés. On peut citer l'Elbphilharmonie à Hambourg, l'Esplanade Theatre dans la baie de Singapour ou encore l'Opéra de Sydney. «On a installé l'équipement dans les grandes salles de l'opéra. La première a été faite il y a cinq ans et l'autre plus récemment, l'année dernière», assure le dirigeant de la société luxembourgeoise. Des équipements de haute technologie qui doivent aussi s'adapter au lieu. «Il y a encore pas mal de théâtres qui fonctionnent manuellement. Ces équipements ne sont pas toujours simples à mettre en place, surtout dans les lieux historiques où nous devons respecter certaines autorisations. En fonction des théâtres, l'installation peut durer plusieurs mois, voire plusieurs années, mais c'est quand même plutôt rare», ajoute Jean-Michel Schiltz.

Après l'Australie et Singapour, ces technologies développées au Luxembourg et fabriquées en Allemagne et en Pologne pourront bientôt équiper les salles de spectacle de Chine ou celles des pays du Moyen-Orient.

De l'industrie aux salles de spectacle

Fondée en 1987 à Rodange, cette entreprise développait au départ des systèmes de commande assistée par ordinateur pour le secteur de l'industrie. Mais deux ans plus tard, Jean-Marie Schiltz et Roland Jacoby décident de délaisser ce secteur pour s'orienter dans le monde du spectacle. «Par chance et par hasard, on a trouvé ce système-là. On est vraiment tombés amoureux de ce type de projet», explique Jean-Marie Schiltz. Détenue à 51 % par le groupe autrichien Waagner-Biro depuis 2002, la société emploie 53 personnes au Luxembourg et 4 en Chine. Son chiffre d'affaires varie entre 8 et 10 millions d'euros par an.

Emilie Dias

Luxembourg to Co-Finance Stage Control Technologies Development

The agreement was concluded within the Grand Théâtre de la Ville de Luxembourg, whose stage is controlled by the Computer Aided Theatre (CAT) control system, developed by Waagner-Biro Luxembourg Stage Systems SA.

Founded in Rodange in 1987 by Jean-Marie Schiltz and Roland Jacoby under the name Guddland Digital SA, the company develops and builds computer-aided control systems which were originally dedicated to the industrial sector but which, since 1989, are mainly used for the stages of performance halls. As Luxembourg’s Ministry of the Economy noted, the company has many renowned clients, such as the Sydney Opera House, the Elbphilharmonie in Hamburg and the Esplanade Theatre in Singapore Bay. Since 2002, the company has been 51% owned by the Austrian group Waagner-Biro and was renamed Waagner-Biro Luxembourg Stage Systems in 2003. Currently, it employs 53 people in Luxembourg and four in China in a sister company, with an annual turnover varying between €8 and €10 million per year.

Specialising in computer-based automation, the Luxembourg company has developed as its flagship product the CAT control system, which is now entering its sixth generation of development (V6). With a user interface in 20 languages, the CAT system is a command to control the entire scene and each of its equipment. More than 200 stages are currently equipped with the CAT V5 system, in more than 40 countries around the world, including the Philharmonie Luxembourg and the Grand Théâtre de la Ville de Luxembourg. Minister Fayot attended a demonstration of the control system used by the Grand Théâtre.

After initial co-funding of CAT V5 in 2014, Luxembourg’s Ministry of the Economy will co-fund a new applied research project, aimed at developing a system of modular stage cars with flexible deployment, based on research into the key technologies required. The overall budget for the R&D project, undertaken jointly with the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), is estimated at €6,834,157, 57% of which is co-financed by the Ministry of the Economy. LIST will contribute to the project through its expertise and R&D activities in precision positioning, optimisation of radio connectivity, virtual and augmented reality, data analysis using artificial intelligence, robustness optimisation of mechanical components and predictive maintenance. As with previous research and development projects, Waagner-Biro Luxembourg Stage Systems SA was supported and accompanied by Luxinnovation to establish its co-funding request.

Regarding the co-financing agreement, Minister Fayot said: “Waagner-Biro Luxembourg Stage Systems SA is part of the ‘Hidden Champions’ of Luxembourg. The company contributes to the influence of Luxembourg expertise and innovation among cultural and theatre players around the world. The financing of research, development and innovation activities is an essential aspect for any innovative company, regardless of its activity sector. A wide range of financial aid is available for such support, including for innovative solutions such as those developed by Waagner-Biro Luxembourg Stage Systems SA, which rely on artificial intelligence.”

Jean-Marie Schiltz, CEO of Waagner-Biro Luxembourg Stage Systems SA, added: “Since 2014, we can count on the constant support of the Ministry of Economy and Luxinnovation. The co-funding we have been able to benefit from is very valuable to us. As part of this new project, we are now also working closely with LIST, and we are delighted about it. Waagner-Biro Luxembourg Stage Systems SA has striven since its creation to innovate constantly and it is moreover one of our strengths which has allowed us to expand in the world and to be able to work in the most prestigious houses.”

https://chronicle.lu/category/innovation/46499-luxembourg-to-co-finance-stage-control-technologies-development

Die Lieferkette und ihre schwächsten Glieder

Mit Blick auf die Sommerpause und die bevorstehende Wahl im Herbst wurde von der Regierung im Juli noch einiges an Gesetzen im Parlament zur Abstimmung vorgelegt, was sich in den vergangenen Monaten bis Jahren angesammelt hatte. Das Lieferkettengesetz, mit dem unterem anderem die zum Teil extrem schlechten Arbeitsbedingungen in den produzierenden Ländern bekämpft oder zumindest aus den Geschäftsbeziehungen luxemburgischer Unternehmen verbannt werden sollten, war allerdings nicht dabei.

Das Vorhaben findet sich zwar im Koalitionsvertrag der Regierung und es gibt dazu auch seit einigen Monaten eine Gesetzesvorlage, bislang aber wurde das Projekt eher schleifen gelassen. Unter anderem mit der Begründung, dass es sinnvoller sei, die entsprechende Gesetzgebung auf europäischer Ebene abzuwarten.

Einige Unternehmen sind schon aktiv

Im benachbarten Deutschland wurde das sogenannte Lieferkettensorgfaltspflichtengesetz bereits 2021 verabschiedet. Die Regelung verpflichtet dort Unternehmen ab einer gewissen Größe und einem bestimmten Umsatz dazu, die eigenen Lieferketten fortlaufend auf Missstände zu überprüfen, um dann gegebenenfalls bestimmte Prozesse einzuleiten und diese auch zu dokumentieren.

Auch in Luxemburg ist kein Unternehmen darauf angewiesen, erst ein entsprechendes Gesetz abzuwarten, um tätig zu werden. Der „Initiative pour un Devoir de Vigilance Luxembourg“ beispielsweise gehören nicht nur 17 Organisationen aus der Zivilgesellschaft an, sondern auch zahlreiche Akteure aus allen Bereichen der luxemburgischen Wirtschaft. Dazu zählen Unternehmen wie Grosbusch, Naturata oder Mondo del Caffè, aber auch Handwerksbetriebe wie Topsolar oder Peinture Robin.

Wer menschenunwürdige oder umweltschädliche Bedingungen in der Lieferkette seiner Produkte ausfindig machen möchte, damit aber womöglich überfordert ist, kann zudem externe Anbieter mit dieser Aufgabe betrauen. Das kleine Unternehmen Cure aus Grevenmacher ist ein solcher Dienstleister – und im Grunde auf diesem Gebiet ein Quereinsteiger, wie Geschäftsführer Marco Feiten erklärt.

150 Millionen Datensätze werden durchforstet

Das Team von Cure war zunächst auf Marketing- und Kommunikationsdienstleistungen sowie Daten- und Medienanalyse spezialisiert, wurde dann aber gewissermaßen von außen auf das Thema Lieferketten gestoßen. „Vor ein paar Jahren hat sich unser damals größter Kunde an uns gewandt und gesagt: ‚Da kommt ein großes Gesetz zur Kontrolle der Lieferketten auf uns zu. Könnt Ihr uns da helfen?‘“, so Feiten. Daraus sei dann die Idee entstanden, die bereits vorhandenen Fähigkeiten auf dem Gebiet der Datenauswertung für diese Zwecke zu nutzen.

„Gerade mittelständische Unternehmen sind damit meistens überfordert, und wir waren selbst überrascht, wie wenig Standards es auf diesem Gebiet gibt“, sagt CoupeDatenanalyst Joscha Krause. Mit einer eigens dafür entwickelten Software auf Basis Künstlicher Intelligenz (KI) können Krause und sein Team über 150 Millionen Datenquellen in Echtzeit auswerten. Zu diesen Daten gehören beispielsweise Geschäftsberichte, Reports von NGOs oder aber auch Medienberichte. Wenn etwa eine Lokalzeitung am anderen Ende der Welt über Streiks in einem Unternehmen berichtet, so kann das ein Indiz für schlechte Arbeitsbedingungen sein. Es kann gleichzeitig aber auch ein Hinweis darauf sein, dass es zu Problemen in der Produktion oder Lieferung kommen könnte.

Ein kleines Problem mit großer Wirkung

Wie Feiten erklärt, sei anfangs zunächst der Fokus auf das sich anbahnende Gesetz gelegt worden. „Die Idee war, den Unternehmen eine Echtzeitbeobachtung der Lieferketten zu bieten, um zu schauen, ob es irgendwo zu Verstößen kommt“, sagt der Geschäftsführer. „Dann aber kam die Pandemie, was die Unternehmen und auch uns dazu geführt hat, die Lieferketten auch noch aus einem anderen Blickwinkel zu betrachten“, so Feiten. Weil dann nämlich auf einmal unzählige Warenströme unterbrochen wurden und viele Unternehmen darauf einfach nicht vorbereitet waren. Und bevor die Pandemie endete, war Russland bereits in der Ukraine einmarschiert, löste damit neben all dem Leid zudem auch noch ein weltweites wirtschaftliches Chaos aus.

Kurzum: Die vergangenen Jahre haben die Abhängigkeit europäischer Unternehmen von ausländischen Zulieferern – insbesondere vom asiatischen Markt – schonungslos offenbart. Lieferschwierigkeiten bei kleinsten Bauteilen haben zahlreiche Unternehmen an die Grenze ihrer Existenz und darüber hinaus geführt.

Nach der KI folgt der Faktencheck

Cure analysiert deshalb im Auftrag seiner Kunden zwei Risiken: das rechtliche, zu dem schlechte Arbeits- und Umweltbedingungen und Menschenrechtsverletzungen gehören, und das betriebliche, wie drohende Lieferausfälle. „Unsere KI filtert dazu alle Informationen, denn von den 150 Millionen Datensätzen, auf die wir zugreifen, sind 99,99 Prozent für den Kunden irrelevant“, sagt Krause. Und das, was an relevanter Information übrigbleibe, werde schließlich in die jeweilige Risikokategorie eingeteilt, um daraus dann eine Bewertung des Bedrohungspotenzials zu erstellen.

„Wir verlassen uns dabei nicht allein auf die KI, sondern analysieren zunächst das, was von ihr als riskant eingestuft wurden, führen also einen Faktencheck durch“, erklärt Krause. Wenn sich dann etwas als falsche Information erweise, werde das an die KI zurückgespielt, wodurch das System immer weiter lerne.

Blockierte Seefahrtwege und das Verschwinden der Häfen

Weil das Unternehmen zwar über eine Expertise auf dem Gebiet der Datenanalyse verfügt, mit logistischen Abläufen bislang aber recht wenig zu tun hatte, arbeitet Cure nun mit Forschern vom Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) zusammen. Im Rahmen eines dreijährigen, vom Wirtschaftsministerium geförderten Projekts soll dabei eine Art Plattformlösung geschaffen werden. „Ziel ist es, den Unternehmen ein Instrument an die Hand zu geben, mit dem sie arbeiten können“, erklärt Feiten.

Die Liste dessen, was zu Problemen oder einer Neuausrichtung in der Lieferkette führen kann, ist lang. Sie reicht von der drohenden Insolvenz einer kleinen Schraubenmanufaktur im äußersten Osten Chinas bis zu einem gewaltigen Containerfrachter, der sich im Suezkanal festfährt und damit tagelang eine der weltweit wichtigsten Handelsrouten blockiert. Hinzu kommen ständig fortschreitende technische Entwicklungen bei Produkten, wodurch sich auch die Auswahl der Rohstoffe ändern kann – und nicht zuletzt die klimatischen Veränderungen. „Der Klimawandel wird auf viele Lieferketten einen gewaltigen Einfluss haben“, ist Feiten überzeugt. „Denn wenn der Meeresspiegel steigt, werden viele Häfen verschwinden.“

UWE HENTSCHEL

Giftiger Teppich

Kühl-Packages, Verbandszeug, Coronatests, Augenspül-Ampullen. Der Container, der den Schwimmmeistern am Baggerweiher als Krankenstation dient, ist für alle Fälle ausgestattet. Als Schwimmmeisterin Manon Sagramola den Kühlschrank der Krankenstation öffnet, regen sich draußen im Kinderbassin die ersten Schreie des Tages. Das Freibad am Baggerweiher in Remerschen hat erst vor zehn Minuten geöffnet, noch hält sich der Trubel in Grenzen. Doch es ist heiß heute. In den nächsten Stunden werden bis zu 400 Kinder das kleine Bassin bewuseln, den abgetrennten Bereich des Sees, in dem das Wasser höchstens 90 Zentimeter hoch ist und in flache Ränder aus Sand übergeht. Auf drei Türmen rund herum sitzen Rettungsschwimmer, um jeden Winkel des Bassins im Auge zu behalten. Seit drei Jahren betreibt die Asbl Erliefnis Baggerweier ein Freibad im Naturschutzgebiet neben der Mosel in Remerschen — und stillt damit ein Bedürfnis, das parallel zu den Temperaturen seit Jahren stärker wird. Bis zu 3 000 Besucher dürfen gleichzeitig ins Freibad. Anhaltende Hitzewellen treiben auch die stärksten Faulpelze schließlich in Richtung Wasser, sodass das Freibad am Wochenende regelmäßig an die Grenzen stößt.

Aus dem Kühlschrank in der Krankenstation holt Manon Sagramola eine dicke Plastikflasche. Darin schwappt grünes Wasser, darauf klebt ein pinker Post-It. Datum, Zeitpunkt und genauer Ort der Entnahme mit einer kleinen Zeichnung des Sees in Kugelschreiberblau. Wenn der Schnelltest positiv ist, geht die Wasserprobe ans Luxembourg Institute of Science and Technology (List). In dieser Probe waren keine Blaualgen. Glück gehabt.

Manon Sagramola und die Rettungsschwimmer passen auf. Sie haben ihre Augen überall. Falls jemand in der Hitze über Kreislaufbeschwerden klagt, sich beim Spielen verletzt oder grünen Flaum auf der Wasseroberfläche findet, sind sie zur Stelle. Doch aus dem Wasser retten mussten sie diese Saison erst drei Leute. Manon Sagramola ist die Schwimmmeisterin. Sie führt das Team der Rettungsschwimmer und bildet selbst die neue Generation aus. Nächstes Jahr möchte Rettungsschwimmer Tom Koch die Ausbildung zum Schwimmmelster angehen. Wenn er die geschafft hat, kann er selbst ein Schwimmbad führen. Die Berufsaussichten sind gut, ausgebildete Schwimmmeister werden gesucht, erklärt Manon Sagramola. Seitdem Sagramola vor acht Jahren ihre Ausbildung abgeschlossen hat, hat sich der Beruf gewandelt - zusammen mit der Gesellschaft, dem Land und dem Planeten. Einerseits müssen die Rettungsschwimmer immer aufmerksamer sein, da weniger Kinder richtig schwimmen lernen. "Dazu kommt ab einem gewissen Alter eine Selbstüberschätzung. Da müssen wir öfter eingreifen", sagt Sagramola. Das Risiko wird größer, Erste Hilfe öfter nötig. Andererseits geht es heute viel um Dinge, die wenig mit der Rettung Ertrinkender zu tun haben. Für Manon Sagramola ist das Wasser nicht nur nass. Es ist Gegenstand von Analysen, Proben, PH-Wert- und Sauerstoffmessungen, Träger von Giftstoffen. Die Wasserqualität muss bestimmte Richtwerte einhalten. Außerdem steht das Feuchtgebiet, zu dem der Baggersee gehört, unter Naturschutz. Tiere haben also genauso Aufenthaltsrecht hier wie Menschen. Um die Wasserqualität und den Zustand des Weihers zu prüfen, fahren die Rettungsschwimmer jeden Tag auf den See hinaus. Tom Koch sitzt im Bug des kleinen schwarzen Schlauchbootes, zieht am Seil, um den Motor anzulassen. Das Boot streicht Wellen in die sonst ruhige Oberfläche des Baggersees. Die Rettungsschwimmer kontrollieren, ob sie Gefahrenstellen entdecken oder sichtbare Verschmutzungen, wie viel Wasser die Nilgänse um die Füße haben, die auf einer aufgeschütteten Sandbank in einer Ecke des Weihers stehen, auch ob sie Blaualgen entdecken. Manchmal weisen Badegäste sie auf mögliche Blaualgen-Akkumulationen hin. Die Schwimmmeister prüfen die Stellen, entnehmen Proben, testen sie auf Giftstoffe und geben die Proben ans List zur genaueren Untersuchung -jeden Tag einen Schnelltest, jede Woche im Labor vom List die ganze Analyse. Denn wenn Blaualgen sich zu stark ausbreiten, werden die Seen zur Gefahr für Menschen.

Blaualgen sind Bakterien, die sich - wenn sie in hohen Mengen auftreten - einem Teppich gleich über die Wasseroberfläche legen. Diese Cyanobakterien produzieren Stoffe, die für Fische, Wassertiere und Menschen giftig sind. Sie verursachen in starker Dosis Hautreizungen und gerötete Augen, Fieber, Magen-Darm-Krämpfe und Durchfall, teilweise auch Atemnot. Wenn Kinder mit Blaualgen verunreinigtes Wasser verschlucken, besteht Lebensgefahr. Sobald also Blaualgen in den Seen gefunden wurden, ruft das Wasserwirtschaftsamt (AGE) Badeverbote aus. Vergangene Woche haben AGE und List die App Bloomin'Algae eingeführt. Dort können Nutzer Sichtungen von Blaualgen eintragen. So sollen Vorkommen schneller entdeckt werden. Auf der Webseite cyanowatch.lu veröffentlicht das List die Ergebnisse der Kontrollen in Form einer Karte.

Das verstärkte Vorkommen von Blaualgen wird mit dem menschengemachten Klimawandel in Verbindung gebracht. Jean-Baptiste Burnet ist am List für die Beobachtungen zuständig. Er forscht an der Verunreinigung von Wasser durch Bakterien und Viren. Burnet sagt: "Wissenschaftlicher Konsens ist, dass der Klimawandel das Auftreten von Cyanobakterien verstärkt. Aber ob das hier jetzt schon so ist, kann ich nicht sagen." Dafür liegen zu wenig Daten vor. Die ersten wissenschaftlichen Aufzeichnungen stammen von Ende der 1990-er-Jahre. Erst seit der starken Algenblüte 2018 überwacht die List-Forschungsgruppe das Vorkommen lückenlos. Burnet sprach mit Fischern, die ihm sagten, sie hätten in den 1980-er-Jahren viel höhere Konzentrationen an Blaualgen beobachtet. "Ich glaube ihnen, aber ich kann es nicht prüfen." Zurzeit arbeitet seine Forschungsgruppe an einer Befragung über lokale Blaualgenvorkommen in der Vergangenheit. Denn viele Daten und Erkenntnisse fehlen noch, um Hypothesen zu Gewissheit zu machen. Die Forscher gehen davon aus, dass die Hitze die Ausbreitung von Blaualgen in Seen und Teichen begünstigt. Blaualgen fühlen sich in warmem Wasser wohl. Der Wasserpegel sinkt, und mit geringer Wassermenge nimmt die Konzentration zu; der Verdünnungseffekt ist schwächer. Heftige Regenfälle schwemmen außerdem Schmutzpartikel in die Gewässer. Phosphor ist ein wichtiger Nährstoff für Blaualgen; er wird aus der Landwirtschaft ungefiltert in Seen und Flüsse gespült - und mit ihm Bakterien, Viren, Parasiten, Pilze.

"Wir haben eine sehr gute Infrastruktur zur Wasseraufbereitung in Luxemburg, aber wir müssen immer weiter daran arbeiten, sie zu verbessern und widerstandsfähiger zu machen", sagt Jean-Baptiste Burnet. Denn auf Starkregen, der durch den menschengemachten Klimawandel immer häufiger fällt, sind die Kläranlagen nicht eingestellt. Wenn die Wasseraufbereitungsanlagen an ihre Grenzen stoßen, werden Regenwasser und Abwasser ungefiltert in Flüsse und Seen abgelassen, um zu verhindern, dass Städte überschwemmen. In vielen großen Städten führt das immer wieder zu verschmutzten Flüssen. Die Stadt Paris hat im vergangenen Monat zwei Vorbereitungsveranstaltungen zu den Olympischen Spielen 2024 abgesagt wegen schlechter Wasserqualität. Mit vielen Investitionen in die Wasseraufbereitung versucht Paris seit Jahren, die Verschmutzung der Seine zu reduzieren. Dennoch kommen die Kläranlagen noch nicht gegen die Natur an. Ende Juli fiel so viel Regen auf einmal, dass die Konzentration an Bakterien zu hoch war, um Triathleten ins Wasser zu lassen.

In Luxemburg ist der Verschmutzungsgrad niedriger. Burnet sagt: "Wir schaffen es, die Verschmutzung unter Kontrolle zu halten." Dabei ist das in Luxemburg schwieriger als anderswo, weiß Jean-Paul Lickes, Direktor des Wasserwirtschaftsamtes. "Wir liegen an der Wasserscheide zwischen zwei Einzugsbecken, denen von Rhein und Maas. Diese Gegebenheit verschärft die Klimawandelszenarien. Wir sind zwar ein quellenreiches Gebiet, aber die Abflussmengen schwanken stark zwischen Winter und Sommer." Im Sommer haben die Flüsse wenig Wasser. Sie werden fast ausschließlich durch das gereinigte Wasser der Kläranlagen gespeist - denn durch Luxemburg fließt kein großer Fluss, der die kleineren mit frischem Wasser versorgen könnte. "Wir gehen davon aus, dass sich das durch den Klimawandel noch verschärft", sagt Lickes. Besonders anhaltende Trockenheit und punktueller Starkregen seien Stressfaktoren für die Ökosysteme der Gewässer. "Das ist das Szenario, auf das wir uns einstellen müssen. Deshalb müssen wir Bäche und Flüsse resistenter für Flora und Fauna machen."

Dass Blaualgen im Wasser vorkommen, ist normal. Lange bevor es Pflanzen und Tiere gab, gab es Blaualgen. Sie haben dazu beigetragen, dass es überhaupt Sauerstoff auf der Erde gibt und Menschen auf der Erde leben können, da sie Meister der Photosynthese sind. Aber wenn sie zur herrschenden Kraft im Ökosystem aufsteigen, schaden sie einigen Arten und verhelfen anderen zu unverhoffter Größe. Die ganze Nahrungskette gerät aus dem Gefüge, das System aus dem Gleichgewicht.

Wird der Blaualgengrenzwert einmal überschritten, bleibt in Remerschen das Freibad für den Rest des Jahres zu. Die Gefahr wäre zu groß. Seit Mitte August rechnet Manon Sagramola jeden Tag mit der Entdeckung von Blaualgen. Ein Plan B für den Rest des Geschäftsjahrs ist geschrieben. Sie ist vorbereitet. In den Arbeitsverträgen der Saisonarbeiter steht, die Anstellung endet, sobald Blaualgen auftauchen. Die festen Mitarbeiter bekommen dann andere Aufgaben rund um den See. Dennoch hofft Sagramola, dass die Saison andauert. Der Juli war verregnet. Erst letzte Woche kam das Geschäft im Freibad richtig in Gang. Die Einnahmen aus dem Eintritt müssen für das ganze Geschäftsjahr reichen, auch um einen Teil des Personals zu bezahlen. Nach Saisonende gibt es zwar Einnahmen aus Festen und Veranstaltungen rund um den See, doch das ist nur Nebengeschäft.

Tom Koch und Manon Sagramola werfen einen Blick auf den Wasserspiegel - noch ein Faktor, der den Launen des Wetters unterworfen ist. Im Winter sind die Steine am Ufer beim Ponton von Wasser bedeckt, zurzeit liegen sie etwa 30 Zentimeter frei. Kein Grund zur Sorge. Durch den Regen ist der Wasserspiegel dieses Jahr höher als 2022. Manon Sagramola sagt: "Letztes Jahr ist der Wasserspiegel etwa anderthalb Meter runtergegangen. Ein Mann hat einen Kopfsprung vom Ponton gemacht, als das Wasser so niedrig stand. Die Verletzungsgefahr ist groß." Der Herr hat es unbeschadet überstanden, aber sicher eine Rüge und einen Pfiff von den Rettungsschwimmern einkassiert. Eben für solche Situationen tragen sie noch immer die Pfeife um den Hals.

Franziska Peschel

Sicherer Badespaß trotz Blaualgengefahr

Hat sich die Blaualge aber massenartig verbreitet, wie es bereits in den vergangenen Jahren der Fall war, ist ein Algenfilm als grün-bläulicher Schleier im Wasser sichtbar. Massenvermehrungen können auch von unangenehmen Gerüchen (Abfall, Schimmel) begleitet werden.

Um das Phänomen der Blaualge besser zu verstehen, ist das Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) auf Daten angewiesen, die durch die App Bloomin'Algae gesammelt werden sollen. Mit ein paar Klicks können Bilder und die genaue Position hochgeladen werden. Diese Daten werden dann von Mitarbeitenden des LIST geprüft und verarbeitet. Besonders im Fokus der Forschenden stehen in der Badesaison 2023 der Obersauerstausee, die Weiher in Weiswampach und die Mosel.

Gesundheitsrisiken von Blaualgen für Menschen

Durch Kontakt, Verschlucken oder Inhalieren von Blaualgen können folgende Symptome auftreten: Kopfschmerzen; Erkrankung des Nervensystems (Krämpfe, Lähmungen); Leberschäden; Hautirritationen, Verbrennungen; Übelkeit, akute Magen-DarmEntzündungen; Die Symptome können sich in unterschiedlicher Intensität bemerkbar machen. Sollten Beschwerden auftreten, ist es empfehlenswert, ärztlichen Rat einzuholen.

Bloomin'Algae

Die App kann kostenlos über GooglePlay oder im App Store geladen werden. Wählen Sie „Luxemburg“ aus. Teilen Sie ihre Beobachtung in nur drei Minuten. Bestätigen Sie die GPS-Daten ihres Smartphones sowie das Datum und beschreiben Sie Ihre Beobachtungen anhand der Auswahlmöglichkeiten. Laden Sie ein oder mehrere Bilder hoch und senden Sie anschließend Bericht ab. Nach der Überprüfung und Bestätigung eines LIST-Experten wird Ihr Beitrag auf einer interaktiven Karte angezeigt.

SAM

Les algues bleues suivies à la trace

Durant la période estivale, des cyanobactéries, couramment appelées algues bleues, envahissent les cours d'eau du Grand-Duché. Des proliférations (blooms) qui représentent un risque important pour la santé des baigneurs, des animaux domestiques et du bétail, mais aussi pour la santé environnementale de l'écosystème aquatique.

Pour pouvoir se développer, les cyanobactéries ont besoin de lumière, de chaleur et de nutriments. Raison pour laquelle elles prolifèrent généralement entre le mois d'août et le mois d'octobre dans des eaux stagnantes, «calmes et riches en nutriments comme les lacs, les étangs et la Moselle», précise le LIST (Luxembourg Institute of Science and Technology). L'apport excessif d'éléments nutritifs entraîne, en effet, une prolifération des végétaux et un déséquilibre de l'écosystème.

Le LIST vient de lancer «Bloomin'Algae», une application mobile permettant aux usagers des plans d'eau de signaler aux autorités des proliférations de cyanobactéries. Derrière ce projet, l'objectif est de recueillir davantage de données sur le terrain. En quelques clics, l'application permet aux utilisateurs de transmettre des photos ainsi que la localisation précise d'algues bleues ou d'une suspicion.

Pour cette saison 2023, trois sites ont été choisis : le lac de la Haute-Sûre, les étangs de Weiswampach et la Moselle. Une fois l'application téléchargée, l'observation se réalise en une poignée de minutes. À noter qu'il est important de confirmer les coordonnées GPS et la date de l'observation. La description doit se faire à l'aide des choix proposés par l'application et il est conseillé de joindre quelques photos. L'observation sera ensuite validée par un expert du LIST et visible sur la carte interactive du pays.

Sicher durch Luxemburgs Badegewässer

Sie sind eine Gefahr für Wasserliebhaber, Haustiere, Vieh und das aquatische Ökosystem: Blaualgen. Von August bis Oktober vermehrt sich das Cynobakterium besonders gerne in luxemburgischen Gewässern, vor allem in ruhigem Gewässer wie Seen, Weiher oder auch der Mosel. Dieses Jahr wurden bislang keine besorgniserregenden Werte in den Badegewässern gemessen. Informationen über den Zustand der Gewässer sind bereits jetzt auf einer interaktiven Karte unter www.cyanowatch.lu vermerkt.

Hat sich die Blaualge aber massenartig verbreitet, ist ein Algenfilm als grün-bläulicher Schleier im Wasser sichtbar. Massenvermehrungen können auch von unangenehmen Gerüchen (Abfall, Schimmel) begleitet werden.

Gesundheitsrisiken von Blaualgen für Menschen

Durch Kontakt, Verschlucken oder Inhalieren von Blaualgen können folgende Symptome auftreten:

Kopfschmerzen
Erkrankung des Nervensystems (Krämpfe, Lähmungen)
Leberschäden
Hautirritationen, Verbrennungen
Übelkeit, akute Magen-Darm-Entzündungen

Die Symptome können sich in unterschiedlicher Intensität bemerkbar machen. Sollten Beschwerden auftreten, ist es empfehlenswert, ärztlichen Rat einzuholen.

Bloomin'Algae

Die App kann kostenlos über GooglePlay oder im App Store geladen werden.

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Laden Sie ein oder mehrere Bilder hoch und senden Sie anschließend Bericht ab.
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https://www.wort.lu/luxemburg/sicher-durch-luxemburgs-badegewasser/2556676.html

App zur Meldung von Blaualgen erweitert

Cyanobakterienblüten (oder „Blooms“) stellen nicht nur ein Gesundheitsrisiko für Badegäste, Haus- und Nutztiere dar, sondern haben auch Auswirkungen auf das aquatische Ökosystem. Um dieses immer häufiger auftretende Phänomen besser verstehen zu können, werden mehr Felddaten benötigt, so das Wasserwirtschaftsamt und Luxembourg Institute of Science and Technology in einer gemeinsamen Pressemitteilung. Dafür haben sie die „Bloomin’Algae“-App erweitert. Nutzern ist es nun möglich, den Behörden die Vermehrung von Cyanobakterien zu melden. Mit ein paar Klicks können Fotos sowie der genaue Standort von Blaualgen beziehungsweise der Verdacht auf Blaualgen übermittelt werden. In der Badesaison 2023 sind der Stausee, die Weiswampacher Teiche und die Mosel betroffen. Die App kann bei GooglePlay und im App Store heruntergeladen werden.

(WiR)

Environnement : une application pour signaler des proliférations de cyanobactéries

C’est un phénomène de plus en plus fréquent au Luxembourg. Durant la période estivale, des cyanobactéries, appelées « les algues bleues » envahissent les cours d’eau du Grand-Duché. Des proliférations (blooms) dans les eaux luxembourgeoises qui représentent un risque important pour la santé des baigneurs, des animaux domestiques et du bétail, mais aussi pour la santé environnementale de l’écosystème aquatique.

Face à cette situation inquiétante chaque année, Le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), vient de lancer «Bloomin’Algae», une application mobile permettant aux usager des plans d’eau de signaler aux autorités des proliférations de cyanobactéries.

Derrière ce projet, l’objectif est de recueillir davantage de données sur le terrain. En quelques clics, l’application permet aux utilisateurs « de transmettre des photos ainsi que la localisation précise d’algues bleues ou d’une suspicion d’algues bleues », indiquent le LIST et l’Administration de la gestion de l’eau dans un communiqué.

Pour la saison 2023, trois sites ont été visés : le lac de la Haute-Sûre, les étangs de Weiswampach et la Moselle.

Comment ça marche ?

Une fois l’application téléchargée, l’observation se réalise seulement trois minutes. Après cette dernière, il est important de confirmer les coordonnées GPS et la date de l’observation.

Cette dernière doit être décrite à l’aide des choix proposés par l’application et il est conseillé de joindre quelques photos. L’observation sera ensuite validée par un expert du LIST et visible sur la carte interactive du Luxembourg.

Pourquoi ces d’algues bleues se forment-elles ?

Pour pouvoir se développer, les cyanobactéries ont besoin de lumière, de chaleur et de nutriments. Raison pour laquelle, elles prolifèrent généralement entre le mois d’août et le mois d’octobre dans des eaux « calmes et riches en nutriments comme les lacs, les étangs et la Moselle », précise le LIST.

Ces proliférations surviennent habituellement dans les eaux stagnantes, comme les plans d’eau et cours d’eau à faible courant. L’apport excessif d’éléments nutritifs entraîne, en effet, une prolifération des végétaux et un déséquilibre de l’écosystème. Ces excès de nutriments et notamment en phosphore peuvent avoir, selon le LIST des origines multiples, comme les « effluents d’élevage, le compost, l’engrais épandus sur les sols, les rejets d’eaux usées insuffisamment traités, le lessivage des sols lors d’épisodes pluvieux importants. »

Pour le LIST, la seule solution permettant de réduire ces phénomènes « est la diminution des apports de phosphore et d’azote dans les eaux de surface ». Ainsi, le vaste projet de « modernisation des stations d’épuration et la réduction de l’utilisation d’engrais dans l’agriculture » peuvent contribuer, selon le LIST, à réduire l’apport de nutriments dans les cours d’eau.

Ces proliférations, souvent complexes et difficilement prévisibles, ne sont présentes pas uniquement au Grand-Duché mais partout dans le monde.

Emilie Dias

https://lequotidien.lu/a-la-une/environnement-une-application-pour-signaler-des-proliferations-de-cyanobacteries/

Handfeste Spinnereien

Ob es am Vorführeffekt liegt oder daran, dass Montag ist? Jedenfalls streikt der Apparat. Kein Problem für Dr. Shameek Vats, der den Fehler schnell beheben kann. Der Forscher hat schon einige Erfahrungen mit der Technik gesammelt, auch mit Modellen der Marke Eigenbau. Er reinigt die verstopfte Spritze und setzt sie wieder ein. Zeit für einen neuen Versuch.

Wir befinden uns an diesem Tag in einer Außenstelle des luxemburgischen Instituts für Wissenschaft und Technologie (LIST). Was uns Dr. Shameek Vats und Dr. Carlos Fuentes-Rojas von der Abteilung für Materialforschung und Technology (MRT) zeigen wollen, nennt sich Elektrospinnen. Ja, jetzt wird es etwas technisch.

Es handelt sich um eine Technik zur Herstellung feiner Nanofasern mithilfe eines elektrischen Felds. Man könnte auch sagen: Ein Apparat verwandelt eine Flüssigkeit in eine Art Stoff. Zu diesem Zweck wird eine Lösung über einen Schlauch in eine Spritze gespeist. Die Tropfen werden dann einem starken elektrischen Feld ausgesetzt. Statt einfach aus der Kanüle zu tropfen, wird das Gemisch in kleinste Fasern aufgespalten. Der Prozess erinnert in diesem Fall ein wenig an einen Deckensprinkler in Aktion: Im richtigen Winkel kann man durch die Scheibe beobachten, wie tausende Fasern versprühen, und sich unten auf einer Art Alufolie ansammeln. Schicht für Schicht entsteht so ein Gewebe aus feinsten Fäden. Die Technik wird beispielsweise zu medizinischen Zwecken erprobt, um Organe oder menschliches Gewebe zu regenerieren. Für diesen Zweck "muss das Gewebe zufällig angeordnet sein. […] Bei Verbundstoffen ist das eine andere Angelegenheit", erklärt Fuentes-Rojas. Doch dazu später mehr.

Vor etwas mehr als einem halben Jahr fiel am LIST der Startschuss für das Forschungsprojekt BioCel3D, an dem neben der öffentlichen Forschungseinrichtung, die das Vorhaben leitet, noch die belgische KU Leuven, die Universität Maribor (Slowenien) und die Grazer University of Technology (Österreich) beteiligt sind. Involviert sind ebenfalls drei Privatunternehmen, darunter das in Luxemburg ansässige und auf 3D-Druckverfahren mit faserverstärkten Kompositmaterialien spezialisierte Unternehmen Anisoprint. In Kompositmaterialien werden verschiedene Materialien miteinander kombiniert.

Ziel des auf drei Jahre festgelegten Vorhabens ist die Entwicklung von Zellulosefasern mit hohen mechanischen Eigenschaften, die mittels 3D-Druckverfahren zur Herstellung aller möglichen Komponenten und Bauteile verwendet werden können. Im Idealfall wäre das Ergebnis eine ernstzunehmende Alternative zu bestehenden Verbundstoffen wie Kohlenstoff- oder Glasfasern. "Wir wissen heute, dass diese einmaligen Materialien Folgen für die Umwelt haben. Die Idee besteht darin, eine neue Generation von Fasern mit sehr hohen mechanischen Eigenschaften zu entwickeln", sagt der Materialwissenschaftler und Projektkoordinator Fuentes-Rojas. Spezifisch mit den im Rahmen des BioCel3D angewandten Verfahren sei es zwar "schwierig", die mechanischen Eigenschaften von Kohlenstofffasern zu erreichen. "Aber wir können Glasfaser mit Blick auf dessen spezifische Steifheit und Stärke schlagen. Und wir müssen bedenken, dass es sich um […] ein komplett biologisch abbaubares Material handelt."

Die Menschheit nutzt Karbon- und Glasfasern in vielen Lebensbereichen. Erstere werden beispielsweise in Flugzeugteilen, Rennrädern oder der Zahntechnik genutzt, während glasfaserverstärkter Kunststoff Anwendungen in Leiterplatten (Platinen), Angelbauteilen, Rutschbahnen, Rotorblättern von Windrädern oder Duschwannen findet. Es handelt sich um Materialien, die einerseits leicht sind, andererseits aber auch äußerst widerstandsfähig.

Karbonfasern wurden ursprünglich aus organischen Ausgangsmaterialien hergestellt. Ein berühmtes Beispiel sind Glühfäden aus pyrolisierten Bambusfasern, die Thomas Edison Ende des 19. Jahrhunderts für die von ihm entwickelte Kohlenstofffaserglühlampe patentieren ließ. Pyrolyse ist ein Prozess zur Spaltung chemischer Verbindungen, bei der organisches Material hohen Temperaturen unter Ausschluss von Sauerstoff ausgesetzt wird.

Kohlenstofffasern werden häufig in Kunststoffen verarbeitet, was ihre mechanischen Eigenschaften verstärkt, aber auch auf den energieintensiven Herstellungsprozess dieser Werkstoffe hindeutet. Heute werden Kohlenstofffasern meistens auf der Grundlage von Polyacrylnitrit (PAN) hergestellt. Jede*r ist schonmal mit dem Polymer in Berührung gekommen – im wahrsten Sinne des Wortes. Polyacryl wird beispielsweise in der Textilindustrie Baumwolle beigemischt und dann zu Pullovern oder Decken verarbeitet. Energieintensiv ist auch die Produktion von Fiberglas aus, ein Verbundstoff aus Glas und Kunststoff.

Dr. Carlos Fuentes-Rojas hat sich vor rund 20 Jahren auf dem Gebiet der Verbundmaterialien spezialisiert. In den vergangenen Jahren hat er sich spezifischer mit Naturfasern beschäftigt und die Eigenschaften von Kokos-, Bambus, Flachs- beziehungsweise Leinfasern studiert. BioCel3D ist das erste Projekt, das der Peruaner eingereicht hat, seitdem er vor zwei Jahren zum LIST stieß.

Grundsätzlich stehen den Forscher*innen zwei Wege zur Auswahl, um eigene Fasern nach dem Vorbild der Natur herzustellen. "Die erste Methode ist eine Top-Down-Vorgehensweise, d.h. eine bestehende Faser wie Flachs wird behandelt, um ihre mechanischen Eigenschaften zu verbessern." Ein Beispiel hat Carlos Fuentes-Rojas dabei: Super-Bambus-Fasern, die um ein Vielfaches robuster und elastischer sind als ihre unbehandelten Pendants. Die zweite Methode besteht darin, mit aus pflanzlichen oder textilen Stoffen extrahiertem Nanomaterial eine eigene Faser zu erschaffen. Diese Herangehensweise verfolgt das Team bei BioCel3D. "Wir versuchen, alles von Anfang zu kontrollieren. Es ist komplex, aber wenn es uns gelingt, sollten wir in der Lage sein, das perfekte Material zu schaffen."

Wie das funktioniert, erklärt uns Fuentes-Rojas im Labor. Zunächst muss das perfekte Zellulosegemisch gefunden werden. Zellulose ist ein natürlicher, in Pflanzen vorkommender Stoff und Hauptbestandteil von pflanzlichen Zellwänden. Die aus pflanzlichen und textilen Abfällen extrahierten Stoffe werden behandelt und vermischt. Mittels Elektrospinning produzieren die Forscher*innen daraus Fasern, die anders als bei der Demonstration nicht beliebig generiert werden dürfen. "Die Besonderheit unseres Projekts besteht darin, dass wir die Fasern einheitlich ausrichten, damit sie bessere mechanische Eigenschaften haben." Die Fasern werden chemisch behandelt, um zu verhindern, dass sie Feuchtigkeit aufnehmen, anschwellen und Risse auftreten. Sie bilden anschließend ein Garn aus parallelen Fasern, der einen Polymermantel aus Polyactiden (PLA) erhält. Wer einen 3D-Drucker zuhause hat, ist mit dem Begriff vertraut. Die meisten Filamente bestehen aus PLA auf der Basis von Milchsäuremolekülen, die biologisch abbaubar sind.

Was dabei herauskommt, ist ein Kompositmaterial, das in einem 3D-Druckverfahren in alle möglichen Formen gebracht und zur Herstellung verschiedenster Bauteile verwendet werden kann. In einer zweiten Projektphase soll der Verbundstoff später "unter realen Bedingungen" getestet werden. "Wir werden den Kollegen von der Universität Leuven das Filament zur Verfügung stellen und sie werden in der Lage sein, damit zu drucken." Um die Umsetzbarkeit des Konzepts zu prüfen, soll das Grundgerüst eines Autositzes gedruckt werden.

Doch bis es so weit ist, steht den Forscher*innen noch etwas Tüftelei ins Haus. Denn die verschiedenen Prozesse zu optimieren und Einflussfaktoren auszutarieren, ist keine einfache Angelegenheit. Der Postdoktorand Shameek Vats vergleicht die Forschungsarbeit damit, "das richtige Rezept zu finden, während man backt". Um bei dieser Analogie zu bleiben, müssen nicht nur die Temperatur des "Ofens" (die Umgebungstemperatur und -feuchtigkeit im Elektrospinning-Gerät) oder der Zutatenmix (Zusammensetzung der eingespritzten Lösung) stimmen, sondern auch die Geschwindigkeit, mit der die Flüssigkeit durch die Kanüle der Spritze abgegeben wird, der Abstand zwischen Kanüle und Kollektor oder die angewandte Spannung. Das ist noch nicht alles. Die anschließend von einer Polymerlösung ummantelte Faser muss zudem einem mechanischen Belastungstest standhalten und sich nicht zuletzt auch im 3D-Druckverfahren bewähren.

Doch Carlos Fuentes-Rojas gibt sich zuversichtlich. "Binnen der drei Jahre sollten wir in der Lage sein, eine Struktur wie einen Autositz zu drucken." Die nächste Etappe ist zudem bereits geplant. "Wir sind dabei, ein Horizon-Projekt einzureichen." Mithilfe europäischer Fördergelder soll eine Produktionslinie aufgebaut werden, die die Produktion der Fasern in größerem Maßstab erlauben würde. "Dann sollten wir in der Lage sein zu ermitteln, wie teuer dieses Verfahren in einem industriellen Rahmen ist." Eine durchaus spannende Frage, da beispielsweise Kohlenstofffasern aufgrund des hohen Preises bislang eingeschränkt verwendet werden, beispielsweise in Supersportwagen, gleichzeitig allgemein von einer steigenden Nachfrage nach leichten, aber robusten Verbundstoffen auszugehen ist.

Ein wachsendes Interesse der Industrie sei jedenfalls feststellbar, sei es aus eigener Überzeugung von Flugzeug- oder Automobilherstellern und/oder weil die Politik den Druck auf die Industrie erhöht. Auch die Finanzierung für die Erforschung nachhaltiger Materialien sei heute einfacher als noch vor zehn Jahren. Fuentes-Rojas zeigt auf eine Rolle mit einem aufgewickelten Carbon-Strang. "Ich würde behaupten, dass wir 80 bis 90 Prozent der Fasern, die heute auf dem Markt sind, ersetzen können und vielleicht sogar High-End-Materialien wie Karbonfasern." Den Beweis wird man abwarten müssen.

Christian Block

https://journal.lu/de/handfeste-spinnereien

Collaboration dans la transition énergétique: Claude Turmes a signé un mémorandum d'entente avec le LIST

Le ministre de l'Énergie, Claude Turmes, a souligné: "Le Luxembourg s'est fixé des objectifs ambitieux en matière de protection du climat. Pour les atteindre, il faut mobiliser l'écosystème de la recherche et unir nos forces. Le LIST dispose de compétences étendues qui nous aident à atteindre nos objectifs climatiques; je suis donc particulièrement heureux de cette collaboration."

Le ministre de l'Enseignement supérieur et de la Recherche, Claude Meisch, a dit: "Pour que la recherche devienne un moteur de diversification économique et d'innovation permettant de faire face aux défis globaux, dont le changement climatique, le gouvernement encourage avec sa stratégie nationale de la recherche et de l'innovation la création d'unités de partenariat public-public entre les institutions de recherche et les ministères intéressés. Dès lors, je me félicite de cette collaboration très prometteuse."

Dirk Fransaer, directeur général ad interim du LIST, a rajouté: "La durabilité est l'un des principaux défis de société que nous voulons relever au LIST. Depuis plusieurs années, nous avons développé une expertise reconnue dans les systèmes énergétiques et la construction durable. Nous sommes très fiers de pouvoir soutenir le ministère de l'Énergie et de l'Aménagement du territoire et de faire avancer ensemble la transition énergétique et écologique."

Concrètement, les parties signataires se sont accordées sur la réalisation de projets de soutien à la politique énergétique du pays, dont, par exemple, un projet qui se concentre sur la transition énergétique axée sur les données, et un projet dans le cadre de la "Feuille de route construction bas carbone Luxembourg", développée par le ministère de l'Énergie et de l'Aménagement du territoire et le ministère de l'Environnement, du Climat et du Développement durable.

https://gouvernement.lu/fr/actualites/toutes_actualites/communiques/2023/07-juillet/27-turmes-meisch-memorandum-list.html

Forschungszentrum für Umwelttechnologien legt los

Luxemburg hat ein eigenes Innovationszentrum für Umwelttechnologien. Die offene Forschungsstätte des Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) wurde gestern in Oberkerschen in Anwesenheit von Umweltministerin Joëlle Welfring und Bildungsminister Claude Meisch offiziell eröffnet. „Diese neuen Einrichtungen des Greentech Innovation Centre werden es LIST ermöglichen, in den Bereichen Bioraffinerie, Wasseraufbereitung und Biogaserzeugung auf einem höheren Niveau der technologischen Bereitschaft zu arbeiten“, teilt das Luxemburger Forschungsinstitut dazu mit.

Die neue Infrastruktur werde es LIST ermöglichen, besser auf Anfragen von Unternehmen zu reagieren und mehr Partnerschaften zu schließen. Biobasierte Produkte und Prozesse von industriellem Interesse sollen hier genauso entwickelt werden wie neue Bio-Raffineriekonzepte für effizientere und nachhaltigere Industrieprozesse etwa zur Erschaffung von Biopestiziden. Auch Technologien zur Erkennung und Behandlung von Umweltverschmutzung und für das Recycling von Bioabfällen zur Förderung der Kreislaufwirtschaft sollen hier entwickelt werden.

Das Zentrum bietet auch Platz für gemeinsame Labore mit Unternehmen. „Die neuen Einrichtungen des Greentech Innovation Centre werden es dem LIST ermöglichen, in den Bereichen Bioraffinerie, Wasseraufbereitung und Biogaserzeugung an höheren Technology Readiness Levels zu arbeiten“, erklärt das Forschungsinstitut.

Lucien Hoffmann, Direktor der Abteilung Umweltforschung und Innovation (ERIN) des LIST, erklärt: „Die Einrichtung ermöglicht es, Lösungen vom Labor- bis zum industriellen Maßstab zu entwickeln.“

Bei einem Rundgang durch die Forschungseinrichtung wurden am Dienstag Bioreaktoren, Installationen zur Wasseraufbereitung und Biogasproduktion präsentiert. Zu den neuen Anlagen des Innovationszentrums gehört laut Angaben von LIST „eine in der Großregion einzigartige Plattform von Bioreaktoren mit einem Fassungsvermögen von einem bis 300 Liter.“

Gleichfalls ermöglicht die neue Infrastruktur die Umsetzung von Prototypen und Demonstratoren in großem Maßstab im Bereich der Bioenergie- und Wasseraufbereitungstechnologien. Insgesamt wurden von LIST zwei Millionen Euro in die Ausrüstung investiert.

Die Abteilung Umweltforschung und Innovation von LIST werde nun in der Lage sein, ehrgeizigere Projekte in Angriff zu nehmen, eng mit Branchenführern zusammenzuarbeiten und bedeutende Veränderungen in den Bereichen Bioraffinerie, Wasseraufbereitung und Biogaserzeugung voranzutreiben.

„Mehr als 60 Wissenschaftler und Ingenieure können ergänzende Kompetenzen anbieten“, erklärt LIST, um Industriepartner von der Ideenfindung über Labor- und Pilotphasen bis hin zu marktreifen Verfahren, Substanzen, Inhaltsstoffen und Produkten zu unterstützen. Die Plattform kann ebenfalls Analysedienstleistungen durchführen.

Zusammenarbeit mit industriellen Partnern

Das Innovationszentrum soll auf einer Fläche von 1.500 Quadratmetern Unternehmen auch bei der Optimierung bestehender Lösungen auf allen Stufen der Produkt- und Prozessentwicklung helfen. Darüber hinaus bietet das Greentech-Innovationszentrum Berufsausbildungen unter Nutzung der hochmodernen Einrichtungen an. Hochschulminister Claude Meisch: „Die große Herausforderung besteht darin, die Synergien zwischen den Akteuren der Forschung und der wirtschaftlichen und sozialen Welt zu fördern, damit unsere Strategie der Innovationsförderung eine bedeutende Wirkung entfaltet.“

Kooperationspartner sind das Institut fir biologësch Landwirtschaft an Agrarkultur Luxemburg (IBLA) für die Entwicklung von Biopestiziden; Bio Rock und Chemra im Bereich der Wasseraufbereitungstechnologien; Ferme du Faascht im Bereich der Biomethanisierung, PM International für die Verwertung von Bioabfällen, die bei der Weinproduktion anfallen, und die Probiotic-Gruppe für die Entwicklung nachhaltiger Reinigungsprodukte.

„Die beeindruckenden Einrichtungen“, sagt Umweltministerin Joëlle Welfring, „werden die Entwicklung neuer Umwelttechnologien beschleunigen, die für unsere Unternehmen und Behörden von besonderem Interesse sind.“

MARCO MENG

Le List inaugure sa nouvelle plateforme de bioréacteurs

«Ces installations convaincantes vont accélérer le développement de nouvelles technologies environnementales, ce qui est particulièrement intéressant pour nos entreprises et nos administrations, notamment dans le cadre de la transition énergétique et du traitement des eaux usées», se réjouit la ministre de l’Environnement, du Climat et du Développement durable, Joëlle WelfringJoëlle Welfring (déi Gréng), lors de l’inauguration des nouvelles installations du Luxembourg Institute of Science Technology (List) dans son Greentech Innovation Centre.

Avec deux millions d’euros investis, le Greentech Innovation Centre dispose d’une plateforme de bioréacteurs (appareil dans lequel on multiplie des micro-organismes pour produire de la biomasse) d’une capacité qui peut aller de un à 300 litres, sans équivalent dans la Grande Région.

Plus simplement, un bioréacteur est un appareil dans lequel on multiplie des micro-organismes dans le but de réaliser un produit final utile dans la vie quotidienne. Ces applications peuvent aller de la fermentation du yaourt ou de la bière, jusqu’à la production de médicaments ou ici le traitement des eaux usées.

«Nos installations de pointe pour la recherche en biotechnologies environnementales permettent à nos partenaires et chercheurs de développer des solutions du laboratoire à l’échelle industrielle. La plateforme peut fournir une gamme de services analytiques et s’appuie sur son instrumentation, son infrastructure et son savoir-faire pour offrir des analyses à la demande. Au total, la surface des nouvelles installations du Centre d’innovation Greentech est de 1.500 m2», explique le directeur du département Environmental Research and Innovation du List, Lucien Hoffman.

Du laboratoire à l’échelle industrielle

Grâce à ces nouvelles installations, le List franchit un cap important dans sa démarche pour le développement des technologies durables. Ces améliorations permettront à l’avenir au département Environmental Research and Innovation d’entreprendre des projets encore plus ambitieux et de collaborer avec les leaders de l’industrie dans les domaines du bioraffinage, du traitement de l’eau et de la production de biogaz.

Le Greentech Innovation Centre se consacre au développement de nouvelle technologie pour la détection et le traitement de la pollution environnementale, pour le recyclage des biodéchets afin de favoriser une bioéconomie circulaire, pour le développement de produits et de procédés biosourcés d’intérêts industriel (biopesticides) et pour la mise en œuvre de nouveau concept de bioraffinerie pour des procédés plus efficaces et plus durables.

«Le grand défi est de favoriser des synergies entre les acteurs de la recherche et le monde économique et sociétal, pour que notre stratégie favorisant l’innovation ait des impacts significatifs, et sur le plan environnemental et sur le plan socio-économique», conclut le ministre de l’Enseignement supérieur et de la Recherche, Claude Meisch Claude Meisch(DP).

Hugo Hirsch

https://paperjam.lu/article/list-inaugure-sa-nouvelle-plat

LIST launches new facilities in boost for green technologies

The new facilities include a unique platform of bioreactors and large-scale prototypes for bioenergy and water treatment technologies. The centre will also provide additional space for joint laboratories with industrial partners.

The Greentech Innovation Centre is an open innovation facility that focuses on the development of new technologies for environmental pollution detection and treatment, biowaste recycling, bio-based product development, and the implementation of new biorefinery concepts.

The centre's advancements are expected to drive significant change in the fields of biorefining, water treatment, and biogas production. More than 60 scientists and engineers will work closely with industry leaders to support the development of sustainable and safer processes, substances, ingredients, and products.

The centre has already attracted major partners, including the Institut fir biologësch Landwirtschaft an Agrarkultur Luxemburg (IBLA), Bio Rock, Chemra, Ferme du Faascht, PM International, and Probiotic group.

Claude Meisch, Minister for Higher Education and Research, said that the investment highlights LIST's understanding of the necessity of innovation, stating that “LIST is once again clearly demonstrating that it not only understands this challenge but is fully committed to meeting it.”

Joëlle Welfring, Minister for the Environment, Climate and Sustainable Development, echoed this sentiment, stating that "the impressive facilities will accelerate the development of new environmental technologies, which are of particular interest to our businesses and public authorities, especially in the areas of energy transition and wastewater treatment. It is by sharing our knowledge that we will be able to keep pace with the many challenges posed by environmental crises.”

Lucien Hoffmann, Director of the Environmental Research and Innovation department at LIST, emphasised the centre's unique state-of-the-art facilities for environmental biotechnologies research, which allow partners and researchers to develop solutions from lab to industrial scale.

https://today.rtl.lu/news/luxembourg/a/2089536.html

Innovativ in den Krieg

Zu den in der ersten Runde mit Forschungsaufträgen Bedachten gehörten die Universität, das Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) und das Echternacher Privatunternehmen Euro-Composites, »ein Global Player im Bereich Verbundwerkstoffe« (Eigenwerbung). Es gehe um die »gegenseitige Bereicherung« von ziviler und militärischer Forschung, »Synergieeffekte zwischen zivilen und militärischen Innovationen« und darum, im Sinne des »Dual-Use« zivile Forschungsergebnisse besser für die Rüstungs- und die Weltraumindustrie nutzbar zu machen.

Die regierende Dreierkoalition bemüht sich, der EU-Forderung nachzukommen und in absehbarer Zeit mindestens zwei Prozent des Militärbudgets für Forschung und Entwicklung auszugeben. Für nächstes Jahr wurde eine zweite Ausschreibung angekündigt.

Zur Förderung von Forschungsprojekten in den Bereichen »intelligente Mobilität«, »widerstandsfähige Infrastrukturen« und »strategische Vorausschau und Anpassung an den Klimawandel« werden dann 13,8 Millionen Euro bereitgestellt.

Des projets pour imaginer la défense de demain

Le ministre de la Défense, François Bausch, le ministre de l'Enseignement supérieur et de la Recherche, Claude Meisch, ainsi que le ministre de l'Économie, Franz Fayot, ont dévoilé hier les résultats du premier appel à projets de recherche et développement (R&D) dans le domaine de la défense. Quelque 60 projets ont été proposés par des acteurs nationaux, dont 16 dans le domaine des matériaux et 44 dans le domaine de l'espace. Dans une deuxième phase, 22 des 60 propositions ont fait l'objet d'une évaluation d'un panel d'experts. Finalement, 13 projets ont été retenus pour financement, dont 5 dans le domaine des matériaux et 8 dans le domaine de l'espace (lire encadré).

Afin de garantir le maintien de l'avantage technologique et de s'approcher de son objectif d'investir 2 % de son effort de défense dans le domaine de la recherche et du développement, le gouvernement luxembourgeois a mis en place en 2022 une coopération interministérielle entre la direction de la Défense, le ministère de l'Économie et le ministère de l'Enseignement supérieur et de la Recherche, le Fonds national de la recherche (FNR) et Luxinnovation.

Satellites discrets et blindages

Cette collaboration intraétatique a permis à la Défense de lancer, en juin 2022, ce premier appel national à projets de recherche et développement dans le domaine de la défense, plus particulièrement pour des capacités à double usage. Le but de cette initiative étant de permettre aux acteurs nationaux, notamment les entreprises et centres de recherche n'ayant pas ou peu d'expérience dans la défense, d'y remédier, tout en essayant de se positionner comme des précurseurs dans certaines niches technologiques. L'appel à projets vise également à soutenir l'industrie luxembourgeoise pour intégrer la chaîne de valeur de la défense de l'Union européenne, grâce à un contact direct avec des ministères de la Défense de l'Union européenne, mais aussi à favoriser la création d'une communauté de l'industrie de la défense dans les secteurs prioritaires du Luxembourg, ainsi qu'à promouvoir les capacités technologiques luxembourgeoises dans le domaine de la défense au niveau international.

Les projets concernent notamment des recherches sur la protection balistique (gilets pare-balles, blindages), mais aussi sur la sécurisation de données concernant la maîtrise des satellites ou bien permettant de les camoufler électroniquement pour éviter qu'ils soient identifiés par une «autre partie». Un projet propose aussi de pouvoir capturer des satellites en orbite.

Au total, la Défense luxembourgeoise investira 9,5 millions d'euros dans ce premier appel à projets, dont 4,5 millions d'euros dédiés au Fonds de l'innovation du ministère de l'Économie et 5 millions d'euros au Fonds national de la recherche (FNR), qui soutient les différents projets avec 200 000 euros additionnels. Les projets retenus seront financés pour une durée maximale de trois ans, précisent les services de l'État. L'appel à projets représente environ un quart du budget total dédié à la recherche et au développement à partir de 2023.

Vu le succès de ce premier appel à projets, les ministres ont décidé de lancer un deuxième appel, cette fois-ci dans les domaines porteurs de la mobilité intelligente, des infrastructures résilientes et de la prévision stratégique et de l'adaptation au changement climatique. Le détail de cet appel sera présenté en 2024, la période de financement s'étend de 2025 à 2027 et le budget prévu par la Défense est de 13,8 millions d'euros.

Les projets retenus

Voici les noms des partenaires et des projets retenus lors de cet appel : université et Lift Me Off (charges utiles de veille spatiale en orbite pour la détection, l'identification et la caractérisation autonomes de ressources étrangères), Ceratizit (matériaux légers ignifuges avec propriétés balistiques via impression 3D), LIST (matériaux composites haute performance offrant une résistance à l'impact améliorée), LIST et Uplift360 (protection balistique par impression 3D avec des matériaux composites hybrides biobasés), Hydrosat (système d'alerte et dépistage de catastrophes naturelles sur la base de données satellitaires), université et Sparc Industries (modification de la signature radar d'un satellite via un champ magnétique créé près de l'échappement de plasma du moteur à propulsion électrique), LIST et Euro-composites (processus de production innovant pour des composites à structure «sandwich de nid d'abeilles»), LIST (création de systèmes qui permettront de contrôler et de commander à distance des véhicules autonomes par l'intermédiaire de satellites en orbite basse), université (codes graphiques invisibles pour identifier et localiser des objets physiques), Redwire Space et Bradford Space (inspection et capture de satellites coopératifs et non coopératifs). L'université du Luxembourg a aussi été choisie seule pour différents projets : la conception d'un système de communication optique miniaturisé entre satellites, la création de codes graphiques invisibles pour identifier et localiser des objets physiques, la gestion de données concernant le routage de réseaux satellites à orbite non géostationnaire, et l'optimisation de l'infrastructure au sol des grandes constellations de satellites non géostationnaires.

Rapport annuel du LIST 2022 : ensemble pour une transition efficace

Il présente les principales réalisations du LIST au cours de l’année écoulée en termes de recherche de pointe produite dans les quatre domaines de prédilection de l’Institut : science des matériaux, technologies de l’information, innovations environnementales et espace. Le rapport présente également les recherches percutantes créées grâce aux collaborations stratégiques du LIST avec ses partenaires.

Repousser les frontières de la recherche pour une innovation à fort impact

En 2022, les 676 employés du LIST ont poursuivi la mission de l’Institut de repousser les frontières de la recherche pour une innovation à fort impact, tout en adhérant à une approche Sustainable by Design, qui consiste à concevoir intelligemment des produits, des services et des technologies à impact environnemental minimal. .

Fidèle à son engagement à favoriser le transfert d’innovation et à accélérer l’impact économique pour les industries, le LIST a lancé INVITROLIZE, une société dérivée axée sur la détection précoce des irritants respiratoires chimiques lors du développement de nouveaux produits.

L’excellence scientifique reste un objectif central pour le LIST, comme en témoignent les nombreux projets entrepris en 2022. Ceux-ci comprennent 123 projets compétitifs nationaux, 57 projets compétitifs internationaux et 162 projets collaboratifs.

Eva Kremer, Présidente du Conseil d’administration du LIST :

« Dans ce rapport, nous sommes particulièrement heureux de présenter les réussites de nos employés engagés et talentueux, sans lesquels nous ne pourrions pas contribuer à relever les défis mondiaux et à assurer une transition efficace vers le développement durable. »

Créer un impact grâce à des collaborations stratégiques

Le LIST a signé 18 nouveaux accords de collaboration au cours de l’année écoulée, dont beaucoup sont liés à la transition énergétique, visent à réduire l’impact environnemental de nos partenaires ou à accompagner leur transformation numérique. Ces accords incluent un partenariat avec Encevo/Creos pour transformer le réseau énergétique en utilisant des données liées à l’énergie, des collaborations avec CLE et Schroeder et Associés dans le domaine de la construction durable, un accord avec Gradel pour développer des composites légers respectueux de l’environnement, et un partenariat avec FM Global pour renforcer la résilience climatique.

Le Centre d’innovation pour la fabrication et les matériaux composites durables, lancé en décembre de l’année dernière et représentant un engagement significatif du LIST pour répondre aux futures demandes de l’industrie du transport, a obtenu le soutien de quatre entités de transport européennes de premier plan : Toyota, Airbus, Thales Alenia Space, et Alstom. En avril 2023, Euro-Composites et Gradel sont devenus les deux premiers membres de ce pôle d’innovation.

L’une des collaborations industrielles les plus fructueuses du LIST reste celle avec Goodyear Tire and Rubber Company. Au cours des six dernières années de ce plus grand partenariat public-privé au Luxembourg, le LIST et Goodyear ont collaboré pour obtenir des résultats significatifs dans les domaines de la recherche sur les matériaux, de la compréhension des relations structure-propriété et de la science des données. S’appuyant sur le succès de la première phase de collaboration, un deuxième partenariat stratégique a été signé, tenant compte des priorités socio-économiques et étendant la portée de la collaboration à d’autres domaines de recherche.

Maintenir sa trajectoire de croissance

Représentant une année de croissance, 2022 a également vu le LIST signer son accord pluriannuel 2022-2025 avec le gouvernement luxembourgeois, et son financement augmenter de 18% pour cette période. Cette signature confirme la stratégie du LIST telle que définie dans le programme de travail pluriannuel 2022-2025. Celui-ci comprend huit objectifs visant à accroître l’impact économique, politique, environnemental, social, régional et académique du LIST.

Cette allocation de l’État permettra au LIST de poursuivre la mise en œuvre de sa stratégie 2.0, en s’appuyant sur ses atouts existants et en tenant compte des priorités actuelles de la Commission européenne, mais aussi de celles du gouvernement luxembourgeois, notamment les transitions verte et numérique.

Chiffres clés 2022

Ressources humaines
676 employés
54 nationalités
66% hommes
34% de femmes
77% chercheurs et spécialistes de l’innovation
114 nouvelles recrues

Excellence scientifique :
123 projets compétitifs nationaux
57 projets compétitifs internationaux
162 projets collaboratifs et assimilés
27 brevets déposés et 19 licences payantes mises à disposition
178 publications scientifiques dans des revues du premier quartile

Consultez la version numérique du rapport annuel du LIST : https://annual-report2022.list.lu/

https://www.infogreen.lu/rapport-annuel-du-list-2022-ensemble-pour-une-transition-efficace.html

NBenefit$ évaluation : des solutions fondées sur la nature

Les enjeux du changement climatique

Les bouleversements climatiques représentent l'un des défis majeurs de notre siècle. Nos vies quotidiennes sont d'ores et déjà impactées par leurs effets: pics de chaleur estivaux, fréquence et violence des catastrophes naturelles (incendies, sécheresses, inondations, tempêtes) avec de lourdes conséquences sur le plan de l'alimentation, de la santé et de la biodiversité. Leur impact est exacerbé en milieu urbain en raison de l'artificialisation des sols et de la concentration des activités humaines. Pourtant, plus de la moitié de la population mondiale vit dans ces zones et sa proportion devrait atteindre les deux tiers, soit 68%, d'ici 2050 selon l'ONU. Elle aura été multipliée par 30 depuis 1900 et occupera 2% de la surface du globe. Face à ces changements climatiques, renforcer l'adaptation des espaces urbains est un défi majeur à relever.

Nature4Cities: un projet à grande échelle

Le developpernent et la valorisation des zones de nature (infrastructures ou trames vertes et bleues) et de l'ensemble des services rendus par la nature en ville sont une reponse à cet enjeu. Le projet Nature4City visait à renforcer l'adaptation des espaces urbains aux impacts des changements climatiques grâce au developpement et à la valorisation de la nature en ville. Il s'agissait de l'un des premiers projets à grande échelle financés par la Commission européenne dans le cadre du programme H2020 pour construire un terrain d'entente international pour la recherche et l'innovation liées aux NBS (Nature based Solutions ou SFN, Solutions fondées sur la nature, en francais).

La logique qui sous-tendait Nature4Cities reposait sur la construction d'une base de connaissances NBS et d'un cadre d'analyse intégré associé, le développement d'une méthodologie d'évaluation holistique, l'adaptation des technologies existantes pour la gestion des données urbaines et l'engagement participatif des citoyens, ainsi que le codéveloppement et la démonstration avec des villes partenaires. Claudio Petucco précise que «c'est dans ce contexte que nous devons introduire des solutions. Il faut comprendre l'évolution des écosystèmes urbains dans le temps et nous devons accumuler beaucoup de connaissances pour informer les décideurs, planificateurs et architectes pour générer des zones vertes dans les milieux urbains. Nous essayons d'utiliser les compétences pour développer un outil d'aide à la décision qui soit capable d'effectuer une simulation. Nous prenons en compte les coûts sociaux et financiers. À la fin, l'utilisateur dispose d'un compte-rendu clair coûts/bénéfices/contribution pour les services à la société». Nature4Cities a eu pour ambition d'intégrer divers domaines d'expertise dans un large consortium en fournissant des tests sur le terrain et des outils développés dans des conditions de fonctionnement réelles dans les villes partenaires.

Au sein de ce projet coordonne par le RTO privé francais Nobatek, le LIST a notamment été l'un des partenaires responsables du développement d'une perspective d'évaluation des NBS contribuant à la formulation de deux échelles de valeurs associées à la mise en oeuvre de ces solutions dans le cas de Nature4Cities. Les études consistaient en une échelle monétaire pour analyser la valeur des services écosystémiques urbains et une échelle d'évaluation de la « qualité de vie ». Cette combinaison a aidé à placer les impacts économiques, environnementaux et sociaux (en tant que coûts, bénéfices et co-bénéfices liés aux SFN) sur un terrain d'entente.

L'ambition du projet

NBenefit$ a été développé pour soutenir la conception et la planification des SFN. Il est très important d'intégrer l'évaluation économique et environnementale du projet NBS dès les premières étapes de la conception. Dans de nombreux projets NBS, cette analyse n'est réalisée qu'à un stade très avancé de la conception, voire de la mise en œuvre, lorsque le coût d'une modification du projet est très élevé. NBenefit$ permet de simuler le projet NBS avec un niveau de détail élevé et d'estimer la fourniture de services écosystémiques urbains (par exemple, la purification de l'air, la séquestration du carbone et les services récréatifs) et d'avertir l'utilisateur du risque lié à l'utilisation d'essences qui ne sont pas adaptées au site (risque de mortalité des arbres). « Nous sommes actuellement financés par le Fonds National de Recherche luxembourgeois pour améliorer l'outil NBenefit$ afin d'augmenter le nombre d'espèces qu'il peut simuler, de l'intégrer aux logiciels et applications de planification urbaine pour soutenir l'approche participative dans la conception de solutions basées sur la nature», conclut Claudio Petucco.

C. Mick

Luxembourg Defence to Invest €9.5m in 1st Batch of R&D Projects

In order to ensure its technological advantage and to approach its objective of investing 2% of its defence effort in the field of R&D, the Luxembourg Government set up an interministerial cooperation in 2022 between the Directorate of Defence, the Ministry of the Economy and the Ministry of Higher Education and Research, as well as the National Research Fund (FNR) and Luxinnovation.

This intra-state collaboration enabled Luxembourg Defence to launch, in June 2022, the first national call for R&D projects in the field of defence, particularly for dual-use capabilities. The aim of this initiative was to enable national players, in particular companies and research centres to gain experience in defence while trying to position themselves as precursors in certain technological niches. The call for projects also aimed to support Luxembourg's industry in integrating the European Union's defence value chain, through direct contact with EU defence ministries, but also to foster the creation of a defence industry community in Luxembourg's priority sectors and to promote the country's technological capabilities in the field of defence at the international level.

Given the specificities of the economic fabric and the specialties of public research in Luxembourg, this first call for projects was limited to the space and materials sectors and targeted both companies and research centres in Luxembourg. Following the launch of the call, national players proposed 60 projects, including sixteen in the field of materials and 44 in the field of space. In a second phase, a panel of experts evaluated 22 of the 60 proposals. Finally, thirteen projects were selected for funding, including five in the field of materials and eight in the field of space. These include projects by the Interdisciplinary Centre for Security, Reliability and Trust (SnT) at the University of Luxembourg and the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), among others.

In total, Luxembourg Defence will invest €9.5 million in this first call for projects, with €4.5 million dedicated to the innovation fund of the Ministry of the Economy and €5 million to the FNR, which is supporting the various projects with an additional €200,000. Successful projects will be funded for a maximum of three years.

The call for projects represents around a quarter of the total budget dedicated to R&D from 2023.

A second call will be launched in the areas of smart mobility, resilient infrastructure and strategic foresight and climate change adaptation. The details of this call will be presented in 2024, with the funding period extending from 2025 to 2027 and the budget planned by Luxembourg Defence set at €13.8 million.

"I am delighted with the huge success of this first R&D call. The submitted projects impressively prove that Luxembourg industry and research can integrate the defence sector. Thanks to these two calls for projects, Luxembourg Defence supports the national economy and our research sector," stated Minister Bausch.

"The large number of responses to the first call as well as the quality of the projects submitted underline the excellent positioning in terms of research and the innovative potential of Luxembourg. Therefore, I am delighted with the second call which, by virtue of its 'dual use' aim, is a continuation of the first and which fully meets the objectives set by the national research and innovation strategy", noted Minister Meisch.

Economy Minister Fayot added: "The number of projects submitted as well as the quality of the projects selected testify to the know-how and technological maturity of existing companies in Luxembourg that fall within the space and materials sector. By participating in this call for projects, the companies involved gain significant visibility and support for the development of dual-use technologies and see opportunities to engage in the European defence value chain."

JCA

https://chronicle.lu/category/research-r-d/46058-luxembourg-defence-to-invest-eur9-5m-in-1st-batch-of-r-d-projects

LIST Continues On Path Towards Sustainability

In 2022, Luxembourg’s leading research and technology organisation LIST kept pushing its impact-driven mission forward with its “Sustainable by Design” approach, confirm the findings of its Annual Report.

“LIST 2022 annual report highlights our efforts to continue to foster innovation in Luxembourg and create new solutions that promote the global move towards sustainability,” said Eva Kremer, chairwoman of the board of directors.

Among last year’s highlights are the 18 new collaboration agreements, many of which are related to the energy transition, the launch of an innovative centre for sustainable composite materials, the appointment of ESRIC director Kathryn Hadler, as well as the successful completion of the 5G network digital twin for connected mobility project.

A new spin-off

On the startup side, LIST successfully launched invitrolize, a spin-off company focusing on the early detection of chemical respiratory irritants during the development of new products.

Creating strong research remains at the heart of what LIST does. Its 62 collaborative projects, 123 national competitive projects and 57 international competitive projects are proof of LIST’s continued efforts in this area.

With 676 employees, 34% of which are women, and 54 nationalities, LIST is an international organisation. While the ratio of women could be higher, the institute took part in the Ministry of Equality between Women and Men’s (MEGA) Positive Actions programme and was an official sponsor of Luxembourg’s Pride Week. Furthermore, LIST continued its collaboration with the FNR and the University of Luxembourg to improve the professional situation of female researchers in Luxembourg.

Finally, LIST signed its 2022-2025 multi-year agreement with the Luxembourg State and saw its allocation increase by 18% for this period. This signature confirms LIST’s strategy as defined in the 2022-2025 multi-year work program.

For a full overview of LIST’s 2022 achievements, see here.

Louis Juste

https://www.siliconluxembourg.lu/list-continues-on-path-towards-sustainability/

Second incubated startup

For the second round of the programme, the committee composed of members from ESRIC, Technoport, LSA, LIST and ESA, chose Lightigo Space from a pool of five excellent startups coming from Canada, the US, Poland, Luxembourg, and the Czech Republic. On this upcoming 24-month incubation phase, the venture will set up a registered business branch in The Grand Duchy, hosted at Technoport and will receive additional technical, business and marketing support from a team of experts in business innovation, as well as funding in the form of a non-repayable grant of up to € 200,000. During the pre-incubation phase that lasted for three months, Lightigo Space, originally from Brno, has validated a technology business proposal - In-Situ Resource Analyzer (ISRA), a commercially available Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) payload for lunar prospecting and regolith survey.

LIST 2022 report highlights progress, prioritises green and digital transition

In the 2022 report, chairwoman of the directors' board Eva Kremer reaffirms the Institute's "efforts to continue to foster innovation in Luxembourg and create new solutions that promote the global move towards sustainability. It sets out the key achievements of LIST over the past year in terms of cutting-edge research within ... four main fields: materials science, information technology, environmental innovations, and space."

The Institute's overall strategy thereby aligns with the priorities of the European Commission and the Luxembourg government due to this keen focus on the green and digital transitions.

International hub

An international hub for research and innovation, LIST is a diverse organisation employing 676 professionals from 54 different nationalities, with 77% being researchers and specialists in innovation. In 2022, the institution welcomed 114 new recruits.

While the gender ratio currently stands at 66% men and 34% women, the Institute is expected to address this imbalance in its future recruitment drives.

Achievements in scientific excellence were particularly pronounced in 2022 as the LIST engaged in 123 national competitive projects, 57 international competitive projects, and 162 collaborative projects. The Institute also filed 27 patents and made 19 paid licenses available, demonstrating their commitment to the practical application of their research.

This research quality was affirmed by the publication of 178 papers in top-quartile journals.

Future-focused institution

The 2022 LIST report paints a picture of a future-focused institution committed to playing a crucial role in the green and digital transitions. Through research, development, and innovation, LIST seeks to contribute to Luxembourg's vision for a sustainable and digital future.

Minister of the Economy Franz Fayot describes the Institute as a crucially important player in the Grand Duchy: "LIST is a major player and a major partner to the Ministry of Economy. We have so many things going on with LIST in a lot of fields including materials research, space, and digitalisation. We also have plenty of private-public partnerships which are central to the innovation and diversification efforts of Luxembourg."

The full 2022 LIST Annual Report can be accessed here.

https://today.rtl.lu/news/luxembourg/a/2086657.html

10 chiffres-clés du rapport annuel du List

Le Luxembourg Institute of Science and Technology (List) vient de publier son rapport annuel 2022. Voici dix chiffres à en retenir.

6,8 millions d’euros

Son chiffre d’affaires net atteint 6,797 millions d’euros en 2022, en baisse par rapport aux 7,274 millions de 2021. À quoi correspond cette donnée pour un institut de recherche? Elle comprend «la participation aux frais du List versée par nos partenaires dans des projets de recherche collaboratifs, à la rémunération de droits de propriété intellectuelle résultat de ces projets, à la rémunération de prestations de recherche pour des entreprises ou administrations publiques ou éventuellement à des prestations de services ou des missions d’expertise ponctuelles», résume le List dans son rapport financier.

1,4 million vient du secteur public, 5,4 millions du secteur privé.

-336.585 euros

Si le chiffre d’affaires diminue, le résultat de l’exercice, lui, chute. Le List enregistre une perte de 336.585 euros en 2022, contre un bénéfice de 4,4 millions en 2021. Ses consommations de matières premières et consommables sont passées de 5,2 à 6,5 millions d’euros. Au niveau de ses «autres charges externes», ce sont surtout les «missions, conférences et réceptions» qui ont augmenté, de 821.841 euros en 2021 à 2,2 millions en 2022. Alors que les frais de personnel évoluent de 53,5 à 58,9 millions d’euros.

661

L’institut employait 661 personnes en moyenne en 2022 (contre 656 en 2021) et 676 au 31 décembre. 66% d’hommes et 34% de femmes, de 54 nationalités différentes. 77% sont des chercheurs et spécialistes de l’innovation. 114 des nouvelles recrues.

64.047 euros

64.047,18 euros d’indemnités et jetons de présence ont été octroyés aux neuf membres du conseil d’administration (62.736 euros en 2021).

180

Le List fait aussi état de 123 projets compétitifs nationaux et 57 internationaux en 2022. Il s’agit de projets de recherche ayant «passé avec succès une évaluation scientifique internationale à la suite d’un appel à projets dans le cadre de programmes nationaux ou internationaux.»

Le List a signé 18 nouveaux accords de collaboration. «La plupart portent sur la transition énergétique ou contribuent à réduire l’impact environnemental de nos partenaires.» Par exemple, avec Encevo sur la transformation du réseau énergétique, avec Schroeder et Associés pour la construction durable ou encore avec Gradel sur les composites légers respectueux de l’environnement.

27 brevets ont été déposés et 19 licences payantes mises à disposition. Parmi les brevets, on peut citer les nanoparticules devant tracer la route à une future génération de pneus plus adhérente.

178

178 articles ont été publiés dans des revues scientifiques du meilleur quartile (à plus forte notoriété)

25 thèses de doctorat ont été défendues par le List avec succès.

Le List compte aussi sept spin-offs existant depuis trois ans ou plus, avec un ou plusieurs salariés et générant des revenus. Il s’agit de RTC4Water, AgrOptimize (new co is Wanaka), Open Assessment Technologies S.A. (OAT S.A.), Abacus Consulting & Solutions, Succy S.A., TailWind Lux Invest SA et Technoport S. A.

Mathilde Obert

https://paperjam.lu/article/10-chiffres-cles-rapport-annue

Wie die „Genschere“ die Landwirtschaft verändern könnte

Vergangene Woche schlug die EU-Kommission Gesetzesänderungen vor, die es Landwirten erleichtern würden, gentechnisch veränderte Pflanzen anzubauen und entsprechende Lebensmittel auf den Markt zu bringen. Der Vorstoß gilt für Verfahren der sogenannten „Neuen Gentechnik“.

Diese neuen Methoden wie Crispr/Cas, die in den letzten zehn Jahren zunehmend zum Standard in der Forschung wurden, gelten als deutlich effizienter, billiger und präziser als die „traditionelle“ Gentechnik. Während zuvor bestimmte Gene eines anderen Organismus in die Erbinformationen beispielsweise einer Pflanze eingeschleust wurden, um bestimme Eigenschaften zu verändern, durchtrennt die sogenannte „Genschere“ Crispr/Cas einen DNAStrang an einer vorgegebenen Stelle und kann dort Veränderungen an einzelnen DNABausteinen vornehmen.

Unter den neuen Regeln des Kommissionsvorschlages müssten Produkte, die auf diese Weise mit neuer Gentechnik verändert wurden, nicht mehr gekennzeichnet werden, wenn die Eingriffe eine bestimmte Schwelle nicht überschreiten. Verbraucher im Supermarkt würden demnach nicht mehr unbedingt erfahren, ob die Kartoffeln, die sie in ihren Einkaufswagen laden, auf diese Weise optimiert wurden.

Centrale Paysanne sieht vor allem die Chancen

Die Luxemburger Landwirte begrüßen grundsätzlich die Initiative. „Die Technologie ist mit vielen Vorteilen verbunden“, sagt Christian Wester, der Präsident der Centrale Paysanne. „Zum Beispiel können wir den Zuchtprozess enorm beschleunigen.“ Mithilfe der Genschere können Sorten gezüchtet werden, die besondere Eigenschaften haben. Ein Beispiel wären Pflanzen, die eine höhere Widerstandsfähigkeit gegen extreme Hitze oder Trockenheit haben. „Das könnte der Landwirtschaft in Luxemburg helfen, resilienter gegen die Wetterextreme zu werden, die durch den Klimawandel hervorgerufen werden“, sagt Wester.

Auch Dr Michael Eickermann, Agrarwissenschaftler am Luxembourg Institute of Science & Technology (LIST) ist zufrieden mit der Entscheidung. „Ich denke, dass damit eindeutig mehr Chancen als Risiken verbunden sind. Crispr/Cas ist einer der Gamechanger unseres Jahrtausends, vergleichbar mit der Entschlüsselung der DNA“, sagt er. „Der große Unterschied zur klassischen Gentechnik ist, dass wir hier über Punktmutationen sprechen, also kleinste genetische Veränderungen innerhalb der eigenen Art. Es wird dabei kein Genmaterial einer fremden Art verwendet.“

Züchtungen von Pflanzen und Tieren mit bestimmten Eigenschaften durch Auslese sind so alt wie die Landwirtschaft selbst. Schon seit der Neolithischen Revolution vor etwa 12.000 Jahren wurden natürliche Mutationen ausgenutzt, damit die nächste Generation Kühe mehr Milch gab oder der Weizen ertragreicher wurde. „Die Ergebnisse von Crispr/Cas sind von traditionellen, konventionell gezüchteten Pflanzen nicht mehr zu unterscheiden“, sagt Eickermann. „Der Unterschied ist, dass ich bei einer herkömmlichen Kreuzung vorher nicht weiß, was rauskommt. Wenn ich beispielsweise Apfelsorten miteinander kreuze, dauert das mitunter zehn bis 15 Jahre, bis ich abschließend sagen kann: Der Apfel hat eine gute Wuchsform, schmeckt, ist lagerfähig und hat einen hohen Vitamingehalt und so weiter. Bei Crispr/Cas kann ich mir im Vorfeld die Gensequenzen aussuchen, weil ich genau weiß, dass ich beispielsweise einen höheren Vitamin C Gehalt erhalte, wenn ich an dieser Stelle im Genom eine Punkt-Mutationen durchführe.“ Das bedeute aber auch, dass die DNA zuvor komplett sequenziert sein muss.

Geringerer Einsatz von Pestiziden möglich

Der Wissenschaftler sieht mehrere Anwendungsbereiche, in denen die Technologie helfen könnte, die Landwirtschaft an die zukünftigen Herausforderungen anzupassen. „Man könnte die Resistenzen gegen bestimmte Erreger erhöhen, beispielsweise gegen die Kartoffelfäule, oder die Anfälligkeit von Getreide gegenüber Pilzen vermindern“, sagt er. Das hätte zur Folge, dass Landwirte weniger Pestizide spritzen müssten. Wenn man Pflanzen züchtet, die besser mit den vorhandenen Bodennährstoffen zurechtkommen, müsste weniger Kunstdünger auf den Feldern aufgebracht werden. Diese Punkte könnten auch für Biobauern, die sich teilweise gegen den Einsatz von Gentechnik sperren, eine Chance darstellen“.

Ein weiterer Bereich, in der die neue Gentechnik helfen könnte, sei eine höhere Widerstandsfähigkeit gegen Trockenstress. „Wenn es gelänge, beispielsweise Reis oder Sorghum zu entwickeln, der eine Resistenz gegen Trockenstress hat, wäre das natürlich eine riesige Möglichkeit, gerade für Landwirtschaft in Afrika“, sagt Eickermann. Das sei aber trotz aller Fortschritte nichts, was sich kurzfristig realisieren ließe, betont der Wissenschaftler. Denn während die Informationen für die Resistenz gegen Krankheiten häufig auf nur zwei oder drei Genabschnitten lägen, könne eine höhere Widerstandskraft gegen Trockenheit nur erreicht werden, wenn Änderungen auf zehn oder mehr Abschnitten vorgenommen würden. Von den etwa 700 Versuchen, die weltweit momentan in diesem Bereich liefen oder beantragt seien, beschäftige sich ein gutes Viertel mit einer höheren Resistenz gegen Schädlinge und Krankheiten oder Resilienz gegenüber Dürre, erklärt der Wissenschaftler.

Warnung vor den Risiken

Trotz der Chancen sieht Eickermann hier auch einige Risiken. „Ich könnte mir vorstellen, dass durch den verstärkten Einsatz von Crispr/Cas auch ein verstärkter Druck auf die Population von Krankheitserregern entsteht. Wir haben im Rahmen der Covid-19-Krise gesehen, wie schnell Viren mutieren und sich anpassen. Wenn wir mittels Crispr/Cas versuchen, beispielsweise eine Tomate gegen ein Virus resistent zu machen, könnte es sein, dass wir den Wettlauf zwischen genetischen Veränderungen an der Pflanze und Mutation von Pflanzenviren beschleunigen“, sagt er.

Daniela Noesen von der „Vereenegung fir Biolandwirtschaft Lëtzebuerg“ steht dem Vorstoß ablehnend gegenüber. „Es gibt in der Gentechnik erfahrungsgemäß große Differenzen zwischen dem, was unter Laborbedingungen geschieht, und dem, was in der Natur passiert. Hier spielen eine Menge Umweltfaktoren eine Rolle. Diese Risiken können wir gar nicht abschätzen“, sagt Noesen. Auch für Raymond Aendekerk, Direktor von Greenpeace Luxemburg, bestehen Risiken für die Ökosysteme. „Man will ja bestimmte Eigenschaften wie Superwachstum in diesen Pflanzen haben. Die werden dann aber auch überall wachsen, sich verbreiten und sich einkreuzen mit anderen Pflanzen. Welchen Einfluss das auf diese Pflanzengemeinschaften hat und die Insekten haben wird, weiß man noch nicht. Da sind noch weit, weit mehr Prüfungen notwendig, um das aufzuklären“, sagt er.

Noesen befürchtet, dass mit der Änderung das Vorsorgeprinzip in der EU aufgeweicht wird, das verhindern soll, dass Gefahren für Mensch und Umwelt überhaupt erst entstehen. Demnach müssten Gentechnikfirmen zunächst nachweisen, dass ihre Anwendung ungefährlich ist. „Konzerne haben aber vornehmlich das Ziel, ein Produkt schnell zur Marktreife zu bringen und dann gewinnbringend zu verkaufen, was meist mit Patenten und Lizenzen für die Landwirte verbunden ist“, sagt sie. „Das alles findet hinter dem Rücken der Verbraucher statt. Diese wollen aber selbst entscheiden, was sie essen, und 80 Prozent der EU-Bürger wollen keine Gentechnik auf ihrem Teller.“

Widerstand der Biolandwirte

Die Gefahr, dass man mit der Genschere nicht nur die anpeilten Veränderungen erzielt, sondern unabsichtlich unerwünschte Nebeneffekte hervorruft, hält Eickermann hingegen für überschaubar. Es gebe biochemische Verfahren, um zu überprüfen, dass man nur die richtigen Genabschnitte erwischt habe. Daneben würden veränderte Pflanzen zunächst in Gewächshäusern isoliert und ausgiebig getestet, bevor sie auf Feldern zum Einsatz kommen. „Außerdem muss man mit den neuen Gentechnikverfahren nicht unbedingt mit Nahrungsmittelpflanzen anfangen, sondern kann sich auf Pflanzen konzentrieren, die Rohstoffe liefern, wie Faserhanf oder Energiepflanzen, die in Biogasanlagen verwendet werden“, so Eickermann.

Gentechnik widerspreche den Grundprinzipien der Biolandwirtschaft, sagt Noesen. Daher sieht sie große Probleme auf die Biolandwirte zukommen, weil die nicht-gekennzeichneten gentechnisch veränderten Pflanzen neben ihren Bio-Pflanzen stehen. „Wir haben dann gar nicht mehr die Möglichkeit, nachzuweisen, dass unsere Produkte gentechnikfrei sind. Umgekehrt muss derjenige, der die Technologie verwendet, nicht dafür Sorge tragen, dass die Felder anderer damit nicht kontaminiert werden. Damit wird das Verursacherprinzip auf den Kopf gestellt“, sagt Noesen. Problematisch ist für Raymond Aendekerk auch das Ende der Kennzeichnungspflicht für einen Teil der genveränderten Pflanzen. „Auf diese Weise freigesetzte Pflanzen kann man nicht mehr zurückholen. Weil sie nicht deklariert sind, ist das auch nicht mehr nachverfolgbar, woher sie stammen. Damit ist das Risiko weit weg von den Verursachern“, sagt er.

Für Christian Welter könnte es zudem ein Problem werden, wenn die großen Konzerne versuchen, Patentrechte auf genverändertes Saatgut geltend zu machen. Heute vermehren viele Landwirte, gerade in Entwicklungs- und Schwellenländern, die Samen, die sie auf ihren Feldern ausbringen selbst. „Das könnte dann verboten werden. Grundsätzlich muss das aber jedem zugänglich gemacht werden. Natürlich müssen die Firmen ihre Entwicklungskosten wieder reinholen, aber es sollte nicht so sein, dass sie auf lange Zeit ein Monopol haben“, so Welter.

THOMAS KLEIN

L’avenir de la planète au centre de la construction

Le secteur du bâtiment contribue à environ 37%  des émissions globales de CO2-eq, consomme environ 33% des ressources et représente 40% de la demande énergétique en Europe. Plus globalement, ce secteur est confronté à de nombreux défis liés au changement climatique : pénurie d’énergie, manque de disponibilité et d’accès aux ressources naturelles, pression liée à l’atteinte, d’ici 2050, des objectifs de l’Accord de Paris et du Pacte vert pour l’Europe.

L’ampleur de ces défis nécessite que l’ensemble des acteurs de la Construction se rassemblent pour trouver des solutions innovantes durables pour une transition vers une éco-conception des bâtiments, une construction circulaire et des villes résilientes.

Lucien Hoffmann, Directeur ERIN du LIST, dans son discours d’ouverture, a rappelé l’impact de l’homme et de la construction sur l’environnement et notre planète. Et pourtant, les efforts dans les nouvelles technologies sont constants pour diminuer les gaz à effets de serre. Il a également mis en avant les deux lignes d’innovation pour une décarbonation intelligente et durables. A savoir, d’une part des outils digitaux pour une construction et déconstruction durables, et d’autre part une boîte à outils pour la planification, la simulation et l’évaluation des stratégies de décarbonation.

Mira Hoevenaeghel, Sustainable Transition Manager chez Eiffage Benelux, a souligné tous les efforts à mettre en place pour que l’impact de la construction ne soit pas trop important sur le réchauffement climatique. Notamment, dans l’usage du béton et l’acier. « Le recyclage intelligent est un enjeu capital pour inverser la tendance négative actuelle. Depuis 1970, 68 % des espèces animales vertébrées ont disparu vu la destruction de leur habitat naturel. »

Paul Schosseler, Président du conseil national de la construction durable, a présenté la Roadmap Construction Bas Carbone. Des mesures importantes pour conscientiser les professionnels de la construction.

Cette journée de conférences était également rythmée par une table ronde et trois sessions thématiques. La table ronde, animée par Charles-Albert Florentin (Cluster Manager – Cleantech chez Luxinnovation) et Bruno Domange (Senior Environmental Engineer au LIST), a permis de débattre autour du thème : « Les défis auxquels sont confrontés les professionnels de la construction et la nécessité d’intégrer une nouvelle vision, démarches, technologies et innovations dans les projets de construction actuels ».

Paul Schosseler (Président du conseil national de la construction durable), Pierre Hurt (Directeur de l’OAI), Bruno Renders (CEO Groupe CDEC (Conseil de Développement Economique de la Construction)), Jean-François Trapp (Partner chez Baker McKenzie) et Sandra Huber (Chief Development Officer chez IKO Real Estate) ont donné leurs visions de la constructions. Ils n’ont pas manqué de rappeler que pour faire progresser le secteur il était important qu’il y ait une véritable harmonie au niveau des décisions de chaque commune luxembourgeoise.

Les trois sessions d’informations, qui accueillaient de nombreux orateurs venus de secteurs très variés, avaient pour thèmes :

L’importance du choix des matériaux pour réduire l’impact environnemental du secteur de la construction
L’écoconception, l’approche clé pour une construction circulaire et durable. Utilisation efficace des ressources, réduction de l’impact environnemental des bâtiments, et utilisation optimale du digital afin d’améliorer le confort et l’efficacité énergétique
Vers des villes résilientes : l’augmentation de la population combinée aux effets du changement climatique entraîne une augmentation des risques de pénurie de matières premières, de catastrophes naturelles, d’insécurité alimentaire et d’autres impacts négatifs sur la santé et le bien-être humains. D’où la nécessité d’adapter nos villes en développant des infrastructures résilientes pour prévenir les risques et assurer la sécurité et la qualité de vie des citoyens.

Sébastien Yernaux

Goodyear et le List, une histoire qui dure depuis sept ans

La première fois, c’était en 2016. On parlait alors du «plus grand partenariat public-privé luxembourgeois», celui du Luxembourg Institute of Science and Technology (List) avec le spécialiste du pneu, Goodyear, avec un investissement record de près de 50 millions d’euros.

Les deux acteurs ont depuis obtenu «des résultats pionniers dans les domaines de la recherche sur les matériaux, de la compréhension des relations structure-propriété et de la science des données», indique le List dans un communiqué. Parmi ces réussites, étaient déjà comptabilisées l’an dernier 13 réalisations dans le domaine de la science des données, 15 développements de nouveaux matériaux, 91 capacités analytiques innovantes menant à 94 publications, 17 secrets de fabrication et 13 brevets. Fin 2019, l’équipe multiperformance optimisation du projet de recherche collaborative avait reçu le prix du meilleur article de la Tire Society aux États-Unis.

Numérisation et durabilité

Ce jeudi 15 juin, lors du Tech Day organisé à Belval, ils ont acté la poursuite de leur collaboration par la signature d’un nouvel accord pour la période 2024-2029. Le partenariat porte sur de nouveaux domaines technologiques et comprend six programmes de recherche stratégiques: la science de données pour les applications pneumatiques, le pneu en tant que capteur, le recyclage des pneus en fin de vie, les relations structure-processus-propriétés, mais aussi les matériaux durables pour les pneus sans air et pour la prochaine génération de pneus à air comprimé.

«Ce nouveau partenariat englobe les priorités nationales du Luxembourg, telles que la durabilité, la transformation numérique et l’économie circulaire. Deux piliers, à savoir la numérisation et la durabilité des matériaux, soutiendront cette vision pour une durée de six ans», a déclaré le CEO ad interim du List, Dirk Fransaer.

«Nous avons défini plusieurs ambitions pour répondre aux besoins futurs en matière de mobilité, mais nous savons que nous ne pouvons pas y parvenir seuls. Des partenariats clés, comme celui conclu avec le List, sont essentiels pour réaliser des progrès significatifs et ainsi répondre à ces ambitions audacieuses», ajoute le senior vice-président global opérations et chief technology officer chez Goodyear, Chris Helsel.

Maëlle Hamma

https://paperjam.lu/article/goodyear-et-list-histoire-qui-

Le nombre de papillons des prairies européennes est en déclin

Et si les dernières découvertes se confirment, le tableau est plutôt sombre. Le nombre de papillons des prairies en Europe diminue, selon le dernier indicateur européen des papillons des prairies, qui évalue la santé des prairies européennes. Le rapport a été coécrit par des chercheurs du LIST et compilé par l’association Butterfly Conservation Europe.

« Nous travaillons avec le ministère luxembourgeois de l’Environnement, du Climat et du Développement durable depuis 2010 dans le cadre de nos programmes de surveillance de la biodiversité », explique Xavier Mestdagh, co-auteur du rapport, « et nous utilisons une méthode standardisée appelée Pollard Walk pour réaliser les inventaires de papillons. »

Nommée en l’honneur d’Ernie Pollard, qui a conçu cette méthode dans les années 1970, ces marches transects sont utilisées dans le monde entier pour enregistrer le nombre de papillons.

En Europe, les papillons sont comptés par des citoyens et des professionnels dans les différents pays ou régions, et ces comptages sont centralisés par Butterfly Conservation Europe. Ces relevés standardisés, le plus souvent effectués par des citoyens, sont ensuite intégrés dans des analyses statistiques afin de produire des indicateurs de la santé de la nature et de la biodiversité.

« Les papillons sont des bioindicateurs très utiles en raison de leur cycle de reproduction rapide, avec généralement une ou deux générations par an », ajoute Sarah Vray, co-auteur de l’étude. Par conséquent, tout changement environnemental peut être détecté plus rapidement que chez des espèces telles que les oiseaux ou les mammifères, dont la durée de vie et les cycles de reproduction sont plus longs. En outre, les papillons sont relativement faciles à observer et peuvent être trouvés dans divers habitats, montrant souvent une spécificité à des plantes particulières ou à des conditions environnementales telles que la température et l’humidité.

Au Luxembourg, le LIST coordonne les programmes de surveillance des papillons, mais l’association natur&ëmwelt a.s.b.l. et un nombre croissant de citoyens bénévoles participent à des promenades transects pour collecter des données dans le but de produire un indice standardisé de l’abondance des papillons au fil du temps, contribuant ainsi à l’élaboration du rapport.

Les résultats à l’échelle européenne suggèrent que l’indicateur a connu une chute importante au cours des dernières décennies. L’abondance des papillons a diminué de 36 % depuis 1990 dans toute l’Europe au cours des dix dernières années, et de 32 % dans l’ensemble des États membres de l’UE. Les défenseurs de l’environnement attribuent ce phénomène à l’intensification de l’agriculture, à l’abandon des terres et à l’intensité des vagues de chaleur et des sécheresses, en grande partie dues au changement climatique.

Il y a cependant de l’espoir, car l’indicateur va être adopté dans le cadre de la future loi européenne sur la restauration de la nature, qui vise à lutter contre le déclin des populations d’insectes pollinisateurs sauvages et à rétablir l’équilibre des écosystèmes. La législation proposée comprend des objectifs concrets visant à inverser la tendance.

Le rapport, à consulter ici, a été corédigé par Xavier Mestdagh, Sarah Vray et Nicolas Titeux, du département Recherche et innovation environnementales du LIST.

https://www.infogreen.lu/le-nombre-de-papillons-des-prairies-europeennes-est-en-declin.html

La construction légère durable, de la théorie à la pratique !

À la base de ce nouveau développement initié par l’entreprise Gradel, la technologie de processus xFK en 3D, qui avait été testée par la société allemande AMC en utilisant le bobinage filamentaire dans des conditions de course réelles (24h du Mans). Après une première étape consistant à mener une étude de marché avec des entreprises spatiales internationales, des agences et des instituts de recherche, un programme intensif de R&D a été mis en place, financé par l’Agence spatiale luxembourgeoise (LSA). L’ESA a pris en charge le suivi du projet avec une équipe d’experts, tandis que les 3 plus grands intégrateurs de satellites, Airbus Defense & Space, OHB Systems et Thales Alenia Space ont activement accompagné le projet en tant que partenaires associés avec une application chacun. Le développement a eu lieu dans un laboratoire commun du LIST. 16 ingénieurs multidisciplinaires de 9 pays ont été recrutés et une nouvelle société, Gradel Lightweight, a été fondée en mars 2022. Après plus de 3 ans de développement, un nouveau procédé de fabrication unique et breveté qui couvre l’ensemble de la chaîne de processus numérique, en commençant par les méthodes de calcul basées sur la simulation, la détermination du chemin de bobinage et la programmation des robots, GRAM (Gradel Robotic Additive Manufacturing) peut être mis sur le marché. Cet équipement, de conception bionique, de bobinage filamentaire de fibres imprégnées sur la tête du robot apporte une flexibilité maximale pour réaliser des structures 3D complexes. Le nouveau hall de production, où l’ingénierie et la production sont étroitement liées, permet de fabriquer des pièces ultralégères, pour, par exemple, les satellites et lanceurs à fort potentiel de valeur ajoutée. Dans le but d’établir une nouvelle norme industrielle dans plusieurs industries (aérospatiale, articles de sport, architecture, drones...) les machines de production GRAM, qui sont construites par Gradel au Luxembourg, sont vendues ou louées à des fabricants industriels du monde entier. De plus, les composants légers nécessitent moins d’énergie primaire dans la phase d’utilisation et, un autre projet avec LIST prévoit d’intégrer la circularité dans les processus de fabrication.

Faire progresser la mobilité durable

En tant qu’acteur économique majeur du Luxembourg, Cactus met tout en oeuvre pour agir en faveur du développement durable, notamment en s’engageant à réduire son empreinte carbone grâce à l'utilisation des énergies renouvelables. C’est dans ce contexte qu’un nouveau partenariat a été signé avec le LIST afin de réduire la dépendance de l’enseigne aux combustibles fossiles en intégrant l’énergie photovoltaïque aux véhicules utilisés. Le projet de technologie et d'innovation du LIST, Solar e-Pace, utilise la technologie solaire photovoltaïque et convertit la lumière du soleil en électricité. Cette énergie verte permet alors de satisfaire une partie des besoins des véhicules électriques, voire la totalité de certains systèmes auxiliaires tels que les systèmes de réfrigération utilisés dans le transport alimentaire, et ainsi de contribuer à réduire les émissions de CO2 des véhicules. Pour mener à bien ce projet, Cactus met ses véhicules de livraison à la disposition des chercheurs du LIST qui peuvent installer des capteurs et effectuer des analyses. Le LIST recevra également le soutien de l'équipe logistique de Cactus afin de garantir l’efficacité opérationnelle. L’objectif principal de cette collaboration est de créer un ensemble de données complet et représentatif à l’échelle nationale de la ressource solaire disponible sur le réseau routier au Grand-Duché de Luxembourg. Ces données permettront aux chercheurs du LIST de développer des outils permettant, à l’avenir, de soutenir l'utilisation de l'énergie solaire dans les transports. À terme, ce partenariat devrait avoir un impact significatif sur l'environnement et la communauté.

Real-time power-in-the-loop

Celui-ci permet de simuler virtuellement et en temps réel différents types de réseaux et de les rendre intelligents. Il est capable d’évaluer l’interaction de n’importe quel système physique générique (mécanismes, réacteurs, capteurs, etc.) avec n'importe quel environnement virtuel générique (scénarios de fonctionnement, bancs d'essai virtuels, perturbations, etc.). Il permet des interactions à distance - jusqu’à plusieurs milliers de km - entre un système physique existant, comme un réseau de distribution d’électricité, et un système virtuel simulé à Luxembourg dans un ordinateur en temps réel. Le but est donc d’utiliser la modélisation virtuelle du système pour évaluer les performances, effectuer des tests et améliorer, voire compléter, un système physique réel.

For a sustainable composite materials centre

This cooperation agreement aims to strengthen business development activities, build community engagement, foster interactions between several stakeholders and improve knowledge-sharing. The Sustainable Composite Materials and manufacturing Innovation Centre was officially launched by LIST in December 2022 with support from the Ministry of the Economy, the Ministry of Higher Education and Research, and several industry players, who co-financed the initiative with a budget of over 16 million euros. The innovation centre’s aim is to develop sustainable and ultra-lightweight composite materials suitable for a variety of mobility applications in the rail, space, aeronautics, and future urban air mobility sectors in order to combat the effects of climate change and achieve the net zero emission targets by 2050. The centre particularly targets the local transport sector currently accounting for the majority of greenhouse gas emissions in Luxembourg. This MoU agreement specifically lays out the commitments of both institutions to advance the Sustainable Composite Materials and Manufacturing centre’s three core pillars including business development outreach, community and partnership management, and knowledge management. LIST will lead the partnership development activities, and oversee the centre’s research programme, infrastructure management and operations. Luxinnovation will support the development of the Centre through several outreach activities such as awareness raising and promotion, market intelligence, and support to R&D and innovation project submissions to existing funding schemes. Luxinnovation will also facilitate interactions between the centre, industry players and the Ministry of the Economy, support the organisation of bi-annual partnership days, and share in-house expertise and insights from the manufacturing ecosystem mapping.

Luxembourg Digital Innovation Hub gets new European dimension

Launched in 2019, the L-DIH was commissioned with supporting the digital transformation of Luxembourg’s manufacturing sector. The new designation of the E-DIH title is consequential as it directly implies additional components linked to the operations, structure, and services of the Luxembourg Digital Innovation Hub. The E-DIH network, which includes over 170 E-DIH centres throughout Europe, is part of the Digital Europe Programme, which funds E-DIHs up to 50% of the total budget, with member states or regions contributing the other half. The L-DIH consortium is now being extended to include the Luxembourg House of Cybersecurity, the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), the University of Luxembourg and the University of Luxembourg Competence Centre. The FEDIL, the Chamber of Commerce and the National Research Fund (FNR) remain strategic partners to L-DIH to further leverage synergies. The L-DIH now adds three additional missions. At the initiative of the Luxembourg Digital Innovation Hub (L-DIH), a joint declaration was signed with four digital innovation hubs in the Greater Region to accelerate the deployment of digital technologies, and strengthen innovation and the technological advancement of businesses, especially SMEs.

La car data, cette mine d’or sous-exploitée

L’époque où la data liée aux véhicules se limitait à la localisation géographique de ceux-ci est révolue. Désormais, la car data représente des milliards de données enregistrées grâce aux nombreux capteurs, caméras et autres outils des véhicules connectés. De la big data qui fait saliver les constructeurs automobiles. Car si ce marché n’en est qu’à ses balbutiements, les analystes de la Commission européenne prévoient déjà un potentiel évalué à 400 milliards de dollars à l’horizon 2030.

«On situe la naissance de la voiture connectée vers 2016 ou 2017. Depuis, celle-ci s’est fortement généralisée et, aujourd’hui, toutes les grandes marques sont connectées», rappelle German CastignaniGerman Castignani, cofondateur de la société d’analytics sur la mobilité Motion-S et actuellement en poste au sein de l’institut de recherche public du Luxembourg Institute of Science and Technology (List). Désormais, la data est pleinement intégrée aux systèmes embarqués des véhicules. «Le conducteur peut y avoir accès sur son tableau de bord, mais aussi en externe. Et tout cela en temps réel.» Une performance rendue possible grâce aux plateformes que les constructeurs ont mises en ligne.

Pour l’heure, tous les constructeurs ne fournissent pas (encore ?) les mêmes solutions, chaque groupe automobile possédant son propre catalogue de data, certains étant plus avancés que d’autres en la matière. Stellantis – pour rappel, né de la fusion de PSA et de Fiat Chrysler en janvier 2021 –, par exemple, donne le ton. L’annonce, début 2023, de la création de Mobilisights, sa nouvelle business unit destinée à offrir des services innovants liés à la data, en est une belle preuve.

Les jumeaux numériques

«L’utilisation de toute cette data reste, pour l’instant, une démarche avant tout occidentale. Tout simplement parce qu’on décèle, chez nous, un marché potentiel important lié à la valeur ajoutée apportée par ces données. Et la gestion de flotte automobile en est, à mon sens, un bon exemple», continue German Castignani.

Depuis le mois de mars 2023, ce dernier occupe les fonctions de digital twin innovation centre manager au List. Sa spécialité consiste donc à mettre en place des jumeaux numériques, c’est-à-dire des répliques virtuelles d’objets physiques pouvant être utilisées à des fins de simulation, de surveillance et d’optimisation. Un concept qui s’avère très utile dans le secteur automobile, où, depuis des décennies, on conçoit et évalue ainsi virtuellement les prototypes, avant de les lancer en fabrication. Mais la multiplication des volumes de data permet aujourd’hui d’envisager bien d’autres utilisations. «Des données comme la localisation, l’état des composants, l’état d’activité des voyants du tableau de bord, la lecture de capteurs, la pression et la température des pneus, la détection de pluie, etc., permettent en effet, désormais, de créer de véritables digital twins automobiles très précis des véhicules. L’instantanéité de cette data permettant même d’adapter ces jumeaux en temps réel», avance le chercheur au List. Les usages concrets de cette nouvelle technologie pourraient s’avérer nombreux dans le cadre de la gestion de flotte ou du leasing automobile. German Castignani s’est d’ailleurs déjà penché sur la question.

Une évaluation continue du véhicule

«Un leaser est un acteur qui investit dans un véhicule avant de le céder à un particulier (ou à un conducteur de flotte) en échange d’une mensualité, explique-t-il. Cette dernière est généralement déterminée en fonction de l’écart existant entre le prix d’achat de la voiture et l’estimation de la valeur résiduelle de celle-ci au terme du leasing. Or, toute cette data peut aider à anticiper cette valeur résiduelle avec plus de précision.» Et donc permettre d’ajuster le prix du leasing. «Détenir une évaluation précise et continue de ses actifs favoriserait de meilleures prises de décisions. Et contribuerait à rendre l’entreprise plus compétitive», poursuit German Castignani.

Ce dernier voit d’autres utilisations possibles pour cette technologie. Par exemple, en matière d’optimisation dans le choix d’un véhicule pour un client ou de compréhension des schémas de charge des véhicules électriques.

Une maintenance prédictive

Parmi l’ensemble des applications possibles, celle qui semble la plus évidente se situe au niveau des gains en termes de maintenance prédictive et automatisée. «Disposer des informations du jumeau numérique peut permettre d’optimiser la planification des entretiens, mais aussi d’aider à identifier les composants qui risquent de tomber en panne prochainement. Ce serait un appui crucial pour un gestionnaire de flotte, détaille German Castignani. Et puis, ce suivi en temps réel des données ouvre également la porte à la création de nouveaux contrats de location, entièrement flexibles. Avec, par exemple, une tarification mensuelle basée sur votre distance parcourue réellement, l’impact de votre conduite sur l’usure des composants ou même les risques que votre manière de conduire induit.»

Un domaine qui intéresse le List

Une manière de réfléchir qui peut également s’appliquer au secteur de l’assurance. À ce niveau-là, on note d’ailleurs que le constructeur Tesla n’a pas hésité à déjà franchir le pas, sa division Assurance offrant certaines polices basées sur les données du conducteur en temps réel. Ce qui amène forcément à se poser des questions quant à l’accès aux données, mais aussi au niveau du consentement que doit accorder le conducteur. Autant de questions actuellement débattues au Parlement européen dans la foulée de la loi sur les données, qui a été adoptée mi-mars.

«Il ne faut pas s’imaginer une telle utilisation de la data comme étant une nouvelle sorte de Big Brother. Le but n’est certainement pas d’être trop intrusif dans la vie des citoyens ou de ‘blacklister’ certaines personnes, mais plutôt de réussir à affiner certains modèles aidant à la prise de décisions», tempère German Castignani. En attendant, ce dernier ne peut le cacher, il lui tarde de travailler sur ce genre de modèle et d’implémenter les idées qu’il a à l’esprit. «D’ailleurs, si certains acteurs liés au secteur du car fleet sont, eux aussi, tentés, ils sont les bienvenus au List…», conclut-il. Le message est passé.

Julien Carette

https://paperjam.lu/article/car-data-cette-mine-or-sous-ex

«Responsabiliser sans infantiliser»

Comment passer des discours aux actes? C'est la question que la Nuit des idées posait pour sa huitième édition. Créée il y a six ans par l'Institut français, la Nuit des idées vise à confronter les points de vue et à débattre sur des questions de société. Au Grand-Duché, l'évènement est organisé par l'Institut Pierre-Werner, en partenariat avec l'Institut français du Luxembourg, et avec le soutien de Neimënster. L'édition 2023 s'est tenue dernièrement dans les locaux du centre culturel européen, au sein de l'abbaye de Neumünster, dans la capitale. Elle a réuni des experts et un public curieux pour les inviter à échanger sur un thème au premier abord bien mystérieux : «Plus?» La question est en fait une invitation à s'interroger sur l'adaptation de nos modes de vie actuels aux défis écologiques. «Souhaitons-nous toujours plus? Ou devons-nous faire une pause et changer de modèle?», a questionné Claire Lignières-Counathe, ambassadrice de France au Luxembourg, pour lancer la soirée d'échanges.

Pour le Luxembourg, la réponse est claire. Alors que les discours écologistes appellent de plus en plus au «moins», le Grand-Duché, lui, reste sur le «plus». «Le pays n'est pas connu pour sa misère noire», a commencé Antoine Buèno, chargé de l'exposé introductif. L'essayiste a tout de même précisé que le questionnement est aujourd'hui fondamental. «Si le doute s'installe même au Luxembourg, c'est qu'il se passe quelque chose dans le monde.» Et pour cause. Le romancier a rappelé qu'il faudrait deux planètes pour produire tout ce que l'humanité consomme actuellement. «C'est trop… On n'en a qu'une!» Alors, selon lui, il faut penser l'avenir de la croissance économique et démographique dans le contexte écologique.

Mais les défis écologiques ne touchent pas que les modèles économiques. L'écologie est aussi une affaire individuelle et collective. C'est pour cela que le public a été convié à trois tables rondes en simultané. Le but de la Nuit des idées étant d'inviter les gens à participer activement aux débats, les échanges se sont faits entre le public et différents experts. Et pour discuter des actes collectifs et individuels, ce sont Thomas Gibon, chercheur au LIST, et Patrick de la Hamette, chercheur et directeur de l'association Digital Inclusion, qui ont répondu présent.

Aujourd'hui, les discours prônant l'écologie sont nombreux. Mais une chose est sûre, pour réellement changer les choses, il faut agir. Alors, quelles motivations pour passer à l'acte? Comment s'y prendre? Ce sont les questions abordées durant la table ronde. «La première étape est de prendre conscience de son empreinte carbone», a expliqué Thomas Gibon. Il rappelle qu'elle est de treize tonnes par personne au Luxembourg. Soit plus que dans les pays voisins. Et selon lui, la science a un rôle majeur à jouer : «Elle aide à comprendre ce que c'est et elle donne des solutions pour la réduire.» Parmi elles, les questions de mobilité, de logement ou encore d'alimentation ont été citées. Et pour Patrick de la Hamette, la solution la plus efficace est de lier l'écologie à la solidarité. Ce qu'ils font au sein de Digital Inclusion, notamment avec leur initiative Mobile Bag. «On récupère et on recycle des smartphones pour les donner à des personnes dans le besoin.»

Pour motiver les individus à changer leurs habitudes, tout le monde s'est mis d'accord : l'obligation ne fonctionne pas. «Imposer n'est pas une solution, il faut trouver autre chose pour convaincre», suggère l'une des participantes. Un avis largement partagé autour de la table et appuyé par d'autres arguments soulignant un manque de sincérité, une hypocrisie même, des discours sur l'écologie : «Il y a un marketing et une économie de l'écologie.» Non, pour motiver, il faut prendre le temps d'expliquer et de conseiller. Et pour cela, différents facteurs rentrent en jeu : prix, social ou encore santé. Selon les participants, les motivations sont nombreuses, encore faut-il les montrer correctement. «Il faut juste responsabiliser l'individu sans infantiliser.» D'où l'utilité de changer la pédagogie et le modèle social, selon les deux chercheurs.

«Les gestes individuels ne sont pas suffisants, c'est sûr, mais ils sont nécessaires», a assuré Thomas Gibon. Alors, pour que les changements soient plus conséquents, il faut aussi des actes collectifs. Notamment au travers des gouvernements. Le chercheur du LIST a suggéré que les ministères s'informent en repensant les villes et les villages. En proposant, par exemple, des villes où la voiture n'est plus nécessaire. «Le gouvernement devrait offrir des récits d'un avenir durable.» En tout cas, si la question «Plus?» reste toujours sans réponse définie, le public de la Nuit des idées a choisi : «Il faut faire mieux.»

Camille Vari

« La fabrication durable est l’avenir de l’industrie »

Mme Muller, quels sont les moments-phares à attendre de cette 6e édition de la Smart Manufacturing Week ?

« Cet événement s’articule autour de plusieurs volets. Il y aura d’abord deux journées de conférences, les 6 et 7 juin, ouvertes par le ministre de l’Économie Franz Fayot. Nous aurons quelque 45 intervenants et dirigeants d’entreprise qui échangeront sur la durabilité dans leurs organisation sous divers angles : gestion des ressources humaines, stratégies d’achat et d’approvisionnement, infrastructure, gouvernance, stratégies d’entreprise, production… Il y aura des sessions techniques de haut niveau qui permettront d’approfondir des sujets aussi variés que la traçabilité des produits pour l’économie circulaire, l’optimisation des procédés de fabrication à chaque étape de la production, ou encore l’hydrogène vert en tant que catalyseur de la transition énergétique.

Le 8 juin sera une journée dédiée au secteur de la construction, en partenariat avec Neobuild. Ce secteur d’activité est l’un des plus importants au Luxembourg. Il est à la fois très hétérogène, avec différents métiers et tailles d’entreprises, et aussi porteur d’un fort potentiel pour stimuler la maturité digitale de ses acteurs grâce à des outils innovants qui peuvent améliorer leur processus et leur rentabilité, tout en réduisant leur impact environnemental.

Et puis les 8 et 9 juin, quatre entreprises luxembourgeoises (Fanuc, IEE, Gradel Lighweight et Avery Dennison), ainsi que le centre dédié aux technologies et aux matériaux composites durables du LIST (le SCMM) accueilleront, dans leurs locaux, les visiteurs industriels. Ce sera l’occasion de leur montrer, in situ, des réalisations concrètes en matière d’amélioration de l’empreinte carbone et les meilleures façons d’introduire davantage de durabilité et d’intelligence dans les processus de production.

Les concepts de performance économique et de durabilité sont-ils compatibles pour les entreprises ?

« Bien évidemment ! Les entreprises peuvent relever des défis environnementaux et économiques, tout en innovant pour maintenir leur compétitivité. Et c’est d’ailleurs ce que nous comptons montrer dans le cadre de cette Smart Manufacturing Week, en favorisant les réflexions innovantes, le partage des connaissances et les partenariats indispensables à une transition durable dans l’industrie.

Les entreprises sont toutes confrontées à des problèmes de durabilité et cela sera de plus en plus prégnant à l’avenir. L’augmentation des coûts de l’énergie et des matières premières en est un exemple évident. Startups, PME et grandes entreprises peuvent toutes apprendre comment l’optimisation de petites étapes dans le processus de fabrication ou des changements dans la chaîne de valeur peuvent avoir un impact positif sur l’environnement, leur productivité et leur chiffre d’affaires. Et pour cela, elles n’ont pas besoin de partir de zéro : elles peuvent au contraire s’inspirer des témoignages et des projets de collaboration réussis de leurs homologues.

Nous savons que la fabrication durable est l’avenir de l’industrie. Pour autant, les mesures immédiates et à long terme ne sont pas toujours évidentes. Cette manifestation est destinée à mettre en avant les aspects-clés où la digitalisation et les technologies intelligentes peuvent renforcer les pratiques durables et à proposer une vue panoramique sur les processus de production.

Qu’en est-il des possibilités de soutiens financiers dont peuvent bénéficier les entreprises ?

« Il existe divers mécanismes de soutien et de financement, tels que le programme Fit 4 Sustainability ou encore les régimes d’aides d’État destinés aux entreprises qui souhaitent réduire leur empreinte environnementale. Cela fera aussi l’objet de présentations détaillées au cours des deux premières journées de cet événement. Rappelons qu’au travers ce programme Fit 4 Sustainability, les entreprises, accompagnées par un consultant accrédité par Luxinnovation, peuvent bénéficier de subventions accordées par le ministère de l’Économie.

Au Luxembourg, nous avons déjà identifié plus de 400 catalyseurs de durabilité, ce qui permet aux entreprises de reconnaître et d’interagir avec un écosystème solide qui les aide à atteindre leurs objectifs en matière de durabilité.

Dans ce contexte, comment la digitalisation peut-elle s’intégrer dans les réflexions et les actions ?

« Les technologies digitales sont des outils indispensables pour aider les entreprises dans leur transition environnementale. Là encore, ces quatre jours représentent, pour les entreprises, une occasion de franchir le cap en implémentant des solutions concrètes et efficaces, afin d’obtenir des retours sur investissement à court ou moyen terme. En tant qu’agence de l’innovation, nous sommes aussi là pour informer sur les tendances-clés et les opportunités qui concernent les entreprises manufacturières de toutes tailles, et les inspirer pour qu’elles innovent. Notre rôle est également de faciliter et de promouvoir les connexions entre les différents acteurs-clés de l’écosystème, notamment dans le cadre des activités de recherche qui jouent un rôle très important dans le développement de nouvelles technologies pour le secteur manufacturier, soutenues par des solutions financières adaptées à chaque situation. »

https://www.infogreen.lu/la-fabrication-durable-est-l-avenir-de-l-industrie.html

Dirk Fransaer est nommé directeur général ad interim du List

À la mi-mai, Thomas Kallstenius annonçait quitter la direction du Luxembourg Institute of Science and Technology (List) pour «saisir une nouvelle opportunité». Ce mardi 30 mai, la présidente du conseil d’administration de l’organisation, Eva Kremer, a annoncé via un communiqué de presse la nomination de Dirk Fransaer comme directeur général ad interim.

De quoi «permettre au List de chercher sereinement son nouveau directeur général et son directeur général adjoint comme le prévoit la nouvelle loi qui organise la recherche publique à Luxembourg», explique le communiqué.

De nationalité belge, Dirk Fransaer a été administrateur délégué du VITO, l’Institut flamand de recherche technologique – le plus grand institut de recherche de Belgique dans le domaine de la production durable et des technologies propres – pendant plus de 20 ans. Il a également travaillé comme professeur assistant à l’Université de Gand dans le domaine de la recherche hydraulique, auprès de l’entreprise pharmaceutique Baxter sur les organes artificiels, et pendant 13 ans dans le domaine de la télédétection aérienne et par satellite.

Son expérience professionnelle comprend également «la mise en place de collaborations de recherche avec l’industrie, ainsi que des interactions avec les décideurs de la Commission européenne et des relations au niveau des Nations unies sur les questions de durabilité et les Objectifs de développement durable», indique le communiqué.

Léna Fernandes

https://paperjam.lu/article/dirk-fransaer-est-nomme-direct

Prof Jordi Cabot Awarded €3m FNR Grant to Create 1st Intelligent Low-Code Platform for Smart Software

The FNR awarded the €3 million grant to Prof Jordi Cabot, who leads the Software Engineering RDI unit at LIST, to set up and coordinate the BESSER (BEtter Smart Software fastER) project in collaboration with the Interdisciplinary Centre for Security, Reliability and Trust (SnT) of the University of Luxembourg.

Launched on 1 April 2023, BESSER is set to become the world’s first open source intelligent low-code platform, according to LIST. BESSER will enable professional software engineers but also ordinary citizens and developers to model, generate, personalise and deploy the smart and complex software systems demanded by society, industry and public administration.

The project has received a funding of €3 million via the FNR PEARL programme, which offers grants to attract leading researchers in strategic research fields to Luxembourg.

LIST noted that a significant digital transformation is underway, disrupting all organisational activities and processes. To fully leverage the opportunities provided by this digital revolution in every business sector, organisations must adapt. LIST added that software is the infrastructure that powers this transformation, making the ability to produce high quality software a strategic economic capability. However, software development is in a state of constant crisis. Despite improvements in tools, languages, and methods, they have not been able to keep up with the increasing complexity, demands and trust expected from running software.

It is thus essential, according to LIST, to build better software faster. More often than not, such software systems need to be intelligent and have AI-based components embedded. This is what is called "smart software".

BESSER has been created with this context in mind. A low-code platform for generating smart software, it is expected to empower developers and non-tech people alike to create better and smart software faster, ultimately resulting in greater societal value. The BESSER platform will also integrate the latest advancements in generative artificial intelligence (AI) technologies to provide virtual assistants that will be able to help them in all phases of the software life cycle.

According to LIST, low-code application platforms accelerate app delivery by dramatically reducing the amount of hand-coding required. By focusing on the modelling of the data and the behaviour of software systems, users of low-code platforms can automate the generation of most of the application code, thus significantly reducing the amount of time and resources required to create new applications.

LIST added that the development and massive adoption of BESSER is fully aligned with both the research and technology organisation itself and the national strategic priorities: significantly improving Luxembourg's competitiveness by reducing the time-to-market of its products and services and enhancing their ability to incorporate complex features.

"There is a clear demand for this type of software," explained Prof Jordi Cabot. "But also, a lack of skilled people to develop it, which may affect, for instance, the competitiveness of EU companies on one side and the user experience of any individual that could benefit from the existence of such software."

Francesco Ferrero, Director of the IT for Innovative Services department at LIST, commented: "Software is becoming a true foundation of modern society. It is disrupting century-old industries, such as car manufacturing, and is itself being disrupted by new discoveries such as generative AI models. Jordi and the BESSER project will contribute to position Luxembourg and the LIST as a global centre of excellence in the future of software. I am thrilled at the perspective of being part of this journey."

Marc Schiltz, CEO of FNR, added: "I am glad that we could convince Prof Jordi Cabot to develop his research and innovation activities at LIST through an FNR PEARL Chair. His work on smart software generation, leveraging AI advancements, has ground-breaking potential and will further reinforce Luxembourg's position in this important area."

https://chronicle.lu/category/research-r-d/45392-prof-jordi-cabot-awarded-eur3m-fnr-grant-to-create-1st-intelligent-low-code-platform-for-smart-software

Se mobiliser pour une meilleure mobilité

Fruit d’un partenariat avec le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), le ministère de la protection des consommateurs, le ministère de la coopération internationale, Greenpeace et Infogreen ; le cycle de lunch-debates a pris ses quartiers à la House of Startups. Il entend proposer des solutions concrètes de décarbonation, à court et moyen terme, en s’appuyant sur les données scientifiques des chercheurs du LIST.

Après les chapitres consacrés à la décarbonation de l’énergie et à la décarbonation des biens de consommation, place aux transhumances modernes, périodiques ou quotidiennes.

En 2019, l’empreinte carbone moyenne d’un luxembourgeois s’élevait à environ 13 tonnes de CO2 équivalent (par personne et par an), ce qui en fait l’un des plus mauvais élèves du continent. La faute en incombe d’abord à ses transports, premier pourvoyeur de gaz à effet de serre (hors GES importés).

La mobilité représente le défi premier du Grand-Duché dans sa course aux objectifs de l’Accord de Paris sur le climat, du Green Deal européen et de son propre Pacte Climat. Ce dernier vise, entre autres, une diminution de 55% des gaz à effet de serre d’ici 2030.

« En 2050 pour s’aligner sur l’objectif de +1,5°C, il faudrait que chaque luxembourgeois passe de 13 tonnes à 1 à 2 tonnes d’équivalent CO2 (sur base d’une répartition des émissions de GES de manière égale sur la population mondiale). »

Émissions de gaz à effet de serre : l’effet papillon à répétition

En préambule, une courte présentation d’actions menées au Bangladesh par Caritas tisse le lien entre l’impact carbone des pays développés et les bouleversements climatiques dans des zones de grande précarité. Des effets papillons qui se multiplient de façon exponentielle…

Hannah Lam de Caritas précise néanmoins qu’il ne s’agit en rien de faire jouer le ressort de la culpabilité mais de faire appel à la responsabilité de chacun dans son lien de causalité.

Fruit d’un travail d’Elorri Igos (LIST) et de Thomas Gibon (LIST) qui assurent eux-mêmes des présentations accessibles et rythmées, l’opus dédié à la mobilité rappelle d’abord quelques réalités de l’état des lieux.

Freiner le réchauffement climatique autour de +1,5°C

Un engagement fort avec des efforts extrêmes nous permettrait de limiter le réchauffement climatique entre +1,5°C et +2°C. Des efforts même modérés ne stabiliseraient pas le réchauffement sous la barre des 2°C.

Pour Thomas Gibon, « les pôles et les forêts tropicales sont d’ailleurs déjà entrés dans un scénario à +1,5°C et en subissent les conséquences ».

Aussi lointaines soient ces régions, le Luxembourg n’échappera pas aux effets du dérèglement climatique. Les effets papillons ne tarderont pas à se faire ressentir au-delà du Bangladesh et des zones géographiques atteintes en amont. Les projections du LIST laissent entrevoir des périodes de sécheresse prolongées au printemps comme en été, et des risques accrus d’inondations en hiver.

La route, un colosse au pied de carbone

Au Luxembourg, la voiture monte sur la plus haute marche du podium de l’empreinte carbone moyenne. Elle représente 2855 kg de CO2 équivalent par personne et par an. En comparaison, le train et le bus réunis cumulent 220 kg de CO2 équivalent par personne et par an.

« L’essentiel des émissions de gaz à effet de serre liées au transport sont dues aux routes. Au Luxembourg, comme sur l’ensemble de la planète. »

L’électrique, une réponse éclair mais provisoire

Quelle est la solution à court terme ? L’électrification du parc automobile. Est-ce une solution absolue et dogmatique ? Thomas Gibon concède : « les véhicules électriques sont ceux qui émettent le plus de GES lors de leur fabrication, spécialement en raison de leur batterie. » La production et la fin de vie des véhicules électriques entrent pour moitié dans leur empreinte carbone.

Oui, mais. Par véhicule, au km, le moteur thermique essence atteint 276 g d’émissions de CO2 équivalent. 131 g de CO2 équivalent pour une voiture électrique. Une autre donnée vient amplifier la comparaison. Les émissions liées à l’approvisionnement en électricité décroîtront à mesure que le réseau électrique se décarbonera.

Si l’on excepte l’Estonie, plombée pour le moment par son alimentation en combustible ; pour tous les pays européens, le constat est le même : les batteries électriques émettent moins de carbone, même en rapport de l’électricité qu’elles consomment (production, approvisionnement en combustible, émissions directes, maintenance et fin de vie).

« L’impact au kilomètre est directement lié à l’intensité carbone du mix électrique. L’électrification directe avec des véhicules à batterie est le moyen le plus efficace de ’rouler électrique’. L’hydrogène et l’e-fuel sont beaucoup moins efficaces et n’ont de sens que si l’on dispose d’une abondance de carburants à faible teneur en carbone. Or, ce n’est pas le cas. »

Aujourd’hui, le meilleur moyen de réduire son empreinte carbone est de passer de l’essence à l’électrique. La réduction est d’en moyenne 1500 kg de CO2 équivalent par personne et par an.

Une décarbonation « d’urgence » passe irrémédiablement par la transition électrique des transports, et ce, même si la batterie électrique requiert la plus grande consommation de minéraux et de métaux.

Important : le moteur diesel n’est pas plus vertueux que le moteur essence. Les rejets d’oxyde d’azote, Nox (monoxyde d’azote et dioxyde d’azote) émis principalement par les véhicules diesel ont causé plus de 11 000 morts prématurées en 2015 au sein de l’UE (étude Anenberg, Miller etc. 2017).

Un avion sans grande réaction

Selon les chiffres du LIST, l’effet total des voyages aériens sur le réchauffement climatique est au moins deux fois supérieur à celui des émissions de CO2 provenant de la combustion des carburants, en raison notamment de l’effet de réchauffement des traînées de condensation, les traits blancs que vous avez sûrement déjà observés dans le sillage des avions.

Comme vous pouviez vous y attendre, les transports en commun terrestres représentent la meilleure alternative. Le train affiche les meilleures émissions de CO2 (en kg CO2) par heure de transport. 0,56 kg de CO2 par heure de transport contre 90 kg en moyenne pour l’avion. Un ciel d’écart.

Un marché de l’automobile qui marche sur la tête

Alors que le bon sens d’une décroissance des émissions réclame une utilisation accrue des petites voitures ou des citadines, le marché automobile européen et ses consommateurs ne semblent guère s’en préoccuper.

Entre 2001 et 2021, les ventes des mini voitures sont restées stables quand celles des petites voitures ont diminué pour représenter, en 2021, entre 15 % et 20 % des parts de marché des 27 membres de l’Union européenne. Dans le même laps de temps, les parts des SUV et des 4X4 déclinent à peine pour constituer en 2021, 70 % du marché commun unique.

L’allègement, en vogue chez les constructeurs automobiles consiste à remplacer l’acier par de l’aluminium, du magnésium ou des plastiques renforcés de fibres de carbone. Cette pratique n’offre pas une réduction de l’empreinte carbone significative, en raison de l’augmentation des émissions de la chaîne d’approvisionnement des véhicules. Un coup dans l’eau. La réduction du volume du véhicule est le seul levier probant.

La moitié, pas le double

Pour aligner le Luxembourg sur les objectifs de l’Accord de Paris sur le Climat, le parc de véhicules privés devrait passer de 400 000 à 200 000 unités. Au lieu d’augmenter à 800 000…

Cela signifie revenir à environ 0,2 voiture par personne, comme en 1976. Thomas Gibon illustre alors son propos par une photo de la Grand rue cette année-là, parsemée de quelques 4 roues, avant sa piétonnisation en 1979. Deux époques, deux mobilités. La marche arrière s’apparente quelquefois à une marche en avant, comme le consacre cette expression « reculer pour mieux sauter ».

Comment réduire l’empreinte carbone de votre conduite quotidienne ?

Privilégier les petites voitures, du moins, adapter votre véhicule à vos besoins
Éviter autant que possible les accessoires (remorques, coffres de toit, etc.)
Ne pas utiliser les modes de conduites tels l’Eco-driving, pour leur préférer une conduite responsable (vitesse stable, limitée, sans accélération dans les montées, etc.)
Restreindre la climatisation
Changer les comportements de charge des véhicules hybrides plug-in

La mobilité est aussi une question d’urbanisme

Au travers de photographies aériennes de grandes villes comme Barcelone ou Phoenix, le locuteur dessine les contours du problème d’un urbanisme taillé pour la mobilité individuelle et motorisée.

Il poursuit en expliquant que ce n’est pas qu’une question de transition de la mobilité en elle-même, mais également : « à quelle vitesse nous sommes capables de changer l’environnement dans lequel nous vivons ».

Des solutions de décarbonation simples à la portée de chacun

Quelles sont les mesures que je peux prendre immédiatement pour participer à réguler le réchauffement climatique ?

Opter pour le vélo au lieu de la voiture pour des distances inférieures à 5 km (baisse des émissions de 220 kg de CO2 équivalent par an)
Prendre le train à la place de l’avion pour les vacances. « La position centrale du Luxembourg en Europe facilite ce choix » (670 kg de CO2 annuel économisés)
Le covoiturage (750 kg de CO2)
Passer de la voiture diesel à la voiture électrique (1.500 kg de CO2)
Remplacer la voiture par le train pour les déplacements domicile-travail (1.780 kg de CO2)

Quand une question fuse à l’intention de Thomas Gibon pour connaître son TOP 3 des dispositions les plus efficaces à prendre localement et rapidement, il propose des prescriptions moins convenues :

TOP 1 : accroître le télétravail
TOP 2 : le covoiturage
TOP 3 : l’électrification des flottes de véhicules professionnels

Il n’occulte pas pour autant cette perspective : si le Luxembourg devait, dès demain, remplacer l’intégralité des voitures thermiques par des voitures électriques, le réseau ne pourrait le supporter.

Le mot de la fin se devait de revenir à la sagacité du conférencier et des échanges du jour : « Le futur de la voiture est électrique, mais la voiture, ce n’est pas le futur. »

Le 4e et avant-dernier épisode du cycle de déjeuners-débats, « Decarbonise Now ! Housing » se tiendra le mercredi 7 juin, de 12h00 à 14h00, à la House of Startups de Luxembourg-Ville. Il se concentrera sur l’autre grand émetteur de gaz à effet de serre : le logement. L’inscription est simple, gratuite, ouverte à tous, il vous suffit de cliquer ICI.

Dès à présent, vous pouvez également vous inscrire pour le 5e et dernier volet de cette série d’intérêt général, « Decarbonise Now ! Food » le mercredi 28 juin, toujours gratuit, toujours de 12h00 à 14h et toujours à la House of Startups.

Sébastien MICHEL

https://www.infogreen.lu/se-mobiliser-pour-une-meilleure-mobilite.html

New grant funds world-first intelligent low-code platform

Known as BESSER (BEtter Smart Software fastER), the project is set to empower both software engineers and non-technical individuals to utilise AI advancements and low-code/no-code techniques, accelerating the development of complex software systems.

The project, launched on 1 April, comes in response to the mounting demand for smart software amid an ongoing digital transformation. Despite the advancements in the field, the complexity of software development often outpaces the capability of current tools and methods. BESSER, created in collaboration with the Interdisciplinary Centre for Security, Reliability, and Trust (SnT), aims to bridge this gap.

"There's a clear demand for this type of software, but also a shortage of skilled people to develop it. BESSER aims to democratise software development, ensuring that anyone can adapt or even create their own smart software," said Professor Cabot.

The global market for low-code platforms is projected to reach £22.8 billion in 2023, with low-code application development accounting for over 65% of application development activity by 2024, according to Gartner.

Francesco Ferrero, Director of the IT for Innovative Services department at LIST, said, "Jordi and the BESSER project will contribute to position Luxembourg and LIST as a global centre of excellence in the future of software."

Marc Schiltz, CEO of the Luxembourg National Research Fund, added, "Prof Cabot's work on smart software generation, leveraging AI advancements, has groundbreaking potential and will further reinforce Luxembourg’s position in this crucial area."

https://today.rtl.lu/news/luxembourg/a/2066292.html

Le plan lumineux d'un scientifique pour lutter contre la crise énergétique au Luxembourg

L'une des choses qu'il faut comprendre à propos de David Pera, 40 ans, c'est qu'il parle avec ses mains. Lorsque le scientifique portugais explique un concept très technique, la moitié de son discours est non verbal. Il y a quelques jours, lorsqu'il a pris le temps d'expliquer le fonctionnement des panneaux photovoltaïques, la moitié de son propos était constituée de carrés dessinés dans l'air, de rayons de lumière tracés avec ses mains. Une danse de gestes qui permet de rendre accessible la science la plus difficile. Il est passionné par les énergies renouvelables, en particulier l'énergie solaire, et cela se voit dès qu'il ouvre la bouche et bouge les bras. Il a désormais un projet pour cette énergie au Grand-Duché et contribuer ainsi à lutter contre une crise énergétique d'ampleur mondiale.

Il répète la même phrase à plusieurs reprises tout au long de l'entretien : «Le soleil se lève tous les jours pour tout le monde». Et, même si nous n'avons pas l'habitude de voir le Luxembourg comme un pays bien lumineux, il nous assure que le potentiel est immense. «La consommation annuelle totale d'électricité dans le pays est d'environ 5GWh. Il suffirait que chaque citoyen résident installe 32 m2 de modules solaires pour satisfaire les besoins de tout le Grand-Duché.»

Chaque année, l'ensoleillement sur le territoire luxembourgeois correspond en moyenne les deux tiers du soleil qui brille au Portugal. C'est un rayonnement plus que suffisant pour entamer la révolution que David Pera propose. Il travaille au LIST - Institut luxembourgeois pour la science et la technologie, et plus particulièrement au département de recherche et d'innovation environnementales, ERIN. Depuis quelques mois, il développe son propre projet, axé sur l'énergie solaire. Il élabore une carte qui permet de mesurer le rayonnement solaire en tout point du pays. «Je suis dans une phase exploratoire, pour comprendre comment nous pouvons potentialiser l'utilisation de cette source d'énergie qui nous parvient tous les jours. Je travaille avec une équipe de chercheurs en géographie et en informatique et, dans cette première phase, l'objectif est de comprendre combien de soleil brille en chaque point de la ville d'Esch-sur-Alzette.»

Le projet s'appelle Solar E-Pace. Avec l'aide de son équipe, il a pu développer un géoportail qui montre chaque rue, chaque bâtiment, chaque arbre et chaque phase de plantation d'arbres sur chaque mètre de terrain à Esch. Il a ensuite établi un partenariat avec les camions de distribution de la chaîne de supermarchés Cactus et les bus de TICE - Transport intégré du canton d'Esch - afin d'installer de petits lecteurs de rayonnement solaire sur le toit des véhicules.

Ce sont des moyens de transport qui circulent à différentes heures de la journée et en toutes saisons. «Cela nous permettra de mesurer l'intensité solaire et de la déterminer en fonction de différents facteurs. Il y a une multitude de choses qui comptent lorsqu'il s'agit de mesurer le rayonnement. La couleur des maisons, par exemple, ou l'ombre des arbres, influencent énormément la dynamique solaire des villes», explique le scientifique. Mais cette mesure est essentielle pour développer un réseau de transports solaires, choisir les itinéraires les plus appropriés pour assurer la meilleure exposition, choisir des parkings où les voitures peuvent recharger librement leurs batteries, même à l'arrêt.

À l'heure où la crise mondiale de l'énergie perturbe la vie de tous les citoyens de la planète, le scientifique portugais formule une proposition qui, à terme, pourrait déboucher sur un réseau électrique gratuit. «L'énergie solaire est propre et gratuite. Nous aurions dû commencer à travailler sur son potentiel bien avant aujourd'hui. La guerre en Ukraine semble avoir donné un nouvel élan au discours sur les énergies renouvelables et à la nécessité de créer des alternatives aux sources que nous avons pris l'habitude d'utiliser», explique David Pera. «Vous voulez une alternative ? D'accord, nous l'avons», enchaîne-t-il.

Des petits capteurs solaires sur les bus TICE

L'ingénieur physicien portugais est venu aujourd'hui jeter un coup d'œil aux capteurs qu'il a installés il y a quelques semaines sur les toits des bus TICE. David Pera grimpe sur une échelle jusqu'au sommet du véhicule, accompagné de Mike Schoos et Luc Mangen, respectivement membre du conseil d'administration et directeur des opérations du réseau de transport méridional. Il y a là un petit appareil qui lit les radiations. Et un mini panneau photovoltaïque, qui alimente la capture et l'enregistrement des informations. Le soleil travaille déjà pour le soleil.

Fondée en 1914, TICE exploite aujourd'hui 157 bus et transporte 10 millions de passagers par an. «La moitié de notre carburant est du biogaz, l'autre moitié du diesel, qui est bien sûr très polluant. Nous voulons transformer cela dans les années à venir, pour avoir plus de batteries et plus d'hydrogène, plutôt que de rester dépendants de l'énergie fossile», explique Mike Schoos. «Nous ne pouvons tout simplement pas continuer ainsi. Notre flotte parcourt 7 millions de kilomètres par an. Rien qu'en ce qui concerne le gaz, nous dépensons quotidiennement plus de cinq mille mètres cubes. Cela rend la mobilité plus chère et moins abordable. Bien sûr, l'énergie solaire peut être d'une grande aide. Il ne résout pas nécessairement tout, mais il peut être d'une grande aide.»

David Pera l'écoute attentivement. Lorsqu'il entend Luc Mangen se plaindre que l'introduction de ces nouvelles technologies est lente, qu'il faudra 20 ans avant que la flotte de transport luxembourgeoise puisse fonctionner à l'énergie solaire, il intervient dans la conversation pour apporter de l'optimisme à la discussion : «Les choses évoluent beaucoup plus vite qu'on ne le pense. Il y a des voitures qui peuvent maintenant fonctionner à l'énergie solaire et les entreprises qui les fabriquent promettent déjà une autonomie de l'ordre de 70 %. Pour refroidir les camions frigorifiques, nous avons une indépendance énergétique avec l'énergie solaire qui atteint 90 %», explique M. Pera.

Du haut d'un bus, il évoque tout le potentiel de cette forme d'énergie. Selon lui, si le projet fonctionne, non seulement la réfrigération dans le transport de marchandises, mais aussi la climatisation dans le transport de passagers pourraient fonctionner grâce à la lumière du soleil. «C'est pourquoi ce registre solaire que nous réalisons à Esch est aujourd'hui si important. Il nous permettra d'analyser des variables telles que les ombres et le climat, les heures de la journée et la réflexion sur les bâtiments, et d'adapter les véhicules afin que la ville puisse élaborer des politiques d'efficacité qui se traduiront directement par une diminution des coûts imposés aux citoyens», explique-t-il. «Sans parler de l'énorme contribution que nous pouvons apporter à la décarbonisation du pays. Ce n'est pas un rêve», assure David Pera. Et c'est une nouvelle réalité qui est en train de se définir pour le Grand-Duché.

Un peu plus tard, il nous emmène dans les bureaux où il travaille au LIST et rencontrera Ulrich Leopod, un géographe expérimenté qui travaille dans son équipe Solar E-Pace. «Ouvrons l'ordinateur pour que nous puissions voir de quoi nous parlons», dit Pera.

Et voilà qu'apparaît sur l'écran le dessin détaillé en trois dimensions de la deuxième ville du pays. Chaque rue, chaque maison, chaque arbre, chaque zone où le soleil brille directement et chaque zone où l'ombre tombe le soir. Ils espèrent qu'une fois la collecte des données effectuée et exploitée, les itinéraires et la dynamique de la mobilité changeront enfin. «Il sera alors temps d'installer des panneaux sur les meilleurs toits, d'équiper les maisons et les entreprises pour que cette adaptation au solaire triomphe», dit-il avec un sourire plein d'espoir. L'avenir, après tout, commence maintenant.

Crise mondiale, solutions locales

Les panneaux photovoltaïques ne fonctionnent pas uniquement par temps clair ou lorsque le soleil brille directement sur les villes. Si le temps est nuageux, ils continuent à produire de l'énergie, mais en moindre quantité. Pas la nuit, mais David Pera pense que l'hydrogène pourrait être le moteur qui stocke l'énergie produite pendant la journée dans des batteries. «L'un des grands problèmes des énergies renouvelables est leur stockage et leur transport. C'est pourquoi je pense qu'il faut cesser de penser aux grandes centrales de production et opter plutôt pour des "communautés énergétiques", où chaque groupe de citoyens résout ses besoins localement», ajoute-t-il.

David Pera se montre critique à l'égard des grandes centrales photovoltaïques qui voient le jour dans la région de l'Alentejo, au Portugal, par exemple. «S'il est vrai qu'il s'agit d'une zone à forte exposition solaire, cette production massive d'énergie se traduira inévitablement par un terrible gaspillage, car le transport et le stockage sont compliqués», affirme le scientifique. Il s'oppose également à l'idée de grandes zones de production centralisées, qu'il s'agisse de parcs éoliens ou de barrages, d'installations nucléaires ou de combustion.

La guerre en Ukraine et la crise énergétique qui en découle renforcent son argumentation. «Outre les déchets, il faut savoir que la production concentrée est beaucoup plus vulnérable. Une attaque, une panne, un dysfonctionnement toucheront beaucoup de monde en même temps. Non, la solution doit être différente», explique-t-il, les bras faisant à nouveau la danse qui accompagne ses paroles.

Ce qu'il croit, c'est qu'il est possible pour chaque village, chaque quartier, chaque bâtiment, de créer des solutions d'autonomie énergétique. «Si nous avons des politiques ultra-locales d'efficacité énergétique et de production, nous n'avons pas besoin de ce réseau centralisé, nous gérons notre propre communauté en réduisant les coûts, en préservant la sécurité et en améliorant la planète», explique-t-il. Il donne plusieurs exemples de ce qui se passe dans le monde. Puis il se souvient d'un projet sur lequel il travaillait au Portugal, juste avant de s'installer au Luxembourg.

Avoir un impact direct sur la population

Il y a encore un an et demi, David Pera était chercheur à la faculté des sciences de l'université de Lisbonne. Après avoir obtenu son doctorat, il a développé plusieurs projets visant à améliorer le comportement du substrat de silicium, la substance qui permet de convertir le rayonnement solaire en énergie. Mais il voulait aussi créer des idées qui toucheraient la population et auraient un impact immédiat sur la vie des gens. C'est ainsi qu'il a développé SMILE - Sintra Motion & Innovation for Low Emissions - avec le conseil municipal de Sintra.

En 2018, l'idée a reçu une subvention de l'Espace économique européen. «Le projet consistait à prendre un quartier populaire, Tabaqueira, à Albarraque, et à le transformer en laboratoire vivant de l'efficacité énergétique», explique-t-il. Pour se rapprocher des habitants, ils ont fait appel à un groupe de personnes habituées à travailler avec la population, la Fondation Aga Khan. Selon lui, l'expérience a été extraordinaire.

SMILE travaille dans quatre domaines : l'environnement, l'énergie, la mobilité et la communauté. Pour la première partie, ils ont mis en place un potager urbain, créé des systèmes pour exploiter l'eau des rivières, créé un centre de réparation d'appareils électriques, de meubles et d'ustensiles afin que les gens puissent réutiliser et réutiliser les objets au lieu de les jeter. En matière d'énergie, ils ont visité les maisons du quartier et donné des conseils pour les rendre plus économes en énergie. Un panneau photovoltaïque a également été installé à l'école, afin que la vie communautaire puisse se développer sans coûts liés aux combustibles fossiles.

Si la mobilité est un problème, ils ont mis en place un système de partage de vélos électriques pour la population du quartier. Et pour ce qui est de la communauté, ils ont essayé de mettre les gens en contact les uns avec les autres, de leur apprendre à lire les factures d'électricité et de gaz, de leur donner une formation en informatique pour qu'ils comprennent entre les lignes des documents et sachent comment les consulter. «Grâce à un programme portant sur l'utilisation correcte de l'énergie, vous avez réussi à créer un sentiment de communauté, à renforcer les liens, à créer une identité», dit-il en ouvrant les yeux et les bras. «C'est tout simplement merveilleux.»

Attiré par les sciences depuis tout petit

David Pera est né à Lisbonne il y a 40 ans. Sa mère est née à Murça et son père à Vimioso, où il s'est exprimé en mirandais jusqu'à l'âge de 17 ans, lorsqu'il a déménagé dans la capitale. Le garçon a grandi avec une certaine réputation. «Quand on me demandait ce que je voulais faire quand j'étais petit, je répondais toujours inventeur», s'amuse-t-il. «Puis j'ai pensé à la médecine, et j'avais les notes nécessaires pour y entrer. Mais mon père était militaire et l'idée d'entrer dans l'armée de l'air me fascinait aussi. Quoi qu'il en soit, j'étais dans le flou et l'incertitude qui caractérisent les adolescents à cet âge.»

À l'école, ce sont les mathématiques qui le fascinent le plus. «Lorsque vous commencez à comprendre la dynamique des nombres, vous comprenez qu'il s'agit d'un langage à part entière, symbolique, une invention que les êtres humains ont créée pour expliquer la nature», raconte-t-il aujourd'hui avec la même fascination de ces premières années.

La tête dans les étoiles

Au moment d'entrer à l'université, il s'est dit qu'il ne voulait pas seulement être physicien, mais qu'il voulait être ingénieur physicien, car cela lui donnerait l'occasion de créer et pas seulement d'analyser. Après tout, c'est un homme pratique qui aime grimper dans les autobus. Au début, il pensait que sa voie serait l'espace. «L'astronomie et l'astrophysique sont des concepts fascinants. Lorsque l'on commence à comprendre l'expansion de l'univers, on acquiert une soif de savoir, d'en savoir toujours plus», explique-t-il. Mais certaines disciplines l'ont effrayé et l'ont poussé à prendre une nouvelle direction. La crise environnementale et le changement climatique l'ont de plus en plus inquiété, puis il a réalisé qu'il pouvait utiliser la science pour changer le monde. Et c'est précisément ce qu'il a entrepris de faire, jusqu'à aujourd'hui.

À l'université, il a participé à un groupe de travail sur les cellules solaires. Il a tout de suite compris que c'était sa voie. Dans le cadre d'un projet de fin d'études, il a entrepris de créer un petit robot qui suivait la lumière du soleil. Un tournesol mécanique, en quelque sorte. «Je pensais créer quelque chose de totalement nouveau et je me suis rendu compte plus tard que c'était un classique parmi les étudiants qui s'intéressaient à ce domaine», se moque-t-il. David Pera sait rire de lui-même et c'est un autre signe d'intelligence.

En master, il a conçu un réacteur permettant de créer des cellules solaires. Pour son doctorat, qui s'inscrit dans le cadre du programme du MIT (Massachusetts Institute of Technology) au Portugal et dans lequel il a eu certains des meilleurs professeurs du monde, il est revenu à l'instinct pratique. «À l'époque, le marché du silicium connaissait une forte hausse des prix et j'ai essayé de créer des alternatives pour produire des cellules qui convertiraient le soleil en énergie. Les prix finiraient par se normaliser, mais ce travail est fait - et un jour, lorsqu'il y aura une nouvelle escalade, nous serons prêts à continuer à utiliser efficacement l'énergie de notre plus grande étoile», déclare le scientifique.

Des années de petits projets scientifiques ont suivi. Il a créé de petites éoliennes urbaines pour stimuler la production d'énergie dans les endroits où le vent est plus faible. Il a été consultant pour des entreprises et des municipalités afin de mieux utiliser l'énergie des éléments et de réduire les combustibles fossiles. Il a toujours été fasciné par l'histoire des tracteurs et des véhicules de transport alimentés par le soleil - et c'est cette curiosité qui l'a amené au Luxembourg, où il est arrivé il y a un an et demi. «Je crois que ma mission dans la vie est, d'une manière ou d'une autre, de fournir un service public pour lutter contre l'urgence climatique», dit-il d'un ton ferme. Sa révolution a donc déjà commencé. Elle se produit tous les jours, dans un petit Grand-Duché au centre de l'Europe.

Ricardo J. Rodrigues

https://www.virgule.lu/luxembourg/le-plan-lumineux-dun-scientifique-pour-lutter-contre-la-crise-energetique-au-luxembourg/1505600.html

Euro-composites et Gradel rejoignent l’initiative du LIST

Il en a profité pour annoncer officiellement les noms des deux premiers membres contribuant activement à son centre d’innovation des composites durables : Sustainable Composite Materials and Manufacturing Innovation Centre (SCMM-IC). Les deux contrats ont été successivement signés le mercredi 26 avril avec les deux dirigeants de ces deux fleurons luxembourgeois.

Euro-Composites, l’un des principaux fournisseurs mondiaux des panneaux en nid d’abeille pour l’industrie aéronautique, spatiale et de la défense, et Gradel, producteur des structures légères innovantes pour les marchés de l’espace, de l’aéronautique et de la mobilité des composants légers, ont signé leur adhésion au nouveau programme d’innovation du LIST. Deux premières signatures qui devraient en appeler d’autres dans les prochains mois.

« Nous sommes heureux de compter sur ces deux premiers membres actifs de notre centre d’innovation, se réjouit Damien Lenoble, Directeur du département Matériaux du LIST. Leur soutien rapide prouve s’il le fallait que nous sommes sur la bonne voie pour intégrer les résultats de nos recherches dans des démonstrateurs d’intérêt économique. La transition vers des structures ultralégères et durables qui valorisent les ressources naturelles ou les déchets industriels, agricoles ou de consommation s’accélère pour les acteurs du secteur des transports. »

« Nous sommes très heureux d’avoir conclu cet accord avec le SCMM pour devenir l’un des leaders dans la fourniture de solutions durables et circulaires à l’industrie aérospatiale. Nous sommes impatients de concrétiser notre développement commun en produits innovants », a déclaré Rolf Mathias Alter, President, Chairman & CEO of Euro-Composites Group.

Claude Maack, CEO de GRADEL, est également heureux de s’associer à cette initiative : « GRADEL a industrialisé au cours des trois dernières années un procédé innovant de fabrication de structures légères pour l’espace. Ce développement est le fruit d’une collaboration avec le LIST dans un laboratoire commun. GRADEL vise à établir une nouvelle norme dans l’industrie avec GRAM (Gradel Robotic Additive Manufacturing). La collaboration avec le SCMM est donc d’une importance stratégique pour répondre aux attentes du marché, car la conception et la production durables de structures légères répondant aux critères de circularité seront un gage de réussite ».

Répondre aux défis du secteur des transports

Pour rappel, le centre d’innovation Sustainable Composite Materials & Manufacturing est un programme d’innovation mis en place et géré par le département Matériaux du LIST. Il concentre ses activités de recherche et de technologie sur le développement de la prochaine génération de démonstrateurs de matériaux composites légers et durables, répondant aux défis à venir du secteur des transports vers une mobilité sans émission. L’ambition du centre est d’accélérer l’utilisation de matériaux et de procédés composites à faible empreinte carbone pour les pièces fonctionnelles qui répondront aux besoins des véhicules du futur. L’initiative est accompagnée par quatre acteurs majeurs du transport européen, à savoir Toyota, Airbus, Thales Alenia Space et Alstom, qui partagent leur vision respective des besoins technologiques des véhicules du futur.

https://www.infogreen.lu/euro-composites-et-gradel-rejoignent-l-initiative-du-list.html

LIST Spin-Off Invitrolize Lab Inaugurated in Belvaux

Chemical-induced respiratory sensitisation is a global health issue that can result in allergic respiratory tract diseases. However, commonly available and legally approved methods for identifying skin sensitisers do not differentiate between skin and respiratory allergens.

According to LIST, this lack of established in vivo or in vitro techniques for detecting and describing chemical respiratory allergens, as well as the differentiation of these from contact allergens, creates a significant barrier for industries. The latter are only able to determine whether a product is a sensitiser once it is already on the market.

Invitrolize, a LIST spin-off created in 2022, has created a 3D alveolar in vitro model ALIsensTM, which enables the prediction of hazardous respiratory sensitisation under realistic exposure conditions and early in product development. Invitrolize built in vitro models using human cell lines based on a patented methodology and the technology avoids animal testing.

LIST researchers within the Environmental Health Group of the Environmental Research and Innovation Department created this innovation in 2008.

Starting out as a self-funded project by LIST, two PhD students, Sebastien Klein and Aline Chary, were recruited to develop the technology after it showed encouraging first results. The Luxembourg National Research Fund (FNR) funded two projects and about ten years later, the idea became a reality. A proof of concept / prototype was then built and patented. Along the way, it has gone on to receive several prizes and has been tested in EU funded projects which have edged this frontier research closer to market. Invitrolize has already collaborated with companies such as Evonik.

“It has been a lot of hard work involving many dedicated people in my group,” said Arno Gutleb, Managing Director of Invitrolize. “I look forward to start this new chapter of Invitrolize and in my career.”

https://chronicle.lu/category/research-r-d/45132-list-spin-off-invitrolize-lab-inaugurated-in-belvaux

Pflanzenschutz im Raps optimieren

Am vergangenen Dienstag lud das Luxembourg Institute of Science and Technology (List) zu einer Feldbegehung in Kehmen ein. Im Zentrum stand ein Versuch im Rahmen des dreijährigen Projekts „Trip 2", welches vom Landwirtschaftsministerium gefördert wird. Hierbei geht es um den potenziellen Einfluss sogenannter „Fangpflanzen" auf die Bekämpfung des Hauptschädlings Rapsglanzkäfer. Ziel ist letztlich, die Insektizideinsätze zu vermindern.

Der List-Experte Michael Eickermann gab einen umfassenden Einblick in das Projekt und den Versuch. Er merkte an, dass Luxemburg noch so etwas wie eine „Insel der Glückseligen" ist, da das Schadinsektehaufkommen deutlich geringer ist als in den bedeutenden Ackerbauregionen Europas. Als Negativbeispiel nannte er Großbritannien, wo allein gegen den Herbstschädling Rapserdfloh fünf bis sechs Spritzungen üblich sind. Mit zwei bis zweieinhalb Insektizidapplikationen pro Rapssaison sei man hierzulande im europäischen Spitzenfeld, und zwar die Nummer 2 knapp hinter Schweden. Bei den Krankheiten komme man mit 1-2 Applikationen aus.

Rapsschädlinge im Zeitablauf

Eickermann ging bei der Auflistung der Schädlinge quasi chronologisch vor, beginnend mit dem bereits oben erwähnten Herbstschädling. Der Befall mit dem Rapserdfloh ist seinen Worten zufolge seit dem Wegfall der Insektizidbeizen stärker geworden, aber beim weitem nicht mit der Situation in Frankreich und Großbritannien zu vergleichen, wo man bereits einen hohen Resistenzgrad gegen die vorhadenen insektiziden Wirkstoffe vorfindet. Der Experte sagte in diesem Kontext, dass die hierzulande zugelassenen Wirkstoffe nicht für ein Resistenz-management ausreichen, und zwar unabhängig von der Schädlingsart.

Es folgten die Stängelschädlinge Gefleckter Kohltriebrüssler und Rapsstängelrüssler. Zu diesen beiden Arten merkte der List-Experte an, dass auch ein Fachmann seine liebe Mühe hat, die in der Gelbschale vorgefundenen Individuen der richtigen Art zuzuordnen. Einem Ackerbaupraktiker sei eine solche Unterscheidung nicht zuzumuten. Der Große Rapsstängelrüssler verbreite sich stark im Land und schaffe bei einem Befall Eintrittspforten für Krankheitserreger. Noch vor 15 Jahren habe man Stängelschädlinge nur in der Moselregion angetroffen. Mittlerweile finde man sie auch im Ösling, Der Fachmann hob hervor, dass die diesjährigen-Applikationen gegen die Stängelschädlinge nur einen mageren Bekämpfungserfolg von 15-20% generierten, da es nach der Spritzung zeitnah zu Regenfällen kam.

Beim Hauptschädling leitete Eickermann-über zum Projekt Trip 2 und dem diesbezüglichen Fangpflanzen-Versuch, welcher seit 2021 in Kehmen und Lieler durchgeführt wird. Er zeigte zunächst die Ursprünge des Fangpflanzenprinzips auf, wo man sich mit einem Rübsenstreifen am Rand des Rapsschlages begnügte. Die Theorie dahinter ist folgende: Der früh blühende Rübsen lenkt die Aufmerksamkeit auf sich, so dass der Rapsglanzkäfer die Hauptkultur kaum befällt. Dieses Konzept habe funktioniert, sei jedoch mit einem erheblichen Flächenverlust verbunden. Außerdem bleiben Rübsensamen sehr lange keimfähig, so dass man es auf dem eingesäten Streifen mit einem Dauerproblem durch diese konkurrenzstarke Art zu tun hat.

Im Versuch Trip wurde eine Alternative getestet, nämlich die Aussaat mit einer Mischung einer frühblühenden (Anteil von 7%) und einer spätblühenden Sorte (Anteil von 93%). 2021 beschränkte man sich noch auf einen Vorversuch. 2022 wurde zusätzlich ein Rübsenstreifen um den Schlag mit der Rapsmischung geschaffen. Der Lockeffekt funktionierte und in der Hauptsorte wurden noch niedrige Werte gemessen, als bei der frühblühenden Sorte und beim Rübsen schon hohe Befallswerte zu verzeichnen waren. Erst kurz vor der Blüte hatte man auch bei der Spätsorte Bender relativ hohe Befallswerte ermittelt.

Es wurde beschlossen, im Folgejahr auf den Rübsenstreifen zu verzichten und den Anteil der frühblühenden Sorte deutlich zu erhöhen. Als spät blühende Sorte wurde Triathlon verwendet. Der List-Experte zeigte vor Ort das „Resultat": die empfindliche Sorte Alicia hatte trotz eines Anteils von 10% bzw. 20% in der Saatmischung wegen starker Auswinterung nur einen Anteil von wenigen Prozent am Gesamtbestand. Dennoch ließ sich ein Lockeffekt feststellen.

Der Experte nannte als wichtiges Fazit, dass man durch die Fangpflanzenmethode auf eine Insektizidspritzung verzichten kann, außer in Jahren mit einer sehr langen Knospenphase, wie es 2021 der Fall war. Er riet dazu, eine Mischung mit einem Anteil von zehn Prozent der frühblühenden Sorte zu verwenden. Eine solche Mischung koste 14-16 Euro pro Hektar. Im nationalen Landhandel gebe es jedoch noch keine fertigen Mischungen.

Schließlich kam der Agrarentomologe vom List noch auf den Faktor Klimawandel zu sprechen, der Insekten begünstigt. Letztes Jahr habe man mit dem 12. Februar den bislang frühesten Warntermin verzeichnet. Der Klimawandel schreite wesentlich schneller voran als noch vor zehn Jahren gedacht.

Unkräuter und Krankheiten

Eickermann beschränkte sich in seinen Ausführungen aber nicht nur auf die Rapsschädlinge. So ging er auch auf spezifische Unkraut- und Krankheitsprobleme ein. Er lenkte die Aufmerksamkeit auf zwei weniger stark vertretene Arten, die beide auf ihre Art problematisch sind. Die Ochsenzunge sei ein aus Osteuropa eingeschleppter Neophyt, der sich immer weiter ausbreite und zur selben Familie gehöre wie das Jakobskreuzkraut. Das Barbarakraut habe zwar keine bedenklichen Inhaltsstoffe, sei aber als Kreuzblütler im Raps schwer zu bekämpfen.

Und schließlich nannte er noch die beiden im Raps relevanten Krankheiten. Phoma habe man züchterisch in den Griff bekommen. Bei der Weißstängeligkeit habe man es nach wie vor mit einer Krankheit mit wirtschaftlichem Schadpotenzial zu tun. Sie sei eine Fruchtfolgekrankheit und der Erreger bilde Dauersporen, die sieben Jahre überdauerten. Eickermann riet aktuell dazu, Weißstängeligkeit möglichst spät zu behandeln, da die Wirkung nur 14 Tage anhält.

Helmut Lui

Rencontres autour des ressources spatiales

Plus de 1 300 personnes (dont 400 en mode présentiel) se sont inscrites pour suivre les différents séminaires et discours de cet événement organisé sous la forme d'une conférence hybride de 3 jours.

Organisée par le «European Space Resources Innovation Center» (ESRIC), l'Agence spatiale luxembourgeoise (LSA), l'Agence spatiale européenne (ESA) et le Luxembourg lnstitute of Science and Technology (LIST), la conférence met en relation les représentants des agences spatiales, des instituts de recherche, des start-up et de l'industrie (terrestre et spatiale). Cette année, un accent particulier sera mis sur les synergies nécessaires au développement d'un écosystème inclusif d'utilisation des ressources spatiales ainsi que sur les moyens d'accélérer l'utilisation de l'espace au profit de l'humanité.

Lors de la cérémonie de lancement qui aura lieu ce matin à Luxexpo, le ministre de l'Économie, Franz Fayot, prononcera un discours d'ouverture. Son intervention sera suivie par les allocutions de l'astronaute de l'ESA Matthias Maurer et de la directrice de l'ESRIC, le Dr Kathryn Hadler.

www.SpaceResourcesWeek.lu

Luxembourg’s 5th Space Resources Week Launches at Luxexpo

More than 1,300 people (including 400 in-person) registered to follow the various seminars and speeches of this event organised in the form of a three-day hybrid conference. On the opening morning, there were 150 people present on site and 900 live streaming.

Organised by the European Space Resources Innovation Centre (ESRIC), the Luxembourg Space Agency (LSA), the European Space Agency (ESA) and the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), the conference aims to bring together representatives, of space agencies, research institutes, startups and industry (terrestrial and space). This year, the conference series focuses on the synergies necessary for the development of an inclusive ecosystem for the use of space resources, as well as on the means of accelerating the use of space for the benefit of humanity.

Luxembourg’s Minister of the Economy, Franz Fayot, delivered the opening speech, stating that “space is all about corporation and collaboration”. He described Luxembourg’s mission as one of connecting different space agencies and the space sector with other research, helping to build the space industry by forging connections and “fostering collaboration”. He noted the importance of space traffic management, debris management and the sustainability and inclusion of the space economy, highlighting that he is a “strong believer that space can help developing countries to improve”, concerning agriculture solutions and addressing droughts and floods. “We must make sure that smaller and medium countries also benefit,” the minister said, adding that smaller developing countries also need to get their own space legislation.

In the context of synergies, Minister Fayot expressed his excitement about the signing of the memorandum of understanding (MoU) with South Korea in 2022, aiming to promote and organise an exchange of information, personnel and expertise between the two countries in the areas of space science, technology and applications.

Minister Fayot’s speech was followed by addresses and presentations by several international speakers.

Bill Nelson, NASA administrator, addressed the audience via a recording, stating: “We are aiming to push the limits of what we know to be possible.” He added that NASA is proud to partner with Luxembourg and other nations to “drive an economy that will benefit all of humankind.”

Josef Aschbacher, ESA Director General, highlighted, also via recorded message, the importance of space commercialisation, stressing the need for a “suitable and shared legal framework” and the opportunity for further achievements with the aim of opening up new markets.

Several in-person addresses followed. Bernhard Hufenbach, ESA Head of the Strategic Planning Office, presented the need for a fully commercial approach in view of developing the necessary, radically different tactics to efficient ways of transporting goods and humans into space, and for developing and operating infrastructure in this area for science and applications.

Next, ESRIC Director Dr Kathryn Hadler, presented the European Space Resources Innovation Centre, pointing out that their small, diverse team of sixteen comprises twelve nationalities, is 44% female and based in Esch-Belval. The organisation has been taking part in research projects since 2018 and is involved in a commercialisation pillar involving startup support programmes.

Gerald Sanders, Lead of NASA’s In-Space Resource Utilisation (ISRU), mentioned the release of their moon to mars objective (M2M) and introduced the challenge and necessity of reaching these set objectives sustainably in a circular economy. He pointed out that their timeline delayed because of budget issues, leading to the decision to focus on the extraction of metal and oxygen instead of water. He stressed that full-scale production is the end goal, with the priorities of undertaking those demonstrations on other planets, gaining experience on earth, finding and mapping resources and responsible practices on the lunar surface.

Dr Kyeong Ja Kim, researcher at the Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources, presented an introduction of the KGRS, a system that collects data every ten seconds, measuring data such a ray bursts and solar activity. This led to the discovery of a dying massive star or the birth of a blackhole in October 2022. She clarified that this technology enables researchers to monitor radiation and to study space weathering, and she illustrated her findings with high-resolution photographs from deep space. She noted the future project target of locating water and volatiles.

The morning session ended with an address by ESA astronaut Matthias Maurer, a German national, who pointed out that from space, borders are invisible, thus underlining the importance of synergies in view of space exploration.

Space Resources Week is taking place as a hybrid event from Wednesday 19 to Friday 21 April 2023. The detailed programme can be viewed at https://www.spaceresourcesweek.lu/.

https://chronicle.lu/category/conferences-seminars/45020-luxembourgs-5th-space-resources-week-launches-at-luxexpo

Utiliser le savoir-faire scientifique face aux risques d’inondation

Les banques sont actuellement confrontées à de nombreux défis, indique Rudi Belli, responsable du développement durable à la Spuerkeess. «Mais nous avons su très tôt que nous ne pourrions pas résoudre tous ces problèmes en tant que banque. C’est pourquoi nous avons également décidé de collaborer étroitement avec les scientifiques.»

Il y a deux ans, la Spuerkeess a créé un conseil scientifique, qui comprend deux scientifiques du List, pour l’aider à comprendre l’impact du climat sur l’économie et le système bancaire, explique Rudy Belli. Mais ce projet concerne plus spécifiquement les hypothèques.

La Spuerkeess détient la majeure partie des prêts hypothécaires résidentiels au Luxembourg. «Il était donc important pour la banque de comprendre comment les inondations pouvaient avoir un impact sur les prêts hypothécaires et les changements potentiels dans les comportements de remboursement des clients.» Cela aiderait également la banque à anticiper et à atténuer les risques.

Une recherche sur le climat qui a un impact

Au List, «nous faisons de la recherche axée sur l’impact», déclare Patrick Matgen, associé principal en recherche et technologie. «Nous sommes constamment à la recherche de partenaires tels que la Spuerkeess, qui nous aideront à porter nos technologies et notre savoir-faire à un niveau supérieur et à avoir un impact réel au Luxembourg et au-delà.»

«Nous avions, dans notre groupe, des personnes qui travaillaient sur les scénarios de changement climatique: elles s’occupaient principalement de la modélisation du climat pour voir comment les différentes variables environnementales clés sont affectées par les différents scénarios de changement climatique. Nous avons des hydrologues et des modélisateurs d’inondations qui peuvent nous dire, grâce à leurs modèles, où se trouvera l’eau, à quelle fréquence une certaine zone de la plaine inondable luxembourgeoise sera inondée, quelle sera la profondeur de l’eau, etc.»

«Mais ce qui manquait un peu – et c’est là que Spuerkeess intervient – c’est de savoir quel sera l’impact de ces inondations sur les biens qui se trouvent dans nos plaines d’inondation luxembourgeoises», poursuit Patrick Matgen. «Il ne suffit pas de savoir si une certaine zone va être inondée 10 fois en moyenne au cours des 10 prochaines années, mais il est également important de savoir quelles en seront les conséquences pour une banque comme la Spuerkeess.»

«Et c’est pour nous la question de recherche vraiment passionnante de ce projet: comment nous pouvons réunir le savoir-faire en climatologie, en hydrologie, en modélisation des inondations avec les connaissances de la banque sur la façon dont ces risques d’inondation pour les particuliers se traduisent en un risque d’inondation réel pour une entreprise comme la Spuerkeess.»

«C’est une bonne occasion de renforcer la collaboration entre les climatologues, les hydrologues, les modélisateurs de crues et les personnes de la banque qui ont plus d’expertise dans l’analyse des risques», ajoute Patrick Matgen.

Modèles, cartes et hypothèques

«L’expertise principale de notre groupe consiste à utiliser également les données d’observation de la Terre par satellite pour surveiller ces inondations à l’échelle mondiale, et à utiliser ces informations dans les modèles de prévision afin de réduire les incertitudes des prévisions d’inondation. Il s’agit d’une technologie intéressante à l’échelle mondiale. Mais il est toujours agréable de trouver des partenaires à une échelle plus locale, comme la Spuerkeess ou les agences de l’eau, qui utilisent également ces technologies et ce savoir-faire pour atténuer les risques d’inondation ici au Luxembourg», poursuit le scientifique.

L’idée sous-jacente à cette collaboration est que le List crée des «cartes futures» ou «cartes prévisionnelles», comme les appelle Rudi Belli, qui permettent de voir quelles régions risquent d’être inondées à l’avenir. En géolocalisant les prêts hypothécaires résidentiels et en les plaçant sur ces cartes, la Spuerkeess peut calculer les dommages potentiels prévus liés au fait qu’une maison est située dans une zone à risque.

Concrètement, le List construira une base de données pour l’évaluation du changement climatique, mettra en œuvre des modèles climatiques régionaux et calculera des cartes de risques d’inondation pour différents scénarios, explique un communiqué de presse publié à la fin du mois de mars. La Spuerkeess produira ensuite des cartes des risques d’inondation qui montreront les biens touchés par les inondations dans chaque scénario. La banque pourra partager des informations avec les autorités de régulation telles que la CSSF ou la Banque centrale européenne, mais il n’y aura pas d’exploitation commerciale des cartes et donc pas de gain financier, précisent les deux partenaires dans le communiqué.

Leur objectif est de comprendre les régions qui pourraient être touchées par des catastrophes climatiques à l’avenir et de contacter les clients, ainsi que de discuter avec les ministères des Finances et de l’Environnement, divers secteurs et d’autres banques. «Nous ne resterons pas seulement dans le club des banques, mais nous prendrons contact avec toutes les parties prenantes potentielles», précise Rudi Belli, en donnant l’exemple du secteur de la construction.

L’importance de comprendre les risques

«Nous comprenons relativement bien le risque actuel d’inondation au Luxembourg, compte tenu du climat actuel, mais il y a une grande incertitude sur la façon dont ces risques augmenteront ou changeront en fonction des différents scénarios de changement climatique», déclare Patrick Matgen. «C’est la recherche que nous menons ici au List, pour comprendre quelles sont les zones», comme l’a expliqué Rudi Belli, «qui seront plus gravement touchées par les inondations selon les différents scénarios de changement climatique, et pour réduire les incertitudes des prévisions de nos modèles».

Lorsqu’il s’agit de prendre des décisions importantes, comme de changer la façon dont les maisons sont construites, il est important de réduire les incertitudes. «Il est préférable de commencer par des évaluations ou des projections scientifiques avec des incertitudes réduites avant de prendre de telles décisions.»

Les scientifiques aident la Spuerkeess à comprendre les risques environnementaux et à développer des méthodologies pour mesurer les risques, explique Rudi Belli. «Nous sommes signataires de l’alliance des banques net-zéro. Dans ce contexte, nous devons fixer des objectifs scientifiques, des objectifs de décarbonisation, et pour ce faire, nous devons appliquer la science. Nous ne sommes pas des scientifiques, nous avons besoin de scientifiques.»

Et la science a un impact sur le secteur bancaire. L’écoblanchiment en est un autre exemple. «Si vous appelez un produit ‘vert’ ou ‘durable»’, il est très important d’en donner une définition», déclare Rudi Belli. «Qu’est-ce qu’on pourrait appeler ‘vert’? Qu’est-ce qu’on pourrait appeler ‘à faible émission de carbone’? Et toutes ces définitions doivent être données par des scientifiques. Ce n’est pas le banquier seul qui peut donner ces définitions, et cela reste un domaine difficile.»

Lydia Linna

https://paperjam.lu/article/utiliser-savoir-faire-scientif

Spacehack: developing tech that uses space resources

Imagine a thermal pump, except designed to work on the moon. Imagine building materials made from extraterrestrial sources and meant for extraterrestrial use. Such projects--i.e. those geared towards a self-sustaining human presence in space--are among those foreseen by the organisers of Spacehack, a three-day hackathon that kicks off on 14 April.

With 90 participants spread across 15 teams, Spacehack has reached its target size this year, says co-organiser Olivier Zephir of the Technoport. Last year there were 60 participants; in 2021, the first time it was run, there were 30.

Over the three days, each team will stress-test an idea, consolidate it (by determining its appeal, technical feasibility and economic viability) and turn it into a business proposal. The winner gets a week in which to come to Luxembourg, showcase the idea and hopefully make the connections necessary to further the project.

All participants, however, will benefit from learning outcomes and even university credit. “It’s not an event, it’s… an experience,” comments Zephir, adding that the hackathon is a rare opportunity to get a hands-on feel for the startup world. “We’re simulating real-life activities.”

Space resources

The hackathon comes on the eve of Space Resources Week (19-21 April), put on by the European Space Resources Innovation Centre (ESRIC) and whose focus is to develop an ecosystem around using resources found in space. Hence, this year’s Spacehack theme: “Next Generation Space Resources Utilisation”.

As a concept, “space resources” is still nascent, which possibly makes it an exciting area for researchers and business hopefuls alike. “No one really knows what ‘space resources’ is,” says Lari Cujko of ESRIC, a co-organiser of Spacehack. “It’s very new, very interdisciplinary.” It covers a range of fields, he adds, citing physics, chemistry and engineering as examples.

While many spacetech challenges focus on specific tasks like setting up habitations on Mars or the moon, this year’s Spacehack is meant to be broader. Its output could pertain to a lunar settlement, says Cujko, but also to a lunar economy or general operations in outer space. To that end, its theme is further divided into five categories: infrastructures; water/oxygen extraction; energy; operations; and sustainability.

“Imagine, tomorrow or in 100 years, you’re on the surface of the moon,” says Cujko, elaborating on the “sustainability” category. “If you have to bring all the resources [you need] from the earth to the moon, it costs money, it pollutes… so how can you make do with the resources on the moon?”

“The economic sector is about New Space, yes,” adds Zephir, referring to the burgeoning private space industry. “But the technology [for space] is built with technologies from different [existing, terrestrial] areas.” Thus, bio products in space stem from the biotech field; communication products in space stem from communications; etc.

Converting ideas into products

The idea of Spacehack is not just to spark research ideas, but also--using the collective force of the organising bodies--to create real business opportunities. “These potential young entrepreneurs… they bring the brains, they are the real grey matter,” says Cujko, who sits in the commercialisation department at ESRIC. “But we want to help them commercialise the product.”

“We do the hackathon to publish a concept, to win the first prize to better describe and mature that concept,” says Zephir. The idea is also for the teams to position themselves to take their idea further: last year’s winner, Zephir explains, went on to win a European Space Agency challenge in December 2022.

That team, dubbed “C.U.T.E. System”, designed a modular system for producing heat and electricity on the moon using solar panels and a Stirling engine connected to a generator. “Spacehack gave us the opportunity to present our idea to a panel of space industry experts,” the team winners say in the Spacehack E-mag of 2022. “Having them challenge our idea let us determine if our solution could be technologically as well as economically viable.”

Besides the Technoport and ESRIC, also involved as organisers of Spacehack are Universeh, InTech and the Digital Learning Hub. Some 20 professionals from these organisations will serve (variously) as coaches, mentors, experts and judges.

Jeff Palms

https://delano.lu/article/spacehack-developing-tech-that

Lucien Hoffmann (LIST): “One of the important challenges is to manage, analyze and process this big geospatial data effectively”

Farvest Space encountered Lucien Hoffmann, ERIN Department Director at LIST, to bring wealth of knowledge and experience to the table, and to dive deeper into this fascinating subject.

How has Earth observation technology evolved over the past few decades, and which has been the biggest advancement?

After more than 60 years of development, Earth observation (EO) satellites have flourished. The significant advances in the spatial, spectral, and temporal resolution of EO data brought about by improvements in remote sensing technology have dramatically changed how we observe the Earth. Multi-spectral and hyper-spectral technologies, microwave radiometer, spaceborne radar, and synthetic aperture radar on EO satellites now satisfy the needs of many downstream applications. Additionally, as the costs of instruments and launching satellites have fallen, EO data have become more widely available. In addition to large multi-sensor platforms, the number of small satellites and unmanned aerial vehicles has exploded.

How has space observation contributed to our understanding of the Earth, and which were the most exciting discoveries made possible by this technology?

In recent decades, we have experienced rapid growth in Earth Observation (EO) satellites, which has allowed us to gather plenty of information about planet Earth’s physical, chemical and biological systems. Satellite imagery provided the first large-scale maps of land cover, weather patterns, vegetation health, atmospheric pollutants, soil moisture and rock types, among others. Be it land, sea or air, EO is today the most robust technology to monitor and assess the status of, and changes of our environment. The information obtained by EO satellites is widely used in various applications, especially in relation to the environment, where the measurements made by EO satellites are indispensable in such domains as forestry, agriculture, geology, disease and public health, as well as in the monitoring of land degradation, oceans and coastal areas, biomass and carbon, urban areas, natural disasters, land use and land cover, the atmosphere, biodiversity and water resources.

Of particular relevance are also the contributions of EO data to assess greenhouse gas emissions, making EO pivotal in ensuring consistent, long-term environmental assessments in face of unpredictable climate change. Another important use case is disaster management in which the Environmental Research and Innovation department of the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) and its spin-off Wasdi have gained international recognition. Thus the algorithms developed by the LIST researchers implemented on the multi-cloud platform of Wasdi are used worldwide for flood monitoring, e.g very recently in Pakistan and Indonesia.

What are some of the key challenges in Earth observation today, and how are they being addressed?

Over the last decades, the number of satellite instruments and the quality and scope of the information collected by satellites have constantly been improving, which lead to substantial and ever-increasing data volumes. One of the important challenges today is to manage, analyze and process this big geospatial data effectively. This will entail e.g. (1) increasing the number of initiatives and infrastructures to allow a fast access to the data, such as the Copernicus Open Access Hub or the dedicated collaborative ground segment, e.g. the Luxembourg Space Agency (LSA) Data Center, which aims to accelerate the development of the downstream sector of related value-adding applications; (2) the development of the next generation state-of-art data processing approaches that rely on rigorous forward modeling and numerical inversion methodologies, and use artificial intelligence techniques, such as deep learning and neural networks; (3) the adoption of a new computing paradigm that consists in moving away from a local processing of large amounts of data on desktop PCs towards massive processing using cloud-based services.

An important challenge is also to achieve continuity in consistent satellite observations and long-term data sets by assuring sufficient compatibility and agreement of past, present and future data sets that are required for example for climate change-related issues.

How are Earth observation technologies likely to evolve over the next decade or two, and which kinds of new capabilities might we see?

Increasing information content of observations by deploying the satellite instruments with enhanced capabilities and exploring synergies of complementary observations, combining satellite observations with terrestrial in situ observations, and assimilating the data in environmental models. Moreover, the provision of these large quantities of data to the end users has no operational value per se. Thus, the goal will be to rapidly transform the raw EO data to generate intuitive, understandable and quantitative measurements, enabling evidence-based decision-making in different areas that are relevant for society.

How important is collaboration among scientists and organizations/institutions in Earth observation research?

Developing downstream applications is a truly interdisciplinary effort, bringing together image processing specialists, data scientists, modellers, and the different user communities. Beyond that it is of paramount importance to have for many applications EO data that are available in near-real time, respectively large datasets that are archived. There is thus also an important need for efficient IT infrastructures guaranteeing the availability of the EO data.

SAMIRA JOINEAU

https://www.farvest.com/lucien-hoffmann-list-one-of-the-important-challenges-is-to-manage-analyze-and-process-this-big-geospatial-data-effectively/

Une coopération pour préparer l'avenir

Luxinnovation et le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) viennent de signer un accord de coopération concernant le développement du Centre d'innovation dédié aux procédés et matériaux composites durables (Sustainable Composite Materials and Manufacturing Innovation Centre, SCMM) récemment inauguré. Cet accord de coopération vise à renforcer les activités de développement des entreprises, à renforcer l'engagement communautaire, à favoriser les interactions entre plusieurs parties prenantes et à améliorer le partage des connaissances.

Le Centre d'innovation dédié aux procédés et matériaux composites durables a été officiellement créé par le LIST en décembre 2022 avec le soutien du ministère de l'Économie, du ministère de l'Enseignement supérieur et de la Recherche et de plusieurs acteurs de l'industrie, qui ont cofinancé l'initiative avec un budget de plus de 16 millions d'euros. Mardi, la CEO de Luxinnovation, Sasha Baillie, et le CEO du LIST, Thomas Kallstenius, ont signé un accord de collaboration au nom de leurs organismes respectifs pour améliorer les opérations du centre en mettant en œuvre une approche bien conçue et structurée à plusieurs niveaux pour engager les parties prenantes afin d'accélérer le développement et l'utilisation de matériaux composites durables par les industries.

L'objectif du Centre d'innovation est de développer des matériaux composites durables et ultralégers adaptés à diverses applications de mobilité dans les secteurs du ferroviaire, de l'espace, de l'aéronautique et de la future mobilité aérienne urbaine afin de lutter contre les effets du changement climatique et d'atteindre les objectifs de zéro émission nette d'ici 2050. Le centre cible particulièrement le secteur des transports locaux qui représente actuellement la majorité des émissions de gaz à effet de serre au Luxembourg. Dans le cadre de l'accord de coopération, le LIST dirigera les activités de développement du partenariat et supervisera le programme de recherche, la gestion des infrastructures et les opérations du centre. Luxinnovation apportera notamment son soutien au développement du centre à travers plusieurs activités relationnelles telles que la sensibilisation et la promotion, la veille sur le marché et le soutien aux soumissions de projets de R&D et d'innovation aux programmes de financement existants.

Kooperation zwischen Luxinnovation und LIST

Am Dienstag unterzeichneten Luxinnovation und das »Luxembourg Institute of Science and Technology« (LIST) eine Kooperationsvereinbarung über die Entwicklung des kürzlich eingeweihten Innovationszentrums für nachhaltige Verbundstoffverfahren und - materialien (»Sustainable Composite Materials and Manufacturing Innovation Centre« (SCMM)). Dies teilte das Wirtschaftsministerium am Donnerstag mit.

Das Kooperationsabkommen zielt darauf ab, die Entwicklungsaktivitäten der Unternehmen zu stärken, das Engagement der Gemeinschaft zu erhöhen, die Interaktion zwischen verschiedenen Interessengruppen zu fördern und den Wissensaustausch zu verbessern.

Das Innovationszentrum für nachhaltige Verbundwerkstoffverfahren und -Materialien wurde im Dezember 2022 offiziell vom LIST mit Unterstützung des Wirtschaftsministeriums, des Ministeriums für Hochschulbildung und Forschung sowie mehrerer Akteure aus der Industrie gegründet, die die Initiative mit einem Budget von über 16 Millionen Euro mitfinanzierten.

Am 4. April 2023 unterzeichneten die CEO von Luxinnovation, Sasha Baillie, und der CEO des LIST, Thomas Kallstenius, im Namen ihrer jeweiligen Organisationen eine Kooperationsvereinbarung zur Verbesserung des Betriebs des Zentrums durch die Umsetzung eines gut durchdachten und strukturierten mehrstufigen Ansatzes zur Einbindung der Interessengruppen, um die Entwicklung und Nutzung nachhaltiger Verbundwerkstoffe durch die Industrie zu beschleunigen.

Ziel des Innovationszentrums ist es, nachhaltige und ultraleichte Verbundwerkstoffe zu entwickeln, die für verschiedene Mobilitätsanwendungen in den Bereichen Eisenbahn, Raumfahrt, Luftfahrt und zukünftige urbane Luftmobilität geeignet sind, um die Auswirkungen des Klimawandels zu bekämpfen und die Ziele der Netto-Null-Emissionen bis 2050 zu erreichen. Das Zentrum zielt insbesondere auf den Nahverkehrssektor ab, der derzeit den Großteil der Treibhausgasemissionen in Luxemburg verursacht.

Das Kooperationsabkommen legt speziell die Verpflichtungen beider Institutionen fest, die drei grundlegenden Säulen des Zentrums für nachhaltige Verbundwerkstoffe und -Prozesse voranzutreiben, darunter die Sensibilisierung für die Geschäftsentwicklung, das Management von Gemeinschaften und Partnerschaften sowie das Wissensmanagement.

Im Rahmen des Kooperationsabkommens wird das LIST die Entwicklungsaktivitäten der Partnerschaft leiten und das Forschungsprogramm, das Infrastrukturmanagement und den Betrieb des Zentrums beaufsichtigen.

Luxinnovation wird die Entwicklung des Zentrums durch verschiedene Beziehungsaktivitäten wie Sensibilisierung und Werbung, Marktbeobachtung und Unterstützung bei der Einreichung von FuE- und Innovationsprojekten bei bestehenden Finanzierungsprogrammen unterstützen. Luxinnovation wird außerdem die Interaktion zwischen dem Zentrum, den Akteuren der Industrie und dem Wirtschaftsministerium erleichtern, die Organisation von zweimal jährlich stattfindenden Partnerschaftstagen unterstützen und das interne Fachwissen und die Erkenntnisse aus der Kartierung des Ökosystems des verarbeitenden Gewerbes weitergeben, wie es heißt.

Automobil-, Luft- und Raumfahrt- sowie Eisenbahnhersteller in Europa, darunter Toyota, Airbus, Thalys Alenia Space und Alstom, seien bereits an den Bemühungen beteiligt und werden ihre Ideen zu den technologischen Anforderungen an die Mobilität der Zukunft einbringen. Diese Komponenten werden die Entwicklung von Demonstratoren — wie etwa Karosserien, strukturelle Fahrzeugkomponenten, Batteriegehäuse oder Wasserstofftanks — inspirieren, wobei die Hersteller von Verbundwerkstoffen und andere Mitglieder des SCMM einen Beitrag leisten werden.

Luxinnovation signe un partenariat avec le List

Le Centre d’innovation dédié aux procédés et matériaux composites durables (Sustainable Composite Materials and Manufacturing Innovation Centre – SCMM) est un nouveau programme d’innovation inauguré en décembre dernier par le Luxembourg Institute of Science and Technology (List). D’une durée initiale de quatre ans pour un budget de plus de 16 millions d’euros, il développe des matériaux composites à très faible empreinte carbone pour différents secteurs de l’industrie. Déjà soutenu par le ministère de l’Enseignement supérieur et de la Recherche et le ministère de l’Économie, le SCMM peut désormais également compter sur l’appui de Luxinnovation.

Le 4 avril, l’agence nationale de l’innovation et le List ont en effet signé un accord de coopération dans le but «d’accélérer le développement et l’utilisation de matériaux composites durables par les industries», indique un communiqué de presse. Dans le cadre de ce partenariat, le List «dirigera les activités de développement du partenariat et supervisera le programme de recherche, la gestion des infrastructures et les opérations du centre» et Luxinnovation mènera «plusieurs activités relationnelles telles que la sensibilisation et la promotion, la veille sur le marché et le soutien aux soumissions de projets de R&D et d’innovation aux programmes de financement existants.» Elle aura aussi pour mission de faciliter «les interactions entre le centre, les acteurs de l’industrie et le ministère de l’Économie».

En effet, l’agence nationale de l’innovation apportera surtout sa grande connaissance de l’écosystème manufacturier au SCMM, qui développe des matériaux composites durables et ultra-légers tout particulièrement adaptés aux secteurs du ferroviaire, de l’espace, de l’aéronautique et de la future mobilité aérienne urbaine. Toyota, Airbus, Thales Alenia Space et Alstom sont d’ailleurs déjà impliqués dans le travail du centre.

Sasha BaillieSasha Baillie, la CEO de Luxinnovation a déclaré: «Le SCMM offre non seulement aux entreprises luxembourgeoises d’immenses opportunités pour réaliser des projets innovants dans le domaine des matériaux composites durables, mais nous aide également à attirer des entreprises internationales innovantes pour développer de nouvelles technologies au Luxembourg».

Léna Fernandes

https://paperjam.lu/article/luxinnovation-signe-partenaria

The energy rating system for buildings is getting overhauled

As most people in Luxembourg are aware, buildings in this country are subject to energy ratings that go from a dark green “A” to an alarm-ringing red “I”. Handed out on an energy performance certificate (EPC), the rating is based on the building’s energy and heat requirements as well as its CO2 emissions.

“Today, most people feel like they have to comply with the regulations, that they need the certificate. That’s it.” So says Sylvain Kubicki of the Luxembourg Institute of Science and Technology (List). But the future holds something else, according to the researcher: “The use of these certificates in the next months and years might have much more impact, in the sense that they can affect the value of a property.”

“More than today,” he clarifies.

This perspective comes in a context of rising energy costs and, more generally, attempts at local and EU levels to improve and standardise the energy rating system. The wider context, of course, is the climate crisis and the EU’s Energy Performance of Buildings Directive, under which the building sector is meant to be climate-neutral by 2050.

Kubicki, principal investigator of a five-person research team at the List working on an updated EPC, spoke to Delano about the weak points of the current certificate and how it can be strengthened.

We need more information!

You’ve just bought a house built in 1950s. Bits of it have been renovated over the years, but the radiators look old and, frankly, too weak to keep out Luxembourg’s long winters. Meanwhile, the master bedroom is under the roof and you can already see yourself frying in the summer heat come August.

What can you do about it?

This is the crux of the problem: people need not only more accurate information about a building’s energy performance, but also concrete recommendations on how to tackle the problem--such as which renovations to do and in what order.

The answer to these questions lies in an updated energy performance certificate. According to Kubicki, the current EPC is not precise enough and its calculations aren’t reliable. Plus, comparison between certificates is hard, depending on when they were carried out. And between buildings in different EU member states it’s even harder: “Even between Belgium and Luxembourg,” he says.

Cost will be another issue, of course, which is why sustainable finance officers in the banking sector are trying to promote the importance of transition finance.

EPC Recast

In order to address some of these problems and revitalise the energy rating system, the European Commission has funded a project called EPC Recast, which has 11 partners around Europe. Luxembourg’s iteration, headed up by Kubicki, is housed at the List. The new EPC, explains the researcher, will ideally enable users--including ordinary users like homeowners--to understand how they can save energy, including which specific renovations or other measures they can take.

The project has several aspects, Kubicki explains. For starters, it seeks to make energy measurements more accurate, which is a must, given the increasing dynamism of the data (e.g. constant feedback from smart sensors). Another aspect is a “renovation roadmap” that can help people plan renovations more strategically, currently a challenge because projects might require several years to take full effect and because each construction faces unique issues depending on its age, building materials, design, etc. And a final part of the project is to go beyond energy efficiency and also measure CO2 emissions, water consumption, resource use and other impacts.

Most immediately, the List project hopes to establish a set of indicators to recommend to the European Commission and the Luxembourg government for future regulatory updates. “This is a top-down outcome,” says Kubicki. “But the bottom-up is really to work together with our pilot dwellings.” By this he means a house in Olm where the List is testing its research in search of practical improvements. In parallel, EPC Recast has test houses in five other EU countries, looking at a range of building types and energy retrofit strategies.

Smart buildings

Part of what makes designing a new EPC a complex job is the influx of new technologies, as buildings increasingly have smart systems like automated window blinds, ventilation and lighting. Alternative construction materials to concrete and steel are also maturing, such as wood or wood composites, with changes in insulation coming alongside. “All of that has an interesting impact on the energy efficiency of buildings,” Kubicki remarks.

A new scheme from the European Commission, the Smart Readiness Indicator (SRI), takes these changes into account directly. Currently optional for member states, the SRI measures a building’s capabilities to sense, interpret, communicate and respond to changing internal conditions, whether related to systems being used, the outside environment, the energy grid or actions by the occupants.

Finally, new technology could also offer improvements when it comes to assessing a building in order to assign it an energy class. Kubicki mentions a new app for assessors called ARtoBuild: it scans an internal space and delivers a 3D model, on top of which you can put the necessary details to produce the EPC.

Jeff Palms

https://delano.lu/article/energy-efficiency-may-play-big

Zu einem intelligenteren Umgang mit Energie

Wie lässt sich das Ausmaß der Herausforderung, die die Energiewende darstellt, zusammenfassen?

Es handelt sich nicht nur um eine luxemburgische oder europäische Herausforderung, sondern um eine globale. Zunächst einmal wird die globale Energienachfrage weiter deutlich ansteigen, in den nächsten zehn Jahren um etwa acht Prozent. Dabei ist nicht zu vergessen, dass rund eine Milliarde Menschen noch immer keinen Zugang zu Elektrizität haben. Um die Wirtschaft dekarbonisieren zu können, wird sich die Art der Energieerzeugung erheblich ändern, wobei der Anteil der erneuerbaren Energien bis 2030 um mehr als 50% steigen wird, was hauptsächlich auf die Entwicklung der Photovoltaik und der Windenergie zurückzuführen ist.

Während erneuerbare Energien CO 2 -arm sind, ist die Produktion von Windkraft oder Photovoltaik fluktuierend. Wie kann der Energiebedarf gedeckt werden, wenn es dunkel ist oder kein Wind weht?

Eine der Antworten auf diese Herausforderung ist die Entwicklung von Speichereinheiten, insbesondere von Batterien, um die erzeugte Energie, die nicht verbraucht wird, zu speichern und sie später wieder abzugeben. Die Demokratisierung von Batterien hat dazu geführt, dass in den letzten Jahren eine konsequente Verbreitung von Speichermedien stattgefunden hat. Mit diesen Entwicklungen wird der Verbraucher auch immer mehr zum Produzenten, indem er zu Hause Photovoltaikanlagen installiert. Er wird zum Prosumer (producer/consumer = Erzeuger/Verbraucher). All dies bedeutet, dass das Stromsystem und insbesondere das Stromnetz stark verändert werden müssen, damit sie in der Lage sind, die mit der Produktion von erneuerbaren Energien verbundenen größeren Produktionsspitzen zu bewältigen, und dass neue Ansätze zur Bewältigung dieser Spitzen entwickelt werden müssen.

Wie wird dies in Luxemburg umgesetzt?

Im Rahmen des Übergangs hat sich das Land ehrgeizige Ziele gesetzt, die bis 2030 erreicht werden sollen. Dazu gehören eine Senkung der Treibhausgasemissionen um 55%, eine Steigerung der Produktion erneuerbarer Energien um 25%, eine Verbesserung der Energieeffizienz von 40 auf 44%, insbesondere durch Gebäudesanierungen, und eine Erhöhung des Anteils von Elektrofahrzeugen auf der Straße auf 48%. Der Übergang wird bedeuten, die Art und Weise, wie wir Energie verbrauchen, zu verbessern, indem wir Verschwendung vermeiden und die Effizienz der Nutzung steigern. Andererseits muss er auf technischen und technologischen Entwicklungen beruhen, um ein besseres Energiemanagement zu erreichen.

Ist das Land auf diese Veränderungen vorbereitet?

Es gibt Pläne und Strategien, um sich auf diese Entwicklungen einzustellen. Dies begann mit dem Rifkin-Prozess, der sich mit der dritten industriellen Revolution und der Notwendigkeit befasst, eine Art Internet der Energie zu schaffen, d.h. ein Modell für dezentralisierte, gemeinsam genutzte, aber vor allem nachhaltige und sparsame Energie. Weitere Beispiele sind der Nationale Plan für nachhaltige Entwicklung, die nationale Innovationsstrategie „data driven“, das Szenario „report 2040“ von Creos oder der integrierte nationale Energie- und Klimaplan.

Was sind die größten technischen und technologischen Herausforderungen im Zusammenhang mit dieser Transformation?

Die größte Herausforderung ist der Umbau der Netze. Er muss all diese Aspekte berücksichtigen: mehr lokale erneuerbare Energien, Dezentralisierung der Produktion, Entwicklung von Energiegemeinschaften, mehr Elektromobilität oder auch die Integration von Wasserstoff in den Energiemix ... Wir brauchen dafür ein intelligenteres Energiemanagement, das auf einer gründlichen Analyse der aktuellen und zukünftigen Produktions- und Verbrauchsdaten beruht, damit wir die Energie effizienter produzieren, speichern und über das Netz verteilen können.

Wie werden diese Herausforderungen im LIST und in den von Ihnen geleiteten Projekten angegangen?

In unseren Projekten arbeiten wir an der Entwicklung des Energiesystems der Zukunft. Die Einheit „Intelligent Clean Energy Systems“ (ICES) hat das Ziel, innovative, marktorientierte Lösungen und Dienstleistungen für saubere Energiesysteme zu entwickeln, bei denen verteilte und flexible Märkte und Netze, die auf sauberen und effizienten Anlagen basieren, digitale Technologien nutzen, um alle Akteure in den Systemen auf optimale, transparente und demokratische Weise zu integrieren. Wir arbeiten mit einem ganzheitlichen Ansatz, von der Konzeptualisierung der Systeme der Zukunft bis hin zu ihrer Umsetzung und Validierung durch Projekte vor Ort.

Wie weit ist diese Arbeit fortgeschritten?

Anfang März haben wir ein neues Labor eingeweiht, das sich diesen Herausforderungen widmet. Es wird zur Entwicklung innovativer Energiesysteme beitragen. Mithilfe einer Datenanalyseplattform, die sich auf Lösungen für künstliche Intelligenz stützt, können wir verschiedene Arten von Netzen virtuell in Echtzeit simulieren und die Interaktion zwischen den verschiedenen Elementen, aus denen sie bestehen, bewerten. Mithilfe der Daten und Modelle können wir einen virtuellen Zwilling der Netzwerke und ganz allgemein Luxemburgs entwerfen. Auf der Grundlage dieses Zwillings und unter Einsatz von Technologien der künstlichen Intelligenz können verschiedene Szenarien durchgespielt werden, die es ermöglichen, die geeignetsten Umbauten und Investitionen zu konzipieren, um den Bedürfnissen gerecht zu werden, oder auch Preisstrategien zu entwerfen, die dazu beitragen, das Verhalten der Nutzer zu ändern, um die Zeiten von Produktion und Verbrauch aufeinander abzustimmen.

Vor Ort setzen wir außerdem Konzepte der Energiegemeinschaft um, indem wir sechs Projekte zur Installation von Batterien in sechs luxemburgischen Gemeinden durchführen, die den Verbrauchsbedarf eines Dorfes während eines bestimmten Zeitraums decken können. Diese Batterien können überschüssige Energie speichern, wenn die Sonne auf die Photovoltaikanlagen scheint oder der Wind die Windräder antreibt, und sie zu Zeiten abgeben, in denen diese Quellen versiegen.

Le réemploi, de la théorie à la pratique

Parmi les pratiques circulaires dans le domaine de la construction, intéressons-nous au réemploi des matériaux et des éléments d’un bâtiment.

En amont de celui-ci, on trouve la déconstruction sélective et le démontage soigné des éléments identifiés au cours d’un inventaire exhaustif des constituants. Cet inventaire inclut notamment le potentiel de réemploi, propension théorique d’un élément à être réemployé, évaluée principalement sur des propriétés intrinsèques ainsi que sur sa facilité à être démonté, conditionné et stocké.

En aval, on trouve le réemploi effectif qui passe par la remise en œuvre de l’élément, dépendant de critères différents tels que la demande, les aspects logistiques ainsi que l’existence d’une fiche matériaux, par exemple.

Les questions soulevées par ces opérations de réemploi sont à la base des réflexions menées dans le cadre du projet Interreg NWE FCRBE pour « Facilitating the circulation of reclaimed building elements in Northwestern Europe ».

Portés par une volonté collective

Ce projet, qui rassemble un panel de partenaires européens dont le LIST pour le Luxembourg, s’attelle à proposer un éclairage aussi précis que possible sur les différentes facettes du processus. Sont ainsi abordés l’inventaire pour le réemploi, les stratégies de prescription notamment dans le cadre des soumissions publiques, les fiches des matériaux les plus enclins au réemploi, un annuaire des fournisseurs de matériaux de réemploi ainsi que de nombreux autres outils plus spécifiques.

Ils s’adressent à l’ensemble des acteurs du monde de la construction, du maître d’ouvrage à l’entrepreneur, en passant par l’architecte, le bureau d’études ou l’artisan, tous désireux d’aller plus loin dans leurs démarches et d’adopter des pratiques circulaires.

Ils abordent les questions de manière claire et didactique en proposant des exemples concrets basés sur des retours d’expérience du terrain via de nombreux chantiers pilotes et l’analyse des résultats observés sur un large éventail d’expériences avec des bâtiments d’âges et de typologies variés.

Conditions de réussite du réemploi

Le projet démontre, d’ores et déjà, les rôles cruciaux d’une bonne coordination et d’une communication transversale effective. Il ressort également que le réemploi nécessite, en plus de briser certaines barrières psychologiques, de passer par une information spécifique et une montée en compétence des acteurs intervenant dans le processus.

Le projet vise également à aborder la question de l’assurabilité des constructions recourant au réemploi, celle de la promotion des pratiques circulaires via des changements réglementaires ou des mesures incitatives, ainsi que d’une méthodologie permettant de fixer, de manière structurée, un taux réaliste de recours au réemploi dans un projet de construction.

Bref, c’est un ensemble conséquent de guides, d’analyses et de documents mis gratuitement à la disposition de tous via le site web du projet FCRBE.

https://www.infogreen.lu/le-reemploi-de-la-theorie-a-la-pratique.html#dossier-du-mois/article-20669

Un jumeau numérique pour faciliter le déploiement de la 5G au Luxembourg

Il y a d’abord eu la 2G, puis la 3G suivie de la 4G, et tout le monde parle désormais de la cinquième génération de téléphonie mobile 5G, tandis que des chercheurs comme Sébastien Faye, responsable des activités d’innovations autour de la 6G au Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) se penchent déjà sur la prochaine génération. L'introduction il y a quelques années de la nouvelle norme de téléphonie mobile 5G suscite de nombreuses questions auprès de la population, voire une certaine confusion. Pour répondre à certaines de ces questions, la plateforme en ligne 5G-PLANET a été créée par des chercheurs du LIST, dont nous avons déjà parlé sur science.lu.

Outre l’ignorance des possibilités proposées par la nouvelle génération de téléphonie mobile, de nombreuses personnes s’inquiètent aussi du rayonnement électromagnétique qui accompagne toutes les applications de communication sans fil. Et même si ces nouvelles technologies peuvent se servir en partie de l’infrastructure du réseau 4G existante, la mise en place de nouvelles antennes est inévitable. C’est exactement ici que commence un autre projet, également géré par Sébastien Faye : 5G-EMIT.

Le projet vise à proposer et à valider une solution de planification de réseau basée sur des données et un jumeau numérique (une copie digitale) afin de recommander des stratégies de déploiement de réseau optimales, tout en tenant compte des limites RF-EMF et des diverses fonctionnalités offertes par les nouvelles technologies 5G.

Assurer la transparence du rayonnement électromagnétique

« Lorsqu’une antenne 5G est installée, il y a des règles et des procédures à respecter, et parmi celles-ci l’exposition aux ondes électromagnétiques générées par ces antennes est primordiale. Il y a des limites et un cadre réglementaire mis en place », déclare le chercheur. « Cette question était déjà complexe pour la 4G, mais elle a atteint une nouvelle dimension avec la 5G », ajoute-t-il.

Ainsi, les antennes des générations précédentes sont passives, ce qui suggère que leur comportement est toujours constant, explique M. Faye. « Jusqu’à présent, les transmetteurs se comportaient de façon relativement statique. Nous pouvons prendre l’exemple d’un rayon uniforme qui permet à plusieurs personnes d’être connectées. Avec la 5G, un mécanisme actif a été développé : un transmetteur est composé de plusieurs micro-antennes qui ont chacune la possibilité d’émettre un faisceau précis à un périphérique – cela permet une meilleure concentration du signal, plus d’efficacité, et cela permet d’émettre des signaux en proportion des utilisateurs et de leurs demandes », déclare le scientifique du LIST.

« Si nous parlons donc du rayonnement électromagnétique auquel la population est exposée, ces caractéristiques sont très importantes. L’objectif de 5G-EMIT est d’étudier l’ensemble des éléments scientifiques, techniques et réglementaires aujourd’hui disponibles et de proposer un observatoire national, bénéficiant de toute la recherche développée dans le projet, dédié au Luxembourg », dit Sébastien Faye.

5G-EMIT poursuit donc plusieurs objectifs. D’une part, il s’agit de recueillir sur un observatoire national, présenté sous forme de site web, les données relatives aux installations de réseaux mobiles et aux rayonnement électromagnétique au Luxembourg et de les présenter librement au public via une carte interactive. Les chercheurs ont installé des capteurs dans le pays pour mesurer sur place et en temps réel le rayonnement électromagnétique provenant d’antennes 4G, 5G ou autres. Les chercheurs mènent actuellement une campagne de collecte de données sur l'exposition aux champs électromagnétiques des antennes actives de la 5G. D’autre part, les chercheurs travaillent aussi sur des outils d’aide à la décision, pour les opérateurs et régulateurs, qui intègreront des modèles de planification et optimisation réseau, ainsi que des outils de simulation comme expliqué plus bas.

Simulation des effets de l’antenne sur des sites potentiels

En outre, la plateforme offrira ainsi un outil pour les acteurs du déploiement du réseau. Ainsi, les opérateurs peuvent simuler l’impact des antennes dotées de certaines puissances sur des sites particuliers, en tenant compte d'un ensemble d'indicateurs. « En plus d’estimer l’exposition à un endroit particulier, cet outil recommandera également aux opérateurs et aux régulateurs les meilleures options d’installation, en fonction des configurations et des caractéristiques du site. Le challenge ici est de rendre les transmetteurs les plus performants possibles, tout en réduisant au maximum l’exposition aux ondes électromagnétiques – ce qui peut être vu comme des objectifs contradictoires », explique M. Faye.

« Utiliser une copie digitale du réseau 5G du Luxembourg (jumeau numérique) est une sécurité pour nous, qui nous permet d’atteindre un niveau de réalisme très proche de la réalité tout en pouvant tester une multitude de scénarios », ajoute le chercheur, qui considère que ce travail sera également utile pour l’introduction de la génération suivante (6G). « Les réseaux 4G et 5G deviennent de plus en plus denses et aussi plus visibles pour la population, c’est pourquoi les préoccupations autour celles-ci augmentent », conclut M. Faye. « Par conséquent, avec la nouvelle plateforme, nous souhaitons informer la population de la manière la plus transparente possible. »

La mise en ligne de la plateforme 5G-EMIT est prévue prochainement. Plus d’infos sur le projet sur le site internet du LIST. Il est par ailleurs à noter que ce projet est financé par le Service des médias, de la connectivité et de la politique numérique (SMC).

Uwe Hentschel

https://www.science.lu/fr/technologie-communication/un-jumeau-numerique-pour-faciliter-le-deploiement-5g-luxembourg

Réduire la dépendance aux combustibles fossiles dans les transports

Nouveau partenariat pour réduire la dépendance aux combustibles fossiles dans les transports via l’intégration de l’énergie photovoltaïque dans les véhicules

Le concept sous-jacent au projet s’appelle Vehicle Integrated/Attached Photovoltaics (VIPV ou VAPV). L’idée est d’utiliser la technologie solaire photovoltaïque appliquée directement sur les véhicules pour convertir la lumière du soleil en électricité qui peut satisfaire une partie des besoins des véhicules électriques, voire la totalité de certains systèmes auxiliaires, tels que les systèmes de réfrigération utilisés dans le transport alimentaire, s’ils sont associés à une capacité de stockage. L’énergie captée par les véhicules contribuera à réduire leurs émissions d’équivalent CO₂ (CO2e) associées. Dans le cadre de ce projet, Cactus mettra sa flotte à la disposition des chercheurs du LIST, afin qu’ils puissent installer les capteurs et commencer les analyses. Le LIST recevra également le soutien de l’équipe logistique de Cactus pour garantir l’efficacité opérationnelle.

La collaboration entre le LIST et Cactus S.A. a pour objectif principal de créer le premier ensemble de données complet et représentatif à l’échelle nationale de la ressource solaire disponible sur le réseau routier au Grand-Duché. Ces données permettront aux chercheurs du LIST de développer des outils qui pourront soutenir l’utilisation des technologies de l’énergie solaire dans les transports à l’avenir.

Ce partenariat s’inscrit dans le cadre de l’engagement de Cactus S.A. en faveur du développement durable et de sa stratégie de responsabilité sociale des entreprises (RSE), l’entreprise cherchant à réduire son empreinte carbone grâce à l’utilisation d’énergies renouvelables.

Cet accord de coopération sera une extension naturelle du travail que le LIST effectue depuis des années dans le domaine de la mobilité durable et des systèmes énergétiques, a déclaré Lucien Hoffmann, Directeur du département Environmental Research and Innovation du LIST. Cet accord élargira notre champ d’action et nous permettra de collaborer étroitement avec Cactus pour trouver des solutions innovantes à ce besoin urgent.

Marc Hoffmann, Directeur Marketing et Retail de Cactus S.A., a déclaré : Nos équipes logistiques ont pour objectif de combiner praticité et durabilité en approvisionnant quotidiennement les magasins Cactus à travers le Luxembourg. Nous sommes fiers de nous associer au LIST dans le cadre d’un projet scientifique visant à faire progresser la mobilité innovante et durable. Ce partenariat explique le raisonnement et l’approche qui sous-tendent notre poursuite de cet objectif.

Le partenariat entre le LIST et les supermarchés Cactus devrait avoir un impact significatif sur l’environnement et la communauté, en réduisant la dépendance aux combustibles fossiles et en soutenant la transition vers une société plus durable.

https://www.infogreen.lu/reduire-la-dependance-aux-combustibles-fossiles-dans-les-transports.html

Énergie solaire : des véhicules de livraison de Cactus équipés de capteurs

Le 3 mars, apprend-on ce vendredi, le groupe Cactus et le LIST ont signé un partenariat visant à faire progresser la mobilité durable. Concrètement, expliquent les deux partenaires par voie de communiqué, Cactus mettra ses véhicules de livraison à la disposition des chercheurs du LIST qui travaillent sur le projet Solar e-Pace. Ces derniers pourront installer des capteurs et effectuer des analyses.

Le projet de technologie et d’innovation du LIST, Solar e-Pace, a pour ambition d’utiliser la technologie solaire photovoltaïque en l’intégrant sur les véhicules pour convertir la lumière du soleil en électricité. Cette énergie verte permettrait alors de satisfaire une partie des besoins des véhicules électriques, voire la totalité de certains systèmes auxiliaires tels que les systèmes de réfrigération utilisés dans le transport alimentaire, et ainsi de contribuer à réduire les émissions de CO2 des véhicules.

L’objectif principal de cette collaboration est de créer un ensemble de données complet et représentatif à l’échelle nationale de la ressource solaire disponible sur le réseau routier au Grand-Duché de Luxembourg. Ces données permettront aux chercheurs du LIST de développer des outils permettant, à l’avenir, de soutenir l’utilisation des technologies de l’énergie solaire dans les transports.

À terme, ce partenariat devrait avoir un impact significatif sur l’environnement et la communauté, en réduisant la dépendance aux combustibles fossiles et en soutenant la transition vers une société plus durable, conclut le communiqué.

https://lequotidien.lu/luxembourg/energie-solaire-des-vehicules-de-livraison-de-cactus-equipes-de-capteurs/

Les énergies renouvelables mieux utilisées localement

Projet 01 : CleanMobilEnergy

Dans le cadre du projet CleanMobilEnergy cofinancé par le programme Interreg North West Europe (NWE), le LIST (Luxembourg Institute for Science and Technology) a développé REMove, un système de gestion de l’énergie interopérable qui permet l’utilisation de sources d’énergie renouvelables locales. Son but ? À l’aide d’un logiciel approprié, les voitures électriques, les véhicules électriques légers et les navires peuvent être rechargés avec 100 % d’énergie renouvelable produite localement. Ce n’est que lorsque les sources d’énergie « vertes » ne sont pas disponibles que les projets pilotes utilisent l’énergie du réseau. REMpve optimise le système en temps réel pour 4 projets pilotes urbains qui seraient également transférables au Luxembourg.

Une découverte importante des projets pilotes est la grande importance des normes ouvertes dans le domaine de la gestion de l’énergie, qui permettent l’interaction complexe entre différents sous-systèmes. Cela devrait être pris en compte, par exemple, dans le cadre d’un appel d’offres public pour les contrats dans le domaine de la gestion de l’énergie.

Projet 02 : RED WOLF

Dans le projet Interreg NWE RED WoLF, Energiepark Redingen et le bureau d’ingénierie eco:novis travaillent au développement et au test de systèmes de stockage d’énergie dans les bâtiments résidentiels contrôlés par l’intelligence artificielle.

L’accent est mis sur les systèmes de stockage hybrides qui combinent des batteries avec un stockage de chaleur, comme le stockage d’eau chaude. Avec l’aide de systèmes photovoltaïques sur le toit, par exemple, l’énergie produite localement et à peu de frais est temporairement stockée dans le bâtiment pendant la journée et est disponible pour les résidents pendant les heures de pointe, comme le matin et le soir lorsque le rayonnement solaire est souvent faible. De plus, il est ainsi possible d’allumer automatiquement des appareils à forte consommation d’énergie, tels que des sèche-linges ou des lave-vaisselles, à des moments où la demande d’électricité est faible. Un transfert de cette approche des bâtiments résidentiels vers d’autres types de bâtiments, tels que les bâtiments industriels, est envisageable.

Les deux projets ont montré que l’efficacité énergétique de l’énergie durable produite localement peut être considérablement améliorée à l’aide de systèmes de gestion de l’énergie à commande automatique - sans entraîner de restrictions pour l’utilisateur. Les projets ont également souligné que des conditions-cadres politiques appropriées sont également nécessaires pour que les technologies innovantes puissent être utilisées par les citoyens et les entreprises. Un exemple est un prix dynamique de l’électricité qui permet à l’utilisateur de bénéficier des variations du marché de gros.

Étant donné que les prix de gros sont généralement bas en période de forte production éolienne et solaire, une telle structure de prix crée des incitations à utiliser l’électricité lorsque l’intensité de CO2 du système est particulièrement faible. Le ministre Turmes a annoncé que son ministère travaille actuellement sur une loi qui donne à tous les clients de l’électricité le droit d’opter pour un tel modèle tarifaire.

Nouvelles opportunités de financement dans Interreg ENO 2021-2027

Le nouveau programme Interreg Nord-Ouest Europe pour la période 2021-2027 soutient également des projets transnationaux qui contribuent à la transition énergétique, par exemple via une plus grande efficacité énergétique ou des énergies renouvelables.

https://www.infogreen.lu/les-energies-renouvelables-mieux-utilisees-localement.html

LIST et FM Global

Le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) et le géant américain de l'assurance FM Global ont signé un accord de partenariat à long terme pour faire avancer la recherche sur l'évaluation et la réduction des risques liés aux pertes matérielles et aux interruptions d'activité. Pour cela, une meilleure connaissance des phénomènes liés au changement climatique et à l'automatisation des processus industriels, ainsi qu'une meilleure anticipation de leurs conséquences sont indispensables.

Depuis janvier, une feuille de route commune jette les bases d'un programme de projets dont les compétences pluridisciplinaires et l'expertise du LIST en matière d'environnement, de technologie de l'information et de science des matériaux sont précieux pour l'entreprise mondiale basée aux États-Unis.

Il s'agit également d'un pas supplémentaire vers le Luxembourg pour FM Global, qui a déjà mis en avant d'autres pistes de coopération potentielle avec le pays.

FM Global est une société d'assurance mutuelle dont le capital, la capacité de recherche scientifique et l'expertise en ingénierie sont uniquement dédiés à la gestion des risques immobiliers et à la résilience de ses clients-propriétaires. FM Global est présente sur le marché luxembourgeois de l'assurance depuis 2017.

En quoi la construction circulaire est-elle nécessaire ?

Garantir une déconstructlon sélective

Une équipe pluridisciplinaire du LIST s'intéresse à l'ensemble du processus de déconstruction des bâtiments: de l'inventorisation standardisée des composants, matières et déchets issus de la déconstruction à la facilitation de la gestion et de la circulation des matériaux de réemploi. Certaines solutions innovantes présentent déjà un niveau de maturité avancé. L'institut a développé un inventaire permettant d'aborder la déconstruction de manière standardisée, complété par un guide de la déconstruction en collaboration avec l'Administration de l'environnement. Il est destiné aux acteurs du secteur et promeut les bonnes pratiques. « Il est grand temps de faire aussi bien avec moins et de réfléchir en amont à ce que deviendront les matériaux que l'on utilise. Cette réflexion concerne toutes les parties prenantes, le plus difficile est de changer les mentalités. En effet, le réemploi n'est pas toujours bien perçu, mais il faut parvenir à trouver un juste équilibre dans des problématiques impliquant un très grand nombre de paramètres. Privilégier les économies d'énergie via la construction de bâtiments passifs ne devrait pas se faire au détriment du confort intérieur ou de la déconstructibilité», indique Bruno Domange. Le LIST joue un rôle de facilitateur et de transmission d'idées dans un monde fortement tributaire de la coopération entre les différents acteurs. Il intervient notamment en tant qu'interface entre l'administration et l'industrie de la construction. Une bonne communication est indispensable à la compréhension et cela n'est pas toujours simple! « Il existe encore beaucoup de blocages au Luxembourg, car des intervenants ne trouvent pas leur compte dans l'économie circulaire, d'où la nécessité de les convaincre. Il faut envisager le modèle comme une chaîne harmonieuse sinon cela ne fonctionne pas», complète l'ingénieur.

Un inventaire digital des matériaux

La plateforme DigitalDeconstruction, développée dans le cadre d'un projet Interreg NWE, fournit une nouvelle dimension circulaire grâce à l'association de quatre technologies de pointe qui confèrent un avantage considérable aux utilisateurs en matière de planification et de traçabilité et de certifications environnementales. La combinaison des technologies de scan3D, de réversible BIM (Building Information Modelling), d'inventaire et de blockchain permet à l'interface d'inventorier et de caractériser de manière standardisée l'ensemble des éléments constitutifs d'un bâtiment tout en renseignant leur potentiel de réemploi. Cette technologie fait actuellement l'objet de tests sur des projets de déconstruction en France, en Belgique, aux Pays-Bas et au Luxembourg.

Faciliter la circulation des matériaux de réemploi

Depuis plusieurs années, le LIST met à profit son expertise au service de la stratégie zéro déchet du Luxembourg (Null Offall Lëtzebuerg) favorisant une gestion rationnelle des ressources et la création d'un marché d'échange d'éléments de construction récupérés. Si les étapes de la déconstruction peuvent être planifiées en amont, il n'en reste pas moins que les matériaux de réemploi doivent être caractérisés et conditionnés de façon à intéresser les futurs réemployeurs. Le projet européen Interreg FCBRE répond à cette problématique. Sa première phase consistait à recenser, rencontrer et documenter la filière du réemploi en Europe du Nord-Ouest afin de mettre en lumière l'offre existante sur le territoire en matériaux issus du réemploi, pour in fine stimuler la demande et encourager le développement du recours aux matériaux de réemploi vendus par les opérateurs du territoire. Au Luxembourg, il est coordonné au LIST par Bruno Domange. « Ce partenariat international vise à faciliter la circulation des matériaux de réemploi par la diffusion et l'adoption de guides pratiques et de fiches matériaux ou encore la création d'une méthode d'évaluation des efforts de réemploi des matériaux».

Revenir aux fondamentaux

La construction circulaire n'est pas nouvelle, elle remonte même à plusieurs siècles! L'emblématique Colisée de Rome érigé entre 70 et 72 après JC a souffert de nombreuses dégradations de sa structure au Moyen Âge, liées notamment à de multiples tremblements de terre. Les pierres furent ainsi récupérées à la demande de l'Église catholique pour construire des bâtiments religieux comme la façade de la basilique Saint-Pierre, dont les blocs de pierre proviennent intégralement du Colisée. Bruno Domange explique: « Il existe d'autres exemples dans l'histoire, à l'instar de celui des immeubles haussmanniens dont les matériaux de valeur ont été revendus et non jetés entre les deux guerres mondiales. Cela nous enseigne la nécessité de revenir à ce que nous avons oublié, il faut penser à ce que constitue un bâtiment. Conserver les matériaux contribue à poursuivre leur histoire en les faisant revivre». La construction circulaire, c'est aussi envisager des usages multiples: une structure qui accueille une école durant les heures d'enseignement peut se transformer en maison des associations le soir ou les week-ends. C'est également revenir à l'utilisation de matériaux facilement réutilisables comme le bois, le métal ou la pierre et s'éloigner des techniques comme la domotique qui ne s'inscrivent pas dans une logique de construction circulaire, car trop énergivores, A ce titre, le concept de la LowTech gagne en popularité face aux enjeux environnementaux avec des solutions qui invitent à se tourner vers l'essentiel en repensant nos besoins réels. Cela concerne notamment l'approvisionnement des matériaux, le procédés constructifs employés et l'isolation.

La différence entre le réemploi et le recyclage

Ce sont deux notions différentes, prenons l'exemple d'une poutre en acier sur un chantier de déconstruction. Dans le cadre d'un recyclage, elle sera évacuée avant d'être transformée en acier dans un four à 1.600 degrés. Bilan énergétique? Très mauvais. Dans le cas du réemploi, on la conserve intacte et, après vérification, elle peut être replacée telle quelle. A l'inverse du recyclage, le réemploi permet d'éviter que les matériaux subissent de profondes transformations et une perte de valeur d'usage. Citons l'exemple du bois qui ne serait pas transformé en copeaux ou en aggloméré ou le fer forgé qui ne redeviendrait pas matière première après avoir été broyé, laminé et fondu. Dans le contexte actuel de crise écologique, le réemploi offre un avantage notable sur le plan des économies d'énergie et de ressources nécessaires à la fabrication de produits neufs. Il permet également de réduire considérablement la quantité de déchets mis au rebut. Son impact en termes d'émission de gaz à effet de serre est nettement moindre comparé à celui du recyclage.

Pour aller plus loin :

Le projet Interreg Digital Deconstruction : www.nweurope.eu/projects/project-search/digital-deconstruction/

Le projet Interreg FCRBE: www.nweurope.eu/projects/project-search/fcrbe-facilitating-the-circulation-of-reclaimed-building-elements-in-northwestern-europe/#tab-10

C. Mick

Quand le List veut jardiner sur Mars…

260 jours le voyage aller. Sur place une température moyenne approchant les – 63°C. Un sol relevant plus du sable et de la poussière. Bref, Mars a tout pour plaire… En tout cas pour les scientifiques qui n’oublient jamais que la 3ème planète la plus proche de la Terre est aussi la seule où la présence de l’eau (source de vie donc) peut être certifiée.

“Attirante” donc, la planète rouge reste toutefois un milieu hostile. Et quiconque voudrait s’y établir devrait y développer in situ sa propre nourriture. Un peu comme dans le film “Seul sur Mars” avec Matt Damon… Et à 78 millions de kilomètres, au Grand-Duché, on veut croire que cultiver des végétaux n’a rien d’une utopie.

L’affirmation ne sort pas d’un livre de science-fiction mais des laboratoires du LIST, précisément du groupe de recherche Agriculture moléculaire végétale. Les travaux de Roberto Berni, Céline Leclercq, Jean-François Hausman, Jenny Renaut et Gea Guerriero viennent ainsi de confirmer que, oui, les plantes peuvent grandir sur Mars.

Sous stress, la plante s’est adaptée

Au Luxembourg Institute of Science & Technology, on a ainsi fait pousser des graines d’ivraie (ray-grass), connues pour leur nature omniprésente et leur résistance. Planté sur un “sol” à la martienne, arrosé d’eau distillée, le végétal a réussi à croitre et même à… repousser après une coupe.

Les conclusions (positives) de l’étude ont été publiées dans une revue scientifique. Elles figurent même sur le Gene Lab de la Nasa, en libre accès.

En langage simplifié, on y lit que depuis le laboratoire luxembourgeois, les scientifiques se sont aperçu que la plante, soumise à fort stress (froid, manque d’azote et de minéraux) réussissait à s’adapter. Mieux encore, elle semble être en mesure de bonifier là où ses racines se glissent, ce qui serait bon signe pour des développements futurs.

« La recherche n’en est qu’à ses débuts », assure M. Roberto Berni satisfait de ce “petit pas pour l’homme en blouse blanche” mais bond pour les futurs locataires de la planète Mars attendus pour 2030-40. Et l’équipe de recherche de rappeler que ses travaux ne concernent pas uniquement la possibilité de créer un “potager” pour l’alimentation.

En effet, les cultures martiennes et la connaissance de la biologie moléculaire des plantes pourraient avoir un impact, une fois là-bas, sur les matériaux de construction ou les produits pharmaceutiques possiblement produits sur place. Sans même parler de la capacité à fournir de l’oxygène…

Patrick Jacquemot

https://www.lesfrontaliers.lu/societe/le-list-veut-jardiner-sur-mars-maintenant/

Research is an essential piece of the puzzle

Why is the focus of the programme on space resources?

The SSP is one of the key initiatives of the European Space Resources Innovation Centre (ESRIC), established in 2020 by the Luxembourg Space Agency, the Luxembourg Institute of Science and Technology, in strategic partnership with the European Space Agency. The programme is directly linked to the SpaceResources.lu initiative, launched in 2016, aimed at establishing the space resources field as an additional priority for Luxembourg’s space ambitions. More specifically, the SSP falls under the umbrella of the Luxembourg Space Agency and the Ministry of Economy. At ESRIC, we put a lot of emphasis on sustainability because one of the critical considerations of space resources is how to reuse materials and find creative solutions to thrive in difficult environments. While the objective of space research is not to solve the problems we have on Earth, it can be an enabler. More specifically, with the SSP, we aim to create an ecosystem of
companies and ventures that can dedicate their activities to this.

How is this programme different from other space incubators?

It is broader than a pure incubation programme because it has three different stages: pre-incubation, incubation, and post-incubation. On top of that, we aim to have a diverse set of experts supporting startups in their journeys. After the pre-incubation period of three months, one startup out of five is selected to continue its incubation, validate its technical value proposition and work with its first customers. At this stage, there is also the opportunity to unlock funding of up to €200K and further develop the business model for up to two years.

The first edition of the programme took place last year. How did it go?

We were pleasantly surprised to see how well it went actually! The five ventures really made the most of the programme. In the end, FourPoint (Poland) was chosen to go to the next stage, proving that their project would work both in terrestrial and space applications, as well as in the field of space resources.

What did you learn from the first edition?

One of the most important lessons learnt was how to leverage our experts’ knowledge from the beginning. Connecting the start-ups with the right experts from the start really helped them with their business approach which is essential to advance to the next stage of the programme.

Last year you mentioned that “research is an essential aspect of the entire space value chain” and played an important role in the programme. What role does research play in the SSP now?

It is true that the main objective of the programme is commercialisation. But you will never be able to build an entire space project with €200K, which is why we try to ensure that the participants collaborate with our space experts to create a good R&D roadmap. At ESRIC, we work closely with researchers, bringing their expertise in a whole range of space topics and who are at the disposal of the start-ups. Without this research expertise, the commercialisation of projects cannot take place, which is why research is such an essential piece of the puzzle.

When can we expect one of the participants’ projects on the moon?

I cannot commit to clear dates, but I have big hopes that the wheels will move faster and faster in the upcoming years. I’m hoping that in 10 to 15 years we will see one of our projects on the Moon.

Louis Juste

We Are Very Keen On Being A Key Link Between ESA And NASA

NASA’s Artemis missions are scheduled to put humans back on the Moon as early as 2025. What are ESRIC’s ambitions when it comes to supporting NASA in these missions?

ESRIC was formed as the result of a partnership between ESA, LSA and LIST. We are currently just over 2 years old and still relatively small in terms of the size of our team. Despite our relative youth and small size, we are very well positioned on the global scene in terms of space resources activity, and we have a great relationship with our partners in the USA, including NASA, who have been working in this domain for some time. Our current strategy is aligned with ESA’s space resources strategy, focusing firstly on the production of oxygen from the lunar soil rather than focusing on water found in permanently shadowed regions – this is the potential resource that NASA are planning to learn more about from their Artemis programme – however, we see that there are many areas of shared interest and we are very keen on being a key link between ESA and NASA in space resources activities.

If successful, an entire lunar economy will be created. What can the Luxembourg government do now to put our space ecosystem in a competitive position when the time comes?

The Luxembourg government and Luxembourg Space Agency (LSA) have already introduced many initiatives that put Luxembourg in a competitive position in the field of space resources. In fact, in our field, Luxembourg is widely known as being one of the most attractive places to set up a space resources company. There is a real cluster now of exciting start-ups and more established businesses located here, and that, in turn, brings in more companies. The foundations are certainly there for Luxembourg to take a leading role in a new space economy.

You’re an expert on In-Situ Resources Utilisation. Can you explain what this area of research deals with and how relevant it will become once we build a lunar economy?

In-Situ Resource Utilisation (ISRU) is the term used to describe the extraction and use of space resources in space, for example, to enable space exploration. Often the first topic that springs to mind when we talk about space resources is asteroid mining – the concept that we bring back to Earth metals from asteroids that we currently mine in huge quantities with significant environmental impact. In contrast, ISRU is focused on the resources that we can use to extend human space exploration. This includes oxygen and water for life support and propellant, manufacturing and construction of habitation and infrastructure, and supplying energy needs. The research in this field is truly cross-discipline – we need to understand the resources that are available and develop technologies to move, extract, construct, store and supply useful products, all in the harsh environment of the Moon, Mars and beyond. These technologies are required in order to build the lunar economy.

What are some of the main research gaps that ESRIC is trying to find answers to?

One of the great opportunities we have with space resources is to demonstrate how resources can be used in a zerowaste way that minimises environmental impact – basically learning the lessons of our resource use on Earth. We are currently exploring ways to use the waste products from the production of oxygen from the lunar soil, for example. We also have active research projects in the characterisation of lunar resources using remote sensing data, beneficiation of lunar soil and water purification. We address research topics across the space resources value chain, with the goal to be able to develop end-to-end processes for space resources, built on the foundations of sustainable and responsible use of resources.

Which Luxembourg space companies do you expect to play a role in future lunar missions?

There are so many exciting space companies in Luxembourg, I hope to see them all with a role in the future of space. Ispace, for example, is already on its way to the Moon, but I also hope we’ll see companies such as Maana Electric, Lunar Outpost and Gradel join them. At ESRIC, we are watching very carefully the development of the start-ups that have been through our Start-up Support Programme, such as Four Point, who were selected from the first round of the programme last year to be incubated at Technoport.

In the best of cases, how big of a role can a country the size of Luxembourg expect to play in the future of lunar exploration?

Luxembourg is definitely playing a major role in putting in place the business support and expertise to be a major player in the future of space exploration. It is impressive to see how well the country is regarded in this field. Although it is unlikely that there will be a Luxembourg space programme of the scale of some of the major nations (USA, China etc), the country hosts the companies that will provide some of the key enabling infrastructure for future space missions, and this is enormously exciting.

Louis Juste

Gestion intelligente des réseaux d’énergie

Accueillis par Eva Kremer, Présidente du Conseil d’Administration du LIST, et Thomas Kallstenius, CEO, ils ont inauguré un nouveau laboratoire baptisé “real-time power-in-the-loop”. Cette installation de pointe ouvre de nombreuses possibilités de collaboration dans le domaine des réseaux intelligents (smart grids).

Le laboratoire permet de simuler virtuellement en temps réel différents types de réseaux et les rendre intelligents. Il est capable d’évaluer l’interaction de n’importe quel système physique générique (mécanismes, réacteurs, capteurs, etc.) avec n’importe quel environnement virtuel générique (scénarios de fonctionnement, bancs d’essai virtuels, perturbations, etc.). Il permet des interactions à distance -jusqu’à plusieurs milliers de km- entre un système physique existant, comme un réseau de distribution d’électricité, et un système virtuel simulé à Luxembourg dans un ordinateur en temps réel. Le but est donc d’utiliser la modélisation virtuelle du système pour évaluer les performances, effectuer des tests et améliorer, voire compléter, un système physique réel. L’infrastructure permet également de communiquer avec du matériel (hardware) à distance afin de le paramétrer, et ce dès le stade de sa fabrication pour optimiser le système.

Concrètement, l’unité Intelligent Clean Energy Systems du LIST utilise par exemple ce laboratoire pour étudier des phénomènes en temps réel dans les systèmes électriques comme la réponse du réseau face à la foudre ou encore le comportement de panneaux photovoltaïques par temps venteux et nuageux. Pedro Rodriguez, responsable de l’unité Intelligent Clean Energy Systems, et son équipe travaillent aujourd’hui sur un projet visant à l’exploitation intelligente d’une ferme agro-photovoltaïque à Kehlen, qui produira de l’hydrogène au moyen d’électrolyseurs utilisant l’énergie des panneaux photovoltaïques et des batteries à grande échelle. Cette énergie sera utilisée pour la mobilité durable et l’amélioration de la production d’une usine locale de biogaz.

Partie intégrante du jumeau numérique national

Après avoir modélisé, simulé et testé le système, les chercheurs paramètrent actuellement à distance une super batterie construite en Espagne. Faite sur mesure pour répondre aux spécificités et aux besoins de la ferme, cette batterie sera encore testée au LIST avant d’être installée à Kehlen. Une fois installée, elle restera en contact en temps réel avec les machines du laboratoire qui pourront la paramétrer ou la piloter à distance en fonction par exemple des prévisions d’ensoleillement. Le but est aussi de pouvoir optimiser le réseau électrique de la région qui est géré par CREOS.

Après avoir inauguré le laboratoire, Xavier Bettel et Claude Meisch ont ensuite pu découvrir comment le mur de visualisation (Viswall) du LIST permet d’interagir avec les données du laboratoire et de le représenter de manière plus concrète comme partie intégrante du volet énergie du jumeau numérique (digital twin) national. Le laboratoire de simulation “real-time power-in-the-loop” s’avère bien être pour le Luxembourg un bel atout qui permet de gérer de manière intelligente le stockage et la distribution de l’énergie à l’heure où bon nombre de consommateurs deviennent des prosumers.

https://www.infogreen.lu/gestion-intelligente-des-reseaux-d-energie.html

LIST Inaugurates Laboratory for Smart Management of Energy Grids

Luxembourg's Prime Minister, Xavier Bettel, and the Minister for Research, Claude Meisch, were welcomed by Eva Kremer, Chairwoman of the LIST Board of Directors, and Thomas Kallstenius, CEO, before inaugurating the new real-time power-in-the-loop simulation laboratory. This state-of-the-art facility opens up many collaboration possibilities in the field of smart grids.

In this lab, different types of grids can be simulated virtually in real-time and made smart. The lab can evaluate the interaction of any generic physical system (mechanisms, reactors, sensors, etc.) with any generic virtual environment (operating scenarios, virtual test benches, disturbances, etc.). It allows remote interactions - up to several thousand km - between an existing physical system, such as an electricity distribution network, and a virtual system simulated in real-time on a computer in Luxembourg. The aim is therefore to use the virtual system model to evaluate performance, carry out tests and improve or even complete a real physical system. The infrastructure also makes it possible to communicate remotely with hardware to parameterise it right from the manufacturing stage, in order to optimise the system.

In concrete terms, the Intelligent Clean Energy Systems unit at LIST uses this laboratory to study real-time phenomena in electrical systems, such as the response of the network to lightning strikes or the behaviour of photovoltaic panels in windy and cloudy conditions. Pedro Rodriguez, head of the Intelligent Clean Energy Systems unit, and his team are currently working on a project aiming for the smart operation of an agri-photovoltaic farm in Kehlen, which will produce hydrogen by means of electrolysers using energy from photovoltaic panels and large-scale batteries. This energy will be used both for sustainable mobility and to improve the production of a local biogas plant.

Part of the nationwide digital twin

After modelling, simulating and testing the system, the researchers are now remotely setting up a large-scale battery built in Spain. Custom-made to meet the specific needs of the farm, this battery will be tested further at LIST before being deployed in Kehlen. Once installed, it will remain in real-time contact with the laboratory's machines, which will be able to set its parameters or control it remotely, according to sunshine forecasts, for example. The aim is also to optimise the region's electricity network, which is managed by CREOS.

After inaugurating the laboratory, Xavier Bettel and Claude Meisch then discovered how the LIST Viswall can interact with the laboratory data and represent it in a more tangible way as part of the energy component of the nationwide digital twin. The real-time power-in-the-loop simulation laboratory is proving to be a great asset for Luxembourg, enabling the smart and modern management of energy storage and distribution at a time when many consumers are becoming prosumers.

https://chronicle.lu/category/research-r-d/44546-list-inaugurates-laboratory-for-smart-management-of-energy-grids

Sichere und nachhaltige Lithium-Ionen-Batterien

Im Rahmen dieses Projekts wird zwischen der Europäischen Kommission und der Batteries European Partnership Association (BEPA) eine Partnerschaft geschlossen, die alle Akteure der Batteriebranche in der europäischen Forschungsgemeinschaft zusammenbringt. Die Initiative »Batteries Partnership« (BATT4EU) soll die Wettbewerbsfähigkeit in Bezug auf die Kreislaufwirtschaft in der gesamten Batteriewertschöpfungskette stärken.

Die Initiative soll direkt und indirekt sektorübergreifenden Bereichen zugute kommen, in denen Batterien ein Eckpfeiler der Technologie sind, wie zum Beispiel in der Elektro-Mobilität, bei Stromnetzen, bei alternativen Energiequellen, Drohnen, in der Elektronik und bei medizinischen Geräten.

Vor diesem Hintergrund hat ein Team unter der Leitung von LIST von der Europäischen Kommission fünf Millionen Euro und ein weiteres Team aus der Schweiz 0,7 Millionen Euro erhalten.

Das Projekt mit dem Namen »Opincharge« wird von Dr. Santhana Eswara, Abteilung »Materials Research and Technology« der LIST, koordiniert.

Ziel des Projekts ist die Entwicklung innovativer Methoden und Instrumente zur Erfassung von Festkörperschnittstellen in Lithium-Ionen-Batterien während des Betriebs oder im Ruhezustand (in situ).

Im Rahmen dieser Zusammenarbeit wird die LIST Prototypen von nanoanalytischen Instrumenten entwickeln, die auf Ionen- und Elektronenstrahlen basieren, um operative und In-situ-Analysen bestehender und künftiger Batterieschnittstellen durchzuführen. Mit diesem Projekt erhoffen sich die Wissenschaftler, entscheidende Informationen zu erhalten, die für die Entwicklung sicherer, nachhaltiger Batterietechnologien der Zukunft erforderlich sind.

Für die Energiesysteme der Zukunft

„Wir haben eine öffentliche Mission zu erfüllen“, so Eva Kremer, Präsidentin des Verwaltungsrates der Forschungseinrichtung LIST (Luxembourg Institute of Science and Technology), zu Beginn der Veranstaltung. „Wir nutzen die Wissenschaft, um der Gesellschaft weiterzuhelfen.“

Eingeweiht wurden Labore, in denen es möglich ist, das Energiesystem zu modellieren, Faktoren zu verändern und Tests daran vorzunehmen. Ziel ist es, die neuen Formen des Verbrauchs, der Verteilung und der Speicherung von Energie zu planen und zu optimieren. „Es handelt sich um eine einzigartige Struktur in der Großregion“, so Eva Kremer weiter.

Um die Energiewende zu organisieren und zu gestalten, bedarf es einer Menge Daten, so Thomas Kallstenius, Direktor des LIST. In dem neuen Netzwerk könne man nun alle möglichen Simulationen durchführen „und alle Fragen beantworten, die Sie haben können. Etwa: Wie baue ich das Energienetz der Zukunft?“

Mehr ins Detail der neuen Laboratorien ging der für den Bereich zuständige Lucien Hoffmann: „Energie ist weltweit eine Herausforderung. Es gilt, die erneuerbaren Energien in die Netze zu integrieren. Die Ladestationen der neuen Elektroautos, neue Speicheranlagen und die private Solarproduktion.“ Die Welt müsse zu einem neuen, intelligenten, dezentralisierten Energiesystem wechseln. „In der Folge werden auch neue Geschäftsmodelle entstehen.“

Zur Durchführung der Energiewende

„Aktuell gibt es keine Basis, auf der diese Entscheidungen getroffen werden können“, so Hoffmann weiter. „Wir müssen uns daher alle verfügbaren Daten ansehen und künstliche Intelligenz zur Analyse mitnutzen. Wir müssen neue Lösungen für den Markt, neue Konzepte und neue Werkzeuge entwickeln.“ Mit den neuen Laboren könne man das nun testen, ehe es in der realen Welt in den Einsatz kommt.

Mit der hochmodernen Einrichtung können verschiedene Arten von Netzen virtuell in Echtzeit simuliert werden. Das Labor kann dann das Zusammenspiel der Systeme mit anderen Faktoren untersuchen und Szenarien erstellen. Konkret genutzt wird die Technik etwa, um die Reaktion des Netzes auf Blitzeinschläge oder das Verhalten von Fotovoltaik-Panels bei Wind und Bewölkung zu messen.

Die neue Infrastruktur ermöglicht es auch, aus der Ferne mit Hardware zu kommunizieren, um sie zu parametrisieren und das System zu optimieren. Getestet wird das u.a. an großen Batterien, einer in Griechenland, einer in Zypern und einer in Kehlen. Ziel hier ist eine Verbesserung des Zusammenspiels der vor Ort produzierten Windund Sonnenenergie mit Batterie und Wasserstoffproduktion.

Unterschiedliche Stromtarife je nach Tageszeit

Auch können die Forscher des LIST all die verfügbaren Daten in ein spezialisiertes digitales System eingeben und dann errechnen, wie viel Strom in einem Stadtviertel für Ladestationen für Elektroautos benötigt wird und wie viel Strom die Solaranlagen dieses Stadtviertels erzeugen. Bei zunehmender Nachfrage zeigt das System dann automatisch die Schwachstellen auf. Netzbetreiber können so erkennen, wo künftig Nachbesserungen notwendig sein werden.

Auch kann das System errechnen, welche Dächer von welchen Häusern sich besonders gut für zusätzliche Fotovoltaikanlagen eignen. Es kann sogar messen, zu welcher Tageszeit wie viel Strom fehlt oder ob zu viel vorhanden ist. Das wiederum könnte genutzt werden, um ein Geschäftsmodell zu entwerfen, das den Kunden unterschiedliche Strompreise zu unterschiedlichen Tageszeiten anbietet.

Das LIST ist ein öffentliches Forschungszentrum, das 2015 durch die Fusion des CRP Henri Tudor und des CRP Centre Gabriel Lippmann entstanden ist. Es zählt fast 700 Mitarbeiter, die in vier großen Bereichen forschen: Umwelt, IT, Materialien und Weltraum. Neben dem, was am Donnerstag vorgestellt wurde, arbeite man beispielsweise noch an grünem Wasserstoff, an Quantumcomputing oder am künftigen 6G-Netz, hob Thomas Kallstenius weiter hervor.

Christian Muller

Un laboratoire est né pour gérer les réseaux d’énergie complexes

Pas sûr que personne n’ait versé la moindre larme, le 24 février dernier. Le pionnier allemand de l’énergie solaire, le professeur Adolf Goetzberger, est décédé à l’âge de 94 ans. C’est à lui et à Armin Zastrow, que l’on doit le concept d’agro-photovoltaïque… en 1981. Plus de 40 ans plus tard, leur héritage est entré dans le futur, ce jeudi matin à Belval.

Accueillie par la présidente du conseil d’administration du Luxembourg Institute for science and technology (LIST), Eva Kremer, et par son CEO, Thomas Kallstenius, le Premier ministre, Xavier Bettel (DP), et son ministre de l’Enseignement supérieur et de la Recherche, Claude Meisch, ont inauguré le «Real-time power-in-the-loop», un laboratoire d’excellence autour de la gestion intelligente des réseaux d’énergie complexes.

Pourquoi «dans le futur»? Parce que non content de gérer des installations photovoltaïques plantées au milieu d’un champs, le laboratoire va s’intéresser à des idées plus complexes. Comme celle qui est en cours de développement à Kehlen: à partir de panneaux photovoltaïques et d’une grosse batterie – réalisée sur mesure en Espagne – la ferme produira de l’hydrogène, énergie qui sera utilisée pour la mobilité durable et l'amélioration de la production d'une usine locale de biogaz.

Simulations, améliorations, jumeau numérique

Comment un réseau électrique se comporte face à la foudre? Comment le temps venteux ou nuageux – assez rare au Luxembourg – vient-il perturber la production d’énergie photovoltaïque? Autant de questions sur lesquelles l’unité Intelligent clean energy systems du LIST pourra se pencher avec ce laboratoire qui «permet de simuler virtuellement en temps réel différents types de réseaux et les rendre intelligents», «d’évaluer l’interaction de n’importe quel système physique générique (mécanismes, réacteurs, capteurs, etc.) avec n'importe quel environnement virtuel générique (scénarios de fonctionnement, bancs d'essai virtuels, perturbations, etc.) ou encore d’interagir «à distance – jusqu’à plusieurs milliers de kilomètres – entre un système physique existant, comme un réseau de distribution d’électricité, et un système virtuel simulé à Luxembourg dans un ordinateur en temps réel».

Tous les calculs et simulations permettront d’optimiser les infrastructures. Et comme le laboratoire est partie intégrante du jumeau numérique, le Viswall, les deux ministres sont retournés voir ce fantastique outil. Il ne prend encore aucune décision politique seul. Mais au rythme des développements de l’intelligence artificielle, un jour viendra…

Thierry Labro

https://paperjam.lu/article/laboratoire-est-ne-gerer-resea

Une aide environnementale et humanitaire unique grâce aux outils de télédétection du LIST

D’autres pressions d’origine humaine, telle que l’exploitation intensive des ressources naturelles, perturbent l’équilibre déjà fragile des écosystèmes dont nos sociétés dépendent. Face à ce constat, les solutions de télédétection du LIST apportent un soutien environmental et humanitaire révolutionnaire aux décideurs politiques et unités d’intervention.

Plébiscité internationalement pour sa capacité à générer des cartes d’inondations à l’échelle mondiale à partir de données satellitaires, HASARD® en est un exemple phare. Mais le champ d’application des travaux menés au LIST s’avère bien plus vaste. Avec une précision inégalée, les outils de télédétection du LIST peuvent en effet opérer une surveillance maritime, viticole et des sols tout comme détecter des dégâts en zones urbaines.

À l’affût de la pêche illégale et des marées noires

Face aux activités illégales de pêche, les chercheurs du LIST sont notamment venus en aide aux autorités mexicaines pour mettre en place une meilleure surveillance de leurs eaux côtières grâce à leur outil de télédétection radar. La méthode habituellement utilisée ne fournit pas une analyse précise du trafic maritime du fait d’un nombre insuffisant de stations pour la mise en place d’un Système d’Identification Automatique (AIS) mais aussi des limitations d’un tel système où les navires qui éteignent - ou ont un problème technique avec - leur émetteur deviennent invisibles.

En combinant les données des satellites radar et des émetteurs des navires, la solution du LIST est capable de détecter l’ensemble des navires dits non coopératifs : des activités illégales de pêche à la piraterie en passant par les bateaux victimes d’incidents techniques. Cette méthodologie innovante a aussi suscité l’intérêt d’entités telles que le Commissariat des affaires maritimes du Luxembourg, qui est responsable des navires circulant à travers le monde avec une immatriculation luxembourgeoise.

Dans le cadre des activités de la spin-off WASDI, les experts de l’Institut s’intéressent à un autre type de surveillance maritime : la détection des navires responsables de pollution maritime. A l’aide cette fois-ci de l’outil HASARD®, ils peuvent en effet identifier les phénomènes de marées noires et repérer les bateaux à proximité.

Lutter contre la désertification et préserver la végétation

Avec plus de 20 ans d’observations environnementales grâce aux satellites radar, le LIST détecte des tendances et des anomalies dues au changement climatique, dont notamment la désertification de certaines régions du monde. Grâce à leur outil de télédétection radar, les chercheurs surveillent l’humidité des sols en détectant l’eau dans les premiers centimètres.

Par le biais de données hyperspectrales associées à des images de drones, il leur est également possible de détecter les premiers symptômes de maladies dans les vignobles et les forêts, permettant ainsi une identification et un traitement précoce. En collaboration avec l’Institut Viti-Vinicole, cette application a d’ailleurs déjà été mise en pratique à travers les vignes luxembourgeoises.

Soutenir l’aide aux zones urbaines sinistrées

Initialement mandatés par la Direction de la Défense du Luxembourg pour développer des cartes sur les catastrophes naturelles et leurs impacts sur les infrastructures urbaines, les chercheurs en télédétection du LIST viennent d’ouvrir la voie à un tout nouveau domaine d’application. En effet, leur étude de faisabilité a aussi permis de détecter les dégâts urbains survenus dans la ville de Marioupol, victime de la guerre en Ukraine.

L’outil HASARD® utilisé dans ce contexte est capable d’analyser les images des satellites radars SENTINEL-1 pour détecter de potentiels changements entre deux acquisitions de données. Les chercheurs du LIST utilisent d’habitude cette propriété pour détecter l’apparition de nouveaux bâtiments. Mais en appliquant le raisonnement inverse, ils ont pu détecter des bâtiments fortement ou totalement détruits en zone urbaine. L’équipe explore maintenant la question de la sensibilité de leur outil afin d’identifier quels types de dommages sur un bâtiment peuvent être détectables.

Ces nouvelles capacités de HASARD® sont applicables dans de multiples situations d’urgence, par exemple lors d’un tremblement de terre ou d’une explosion. En ce sens, la solution du LIST pourrait être d’un fort intérêt pour la stratégie spatiale de défense du pays. Annoncé en février 2022 par la ministre de la Défense, le Luxembourg prévoit en effet de lancer son premier satellite d’Observation de la Terre militaire, LUXEOSyS, au cours de l’année 2023.

https://www.infogreen.lu/une-aide-environnementale-et-humanitaire-unique-grace-aux-outils-de.html

“Research Is An Essential Piece Of The Puzzle”

Why is the focus of the programme on space resources?

At ESRIC, we put a lot of emphasis on sustainability because one of the critical considerations of space resources is how to reuse materials and find creative solutions to thrive in difficult environments. While the objective of space research is not to solve the problems we have on Earth, it can be an enabler. More specifically, with the SSP, we aim to create an ecosystem of companies and ventures that can dedicate their activities to this.

How is this programme different from other space incubators?

It is broader than a pure incubation programme because it has three different stages: pre-incubation, incubation, and post-incubation. On top of that, we aim to have a diverse set of experts supporting start-ups in their journeys. After the pre-incubation period of three months, one start-up out of five is selected to continue its incubation, validate its technical value proposition and work with its first customers. At this stage, there is also the opportunity to unlock funding of up to €200k and further develop the business model for up to two years.

The first edition of the programme took place last year. How did it go?

What did you learn from the first edition?

Last year you mentioned that “research is an essential aspect of the entire space value chain” and played an important role in the programme. What role does research play in the SSP now?

When can we expect one of the participants’ projects on the moon?

Louis Juste

https://www.siliconluxembourg.lu/research-is-an-essential-piece-of-the-puzzle/

Le Luxembourg se charge des batteries

Dans le cadre d’un projet Horizon Europe, la Commission européenne a accordé un budget de 5 millions d’euros à une équipe internationale dirigée par le List - Luxembourg Institute of Science and Technology. Un budget encore complété par la Suisse, à hauteur de 0,7 million d’euros.

Le projet se nomme OPINCHARGE et est coordonné par le Dr Santhana Eswara, Lead R&T Associate au sein du département Materials Research and Technology du List. Les chercheurs, issus de huit institutions académiques, organisations de recherche et de technologie et deux entreprises, ont pour mission de « développer des méthodes et des outils de caractérisation avancés pour étudier les interfaces à l’état solide dans les batteries Li-ion dans des conditions opératives in-situ à un niveau de détail sans précédent » (List.lu).

Première et seconde vie

Le but du projet est bien entendu de parvenir à fabriquer des batteries de meilleure qualité, plus sûres et recyclables. L’Union européenne a l’ambition de se positionner « à l’avant-garde de l’industrie mondiale des batteries en améliorant et en transformant à la fois les méthodes de fonctionnement de l’industrie et le rythme de l’évolution technologique » et a lancé un partenariat public-privé BATT4EU afin de « stimuler la compétitivité européenne en matière de durabilité et de circularité de l’ensemble de la chaîne de valeur des batteries ».

Toujours au Luxembourg, la start-up Circu Li-ion s’intéresse depuis quelques années déjà au recyclage des batteries. Son ambition n’est pas de modifier la technologie de fabrication, mais d’optimiser la réutilisation des cellules. Antoine Welter, cofondateur et CEO : « Jusqu’à 90% des cellules contenues dans une batterie peuvent être réemployées. Celles qui sont encore à au moins 80 % de leur état de santé peuvent être réintégrées dans une nouvelle batterie pour la mobilité électrique. Les autres peuvent être utilisées pour le stockage d’électricité ».

Rappelons que le Parlement européen a récemment approuvé les objectifs zéro émission de CO2 pour les voitures et camionnettes neuves et donc la fin de la production de voitures à moteurs thermiques à partir de 2035. Le passage à l’électrique est bien enclenché et les solutions les plus durables et idéalement circulaires seront à favoriser.

Au-delà de la mobilité, les batteries li-ion interviennent dans le développement de réseaux électriques, de sources d’énergie alternatives, des villes intelligentes, des drones, des appareils médicaux et de l’électronique en général.

Marie-Astrid Heyde

https://www.infogreen.lu/le-luxembourg-se-charge-des-batteries.html

Forschung im heimischen Agrarwesen

Zur Bewältigung künftiger Herausforderungen sind die Landwirte sowie die Lebensmittelindustrie auf neues Wissen angewiesen, das sie in der Praxis anwenden können. Durch die Förderung von Innovation und Forschung kann die Wettbewerbsfähigkeit unter immer herausfordernder werdenden wirtschaftlichen Rahmenbedingungen erhöht und gleichzeitig die nachhaltige Nutzung von Ressourcen und Ökosystemleistungen sicherstellt werden. Aktuell werden elf Forschungsprojekte, sechs Demonstrationsprojekte sowie Sorten versuche für die biologische und konventionelle Landwirtschaft gefördert.

Das Ministerium für Landwirtschaft, Weinbau und ländliche Entwicklung investiert jedes Jahr plusminus drei Millionen Euro in Innovation und Forschung. Die Projekte dauern zwischen einem und fünf Jahren.

Bereich Pflanzenproduktion

Digitale Pilotbetriebe: Um Herbizide genau in den Quantitäten dort einzusetzen, wo sie zu dem Zeitpunkt gebraucht werden, bedarf es eines genauen Managements. Indem das bestmöglich passende Herbizid zum richtigen Zeitpunkt am richtigen Ort eingesetzt wird, können insgesamt weniger Herbizide eingesetzt werden. Deshalb arbeiten die Landwirtschaftskammer und das LIST an einem System, welches es dem Landwirt erlaubt, den Herbizideinsatz zu planen. Das Ziel ist es, ein Netz von Pilotbetrieben für die Demonstration, Bewertung und Umsetzung innovativer Techniken und Entscheidungshilfen im Bereich von Herbiziden aufzubauen und Empfehlungen, die daraus resultieren, in einer App bzw. digitalen Nutzungsoberfläche interessierten Nutzern zur Verfügung zu stellen. Ein erster Prototyp der Anwendung ist bereits verfügbar (https://swem.list.lu/). Dieser wird im Laufe des Projektes noch angepasst und verbessert.

ANGEL: Das Glyphosatverbot konfrontiert die Landwirtschaft mit der Notwendigkeit von Alternativen. Im Projekt ANGEL haben die luxemburgische Landwirtschaftskammer und das Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) zusammengearbeitet, um chemische und mechanische Alternativen zum Unkrautvernichter Glyphosat zu testen und ihre Wirksamkeit zu evaluieren. Die alternativen Methoden sollten eine wirksame Bekämpfung problematischer Unkräuter gewährleisten und keine negativen Auswirkungen auf die Ertragssicherheit oder das Qualitätsniveau der Kultur haben. Außerdem wurde untersucht, welchen Einfluss der Verzicht auf Glyphosat auf die landwirtschaftlichen Praktiken hat. Die Resultate deuten darauf hin, dass verschiedene mechanische Bearbeitungstechniken genau so effektiv (oder sogar effektiver) sein können wie Glyphosat. Allerdings gibt es starke regionale Unterschiede.

Bereich tierische Produktion

Mei Weed: Kühe, die auf der grünen Weide grasen, das wünscht sich jeder; allerdings erfordert dies ein gutes Weidemanagement. Die Fördergemeinschaft Integrierte Landbewirtschaftung Luxemburg (FILL) entwickelt zusammen mit der Universität für angewandte Wissenschaften Bern, der Ackerbauschule (LTA) sowie weiteren nationalen Partnern (IBLA, CONVIS, SER) Instrumente für effiziente Weidesysteme im Hinblick auf eine effiziente Nutzung der natürlichen Ressourcen sowie unter Einbeziehung der Faktoren Arbeitsbelastung und Produktionskosten. Gleichzeitig werden die Umweltanforderungen, der Tierschutz und die gesellschaftlichen Erwartungen berücksichtigt. Im Rahmen des Projektes wird ein Graswachstumsmodell für Luxemburg entwickelt, das auf wöchentlichen Graswachstumsmessungen auf fünf Pilotbetrieben basiert und von verschiedenen Boden- und Klimaparametern abhängt. Dank der gewonnenen Ergebnisse können Instrumente für ein effizientes und praxisorientiertes Weidemanagement entwickelt werden. Die vorgeschlagenen Hilfsmittel sind allen Viehhaltern direkt zugänglich und werden in der landwirtschaftlichen Beratung eingesetzt.

ITF-MILK: Der Milchsektor wird immer wieder mit dem Problem der „Geschmacks- und Aromafehler der Milch" in der Milchviehhaltung konfrontiert. Dies hat erhebliche wirtschaftliche Folgen für den Sektor. Dieses Projekt sieht eine eingehende Analyse der bestehenden Situation in Luxemburg vor und konzentriert sich auf die Entwicklung eines Biomarkers, mit dem die Ursachen des „Milchgeschmacksfehlers" ermittelt werden können. ITF-Milk ist ein Forschungsprojekt der Europäischen Innovationspartnerschaft, welches von der Tierzuchtgenossenschaft CONVIS koordiniert wird und an dem die Forschungsinstitute CRAW-Gembloux und LIST beteiligt sind.

VSH-LU: Das Projekt HSV-LU zielte darauf ab, Bienen vor der Varroamilbe zu schützen. Imker, Imkerberater, Züchtergruppen und ,die Federation des Unions d'Apiculteurs du Crand-Duche de Luxembourg (FUAL) arbeiteten deshalb zusammen, um Genotypen von Bienen (Apis melliferra) auszuwählen, die gegen die Varroamilbe resistent sind und so eine nachhaltige Bienenzucht in Luxemburg zu gewährleisten. Hier konnten erste Erfolge verzeichnet und resistente Züchtungen aufgebaut werden.

Forschungsprojekte im Weinbau

Bio-VIM: Das LIST-Projekt Bio-VIM überwacht die bedeutendsten Schaderreger im Weinbau durch klassische visuelle Bewertungen und innovative Fernerkundungsansätze. Krankheitsausbrüche und ihre Entwicklung werden identifiziert und dienen als Voraussetzung für die örtlich begrenzte Anwendung von dosismodulierten Pestiziden. Die Ergebnisse des Projekts sollen den Weg für Präzisionstechniken im Weinbau ebnen, bei denen Epidemien in einem frühen Entwicklungsstadium und nur in dem Gebiet behandelt werden, in dem sie sich etabliert haben. Das Projekt trägt zur Verringerung des Pestizideinsatzes im integrierten Weinbau sowie zur Bewertung von Risiken durch Schaderreger im ökologischen Weinbau bei.

MonESCA: Drohnen bieten neue Perspektiven im Weinbau. Im Projekt MonESCA, welches vom LIST, dem IBLA sowieder Firma Luxsense durchgeführt wird, geht es darum, eine umfassende Bestandsaufnahme des ESCA-Pilzkomplexes in luxemburgischen Weinbergen zu gewährleisten. Dabei werden neue Nachverfolgungsmethoden aufgrund von Fernerkundungsanalysen mit hoher räumlicher Auflösung entwickelt. MonESCA zielt darauf ab, eine halbautomatische jährliche Überwachung der Symptome, die durch ESCA verursacht werden, durchzuführen. Basierend auf den Erfahrungen der Winzer mit ESCA werden verschiedene Bewirtschaftungsstrategien in den Versuchsweinbergen des Weinbauinstituts umgesetzt und überwacht.

Bewertung der AUM "Extensivterung von Grünland": Die Erhaltung der Biotope Luxemburgs ist ein wichtiges Thema im heutigen Agrarsektor. Landwirte können verschiedene Verpflichtungen zur Extensivierung ihrer Grünlandbewirtschaftung eingehen, wie zum Beispiel die Verringerung der Stickstoffdüngung oder andere Praktiken. Das Projekt hat z.B. zum Ziel, die Biodiversität der Lebensräume zu erhalten, um eine Beratung in Punkto Futtermittelsysteme der Viehzuchtbetriebe anbieten zu können. Da die Charakteristiken, welche in diesem Projekt gemessen werden, langfristiger Natur sind, muss die Gesamtdauer des Projektes abgewartet werden, um Resultate zu evaluieren.

Die hier vorgestellten Projekte sind nur einige der Innovations- und Forschungsprojekte. Die Implementierung der Forschungsergebnisse wird durch Demonstrationsprojekte und Sortenversuche sowie weiteren Aktionen, die dem Wissenstransfer dienen, gewährleistet. Über den Bioaktionsplan PAN Bio 2025 wird zum Beispiel ein Netzwerk von Pilotbetrieben gefördert, in dem die neuen Erkenntnisse getestet und betriebliche Optimierungsansätze anderen Landwirten vorgestellt werden können. Es gibt seit diesem Jahr auf speziell auf das PAN Bio 2025 angepasste Projektaufrufe für Innovations- und Forschungsprojekte, aber auch für Anbau- und Demoversuche.

Projektaufrufe an Wissenschaftler

Nach einer ersten erfolgreichen Ausschreibung im Jahr 2021 haben das Ministerium für Landwirtschaft und der Fonds National de la Recherche (FNR) im Sommer 2022 einen zweiten Projektaufruf an Wissenschaftler ausgeschrieben.

Der Projektaufruf verfolgt das Ziel, eine nachhaltige und resiliente Landwirtschaft sowie zukunftsfähige Ernährungssysteme zu schaffen und fokussierte sich auf drei thematische Schwerpunkte:

• die Anpassung der luxemburgischen Landwirtschaft an den Klimawandel,

• die Anpassung lokaler landwirtschaftlicher Praktiken zur Abmilderung der Auswirkungen auf die Wasserressourcen und

• die Anpassung lokaler landwirtschaftlicher Praktiken, um die Auswirkungen auf die biologische Vielfalt und die Ökosystemleistungen in Agrarökosystemen abzuschwächen.

Im Oktober 2022 erfolgte der Start beim Projekt ADAPT, nachdem es aufgrund eines ersten gemeinsamen Projektaufrufes zur Förderung angenommen wurde. Das Projekt ADAPT zielt darauf ab, Landwirte durch ein intelligentes Anbaumanagement zu unterstützen, um Treibhausgasemissionen zu reduzieren und den Bodenkohlenstoff zu schützen. Des Weiteren wird die Resilienz der Bewirtschaftung unter Klimawandelbedingungen modelliert und simuliert. Dafür werden experimentelle Felder mit Landwirten zusammen bewirtschaftet und die Daten werden von dem wissenschaftlichen Team analysiert und zusammen mit der Landwirtschaftskammer für die Landwirtschaft aufbereitet. Projektleiterin ist die LIST-Wissenschaftlerin Kate Buckeridge.

Förderung solcher Projekte

Sowohl das aktuelle wie auch das zukünftige neue Agrargesetz sehen Finanzierungsinstrumente vor, um Innovation finanziell zu unterstützen:

• die Europäische Innovationspartnerschaft für landwirtschaftliche Produktivität und Nachhaltigkeit (EIP) (Artikel 40),

• eine allgemeine Forschungs-Beihilferegelung (Artikel 43),

• die Anbau- und Sortenversuche (Artikel 38)

Das Gesetz vom 27. Juni 2016 über die Förderung der nachhaltigen Entwicklung des ländlichen Raums sieht in den Artikeln 40 bis 43 Finanzhilfen für Forschungs- und Wissensverbreitungseinrich tungen vor, um Innovations- und Forschungsprojekte im Agrar- oder Weinsektor zu unterstützen. Die Beihilferegelung zielt auf die Durchführung von Projekten der angewandten Forschung ab, mit denen eine oder mehrere Lösungen für ein bestimmtes Problem oder eine bestimmte Herausforderung in diesem Bereich entwickelt werden sollen. Die aus diesen Forschungstätigkeiten resultierenden Erkenntnisse werden im Rahmen der Projekte in dem betreffenden Sektor verbreitet und es wird dabei ein spezielles Augenmerk auf die Wissensvermittlung der Forschungsergebnisse im landwirtschaftlichen Sektor gelegt.

Die EIP-Projekte hingegen sind Projekte, bei welchen sich Landwirte mit einer bestimmten Frage bzw. einem bestimmten Problem an die Wissenschaft wenden und diese zusammen zu dem Thema forschen, nach konkreten Lösungen suchen und an der Umsetzung der Projekte in der Praxis beteiligt sind.

In der neuen GAP-Periode (2023-2027) wird der Forschung und Innovation ein sehr hoher Stellenwert zugeschrieben und somit werden Forschung und Innovation zukünftig einen noch wichtigeren Beitrag zu einer modernen Landwirtschaft leisten.

(C.)

LIST Coordinates €5m Project to Develop Safer, More Sustainable Li-ion Batteries

LIST noted that the European Union (EU) aims to position itself at the forefront of the global battery industry by improving and transforming both industry operating methods and the rate of technology evolution. The Batteries Partnership (BATT4EU) initiative is working towards boosting European competitiveness in the sustainability and circularity of the entire battery value chain. This is a public-private partnership, established under Horizon Europe (the EU's key funding programme for research and innovation), between the European Commission and the Batteries European Partnership Association (BEPA), which comprises battery stakeholders within the European research community.

The initiative will, according to LIST, both directly and indirectly benefit cross-sectoral domains in which batteries are a key cornerstone of technology, for example e-mobility, power grids, alternative sources of energy, smart cities, drones, electronics and medical devices.

In this context, an international team led by LIST recently received €5 million in funding from the European Commission and a further €0.7 million from Switzerland to develop innovative tools and methods to investigate interfaces in Li-ion batteries.

The project, called OPINCHARGE, is coordinated by Dr Santhana Eswara, a Lead R&T Associate within the Materials Research and Technology department at LIST. The project brings together eight world-leading academic institutions, research and technology organisations and two businesses, with partners located across Europe. The project aims to develop advanced characterisation methods and tools to investigate solid-state interfaces in Li-ion batteries under operando or in-situ conditions at an unprecedented level of detail.

More specifically, within this collaboration, LIST will develop ion and electron beam-based prototype nanoanalytical instruments to perform operando and in-situ analyses of existing and future battery interfaces.

"We are very excited and are looking forward to launching the OPINCHARGE project to develop advanced methods to analyse battery interfaces during operation. These new methods will provide crucial insights that are needed to develop safe, durable and sustainable battery technologies of the future," said Dr Eswara.

https://chronicle.lu/category/research-r-d/44328-list-coordinates-eur5m-project-to-develop-safer-more-sustainable-li-ion-batteries

Sorteninfoversammlung von Erfolg gekrönt

Trotz derweil noch immer winterlichen Temperaturen rückt die Frühjahrsaussaat so langsam näher. In diesem Zusammenhang fand nun kürzlich die Sorteninformationsversarmmlung für die Sommerkulturen statt. Zweimal jährlich von der Luxemburger Saatbaugenossenschaft organisiert, gehört dieses Treffen für viele Landwirte zu einem traditionellen Termin für die Vorbereitung der Aussaat. Die jüngste Edition war besonders gut besucht, sodass der Festsaal „A Guddesch" in Beringen noch mehr als sonst prall gefüllt war. In einem vielseitigen Programm konnten insgesamt acht verschiedene Themenbereiche behandelt werden. Angefangen bei den Kartoffeln, konnte lediglich die Sorte Goldmarie neu eingetragen werden, wie bereits im "Letzeburger Bauer" Nummer 4 angekündigt worden war. Beim Rückblick auf das Kulturjahr bestätigte sich: auch für die Kartoffeln war es ein trockenes Jahr. Michel Thielen erklärte stellvertretend für Simone Nilles, dies zeige sich in den Kartoffelversuchen vor allem daran, dass eine optimale Düngung keinen dementsprechenden Mehrertrag im Vergleich zu einer reduzierten Düngevariante liefern konnte, der Stickstoff also wegen Wassermangels schlicht nicht aufgenommen werden konnte. Zu den erschwerten klimatischen Bedingungen komme hinzu, dass im Kartoffelanbau jedes Jahr weniger Produkte für einen effektiven Pflanzenschutz zur Verfügung stehen. Vor November 2023 noch laufe die Zulassung für zwei Herbizide sowie ein Fungizid für die Alternaria-Bekämpfung aus. Ein weiterer Wirkstoff gegen den Pilzbefall von Alternaria sei lediglich ein Jahr länger zugelassen, bis Ende 2024, sodass weiterhin andere Lösungsansätze gefunden werden mussen.

Low-Input-Jahr in Bettendorf

Am Standort Bettendorf des LTA wurden 2022 Sortenversuche für Erbsen und Lupinen durchgeführt. Bei den Erbsen wurde keine neue Sorte eingetragen, weil die vielversprechendsten Sorten erst im ersten Versuchsjahr seien, wohingegen bei den Lupinen leider keine Auswertung der Versuche möglich gewesen sei wegen starker Beschädigung des Bestandes, so Serge Heuschling.

Wie bereits der Winterweizen, litt auch der Sommerweizen im vergangenen Jahr unter Gelbrost. Ein klarer Unterschied war zwischen den Standorten Bettendorf und Huldange zu erkennen. Während in Bettendort neben einem Herbizid lediglich ein Fungizid gegen den Gelbrost zurrt Einsatz kam; war in Huldange ein zweites Fungizid eingesetzt worden sowie zusätzlich ein Insektizid, um das Getreidehähnchen zu bekämpfen, welches den Bestand extrem befallen hatte. Zu einer Änderung der Sortenliste kam es beim Weizen nicht. Bei den Hafersorten hingegen gibt es mit Delfin eine interessante Neueintragung. Mit den Erträgen der Sommerhafer im allgemeinen konnte man sich durchaus sehr zufrieden zeigen. Diese lagen bei weit über 50 Dezitonnen pro Hektar und kratzten sogar teilweise an den 60. An den beiden Standorten Bettendorf und Watrange kam lediglich ein, beziehungsweise zwei Herbizide zum Einsatz, während nur auf dem Standort Wemperhardt Halmwuchsregler benutzt werden musste, also insgesamt eine wenig intensive Bestandesführung. Ähnliches zeigte sich bei der Sommergerste in Bettendorf, die nur ein Herbizid brauchte. In Hautbellain jedoch war der Pflanzenschutz deutlich intensiver mit zwei Fungiziden, zwei Halmwuchsreglern und einem Insektizid, womit auch vergleichsweise bessere Erträge erzielt werden konnten. Aus der Sortenliste wurde Klarinette gestrichen und Florence neu eingetragen. Nächstes Jahr könnte es hier interessant werden, sollten die zweijährig getesteten, vielversprechenden Sorten ihr Potenzial im dritten Jahr halten.

Nachfrage für alternative Sorten

Im biologischen Anbau wurden die Sommergetreidesorten vom IBLA getestet und die Resultate vorgestellt. Beim Sommerhafer gab es hier keine Veränderung auf der Sortenliste, jedoch wurde mit der Prüfung von Schwarzhafersorten begonnen, weil man merke, dass hier eine wachsende Nachfrage bestehe. Auch beim Sommerweizen gebe es eine stärkere Nachfrage seitens der Landwirte für begrannte Sorten, so dass die Prüfung dieser Sorten erweitert wurde, erklärte Mathieu Wolter. Trotzdem gibt es auch hier in diesem Jahr keine Veränderung auf der Liste. Mit RGT Planet gibt es bei der Sommergerste jedoch eine Neueintragung, die nach zwei Jahren sehr vielversprechende Relativerträge zeigt. Auch der Mais in den Versuchen der ASTA konnte dem Trockenstress letztes Jahr nicht entgehen. "Man sagt immer, der Mais kommt mit weniger Wasser aus, aber auch er braucht ein gewisses Minimum", so Philippe Thirifay von der Pflanzenbauabteilung. Große Unterschiede seien bei den Niederschlägen an den verschiedenen Standorten zu vermerken, welche auch die Erträge maßgeblich beeinflusst haben. Auf dem Pletschterhof und in Kehlen konnte man mit knapp 12 Tonnen Trockenmasseertrag pro Hektar rund 6 Tonnen weniger als beispielsweise in Platen ernten, wo es über 18 Tonnen waren. Auch sei in Kehlen quasi kein Kolben vorhanden gewesen, was schon sehr gravierend ist. Beim Energiegehalt gebe es aber klar einen Trend nach unten in den letzten Jahren, sodass man schon fast sagen könnte, dass in Zukunft die Mischrationen beim Energiegehalt durch die Zufuhr von Mais eher "gestreckt" würden. Ein Versuch mit Biostimulanzien wurde erstmalig angelegt. Ein Gesteinsmehl, welches mit dem Herbizid ausgebracht werden kann, soll bei niedrigen Düngeintensitäten die relative Differenz zu einer hohen Düngeintensität abschwächen. Eine Tendenz sei im vergangenen Jahr zu erkennen, so dass 2023 mehr Messpunkte angelegt werden sollen, um die Theorie statistisch zu belegen. Beim Grünland ist festzuhalten, dass das Jahr durch die Niederschläge im September teilweise gerettet werden konnte. Hierdurch konnten im Oktober nochmals 2 Tonnen Trockenmasse pro Hektar geerntet werden, was den Jahresertrag von 6 auf über 8 Tonnen hebt, was nicht mehr so weit vom Durchschnitt der letzten Jahre entfernt ist.

PSM-Verzicht weiterhin testen

Einen Rückblick auf die Anbauversuche bei Leguminosen und Sommergerste gaben die Verantwortlichen der Bettendorfer Demofelder von LTA und CPServices. Hinsichtlich der Leguminosen vermerkte Ronny Krier, dass die Blauen Lupinen deutlich schlechter abschnitten als die Weißen. Die Vermutung liegt nahe, dass ein Aufplatzen der Hülsen, wofür die Blauen Lupinen anfälliger sind, dafür verantwortlich ist. Bei der mechanischen Unkrautbekämpfung ist trotz technischen Problemen an der Kamera des Hackgeräts ein Vorteil dieser Variante gegenüber der Bekämpfung mit dem Striegel erkennbar. Beim Anbau der Sommergerste war in der mechanischen Unkrautbekämpfung ein leichter Vorteil der Kombination von Striegel und Hacke erkennbar. Dieser Versuch war darauf ausgelegt, den Verzicht vonchemischen Pflanzenschutzmitteln nach dem Modell der neuen Eco-Schemes zu testen. Dazu sei es jedoch nicht gekommen, weil das Anbaujahr auf den Demofeldern wie bereits bei den Sortenversuchen am Standort Bettendorf wenig intensiv in Sachen Pflanzenschutz gewesen sei, so Philippe Keipes. Auch beim integrierten Pflanzenschutz sei nur ein Herbizid zum Einsatz gekommen, sodass keine weiteren Differenzen festzustellen waren. Das Modell von kategorischem Verzicht soll jedoch auch weiterhin getestet werden. Ein kurzes Intermezzo lieferte Michael Eickermann vom LIST, der das neue Projekt ADAPT vorstellte. Dieses Projekt zielt darauf ab, durch neue Anbaumethoden mehr Kohlenstoff in Ackerböden zu speichern. Das Team des LIST stellte das neue Projekt bereits im "Lëtzebuerger Bauerekalenner 2023" vor, der weiterhin an den verschiedenen Verkaufsstellen und auf Anfrage beim Sekretariat der Bauernzentrale erhältlich ist.

(LB)

Centre d’innovation pour matériaux composites

La nouvelle structure développera des matériaux composites à très faible empreinte carbone et montrera leurs bénéfices à travers des applications concrètes pour les secteurs de l’automobile, du rail, de l’espace, de l’aéronautique et de la future mobilité aérienne urbaine. Les activités du SCMM répondront ainsi aux besoins futurs du marché des transports qui fait face à une transformation historique. L’initiative sera accompagnée par quatre acteurs majeurs du transport, Toyota, Airbus, Thales Alenia Space et Alstom, qui partageront leur vision respective des besoins technologiques des véhicules du futur.

La mission du LIST sera d’accélérer l’utilisation de matériaux biosourcés et/ou recyclables pour les pièces fonctionnelles ultralégères, et de mettre au point des processus industriels à faible empreinte carbone. Ces briques technologiques seront intégrées sous forme de démonstrateurs élaborés et construits avec l’implication d’industriels actifs dans les matériaux composites, membres du SCMM. Il pourra s’agir de panneaux intérieurs ou de carrosserie automobile, d’éléments de structure de véhicule, de coque de batterie, de réservoir d’hydrogène, pour citer quelques exemples.

Pour travailler avec le SCMM, les sous-traitants des grands groupes de l’automobile, de l’aéronautique, du rail ou de l’espace devront en être membre moyennant une cotisation annuelle. Ils auront ensuite accès aux résultats de l’ensemble des projets de recherche du SCMM et pourront acheter la propriété industrielle développée. Plusieurs entreprises luxembourgeoises et européennes vont ainsi rejoindre le SCMM.

Réduire la contamination des gaz

Les gaz utilisés dans le domaine des semi-conducteurs doivent être de la plus grande pureté. Le sujet intéresse particulièrement Rotarex, un des leaders mondiaux dans la production de vannes techniques pour ce secteur. Cette industrie est extrêmement attentive à éviter l’émission de microparticules induites par l’attaque physico-chimique des métaux par les gaz techniques. L’entreprise Rotarex basée à Lintgen souhaite développer en collaboration avec les équipes matériaux du LIST un revêtement innovant de protection de ces vannes. La société, qui a fêté son 100e anniversaire en 2022, souhaite pouvoir proposer une nouvelle solution à ses clients et, dans cette optique, a signé le 13 décembre dernier un contrat de collaboration avec le LIST. Cette convention prévoit un premier projet de deux ans durant lequel le LIST, fort d’une expertise de plus de 15 ans dans ce domaine, va travailler sur deux types de traitement de surfaces utilisant des technologies différentes. Le LIST livrera ensuite à Rotarex des valves traitées au moyen de ces deux nouveaux procédés afin que le fabricant puisse en tester les fonctionnalités et les performances d’usage. D’ici fin 2024, Rotarex aura donc identifié le traitement le plus efficace.

Découverte de matériaux innovants

Le développement des technologies de l'hydrogène représente une opportunité, tant au Luxembourg qu'à l'échelle européenne, pour accélérer la transition vers une société décarbonée. Depuis plusieurs années, le LIST met son expertise au service de plusieurs projets dans le domaine. Il collabore désormais avec le CEA au travers de la mise en place d’un partenariat avec le programme transversal matériaux du géant français qui souhaite évaluer le potentiel de ces technologies atmosphériques pour les grandes transitions : énergétique, numérique et technologies pour la santé.

La thématique de recherche du premier projet de collaboration baptisé « Atmosphère » est en lien avec les nouvelles énergies et en particulier la filière hydrogène. « Il s’agit de mettre au point, un revêtement barrière à la dégradation de certains composants. Il s’agit ici d’une solution complémentaire avec d’autres technologies hydrogène étudiées au LIST », précise Patrick Choquet, responsable du groupe Plasma Process Engineering au LIST. Le traitement de surface des composants réalisés dans les laboratoires du LIST à Belval sera ensuite évalué au sein du CEA. Il devrait être plus performant et moins coûteux que les alternatives existant sur le marché. L’évaluation de cette technologie plasma rentre dans le cadre d’un benchmark soutenu par le programme transversal matériaux du CEA dont l’une des priorités consiste en une veille technologique active sur les procédés émergents à fort potentiel d’industrialisation : nanomanufacturing, couches minces et impression 3D en particulier.

Partnership with LIST in the field of energy transition

The two entities work jointly on the R&D of innovative projects and services concerning energy efficiency improvement and the responsible use of resources, multiple energy efficiency optimization measures, heat recovery, and power generation from surplus heat. LIST, whose vocation is to transfer scientific and innovative solutions to economic and industrial stakeholders, has been bringing its expertise to ArcelorMittal for the past three years, centered around the concept of "the Forge", where ideas and possible project leads are developed and tested as part of ArcelorMittal's transition process towards circular and decarbonized steel production. The Heat2Power project was born on the basis of the latest technical report. Software based on mathematical optimization has been developed to select the optimal combination of several technologies to generate electricity from heat lost during the production process. This project is supported by the Fonds National de la Recherche.

« L’électromobilité fait partie de la solution »

Avec le développement constant de l’électromobilité et de nouvelles technologies en matière de connectivité, des opportunités s’ouvrent. Comment en tirer profit au Luxembourg ?

Il faut avant tout rappeler que le Luxembourg présente un certain nombre de caractéristiques spécifiques qui lui sont propres en matière de mobilité. En l’espace de 20 ans, ce sont 200.000 personnes supplémentaires qui se sont installées dans le pays. À ce nombre, il faut ajouter celui des travailleurs frontaliers qui rejoignent chaque jour le territoire luxembourgeois. Au vu de la taille réduite du pays, cette croissance assez unique en Europe pose des problèmes évidents en matière de mobilité, le plus important étant la congestion quasiment quotidienne, aux heures de pointe, des voies de circulation.

Quelles solutions peuvent aujourd’hui être apportées à ce problème majeur ?

Au Luxembourg, nous disposons d’ores et déjà d’un certain nombre de leviers qui peuvent être activés afin d’agir par rapport à la congestion. Nous constatons, par exemple, que le nombre d’occupants par véhicule, au Grand-Duché, ne s’élève en moyenne qu’à 1,2. En outre, de nombreux travailleurs disposent d’une voiture de société, ce qui ne les incite pas à recourir au partage de véhicule. Je crois qu’un travail important peut donc être mené sur le covoiturage. Nous constatons que les applications qui existent aujourd’hui ne permettent pas toujours de trouver une voiture à partager pour son trajet. Nous pouvons venir en support pour optimiser ces outils et les rendre plus efficaces et attractifs. Mais il faut une certaine masse critique pour que cela fonctionne, et une approche volontariste est donc nécessaire : il faut à la fois rendre les solutions technologiques plus performantes et les médiatiser.

La voiture autonome est de plus en plus évoquée. En quoi pourrait-elle permettre d’améliorer la circulation ? C’est un développement sur lequel nous travaillons également, mais par rapport auquel il faut se montrer patient. La technologie n’est pas encore arrivée à maturité. Mais il est déjà possible de se projeter dans quelques années. Des véhicules autonomes parfaitement fonctionnels pourraient tourner en continu, dans les villes et les campagnes, pour conduire les personnes là où elles doivent se rendre, ce qui réglerait notamment le problème du stationnement. Les différents véhicules seraient également interconnectés en permanence et sans latence, supprimant ainsi, par exemple, les phénomènes de circulation en accordéon sur l’autoroute et prévenant les accidents. Des développements sont également possibles pour rendre plus propre le transport de marchandises, notamment en recourant au platooning (la capacité de camions autonomes qui se suivent de très près sur l’autoroute, en « peloton », connectés entre eux via la 5G pour éviter les accidents, ndlr).

Nous sommes encore très dépendants du transport par camions thermiques pour notre approvisionnement. Comment limiter son impact ? Nous travaillons sur des projets permettant d’éviter que des camions entrent en ville, notamment lorsqu’ils livrent des marchandises sur des chantiers de construction. Aujourd’hui, le plus souvent, les camions se rendent directement sur le chantier et livrent l’ensemble des marchandises, même si elles ne doivent pas être utilisées immédiatement. Cela pose des problèmes environnementaux, mais aussi en termes de stockage puisque la place manque souvent sur les chantiers. Nous avons donc développé un projet qui vise à étudier l’efficacité d’un système de « centres de consolidation », implantés à l’entrée des villes et dans lesquels les camions viendraient livrer leurs marchandises. Celles-ci seraient ensuite conduites sur chantier quand elles sont nécessaires à la poursuite de la construction, dans des véhicules plus légers et plus propres.

En matière de transport de personnes, l’électromobilité a le vent en poupe, mais s’agit-il de la solution à tous nos problèmes ?

Je suis convaincu que la voiture électrique fait partie de la solution, mais je ne dirais pas qu’elle est l’unique solution, et ce pour différentes raisons. Inciter à l’utilisation de la voiture électrique requerrait de faire baisser les prix de vente, aujourd’hui inaccessibles à certaines personnes. Mais, en agissant de la sorte, on accentuerait la pression sur certaines ressources rares, nécessaires à la production de ces véhicules. Il faudrait sans doute produire moins de véhicules qu’aujourd’hui, mais faire en sorte de les utiliser plus – en les partageant, par exemple – et plus longtemps. Nous collaborons régulièrement avec des partenaires venus de Norvège, un pays pionnier en la matière, qui a multiplié les incitants en faveur de l’électromobilité. Mais certains de mes confrères norvégiens estiment que ce n’est qu’une demi-réussite. Alors qu’on ne comptait qu’une voiture par ménage dans le pays il y a 20 ans, il y en a aujourd’hui 1,5, et elles sont plus grosses qu’avant. Je ne pense pas qu’il soit souhaitable d’aller dans cette direction. L’avenir est bien plus à la diversification des moyens de transport et à des transports moins individuels.

Au-delà de la production de ces véhicules électriques, c’est aussi leur recharge qui pose question. Comment faire en sorte que le réseau suive ?

Les questions de l’électromobilité et de l’énergie sont en effet intimement liées. Par le passé, nous avons déjà conseillé un certain nombre d’acteurs sur l’implantation de bornes de charge publiques, afin de faire en sorte qu’elles soient les mieux positionnées possibles. Par ailleurs, pour s’assurer que le réseau puisse supporter la pression des nombreuses voitures électriques en charge, il est indispensable de continuer à le rendre intelligent. Pour y parvenir, nous travaillons avec le Liser et l’Uni pour développer un digital twin du Luxembourg. Ce dernier nous permettra de simuler une série de scénarios et d’étudier l’impact de chacune de ces possibilités. Nous pourrons ensuite conseiller les acteurs impliqués dans la gestion du réseau sur les investissements à réaliser. La voiture électrique, toutefois, n’est pas qu’une contrainte. Elle est aussi une opportunité, car une batterie actuelle moyenne (70 kW) peut contenir assez d’énergie pour alimenter une maison durant plusieurs jours. Elle pourrait ainsi servir d’unité de stockage, notamment pour l’électricité photovoltaïque, et échanger avec la maison quand c’est nécessaire. Pour que ce soit possible, le réseau et les véhicules doivent toutefois intégrer la technologie nécessaire, appelée V2G (vehicle to grid).

Si les infrastructures doivent être adaptées, le changement doit aussi se faire dans les mentalités. Comment agir sur ce facteur ?

Il est clair que si la simulation du réseau électrique et de ses évolutions est finalement assez mécanique et relativement simple à réaliser, le facteur humain et comportemental est, quant à lui, plus difficile à prévoir dans la mobilité de demain. À ce niveau, même si les mentalités ont déjà beaucoup évolué, je pense que c’est aussi aux pouvoirs publics de jouer leur rôle. Le financement de la pratique du covoiturage par les entreprises, voire par l’État, tel qu’envisagé ici au Luxembourg, est une initiative très originale et intéressante. La mise en place d’une série d’autres incitants, voire de limitations par rapport au fait de rouler seul, pourrait la compléter.

Le Luxembourg est-il en avance par rapport à ses voisins concernant la « nouvelle mobilité » ?

Nous sommes indéniablement bien positionnés, par rapport à certains voisins, sur des sujets comme le smart grid. Toutefois, il y a aussi beaucoup de choses venues de l’étranger dont nous pouvons nous inspirer, notamment en matière de mobility as a service. Le Luxembourg a certainement tous les atouts pour devenir un laboratoire de la mobilité de demain en Europe.

Quel est le dernier projet du List en matière de mobilité ?

Il y en a énormément, mais je peux citer le projet Combo, mené avec les CFL, qui vise à faire en sorte que des navettes autonomes communiquent mieux entre elles. Les partenariats font partie de notre ADN, et ce projet en est une nouvelle illustration.

QUENTIN DEUXANT

Innovations technologiques dans le secteur des transports

L’objectif est d’élaborer des processus industriels à faible empreinte carbone en utilisant des matériaux biosourcés ou recyclables pour développer des pièces fonctionnelles ultralégères.

Damien Lenoble, le directeur du département «Materials Research and Technology» au sein du LIST, nous a exposé la mission du centre d’innovation. «Le but est l’intégration des découvertes de nos laboratoires et de nos partenaires dans des démonstrateurs innovants de grande échelle et d’intérêts techniques, économiques et environnementaux.

Cette mission répond à la fois aux attentes du pays et aux compétences de notre institut. En effet, le gouvernement luxembourgeois a identifié le secteur des matériaux composites comme secteur stratégique à fort potentiel de diversification économique.

En outre, le LIST a développé une expertise dans les nouvelles chimies douces, les processus de fabrication et les mises en forme de ces matériaux singulièrement attractifs lorsque des structures complexes et allégées doivent être développées».

Efforts vers zéro émission nette

Cofinancé par le LIST, les Ministères de la Recherche et de l’Économie et les membres industriels, le programme a une durée initiale de quatre ans pour un budget de plus de 16 millions d’euros. Le centre d’innovation constitue une opportunité de rendre l’économie et la société plus durables.

Le réchauffement climatique est un des éléments qui a poussé le lancement de ce projet. Dans le cadre des efforts européens pour atteindre zéro émission nette en 2050, le gouvernement luxembourgeois soutient cette initiative et souhaite porter ses efforts sur le secteur des transports, qui représente le premier émetteur de gaz à effet de serre au Luxembourg. Les développements technologiques pour rendre les matériaux et les structures fonctionnels plus légers sont fondamentaux pour atteindre la neutralité climatique.

«Le secteur des transports fait face à des défis technologiques et environnementaux sans précédent: notamment l’électrification des véhicules légers, l’émergence des mobilités lourdes à hydrogène telles que les camions, les avions ou les trains dans les zones non électrifiées et la transformation à venir du transport et de la logistique urbaine par voies aériennes.

Avec des structures allégées au design novateur à partir de matériaux biosourcés ou recyclables, les composites sont attractifs pour accompagner la transformation radicale du secteur des transports vers une empreinte carbone plus maîtrisée», explique Lenoble.

Promoteurs industriels du projet

Le programme est soutenu par les acteurs majeurs du transport européen. «Nous sommes honorés d’avoir quatre sponsors de renommée internationale, actifs dans notre comité d’orientation: notamment Airbus, Alstom, Thales Alenia Space et Toyota. Ils nous permettent de prendre en considération les critères primordiaux des utilisateurs finaux dès la conception de nos démonstrateurs», indique Lenoble. Pour travailler avec le centre d’innovation, accéder aux résultats de recherche et utiliser la propriété industrielle développée, les sociétés intéressées doivent devenir membres et payer une cotisation annuelle.

Plusieurs entreprises luxembourgeoises et européennes vont rejoindre le centre d’innovation SCMMIC. «Nous sommes en discussion avec deux entreprises luxembourgeoises, une entreprise européenne et une multinationale qui souhaitent rejoindre, en tant que partenaires, le centre d’innovation», nous confie Lenoble.

Matériaux composites durables

Se retrouvant dans le marché de l’énergie, de la marine et de la défense, les matériaux composites résultent d’un assemblage entre plusieurs composants dont les propriétés se complètent.

Le centre d’innovation «se focalise sur les matériaux composites à matrice polymère qui présentent, en sus de leur légèreté, des propriétés mécaniques élevées tout en résistant à des usages en milieu extrême».

Fabriqués à partir de ressources recyclées et renouvelables, avec une empreinte carbone inférieure à celle des matériaux traditionnels, les matériaux composites ultralégers développés au sein du centre sont conçus dans une optique de durabilité.

«Les matériaux composites actuels à matrice polymère sont issus des dérivés du pétrole et difficilement recyclables. L’utilisation de matières premières biosourcées ou de matériaux secondaires est couplée à des solutions de désassemblage des matériaux hétérogènes dès la conception des structures composites afin d’abaisser l’empreinte carbone globale à des niveaux aujourd’hui inaccessibles.

Les pièces fonctionnelles, telles que des panneaux intérieurs recyclables pour l’aviation ou le rail, des panneaux de structure pour satellite, des réservoirs recyclables et sécurisés à véhicule hydrogène, sont définies avec les utilisateurs finaux et construites en collaboration avec les partenaires industriels du SCMMIC», révèle Lenoble.

Plateforme de fabrication

Le centre d’innovation aidera à appliquer les résultats de la recherche à l’économie réelle pour les secteurs de l’automobile, du rail, de l’espace, de l’aéronautique et de la future mobilité aérienne urbaine. Ses activités répondront aux besoins technologiques des véhicules du futur.

La plateforme de fabrication des matériaux composites est composée de trois laboratoires qui s’occupent du traitement des polymères, de la fabrication de composites structurels et de l’analyse thermique.

«Le SCMMIC fait appel à l’ensemble des expertises permettant une approche intégrée de l’analyse du cycle de vie du démonstrateur, depuis les matières premières jusqu’au recyclage en fin de vie. Ces expertises s’articulent autour de la synthèse de polymères innovants, notamment biobasés, de l’ingénierie des fibres d’origine naturelle et des interfaces réactives, ainsi que de la modélisation des matériaux et des structures», conclut Lenoble.

DEBORAH RIMI

Partenaires pour la transition énergétique qui avance

Le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) et ArcelorMittal Luxembourg ont fait de belles avancées depuis le lancement de leur partenariat fin 2019.

Les deux entités avaient alors signé un accord de cinq ans pour travailler conjointement sur la recherche et le développement de projets et de services innovants dans les domaines de l’amélioration de l’efficacité énergétique et de l’utilisation responsable des ressources, de l’optimisation de multiples mesures d’efficacité énergétique, de récupération de chaleur et de production d’électricité à partir de chaleur excédentaire.

Le LIST, qui a pour vocation de transférer aux acteurs économiques et industriels des solutions scientifiques et innovantes, apporte depuis trois ans son savoir-faire à ArcelorMittal, articulé autour du concept de « la Forge », où sont développées et testées des idées et pistes de projets s’inscrivant dans le processus de transition d’ArcelorMittal vers la production d’acier circulaire et débarbonée.

Après analyse des besoins et opportunités pour diminuer les impacts environnementaux des installations sidérurgiques et l’augmentation de leur efficacité énergétique, des groupes de travail progressent sur les principales thématiques identifiées, à savoir :

La caractérisation détaillée, en termes de quantité et de température, de la chaleur excédentaire des processus de production,
La valorisation énergétique et matérielle des scories
La conversion de la chaleur excédentaire en électricité.

C‘est justement sur base de ce dernier rapport technique que le projet Heat2Power a vu le jour. Ce projet de recherche aborde la complexité de la conception des unités de production d’électricité à partir de chaleur résiduelle dans le secteur sidérurgique. Un logiciel s’appuyant sur l’optimisation mathématique a été développé pour permettre de sélectionner la combinaison optimale de plusieurs technologies de production d’électricité à partir de chaleur perdue au cours du processus de production. Ce projet a obtenu le soutien du Fonds National de la Recherche.

Le partenariat entre le LIST et ArcelorMittal Luxembourg s’inscrit dans la politique RSE* d’ArcelorMittal au Luxembourg et dans l’ambition du groupe de réduire de manière significative son empreinte carbone en Europe d’ici 2030, et d’atteindre la neutralité carbone en 2050 conformément à son engagement en faveur de l’Accord de Paris.

Dr. Thomas Kallstenius, Directeur Général du LIST déclare : « Le LIST est heureux de soutenir ArcelorMittal Luxembourg, et de collaborer dans le domaine de l’énergie avec cet acteur local économique clé depuis près de 10 ans. Nous sommes d’autant plus en phase que la durabilité est une des valeurs fondamentales du LIST et est pensée dès la phase de conceptions de nos projets. Je suis heureux des premiers résultats encourageants présentés aujourd’hui et tiens à féliciter les équipes impliquées ».

M. Roland Bastian, Directeur Général d’ArcelorMittal Luxembourg a souligné : « Grâce à ce partenariat, nous progressons dans le développement de solutions concrètes potentiellement déclinables dans l’ensemble du groupe ArcelorMittal. Nous agissons dans une démarche d’anticipation et de vision stratégique à long terme dans le domaine énergétique, qui dans le contexte actuel s’avère particulièrement importante. Disposer d’un partenaire comme le LIST est essentiel pour avancer dans ces domaines clés ».

Au cours des deux années à venir, les équipes du LIST et d’ArcelorMittal Luxembourg vont poursuivre leurs travaux en mettant notamment l’accent sur les sujets liés à la décarbonation de la production d’acier.

https://www.infogreen.lu/partenaires-pour-la-transition-energetique-qui-avance.html

Rotarex, LIST Partner on €1.7m Valve Coating Development Project

The agreement was signed in the presence of Dr Thomas Kallstenius, CEO of LIST, Dr Damien Lenoble, Director of Materials Research and Technology (MRT) department, Jean-Claude Schmitz, Chairman and CEO of Rotarex, Philippe Schmitz, Director and Deputy CEO of Rotarex, and other representatives of the two parties at the Rotarex headquarters in Lintgen.

During the presentation of the project to members of the press, a Rotarex representative explained that the ultra-high purity gas applications as in the case of speciality gases, semiconductors fabrication, electronics, etc, must maintain gas purity in the range of 1ppb (parts per billion). This demanding environment also in turn requires the valves to maintain their integrity, especially if the gases concerned are corrosive or are of highly reactive nature. Consequently, Rotarex and LIST came together to develop and test at least two different surface coating materials with four to five different ultra-high pure and/or corrosive speciality gases.

Under the agreement worth €1.7 million, LIST’s MRT department will engage its expertise in developing the coating material and test its reactivity with different gases under laboratory conditions. The project is initially planned for two years.

Speaking to Chronicle.lu, Dr Kallstenius said: “I think it is a fantastic collaboration. We have a long term engagement with Rotarex and it is one of the truly national champions in innovation. They are really in the forefront of the technology in their very specific niche of valves and they continue to be a world leader in this niche. Now looking forward, indeed we have European chip-fab [semiconductor chip fabrication] coming, so we try to enhance how we can produce and develop chips in Europe. And Luxembourg can truly play a role through technologies developed together with Rotarex, and this is a good example of that. From this perspective, if we can help Rotarex to continue being very successful in their respective domain, that is also our job as a research institute, and Rotarex is one of our key study partners”. Dr Kallstenius thanked Rotarex for its support and said he looked forward to this collaboration and the challenge of developing new coating materials with Rotarex.

Dr Lenoble added: “It is important for us to make sure that our research can be applied to concrete challenges, mainly driven by a priority of Luxembourg industries. That’s why we are very pleased to have such a collaboration with the national champion Rotarex. And clearly the ambition in moving into and growing in the semiconductor industry is something quite challenging in terms of the requirements to fulfil. Here we are happy that Rotarex have selected us to collaborate with us because it is also a recognition of the expertise that we have developed [for] more than ten years into the coatings technology. Of course we have developed coatings for different applications like anti-scratch, anti-bacterial, etc. But here we have a panoply of technologies and film materials that can be applied to a specific research challenge. We are extremely pleased about this recognition and collaboration”.

Philippe Schmitz and other representatives of Rotarex then gave a guided tour to the press and LIST representatives of the 15,000 m2 facility equipped with state-of-the-art machinery to produce valve and other specialised products. Rotarex employs about 1,000 people in Luxembourg and an additional 600 globally.

https://chronicle.lu/category/research-r-d/43707-rotarex-list-partner-on-eur1-7m-valve-coating-development-project

La «planète 5G» prend forme

Les noms sont éloquents. «5G Cloud», «Micro 5G», «5G Emit», «5G Smart Water» ou encore «Lila 5G». Tous ont comme objectif de contribuer à développer la «planète 5G». Dans la liste, on retrouve d'ailleurs un projet baptisé «5G Planet».

Hier soir, les initiateurs de ces projets pilotes, soutenus par l'État, ont été mis à l'honneur au campus Geesseknäppchen. Avec le lancement, en 2018, de la stratégie 5G pour le Luxembourg (lire également ci-contre), un engagement a été pris par le Service des médias, de la connectivité et de la politique numérique (SMC) et «Digital Luxembourg» : «promouvoir et favoriser des solutions et des actions 5G à plusieurs niveaux». À cet effet, deux appels à projet ont été lancés, de 2019 à en 2021. En fin de compte, onze projets ont été retenus.

«Démystifier le sujet»

Le Premier ministre, Xavier Bettel, également en charge des Communications et des Médias, a tenu à saluer le «travail acharné» accompli par les initiateurs. «Votre énergie et votre engagement ont permis de donner vie à ces projets. Vous utilisez la 5G et la transformez en quelque chose qui compte pour la société. Cela a toujours été notre objectif», développe le chef du gouvernement. Car, finalement, la technologie 5G serait bien plus qu'une innovation en termes de télécommunication. «Nous avons toujours eu une vision plus large de ce que signifie la 5G pour le bien-être socio-économique à long terme du Luxembourg», clame Xavier Bettel.

Ce qui est intéressant parmi les onze projets retenus, c'est qu'ils touchent à deux domaines différents : d'abord, contribuer à mieux informer la population sur la 5G et, ensuite, trouver des nouvelles applications de cette technologie dans le domaine sociétal et économique (lire également ci-dessous).

Le Luxembourg Science Center et son projet interactif «5G and Microwaves» poursuit l'objectif de proposer des «informations qualitatives sur les ondes électromagnétiques». Une gamme d'outils scientifiques pour visualiser les bases de la communication sans fil doit permettre de «démystifier le sujet» et «combler le fossé entre les spécialistes et le grand public».

«Moins d'accidents, de meilleurs soins…»

À l'université du Luxembourg, une équipe travaille à «présenter les avantages de la 5G d'un point de vue scientifique et à dénoncer certaines des idées fausses liées à la technologie des systèmes d'antennes actives». Le projet «Safer» se concentre plus particulièrement sur «la démonstration que les niveaux de rayonnement (de la 5G) sont encore plus faibles par rapport aux systèmes traditionnels».

«Une société basée sur la 5G pourrait être une société avec moins d'accidents de la circulation, moins de ressources gaspillées, des temps de trajet plus courts, de meilleurs soins médicaux, une sécurité et un confort accrus à la maison… La liste est longue», développe le Premier ministre.

La majorité des projets pilotes soutenus par l'État arrivent à leur terme début 2023. Le Luxembourg Institute for Science & Technology (LIST), le centre interdisciplinaire en sciences numériques et technologie (SnT) de l'université du Luxembourg, le Luxembourg Science Center ainsi que des établissements hospitaliers (CHEM et HRS) et deux communes (Useldange et Waldbillig) ont été les premiers heureux élus.

Les résultats obtenus doivent désormais servir au SMC et à «Digital Luxembourg» à développer «une plateforme d'échange» à l'échelle nationale, où de «nouvelles initiatives innovantes et partenariats potentiels peuvent être déclenchés».

Tous connectés à la 5G d'ici à 2025 au Luxembourg

La stratégie nationale de déploiement de la 5G au Luxembourg, présentée par le gouvernement en 2018, s'inscrit dans le plan d'action de l'UE pour les réseaux de télécommunication de cinquième génération qui prévoit une couverture 5G de toutes les zones habitées en 2030, contre 14 % en 2021. Dans ce contexte, le Luxembourg figure dans le peloton de tête européen tandis qu'il est déjà l'un des pays les plus connectés d'Europe.

Quatre opérateurs se partagent le marché au Grand-Duché : Post, Orange, Proximus (Tango) et Luxembourg Online. Tous se sont engagés à assurer la couverture 5G du territoire à 90 % d'ici à 2025 et à verser des redevances à l'État pour un montant total de 41 millions d'euros sur une durée de 15 ans.

Quant aux inquiétudes face à la multiplication des antennes et aux émissions d'ondes électromagnétiques du rseau 5G, le Service des médias, des communications et du numérique, qui coordonne la mise en œuvre de la stratégie nationale au sein du ministère d'État, assure qu'au Luxembourg, le niveau d'émission des antennes est l'un des plus bas de l'UE.

Les projets pilotes en bref

Pour les drones

Depuis janvier 2021, les équipes de l'«Interdisciplinary Centre for Security, Reliability and Trust» (SnT) de l'université du Luxembourg travaillent sur le projet de recherche «Micro5G». Un travail de recherche industrielle est mené dans le but d'«acquérir de nouvelles compétences et connaissances liées au déploiement et au support des services de drones dans les applications 5G». L'objectif est de permettre aux exploitants de prolonger le temps de vol de drones en déplaçant de manière fiable des tâches de traitement complexes vers le réseau mobile du type 5G. En outre, les équipes du SnT se penchent sur des possibilités techniques pour consolider les données émises par plusieurs drones dans l'optique de créer un outil de guidage dynamique.

L'emploi de drones n'a cessé de croître ces dernières années. Ils sont notamment utilisés dans les domaines de la santé, de la logistique, des transports et de la sécurité publique.

Le projet de recherche «Micro5G» s'achèvera le 13 janvier 2023.

Pour les agriculteurs

«En raison du changement climatique, les zones agricoles sont confrontées à de nouvelles pressions, telles que des événements météorologiques critiques (sécheresses, inondations) et pour lesquels les agriculteurs ont besoin d'un suivi précis et en temps réel afin de gérer leurs exploitations», écrit le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) en introduction de son projet «Lux5GCloud». Partant du constat que les zones agricoles sont rarement dotées d'une bonne connectivité, une approche combinée a été choisie par les chercheurs pour tirer à la fois parti de la connectivité 5G et de technologies avancées, telles que les satellites de communication, afin d'«ouvrir la voie à une agriculture intelligente».

Une base de données «innovante et sécurisée», reposant sur de nouveaux algorithmes développés par le LIST, doit permettre de réaliser un «suivi précis des problèmes d'humidité des sols, une condition préalable à la gestion de l'adaptation à la sécheresse et à la résilience des écosystèmes».

Pour la mobilité

La technologie 5G est considérée comme un «candidat clé» pour assurer une meilleure gestion des feux de circulation, la prévention des incidents routiers, la coopération entre véhicules et le développement de fonctions autonomes. «Le déploiement d'un système de transport intelligent ou d'une application de mobilité connectée, nécessite de s'appuyer sur des architectures réseau qui peuvent impliquer une ou plusieurs technologies de communication réseau, avec des architectures et des capacités différentes selon les situations», résume le LIST.

Le projet «5G-PLANET» a pour principal objectif de «partager l'expérience du LIST en matière de planification et de conception de nouveaux réseaux 5G en prenant le Luxembourg comme exemple pratique». Les applications de mobilité connectée et les systèmes de transport intelligents, qui font partie des «utilisations les plus prometteuses» de la 5G, sont plus particulièrement ciblées. Une mise en œuvre avancée va néanmoins encore durer quelques années.

Pour la santé

Le Centre hospitalier Émile-Mayrisch (CHEM) figure, au côté des Hôpitaux Robert-Schuman (HRS), parmi les précurseurs choisis pour l'application de la technologie 5G dans le secteur de la santé. À l'automne 2021, le CHEM a lancé à l'hôpital de Dudelange la phase test du projet «LILA 5G» (Living Lab 5G), visant à «améliorer le parcours hospitalier du patient».

«Dans un environnement réel, la technologie 5G sera évaluée dans deux cas d'application précis sur le site de Dudelange : en premier lieu, l'accès fiable et rapide des soignants aux données médicales grâce à un réseau efficace et intégré, et en deuxième lieu, l'amélioration de la communication via visioconférence», relate le CHEM sur son site internet. Il est notamment renvoyé vers le besoin pour les médecins et le personnel soignant d'avoir un «accès sécurisé, fiable, en temps réel et à haut débit à un grand nombre de données médicales» afin de garantir une prise en charge de qualité du patient.

Le projet doit être évalué en 2023.

Pour les communes

Useldange est décidée à se positionner comme commune phare en matière de digitalisation. Parmi les projets d'envergure figure le recours à la technologie 5G, combinée à l'interconnexion entre l'internet des objets (IOT), pour mieux gérer la distribution et la consommation d'eau.

À la base du projet «5G Smart Water Éislek» se trouve le remplacement des compteurs d'eau des foyers de la commune par des compteurs intelligents. Ils captent plusieurs paramètres tels que la qualité de l'eau, la température, la pression et la consommation. «Ces nouveaux compteurs permettront une gestion aisée, sécurisée et centralisée des données. Les habitants de la commune auront par ailleurs la possibilité de surveiller en temps réel leur consommation d'eau sur le site internet de la commune», résume le site du ministère de la Digitalisation. Grâce à l'implémentation de réseaux intelligents et la collecte des données en temps réel, il est notamment espéré de réduire d'éventuelles fuites d'eau potable.

David Marques

Project Alpha workshop showcases research in alternative investments

The project, which began in January 2019, brought together an international project team from the University of Luxembourg, the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), the University of Illinois at Urbana-Champaign and Stanford University with principal investigator Prof. Kräussl. Members included Ankit Arora (LIST), Denitsa Stefanova, Kalle Rinne, Joshua Rauh (Stanford), and Joshua Pollet (Illinois).

Making sense of risks and returns

The project sought to provide a unified framework to analyse the risk and return profile of alternative investment vehicles using market-based estimates. Researchers structured their work around three main themes. Firstly, investigating a potential channel for identifying skill in the hedge fund industry through a signalling mechanism. Secondly, exploring the role of venture capital in the reallocation of liquidity in the economy and the extent to which venture capital partnerships represent a counter-cyclical investor, providing capital in market downturns when liquidity is scarce. And thirdly, addressing the role of public-private partnerships in the efficient allocation of capital through alternative asset classes.

The workshop, attended by around 80 participants from both academic and industry backgrounds, began with three keynote presentations on topics especially relevant to finance professionals, including “Institutional Investments in Infrastructure” (Joshua Rauh, Stanford University), “Limited Partners vs. Unlimited Machines” (Ludovic Phalippou, Oxford University) and “Alternative Investments with Self-Organizing Maps” (Paul Wilmott, Wilmott Associates).

Highlighting how alternative investments can finance evolving energy demands

The morning finished with a panel discussion, “Financing Energy – The Role of Alternative Investments" moderated by Prof. Kräussl and featuring speakers Barbara Boos (EIF), Barbara Weber (B Capital Partners), Joshua Rauh (Stanford University) and Niccolo Polli (HSBC). After moderator Prof. Kräussl set the stage with a series of assertions (energy is expensive, energy supply is not sufficient to meet demand, high energy prices contribute to rising inflation, the geopolitical outlook is not pretty, climate change is real, we care about the climate, we also care about energy prices and inflation), the panelists addressed three core questions:

In which sources of energy should we be investing to meet the energy demand?
Who is going to pay for the energy investments and where is the capital coming from?
Is there a need for more regulation?

Project ALPHA’s contribution to academia and beyond

Wrapping up the conference, academic researchers in finance presented their papers, including four papers written within the ALPHA project by its team members: Joshua Rauh on “Institutional Investors and Infrastructure Investing”; Denitsa Stefanova - on “Signaling or Marketing? The Role of DCMs in Closed-End Funds”; Kalle Rinne on “Does Family Matter? Venture Capital Cross-fund Cash Flows”; and Ankit Arora on “Venture Capital and ESG - Integration and Challenges”. The other papers presented included Florian Weigert’s “Unobserved Performance of Hedge Funds" (University of Neuchâtel), Juha Joenväärä’s “Hedge Funds Performance Persistence in Real-Time” (Aalto University) and Remco Zwinkels’ “Risk, Return, and Sentiment in a Virtual Asset Market” (VU Amsterdam).

This successful final workshop served as a showcase for the ALPHA project’s excellent outcomes. Thanks to support from the Luxembourg National Research Fund, the project generated key academic findings, many of them published as papers in top journals such as The Review of Financial Studies, numerous presentations at conferences including with the National Bureau of Economic Research (NBER), strengthened academic exchanges between Luxembourg and Stanford, tightening of research collaborations, and strong dissemination of relevant research findings directly to the industry.

https://wwwfr.uni.lu/fdef/actualites/project_alpha_workshop_showcases_research_in_alternative_investments

Researchers, politicians call for attention to soil health

“Soil is a living system,” said Professor Mark Kibblewhite of Cranfield University.

Indeed, a tablespoon of soil contains more living organisms than our planet contains human beings. And the extreme degradation of soil worldwide--with estimates that 2bn people suffer from a lack of micronutrients as a consequence--is why the UN’s Food and Agriculture Organisation has made today, 5 December, World Soil Day.

Last year, the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) held a soil sustainability workshop to commemorate the day and to discuss soil health in the grand duchy. The second iteration of the event took place on Friday.

“The soil system,” Kibblewhite went on, at the workshop, “is a biological engine.”

The workshop represented a summit of researchers and politicians who addressed how to assess and maintain that engine--i.e., how to preserve and increase the amount of organic carbon found in soil, what to do with the eight megatons of soil excavated in Luxembourg every year, which metrics best determine soil health, etc.

What is clear is that soil is increasingly on the radar among both scientific communities and the general public, with the European Commission’s soil protection law slated for adoption in 2023 (putting soil on a legal par with air and water). “The way we treat [soils], they are more and more exposed to pressure and threatened by degradations,” commented agriculture minister Claude Haagen. “And it is one of the missions of public administration to support and initiate knowledge-based solutions for [these] issues.”

“I think this has captured the world’s attention,” added Claudia Hitaj, advisor at the ministry of environment, climate and sustainable development and former LIST researcher: “the role that soil plays both in adaptation to and mitigation of climate change.”

The benefits of organic carbon

If soil is an engine, then carbon is its fuel. This was another point made by Kibblewhite.

Putting carbon into soil has several benefits. Besides increasing crop yields by fighting soil degradation--the European Commission estimates that as much as 70% of the soil in Europe is unhealthy--soil-organic carbon can help mitigate climate change and drought.

“Healthy soils are a powerful carbon sink,” explained Hitaj. “Soil is the largest terrestrial store of carbon.”

As for crop yields, according to the UN up to 58% more food could be produced through sustainable soil management.

But how can soils actually be revitalised? A myriad of tactics were discussed at the LIST event, each with drawbacks: some methods will take decades to see hearty results, others will be costly, still others will incur risks. For instance, one must be careful when treating arable land with manure, since this substance could contain contaminants like traces of antibiotics.

One actionable suggestion, made by Kibblewhite, was merely to pay attention to the potential of each piece of land. Not every plot is the same, he stressed; if we can start using land in a way that matches its capacities and capabilities, that would already be a big help. On a policy level, this is likely to require incentives for farmers.

Excavated soil

Eight megatons of soil are excavated in Luxembourg every year and, unfortunately, there’s nowhere to put it all. The country’s landfills and quarries are too few and small to handle the load, which means that much of this soil--which comes largely from construction projects--is exported. In raw terms, this means that soil-laden trucks drive to Germany, France and Belgium every day, adding to traffic congestion, burning fuel, making noise, etc.

Dr Benedetto Rugani, senior LIST researcher, is part of a team tackling this exact problem. “As part of our project,” he explained to Delano, “we have identified the potential of keeping [this soil] inside the territory of Luxembourg.”

“This material could easily be reused in Luxembourg,” he went on. “For example: for landscape valorisation, recreational areas, parks, planting new trees, new green areas.”

These would be nature-based solutions, Rugani explained, or solutions that are inspired and supported by nature. “There is a big push at the moment in Europe, and worldwide, to use this nature-based solution concept to revalorise the landscape and produce more ecosystem services for the wellbeing of citizens.”

A soil society of Luxembourg?

A final question raised at the workshop was whether a soil society should be formally inaugurated in Luxembourg. Rugani, after stipulating that he sees himself as being outside this conversation, weighed in: “The best process is to put different stakeholders together--always--in an equilibrated way, so everyone can, and with the right weight, provide input in the discussion. If this society is built on these pillars, then I think it’s a good idea.”

Jeff Palms

https://delano.lu/article/researchers-politicians-call-f

LIST supports eco-innovative surface treatment processes for accelerated discovery of materials for major transitions

The development of hydrogen technologies represents an opportunity, both in Luxembourg and on a European scale, to accelerate the transition towards a low-carbon society. For several years, the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) has been putting its expertise at the service of several projects in this field. It is now collaborating with the CEA through the establishment of a partnership with the French giant's transversal materials programme, which is intended to evaluate the potential of these atmospheric technologies for the major transitions: energy, digital and health technologies.

The research theme of the first collaborative project, called "Atmosphere", is related to new energies and in particular the hydrogen sector. “The aim is to develop a barrier coating to prevent the degradation of certain components. This is a complementary solution to other hydrogen technologies studied at LIST,” explains Patrick Choquet, Head of the Plasma Process Engineering Group at LIST.

The surface treatment of the components produced in the LIST laboratories at Belval will then be evaluated at the CEA. It should be more efficient and less expensive than the alternatives available on the market.

The evaluation of this plasma technology is part of a benchmark supported by the CEA's transversal materials programme, one of its priorities being an active technological watch for emerging processes with a high potential for industrialisation; nanomanufacturing, thin films and 3D printing in particular.

Other application avenues for this promising technology in terms of sobriety could be the subject of new collaborative projects between LIST and the CEA, in particular in the field of the accelerated development of coatings against corrosion or surface treatment solutions for medical devices.

In particular, with the CNRS, the CEA's transversal materials programme is co-piloting the French national DIADEM programme on accelerated materials discovery in the context of France 2030.

“We are delighted that a centre such as the CEA is calling on our expertise in functional coatings. This new project in the field of hydrogen completes the LIST strategy which, on the one hand, helps to deploy more efficient hydrogen technologies in the medium term and, on the other, to invent the second-generation technologies that are essential for a massive post-2030 market,” adds Damien Lenoble, Director of the Materials Research and Technology Department at LIST.

https://www.corporatenews.lu/en/archives-shortcut/archives/article/2022/11/list-supports-eco-innovative-surface-treatment-processes-for-accelerated-discovery-of-materials-for-major-transitions

Eine Million gefährdete Arten

Der Klimawandel ist ein viel besprochenes Thema. Doch darüber hinaus ist die biologische Vielfalt, also die Biodiversität, bedroht. Wie beurteilen Sie die aktuelle Situation weltweit?

Sie ist schlecht und wird schlechter. Aber es ist leider ein Thema, das in der Öffentlichkeit nicht so diskutiert wird wie der Klimawandel. In einer globalen Studie, einer Meta-Analyse, haben wir gerade versucht darzulegen, wie die Situation ist.

Eine Meta-Analyse bedeutet, dass Sie bereits vorhandene Studien gemeinsam ausgewertet haben, um ein aussagekräftigeres Ergebnis zu bekommen?

Genau, wir haben versucht herauszufinden, welche die wichtigsten Ursachen für den Verlust von Biodiversität sind. Das wären die Veränderung der Nutzung von Land, die Ausbeutung von natürlichen Ressourcen, der Klimawandel, die generelle Verschmutzung von Luft, Wasser und Land und invasive Arten. Diese fünf üben einen enormen Druck auf die biologische Vielfalt aus, wobei wir herausgefunden haben, dass die veränderte Landnutzung und die Ausbeutung der natürlichen Ressourcen die beiden Hauptfaktoren sind. Danach kommen dann der Klimawandel und die Verschmutzung in etwa zu gleichen Teilen.

Das heißt aber, dass Klimawandel und Verlust der Biodiversität zusammenhängen?

Wahrscheinlich wird der Einfluss des Klimawandels zunehmen, weil die Folgen des Klimawandels immer größer werden. Aber, um noch einmal darauf hinzuweisen: Im Moment ist nicht der Klimawandel die Hauptursache für den Verlust der biologischen Vielfalt. Es ist die Art, wie wir das Land nutzen und mit unseren Ressourcen umgehen, wie wir Landwirtschaft und Fischfang betreiben, dass Wälder abgeholzt werden und natürliche Lebensräume von Tieren verschwinden.

Aber sind einige dieser Ursachen nicht auch mitverantwortlich für den Klimawandel?

Es hängt natürlich miteinander zusammen. Deshalb sollten wir uns nicht auf eine Sache konzentrieren, sondern auf alle. Wir können uns nicht nur um den Klimawandel kümmern, sondern auch um die Biodiversität. Sie ist für das Wohlergehen und auch das Weiterleben von uns Menschen existenziell. Deshalb dürfen wir die beiden Themen nicht isoliert betrachten. Jetzt war gerade die UN-Klimakonferenz, und nächsten Monat wird eine ähnliche Konferenz zum Thema Biodiversität in Montreal stattfinden. Im Moment sind die beiden Gebiete noch nicht ausreichend verbunden. Aber in Zukunft sollten Synergien entstehen und gegenseitige Absprachen erfolgen.

Können die Ziele dieser beiden internationalen Abkommen auch kollidieren?

Ein Beispiel dafür ist Biotreibstoff. Um die Pflanzen anzubauen, die man zur Herstellung braucht, werden Regenwälder oder natürliche Ökosysteme genutzt. Da gibt es einen direkten Einfluss auf die Biodiversität. Je mehr Biotreibstoff hergestellt werden muss, desto mehr Flächen müssen dafür benutzt werden und natürliche Lebensräume verschwinden. Das ist ein typischer Interessenkonflikt. Meiner Meinung nach ist es deshalb sehr wichtig, die Maßnahmen gegen den Klimawandel und die für den Erhalt der Biodiversität miteinander zu verschmelzen. Damit könnte man auch verhindern, dass der Klimawandel den Verlust der Biodiversität mit voranschiebt. Zudem gibt es naturbasierte Lösungsansätze, die sowohl dem Klimawandel entgegenwirken als auch die Biodiversität fördern. Ein gutes Beispiel ist die Agroforstwirtschaft, die Land- und Forstwirtschaft kombiniert. Aber natürlich können diese Lösungen den Übergang zu nachhaltigerem Konsum und Produktion nicht ersetzen.

Aber nochmal: Wie schlimm ist die Situation? Gibt es Zahlen?

Eine Million Arten, Lebewesen und Pflanzen, gelten als gefährdet, das ist ein Achtel aller Arten auf der Erde. Also eine von acht Arten ist bedroht. Wenn wir die Wirbeltiere betrachten, vor allem in Zentral- und Südamerika, sehen wir, dass der Bestand stark abgenommen hat. Damit meine ich die Anzahl der Tiere insgesamt. In den vergangenen 50 Jahren hat sich der Bestand dort um 95 Prozent verringert.

Warum ist die biologische Vielfalt so wichtig? Und wie gefährlich wäre ein Verlust der Biodiversität für uns?

Ein gesundes Ökosystem versorgt die menschliche Gesellschaft mit Essen, mit Material, mit allem, was wir brauchen. Das Problem ist nicht eine Art, die ausstirbt oder vom Aussterben bedroht ist. Das ist vielleicht ein ethisches Problem, dass wir schuld sind daran, dass andere Lebewesen aussterben. Das Problem ist, dass ein Ökosystem so funktioniert, dass jede einzelne Art in dem System eine bestimmte Rolle hat, auch wenn diese Rolle für Menschen vielleicht nicht wichtig sein mag. Für die Funktionalität eines Ökosystems ist jede Art wichtig. Entfernt man ein Puzzlestückchen, ist ein Teil des Systems nicht mehr funktionstüchtig, dann sieht man das ganze Bild nicht mehr.

Das verständlichste Beispiel ist doch das Bestäuben der Pflanzen durch die Bienen, oder? Wenn es keine Bienen mehr gibt, findet keine Bestäubung mehr statt.

Aber Honigbienen sind nicht die einzigen Insekten, die für die Bestäubung sorgen. Es gibt auch wilde Bienen, die genauso wichtig sind überall auf der Erde. Fehlen diese Bestäuber, bricht ein ganzes System zusammen. Wenn eine Art vorhanden ist, hat sie auch eine bestimmte Rolle im Ökosystem, ansonsten wäre sie nicht da. Werden diese Systeme gestört, ist das gesamte Leben auf der Erde bedroht, inklusive das menschliche Leben.

Wie sieht Ihre Arbeit hier in Luxemburg aus? Forschen Sie im Land?

Ja, wir haben unterschiedliche Projekte, bei denen wir vor allem Messungen und Beobachtungen in Bezug auf unterschiedliche Arten machen. Da arbeiten wir zusammen mit den Umwelt-, Klima- und Nachhaltigkeitsministerien sowie der Naturverwaltung und dem Wasserwirtschaftsamt. Unser Fokus liegt dabei auf den geschützten Arten, die durch europäische Direktiven geschützt sind und überwacht werden müssen. Außerdem kontrollieren wir die Verbreitung invasiver Arten und seit einigen Jahren auch die wildlebenden Bestäuber, also wilde Bienen und andere Insekten, die für die Bestäubung von Pflanzen verantwortlich sind.

Wenn Sie überwachen sagen, wie muss man sich das vorstellen?

Wir haben unterschiedliche Möglichkeiten. Wobei die alle standardisiert sind. Es gibt sehr strikte Prozeduren, die man dabei einhalten muss, damit die gesammelten Daten standortübergreifend und über Jahre vergleichbar sind. Wir arbeiten mit vielen Kollegen in ganz Europa zusammen und brauchen dafür natürlich diese Standards. Wir nutzen auch Kameras und Kamerafallen, zum Beispiel für die Wildkatzen in Luxemburg. Und mit dem Fonds National de la Recherche, FNR, haben wir ein Projekt, um Kamerafallen für Amphibien, also unter Wasser, zu entwickeln.

Sie stellen Ihre eigenen Geräte her?

Beim LIST wird nicht nur Forschung betrieben, wir entwickeln auch die Werkzeuge für unsere Forschung. Wir haben somit ein breites Feld für unsere Untersuchungen, was aber gut ist, da unser Forschungsfeld auch sehr divers ist.

Forschung ist sehr zeitaufwendig. Man muss geduldig und sehr genau sein und alles mehrfach kontrollieren, um den internationalen Standards zu genügen. Ist das manchmal frustrierend, wenn man sieht, wie einem die Zeit davonrennt und inzwischen Tier- und Pflanzenarten aussterben?

Ich versuche das normalerweise auszublenden für meine eigene mentale Gesundheit. Aber es ist wahr: Es ist deprimierend zu sehen, wie sich die Situation immer weiter verschlechtert. Aber unsere Rolle ist es, das zu dokumentieren, zu zeigen und mögliche Lösungen für die Probleme zu finden.

Lösungen zu finden und diese dann auch durchzusetzen sind aber zwei verschiedene Dinge, oder?

Darüber haben wir leider nicht die Kontrolle. Es kommt vor, dass wir Lösungen präsentieren, die unserer Meinung nach einfach zu realisieren wären, die dann aber nicht übernommen werden.

Welche Teile der Natur sind am meisten betroffen vom Artensterben?

Bei Biodiversität geht es nicht nur um das Artensterben, wenn wir über biologische Vielfalt reden, meinen wir auch genetische Vielfalt innerhalb der Arten. Für eine gesunde Population brauchen wir genetische Vielfalt. Es gibt unterschiedliche Aspekte innerhalb der Biodiversität, die genetische Vielfalt innerhalb einer Art ist die unterste Ebene. Die Vielfalt der Arten ist eine andere. Nicht jeder Aspekt ist auf die gleiche Weise bedroht. Für das Meer und die Meeresbewohner beispielsweise spielen der Klimawandel und die Fischerei eine übergeordnete Rolle, weil einerseits die Wassertemperaturen steigen, was für Korallen und Fische nicht gut ist. Andererseits wird nicht nur zu viel gefischt, sondern es sterben nach wie vor viele Arten als unerwünschter Beifang.

Was kann jeder tun?

Biodiversität im eigenen Garten fördern zum Beispiel. Und darauf aufpassen, was man konsumiert. Vor allem im Hinblick auf Essen, Material und Energie. Das ist das Allerwichtigste, im täglichen Leben auf diese Dinge zu achten, auch wo Produkte, die man kauft, hergestellt wurden. Das ist natürlich ein schmerzvoller Prozess, weil man lernen muss zu verzichten.

Die Ergebnisse der Metastudie, an der Nicolas Titeux beteiligt war, wurde letze Woche veröffentlicht. Sie ist abrufbar unter: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abm9982

Heike Bucher

Bridging the digital divide

Digital services have become an essential component not only of business operations, but also of our daily lives. Digital connectivity and digital skills are crucial for virtually everyone. However, the ease of access to these features is not the same everywhere.

Maria Rita Palattella at LIST manages a major project with Horizon Europe funding“Rural areas in many places across Europe are still disadvantaged,” says Maria Rita Palattella, Senior Researcher at the Environmental Research and Innovation department (ERIN) of the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST). “Deploying digital networks in these regions is often costly, and telecommunications operators are not very interested in investing when the population is scarce and they will have few clients. But without connectivity, rural communities cannot use the digital solutions that are necessary for exploiting new business opportunities or for having access to new services. There is a clear need to bridge this digital divide.”

Reliable, secure digital connectivity

In order to provide practical solutions to this challenge, Dr Palattella and her partners have applied for Horizon Europe funding for the COMMECT project, the global aim of which is to provide quality, reliable and secure digital access to rural and remote areas. The intention is to integrate non-terrestrial networks provided by satellites and drones with terrestrial cellular XG networks and low-cost internet of things (IoT) solutions.

“Our first objective is to empower rural communities and train them on how to use digital technologies,” Dr Palattella explains. “We will also develop new business models based on the proposed digital technologies that will make rural communities more competitive and able to generate new revenues.”

Identifying the most efficient and cost-effective solutions for providing digital connectivity to rural areas is a very complex process for decision makers. One of the main outcomes of COMMECT will therefore be a decision-making support tool that will help them select the best solution considering the available network, the costs and the social, economic and environmental impact. “Taking the environmental aspects and the mitigation of climate change effects into account is crucial for these communities to be more sustainable and resilient. We want to point decision makers towards green solutions that do not pollute or generate additional CO2 emissions, and encourage the use of renewable energy.”

Creating a competitive consortium

Competition for Horizon Europe funding is fierce, and when preparing the project, Dr Palattella knew that to stand a chance, she needed to put together a strong interdisciplinary partnership of organisations from different parts of Europe. “A few years ago, I worked on a project proposal on a smart connectivity platform for the previous EU funding programme, Horizon 2020, together with several of these organisations. Despite a positive evaluation, the proposal was not retained for funding. I still believed in the idea and decided to take it further and develop a new approach that could be submitted to a Horizon Europe call on smart XG, last-mile and edge solutions for remote farming, forestry and rural areas. However, I needed to look for additional partners, in particular those representing rural communities such as farmer advisors, representatives of the Ministry of Agriculture and municipalities, in order to meet the requirements of this specific call.”

In order to identify the right organisations, she worked together with Rébecca Damotte, Advisor – European R&D and Innovation Support at Luxinnovation. “Rébecca did a thorough analysis of organisations involved in the portfolio of projects that anticipated this call and helped me identify 2-3 key partners that would make the consortium and proposal stronger,” Dr Palattella recalls.

The final partnership includes 12 partners from EU countries and 8 from associated countries, namely Turkey, Norway and Serbia. In addition to LIST, three other Luxembourg organisations participate: satellite connectivity provider SES, Luxsense, which collects space data via drones, and the Institute fir biologesh Landwirtschaft an Agrarkultur Luxembourg (IBLA), a farmer advisory and competence centre that connects the project with farmers.

“Developing solutions in close cooperation with the end users is a priority,” Dr Palattella points out. “In order to achieve this, we have designed five ‘living labs’ focusing on viticulture (Luxembourg), foresting (Norway), livestock transportation (Denmark), olive farming (Turkey) and sustainable agriculture in protected areas (Serbia). We will use the living labs to work directly with the people who will benefit from our solutions.”

A learning experience

The European Commission has awarded €5 million of Horizon Europe funding to the three-year COMMECT project. Dr Palattella has previously coordinated both national and international research projects, but this is her first experience as the coordinator of a major European project.

“It is a challenge, but also an excellent learning opportunity,” she says. “I greatly enjoy working with the other partners as I’m constantly learning from them, but it is of course not always easy to get 20 partners to agree or to find compromises that everyone can accept. However, the most important factor is that all partners are interested in this new way of thinking about digital connectivity. Having to consider a great number of aspects at the same time, in particular the socio-economic and environmental impact, makes the process challenging but also interesting.”

She identifies the collaboration with Luxinnovation as an important success factor. “Preparing the proposal took 6 months. As the Luxinnovation team knew my field of interest, they shared the draft work programme where the relevant call was outlined. This allowed me to start early with finding the right idea and looking for the right partners. The mapping of previous projects also gave me insight into findings that I should include into my proposal. This clearly added weight to the proposal and contributed to the positive evaluation. Finally, Rébecca and I made sure that the proposal ticked all the essential boxes before the submission.”

Dr Palattella will stay in contact with Luxinnovation during the implementation phase of her project. “The National Contact Point team for Horizon Europe keeps me informed about other projects with which we can find synergies and collaboration opportunities. I’m also looking for new project ideas, so it is interesting to be kept up to date about forthcoming opportunities. Our collaboration on COMMECT worked very well, so I will for sure continue in the same way in the future.”

https://www.luxinnovation.lu/news/bridging-the-digital-divide/

Réduire les pressions humaines sur la biodiversité en péril

En 2019, le rapport de la Plateforme intergouvernementale scientifique et politique sur la biodiversité et les services écosystémiques (IPBES) estimait qu’environ 1 million d’espèces animales comme végétales étaient menacées d’extinction.

Un constat historique et alarmant établi par plus de 145 experts à travers le monde et dont Nicolas Titeux faisait partie avant de rejoindre le LIST en tant que responsable de l’Observatoire du Climat, de l’Environnement et de la Biodiversité.

Comment enrayer ce déclin vertigineux de la biodiversité ? Basés sur une méta-analyse de plus de 45 000 études scientifiques, les résultats sans précédent de Nicolas et de ses collègues publiés le 9 novembre dans Sciences Advances soulignent l’importance d’une approche intégrative face aux diverses pressions humaines afin d’enrayer la perte de la biodiversité.

Quel rôle joue le changement climatique dans la perte de la biodiversité ?

Si le changement climatique est effectivement un facteur direct du déclin de la biodiversité, il n’est cependant pas le seul. D’autres facteurs ont un impact direct comme les changements d’usage des terres, l’exploitation directe de certains organismes, la pollution, ou encore les espèces exotiques envahissantes.

Notre étude nous a d’ailleurs permis de montrer que le changement d’usage des terres et de la mer ainsi que l’exploitation directe des ressources naturelles – notamment à travers la pêche, l’exploitation forestière, la chasse et le commerce des espèces sauvages – ont constitué les deux principaux facteurs d’appauvrissement de la biodiversité au cours de ces dernières décennies.

Y-a-t-il des variations en fonction du type de milieu ?

Nous avons en effet démontré que la hiérarchie de ces cinq facteurs varie significativement en fonction du type de milieu. À titre d’exemple, nous avons pu établir qu’en milieu terrestre, les changements d’usage des terres – principalement en raison de l’expansion rapide et de l’intensification de la gestion des terres utilisées pour la culture ou l’élevage – constituent le facteur de pression le plus important alors que le changement climatique arrive en cinquième position.

En revanche, l’exploitation directe et le changement climatique sont les facteurs dominants en milieu marin. De même, cette hiérarchie varie en fonction des différentes facettes de la biodiversité considérées : depuis la composition génétique des espèces jusqu’à la structure et aux fonctions des écosystèmes.

En quoi ces résultats sont-ils particulièrement importants ?

Arrivant en pleine conférence internationale sur le changement climatique en Egypte et un mois avant celle sur la biodiversité au Canada, ces résultats montrent l’importance d’une approche intégrative pour lutter contre le changement climatique et enrayer le déclin de la biodiversité.

Beaucoup de littérature scientifique traite de l’impact du changement climatique sur la biodiversité, mais la quantité d’informations s’amenuise fortement dès lors que nous considérons d’autres facteurs anthropiques et leurs interactions. À travers cette méta-analyse, qui prend en compte ce biais de l’information disponible dans la littérature, nous apportons une revue robuste et sans précédent des principaux facteurs anthropiques qui sont directement à l’origine de la perte de la biodiversité, mais aussi de leur importance relative en fonction du type de milieu, de la zone géographique ou encore des multiples dimensions de la biodiversité.

La mise en œuvre de recherches sur l’interaction entre ces différents facteurs fait encore largement défaut et nécessite la disponibilité de séries temporelles de données assez longues pour quantifier l’évolution de la biodiversité et des pressions multiples. Les programmes de surveillance de la biodiversité, comme ceux mis en œuvre au Luxembourg et coordonnés par l’Observatoire du Climat, de l’Environnement et de la Biodiversité au LIST, constituent à ce titre une source de données indispensable.

https://www.infogreen.lu/reduire-les-pressions-humaines-sur-la-biodiversite-en-peril.html

Wenn Toilettenwasser zu Bier wird

Zugegeben, das Stichwort Abwasser ruft zunächst meist keine positiven Assoziationen hervor: Irgendwo tief unter uns fließt eine dreckige Brühe durch die Kanalisation. Dass wir unsere Ausscheidungen auf so einfachem Wege in den Untergrund schicken können, ist aber nicht selbstverständlich.

Am 19. November erinnert der Welttoilettentag der Vereinten Nationen daran, dass viele Menschen auf der Welt kein Klo zur Verfügung haben. Der Nutzen der weißen Porzellanschüssel ist von unschätzbarem Wert. Doch auch aus dem Abwasser, das wir etwa beim Klospülen, aber auch beim Duschen oder Waschen verursachen, lässt sich etwas Wertvolles gewinnen.

Bier aus Abwasser?

Dass ehemaliges Toilettenwasser trinkbar und durchaus genießbar sein kann, versuchen Unternehmen weltweit unter Beweis zu stellen. Die Brauerei „Brewerkz“ aus Singapur braut in Zusammenarbeit mit der nationalen Wasserbehörde seit 2018 Bier aus gereinigtem Abwasser. In diesem Jahr können Neugierige das Craftbier zum ersten Mal auch im Supermarkt kaufen. Dem Unternehmen zufolge hat das Pale Ale Honig- und Röstaromen.

In Deutschland fand im Jahr 2019 ein ähnliches Experiment statt. Um in Zeiten drohender Wasserknappheit ein Zeichen für die Wiederverwendung von Abwasser zu setzen, ließ das Wasser-Technologie-Unternehmen Xylem aus Nordrhein-Westfalen insgesamt rund 400 Liter Bier brauen. Verkauft wurde das Gebräu aber nicht. Um Trinkwasserqualität zu erreichen, wurde das Abwasser in einem mehrstufigen Reinigungsprozess gesäubert.

Auch in Luxemburg wird von der „Brasserie nationale“ Abwasser bei der Produktion des alkoholischen Getränks eingesetzt. Allerdings nicht für die Brauerei direkt, sondern das wiederaufbereitete Wasser wird in einem separaten Wasserkreislauf verwendet, der als einzige Funktion die Reinigung, Dampferzeugung und Kühlung hat. Zum Einsatz kommt in der Brauerei in Käerjeng eine ganz spezielle Kläranlage, die 360.000 Liter Abwasser der Firma pro Tag aufbereiten und dafür sorgen soll, dass letztendlich nur noch 2,4 Liter Wasser für einen Liter Bier verbraucht werden. Mehr zum Projekt finden Sie auf Tageblatt.lu im Artikel „Bierbrauen in Luxemburg wird umweltfreundlicher“ von Marco Goetz (14. September).

Wärmequelle

Wenn wir duschen oder Wäsche waschen, ist das Wasser, das durch den Abfluss in die Abwasserrohre fließt, oft noch warm. Diese Wärme kann aufgefangen und genutzt werden, um zum Heizen eines Hauses oder sogar einer ganzen Wohnsiedlung beizutragen. Ein Mensch verbraucht im Haushalt nach Angaben des Statistischen Bundesamts im Durchschnitt täglich 128 Liter Trinkwasser – eine ganze Menge also.

Im Salzburger Stadtteil Aigen in Österreich werden seit Anfang des Jahres 99 Wohnungen unter anderem mithilfe dieser Technologie mit Energie versorgt. Rund 30.000 Liter Abwasser werden dort nach Angaben der Entwickler täglich in einem Rückhaltebecken aufgefangen. „In diesem ekeligen, stinkigen Wasser ist unheimlich viel Energie drin“, sagt Dietmar Stampfer. Er ist Geschäftsführer des Unternehmens Energy Consulting Austria, das die Energieversorgungsanlage geplant hat und überwacht.

Die Temperatur des Abwassers liege im Durchschnitt bei um die 20 Grad Celsius. Über eine Wärmepumpe werde dem aufgefangenen Abwasser die Energie entzogen, die daraufhin in den Wasser- und Heizkreislauf zurückgeführt werde. 40 Prozent des Energiebedarfs können Stampfer zufolge damit gedeckt werden. Die Wärmepumpe werde zum Großteil mit Solarstrom betrieben.

Weitere 35 Prozent würden durch Abluftwärme gewonnen. „Alles, was der Mensch ausdünstet und ausscheidet, wird als wertvolle Lebensenergie zurückgeholt“, versichert der Ingenieur. Die restlichen 25 Prozent des Energiebedarfs würden mithilfe gepresster Holzpellets erzeugt. Stampfer ist überzeugt, dass sein Energieversorgungssystem nicht nur nachhaltig, sondern in Zeiten von stark gestiegenen Gaspreisen zukunftsweisend ist.

Auch in Luxemburg gab es in diese Richtungen schon Überlegungen. Mitarbeiter des Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) stellten 2016 im Escher Rathaus die Resultate einer Studie über Wärmerückgewinnung und die Wiederverwendbarkeit von Materialien vor. Ingenieur Alexandre Bertrand und Forscher Alessio Mastrucci wählten dabei Esch als Fallbeispiel für ihre Studien. Das Tageblatt schrieb damals: „Bertrand berechnete zusammen mit Mastrucci den Heizbedarf in luxemburgischen Wohnhäusern anhand statistischer Daten. Anschließend kombinierte Bertrand die Daten mit dem Verbrauch von heißem Wasser im Haushalt. Dann stellte sich der Forscher die Frage, wie man die noch vorhandene Hitze im Grauwasser (Dusch-, Bade- oder Händewaschwasser) nutzen kann und wie viel Energie man so einsparen kann. Die Energieersparnis sei besonders prägnant in Mehrfamilienhäusern. Durch die große Menge an Abwasser kann viel Wärme zurückgewonnen und genutzt werden. Bis zu 11 Prozent an Energie kann so eingespart werden. Bei Mehrfamilienhäusern in Passiv-Bauweise sogar 41 Prozent.“

Auf Phosphor-Jagd

Forschende der Universität Bielefeld und des Forschungszentrums Jülich in Nordrhein-Westfalen untersuchen, wie gereinigtes Abwasser für das Heranwachsen von Algen und die Herstellung von landwirtschaftlichem Dünger genutzt werden kann. Die winzigen Mikroalgen sind bereits auf natürliche Weise im gereinigten Abwasser – auch Klärwasser genannt – vorhanden.

Für das Forschungsprojekt wird das Klärwasser über eine tischförmige Versuchsanlage geleitet, auf der die Algen sich vermehren und mit der Zeit ein Algenteppich heranwächst. Nach Angaben der Wissenschaftler sind Algen in der Lage, Phosphor, Stickstoff und Kalium aus dem gereinigten Abwasser aufzunehmen. Getrocknet lasse sich die Algenmasse anschließend als Düngemittel verwenden. Ein positiver Nebeneffekt: Der Projektbeschreibung zufolge wird das Wasser durch die Algen zusätzlich gereinigt und mit Sauerstoff angereichert.

Auch in diesem Punkt gibt es in Luxemburg Anstrengungen. In einem Gespräch mit dem Luxemburger Wort im Jahr 2017 erklärte der Leiter der Abteilung „Lebenszyklus, Nachhaltigkeit und Risikobewertung“ Enrico Benetto: „Wir waren daran beteiligt, eine Technik zur Phosphatgewinnung aus Urin weiterzuentwickeln.“ Phosphor ist einer der wichtigsten Bestandteile für nährreichen Dünger im Acker- und Gartenbau. Doch internationale Experten warnen, dass die Reserven des chemischen Elements begrenzt sind und langsam versiegen. Richtige Alternativen, um Phosphor zu ersetzen, gibt es nicht. Deswegen ist die Suche nach neuen Quellen für die Herkunft von Phosphor so wichtig.

Pandemie-Frühwarnsystem

Die EU-Kommission möchte die 27 Mitgliedstaaten dazu ermutigen, landwirtschaftliche Flächen verstärkt mit gereinigtem Abwasser zu bewässern. Dazu hat sie Mindestanforderungen für die Wiederverwendung von aufbereitetem Wasser festgelegt. Nach Angaben aus Brüssel werden in der Europäischen Union jedes Jahr 40 Milliarden Kubikmeter Abwasser aufbereitet, aber nur 964 Millionen Kubikmeter wiederverwendet. Ziel des Projekts „Nutzwasser“ ist es, herauszufinden, wie Abwasser für landwirtschaftliche und städtische Flächen bestmöglich aufbereitet und mit intelligenter Technik verteilt werden kann. Die Forschungsarbeiten sollen bis ins Frühjahr 2024 andauern.

Aus der Coronakrise ist vielen Luxemburgern auch das Virusüberwachungssystem durch Abwasseranalysen bekannt. Im Coronastep+-Projekt vom LIST wurde anhand von Proben des Abwassers am Zulauf von 13 Kläranlagen aus ganz Luxemburg die Präsenz von Sars-CoV-2 innerhalb der luxemburgischen Bevölkerung nachgewiesen. Abgeglichen mit den Resultaten des Large Scale Testing, haben die Analysen klar die „Corona-Wellen“ der vergangenen Monate gezeigt.

Da sich eine Zunahme der Zahl der mit Sars-CoV-2 infizierten Menschen ein oder zwei Tage früher in den Abwasserdaten manifestiert als in den medizinischen Diagnosen von Erkrankungen, kann eine Abwasser-Überwachung sogar als Pandemie-Frühwarnsystem eingesetzt werden. Und das Projekt hat gezeigt, dass mit Abwasserproben kostengünstiger ein Überblick über die Lage geliefert werden kann, als durch großflächig eingesetzte PCR-Tests. Sogar regionale Unterschiede können durch die Analysen offenbart werden. Doch das Projekt hat es im Gegensatz zu PCR-Tests nicht erlaubt, möglicherweise ansteckende Personen zu identifizieren und etwaige Infektionsketten zu durchbrechen.

Jessica Oé (mit dpa)

L’ESG dans le secteur des technologies: innover pour transiter

Atteindre l’objectif de neutralité carbone que s’est fixé l’Union européenne exigera des efforts de tous. S’il sera nécessaire de revoir les modèles opérationnels, de repenser les circuits d’approvisionnement, la transition implique aussi de s’appuyer sur la technologie et d’investir avec ambition dans l’innovation au service d’une nouvelle économie.

«L’innovation et les nouvelles technologies sont essentielles à la transition que nous devons opérer, commente le Dr Arno Biwer, group leader Environmental Policies au sein du Luxembourg Institute of Science and Technology (List), responsable de la plateforme Betriber & Emwelt. De nouvelles solutions, déjà disponibles actuellement ou à venir, doivent contribuer à soutenir la transition, et ce, dans de nombreux secteurs et domaines de notre vie quotidienne. La réduction de notre empreinte carbone et environnementale ou la mise en œuvre d’une économie circulaire nécessitent de nouvelles approches et des dispositifs techniques innovants. Au-delà de la recherche et de la conception de ces solutions, il importe aussi d’en faciliter l’adoption.»

Sensibiliser et promouvoir

C’est dans cette optique que la plateforme Betriber & Emwelt, gérée par le List et financée par le ministère de l’Environnement, a vu le jour. Celle-ci, à travers des événements, des formations et la diffusion de contenus, entend, d’une part, sensibiliser les acteurs vis-à-vis de leurs obligations légales – actuelles et futures – en matière de respect de l’environnement, à l’échelon national et européen, et, d’autre part, permettre à chacun d’y répondre efficacement. Elle entend aussi valoriser un ensemble de solutions disponibles et promouvoir de nouvelles opportunités d’affaires ou encore d’innovation. «C’est aussi un lieu d’échange entre les différents acteurs publics et privés qui, pour atteindre les objectifs fixés, sont appelés à travailler en étroite collaboration et à développer des partenariats», précise le responsable.

De nombreuses solutions sont d’ores et déjà disponibles sur le marché. L’un des principaux enjeux est de permettre à chaque structure, en fonction de ses contraintes, de se les approprier.

À ce niveau, l’équipe de Betriber & Emwelt partage les mêmes ambitions que la Solar Impulse Foundation (SIF), l’initiative lancée par Bertrand Piccard à la suite de son tour du monde en avion alimenté uniquement à l’énergie solaire, et dont l’ambition était d’identifier 1.000 solutions technologiques contribuant à la transition écologique, directement disponibles et économiquement rentables. L’objectif fixé a été atteint il y a plus d’un an et est désormais largement dépassé. La fondation, en ce début d’automne, avait labellisé quelque 1.425 solutions. À travers son département dédié aux sciences de l’environnement, le List et ses experts ont notamment été mis à contribution pour évaluer les solutions candidates au label. «Désormais, le véritable défi est de mettre la transition en pratique. Si le cadre légal est de nature à contraindre les acteurs à aller dans une direction voulue, de nombreux autres aspects doivent être considérés. L’appropriation de ces technologies implique un effort conséquent de sensibilisation, un renforcement des compétences et une évolution des perceptions et des comportements des consommateurs comme des entreprises, poursuit le Dr Biwer. À travers notre plateforme, notre volonté est de contribuer à ces enjeux tout en assurant la promotion du label. Nous cherchons aussi à valoriser les approches méthodologiques permettant aux acteurs d’opérer des choix technologiques pertinents, en vue de minimiser leur impact environnemental.»

8 solutions luxembourgeoises

Parmi les 1.425 solutions labellisées, 8 sont actuellement made in Luxembourg (voir encadré). La dernière entreprise à avoir obtenu le label, en août dernier, est Molecular Plasma Group (MPG), pour sa technologie baptisée «MolecularGrip». «Il s'agit d'une technologie de fonctionnalisation de surface sans solvant, explique le Dr Biwer. Elle permet de traiter diverses surfaces grâce à une technologie de nanorevêtement, pour créer, par exemple, des textiles et des filtres à air dotés de propriétés antivirales et antibactériennes, avec un besoin réduit en produits chimiques dangereux.»

Autre exemple, le fabricant de composants électromécaniques Cebi a reçu le label pour un dispositif de stockage de chaleur placé sur le réservoir de lave-glace existant des véhicules électriques. La technologie utilise la masse thermique du réservoir de lave-glace pour stocker la chaleur produite pendant le fonctionnement du véhicule. Celle-ci est libérée lors du redémarrage à froid du véhicule, en complément du chauffage électrique auxiliaire. Elle permet de chauffer l'habitacle au lieu d'utiliser la batterie et contribue a prolonger l'autonomie et la durée de vie de celle-ci.

Des solutions "Made in Lux"

Parmi les 1.425 solutions ayant obtenu le label de la Solar Impulse Fondation, 8 sont luxembourgeoises.

• Clariter, par Clariter: procédé pratique et évolutif de recyclage qui vise à utiliser des déchets plastiques en fin de vie comme matériau de base pour la production.

• MarinePaq, par Apateq: une solution rentable pour le traitement des eaux de lavage provenant de l’épuration des gaz d’échappement des grands navires.

• Keiryo PET Solution, par Keyropackaging: la solution Keiryo PET est un procédé de fabrication qui réduit l’empreinte environnementale et le coût de fabrication des bouteilles en plastique.

• Thermal Storage Tank, par Cebi: il s’agit d’un dispositif de stockage de la chaleur placé sur le réservoir de lave-glace existant des véhicules électriques.

• Plasma Assisted Gasification, par Boson Energy: une technologie de récupération de l’énergie qui transforme les déchets non recyclables en hydrogène.

• Sustainability Management Platform, par Waves: la solution propose des analyses complètes permettant aux entreprises de s’engager sur la voie d’une économie plus durable.

• ORCA (Optical and RF Constellations on Aircraft), par SkyfloX: transforme les flottes d’avions de ligne, équipés de capteurs, en une plateforme de services de données d’observation de la Terre.

• MolecularGrip, par Molecular Plasma Group: une technologie de fonctionnalisation de surface sans solvant qui réduit le besoin en produits chimiques dangereux.

Les trajectoires d’innovation en matière de BIM aujourd’hui

Du point de vue d’un centre de recherche, quel est l’intérêt du BIM dans les phases de la vie d’un bâtiment ?

En phase de conception, il y a de plus en plus d’exigences de performances, donc d’expertises. On ne peut plus se passer d’une information complète - et ce très tôt dans le processus. Un modèle BIM permet de réaliser, par exemple, une analyse de cycle de vie ou des simulations énergétiques qui permettront de répondre à des obligations réglementaires de plus en plus exigeantes, comme le certificat de performance énergétique. Le BIM et des modèles de simulation doivent aussi permettre de réduire l’écart entre la performance du bâtiment tel que conçu et sa performance opérationnelle.

Lorsque le bâtiment est opérationnel, et si on parle en particulier de gestion de smart buildings, il y a une couche très technologique. Or, a-t-on besoin du BIM pour mettre en place des câbles et des systèmes techniques (HVAC) ? C’est discutable, même s’il y a de nombreux exemples de projets où l’on utilise des objets BIM pour le faire. Mais dans la gestion opérationnelle de ces smart buildings, et pour rendre toujours plus de services à leurs utilisateurs, ces systèmes utilisant désormais des techniques d’intelligence artificielle qui nécessitent des données massives, notamment issues ou reliées au BIM.

La rénovation est un sujet central au Luxembourg et en Europe. On sait qu’on doit l’accélérer, que les entreprises doivent être plus nombreuses à être formées, certifiées et que les outils numériques peuvent nous permettre d’aller plus vite. Plusieurs projets européens ont aidé à mettre au point les outils que nous connaissons, notamment des scans 3D qui permettent par exemple d’industrialiser la production d’éléments de façade standardisés, tout en ayant une connexion réelle avec le chantier et le bâtiment à rénover. Le fait d’avoir un modèle BIM, même simplifié, très tôt dans la démarche permet aussi de simuler l’investissement à différentes échelles, autant pour le résidentiel que pour des plus grands bâtiments. Ces indications concrètes données aux propriétaires ou à des investisseurs sont aussi traitées dans nos projets pour favoriser les démarches de rénovation, l’industrialiser et tester de nouveaux modèles économiques comme les contrats de garantie de performance énergétique. Si on envisage la déconstruction des bâtiments enfin, dans une optique d’économie circulaire, et avec le passeport des matériaux qui est très discuté actuellement au Luxembourg, nous avons aussi besoin de données numériques pour être efficaces. Là encore, le BIM existe et fournit une base à laquelle peuvent être ajoutées - ou liées - des propriétés.

Où en est-on en termes de recherche concernant le BIM ?

Un indicateur intéressant est que, dans plusieurs roadmaps de recherche européennes, qui sont rédigées via une collaboration des secteurs privé et public, le BIM n’est plus vraiment considéré comme une thématique de recherche scientifique mais comme une innovation « à court terme », c’est-à-dire à un horizon de 5 ou 10 ans. Les sujets de recherche et innovation sont orientés par exemple vers les impacts environnementaux, la qualité de l’air et le confort dans les bâtiments, ou la circularité pour économiser les ressources et ce sont des trajectoires à 10 ou 20 ans ! Cela renvoie à nouveau à cette idée que le BIM (ou disons « les outils et données numériques ») devient un prérequis à d’autres transformations essentielles à venir pour répondre aux enjeux environnementaux, économiques et sociaux auxquels nous faisons face.

Et d’ailleurs, quand on parle d’adoption du BIM, il n’y a pas que le secteur privé qui doit être ciblé. Le secteur public doit l’être aussi. Il s’agit, par exemple, de modifier les procédures d’autorisation de bâtir avec le BIM. Cela permettrait des contrôles beaucoup plus rapides, plus approfondis, plus intelligents. Il y a des projets d’innovation, par exemple en Finlande, où l’on va déjà loin sur ces sujets.

Au LIST, sur quels types de projets impliquant le BIM travaillez-vous plus concrètement en ce moment ?

Dans la R&D, tout est basé sur le BIM aujourd’hui ! La question est de savoir quel BIM, bien sûr. Nous travaillons, entre autres, sur l’établissement de CPE à partir de modèles BIM très light, provenant de relevés 3D avec la caméra d’une tablette et reconvertis automatiquement en maquette. Nous utilisons également les données du BIM pour calculer l’Indicateur de Potentiel d’Intelligence des bâtiments.

Le BIM nous sert aussi à évaluer les impacts d’un bâtiment lors de l’analyse de son cycle de vie, grâce aux données sur ses constituants et leurs quantités. Au-delà, nos questions de recherche mêlent au BIM des données dynamiques issues de capteurs, avec l’ambition d’optimiser le pilotage en temps réel d’un bâtiment en fonction de ses impacts sur l’environnement et sur ses utilisateurs.

Nous participons au projet « Petite maison ». L’idée est d’analyser comment déconstruire un bâtiment le plus proprement possible et en récupérant un maximum de matériaux pour favoriser la circularité. Pour cela, nous travaillons sur une plateforme digitale pour la déconstruction, où le processus démarre à partir d’un scan 3D et d’un BIM relativement simple, à nouveau, et orienté sur des propriétés concernant le potentiel de réutilisation de ses composants.

Enfin, l’efficacité énergétique et la réduction des impacts environnementaux des bâtiments ne doivent pas se faire au détriment des occupants. Avec le BIM, nous développons des systèmes qui permettent de faire un monitoring plus précis de la qualité de l’air intérieur et d’émettre des recommandations pour l’usage des bâtiments afin de maintenir la qualité de l’air sans impacter les consommations énergétiques.

Mélanie Trélat

La technologie, levier de la transition

Pour atteindre les objectifs de neutralité carbone, il faudra innover. La recherche et le développement de nouvelles solutions technologiques doit permettre de réinventer nos modèles, de nous inscrire dans une économie plus sobre, plus durable. La réduction de notre empreinte carbone et environnementale ou la mise en œuvre d'une économie circulaire nécessite en effet de nouvelles approches et des dispositifs techniques innovants. Au-delà de la recherche et de la conception de ces solutions, il importe aussi d'en faciliter l'adoption.

C'est à la poursuite de ces enjeux qu'a été développée Betriber&Emwelt (Entreprises&Environnement), une initiative à destination des entreprises luxembourgeoises proposée par le Luxembourg lnstitute of Science and Technology (LIST), en partenariat avec le ministère de l'Environnement, du Climat et du Développement durable (MECDD) et l'Administration de l'Environnement (AEV).

Faciliter l'adoption des technologies

Cette plateforme, à travers des événements, des formations, la diffusion de contenus, entend sensibiliser les acteurs vis-à-vis de leurs obligations légales, actuelles et futures, en matière de respect de l'environnement à l'échelon national et européen. D'autre part, pour permettre à chacun d'y répondre efficacement, elle entend aussi valoriser un ensemble de solutions disponibles et promouvoir de nouvelles opportunités d'affaires ou encore d'innovation. La plateforme se positionne aussi comme un lieu d'échanges entre les différents acteurs publics et privés qui, pour atteindre les objectifs fixés, sont appelés à travailler en étroite collaboration et à développer des partenariats.

De nombreuses solutions sont d'ores et déjà disponibles sur le marché. L'initiative Solar Impulse Foundation, dont le LIST est partenaire, l'a d'ailleurs démontré. Développé par Bertrand Piccard à la suite de son tour du monde en avion alimenté uniquement à l'énergie solaire, ce projet s'est donné pour objectif d'identifier 1.000 solutions technologiques contribuant à la transition écologique, directement disponibles et économiquement rentables. Après évaluation par des équipes indépendantes et expertes, ces solutions sont labellisées. L'objectif fixé a été atteint il y a plus d'un an et est désormais largement dépassé. La fondation avait labellisé quelque 1.439 solutions au moment où nous écrivions ces lignes. Parmi celles-ci, 8 sont actuellement made in Luxembourg.

Des solutions luxembourgeoises

Molecular Plasma Group (MPG) a par exemple reçu le label pour sa technologie baptisée MolecularGrip. Il s'agit d'une technologie de fonctionnalisation de surface sans solvant. Elle permet de traiter diverses surfaces grâce à une technologie de nano-revêtement, pour créer par exemple des textiles et des filtres à air dotés de propriétés antivirales et antibactériennes, avec un besoin réduit en produits chimiques dangereux. Le fabricant de composants électromécaniques CEBI a reçu le label pour un dispositif de stockage de chaleur basé sur un réservoir de lave-glace existant pour les véhicules électriques.

Désormais, le véritable défi est de parvenir à mettre ces nombreuses solutions en œuvre au service de la transition à mener. Le cadre légal, d'une part, doit contraindre les acteurs à se diriger dans la direction voulue. D'autre part, l'appropriation de ces technologies implique un effort conséquent de sensibilisation, un renforcement des compétences et une évolution des perceptions et des comportements des consommateurs comme des entreprises.

Pour Bertrand Piccard, l'adoption des technologies doit nous permettre de parcourir la moitié du chemin vers les objectifs de neutralité fixés.

Betriber&Emwelt, travaillant à la fois sur la sensibilisation aux enjeux réglementaires et sur la valorisation des nouvelles solutions, entend contribuer à ces enjeux. Elle cherche aussi à valoriser les approches méthodologiques permettant aux acteurs d'opérer des choix technologiques pertinents, en vue de minimiser leur impact environnemental.

Sébastien Lambotte

www.betriber-emwelt.lu

Les pressions humaines sur la biodiversité sont multiples

Dirigeants politiques, chercheurs, ONG, militants pour le climat... En l'espace de deux semaines, de nombreux acteurs se sont exprimés à Charm El-Cheikh (Egypte), où se tient la 27e Conférence des Nations unies sur les changements climatiques (COP27). Alors que ces derniers sont intimement liés au déclin de la biodiversité, celle-ci fera l'objet d'une conférence séparée, la COP15, qui se tiendra à partir du 9 décembre au Canada.

Au sein même de la COP27, la biodiversité a tout de même eu droit à sa journée, qui s'est tenue le 16 novembre. «Les agendas de ces deux conférences sont très séparés, même si on se rend compte qu'une importance croissante est donnée à la biodiversité lors des COP sur le climat», estime Nicolas Titeux, responsable de l'Observatoire du Climat, de l'Environnement, et de la Biodiversité du Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST).

Pour le biologiste, il est cependant nécessaire d'aller plus loin. En synchronisant les agendas des deux COP, d'abord, avant de se diriger vers un agenda commun. «Il est primordial de trouver des solutions pour lutter contre ces deux grands problèmes que sont le déclin de la biodiversité et le changement climatique. Mais ces solutions doivent être liées», poursuit le chercheur.

Une étude internationale

En réfléchissant à des politiques visant à lutter conjointement contre ces deux problèmes, il devient possible d'éviter qu'une solution ait des répercussions négatives sur l'un ou sur l'autre. «Par exemple, les biocarburants ont été créés pour lutter contre le changement climatique, mais ils affectent la biodiversité puisqu'ils peuvent engendrer un phénomène de déforestation sur d'immenses superficies», illustre le biologiste.

L'importance de cette approche globale a récemment été soulignée par une étude scientifique à laquelle a participé Nicolas Titeux. Publiés le 9 novembre dernier dans la revue Science Advances, les résultats de cette méta-analyse de 45.000 études scientifiques mettent en évidence les différents facteurs responsables de la perte de biodiversité. Et, aussi étonnant que cela puisse paraître pour le grand public, le réchauffement climatique n'est pas le suspect n°1 dans cette affaire.

«Bien sûr, le changement climatique est un facteur très de plus en plus important de la perte de biodiversité, mais ce n'est pas le seul, et ce n'est pas le plus important à l'heure actuelle», indique le chercheur. Ainsi, la crise climatique est supplantée par les changements d'occupation et d'utilisation des sols (un facteur qui englobe notamment la déforestation, l'artificialisation, ou encore le changement de pratiques agricoles), et l'exploitation directe des ressources naturelles, comme la chasse, la pêche ou le commerce des espèces sauvages.

«À l'échelle mondiale, la pollution et le changement climatique arrivent seulement après. C'est pour cela que le fait de résoudre les problèmes liés au réchauffement climatique uniquement n'est pas une bonne solution, car c'est s'attaquer à un seul facteur. Il est nécessaire d'être plus ambitieux que ça», poursuit Nicolas Titeux. Si ce travail de recherche n'est pas le premier à s'intéresser aux différentes causes du déclin de la biodiversité, il s'agit d'une synthèse plus complète et statistiquement plus robuste que les précédentes études.

Rester optimiste

Dans cette méta-analyse, les chercheurs se sont intéressés aux différentes dimensions de la biodiversité dans trois milieux: terrestre, eau douce et marin. À noter que ce projet de recherche se fonde sur le rapport d'évaluation mondial de la Plateforme intergouvernementale scientifique et politique sur la biodiversité et les services écosystémiques (IPBES), dont Nicolas Titeux a pris part en 2019. Équivalente au GIEC, cette plateforme internationale, qui rassemble des chercheurs nommés par les États qui en sont membres, a estimé, dans ce document, à un million le nombre d'espèces animales et végétales étant menacées d'extinction.

Trois ans plus tard, ce déclin de la biodiversité est-il toujours évitable? Selon le responsable de l'Observatoire du Climat, de l'Environnement, et de la Biodiversité, il est nécessaire de rester optimiste. «Oui, des espèces s'éteignent, et pour elles, c'est trop tard et irréversible. Mais globalement, réatteindre un état d'équilibre entre le développement de la société humaine et le respect des processus naturels est possible grâce à un changement radical de notre mode de production et de consommation en terme alimentaire, de matériaux et d'énergie. C'est à ça qu'il faut s'attaquer.»

À l'heure actuelle, les politiques climatiques sont ambitieuses, mais ne sont pas assez contraignantes, estime Nicolas Titeux. «Il faut par ailleurs aller un cran plus loin en termes d'intégration des politiques de préservation de la biodiversité avec celles de lutte contre le changement climatique. Cette évolution vers un agenda commun est en cours, et elle doit venir à l'échelle mondiale. J'aimerais voir les chefs d'États venir à la COP15 sur la biodiversité plutôt que de se rendre à la Coupe du monde de football.»

Loin de bénéficier de la même portée politique et médiatique que la COP sur le climat, celle dédiée à la biodiversité fait tout de même l'objet d'un intérêt grandissant selon le biologiste. «Les gens sont de plus en plus conscients que tout est lié. Sans doute pas assez rapidement, mais ça va dans la bonne direction.»

Au-delà des décisions politiques, le responsable de l'Observatoire du Climat, de l'Environnement, et de la Biodiversité souligne l'importance du financement structurel durable des programmes de surveillance de biodiversité. Au Luxembourg, ces derniers sont soutenus financièrement par le ministère de l'Environnement, du Climat et du Développement Durable, et ils concernent notamment les espèces protégées par les directives européennes, les oiseaux, les papillons de jour ou encore les pollinisateurs sauvages. «Ces programmes courent sur le long terme et ne correspondent pas à des projets de recherche classique. Ils sont l'information de base pour évaluer les tendances de la biodiversité au cours du temps, permettent de fixer des objectifs de préservation de nos écosystèmes, et d'évaluer si ces objectifs sont atteints.»

Laura BANNIER

https://www.wort.lu/fr/luxembourg/les-pressions-humaines-sur-la-biodiversite-sont-multiples-6377708dde135b9236f2d01f

Un microscope électronique le plus puissant du luxembourg

Ce microscope électronique à transmission (TEM) permet aux chercheurs du LIST d'analyser des matériaux à l'échelle nanométrique avec un grossissement et des détails qui n'étaient pas possibles auparavant, ni sur aucun autre équipement de l'institut.

Contrairement à d'autres microscopes qui ont tendance à avoir des domaines d'analyse spécifiques, le TEM a la capacité d'examiner tout type de matériau, qu'il s'agisse de matériaux biologiques, polymères, métalliques ou composites. Cela rend son utilisation applicable à une grande variété de domaines et de marchés.

Toutefois, il ne suffit pas de placer les matériaux sous le microscope et de les examiner. Les échantillons doivent être préparés d'une manière spécifique et être suffisamment fins pour que les électrons puissent les traverser. Par conséquent, des techniques spécifiques doivent être mises en oeuvre pour préparer les échantillons.

La prochaine étape, prévue dans environ un an, est de pouvoir ouvrir l'utilisation du TEM aux entreprises et aux partenaires, dont certains ont déjà exprimé leur intérêt pour recourir à cette technologie à un niveau industriel, comme Ceratizit, spécialisée dans la production de matériaux durs sophistiqués pour des outils de coupe, qui a déjà travaillé avec le LIST à travers plusieurs projets et qui développe actuellement un revêtement dur spécial composé de différentes couches minces. Le TEM permettra d'examiner individuellement chacune de ces minuscules couches afin d'identifier leurs caractéristiques.

L'utilisation du TEM, qui permet l'observation de pratiquement tout matériau, ouvre de vastes possibilités pour de multiples secteurs de l'industrie.

Faire du Luxembourg un leader de l’innovation matérielle

Changement climatique, perte de la biodiversité, exploitation des ressources non renouvelables, souveraineté économique: nul doute n’existe au sein de la communauté scientifique quant à l’urgence d’agir. Les crises des dernières années – crise sanitaire, crise climatique, crise des matériaux, crise énergétique et crise géopolitique – renforcent le besoin d’une innovation tangible et de proximité afin de faire face aux défis de transformation de notre société, notamment environnementaux. Cela passe par une transformation radicale des manières dont nous fabriquons nos produits de consommation, impliquant de les rendre, autant que faire se peut, autonomes en énergie décarbonée et en ressources.

La véritable innovation se fait autour des technologies tangibles

L’urgence de la situation appelle à une innovation autour des technologies dites tangibles. Le digital a permis de développer très fortement l’innovation dite de «service» et devient un outil stratégique pour faire émerger les deeptechs de demain: il permet d’accélérer les innovations matérielles, grâce à des modèles informatiques sophistiqués s’appuyant sur des données fiables générées par exemple par le déploiement de capteurs. Tout aussi remarquable est l’émergence des technologies de calculs quantiques qui permettront d’accélérer la modélisation de matériaux et molécules complexes grâce à une puissance de calcul inégalable pour ces cas d’applications spécifiques. À ce titre, le LIST a lancé récemment un nouveau groupe de recherche dédié aux dispositifs de matériaux quantiques pouvant fonctionner en réseau.

Le Luxembourg peut être un pays moteur de cette transformation matérielle, et ainsi démontrer qu’on peut maintenir une forte qualité de vie tout en ayant une empreinte carbone la plus responsable possible. Le Luxembourg dispose d’un atout majeur: une stabilité politique et financière qui permet une constance des actions sur le temps «long». Le pays peut jouer un rôle de leader pour éprouver de nouvelles approches: en devenant un banc de test pour l’implémentation de technologies tangibles de rupture, orientées par exemple vers la circularité des ressources.

Au LIST, nous travaillons sur ces innovations radicales permettant au Luxembourg d’être pionnier sur quelques filières. Il s’agit par exemple des recherches sur la récupération d’énergie permettant d’alimenter des capteurs autonomes et d’éviter l’utilisation de batteries, ou encore de recherches sur le développement de matériaux haute-performance issus de ressources biobasées et durables comme la lignine et la cellulose. Je suis convaincu que le Luxembourg a un rôle à jouer en tant que coordinateur à l’échelle de la Grande Région de quelques filières d’innovation. Par exemple dans le domaine de la valorisation de résidus pour les secteurs de l’énergie, du transport, du médical etc., l’échelle de la Grande Région permettrait de considérer les volumes industriels nécessaires au fameux «return on investment» et aurait un impact positif sur le positionnement et l’image de marque du pays.

L’hydrogène vert, c’est-à-dire un hydrogène à très faible empreinte carbone, est un autre exemple d’innovation radicale qui pourrait permettre au Luxembourg d’avoir un coup d’avance et à l’Europe d’accroitre sa souveraineté. Au LIST nous menons un projet sur la photo-électrochimie de l’eau et notamment sur la création de polymères photocatalytiques assemblés à partir de dérivés de chlorophylle (porphyrines) et nécessaires à la génération d’hydrogène sous irradiation solaire. Le domaine est encore relativement inexploré mais, si cette percée est réalisée, ce projet parmi d’autres pourrait soutenir une nouvelle économie bâtie en partie sur l’hydrogène. Il en est de même concernant notre agenda de recherche sur les technologies clés utilisant l’hydrogène comme source d’énergie à la mobilité. Tout comme les électrolyseurs, les technologies des piles à combustible, bien que connues depuis des décennies, ne sont pas déployables à grande échelle car trop dépendantes de matériaux critiques: les fameux métaux rares notamment. Dès lors, nous nous focalisons très fortement sur la recherche de technologies à très faible charge en métaux rares. Aujourd’hui, nous sommes parmi les quelques laboratoires européens ayant démontré des piles à combustible les plus compétitives en termes de puissance par quantité de métaux rares. Il reste encore du chemin mais nous sommes sur la bonne voie.

Aider le business luxembourgeois dans sa transition économique et écologique

Pour transformer nos modes de production, il est indispensable que le business luxembourgeois se pose les bonnes questions. Cela implique d’évaluer les solutions qui leur permettraient d’avoir une empreinte environnementale la plus faible possible. Au LIST, nous avons défini un cadre pour la conception de technologies, de produits et de processus dans une optique de durabilité. Notre approche «sustainable by design» vise à intégrer les aspects environnementaux, économiques et sociaux très tôt dans le processus de conception d’un produit afin d’améliorer ses performances en matière de durabilité tout au long de son cycle de vie: de l’approvisionnement en matières premières à sa fin de vie. L’objectif est de développer des produits qui répondent aux spécifications techniques, mais qui peuvent aussi être plus sûrs et plus durables, par exemple en améliorant l’efficacité énergétique ou en développant des produits chimiques inoffensifs pour l’homme et l’environnement.

Nous appliquons particulièrement cette vision aux matériaux composites et plastiques en s’appuyant sur des recherches de premier plan valorisant des déchets d’agriculture ou des fibres naturelles dans des structures ultra-légères, résistantes et recyclables. C’est pour démontrer tout le potentiel d’innovation de nos résultats de recherche que nous finalisons le lancement de notre centre d’innovation des procédés et matériaux composites durables. Prenez date pour le 22 décembre!

De nouveaux modèles économiques sont à inventer, avec des produits plus fiables, à la durée de vie plus longue. L’Europe a un rôle clé à jouer et le Luxembourg peut montrer la voie. Le LIST prêtera main-forte aux entreprises publiques et privées ayant l’ambition de pousser les frontières de la recherche pour développer ensemble une société durable pour les générations futures.

https://paperjam.lu/article/faire-luxembourg-leader-innova

Viele neue Projekte in Luxemburg

„Eine ganze Reihe von Zukunftsprojekten sind derzeit am Laufen“, so ein Sprecher des Unternehmens am Donnerstag gegenüber dem Tageblatt. Als eines der wichtigsten hebt er eine Absichtserklärung hervor, die der Konzern vor kurzem mit der Luxemburger Regierung unterzeichnet hat. Zwei unterschiedliche Ziele werden mit diesem Abkommen verfolgt: eine bessere Klimabilanz bei einer gleichzeitigen Erhöhung der Produktion.

Um zu helfen, diese beiden Ziele zu erreichen, sollen die Luxemburger Werke des Konzerns künftig autark funktionieren. Das heißt, die für die Produktion notwendigen halbfertigen Produkte sollen künftig im Land selber hergestellt werden. „Das wird die Transportkosten senken, die Effizienz steigern und die CO2-Bilanz verbessern“, so der Sprecher. Diesbezüglich sind unter anderem Investitionen in Esch-Belval und längerfristig auch in Differdingen vorgesehen. Derzeit werden viele der halbfertigen Produkte von Polen aus nach Luxemburg geliefert.

Mehr Produktion, weniger CO2

Zum Erreichen der Ziele sind die drei Werke Rodange, Differdingen und Esch-Belval seit dem 1. April dieses Jahres zu einer Einheit („Luxembourg Produits longs“) zusammengelegt worden – unter einer gemeinsamen Direktion und Verwaltung. Die neue Einheit besteht somit aus zwei Stahlwerken (Differdingen und Esch-Belval) und vier Walzwerken (eins in Rodange, eins in Differdingen und zwei in Esch-Belval). Esch-Belval ist auf kleine Träger und auf Spundwände spezialisiert, Differdingen auf große, sogenannte Grey-Träger, und Rodange auf viele unterschiedliche Nischenprodukte.

Betroffen von der neuen, vom Luxemburger Staat unterstützten Strategie sind jedoch nicht nur diese drei Werke, sondern auch die Drahtfabrik in Bissen. Auch dieses Werk soll in Zukunft möglichst von Luxemburg aus mit den notwendigen Materialien beliefert werden. Zudem ist eine Modernisierung vorgesehen. Ziel ist es, dieses Werk zum europaweit allerersten aus dem Bereich „wire-solutions“ (Drahtherstellung) von ArcelorMittal zu machen, das CO2-neutral arbeitet. Derzeit wird an Studien gearbeitet.

Auch geplant ist die Errichtung eines neuen Gebäudes auf dem Firmengelände in Esch-Belval. Hierhin sollen mittelfristig rund 45 Mitarbeiter aus dem Bereich Forschung, die derzeit im Gebäude Esch-Schlassgoart untergebracht sind, umziehen. So seien sie näher an der Produktion, erläutert der Sprecher. Die Europazentrale der „Produits longs“ werde in Esch-Schlassgoart bleiben.

Auch aus der 2019 begonnenen Partnerschaft mit dem Forschungszentrum LIST gebe es von Ergebnissen zu berichten, so der Sprecher weiter. Erstellt wurde ein Programm, das es ermöglicht zu errechnen, an welchen Orten in einem Stahlwerk wie viel Hitze entweicht. Kenne man bis den Ort und das Potenzial, dann könne man – bereits bekannte – Techniken anwenden und die entweichende Hitze in Strom umwandeln. Das Programm soll künftig weltweit in den Einsatz kommen.

Christian Muller

Mobilité: un poumon fatigué et un cerveau attendu

L’exercice est hypnotique. Invitée à partager ses données dans le cadre d’une directive européenne de 2010 sur le déploiement de systèmes de transport intelligents, l’Administration des ponts et chaussées a commencé à mettre en ligne 24 jeux de données de mobilité. Dont le comptage des véhicules sur les autoroutes, les routes nationales, les chemins et les pistes cyclables. Jour par jour, ces veines alimentent le cœur de l’économie luxembourgeoise.

Par exemple, en avril dernier, 20.000 voitures sont arrivées de France par l’autoroute en provenance de Thionville et de Metz, 7.818 par Rodange, 6.224 par Esch et 5.337 par Frisange. La moyenne mensuelle cache des réalités beaucoup plus compliquées à appréhender: la route allant de Roussy à Frisange est celle qui supporte les plus grandes variations, jusqu’à +30%; mais les Belges, qui ne représentent que 23,39% de l’ensemble des frontaliers, ont établi un nouveau record, à 28.541 voitures sur l’autoroute en provenance d’Arlon le 2 avril, pour une moyenne à près de 21.000 voitures; les Allemands, qui sont 50.000 à venir travailler au Grand-Duché chaque jour, ne sont que 10.426 à avoir emprunté l’autoroute principale de leur pays.

Le Cita de tous les combats

Au fur et à mesure que l’on superpose les données sur une carte du pays, apparaissent les difficultés à imaginer un système commun de gestion du trafic. D’autant qu’il faut y intégrer les données du rail et ses impressionnants aléas, et celles du transport par camion, ne pas oublier les traversées autrefois opportunistes de touristes du nord vers le sud de l’Europe, alléchés par le prix du carburant meilleur marché, essayer de forcer l’adoption du covoiturage ou des transports publics, inviter à se garer en dehors de la capitale dans les park and ride ou encore saupoudrer le tout de conditions météorologiques. Autant dire que même avec 160 kilomètres d’autoroutes, 20 tunnels, 600 caméras et 200.000 équipements de surveillance, le Cita (Contrôle et information du trafic sur les autoroutes) n’est pas prêt à répondre aux attentes modernes. Et ne le sera probablement jamais, malgré son incessant travail à rendre la vie des «voyageurs» plus facile.

Dans son dernier Plan national de mobilité, le ministre de la Mobilité, François Bausch François Bausch, n’évoque même plus un brainstorming. Dans son bureau qui domine à la fois l’aéroport et tous les grands axes routiers, le ministre déi Gréng a dû tout reprendre à zéro. Ou comment passer d’une politique de rattrapage au fur et à mesure des créations nettes d’emplois à une politique d’anticipation. Avant de rêver de voitures autonomes, de voitures volantes ou de l’Hyperloop, le ministre avance avec des petites touches vers différents systèmes de gestion des parkings, de régulation du trafic (avec par exemple des caméras capables parfois de retrouver les conducteurs en infraction), de fourniture d’informations en temps réel, voire de fourniture de solutions de mobilité pour aller d’un point A à un point B, quel que soit le moyen de transport ou l’infrastructure de communication entre les véhicules.

Jumeau numérique

«Beaucoup de systèmes différents existent sur le marché pour la gestion du trafic au sens large du terme, qu’il s’agisse de véhicules motorisés ou non», explique le chef du service IT pour services les innovants du List (Luxembourg institute of science and technology), Sébastien Faye. «Si on parle par exemple de gestion des feux de circulation, beaucoup de villes utilisent, et depuis longtemps déjà, des systèmes pour comptabiliser le trafic, en utilisant des boucles à induction et connectées à des interfaces de contrôle des feux ou d’autres types de capteurs. Ces données sont utilisées pour créer des plans de feux horaires, parfois avec la possibilité d’allonger des phases de feux verts ou de donner la priorité à des voies ou des types de véhicules (par exemple aux bus ou aux véhicules spéciaux). Des solutions utilisant de la communication entre véhicules et infrastructures ont également vu le jour, de même que de nouveaux types de capteurs permettant de détecter le type de véhicules ou éventuellement le nombre de personnes attendant à un arrêt. Il y a pour cela besoin d’IA et de connectivité fiable (5G par exemple) pour pouvoir capter, analyser et décider d’une action à accomplir rapidement. Ces systèmes utilisent de plus en plus des mécanismes de prédiction et d’apprentissage en vue d’anticiper des montées de trafic ou de réagir à des accidents.»

«Les systèmes poussés par le monde de la recherche, comme l’utilisation de jumeaux numériques, qui mêlent des éléments physiques et digitaux, de même que ces systèmes de gestion du trafic sont expérimentés sans que l’adoption soit uniforme dans les différentes villes et différents pays, complète-t-il. Les défis dans le futur seront notamment de rendre ces systèmes interopérables davantage résilients aux potentiels problèmes rencontrés aujourd’hui (besoin de réseaux fiables et réactifs, d’anticipation, et d’une gouvernance de donnée harmonisée). La considération de nouveaux modes de transports, plus flexibles que ceux existants, est également clé.»

Thierry Labro

Mission «optimisation énergétique»

Sur le site ArcelorMittal de Belval, la chasse au gaspillage énergétique n' a rien de nouveau : depuis 2018, le sidérurgiste récupère, par exemple, la chaleur perdue au niveau de son four de réchauffage pour l'injecter dans le réseau Sudcal et couvrir ainsi 70% des besoins des quartiers Belval, Sommet et Nonnewisen, soit environ 4 000 foyers. À la clé, une économie de 18 000 MWh et plus de 5 000 tonnes de CO2, par an.

Pour aller plus loin, dès 2019, le géant de l'acier a conclu un partenariat de cinq ans avec le LIST afin que ses ingénieurs en énergie travaillent, aux côtés des chercheurs de l'institut, sur des projets beaucoup plus innovants en matière de performance énergétique.

«Nous avons conscience que nos processus de fabrication nécessitent une grande quantité d'énergie - chacun de nos fours électriques a une puissance installée qui équivaut à celle de la Ville de Luxembourg - donc il est de notre responsabilité de contribuer à la réduction de la consommation et d'explorer toutes les possibilités de récupération de la chaleur», assure Pierre Jacobs, CEO d 'ArcelorMittal Luxembourg Produits longs.

Alors que les groupes de travail ont progressé sur trois thématiques principales — répertorier la chaleur perdue sur les sites de Belval, Differdange et Rodange, valoriser les scories et convertir la chaleur perdue en électricité — c'est cette dernière piste qui a été creusée à travers le projet nommé «Heat2Power».

Aux commandes, Alexandre Bertrand, chercheur au LIST et expert en efficacité énergétique, une spécialité qui suscite un vif intérêt ces derniers mois : «Le téléphone n'arrête pas de sonner», confie-t-il. Et pour cette collaboration avec ArcelorMittal, il a fallu être inventif : «Une fois les différentes sources de chaleur perdue identifiées sur les sites, la question centrale était de savoir quoi faire de cette chaleur», explique-t-il.

Face aux nombreuses options — chauffer des bâtiments, produire de l' électricité — comportant chacune ses propres contraintes en termes de coûts mais aussi d'émissions de CO2, déterminer lesquelles présentent réellement un intérêt pour l'industriel relève de la mission impossible : «D'où l'idée de créer un algorithme d'optimisation qui permette à ArcelorMittal de faire les meilleurs choix», poursuit l' expert, qui annonce que ce logiciel sera opérationnel d' ici six mois.

Pas seulement un intérêt écologique

Au sidérurgiste de lancer, dans les prochaines années, la mise en oeuvre des technologies pointées comme les plus pertinentes par l' algorithme du LIST: «Nous souhaitons concrétiser ce projet. Dès le logiciel prêt, on examinera comment l'utiliser le plus efficacement dans nos processus», annonce Pierre Jacobs, qui a été étonné de découvrir toutes les solutions de valorisation possibles, notamment celle des scories. Et forcément, avec la crise énergétique, le CEO n'y voit pas qu'un intérêt écologique : «C'est aussi très intéressant économiquement, parce qu'avec la hausse des prix, mécaniquement, notre seuil de rentabilité descend», note-t-il, alors qu'un haut-fourneau vient justement d'être mis à l'arrêt ces derniers jours sur le site de Fos-sur-Mer.

Face à la montée des prix de l'énergie, ces innovations «made in Luxembourg» pourraient donc bien être dupliquées à l'avenir dans certains des 60 pays où opère le sidérurgiste, a souligné Roland Bastian, chef d'ArcelorMittal Luxembourg.

Le four de Belval bientôt remplacé

L'analyse des excédents de chaleur a été menée sur les sites de Belval, Differdange et Rodange, où 2 000 personnes travaillent sur six lignes de production comportant un four électrique et deux laminoirs à Belval, pour la production de palplanche et de poutrelles, un four électrique et un laminoir à Differdange pour la production de grandes poutrelles, et un laminoir à Rodange pour la production de rails pour trams et ponts roulants, ou encore de cornières. La capacité de production atteint 2,3 millions de tonnes d'acier par an, dont 2,1 millions destinées à l'international. Le four de Belval, en marche depuis 1997, sera bientôt remplacé par un nouveau modèle moins énergivore.

Un projet à hauteur de 100 millions d'euros, qui fait partie du protocole d'accord signé avec le gouvernement il y a quelques semaines, qui fait de la décarbonation une priorité. C'est d'ailleurs ce chantier qui sera approfondi en 2023 et 2024 par les groupes de travail communs avec le LIST.

Christelle Brucker

LIST and ArcelorMittal Luxembourg present the progress made in their partnership in the field of energy transition.

At that time, the two entities signed a five-year agreement to work jointly on the research and development of innovative projects and services concerning energy efficiency improvement and the responsible use of resources, multiple energy efficiency optimization measures, heat recovery, and power generation from surplus heat.

LIST, whose vocation is to transfer scientific and innovative solutions to economic and industrial stakeholders, has been bringing its expertise to ArcelorMittal for the past three years, centered around the concept of "the Forge", where ideas and possible project leads are developed and tested as part of ArcelorMittal's transition process towards circular and decarbonized steel production.

After analyzing needs and opportunities to reduce the environmental impact of steel plants and increase their energy efficiency, working groups are making progress on the main themes identified, namely:

A detailed characterization, in terms of quantity and temperature, of excess heat from production processes,
Energy and material recovery from slag,
The conversion of the excess heat into electricity.

It is precisely on the basis of this latest technical report that the Heat2Power project was born. This research project deals with the complexity of the design of electricity production units from waste heat in the steel industry. Software based on mathematical optimization has been developed to select the optimal combination of several technologies to generate electricity from heat lost during the production process. This project is supported by the Fonds National de la Recherche.

The partnership between LIST and ArcelorMittal Luxembourg is part of ArcelorMittal's CSR* policy in Luxembourg and the group's ambition to significantly reduce its carbon footprint in Europe by 2030, and to achieve carbon neutrality in 2050 in line with its commitment to the Paris Agreement.

Dr. Thomas Kallstenius, CEO of LIST stated: "LIST is delighted to support ArcelorMittal Luxembourg, and to collaborate in the field of energy with this key local economic actor for almost 10 years. We are all the more on the same wavelength as sustainability is one of the fundamental values of LIST and is considered from the design phase of all our projects. I am pleased with the first encouraging results presented today and would like to congratulate the teams involved.”

Mr. Roland Bastian, Managing Director of ArcelorMittal Luxembourg, underlined: "Thanks to this partnership, we are making progress in the development of concrete solutions that can potentially be applied throughout the ArcelorMittal group. We are proceeding with a forward-looking and long-term strategic vision in the energy field, which is particularly important in the current context. Having a partner like LIST is essential to making progress in these key areas.” Over the next two years, LIST and ArcelorMittal Luxembourg teams will continue their work, focusing in particular on subjects related to the decarbonization of steel production.

*CSR : Corporate Social Responsability

https://www.corporatenews.lu/en/archives-shortcut/archives/article/2022/11/list-and-arcelormittal-luxembourg-present-the-progress-made-in-their-partnership-in-the-field-of-energy-transition

Le LIST et le groupe IKO signent un accord de partenariat

IKO est le premier promoteur luxembourgeois à établir un rapport de développement durable certifié par les normes GRI (Global Reporting Initiative), qui sont considérées comme les normes les plus utilisées dans le monde. Les deux parties vont désormais se concentrer sur des solutions innovantes au Luxembourg et à l’international en mettant l’accent sur la recherche et le développement de projets et de services innovants dans le domaine de la construction durable et de l’urbanisme.

Les cinq principaux domaines d’intérêt de l’accord ont déjà été définis : l’efficacité énergétique des bâtiments intelligents, la surveillance Digital Twin, la gestion et la réutilisation des eaux grises, l’efficacité de la logistique de la construction, la construction durable et l’Analyse du Cycle de Vie (ACV) au niveau urbain.

« Cet accord de coopération sera une extension naturelle du travail que le LIST effectue depuis des années en matière d’environnement bâti durable. Cet accord élargira notre champ d’action et nous permettra de collaborer étroitement avec IKO pour trouver des solutions efficaces à ce besoin urgent », a déclaré Lucien Hoffmann, directeur du département Environmental Research and Innovation du LIST.

IKO Real Estate et le LIST sont parfaitement complémentaires dans le cadre de cet accord actuellement prévu pour une durée de cinq ans.

IKO Real Estate est principalement spécialisée dans les projets de développement immobilier et possède une grande connaissance des projets innovants et durables pour le bien-être des utilisateurs des bâtiments et des occupants d’immeubles de bureaux. Le LIST possède une grande expertise en matière de gestion de l’eau et des eaux usées, d’environnement urbain et de construction durable, de systèmes énergétiques intelligents et propres, d’Analyse du Cycle de Vie et d’éco-circularité.

IKO Real Estate a la capacité d’expérimenter à l’échelle réelle les solutions et les technologies innovantes du LIST en matière de systèmes de gestion durable des déchets et des eaux ou dans les processus de démolition/construction éco-circulaires.

Delphine Desgurse, Innovation Director chez IKO Real Estate, a déclaré : « Nous sommes très fiers de nous associer au département Environmental Research and Innovation du LIST afin de relever ensemble les défis du développement urbain durable. Notre objectif est de développer ensemble des systèmes intelligents afin de surveiller les besoins en ressources de notre district ».

Dans le cadre de cet accord, des projets de R&D seront soumis conjointement au niveau européen et luxembourgeois.

https://www.infogreen.lu/le-list-et-le-groupe-iko-signent-un-accord-de-partenariat.html

Welche Vorteile bietet 5G der Landwirtschaft?

Am Dienstag organisierte das Lux5GCloud-Projekt einen Workshop, um über Digitalisierung aufzuklären und gleichzeitig Feedback aus dem landwirtschaftlichen Sektor zu bekommen. Teilnehmen konnten alle Akteure aus dem Smart Farming-Bereich, sowohl Privatpersonen und Landwirte wie auch Institutionen und Verwaltungen aus dem privaten und öffentlichen Bereich. Das Projekt Lux5GCLoud wird vom Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) koordiniert. Hauptaugenmerk des Projektes liegt auf dem Einfluss des Klimawandels auf die Landwirtschaft und dem Wandel hin zu Smart Farming mithilfe von Digitalisierung und Verbessern der Konnektivität, um sich diesen neuen Herausforderungen anzupassen. So soll laut LIST durch einen digitalen Wandel die Resilienz, Nachhaltigkeit und Wettbewerbsfähigkeit der ländlichen Gemeinschaft gefördert werden. In diesen Gegenden gebe es noch nicht die gleichen Infrastrukturen für einen performanten Datentransfer wie in urbaneren Gebieten. Durch eine niedrige Konnektivität seien ländliche Regionen also benachteiligt, sowie zusätzlich durch das Wegziehen junger Leute und niedriger Fachkompetenz in verschiedenen Bereichen. Besserer Zugang zu neuen Applikationen, Geschäftsideen und Dienstleistungen sollen Produktivität und Effizienz ankurbeln. Die digitale Transformation in ländlichen Gebieten soll diese Vorzüge mit sich bringen und so viele Vorteile für Unternehmen bieten, insofern diese sich der digitalen Welt öffnen. Diesem Prinzip zufolge soll die Landwirtschaft unter vielen anderen Sektoren von der neuen Technologie profitieren können.

Umsetzung der Theorie auf dem Feld

Wie können konkrete Lösungen aussehen, die der Landwirtschaft so viele Vorteile bieten sollen? Wenn das Gesamtkonzept auch etwas abstrakt scheint, gibt es zwei Beispiele, wie digitale Lösungen aussehen könnten. Ein smartes Gerät, auf einer Weide aufgestellt, könnte eigenständig die Umgebung analysieren und mögliche Risiken wie zum Beispiel die Präsenz eines Wolfes erfassen. Um das Raubtier abzuschrecken und so die Nutztiere auf der Weide zu schützen, könnten dann beispielsweise Lichter automatisch ausgelöst werden. Das zweite Beispiel, auf das sich auch im weiteren Verlauf des Workshops konzentriert wurde, ist eine Überwachung der Ackerkulturen in Realzeit. Wichtige Bestandteile eines solchen Vorgangs sind LoRaWAN und IoT zur Kommunikation. Dabei steht LoRaWAN für Long Range Wide Area Network, also in etwa Netzwerk über eine große Reichweite und ein breites Gebiet. Diese Form des Datenaustauschs ist sehr kosteneffizient und wenig energieintensiv. Sogenannte LoRa-Gateways stehen dabei generell in Verbindung mit mehreren LoRa-Geräten. Das Gateway sammelt dabei die Informationen aller Geräte, die mit ihm über LoRaWAN in Verbindung stehen und sendet diese dann an einen Server. In der Praxis sind die Endgerätebeispielsweise Kameras, Wetterstationen und Bodenfeuchtesensoren, die auf vielen Feldern verteilt stehen und alle ihre Daten an ein Gateway senden, welches in der Gegend der Sensoren steht; so muss nicht bei jedem Sensor ein Sender stehen. Das Netzwerk an Sensoren und Gateways, was so aufgebaut wird, ist als andauernde Infrastruktur zu sehen, also als langfristige Investition. Sind die Daten vom Gateway an den Server gesendet, kommt IoT ins Spiel, das Internet of Things, oder Internet der Dinge. Das bedeutet, dass immer eine Verbindung zu realen Objekten besteht, in diesem Fall die Sensoren und Kameras. Über das IoT gelangen die Daten von diesen auf die Bildschirme und können so von Menschen interpretiert werden. Genauer heißt das, dass man sich zum Beispiel die Aufzeichnungen der Wetterdaten im Detail ansehen und analysieren kann. Da alle Geräte so auch untereinander verbunden sind, soll es zum Beispiel möglich werden, Parallelen zu ziehen zwischen dem Wetterverlauf und der Entwicklung der Bodenfeuchte.

Landwirtschaft in der Rolle als Endverbraucher

Zur Hilfe genommen werden dann noch zusätzliche Satellitendaten sowie Machine Learning. Selbstlernende Programme können so eine Verbindung zwischen Erdobservationsbildern von Satelliten und den gemessenen physischen Aspekten wie Bodenfeuchte oder Wetterdaten herstellen. So könnte man die Bodenfeuchte anhand von Satellitenbildern abschätzen und anhand dieser Daten weltweite Karten erstellen. Eine weitere Entwicklung ist die Cloud hierarchy data platform (CHDP). Kurz gesagt, werden Firmen beauftragt, Daten zu sichern, zu speichern und zu verteilen. Das Problem ist nämlich, dass gesammelte Daten oftmals in einer Cloud vorhanden sind, also alle mitarbeitenden Parteien (Kameras, Server, Analysten, Satellitenbetreiber etc.) Zugriff darauf haben, die Roh- sowie verarbeiteten Daten jedoch nicht beim Endverbraucher, also in diesem Fall den Landwirten ankommen. Durch CHPD soll dies ermöglicht werden.

Komplett neue Möglichkeiten gehen durch die 5G-Technologie auf. Kameras, die so verbunden sind, ermöglichen es, sehr hochauflösende Bilder des Pflanzenbestandes in Realzeit zu senden und so zu analysieren. Ein großer Schritt nach vorne in Sachen Bildqualität und Datenübertragung gegenüber der aktuellen Kameratechnik. Krankheiten könnten so beispielsweise erkannt werden, lange bevor sie für das menschliche Auge beim Betrachten einer Parzelle sichtbar werden. Fixe Kameras können sogar selbst problematische Zonen im Feld erkennen und sich auf diese fokussieren, strenger überwachen und warnen, falls ein eventueller Krankheitsherd identifiziert wurde. Der nächste logische Schritt wäre die Installation solcher Geräte auf Traktoren oder Maschinen, um die Technologie mobil zu machen. So könnte bei jeder Überfahrt mit dem Traktor der Bestand live mit sehr hoher Präzision analysiert werden. Der Vorstellungskraft, was noch alles möglich ist, scheinen keine Grenzen gesetzt zu sein.

Philippe Keipes

Un jumeau numérique pour mieux répondre aux crises

Imaginez une plateforme qui regroupe l'ensemble des données disponibles concernant un pays (énergie, eau, forêts, bâtiments, mobilité, citoyens, travailleurs, etc.). Figurez-vous ensuite qu'on puisse «faire parler» ces données, en fonction d'objectifs précis, à l'aide d'algorithmes développés par des scientifiques. Vous aurez alors un aperçu du jumeau numérique du Luxembourg que le LIST (Luxembourg lnstitute of Science and Technology) cherche à mettre au point depuis 2019.

Comprendre et tester

La finalité de cet outil est de permettre aux responsables politiques ou économiques de comprendre les conséquences qu'auraient certaines de leurs décisions, avant même de les mettre en application. En effet, en traduisant une certaine mesure de façon mathématique et en l'appliquant aux données du jumeau numérique du pays, on peut constater l'impact qu'aurait une telle décision et juger de sa pertinence. Par exemple, les conséquences d'une modification dans le réseau de chauffage ou les axes de circulation d'une ville pourraient être immédiatement perçues.

Le digital twin luxembourgeois a déjà été nourri d'un grand nombre de données, notamment une modélisation en 3D, avec une précision à deux centimètres, de Belval. Combinées aux capacités de high performance computing du LIST et à une salle de contrôle dotée d'un écran gigantesque, ces données peuvent être manipulées pour évaluer en temps réel ce que tout changement apporté à une situation donnée aurait comme conséquence concrète. Et réaliser les adaptations qui s'imposent. Lors de la présentation du projet, Thomas Kallstenius, CEO du LIST, avait notamment mis en exergue l'exemple de la gestion du trafic, qu'on pourrait optimiser en prenant en compte le moment où chaque travailleur rentre dans sa douche le matin ...

Une aide à la décision en période de crise

Si les bénéfices concrets du jumeau numérique luxembourgeois paraissent encore un peu abstraits, ils ont pourtant déjà été constatés au plus fort de la crise du COVID. Alors que le confinement s'imposait, secteur par secteur, il était en effet difficile d'évaluer la portée réelle de ces fermetures sur l'évolution de la pandémie. Fermer les restaurants ou les écoles était-il plus efficace que de ne plus donner accès aux transports en commun, aux cinémas ou aux magasins non essentiels? Pour le vérifier, les chercheurs ont pu introduire ces modifications au sein du jumeau numérique du Luxembourg, afin de voir comment ils pouvaient influencer le nombre d'hospitalisations ou d'infections au COVID, mais aussi constater leurs effets sur différentes variables socio-économiques. Ces projections ont permis de mieux guider la décision des responsables politiques au cœur de cette période troublée.

Dans un contexte de transition énergétique, la réplique digitale du pays pourrait également être mise à contribution pour mieux gérer la distribution des énergies renouvelables, aujourd'hui difficilement stockables, à l'échelle de quartiers ou de villes.

Avec ce projet de digital twin, le Luxembourg a en tout cas une carte à jouer. Il s'agit en effet du premier pays à mettre un tel projet en œuvre, une avance liée à sa taille réduite : il serait ainsi extrêmement complexe de produire un double digital des États-Unis ou même de la France. Reste à voir quelles seront les prochaines applications concrètes de cet outil particulièrement puissant et la façon dont l'expertise luxembourgeoise en la matière pourrait, à l'avenir, s'exporter.

Quentin Deuxant

Benelux circular economy business forum 2022: the Benelux countries on the way to make circular economy happen!

Taking place in the framework of the 2022 Luxembourg Presidency of the Benelux Union, the first day of this 2-day cross-border economic forum was honored by the presence of H.R.H. the Crown Prince, the Luxembourg Minister of the Economy, Mr. Franz Fayot, and the Secretary General of the Benelux Union, Mr. Alain de Muyser and placed the key role of circular economy in achieving sustainable development and in transforming nowadays economies and societies.

In his welcome address, Mr. Carlo Thelen, CEO / Director General of the Luxembourg Chamber of Commerce, stressed the difficulties that companies have been facing. "For many years, we have been stressing the need to move from an extensive growth model to a qualitative growth model. This means using our limited resources more rationally and efficiently and "doing better with less". To achieve this, the circular model is a promising successor to the linear model for building a more environmentally friendly and resource-efficient growth. Moreover, it has the potential to stimulate innovation, generate new jobs and diversify products and services based on new business models and practices.” Carlo Thelen explained, while also underlining the initiatives taken by the Luxembourg Chamber of Commerce, an upcoming one being the opening of the House of Sustainability.

To highlight the existing intergovernmental synergies, Mr. Alain de Muyser, Secretary General of the Benelux Union, explained that “the mission of the Benelux Union is more than ever to be a lighthouse: to accompany this transition to a sustainable economy by supporting the implementation of a political and regulatory framework which will allow local actors, citizens and businesses, to orient themselves, and by offering them a crossborder toolbox in order to achieve these objectives.” Being a priority in its 2022 Action Plan and Luxembourg Presidency, the Benelux Union offers space for circular economy to be implemented on a regional level, proactively, efficiently, test collaborations and crossborder initiatives, which can be adapted to the Single Market level.

Mr. Franz Fayot, Luxembourg Minister of the Economy, offered valuable insights of the government’s work in terms of circular economy, which is at the center of the politics and the businesses’ agenda. Minister Fayot insisted that the transformation to a circular economy will not take place as easily as it seems, as a global change of our perspectives is needed: notions like sobriety, GED per well-being, intelligent growth, growth via education & culture, reinventing the collective, and a full change in our lifestyles.

Circular economy key trends in the Benelux: “It’s time to make circular economy happen!”

To represent each country of the Benelux’s strategies, a duo of experts from the public and the private sector shared insights on what has been done, what still needs to be achieved and what solutions are available to accelerate the implementation of circular economy.

To explain the young but promising Luxembourg national circular economy strategy, Ms Laurence Tock, Director Circular Economy & Sustainable Technologies, at the Luxembourg Ministry of the Economy represented the country. Renown Luxembourg expert in circular economy, Mr. Romain Poulles, Managing Director of PROgroup, gave a critical view on and shared concrete themes where there is a need to act.

For Belgium, Mr. Stephan Vandermolen, Attaché at the Federation of Enterprises in Belgium (FEB) and specifically at the Sustainability & Circular Economy Competence Centre gave an overview of the circular economy strategy in Belgium as well as the strong efforts of the FEB in the domain, namely a Report on the advancement of circular economy in September 2022. Implementing circular economy business models is a win-win-win situation it is for companies, for their clients, and for the environment, explained Mr. Florian André, CEO at P2S Management Consulting.

Digitalisation and financial incentives were the heart of the discussions for the Netherlands, well-known for their actions in circular economy, being for example the first host of the Circular Hotspot initiative series (for the 2022 edition). Mr. Arthur ten Wolde, Executive Director & Circular Economy Expert at Ecopreneur.eu, the European Sustainable Business Federation explained the circular economy strategy of the Netherlands. On a more thematic note, the sustainable construction company Madaster was represented by Mr. Johan Klaps, Managing Director of the Belgium branch.

The Benelux countries all have their national strategies and federative initiatives but adapting to changes that can be radical is challenging. There is now a need for all economic actors to actually start implementing circular economy principles. Hence, the key message of the round table, underlined by all speakers: “It’s time to make circular economy happen!” and for good.

Deep dive into two themes: circular economy in the industry sector, and in construction & infrastructure

Mr. Guy Keckhut, the moderator of the entire event, introduced the presentations of a thematic workshop on circular economy in the industry sector with the following experts: Mr. Rafael Jaimes Contreras, Head of Circular Economy Unit at the Wallonia Cluster Mecatech explained how metallurgy was a priority in this aspect for the Walloon government. Ms Stéphanie Sauce, Marketing Manager at General Technic in Luxembourg, explained how the company introduced circular economy in their business model to serve their clients in the industry sector. Innovation in the industry is important as well, as underlined by Mr. Ramses Villa, Business Creation Manager – Benelux at EIT InnoEnergy, a venture fostering interesting startup projects. Energy was at the heart of the session.

Ms Yvonne Havenga, Policy Coordinator, at the General Secretariat of the Benelux Union animated an insightful thematic workshop on circular economy in construction and infrastructure. Mr. Michael Moradiellos del Molino, Head of Real Estate, EPEA – Part of Drees + Sommer talked about the cradle 2 cradle notion in the construction sector. Mr. Hugues Kempeneers, Director of Embuild – Brussels, the Brussels office of the Belgian Federation for Construction, highlighted how Brussels benefitted from sustainable construction to become a smart city. The crossborder at its core Interreg Project Digital Deconstruction was presented by Ms Annie Guerriero of the LIST, Mr. Jean-Yves Marié from BIM-Y, and Mr. Guillaume Dubois from Schroeder & Associés.

The important question of waste management: overview of the regulations in place, synergies available, and solutions for companies

Waste management is a fundamental aspect of sustainability and circular economy, and a prickly crossborder issue. The closing conference, organised in collaboration with Betriber & Ëmwelt, was dedicated to this theme.

In their opening words, Ms Sabrina Sagramola, Manager International Affairs and EEN National Coordinator of the Luxembourg Chamber of Commerce, and Mr. Lucien Hoffmann, Director of the Environmental Research and Innovation Department (ERIN) of the LIST, settled the context of the issue and the need for collaboration on this aspect. Ms Caroline Fedrigo, Senior Engineer at the LIST presented the proactive Betriber & Ëmwelt initiative and its work to help companies understand environment legislation and obligations.

On this note, Luxembourg has adopted a “Zero Waste Strategy” and implemented in its national law a legislative package dedicated to waste management and single-use plastics, which were explained to the audience by Mr. Paul Rasqué, Advisor at the Luxembourg Ministry of the Environment, Climate and Sustainability. These obligations come from a 2014 EU package of directives and are biding to all economic actors.

Giving a crossborder view on the subject, Mr. Emmanuel Mossay, Director Research & Innovation and Circular Economy Expert at EcoRes highlighted the Belgium federal and regional legal frameworks when it comes to waste management. For the Netherlands and on a solution-focused level, Mr. Rob Buurman, Director, Recycling Netwerk Benelux (NL) offered insights on how collaboration in this subject could go smoother. Cooperation is already at stake thanks to the biding efforts of the Benelux Union: this is what was highlighted by Mr. Stéphane Verwilghen, Legal Advisor for the General Secretariat of the Benelux Union.

Knowing this, solutions are already available to help companies transition. This is what was presented by Ms Sophie Öberg, Deputy Director, and Ms Laura Mullenders, Project Manager – Waste Management, of IMS – Inspiring More Sustainability Luxembourg. Highlight project in the field, a transition kit to help companies go from recycling to reusing has been developed and proved useful, as suggested by the practical company testimonies of Mr. Arnaud Waxweiler, Sustainability Lead at ING, and Mr. Christoph Längsfeld, ESG-Officer at ERGO Life.

Want to relive the event?

Presentations of the speakers are available for consultation below.

Did you miss the event or want to relive the programme? Check:

the article about the second day dedicated to synergies between Benelux and Greater Region, and business synergies here.
and the replay of the Business Forum available on the Go International Showcase!

https://www.cc.lu/toute-linformation/actualites/detail/benelux-circular-economy-business-forum-2022-the-benelux-countries-on-the-way-to-make-circular-economy-happen

LIST Research Group Wins 3R Prize for Developing Animal Testing Alternative

This is the second edition of a national symposium organised by Luxembourg's research institutes, the Ministry of Agriculture, Viticulture and Rural Development, the Ministry of Health and the Ministry of Higher Education and Research with the aim of promoting the principle of the 3Rs:

Replace (replace research where animals are used);
Reduce (reduce the number of animals used for research purposes);
Refine (improve the welfare of animals used in scientific research).

This symposium, attended by internationally renowned researchers and representatives of animal protection associations, was an opportunity to discuss scientific progress in the field of animal experimentation, at national and European level, as well as on best practices in order to improve the quality and ethical aspect of research projects carried out in Luxembourg. This second edition also focused on a “fourth R”: the reproducibility of results obtained with animal models and the improvement of data quality in scientific research.

3R Prize to the “Environmental Health Group” team of the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST)

On this occasion, the National League for the Protection of Animals, “Lëtzebuerger Déiereschutzliga”, also awarded a prize for a contribution to significantly reduce, replace or refine the use of animals in research. The “3R” prize was awarded to the “Environmental Health Group” team of the LIST for the development of in vitro human respiratory tract tests, without the use of laboratory animals.

The ministers pointed out: “The objective of the '3R' principle is the progressive abolition of animal experimentation and the replacement by alternative methods which are scientifically validated.” Minister Haagen recalled that Luxembourg is one of the Member States that best protects animal rights. The use of animals for cosmetic purposes or for the development of tobacco products is indeed strictly prohibited in Luxembourg and scientific research is limited to fundamental research and exclusively uses zebrafish, mice and rats

The principle of the 3Rs in animal experimentation in the Grand Duchy

Animal experimentation for scientific purposes is strictly regulated in the Grand Duchy of Luxembourg and is based on the principle of the 3Rs. This means that research projects using animal models are subject to rigorous monitoring throughout the project. For each authorisation request, the competent departments of the Ministry of Agriculture, Viticulture and Rural Development, in close collaboration with the competent departments of the Ministry of Health, examine whether the use of animals is justified and whether the project is designed to ensure conditions that respect animal welfare. When an alternative method is available, animal models must be replaced.

At present, it is not yet possible to base all research solely on alternative methods. The use of animal models is still necessary in many cases, especially when the biological mechanisms involved are still poorly understood. However, in Luxembourg, the scientific community is very involved in the development of alternative methods with long-term projects such as the development of organoids, 3D cell cultures that allow better study of the different organs of the human body. Special efforts are made in the Grand Duchy to create and improve in vitro models of the lungs, intestines and brain, for which patents are filed or in preparation. Luxembourg's scientific community is also working to replace reagents of animal origin with non-animal alternatives.

In addition, researchers, veterinarians and technicians are constantly working to reduce the number of animals used and to refine protocols. Among the promising projects presented at the symposium are the use of automated cage monitoring which facilitates the rearing of mice and improves their well-being, as well as a systematic collaboration between biologists and biostatisticians which ensures that each new study is designed to be reliable and reproducible, thus minimising the number of laboratory animals needed over the long term.

For the Luxembourg government, it is essential to reduce the use of animals for scientific purposes to what is strictly necessary and to respect their well-being while guaranteeing quality scientific results.

https://chronicle.lu/category/research-r-d/43000-list-research-group-wins-3r-prize-for-developing-animal-testing-alternative

Cap vers une construction circulaire

Le réemploi d’un matériau telle qu’une brique, dont la fabrication est très énergivore, ne permet pas seulement une économie importante en termes d’impact carbone mais aussi d’éviter le prélèvement de nouvelles ressources.

Pour relever ces défis et améliorer la circularité du marché de la construction, une équipe pluridisciplinaire du LIST s’intéresse à l’ensemble du processus de déconstruction des bâtiments : de l’inventorisation standardisée des composants, matières et déchets issus de la déconstruction à la facilitation de la gestion et circulation des matériaux de réemploi. De premières solutions innovantes montrent déjà un niveau de maturité avancé.

Garantir une déconstruction standardisée

En vue d’accompagner les entreprises et donneurs d’ordres, le LIST a développé un inventaire permettant d’aborder la déconstruction de manière standardisée. La législation luxembourgeoise relative aux déchets prévoit en effet que les parties prenantes prennent en considération ces déchets, y compris les matériaux pour le réemploi, lors de la planification d’une déconstruction.

« En collaboration avec l’Administration de l’Environnement, nous venons par ailleurs de compléter ce premier outil avec un guide de la déconstruction pour accompagner les acteurs du secteur et encourager le recours aux bonnes pratiques », ajoute Bruno Domange, responsable des activités du LIST dans le cadre de la Convention avec le Ministère de l’Environnement.

Un inventaire digital des matériaux

Association de quatre technologies de pointe, la plateforme DigitalDeconstruction donne une nouvelle dimension à la construction circulaire. Basée sur des technologies de scan3D, de reversible BIM (Building Information Modelling), d’inventaire et de blockhain, cette interface est capable d’inventorier et caractériser de manière standardisée l’ensemble des éléments constitutifs d’un bâtiment tout en renseignant leur potentiel de réemploi. Un avantage considérable pour les acteurs de la construction, que ce soit en termes de planification et logistique de déconstruction, tout comme de traçabilité et certifications environnementales.

« Nous intégrons ces quatre technologies indépendantes au sein de la plateforme Digital Deconstruction de manière à décupler leur potentiel par une centralisation des données. L’outil est pensé comme une application d’aide à la décision intégrant notamment des tableaux de bord contenant des indicateurs à la fois environnementaux et économiques, mais également des visualisations BIM qui permettront d’assister la prise de décision et d’étudier plus finement les scénarios de réemploi », détaille Annie Guerriero, responsable LIST du projet Interreg DigitalDeconstruction . Cette technologie fait actuellement l’objet de tests sur des projets de déconstruction en France, en Belgique, aux Pays-Bas et au Luxembourg.

Faciliter la circulation des matériaux de réemploi

Si toutes les étapes en amont de la déconstruction peuvent être planifiées, il n’en reste pas moins que les matériaux de réemploi doivent être caractérisés et conditionnés de telle sorte que les futurs ré-employeurs soient intéressés. C’est ici qu’entre en scène le projet Interreg FCRBE mené par Bruno Domange au LIST : « Ce partenariat international vise à faciliter la circulation des matériaux de réemploi par la diffusion et l’adoption de guides pratiques et de fiches matériaux ou encore la création d’une méthode d’évaluation des efforts de réemploi des matériaux ».

La petite maison : un projet architectural collaboratif au cœur de Belval

Conçue et réalisée dans le cadre de l’évènement Esch2022, la Petite Maison est un projet architectural collaboratif qui illustre la possibilité et nécessité de penser une construction circulaire. L’objectif de ce projet est de faire la démonstration d’une conception, construction et déconstruction d’un bâtiment en favorisant pleinement le réemploi de ses matériaux et en minimisant par conséquent son impact environnemental.

Un défi de taille initié par l’Université du Luxembourg, sous la direction de l’architecte et professeure invitée Carole Schmit auquel sont parvenus les nombreux partenaires professionnels du Luxembourg et de la Grande Région dont le LIST fait partie. « Plusieurs équipes du LIST ont partagé leur expertise à travers ce projet, par exemple pour le référencement des matériaux en vue de leur réemploi », témoigne Duan Hua, ingénieur R&D au LIST.

https://www.infogreen.lu/cap-vers-une-construction-circulaire.html

Le LIST publie dans « Nature »

Moins de deux ans après sa publication dans Science, l’équipe d’Emmanuel Defay rempile avec une nouvelle publication tout aussi prestigieuse dans Nature, dont le premier et le dernier auteur sont basés au LIST : une première au LIST et au Luxembourg.

Trouver des sources d’électricité durables est l’un des grands défis de ce siècle. Dans une publication intitulée « Large harvested energy with non-linear pyroelectric modules », datée du 12 septembre 2022, pas moins de neuf chercheurs du LIST se penchent sur la récupération d’énergie et notamment la production d’électricité à partir de la chaleur perdue.

« L’idée est de faire varier la température du matériau pour récupérer de l’électricité », explique Emmanuel Defay, chef de l’unité Nanotechnologies du LIST. La pyroélectricité est la propriété d’un matériau dans lequel un changement de température entraine une variation de polarisation électrique. Cette variation de polarisation peut générer un courant électrique, ce qui rend ces matériaux utiles par exemple pour la production d’électricité. « L’idée d’utiliser les matériaux pyroélectriques est née dans les années 80 et nous l’avons remise au goût du jour : nous avons accès à de meilleurs matériaux et compris certains mécanismes qui nous ont permis de créer un démonstrateur convaincant. Notre collecteur d’énergie thermique récupère 10 joules pour 40 grammes de matériau. C’est 1000 fois plus que ce qu’on a l’habitude de voir dans le domaine de la récupération d’énergie. »

Parmi les 11 signataires de la publication, 9 sont des chercheurs du LIST et 2 sont des partenaires industriels japonais avec lesquels le LIST mène un projet de recherche.

« Parmi les applications possibles, on peut imaginer de fabriquer des panneaux solaires avec ce principe, ou de l’appliquer par exemple dans un centre de calcul, dans l’industrie lourde, ou encore dans le domaine du spatial. L’objectif est maintenant d’aller plus loin dans le développement d’une application crédible, en prenant contact avec des compagnies. »

https://www.infogreen.lu/le-list-publie-dans-nature.html

Des chercheurs du List publiés dans Nature

Produire de l’énergie proprement, une problématique plus que jamais d’actualité à laquelle se sont intéressés neuf chercheurs du Luxembourg Institute of Science and Technology (List) et deux partenaires industriels japonais avec lesquels le List mène un projet de recherche. Ils ont signé, tous les onze, un article intitulé «Grande énergie récoltée avec des modules pyroélectriques non linéaires». Cet article a été publié, le 12 septembre 2022, dans la prestigieuse revue scientifique Nature , une première.

Leur plan consiste à «faire varier la température du matériau pour récupérer de l’électricité», résume Emmanuel Defay, chef de l’unité Nanotechnologies du List et co-auteur. Il faut pour cela un matériau pyroélectrique, dans lequel «un changement de température entraîne une variation de polarisation électrique», précise le List. «Cette variation de polarisation peut générer un courant électrique.»

10 joules pour 40 grammes de matériau

L’idée n’est pas nouvelle, mais «née dans les années 80. Nous l’avons remise au goût du jour», détaille Emmanuel Defay. «Nous avons accès à de meilleurs matériaux et compris certains mécanismes qui nous ont permis de créer un démonstrateur convaincant. Notre collecteur d’énergie thermique récupère 10 joules pour 40 grammes de matériau. C’est 1.000 fois plus que ce qu’on a l’habitude de voir dans le domaine de la récupération d’énergie», se réjouit-il.

Quelles peuvent être les applications dans la vie quotidienne? «On peut imaginer fabriquer des panneaux solaires ou l’appliquer dans un centre de calcul, dans l’industrie lourde, ou encore dans le domaine du spatial», liste le chercheur. «L’objectif est maintenant d’aller plus loin dans le développement d’une application crédible, en prenant contact avec des compagnies.»

Mathilde Obert

https://paperjam.lu/article/list-publie-dans-nature-sur-re

Lancement du Space campus, futur centre de gravité de l’écosystème spatial luxembourgeois

Le projet d’infrastructures du campus vise à faciliter l’installation et à regrouper des acteurs de l’écosystème spatial national et international qui sont déjà présents ou qui souhaitent s’installer au Luxembourg. Afin de répondre au mieux aux besoins, le campus sera implanté sur deux sites distincts avec un focus différent pour tirer le meilleur profit de chaque localisation, à savoir d’une part, les activités directement liées aux entreprises et, d’autre part, à la recherche spatiale publique. Le site principal du Space campus d’une surface totale de près de 7 hectares sera situé à Kockelscheuer (commune de Roeser) dans le ParcLuxite pour activités de hautes technologies. Le site hébergera le siège de la Luxembourg Space Agency (LSA) ainsi que les activités directement liées aux entreprises spatiales. La pose de la première pierre est prévue courant 2024, les premiers bâtiments devraient être opérationnels en 2026. Le deuxième site se trouvera à Belval sur une surface de départ de 69 ares, avec possibilité d’occuper à terme 1,9 hectare. Situé en face du parking ouvert près de la Maison du Savoir, le site de Belval regroupera à terme les activités et les laboratoires de recherche spatiale du Centre interdisciplinaire pour la sécurité, la fiabilité et la confiance (SnT) de l’Université du Luxembourg ainsi que du Centre européen d'innovation pour les ressources spatiales (ESRIC) du Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST).

Depuis 2016, le secteur spatial du Luxembourg s’est fortement développé. Il compte aujourd’hui environ 75 acteurs (entreprises et institutions de recherche) actifs et qui emploient au total près de 1.200 personnes.

Microscope électronique ultra-puissant

Le microscope électronique à transmission (TEM) est installé dans un laboratoire dédié, adapté à sa taille, après avoir voyagé en kit depuis le Japon et nécessité huit semaines d’assemblage et d’installation. Il permet d'analyser des matériaux (biologiques, polymères, métalliques ou composites) à l'échelle nanométrique avec un grossissement et des détails jamais observés auparavant. Cela rend son utilisation applicable à une grande variété de domaines et de marchés. Les échantillons à examiner doivent être suffisamment fins pour que les électrons puissent les traverser, donc être préparés d’une manière spécifique. Dans un an environ, l'utilisation du TEM pourra être ouverte aux entreprises et aux partenaires, dont certains ont déjà exprimé leur intérêt pour recourir à cette technologie à un niveau industriel.

Ein Land im Fieber

Der vergangene Sommer war im Großherzogtum der trockenste seit 100 Jahren – und der zweitheißeste seit Beginn der Aufzeichnungen. In den Wäldern trockneten die Bäche aus und die Bäume starben ab. Die Trinkwasserversorgung könnte in Zukunft in einigen Gemeinden gefährdet sein. Auch die Weinproduktion könnte sich aufgrund des neuen Klimas verändern.

Experten räumen ein, dass diese Phänomene auch in den kommenden Jahren auftreten werden. Und dass sie Luxemburg, wie wir es kennen, verändern werden.

Der Tod des Waldes

Bei einer Fahrt durch den Wald zeigt Christophe Hissler auf einige Bäume. Sie tragen keine Blätter mehr, wirken dünn und farblos. Sie sind am Verdursten. Er hält neben einem kleinen Bach an, der völlig ausgetrocknet ist. Es gibt keine Spur von Wasser. Alles, was man sehen kann, sind Geräte und Apparate, die überall verstreut sind.

Wir befinden uns im hydrographischen Versuchsbecken von Weierbach, dem am besten untersuchten und ausgestatteten im Einzugsgebiet der Alzette im Nordwesten Luxemburgs, nahe der Grenze zu Belgien.

Die Forschungsarbeiten in diesem 450.000 Quadratmeter großen Gebiet begannen vor 22 Jahren mit dem Ziel, die Funktionsweise der hydrologischen Systeme besser zu verstehen. Hissler, Forscher am Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), ist einer der Projektleiter.

In den letzten Jahren hat er zwei Phänomene beobachtet: „Seit 2015 haben wir eine Dürre nach der anderen erlebt, mit Ausnahme des letzten Jahres, das extrem nass war. Wir sehen, dass im Sommer die Wassermenge im Boden allmählich abnimmt.“

Das zweite Phänomen, mit dem er nicht gerechnet hat, ist, dass es auch im Winter einen Dürreeffekt gibt. Die Daten dieses Jahres geben Anlass zur Sorge. „Es war eine extrem heftige Dürre. Nicht nur für den Boden, sondern auch für die Bäume. Es ist zu erwarten, dass wir in diesem Wassereinzugsgebiet noch nie erreichte Grundwassertiefststände sehen werden“, sagt er.

Die Forscher sind daran interessiert, zu verstehen, wie Bäume in der Lage sind, Dürreereignisse zu überleben oder eben nicht. Der LIST-Experte Stanislaus Schymanski weist darauf hin, dass Bäume, genau wie wir, Wasser zum Überleben brauchen. Wenn sie kein Wasser verlieren wollen, müssen sie ihre Blätter schließen, sodass sie kein CO2 aufnehmen können und nicht wachsen.

Wenn die Nachfrage nach Wasser größer ist als das Angebot, geraten sie in Wasserstress. „Das passiert sowohl im Wald als auch in der Stadt. Selbst bei sporadischen Regenfällen dauert es eine Weile, bis sich diese Situation umkehrt, denn das Wasser muss zu den Wurzeln gelangen. Es ist ein sehr langsamer Transport“, beschreibt er.

Weiter oben im Wald gehen die beiden Forscher zwischen Bäumen der Art Picea abies, die im Volksmund als Fichte bekannt ist. Sie vergleichen die verschiedenen Exemplare, berühren die Stämme und schauen unter die Rinde auf der Suche nach den schwarzen Käfern, die sich von den lebenden Teilen ernähren. „Die meisten Bäume sind am Absterben. Die Äste sind völlig zerstört, sie tragen keine Nadeln mehr.“

Für Hissler und Schymanski bedeutet dies letztlich das Ende dieser Art von Wald im Großherzogtum.

Außergewöhnlich trocken

Den ganzen Sommer über gab es Warnungen vor den Auswirkungen der anhaltenden Dürre. Anfang August sprachen das Umweltministerium und die Wasserwirtschaftsverwaltung von einer „kritischen Situation“, in der die Wasserläufe extrem niedrige Pegelstände aufwiesen, von denen einige bereits völlig ausgetrocknet waren.

Später im selben Monat schätzte die Europäische Dürrebeobachtungsstelle, dass es sich um die schlimmste Dürre seit mindestens 500 Jahren handelte und dass fast die Hälfte Europas von einem entsprechenden Alarm bedroht war, darunter auch Luxemburg. Anfang September stellte das Landwirtschaftsministerium fest, dass dies der trockenste Sommer seit 100 Jahren im Großherzogtum war.

Für Andrew Ferrone, Klimatologe und Leiter des Agrarmeteorologischen Diensts ASTA, war der Sommer 2022 in der Tat „außergewöhnlich“, was die Trockenheit anbelangt. „Wir können sogar sagen, dass er beispiellos ist. Auch wenn er in Bezug auf die Temperatur nicht beispiellos ist. Tatsächlich ist es erst der zweitheißeste Sommer seit 1838, seit wir Aufzeichnungen haben. Der Sommer 2003 war noch heißer. Dennoch sehen wir eine Häufung von wärmeren Sommern und wärmeren Jahren“, sagt der Experte.

Ferrone weist darauf hin, dass die zehn wärmsten Jahre, die jemals im Großherzogtum aufgezeichnet wurden, alle in den letzten zwei Jahrzehnten stattgefunden haben. „Dies ist ein klares Indiz dafür, dass der Klimawandel tatsächlich stattfindet, und zwar auch in Luxemburg“, versichert der Experte. Während im Zeitraum 1961–1990 die Monate Juni und Juli regelmäßig von Dürre betroffen waren, gab es in den letzten 30 Jahren in allen Monaten außer Dezember und Januar Trockenheit. „Es gibt eine sehr starke Entwicklung in der Dürresituation, und das ist vor allem darauf zurückzuführen, dass die Temperaturen ganz erheblich gestiegen sind.“

Seit der vorindustriellen Zeit sind die Temperaturen im Großherzogtum um 1,5 Grad angestiegen. Das erklärt, warum die Böden viel schneller austrocknen, wenn es nicht regnet, meint der Experte, der diesen Anstieg mit einem Fieber vergleicht.

„Wir sehen in Luxemburg deutliche Klimaveränderungen. Es mag nicht viel erscheinen, aber wenn man an Fieber denkt, ist es ein großer Unterschied, ob man 38 oder 39,5 Grad hat. Bei 38 Grad ist es normalerweise kein großes Problem. Man bleibt vielleicht ein oder zwei Tage zu Hause. Aber wenn man 39,5 Grad hat, wird es lebensbedrohlich.“ Eine der größten Sorgen, welche die schwere Dürre hervorgerufen hat, sind die möglichen Auswirkungen auf die Trinkwasserversorgung Luxemburgs. Etwa 50 Prozent des Trinkwassers des Landes stammen aus dem Grundwasser. Die andere Hälfte kommt aus dem Obersauer-Stausee, dessen Wasser in der Kläranlage Eschdorf aufbereitet wird. Diese Versorgung ist ohne Probleme gewährleistet.

Allerdings wird das Grundwasser im Land nur während der Wintermonate aufgefüllt. Die Situation kann daher in einigen Teilen des Landes kritisch werden, da einige Gemeinden ausschließlich auf ihr Grundwasser angewiesen sind.

Wein und Wasser

Die Dürre hat auch in der Weinbranche Besorgnis ausgelöst. Der Temperaturanstieg in den Sommermonaten hat Forscher des LIST und des Instituts für Weinbau (IVV) dazu veranlasst, die Auswirkungen in der Moselregion zu untersuchen. Im Versuchsweinberg von Remich hat der Forscher Daniel Molitor festgestellt, dass lange Perioden ohne Regen ein besonderes Problem darstellen, vor allem für junge Reben. Die Trauben bleiben klein und teilweise hart. Sie werden nicht voll ausgereift und können daher nicht mehr für die Weinproduktion verwendet werden.

Molitor warnt, dass die Erzeuger auf trockene, aber auch auf nasse Sommer vorbereitet sein müssen. „Es ist eine große Herausforderung, den Boden so zu bewirtschaften, dass eine hohe Qualität der Trauben möglich ist“, meint der Experte. Das macht die Konservierung von Trauben für Weißwein immer schwieriger.

Zur möglichen Umstellung auf die Rotweinproduktion merkt der Forscher an, dass „dies eine Option sein könnte, aber nicht die Lösung für die gesamte Region“. Stattdessen sollten sie sich auf die Anpassung des Bodens konzentrieren. „Es ist keine Lösung für das Dürreproblem, aber es könnte eine Option sein, einige Weine aus später reifenden Trauben unter etwas kühleren Bedingungen zu erzeugen. Das ist in der Regel sehr gut für die Weine.“

Die Uhr tickt

Die Auswirkungen der extremen Trockenheit in Luxemburg sind unübersehbar. Die Prognosen für die Zukunft sind nicht rosig. Experten sprechen von einem Klimanotstand und befürchten einen Kampf gegen die Zeit, um die Situation zu ändern. Andrew Ferrone ist der Ansicht, dass zur Begrenzung der Auswirkungen des Klimawandels in erster Linie eine „starke Abschwächung“ erforderlich ist. „Das bedeutet, dass wir unsere Treibhausgasemissionen bis 2030 um 55 Prozent reduzieren und bis 2050 klimaneutral werden müssen“, so der Klimatologe.

Im Falle des Trinkwassers beginnt der Wandel laut Jean-Paul Lickes, Direktor der Wasserwirtschaftsverwaltung, mit der Sensibilisierung der Menschen. „Wir versuchen, sie über die Notwendigkeit des Trinkwassersparens aufzuklären.“

Eine der Ideen der Wasserverwaltung ist es, das Wasser, das in unsere Häuser kommt, mindestens zwei- oder sogar dreimal wiederzuverwenden. Auf diese Weise sparen wir nicht nur Wasser, sondern auch Geld.

In den Wäldern, so Christophe Hissler, könnte man über eine größere Vielfalt und eine andere Waldbewirtschaftung nachdenken, mit Baumartenmischungen unterschiedlichen Alters, die den Zugang zu verschiedenen Wasserressourcen ermöglichen, um das Wasser besser auf die einzelnen Bäume zu verteilen. In der experimentellen Weierbach-Wasserscheide, wo die Fichten absterben, wird der Wald abgeholzt und etwas anderes gepflanzt.

„Wenn man sich Spanien oder Portugal anschaut, sieht man, dass dort an vielen Stellen Eukalyptus gepflanzt wurde, und das ist ganz gut gelungen. Es wird eine Übergangsphase geben. Weniger Wasser bedeutet nicht, dass es keinen Wald geben kann. Aber diese Art von Wald eignet sich nicht für das Klima, das wir jetzt haben“, sagt Stanislaus Schymanski.

Es bleibt zu entscheiden, in welche Richtung wir jetzt gehen wollen. „Wenn wir die Dinge so belassen, wie sie sind, ist es sehr ungewiss, was passieren wird. Denn in der Zeit, bis sich die neuen Bäume etabliert haben, kann es zu Erosion kommen und die Dinge können außer Kontrolle geraten“, warnt der Experte.

Ebenso ist es wichtig, an den sozialen Wert dieser Flächen zu denken. „Wir wollen in den Wald gehen und ihn genießen können. Ich denke, es gibt einen Weg, ein Gleichgewicht zu finden.“

Jetzt, wo der Sommer zu Ende ist, kann Luxemburg aufatmen. Aber der Kampf gegen die Dürre hat gerade erst begonnen.

Dieser Artikel erschien zuerst auf contacto.lu und wort.lu :

https://www.wort.lu/fr/luxembourg/comment-la-secheresse-change-le-luxembourg-632d872fde135b9236ff9f8d

https://www.wort.lu/pt/luxemburgo/como-a-seca-est-a-mudar-o-luxemburgo-632aeaffde135b9236b9b782

TIAGO RODRIGUES

ESA Astronaut Matthias Maurer Reflects on Space Mission, Discusses ESA-ESRIC Space Resources Challenge

Located at the Maison de l'innovation in Esch-Belval, ESRIC is a joint initiative of the Luxembourg Space Agency (LSA), the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) and the ESA.

The final winning team of the Space Resources Challenge will receive up to €550,000 in development contracts from ESA and ESRIC and get the possibility to fly their final robot on the Moon. The jury who will select the final winning team includes ESA Astronaut Matthias Maurer, who returned on 6 May 2022 from a nearly six-month (177-day) stay on board the International Space Station (ISS).

Talking to Chronicle.lu during his visit to Esch-Belval on Friday, Mr Maurer explained that the importance of the current event, a competition which is open to the public, industries and research institutions, is to find innovative technologies to prospect resources on the Moon. He said: “We are currently on the brink of flying again to the Moon and in the Artemis programme, we will bring humans to the Moon and stay on the Moon. In the long run, we want to make a moon station and explore the Moon further … but we cannot fly everything to the Moon”. He indicated that new technologies are needed to sustain humans on the Moon surface and that includes prospecting what is there and how to use these resources. He continued: “We would need technologies to find water on the Moon, not only to drink but also [we] need technology to split water (H2O) into hydrogen (H2) and oxygen (O2)”. He elaborated that hydrogen is a clean and efficient source of energy, and can be used as rocket fuel as well, whilst oxygen can be used to breathe.

Matthias Maurer added that to stay longer on the Moon, humans would need to build stations to protect themselves from radiations and these stations would be probably built by 3D-printing using lunar soil, rather than flying materials from the earth, and hence new technologies are needed to prospect the resources on the Moon and learn how to use these resources. He then explained that current technologies limit humans to be outside a space station for only seven hours or so and therefore it is logical to send rovers first to scout and prospect the best landing sites with the best resources nearby. Moreover, while humans can probably do much more than a rover in much shorter time on the Moon, a rover can stay on the Moon for a very long time, giving them the advantage to prospect large areas. Thus, the current ESA-ESRIC Speace Resources Challenge event and efforts to find new technical innovations are important for this long-term goal.

In continuation of prospecting resources and building a station on the Moon, Mr Maurer was optimistic about Luxembourg’s space mining ambitions as well. He explained that once a station is built and the nearby resources are known, humans will also need to learn “how to extract and build new things or make fuel on the Moon, for example”. He clarified that the possibility of refuelling on the Moon is exciting and more logical because there is less gravity on the Moon and therefore less energy is needed to leave the Moon’s atmosphere than refuelling on Earth. He also mentioned that these technologies, which can work in a vacuum and dusty environment, can then be transferred to asteroid extraction as well, for precious metals or extending science and our understanding of the universe. He argued: “The Moon will be the perfect place where you can test and prove these technologies. Luxembourg can contribute to the objectives of ESA, exploring the Moon, scientific purposes while at the same time maturing the hardware and technology. So that is a win-win situation.”

When asked about his experience in relation to a nearly seven-hour of space walk on 23 March 2022, also known as extravehicular activity, which includes several upgrades and changes on the exterior of ISS, Matthias Maurer explained that to work outside the station, one needs a space suit which is pressurised (0.3 atm), which makes it like feel something like inside a car tyre. Therefore, anything you do or move feels much harder and the muscles fatigue faster and secondly, safety is the top priority during these times and astronauts are harnessed to two points at all time. This constant attention to safety and precise work also means the brain has to be fully active at all times. Moreover, alone in the vast space and looking down on the Earth, he recalled that “the first minutes,you might get the impression that I am falling. As a beginner, it is also a challenge to remain calm". Overall, Mr Maurer felt that the space walk was a tremendous experience coupled with fatigue and exhaustion, and concluded “It was a really good day, the best day of my 177 days in space”.

Offering his guidance and an inspirational message for children, the 52-year-old astronaut said: “You need to dare to dream big dreams and don’t let anybody tell you that you cannot do it. You just need to strive and have ambition, and don’t give up”.

The Space Resources Challenge opened to the public on 7 May 2021 for application submissions and ESA and ESRIC invited thirteen teams to the first field-test in the Netherlands on 29 August 2021. Of these, ten were selected to submit their final proposal on 29 October 2021. Five winning teams were chosen in January 2022 and given a €75,000 development contract each to develop their prototypes further.

The five competing teams were:

FZI - Forschungszentrum Informatik, Karlsruhe, Germany
ETH Zurich & University of Zurich, Switzerland
Lukasiewicz – PIAP, Poland
Mission Control Space Services, Canada
Space Application Services & University of Luxembourg & Dynamic Imaging Analytics & La Palma Research Centre & University de Lorraine & The Open University

The final winner will be announced in about five to six weeks’ time, in October 2022.

https://chronicle.lu/category/space/42384-esa-astronaut-matthias-maurer-reflects-on-space-mission-discusses-esa-esric-space-resources-challenge

Wie der Weinbau in Luxemburg sich dem Klimawandel anpasst

Neben dem Boden und der Lage spielt das Klima eine wichtige Rolle bei der Entwicklung der Rebe und der Qualität des Weins. Während des letzten Jahrzehnts gab es vermehrt und längere Trockenperioden, so wie in diesem Sommer. Und der Juli 2022 war mit 377 Sonnenstunden der sonnigste Juli seit Beginn der Aufzeichnungen in Luxemburg im Jahr 1947.

Hat das einen positiven Einfluss auf den Jahrgang 2022? Und wie sieht die Zukunft des Weinbaus in Luxemburg aus? Wird es bald keinen trockenen Riesling mehr von der Luxemburger Mosel geben? Aber dafür guten Rotwein? Und Rivaner aus dem Ösling?

Wir haben mit Daniel Molitor vom Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) gesprochen. In enger Zusammenarbeit mit dem Institut vini-viticole (IVV) in Remich untersuchen die Forscher in Feldstudien auf kleinen Flächen, wie der Weinbau in Luxemburg sich kurz- und langfristig an den Klimawandel anpassen könnte.

Daniel Molitor, vergangene Woche hat die Lese der ersten Weintrauben in Luxemburg begonnen – so früh wie nie zuvor. Warum so früh? Ist das wegen der Hitze und Trockenheit, die wir diesen Sommer hatten?

Es sind weniger die extremen Hitzepeaks oder die Trockenheit, sondern die Summe an Wärme, die die Trauben insgesamt in den verschiedenen Entwicklungsstadien bekommen haben.

Die Rebphänologie (= Entwicklung der Reben im Jahresverlauf, Anm. der Redaktion) ist Temperatur-angetrieben. Die hohen Temperaturen während der gesamten Vegetationsperiode 2022 haben dazu geführt, dass die Trauben deutlich früher als im Mittel der Jahre ihre Erntereife erreicht haben.

Hätte man jetzt noch länger gewartet mit der Lese, hätten einige Sorten am Ende zu wenig Säure und das Mostgewicht wäre vor allem zu hoch. Das Mostgewicht beschreibt die Dichte des herausgepressten Traubensaftes, also wie viel Masse der Saft in Verhältnis zu seinem Volumen enthält. Die Masse wird durch alle gelösten Stoffe im Traubensaft bestimmt, wobei der Hauptbestandteil Zucker ist. Enthält der Traubensaft zu viel Zucker, steigt der Alkoholgehalt des Weins (sofern trocken ausgebaut), wodurch er die typische Leichtigkeit der Luxemburger Moselweine verliert.

Haben die Trauben denn auch schon die nötigen Aromen entwickeln können? Und haben Hitze und Trockenheit eine Einfluss auf Qualität und Ertrag?

Wassermangel kann in der Tat zu einem unvollständigen Aromenbild führen. D.h. der fehlende Regen in den Sommermonaten könnte einen negativen Einfluss haben. Aber dort, wo ausreichend Wasser für die Reben verfügbar war, haben die Trauben eine hohe Reife, was für einen guten Wein wichtig ist. Dies wird häufig bei älteren Weinbergen der Fall sein oder dort wo durch Bewässerung dem Trockenstress entgegen gewirkt werden konnte. Niedrigere Erträge sind hier nicht unbedingt zu erwarten. Auch weil es wegen dem geringen Niederschlag und quasi abwesender Taubildung kaum zu Problemen mit Pilzbefall kam – was sonst eine der größten Sorgen der Winzer ist. Eventuell wird es stellenweise niedrigere Erträge geben, weil die Beeren wegen Wassermangel kleiner sind und somit weniger Saft enthalten. Insgesamt sind die Trauben dieses Jahr sehr gesund und lassen reintönige Weine erwarten.

2022 wird also ein guter Jahrgang?

Ja, die Winzer erwarten einen qualitativ ausgezeichneten Jahrgang – zumindest dort, wo die Wasserversorgung ausreichend war.

In den vergangenen 10 Jahren hat die Weinlese schon öfter früher begonnen. Ist das ein Trend, der sich in den kommenden Jahren bewähren wird?

Ja, davon müssen wir ausgehen. Das ist aber eher auf eine verfrühte Blüte zurückzuführen, was zu einer längeren Vegetationsperiode führt – also den Zeitraum, in dem die Beeren heranwachsen und reifen. Der Blütebeginn war bei der Rebsorte Rivaner in der letzten Dekade im Schnitt 13 Tage früher als in den 1970er Jahren. Das ist ein Ergebnis unserer umfangreichen Analyse von Wetteraufzeichnungen und Daten zum Weinjahr der letzten 50 Jahre. Neben dem frühen Blütenbeginn wurde bei dieser Rebsorte in den letzten 10 Jahren ein um 17 Tage verfrühter Reifebeginn verzeichnet.

Welche Auswirkung haben diese Verschiebungen in der Vegetationsphase auf die Luxemburger Weine?

Die Reifephase ist verkürzt. Oder in anderen Worten: die Trauben reifen schneller, und das bedingt durch einen zweifachen Temperaturanstieg in der Reifephase.

Zum einen gibt es einen allgemeinen Temperaturanstieg: die Jahresmitteltemperaturen in den 2010er Jahren lagen 1,7°C über denen der 1970er Jahre; die durchschnittlichen Tagesmaxima sind sogar um 2,5°C gestiegen. Und dann verschiebt sich durch verfrühten Austrieb und Blüte die Reifephase in Richtung der wärmeren Monate August und September. In den 1970er Jahren fiel die Reifephase in die Monate September und Oktober.

Das heißt, dass die Trauben in der Summe mehr Wärme bekommen. Was sich in den letzten Jahren positiv auf die Qualität der Weine ausgewirkt hat: seit der Jahrtausendwende hat es in Luxemburg kein Weinjahr mehr gegeben, in dem die Trauben nicht reif wurden. In den 1970er Jahren war das noch regelmäßig der Fall.

Auf der anderen Seite könnten die klimatischen Bedingungen in Zukunft aber auch die Typizität der luxemburgischen Moselweine verändern oder gefährden, wenn keine Anpassungen vorgenommen werden. Typizität bedeutet das Aussehen, der Geruch und der Geschmack, die für eine bestimmte Rebsorte typisch sind– also z.B. die Leichtigkeit der Moselweine oder Apfel-, Pfirsich- und Citrusaromen in einem trockenen Riesling. Wenn die Reife früher eintritt und der Lesetermin aber nicht angepasst wird, besteht das Risiko, dass der Alkoholgehalt später im Wein zu hoch ist.

Wenn es wärmer wird bedeutet das also nicht unbedingt weniger Probleme. Deshalb untersuchen wir in mehreren Forschungsprojekten unterschiedliche Strategien, um den ökonomischen Erfolg des Weinbaus im Gebiet der „Appellation d’origine protégée – Moselle Luxembourgeoise“ zu fördern und für die Zukunft nachhaltig zu sichern.

Wie kann sich der Weinbau in Luxemburg an die veränderten klimatischen Bedingungen anpassen?

Im Jahr 2015 haben wir Versuche gestartet mit spätreifenden Weißweinsorten wie z.B. Grüner Veltliner, der in Österreich sehr verbreitet ist. Aber auch Rotweinsorten wie z.B. Cabernet Sauvignon, Syrah und Zinfandel wurden angepflanzt. Insgesamt testen wir 13 spätreifende Sorten mit jeweils 10 Reben. Seit 2018 ernten wir von diesen Testreben reife Trauben. Die ersten Ergebnisse in den warmen Jahren 2018 bis 2020 waren vielversprechend: die getesteten Sorten treten später in Reife, bis zu 11 Tage Verschiebung gegenüber Pinot noir; die Erntemostgewichte waren häufig mit dem Pinot noir vergleichbar; und es gab keine signifikanten Krankheiten, außer für die Sorte Zinfandel. Im kühlen Jahr 2021 zeigten sich jedoch die Grenzen der spätreifenden Sorten. Hier reiften viele dieser Sorten nicht ausreichend aus.

Wir testen auch alternative Standorte im Vergleich zu den typischen südlich exponierten Steilhängen: flachere oder anders exponierte Lagen entlang der Mosel, aber auch kühlere, nördlichere Standorte wie z.B. an der Our in Vianden. Dort wurde z.B. bis ins frühe 20. Jahrhundert Wein schon einmal angebaut. Mit der getesteten Sorte Cabernet blanc haben wir bisher eine leichte Reifeverzögerung in diesen Lagen beobachten können. In Vianden hat der Wein außerdem andere Aromen entwickelt: der Cabernet blanc des Jahres 2016 hatte hier Noten von grüner Paprika und Spargel, in Remich Citrus und Passionsfrucht. Das kann aber auch auf Unterschiede im Boden zurückzuführen sein. In Vianden haben wir Schiefer, an der Mosel Muschelkalk. Typisch für die Rebsorte Cabernet blanc sind: Johannisbeere, Grapefruit, Stachelbeere und grüne Paprika. Eine Verlagerung der Weinbergstandorte könnte die Typizität und Leichtigkeit der Luxemburger Weißweine also in Zukunft möglicherweise erhalten.

Das klingt nicht schlecht, sind aber Anpassungen, die auf großer Fläche nicht von heute auf morgen möglich sind, oder? Von welchem Zeitraum reden wir denn hier?

Nein, das sind eher langfristige Anpassungen. Es ist schwer hier einen genauen Zeitraum zu nennen. All diese Versuche stehen auch erst am Anfang; Im verregneten Sommer 2021 sind z.B. die spätreifenden Sorten gar nicht gereift. Was zeigt, dass diese Sorten wirklich nur unter bestimmten klimatischen Bedingungen funktionieren, die wir aktuell aber noch nicht jedes Jahr haben. Ein Winzer legt einen Weinberg aber immer mit dem Ziel an, ihn für 30-40 Jahre nutzen zu können. Da wollen wir gerade bei neuen Sorten erst sicher sein, dass sie hier auch ertrag- und gewinnbringend funktionieren.

Wir befinden uns aktuell an einem Punkt, wo die Winzer merken, dass die Effekte des Klimawandels für den hiesigen Weinbau nicht mehr nur positiv sind. Die neuen Sorten, die getestet werden, sind zusätzliche Optionen, keine Kernmaßnahmen. Diese Versuche bedeuten nicht, dass es in Zukunft nur noch Rotweine von der Mosel geben wird. Wir machen z.B. auch Tests mit unterschiedlichen Elbling-Klonen. Diese wurden aus alten Anlagen selektioniert, weil sie andere Eigenschaften ausweisen als gewöhnliche Elbling-Klone sind, in der Hoffnung, dass einige dabei sind, die sich in Zukunft vielleicht als besser an den Klimawandel angepasst herausstellen

Welche Maßnahmen können Winzer denn kurzfristig ergreifen, um den aktuellen Herausforderungen entgegenzuwirken?

Winzer können z.B. ihre Kulturführung ändern. Das bedeutet vor allem eine wasserschonende Bodenpflege und Laubwandschnitt. Hat eine Rebe weniger Blätter, macht sie auch weniger Photosynthese und verbraucht so weniger Wasser. Dies verschiebt die Reifephase, was bedeutet: weniger Zucker in der Traube und später weniger Alkohol im Wein. Das könnte also eine Maßnahme gegen den doppelten Temperaturanstieg in der Reifephase sein.

Aber auch der Zeitpunkt der Entblätterung ist wichtig: nicht direkt vor angekündigten Hitzewellen. Der Winzer sollte die Trauben früh bzw. langsam an die zusätzliche Sonne gewöhnen. Ähnlich wie wir Menschen unsere Haut nicht nur drei Tage vor dem geplanten Südseeurlaub der Sonne aussetzen sollen.

Ein Sonnenbrand muss auch bei Reben vermieden werden. Anzeichen dafür sind eine rötliche Bräunung an den Beeren und ebenfalls bräunliche Verfärbungen an den Blättern. Mit dem Klimawandelsteigt das Risiko für Sonnenbrände. Doch auch hierzu gibt es bereits Forschungsprojekte: Trauben werden mit dem Tonmineral Kaolin geweißt, wodurch sie mehr Sonne reflektieren. Bei den Testreben wurde mit dieser Methode dieses Jahr bis zu 30% weniger Sonnenbrand gemessen als bei unbehandelten Reben. Diese Versuche werden in den Folgejahren in einem Ringversuch wiederholt, bevor allgemeine Empfehlungen für die Praxis ausgesprochen werden.

Bei Trockenstress kann der Winzer sich natürlich dafür entscheiden, seine Reben zu bewässern. Dies gilt besonders für junge Reben, die anfälliger für Trockenstress sind, da ihre Wurzeln weniger tief in den Boden reichen. Ältere Reben kommen in der Regel mit längeren Trockenperioden gut aus, da sie deutlich tiefer wurzeln und sich somit aus tieferen Bodenschichten Wasser aneignen können.

Hier im Versuchsbetrieb des IVV hat man sich im aktuellen Jahrgang dafür entschieden, die Trauben an jungen Reben frühzeitig komplett zu entfernen. Die Reben bringen zwar in diesem Jahr keinen Ertrag, es ist aber wahrscheinlicher, dass die Folgewirkungen der extremen Trockenheit im nächsten Jahr geringer ausfallen.

Aber ist großflächige Bewässerung denn überhaupt praktikabel bei anhaltender Dürre wie in diesem Sommer?

Das ist eine gute Frage. Technisch ist es absolut möglich. Rechtlich ist es etwas delikater: Wo sollen die Winzer das Wasser hernehmen?

Daneben bedeutet eine Bewässerung einen zusätzlichen Arbeitsaufwand und vor allem hoher Wasserverbrauch. Will ein Winzer auf einer Fläche von 1 ha einen Niederschlag von 10 mm simulieren, dann brauch er dafür 100.000 Liter Wasser. Zum Vergleich: In den Tank eines Milchlasters passen etwa 14.000 Liter. Zur Zeit läuft auch eine Machbarkeitsstudie am LIST, um Trockenstress mithilfe von Sensoren und Saftflussmessungen im Rebstock zu erkennen. Solche Methoden könnten in Zukunft helfen, gezielter Entscheidungen zum Bewässerungsbedarf zu treffen.

Was ist mit Pflanzenschutzmaßnahmen, um die Reben vor Krankheiten und Schädlingen zu schützen? Diese sollen ja eher reduziert werden.

Winzer können jetzt schon pilzwiderstandsfähige Sorten wie z.B. Cabernet blanc anpflanzen, die weniger anfällig für Pilzerkrankungen wie falscher Mehltau und echter Mehltau sind. Besonders in nassen Frühjahren wie in 2021 ist Pilzbefall an luxemburgischen Trauben ein echtes Problem.

Zurzeit wird auch am LIST analysiert, inwiefern pilzresistente Sorten auch an Trockenheit und Hitze angepasst sind. Werden pilzresistente Sorten verwendet, kann der Winzer auf bestimmte Pflanzenschutzmittel verzichten oder zumindest weniger davon einsetzen. Pilzkrankheiten müssen im Weinbau nämlich leider präventiv und kontinuierlich behandelt werden. Ist falscher Mehltau erst mal in der Rebe, ist er kaum aufzuhalten. Diesen Sommer hätte man zum Beispiel – im Nachhinein – in vielen Fällen komplett auf die Bekämpfung des falschen Mehltaus verzichten können, und die letzten Behandlungen wurden in der Praxis auch häufig ausgelassen.

Fazit: Wird es also in Zukunft noch Elbling und trockenen Riesling von der Mosel geben?

Ja. Das langfristige Ziel ist es, durch diverse Anpassungsstrategien traditionelle Sorten in Luxemburg zu erhalten. Spätreifende Sorten aus wärmeren Regionen können inzwischen eine Ergänzung darstellen. In der Zwischenzeit lernen wir jedes Jahr dazu, denn die klimatischen Bedingungen sind aktuell nur schwer vorherzusehen Die Sommer 2018, 2019, 2020 waren sehr warm, 2021 gab es aber viel Regen. Neben Trockenheit gibt es auch vermehrt Starkregenereignisse, was z.B. zu Bodenerosion führt. Und es besteht nach wie vor das Risiko von Spätfrostschäden.

In aktuellen sowie zukünftigen Forschungsprojekten sollen Anpassungsstrategien für den Luxemburger Weinbau wissenschaftlich beleuchtet werden, um daraus Entscheidungshilfen abzuleiten, die nachhaltige Bewirtschaftung der Weinberge im Land unter den sich ändernden klimatischen Bedingungen zu sichern.

https://www.science.lu/fr/forschung-im-weinbau/wie-der-weinbau-luxemburg-sich-dem-klimawandel-anpasst

Das kleine Haus, das groß rauskommen soll

Ein wenig verloren steht sie da, die Petite Maison auf der weiten, versiegelten Fläche vor dem Universitätscampus. Umzingelt von den im Vergleich riesigen architektonischen Unikaten der Uni Luxemburg.

Die Szene erinnert entfernt an die in den 1950er Jahren erschienene animierte Kurzserie The Little House. Doch der Vergleich zum idyllischen Landhaus hinkt. Die unscheinbare Konstruktion wird nicht durch Fortschritt und Urbanisierung bedroht, sondern soll vielmehr exemplarisch für die Bauweise der Zukunft stehen.

Carole Schmit befasst sich schon seit Jahren mit Fragen rund um die Nachhaltigkeit in der Baubranche und kennt sich bestens im institutionellen Gefüge zwischen Unternehmen, Ministerien, Gemeinden, Verwaltungen und anderen Akteuren aus. „Wir hatten uns überlegt, einen Beitrag zu Esch2022 zu leisten, um konkret zu werden und auch sehr präzise darin, was wir hinsichtlich der Zirkularität meinen“, sagt die Architektin, die eine Gastprofessur im Architektur-Masterstudiengang an der Universität Luxemburg innehat. Ziel sei es, hochwertige Materialien so lange wie möglich in einem Lebenszyklus zu behalten, aber auch flexibel mit ihnen umgehen zu können. „Wir können nicht mehr davon ausgehen, dass ein Gebäude 100 Jahre so bleibt, wie es ist“, bemerkt sie. Zwar ist es, um Ressourcen zu schonen, prinzipiell am sinnvollsten, ein Gebäude möglichst lange zu benutzen (und eine mögliche Umnutzung schon bei der Planung mitzudenken). Doch Bedürfnisse änderten sich ebenso wie Normen.

Das Projekt spannt dabei einen Bogen zur Ausstellung All we need im Kontext der Europäischen Kulturhauptstadt vor 15 Jahren. „Es war eine Ausstellung, die mich stark beeindruckte. Sie entstand im Kontext eines damals veröffentlichten Berichts des IPCC (Weltklimarat, d. Red.).“ Der Bericht machte klar, dass die Ressourcen des Planeten endlich sind und ihre Gewinnung Konflikte und Umweltschäden verursacht. Die Petite Maison soll eine mögliche Antwort in konkreter Form sein. Quasi Kreislaufwirtschaft zum Anfassen.

Das Kleine Haus, das Interessierte noch bis Oktober besichtigen können, ist deshalb auch weniger als ein Endprodukt oder gar ein Modellhaus, sondern vielmehr als Konzeptbau zu verstehen. Eine Heizung findet man darin ebenso wenig wie Schlaf- oder Badezimmer. Das Flachdach ist beispielsweise vom Rest der Konstruktion abgesetzt, um den Blick auf die verschraubten Träger freizugeben. Unter den Füßen sieht man die Betonplatten mit Aussparungen für die Befestigung mit Stahlbolzen, wo heute üblicherweise Estrich zur Begradigung, Versiegelung der Fläche und etwa das Anbringen von Fliesen aufgebracht wird. Die Fläche anderweitig abzudichten sei im Grunde nicht schwierig, führt Schmit aus. Dazu könnte die Bodenplatte von unten isoliert werden. Obendrauf könnten Holzplatten oder Trockenestrich den Belag abrunden. Doch die ihr zugrundeliegende Konstruktion sei schon komplizierter als bei einer herkömmlichen Bauweise. Das liegt daran, dass die Planung der Verbindungen zwischen Stahl und Beton präzise sein müssen. Diese Sorgfalt ist dann auch bei der Ausführung der Arbeiten erforderlich, um Beschädigungen an den Bauteilen zu verhindern.

Die hölzerne Tür drinnen, die in einen Nebenraum führt und schon einiges an Patina angesetzt hat, wurde so belassen, damit man sie als Gebrauchtobjekt erkennt. Gleiches gilt für die von Wind und Wetter gezeichneten Latten, die den überdeckten, aber offenen Außenbereich verkleiden. Sie stammen von einem Bauernhof im Norden Frankreichs. „Wir haben versucht, so viel wie möglich lokal zu machen, weil es einer der wichtigen Punkte ist, herauszufinden, was die Großregion zur Zirkularität beitragen kann und ab wann wir gezwungen sind, auf dem Weltmarkt einzukaufen“, führt die Architektin aus, die am Ursprung des Projekts steht.

Dennoch ist die auf einer Bruttofläche von knapp 100 Quadratmetern entstandene Struktur zum größten Teil mit neuen Materialien gebaut. Das kann man kritisch sehen. Beim Vor-Ort-Besuch lassen sich dafür aber zwei Erklärungen finden. Wenn größtenteils bereits auf dem Markt verfügbare Materialien und Techniken zum Einsatz gekommen sind, so gilt das beispielsweise nicht für die Verbindungskonstruktionen der Stahlträger. Den Prototypen dafür hat Prof. Christoph Odenbreit zusammen mit einem Doktoranden an der Universität Luxemburg entwickelt.

Zweitens wird heute eben noch nicht so gebaut, dass Häuser, Bürogebäude und Co. wieder in ihre Einzelteile zerlegt werden können. Auf die Frage, warum das so ist, antwortet Schmit: „Weil es aktuell keinen Markt für (gebrauchte, d. Red.) Materialien gibt und weil der Bauträger nicht spezifisch nach gebrauchten Materialien fragt. Das heißt, dass allgemein die Bauträger alle Garantien haben wollen, die mit einem Neubau einhergehen.“ Gekauft werden in der Folge Materialien, die zertifiziert und im Labor getestet wurden, um den vielfältigsten Auflagen in Sachen Dämmung, Sicherheit oder Belastbarkeit gerecht zu werden. „Nun, um alle Garantien für ein gebrauchtes Material zu haben, das ist etwas komplizierter“, räumt Schmit ein.

Darüber hinaus dominiert, wie in vielen anderen Lebensbereichen auch, der Reflex, neu zu kaufen, während dem Second-Hand-Produkt der Beigeschmack des Schmutzigen, Entwerteten anhaftet, immer verbunden mit dem Anschein von sozialem Abstieg. Wenn diese Mentalität ohne Zweifel systembedingt ist, führt die Architektin mit Blick auf die Bautradition auch historische Gründe an. „Nach dem Zweiten Weltkrieg schätzten die Menschen das Neue. Es war ein Zeichen des Erfolgs, des Wohlstands, der Modernität.“ Dr. Annie Guerriero stimmt dem zu. „Nach dem Krieg musste man alles wieder neuaufbauen, und das in Massen. Und es ist zum damaligen Zeitpunkt, dass sich die Art und Weise des Bauens verändert“, bemerkt die Architektin. Etwas, das Jean-Yves Marié, Chef des Start-up-Unternehmens Bim-y als „Industrialisierung“ des Baus bezeichnet. Baustoffe wie Beton werden in großen Quantitäten hergestellt. Die schnelle Ausführbarkeit der Arbeiten wird ein anderes, entscheidendes Kriterium. Möglichst viel muss möglichst schnell aus dem Boden gestampft werden. Zeit ist Geld.

Die Kehrseite dieser Bauweise sind unter anderem untrennbare Kompositmaterialien, durch Bindemittel kombinierte Baustoffe oder Melaminharzplatten, die eine Rückgewinnung wertvoller Primärressourcen unmöglich machen. Die Verwendung giftiger Harze oder Asbest kommt erschwerend hinzu. „Man findet wenig Wert in den Objekten, die nach 1970 datiert sind“,weiß Guerriero, die am Luxembourg Institute of Science and Technology (List) in den Bereichen Digitalisierung im Bau und Nachhaltigkeit forscht. Geht man weiter in der Vergangenheit zurück, findet man, wie das Beispiel des aus der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts stammenden Ettelbrücker Bahnhofs zeigt, hochwertige Materialien wie Stahl, Holzbalken oder Naturstein, die ihrerseits aber nicht einfach und unbeschadet zurückgewonnen werden können.

Der Wohlstand des Landes und Profitüberlegungen führen außerdem dazu, dass manche Gebäude heute lange vor ihrem Lebensende abgerissen werden, um Platz für größere, lukrativere Projekte zu machen. „Es ist vor allem der dermaßen hohe Wert von Grundstücken in Luxemburg, der seit Jahren den Abriss vorantreibt. Für viele historischen Gebäude ist das dramatisch“ , wirft Schmit ein. Es ist heute gängige Praxis, die entkernten Gerippe von Gebäuden einzureißen und in zerkleinerter Form als Aufschüttmaterial im Straßenbau zu verwenden. Andere Bestandteile werden recycled: Stahl und Aluminium können, unter Generierung von Emissionen, wieder neu eingeschmolzen werden. Viele andere Baustoffe werden hingegen verbrannt (die thermische Verwertung wird als Recycling gewertet) oder anderweitig verarbeitet (Downcycling).

Wie es anders funktionieren kann, will die Universität Luxemburg zusammen mit einer Vielzahl an institutionellen und privaten Partnern anhand der Petite Maison zeigen. Alle Bestandteile der Konstruktion sind in einem digitalen Modell (im Fachjargon: Building Information Modeling oder Bauwerksdatenmodellierung, kurz BIM) und in einer vom List gepflegten Datenbank vermerkt. Auf seinem Laptop ruft Dragos Ghioca, Architekt und Forscher an der Universität Luxemburg, eine Simulation des Gebäudes auf. Ein Klick und die Software zeigt Informationen über einen verbauten Stahlträger an. Potenzielle Käufer*innen sollen die einzelnen Komponenten später mit Blick auf eine Wiederverwendung reservieren können, wenn sie den virtuellen Gebäudezwilling, den das Start-up-Unternehmen Bim-y anfertigt, besichtigen. In dieser 3D-Umgebung sind dann auch heute verdeckte Schichten sichtbar.

Im Idealfall könnten so die Bestandteile eines Gebäudes noch vor dessen Abriss oder Dekonstruktion ein neues Zuhause finden. „Wir rechnen damit […], dass uns die Technologie dabei helfen könnte, die Lagerung (von rückgebauten Materialien, d. Red.) zu begrenzen“, fügt Guerriero hinzu. Ohnehin muss ein solches Depot erst noch entstehen. Pläne dafür gibt es bereits. Doch die Suche nach einem Standort zieht sich schon über einige Monate und auch die Finanzierung bleibt zu klären. Wie der List-Forscher Bruno Domange auf Journal-Nachfrage erklärt, sehen die Pläne ein Lager in einer Größenordnung von 2.000 m2 vor, mit sowohl Innen- als auch Außenflächen für weniger wetterempfindliches Material aus Stein etwa. Träger des vor mehr als zwei Jahren initiierten Projekts ist Luxinnovation, daran beteiligt ist außerdem das Unternehmen EcoTransFaire, die eine Machbarkeitsstudie durchgeführt haben. Carole Schmit hofft auf einen Erfolg des Vorhabens. „Wir hoffen, noch einen Schritt weiterzugehen […] und die Einrichtung einer Second-Hand-Materialplattform zu begünstigen, die heute in der Großregion noch komplett fehlt.“

Für sie ist klar, dass der Bau zum Zweck des Rückbaus und der Wiederverwendung von Baumaterialien „deutlich mehr Arbeit ist, weil zunächst muss man wissen, um was es sich handelt, sie ausmessen, ihren Zustand überprüfen und herausfinden, wie ich sie richtig verwenden kann. […] Es ist ein Anliegen, das deutlich mehr Zeit und Investition in der Konzeption verlangt.“ Die List-Forscherin Guerrerio unterstreicht die Bedeutung des Materialwissens: „Objekte, über die es keine Informationen gibt, werden zu Abfällen.“

Auch deshalb genügt eine Auflistung der verbauten Fenster, Türen oder Verkleidungen in der Konzeptphase einer Infrastruktur nicht. Ein Rohrbruch, ein Feuer, ein Erdbeben oder Umbauarbeiten: Über die Lebensdauer eines Gebäudes kann und wird viel passieren. Ob beispielsweise ein hölzerner Träger noch einmal für ein paar Jahrzehnte seine Aufgabe erfüllen kann, müsse man daher von Fall zu Fall abwägen, meint Guerriero. Die Architektin geht ähnlich den anderen Gesprächspartner*innen davon aus, dass neue Berufsbilder entstehen werden, die eine Expertise im Umgang mit Gebrauchtmaterialien aufbauen werden. Zum Beispiel, indem Holzträger mit thermischen Kameras auf einen Befall von Insekten untersucht werden. Alles, um das Vertrauen neuer Abnehmer*innen zu gewinnen.

Für Jean-Yves Marié ist klar, dass es aus rein finanziellen Abwägungen heute interessanter ist, ein Gebäude einfach abzureißen. Doch betrachtet man beispielsweise die graue Energie, die in die Gewinnung, Aufbereitung, den Transport und Zusammenbau der Bauelemente fließt, ergibt sich ein anderes Bild. „Man muss ein Gebäude wie eine urbane Ressource betrachten“, meint er. Zudem verweist er auf die gesellschaftliche und umwelttechnische Verantwortung der Unternehmen. Ein Aspekt, der für immer mehr Mitarbeiter*innen eine wichtige Rolle spiele. Dragos Ghioca erinnert seinerseits an die Materialknappheit in der jüngeren Geschichte und die gestiegenen Preise für Stahl oder Holz. „Wenn man Gebäude als Ressourcen ansieht, hat man eine andere Ressource in den bereits vorhandenen Materialien.“

Die Frage nach dem Kostenaufwand lässt sich heute noch nicht eindeutig beantworten und ist ein Erfahrungswert, der mit dem Petite-Maison-Projekt gemacht werden soll. Denn welchen Preis kann man nach 40 Jahren auf die Betonplatten setzen, welchen auf den Türrahmen? Carole Schmit geht davon aus, dass die geringeren Kosten beim Kauf eines gebrauchten Produkts durch den Mehraufwand bei der Konzeption, seiner späteren Evaluierung, dem Rückbau sowie möglicherweise die Aufbereitung eines Baumaterials wettgemacht werden könnten. Doch auch der Preis von neuen Baustoffen wird die Rechnung beeinflussen, beispielsweise die in Zukunft sicherlich wachsende Nachfrage nach Holz als Baumaterial. Möglicherweise aber genauso oder noch stärker die CO2-Bilanz.

Die Architektin Carole Schmit weist auf noch eine andere Hürde hin. Für die Architektin steht fest, dass die Genehmigungsprozeduren in der Kreislaufwirtschaft flexibler ausgelegt werden müssen. Ein Beispiel: Für ein Gebäudeprojekt soll ein Fenster aus einem Bestandsgebäude wiederverwendet werden. Der*die Käufer*in wird das Objekt aber erst dann kaufen, wenn er die Baugenehmigung hat. Weil er*sie die genauen Maße oder den Zustand des Fensters noch nicht kennt, sieht er vielleicht nur eine ungefähre Fläche in den Plänen der Baugenehmigung vor. Deshalb steht für die Architektin fest: „Die öffentlichen Instanzen müssen bei der Zirkularität mitspielen.“

Christian Block, Lex Kleren

https://journal.lu/de/das-kleine-haus-das-gross-rauskommen-soll

Vorsicht: Blaualgen-Alarm

Blaualgen, die nicht wirklich blau, sondern eigentlich eher grün aussehen – vor allem im Sommer sind sie oft Thema im Großherzogtum und auch in den (Nachbar-) Ländern. Wegen der sogenannten Cyanobakterien, die hinter diesen Algen stecken, hat das Wasserwirtschaftsamt am Donnerstagnachmittag ein sofortiges Badeverbot für die Remerscher Seen ausgesprochen. Darüber hinaus empfiehlt die Verwaltung, jeglichen Kontakt mit dem Wasser zu vermeiden, Wasseraktivitäten wie Wassersport und Angeln zu unterlassen und auch Hunde und andere Haustiere das besagte Wasser nicht trinken zu lassen.

„Einige Arten von Cyanobakterien synthetisieren Toxine, die zu einem Gesundheitsrisiko für Menschen, Wassertiere, Haustiere und Vieh führen können“, warnt das Wasserwirtschaftsamt. „Für den Menschen sind die Beschwerden, die mit dem Kontakt, der Einnahme oder dem Einatmen dieser Toxine verbunden sind, von unterschiedlicher Art und Intensität und können beispielsweise Kopfschmerzen, Hautreizungen und/oder -verbrennungen oder Übelkeit umfassen.“

Das Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) war damit beauftragt worden, genauere Analysen vorzunehmen, um die Artenzusammensetzung der Cyanobakterien und das Vorhandensein von Toxinen abzuklären. „Die Untersuchungen haben ergeben, dass die Dolichospermum-Spezies, die potenziell Toxine produziert und somit potenziell gesundheitsschädlich ist, vorherrschend vorkommt“, berichtet die Verwaltung. Sie hat sich auf die Studienergebnisse des LIST basiert und schließlich das Badeverbot für die Remerscher Baggerweiher beschlossen.

Bei Beschwerden an den Hausarzt wenden

Sollte jemand durch das Baden in den Remerscher Baggerseen während der vergangenen Tage gesundheitliche Probleme bekommen haben, rät die Verwaltung, sich an den Hausarzt zu wenden und dabei den möglichen Kontakt mit den giftigen Cyanobakterien zu erwähnen. „Was den See von Weiswampach und die Strände des Obersauersees betrifft, ist das Baden dort zum jetzigen Zeitpunkt weiterhin erlaubt“, sagt die Wasserverwaltung. Sollte dort ebenfalls ein Verbot nötig werden, werde das der Öffentlichkeit mitgeteilt. Um stets über die aktuelle Situation der Badegewässer auf dem Laufenden zu sein, sollen sich Wasserraten auf der Webseite www.waasser.lu informieren.

(Red.)

Le LIST signe un accord de partenariat avec Schroeder et Associés

Ce nouvel accord vise principalement à rechercher et à explorer des solutions innovantes au Luxembourg et à l’étranger, en mettant l’accent sur la recherche et le développement dans le domaine de la gestion des ressources en eau, de la construction et de la mobilité.

Le recherche et le développement porteront sur trois domaines principaux : la gestion des ressources en eau dont notamment le traitement des eaux usées, la construction et plus particulièrement les systèmes de gestion de l’information pour la planification de bâtiments durables et sains, et enfin la mobilité en examinant la Mobilité Connectée et Automatisée (CCAM) et l’intégration avec les infrastructures routières. Des activités de formation doctorale sont également intégrées dans l’accord.

« Nous sommes impatients de nous lancer dans ces projets complexes avec des équipes de recherche aussi compétentes », déclare Thierry Flies, Administrateur délégué de Schroeder et Associés. « L’innovation est la clé de notre développement futur, et nous avons la chance d’avoir des scientifiques de haut niveau au LIST pour travailler sur ces sujets avec nos équipes. »

Ce n’est pas la première fois que les deux partenaires travaillent ensemble. Ils ont par exemple collaboré dans le cadre d’un projet de déconstruction du bâtiment « Jean Monnet » situé au Kirchberg ainsi qu’à travers un projet INTERREG nommé « Advanced Digital Solutions Supporting the High-Value Recovery and Reuse of Building Materials ». Cet accord de partenariat permettra une collaboration à long terme plus structurée et stratégique.

Dans le cadre de ce partenariat, Schroeder et Associés apportent leur expertise dans les technologies de gestion de l’information du bâtiment et les technologies de traitement des eaux usées, mais aussi leur savoir-faire dans les domaines de la construction durable et saine ainsi que de la mobilité durable pour les différents réseaux de transport.

Le LIST possède également une expertise dans les technologies de traitement des eaux usées et les technologies de gestion des informations sur les bâtiments, mais aussi une grande connaissance des jumeaux numériques (de l’anglais : Digital Twins), des systèmes d’aide à la décision et de la réalité virtuelle.

« Cet accord de coopération sera une suite naturelle au travail que le LIST effectue depuis des années en matière de recherche environnementale et de développement technologique », déclare Lucien Hoffmann, directeur du département Environmental Research and Innovation au LIST. « Cet accord élargira notre champ d’action et nous permettra de collaborer plus étroitement avec Schroeder et Associés afin de trouver des solutions efficaces pour résoudre les défis environnementaux. »

https://www.infogreen.lu/le-list-signe-un-accord-de-partenariat-avec-schroeder-et-associes.html

5G : une plateforme pour sensibiliser le grand public à son utilisation

Il y a d’abord eu la 2G, puis la 3G suivie de la 4G, et tout le monde parle désormais de la cinquième génération de téléphonie mobile 5G, tandis que des chercheurs comme Sébastien Faye du Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) se penchent déjà sur la prochaine génération. L'introduction il y a quelques années de la nouvelle génération de téléphonie mobile 5G suscite de nombreuses questions auprès de la population, voire une certaine confusion.

Qu’est-ce que la 5G ? Comment se compare-t-elle aux autres technologies ? Quel est l'impact de la 5G sur les performances de mobilité par rapport aux autres technologies de communication ? Quelles sont ses capacités et ses limites ?

Afin de présenter et d'expliquer au public les technologies qui se cachent derrière la 5G, le LIST a lancé une plateforme de sensibilisation dédiée, baptisée 5G-PLANET, co-financée par le Service des médias, de la connectivité et de la politique numérique (SMC). L'accent a été mis sur un domaine qui devrait être révolutionné par la 5G et qui parle à tout le monde, surtout au Luxembourg : la mobilité.

Les résultats de cette plateforme sont accessibles en ligne (https://www.5g-planet.lu/). L’idée était simple : utiliser des outils que les chercheurs du LIST utilisent déjà au jour le jour pour leurs activités de recherche afin d’expliquer au plus grand nombre des concepts parfois perçus comme complexes par le public. Pour cela, des approches de simulation, d’émulation et des robots voitures ont été utilisées pour reproduire les capacités et les limites de la 5G de façon pédagogique.

Des véhicules qui communiquent entre eux

Les applications de mobilité en réseau et les systèmes de transport intelligents font partie - au niveau socio-économique - des applications les plus prometteuses de la 5G. Concrètement, cela signifie par exemple des véhicules qui communiquent entre eux ou même avec les feux de signalisation, avec des temps de réponses et des délais très courts, ce qui permet par exemple de prévenir des accidents.

Sébastien Faye, responsable des activités d'innovation autour de la 5G et de la 6G du LIST, explique la plateforme 5G-PLANET : « La 5G souffre globalement d’un problème d’adoption. Les anciennes générations étaient d’un intérêt évident pour le public, car elles ont permis la téléphonie mobile, l’envoi de messages, l’accès à Internet et à des milliers d’applications tout en se déplaçant. La 5G est plus complexe à percevoir et à expliquer, bien qu’elle ait le potentiel d’ouvrir beaucoup de nouveaux services. Dans ce projet, nous avons souhaité créer des démonstrateurs pour illustrer cela et aborder certaines questions qui découlent de l’application de la 5G dans le domaine de la mobilité », explique M. Faye.

Ainsi, en plus d’expliquer ce qu’est la 5G et son rôle, trois démonstrateurs, résumés en vidéo sur le site du projet et destinés à des présentations live, ont été créés – dans le but de répondre à trois questions : qu’est-ce que la mobilité connectée ? qu’est-ce que la 5G ? Et en quoi en la 5G est-elle pertinente pour la mobilité connectée ? « Le thème de la mobilité est idéal pour démontrer les possibilités offertes par cette nouvelle génération, qui permettent par exemple une réactivité et un temps de latence bien plus faibles qu’auparavant », déclare le chercheur du département IT for Information Services (ITIS) du LIST.

Un jumeau numérique de l'infrastructure 5G

Les applications de mobilité nécessiteront encore quelques années avant d'atteindre un stade avancé de mise en œuvre. De l’autre côté, la plateforme fondée sur les compétences étoffées du LIST, vise également à aider les décideurs à planifier le déploiement et l’utilisation de réseaux 5G, tout en renforçant l’intérêt public pour cette nouvelle technologie. Pour ce faire, les démonstrateurs réalisés utilisent le concept du « jumeau numérique » dans lequel une partie de l’infrastructure 5G ou des composants technologiques liés à la mobilité connectée sont reproduites numériquement.

L'utilisation de nouvelles technologies de réseau est extrêmement complexe et l'exploitation de tout leur potentiel est également un défi, mais qui peut générer d'énormes avantages économiques à long terme. « L’utilisation du concept de jumeau numérique nous permet de tester, calibrer et valider nos modèles ou des scénarios de déploiement de façon sécurisé avant de les mettre en place en réel. L’avantage est que cette approche a un pouvoir pédagogique, car elle permet de montrer visuellement à un large public ce que donnerait l’application d’une technologie dans un contexte n’existant pas encore », explique Sébastien Faye.

Quelle est la prochaine étape de 5G-PLANET ?

Le projet 5G-PLANET a activement fait connaître la 5G en participant à plus de cinq événements, en organisant plusieurs workshops, et en répondant à de nombreuses demandes de la presse luxembourgeoise.

Mais ce n'est en aucun cas la fin de sa mission et le travail se poursuivra à l'avenir avec le développement de la plateforme.

Les trois démonstrateurs mentionnés précédemment dans le projet 5G-PLANET peuvent également être transférés pour de futures recherches, comme l'a expliqué Sébastien. « À l'avenir, il est prévu que ces démonstrateurs soient utilisés à la fois pour des activités de sensibilisation mais également pour soutenir le développement des activités du LIST dans le domaine des réseaux mobiles, qui se répartissent aujourd'hui en deux grands domaines. D'une part, la poursuite du développement de la 5G, actuellement en cours de déploiement et qui ouvre la voie à une multitude de nouveaux services et applications. Le LIST s'efforce de pousser à son adoption pour le grand public et dans le secteur commercial en développant des business cases innovants. D'autre part, la recherche sur la 6G, qui a déjà commencé et devrait être commercialisée avant 2030 ».

Rechercher sur les réseaux mobiles de la prochaine génération

Le LIST poursuit ses recherches et ses activités concernant les réseaux mobiles de nouvelle génération au Luxembourg et au-delà.

Imaginez des temps de réponse inférieurs à la milliseconde et des communications de l'ordre du térabit. Telles sont les capacités potentielles de la 6G. On prévoit que les futurs réseaux 6G utiliseront des bandes de fréquences plus élevées, proches de celles utilisées par les technologies radar. Cela signifie qu'il sera possible d'utiliser une interface radio pour communiquer, mais aussi pour détecter des objets en mouvement, leurs formes et d'autres caractéristiques. « Cela ouvre la porte à de nombreuses nouvelles applications, mais il faut les tester et les calibrer avant d'investir et d'aller de l'avant. Les démonstrateurs développés dans le cadre de 5G-PLANET sont des exemples d'outils qui peuvent être utilisés pour ce faire et pour pré-valider les résultats de nos recherches avant un véritable déploiement », indique Sébastien Faye.

Pourquoi pas la 6G tout de suite ?

Ne serait-il pas plus judicieux de sauter tout simplement la norme de téléphonie mobile 5G et de se consacrer directement à la génération suivante, c’est-à-dire la 6G ? Non, explique Sébastien Faye. Il y a des objectifs pour chaque génération, ajoute-t-il. La plupart des cas d'application qui bénéficient de la 4G ont mis plusieurs années à être réellement mis en œuvre. Il en sera de même pour la 5G et, dans quelques années, pour la 6G et au-delà. « Et si nous ne développons pas correctement la 5G, il n’y aura jamais non plus de bonne application de la 6G », dit Sébastien Faye. D’autant plus qu’il est déjà difficile avec la 5G d’expliquer à la société quels en sont les domaines d’application utiles, remarque le scientifique. Il s’agit finalement d’introduire un ensemble de technologies qui offrent bien plus que la simple possibilité de télécharger des films Netflix encore plus rapidement.

Le projet 5G-PLANET a donc joué un rôle primordial en jetant les bases de ces domaines de recherche futurs grâce à ses activités de sensibilisation et à la mise au point de prototypes.

Plus d'informations sur le site web 5G-planet.lu qui sera développé et maintenu à l'avenir avec d'autres initiatives de diffusion.

Uwe Hentschel

Luxembourg to create space campus

Minister of Economy Franz Fayot and Minister of Higher Education and Research Claude Meisch presented the concept of the future Space Campus, whose goal is to create specific geographic areas in Luxembourg exclusively dedicated to space-related activities to ensure the competitive position of companies and public research organizations in this field.

The new infrastructure, for which the groundbreaking ceremony is scheduled for 2024, will be built in accordance with best practices in environmental protection, urban mobility and human well-being. The first buildings are expected to be operational in 2026. “Ultimately, the campus aims to become the center of gravity of the Luxembourg space ecosystem,” stated Minister Fayot. “It will be the tangible expression of the investment of the country in general and of the Ministry of the Economy in particular in this area and will strengthen the visibility as well as the attractiveness of the Grand Duchy on the national, European and international scene.”

Two space campus sites

The campus will be hosted at two sites, one focusing on companies and the other on public space research. The main site (7 hectares) will be located in Kockelscheuer close to Luxembourg City. It will focus on high-tech activities and will house the headquarters of the Luxembourg Space Agency as well as activities directly linked to companies. This unique infrastructure integrates office space, shared technical infrastructure (including a test centre with a surface area of 3,000m2) for companies and an incubator to host start-ups.

The second site in Belval with an area of 69 ares – with the possibility of eventually occupying 1.9 hectares – will be located next to the University of Luxembourg. The Belval site will bring together the space research activities and laboratories of the Interdisciplinary Center for Security, Reliability and Trust (SnT) and the European Space Resource Innovation Center (ESRIC). Most of the space research activities will be concentrated in Belval within the Cité des Sciences creating the best possible conditions for the emergence of future synergies.

Today, Luxembourg is home to about 75 companies and research laboratories active in the space sector and employs nearly 1,200 people.

https://www.luxinnovation.lu/news/luxembourg-to-create-space-campus/

Dominiert bald der Rotwein an der Mosel?

Bislang haben die heimischen Winzer von den Folgen des Klimawandels weitgehend profitiert. So hat der tendenzielle Anstieg der Temperatur unter anderem dazu beigetragen, dass die Qualität der Moselweine mittlerweile deutlich besser ist als noch vor 30 oder 40 Jahren. Nun aber gerät die Angelegenheit so langsam ins Kippen. "Wir sind jetzt an einem Punkt, an dem die positiven Aspekte mit den zukünftigen Herausforderungen auf Augenhöhe sind", sagt Daniel Molitor. Der Agrarwissenschaftler arbeitet am Luxembourg Institut of Science and Technology (LIST) und untersucht dort den Einfluss des Klimawandels auf den Weinbau des Großherzogtums.

Derzeit wird an den Hängen der Mosel vor allem Rivaner (Müller-Thurgau), Auxerrois, Elbling, Riesling sowie Pinot blanc und Pinot gris angebaut, also überwiegend Weißwein. Aufgrund der steigenden Temperaturen und der tendenziell trockener werdenden Sommer könnte sich Luxemburg aber durchaus zum Rotweinanbaugebiet entwickeln - gäbe es da nicht eine weitere Begleiterscheinung des Klimawandels.

Von Klimazielen verabschiedet

Denn die Sommer werden insgesamt nicht nur wärmer, sondern vor allem auch trockener. Und auf Dauer macht die extreme Trockenheit allen Weinsorten - egal ob rot oder weiß - zu schaffen. Und das gilt insbesondere für die jüngeren Reben, wie Molitor erklärt. Deren Wurzeln sind noch nicht lang genug, um in tiefere Erdschichten vorzudringen. Wobei auch dort für die älteren Rebstöcke so langsam nichts mehr zu holen ist.

"Wir sehen es bei unseren Klimaprojektionen, dass das, was wir heute als Extreme wahrnehmen, in der Zukunft die Regel sein werden", sagt Jürgen Junk, Leiter der LIST-Forschungsgruppe Agro-Environmental Systems. Die Mehrheit der Wissenschaftler habe sich inzwischen von der Vorstellung verabschiedet, dass das mit dem Pariser Klimaabkommen von 2015 definierte Ziel, also die Begrenzung der durch Treibhausgasemissionen verursachten Erderwärmung auf maximal 1,5 Grad, noch zu erreichen sei, so Junk. "Es sieht im Moment danach aus, dass wir uns radikal umstellen müssen", erklärt er. Und das gelte auch für den Weinbau. Die Umstellung auf eher südliche Weinsorten wäre dennoch eine Option. Auch diese benötigen Wasser, aber eben weniger.

"Die Frage ist nur, ob die Kundschaft das tolerieren wird, wenn die Winzer an der Mosel statt Riesling oder Elbling jetzt südfranzösische Rotweinsorten anbauen", gibt Junk zu bedenken. "Zudem werden wir hier auch in den nächsten Jahren nicht nur mit Trockenheit, sondern auch mit Starkregen oder Spätfrost zu tun haben", sagt er. So habe es zum Beispiel in diesem Jahr am 2. April noch geschneit. Genau genommen sei es sogar der erste Schnee des Jahres gewesen, sagt Molitor und verweist zudem auf die extremen Unterschiede bei den Niederschlägen im Sommer. Während man in den Julimonaten der Jahre 2018, 2019, 2020 und 2022 jeweils weniger als 15 Liter Niederschlag pro Quadratmeter gemessen habe, seien es im Juli des vergangenen Jahres 207 Liter gewesen. Mit extremen Ausschlägen müsse also trotz Hitze und Trockenheit immer gerechnet werden. Von daher sei eine konsequente Umstellung auf südliche Rebsorten nicht empfehlenswert.

Diagnose aus der Luft

Was aber nicht heißt, dass man sich damit nicht auseinandersetzen sollte. Weshalb die Forscher des LIST gemeinsam mit dem Weinbauinstitut (IVV) in Remich auf Versuchsflächen auch Sorten anbauen, die für die Weinbauregion Mosel eher untypisch sind. Wie zum Beispiel den italienischen Primitivo oder aber die spanische Rotweinsorte Tempranillo. Rund 50 Rebsorten in insgesamt 150 Variationen stehen auf den gut sechs Hektar Versuchsfläche des Weinbauinstituts.

Das Testen anderer Rebsorten ist aber nur eines der Felder, auf denen die LIST-Forscher tätig sind. Ein weiterer Bereich, in dem vor Ort geforscht wird, ist das Laubwandmanagement. Durch ein gezieltes Schneiden der Blätter an den Rebstöcken kann unter anderem die Durchlüftung verbessert und dadurch die Pilzgefahr reduziert werden. In diesem Sommer ist Pilzbefall aufgrund der Trockenheit kein Thema. Dafür aber knallt die Sonne seit Wochen erbarmungslos auf die Reben. "Ist die Laubwand also zu stark geschnitten, droht den Trauben Sonnenbrand", sagt Molitor. Je nach Witterung könne die Entblätterung also eher schaden als nutzen.

Untersucht wird deshalb zum Beispiel auch, wie mithilfe von Kaolin ein Sonnenbrand verhindert werden kann. Das weiße, toxikologisch unbedenkliche Tonmineral wird im Obst- und Weinbau bereits zum Schutz vor Schädlingen wie der Kirschessigfliege eingesetzt - und es könnte möglicherweise auch gegen Sonnenbrand helfen. Molitor zeigt auf Rebstöcke, deren Trauben mit Kaolin besprüht wurden. Bislang sehen die Früchte noch gut aus.

Erforscht werden die Auswirkungen der Klimaveränderung auf den Weinbau auch aus der Luft. Unter anderem mithilfe einer mehr als 15 Kilogramm schweren Drohne, die Franz Ronellenfitsch über die Versuchsfelder manövriert. Am Bauch des Fluggeräts hängt eine Hyperspektralkamera. "Wir haben die Möglichkeit, in verschiedenen Spektralfrequenzen auf die Pflanzen zu schauen, und können über die Absorption des Sonnenlichts Rückschlüsse auf den Gesundheitszustand der Reben ziehen", erklärt der Umweltwissenschaftler, der ebenfalls am LIST tätig ist.

Je nach Kamera, mit der die Drohne bestückt werde, lasse sich zum Beispiel die Wasserversorgung innerhalb des Zellapparats erfassen oder aber die Oberflächentemperatur der Blätter messen.

Bislang dient der Einsatz der Drohne rein wissenschaftlichen Zwecken. "Die Idee ist aber, eine Art Frühwarnsystem zur Detektierung von Stressfaktoren zu entwickeln", erklärt Tunk. Über das Weinbauinstitut könnten dann entsprechende Empfehlungen an die Winzer herausgegeben werden, damit diese dann mit Maßnahmen reagieren können. Der Vorteil der Spezialkameras besteht nämlich vor allem darin, dass sie die Reaktionen der Reben auf Stressfaktoren bereits erfassen können, bevor diese für das menschliche Auge sichtbar werden. Eine der großen Herausforderungen besteht laut Ronellenfitsch derzeit aber noch darin, die gewaltigen Mengen an Rohdaten auszuwerten.

Schlechtere Lagen profitieren

Und schließlich muss überlegt werden, wie man auf den Hitze-und vor allem den Trockenstress der Reben reagiert. Eine Möglichkeit ist, einen Teil der Trauben und der Laubwand zu entfernen, um die gestressten Reben - vor allem die jungen - bei zu viel Trockenheit zu entlasten. Die vielleicht naheliegendste Lösung ist indes eine zusätzliche Bewässerung. "Das aber ist nicht so einfach", sagt Molitor. Abgesehen von technischen Fragen, müsse natürlich auch geklärt werden, wo das Wasser herkommen soll, so der Agrarwissenschaftler. Denn wenn ohnehin schon große Trockenheit herrsche, könne ein zusätzlicher Wasserbedarf zur Bewirtschaftung der Weinanbauflächen durchaus zu Interessenskonflikten führen.

So einfach ist die passende Reaktion auf den Klimawandel für den Weinbau also nicht. Zumal die Auswirkungen auch von der Lage abhängig sind. "Bislang war es so, dass vor allem steile und nach Süden ausgerichtete Weinlagen besonders gute Voraussetzungen für den Wein waren", sagt Molitor. Angesichts der zunehmenden Trockenheit könne sich das nun auf die tiefgründigeren, flacheren Standorte verlagern, fügt er hinzu. Demnach könnten jetzt also vor allem die weniger exponierten Lagen von den Folgen des Klimawandels profitieren. Wobei auch das nur eine vorübergehende Erscheinung sein dürfte - solange, bis Hitze- und Trockenstress auch dort den Reben das Leben zu schwer machen.

Die Wein und die Wärme

Ausschlaggebend für die Qualität eines Weines ist unter anderem der Wärme-Genuss. Gemessen wird dieser über den vom Weinbauexperten Pierre Huglin entwickelten Huglin-lndex. Hierbei wird ein Durchschnittswert von den Tagesmittel- und Tagesmaximumwerten der Lufttemperatur gebildet und für den Zeitraum April bis September zusammengerechnet. Jede Rebsorte benötigt eine bestimmte Wärmesumme und der Index zeigt, wo welche Rebsorte am besten gedeiht. Während zum Beispiel der Müller-Thurgau bereits mit einem Huglin-Index von 1 500 auskommt, braucht ein Merlot 1900. In Luxemburg war es noch in den 1970-er Jahren häufig so, dass der jährliche Huglin-Index unterhalb des Grenzwertes für die vollständige Ausreifung der frühreifen Rebsorte Rivaner lag. Inzwischen wird dieser Grenzwert fast in jedem Jahr mühelos übersprungen, und meist erreicht er sogar die Grenzwerte für später reifende Rebsorten wie Riesling und Pinot noir.

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Uwe Hentschel

Algues bleues : quelle est leur dangerosité ?

Le ministère de la Santé a annoncé aujourd'hui dans un communiqué de presse que des cyanobactéries ont été découvertes dans la Moselle. Mais d'autres eaux luxembourgeoises sont également concernées : La plage de Rommwiss du lac de la Haute-Sûre et le lac de Weiswampach font l'objet d'une phase de préalerte. Qu'est-ce que cela signifie? Comment fonctionnent les contrôles des eaux de baignade au Luxembourg et le problème va-t-il s'aggraver ou s'améliorer à l'avenir ? Nous en avons parlé avec Jean-Baptiste Burnet, expert en environnement au Luxembourg Institute of Science and Technology. Nous avons également fait des recherches sur la dangerosité des algues bleues et sur ce qu'il faut faire si on a été en contact avec des algues bleues.

Que signifie une phase de préalerte et à partir de quand une eau de baignade est-elle fermée ?

En cas de phase de préalerte, la baignade est encore officiellement autorisée, mais il faut tout de même faire attention, explique Jean-Baptiste sur LinkedIn aujourd'hui :
Nos observations sur le terrain et analyses de laboratoire montrent que les conditions environnementales des dernières semaines ont stimulé le développement des cyanobactéries dans les eaux de baignade au Luxembourg et ailleurs en Europe. Certains sites de baignade officiels au Luxembourg sont déjà passés en pré-alerte. Il est possible que nous passions prochainement en mode d'alerte. La prudence est donc de mise lorsqu'on souhaite aller se baigner.

Jean-Baptiste Burnet

Une "phase de préalerte" est annoncée lorsque des points isolés ou de petites accumulations de cyanobactéries sont visibles, mais qu'ils ne dépassent pas un certain seuil de toxines produites.

Au Luxembourg, l'administration de la gestion de l'eau (AGE) est responsable du contrôle et de la fermeture des eaux de baignade. Le LIST se charge du suivi des situations des algues bleues et met les données à la disposition de l'administration de l'eau. Selon le "Plan d'alerte cyanobactéries", une eau de baignade doit être fermée dès qu'une prolifération d'algues bleues est observée. Au Luxembourg, le seuil à partir duquel on parle de prolifération est catégorisé comme suit :

Catégorie 1 : seuls des points isolés d'accumulation d'algues bleues sont visibles, pas encore de floraison d'algues bleues,
Catégorie 2 : des points d'accumulation d'algues bleues un peu plus denses sont visibles sur la rive,
Catégorie 3 : un tapis clair d'algues bleues est visible sur une plus grande surface.

"Dans une situation de catégorie 1 ou 2, des échantillons sont prélevés et analysés afin de déterminer si les toxines produites par les algues bleues dépassent un certain seuil. Si aucun seuil n'est dépassé, la phase dite "de préalerte" est déclarée. L'intervalle entre les prélèvements est alors raccourci. Si les toxines dépassent le seuil fixé, l'eau de baignade est immédiatement interdite aux baigneurs. En présence d'une situation de catégorie 3, la baignade est immédiatement interdite, sans analyse supplémentaire des toxines. Cette mesure de précaution est basée sur le fait que si un tel tapis se forme, il est très peu probable qu'il n'y ait pas de toxines d'algues bleues", explique Burnet.

Qu’est-ce que les algues bleues ?

Les algues bleues ne sont pas des algues, mais des bactéries, appelées cyanobactéries. On les trouve à tout moment et dans pratiquement toutes les eaux, mais aussi dans les sols, les déserts ou les cendres volcaniques. Dans des circonstances normales, elles ne posent pas problème. Cependant, quand elles pullulent, elles forment des tapis verdâtres ou des filaments sur l’eau et peuvent produire de grandes quantités de toxines dangereuses pour les humains et les animaux.

Les cyanobactéries ont été parmi les premières formes de vie à coloniser la Terre. Aujourd’hui, il en existe beaucoup d’espèces. Au lac de la Haute-Sûre, ce n'est pas non plus chaque année la même espèce qui est responsable de la fermeture des plages. L’espèce qui se reproduit le mieux dépend des facteurs environnementaux qui se manifestent l’année en question.

Les baigneurs peuvent voir les algues bleues dans les eaux de baignade d’un très mauvais œil. Pourtant, nous devons beaucoup sur notre planète aux cyanobactéries, notamment l’oxygène et la photosynthèse. Vous trouverez plus d’informations à ce propos dans l'infobox.

Quelle est la dangerosité des algues bleues ?

La plupart des espèces de cyanobactéries libèrent des toxines qui sont dangereuses pour l'homme et l'animal. Les risques pour la santé dépendent de la quantité et de la durée du contact.

Selon le centre d’information allemand sur les poisons GIZ et le centre d’information sur les intoxications de Fribourg, les symptômes suivants peuvent apparaître :

En cas d’ingestion d’eau contaminée, des troubles gastro-intestinaux (nausées, vomissements, douleurs abdominales et diarrhée), mais aussi de la fièvre et des maux de tête peuvent notamment survenir. Les symptômes gastro-intestinaux se manifestent généralement au bout de trois à cinq heures et durent un à deux jours. Dans des cas isolés et plus graves, des lésions du foie et des reins ont été observées.
Si les cyanobactéries pénètrent dans les poumons, elles peuvent aussi entraîner des problèmes respiratoires. Dans de rares cas, une pneumonie atypique a été décrite.
En cas de contact cutané avec des cyanobactéries, des irritations cutanées légères à graves peuvent survenir, mais aussi des conjonctivites et des douleurs auriculaires.

Des troubles peuvent aussi n’apparaître qu’après un contact répété. Si aucun symptôme n’est apparu après un contact, il est tout de même déconseillé de se baigner à nouveau dans les eaux contaminées.

Depuis 2008, le GIZ (compétent pour les Länder de Mecklembourg-Poméranie occidentale, Saxe, Saxe-Anhalt et Thuringe) a conseillé au total 25 patients chez lesquels ces symptômes pourraient être liés à une exposition aux cyanobactéries. Les intoxications graves seraient très rares. Selon nos recherches, aucune intoxication mortelle n'a été signalée à la suite d'une baignade ou d'une activité de loisir dans des eaux polluées.

Selon le GIZ, en raison des symptômes qui apparaissent, les personnes souffrant de troubles préexistants de la fonction hépatique ou rénale ou de maladies respiratoires (par exemple l’asthme) sont exposées à un risque accru. Les jeunes enfants, les personnes âgées et les personnes immunodéprimées font également partie du groupe à risque.

Les animaux domestiques et d’élevage sont les plus exposés au risque. Ils sont régulièrement victimes d’intoxications mortelles après avoir bu de l’eau contaminée. Les symptômes les plus courants chez les animaux sont les vomissements, les titubations, les problèmes respiratoires et les crampes musculaires.

« On distingue quatre types de toxines produites par les cyanobactéries : les hépatotoxines, les dermatotoxines, les cytotoxines et les neurotoxines », explique Jean-Baptiste Burnet, spécialiste des technologies environnementales et des biotechnologies. « Plusieurs de ces toxines peuvent apparaître simultanément dans les tapis d’algues bleues, car plusieurs espèces peuvent être présentes à la fois. De plus, il y a des espèces qui produisent différentes toxines en même temps. »

J’ai avalé de l’eau contaminée aux algues bleues ou j’ai eu un contact cutané : à quoi dois-je faire attention ?

Si l’on s’est baigné dans des eaux contaminées ou en cas de contact avec des eaux contaminées, il faut bien se doucher avec du savon et retirer et laver ses vêtements (de bain). Les chiens, en particulier, doivent être soigneusement lavés à l’eau, sinon ils risquent d’absorber les toxines en se léchant le pelage.

En règle générale, seules de petites quantités sont avalées lors d'activités de loisir dans l'eau. Selon le GIZ, dans ce cas, il convient d'attendre et de surveiller l'apparition d'éventuels symptômes. Si des symptômes légers se manifestent, ils peuvent être traités à la maison (comme pour les troubles gastro-intestinaux d'une autre origine). Si des difficultés respiratoires ou des troubles gastro-intestinaux prononcés, par exemple des diarrhées ou des vomissements persistants, surviennent, l'équilibre électrolytique du corps pourrait être perturbé. C’est pourquoi, dans ce cas, il faut consulter un médecin qui pourra vérifier les valeurs hépatiques et rénales. Les troubles ne peuvent être traités que de manière symptomatique (p. ex. remplacement des électrolytes, apport suffisant de liquide), car il n'existe pas d'antidote officiellement testé et approuvé pour les cyanotoxines.

Pour les animaux domestiques, il est essentiel d'agir rapidement. Au cabinet vétérinaire, un lavage d’estomac peut être effectué en fonction de l'état de l'animal. Il est également possible d’administrer des médicaments contre les symptômes, par exemple des relaxants musculaires.

Les algues bleues posent-elles un problème pour l'eau potable?

Le lac de la Haute-Sûre est la plus grande source d'eau potable du Luxembourg. Selon Jean-Baptiste Burnet, il n'y a pas lieu de s'inquiéter pour l'eau potable. Les algues bleues qui se trouvent dans le bassin d’eau potable sont neutralisées par une station de traitement très performante. Il est toutefois rare que les stations de traitement doivent neutraliser des algues bleues. En effet, les cyanobactéries se trouvent principalement dans les couches supérieures de l'eau. Or, l'eau potable est généralement prélevée dans des couches d'eau plus profondes (la profondeur à laquelle l'eau potable est prélevée est réglable), où l'on ne trouve généralement pas de cyanobactéries ou beaucoup moins.

Comment les algues bleues apparaissent-elles ?

Les algues bleues sont présentes à tout moment dans les eaux. Cependant, dans des conditions normales, leur concentration est si faible qu'elles ne sont pas dangereuses. « Si un lac comme le lac de la Haute-Sûre est fermé, c'est que la concentration a atteint un seuil dangereux. Une telle prolifération, appelée « floraison d’algues bleues », se produit généralement entre mi-août et septembre. C’est parce que l’été favorise divers facteurs qui permettent aux algues bleues de dominer les autres algues et bactéries présentes dans l’eau », explique Burnet.

Parmi ces facteurs figurent :

La disponibilité des nutriments : L’enrichissement de l’eau en nutriments (notamment en phosphore et en azote) entraîne une prolifération d’algues bleues. On parle d’eutrophisation. Elle peut être due notamment à des activités agricoles à proximité de l'eau. De plus, lorsque l'eau s'évapore en été, la concentration en nutriments augmente.
Les températures élevées de l'eau créent des conditions particulièrement favorables aux algues bleues. C'est particulièrement le cas à la fin des mois d'été et au début de l'automne.
L’augmentation de l’exposition à la lumière en été joue également un rôle. Comme les algues bleues pratiquent la photosynthèse, elles ont besoin de suffisamment de lumière du soleil.
La prolifération des algues bleues est plus rapide dans les eaux stagnantes que dans les eaux courantes. En raison du niveau d’eau plus bas en été, l’eau du lac de la Haute-Sûre stagne davantage que le reste de l'année.

Le problème des algues bleues va-t-il s’aggraver ou s’atténuer à l’avenir ?

Selon Jean-Baptiste Burnet, il est difficile de prédire si le problème des algues bleues va s'intensifier à l'avenir. « D'un côté, le changement climatique favorisera les conditions de croissance des cyanobactéries. Mais de l’autre, nous avons aussi l’extension de la zone de protection autour du barrage, qui devrait améliorer quelque peu la qualité de l’eau à long terme. »

Le changement climatique aura probablement un impact négatif sur le lac de la Haute-Sûre : l’augmentation des températures et la fréquence accrue des pluies extrêmes, qui transportent de grandes quantités de nutriments (principalement des engrais et des pesticides) du sol vers l’eau, favoriseront les conditions de croissance des algues bleues. La zone de protection qui a été définie autour du lac de la Haute-Sûre constitue une mesure de protection qui permet au moins de contrecarrer la forte concentration en nutriments. Dans cette zone, beaucoup d’activités sont interdites, comme l'utilisation de pesticides ou d'engrais.

« Les effets positifs de la zone de protection ne seront visibles que dans quelques années, car de nombreux nutriments se sont accumulés dans les sédiments du lac au cours des dernières années et ne disparaîtront pas du jour au lendemain. » Les principaux facteurs responsables de l’apparition des algues bleues dans les années 1970 étaient à l’époque l’intensification de l’agriculture et le développement de l’industrie, qui ont entraîné une eutrophisation dans le lac de la Haute-Sûre.

« À court terme, le problème des algues bleues risque donc de s'aggraver avec la hausse des températures. « Nous constatons déjà aujourd'hui que les algues bleues apparaissent de plus en plus tôt dans l'année, car l'eau atteint souvent une température suffisamment élevée dès le début de l'été. Il est difficile de prédire comment la situation va évoluer à moyen et long terme, lorsque la zone de protection aura produit ses effets. »

Combien de temps les algues bleues restent-elles ?

Ici, il convient de s’armer de patience. Les algues bleues ne disparaissent naturellement que lorsque l’eau refroidit un peu ou que tous les nutriments sont épuisés. La durée de la floraison d’algues dépend donc entièrement des facteurs environnementaux. Mais même après la disparition des algues bleues, les plages ne rouvrent que lorsque toutes les toxines ont également disparu.

« On ne peut pas vraiment agir à court terme et de manière active contre les algues bleues. Il existe certes quelques possibilités de neutraliser les algues bleues dans l’eau, mais elles sont très limitées dans le lac de la Haute-Sûre, puisqu’il s’agit d’un réservoir d’eau potable et que l’utilisation de produits chimiques n’est pas possible. Ces derniers auraient également un impact sur la flore et la faune du lac de la Haute-Sûre. »

Comment reconnaître les algues bleues ? Et pourquoi les plages sont-elles fermées, alors que je ne vois pas d’algues bleues ?

« Les algues bleues forment d’abord de petits flocons verdâtres. Un très grand nombre de ces agrégats constituent alors une surface verte bien reconnaissable, qui ressemble à un tapis. Si l’on découvre des filaments ou des flocons verts dans l’eau en été et au début de l’automne, il s’agit très probablement d’algues bleues. » À cela s’ajoute une odeur de renfermé typique. Lorsque les algues bleues meurent, ce qui se produit en permanence au cours d’une floraison d'algues bleues, une odeur désagréable se dégage.

Il ne faut toutefois pas se fier uniquement à ses propres observations :

« Après la mort des algues bleues, des toxines peuvent subsister dans l'eau. Il est donc important de ne pas se baigner avant que les avertissements officiels ne soient levés, même si l’on ne voit pas soi-même d’algues bleues », explique Burnet.

Il est toutefois aussi opportun de jeter un coup d’œil dans l’eau, même si aucune alerte officielle n’a été communiquée. « Les cyanobactéries ne doivent pas nécessairement toujours se trouver à la surface. La nuit, par exemple, elles migrent vers les couches plus profondes et remontent à la surface pendant la journée à cause de la lumière du soleil. Il se peut donc que nous n’observions pas du tout d’algues bleues dans les échantillons le matin, mais qu’elles apparaissent soudainement au cours de la journée. »

Pour être sûr, il est donc conseillé de se renseigner sur le site de l’Administration de la gestion de l’eau et de jeter un coup d’œil dans l’eau avant de s’y baigner ou d’y laisser boire son chien.

J’ai découvert des algues bleues. Que dois-je faire ?

« En règle générale, la baignade est autorisée dans tous les sites d’eaux de baignade désignées », dit Jean-Baptiste. Une prolifération d’algues bleues peut toutefois apparaître très rapidement, auquel cas des avertissements d’interdiction de baignade sont publiés. S’il n’y a pas d’alertes officielles et que l’on pense avoir observé des algues bleues, on peut envoyer une photo par e-mail à l’Administration de la gestion de l’eau (baignade@eau.etat.lu) afin de l'en informer. Comme dans un projet de science citoyenne, les citoyens et les pêcheurs peuvent ainsi contribuer à identifier et à localiser le plus rapidement possible une prolifération d'algues bleues. Les contrôles que nous effectuons sont certes très efficaces, mais la participation citoyenne apporte une sécurité supplémentaire et contribue à impliquer activement le citoyen dans cette surveillance. »

Comment les eaux de baignade sont-elles contrôlées au Luxembourg ?

De mi-avril à début novembre, différents paramètres des eaux de baignade sont contrôlés à intervalles réguliers. Outre la présence d’algues bleues, l’Administration de gestion des eaux observe par exemple les indicateurs de pollution fécale (Escherichia coli et entérocoques intestinaux) dans l’eau.

Les contrôles visant à surveiller la situation des algues bleues sont effectués en étroite collaboration avec le LIST. Depuis cette année, une plus grande collaboration a été mise en place avec la police, qui survole régulièrement le lac de la Haute-Sûre avec son hélicoptère. Les instruments suivants sont utilisés pour une surveillance globale des algues bleues dans les zones de baignade du lac de la Haute-Sûre établies par la loi :

Analyses en laboratoire : À partir du 1er août, les prélèvements ne seront plus réalisés deux fois, mais quatre fois par mois. « Cette stratégie d’échantillonnage est toutefois flexible », explique Burnet. « Si l’on constate dès le mois de juillet qu’une quantité accrue d’algues bleues se forme, on commence bien entendu à contrôler la situation plus tôt, une fois par semaine. Dans le cadre des contrôles, des échantillons sont prélevés sur place, que nous analysons ensuite en laboratoire. »
Surveillance aérienne : Du mois de juillet jusqu’au moins la fin de la saison de baignade, le lac de la Haute-Sûre est survolé par un hélicoptère de la police avant chaque week-end. « On distingue très bien les tapis d'algues bleues depuis l'air. Nous sommes très heureux de cette coopération. Elle nous permet d’évaluer une surface beaucoup plus étendue en moins de temps. »
Technologies automatisées : Il existe une série d’instruments, dont certains sont déjà employés, qui permettent d’automatiser la surveillance et d’avoir le lac de la Haute-Sûre à l'œil sept jours sur sept. On utilise par exemple des appareils photo qui peuvent prendre des photos à des intervalles paramétrables. Des bouées suspendues dans l'eau peuvent envoyer des données sur la qualité de l'eau au LIST toutes les minutes.

En outre, des drones aquatiques et aériens ont déjà été utilisés dans le cadre d'un projet de recherche. Ils ont permis de mieux comprendre la dynamique de la prolifération des algues bleues. Ils ne font toutefois pas encore partie des instruments de surveillance de routine.

Les étangs de Remerschen et Weiswampach, désignés comme des eaux de baignade, sont aussi contrôlés, mais pas à l’aide de l’équipement complet comme c’est le cas pour le lac de la Haute-Sûre. À l'avenir, il sera tout à fait possible d'y installer de tels appareils. En outre, la Moselle sera également analysée pour déterminer la présence d’algues bleues, car de telles poussées y ont également été constatées par le passé, tant au Luxembourg qu'en France et en Allemagne.

Lucie Zeches

https://www.science.lu/fr/cyanobacteries-dans-les-eaux-baignade-luxembourgeoises/algues-bleues-quelle-est-leur-dangerosite

Schluss mit den unnötigen Staus

Wer jeden Tag auf Luxemburgs Autobahnen unterwegs ist, hat sich daran längst gewöhnt. Nervig ist es trotzdem. Vor allem deshalb, weil man sich als Verkehrsteilnehmer nicht selten fragt: Was war jetzt eigentlich der Grund? Erst wird der Verkehr zähflüssig und dann geht gar nichts mehr. Bis sich der Stau dann plötzlich wieder auflöst. So wie er gekommen ist, verschwindet er auch wieder. Kein Unfall, keine Baustelle und auch kein sonstiges Hindernis.

Phantomstau wird dieses unnötige Phänomen im Straßenverkehr genannt. Und er entsteht meist recht simpel: Der Fahrer im ersten Fahrzeug nimmt einfach nur den Fuß vom Gaspedal, der Fahrer dahinter muss dann leicht bremsen, weil er zu dicht aufgefahren ist und ihm die Reaktionszeit den Abstand weiter verkürzt. Der nächste in der Reihe muss schließlich etwas stärker in die Eisen, der hinter ihm noch stärker.... und das zieht sich dann so lange weiter, bis alles steht.

Die Angst vor Strahlung

Zu den vielen Erwartungen, die an den neuen Mobilfunkstandard 5G geknüpft werden, gehört auch die, die Entstehung von Phantomstaus zukünftig zu vermeiden. Wie das funktionieren kann, zeigt das Projekt „5G-Planet“ , das vom Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) mit finanzieller Unterstützung durch die Abteilung für Medien, Konnektivität und digitale Agenda des Staatsministeriums entwickelt wurde. Kern dieses Projekts ist eine digitale und im Netz für jedermann zugängliche Plattform, die sich mit Fragen rund um das Thema 5G befasst. Und dazu gehören vor allem Fragen aus dem Bereich der Mobilität. Fahrzeuge seien mithilfe von 5G in der Lage, miteinander zu kommunizieren, und das mit einer extrem geringen Latenz, also Verzögerung, erklärt dazu LIST-Projektleiter Sébastien Faye. Daten über Beschleunigung, Geschwindigkeit und Abstand könnten durch den Einsatz von 5G nahezu in Echtzeit von einem Fahrzeug an das andere übermittelt werden, was auch für autonomes Fahren von Bedeutung sei.

Das Thema Phantomstau ließe sich damit abhaken. Und auch die Zahl der Unfälle könnte dadurch drastisch reduziert werden. Nicht zuletzt auch deshalb, weil der menschliche Faktor – die Reaktionsfähigkeit – aus der Gleichung eliminiert wird. Dafür aber begleitet eine andere menschliche Eigenschaft die Einführung des 5G-Standards. Und zwar die Angst vor elektromagnetischer Strahlung, die mit jeder drahtlosen Kommunikationsanwendung einhergeht. Denn auch wenn die neue Technik ein Stück weit auf die bereits vorhandene 4G-Netzwerkinfrastruktur zugreifen kann, so ist die Errichtung weiterer Antennen unvermeidbar. Wird eine neue Antenne errichtet, muss im Vorfeld alles genau abgeklärt und der Umfang der elektromagnetischen Strahlung offengelegt werden. Das war bereits bei 4G eine sehr komplexe Angelegenheit gewesen, hat aber mit 5G eine andere Dimension, weil auch die Technik eine andere ist.

Die Antennen der bisherigen Generationen wie 3G oder 4G sind passiv, was bedeutet, dass von ihnen ein einheitlicher Strahl ausgeht, der alles in Reichweite versorgt. Die Strahlung erfolgt also nach dem Gießkannenprinzip. Mit 5G hingegen hat man sehr viele unterschiedliche und auch präzise Strahlen, mit denen man die Geräte gezielt erreichen kann – eine Technik, die sich Massive Mimo nennt. „Dieses neue System ist dynamisch und passt sich den Anwendungen der Nutzer an“, sagt Faye. Das ermögliche auch viel höhere Übertragungsgeschwindigkeiten als die vorherigen Mobilfunk-G enerationen, so der Forscher.

Die Plattform soll zum einen Entscheidungsträger bei der Planung von 5G-Netzen für Mobilitätsanwendungen unterstützen, darüber hinaus aber auch das öffentliche Interesse an dieser neuen Technologie verstärken. Zu diesem Zweck arbeitet 5G-Planet mit einem sogenannten digitalen Zwilling, bei dem die 5G-Infrastuktur des Landes digital nachgebildet wird. „Eine virtuelle Umgebung kann Forschern dabei helfen, die Sicherheit auf Straßen und die Verkehrseffizienz zu erhöhen“, erklärt dazu auf der Plattform LIST Forscherin Niloofar Asadi. Und wenn es dann doch zu einem Unfall kommt, so kann die vernetzte Mobilität zumindest dabei helfen, die Folgen für den Verkehr abzumildern, wie Asadis Kollege Ion Turcanu am Beispiel eines Autounfalls veranschaulicht.

Unfallstellen sofort umfahren

„In einer normalen Verkehrssituation würde dadurch ein Stau entstehen und es würde einige Zeit dauern, bis die Verkehrsmanagement-Systeme den Stau erkennen und die anderen Verkehrsteilnehmer in der Umgebung darauf hinweisen würden“, so Turcano. „Wenn wir aber stattdessen davon ausgehen, dass Fahrzeuge unter Einsatz der 5GTechnologie unmittelbar miteinander kommunizieren, würde es nur Millisekunden, vielleicht auch wenige Sekunden dauern, bis das erste Auto alle anderen über den Unfall informiert hat.“ In Kombination mit der Technik des autonomen Fahrens wären diese Autos dann in der Lage, sofort eine Alternativroute auszusuchen.

Was die Mobilitätsanwenundungen und hierbei vor allem die vernetzte Mobilität betrifft, zu der am LIST geforscht wird, so beschränkt sich diese nicht nur auf die Kommunikation zwischen Fahrzeugen. Sie umfasst auch den Datenaustausch zwischen Fahrzeugen und Infrastruktur oder aber Fußgängern. Und die Technologie, die diesen Anwendungen zugrunde liegt, ist letztlich auch nur die Brücke zur nächsten – wie bereits der Aufgabenbereich verrät, für den Faye beim LIST zuständig ist. Der Leiter des Projekts ist nämlich laut Visitenkarte 6G Technology & Innovation Line Manager, befasst sich also längst mit der nächsten Generation.

„Die Forschung zu 6G hat bereits begonnen und wird voraussichtlich vor 2030 kommerziell verfügbar sein“, erklärt Faye mit Verweis auf Reaktionszeiten von weniger als einer Millisekunde und Möglichkeiten des Datenaustauschs im Terabit-Bereich. Der nächste Standard soll höhere Frequenzbänder nutzen, die denen der Radartechnologie ähneln. Womit es dann auch möglich wäre, bewegte Objekte, ihre Form und andere Merkmale zu erkennen. „Das öffnet die Tür zu vielen neuen Anwendungen, die allerdings erst noch getestet und verfeinert werden müssen, bevor Investitionen getätigt und Fortschritte erzielt werden“, so Faye.

Netzausbau ist zu langsam

Das Projekt 5G-Planet ist also gewissermaßen eine Spielwiese für das, was in ein paar Jahren mit 6G möglich sein wird. Und wahrscheinlich wird die Einführung des nächsten Standards von ähnlichen Ängsten und Vorbehalten begleitet wie die von 5G. Für Faye ist es deshalb wichtig, dass sich die Forschungsgemeinschaft nicht nur mit zukünftigen Technologien befasst. Entscheidend sei auch die Akzeptanz in der Bevölkerung.

Dass es aber mit Forschung und Akzeptanz allein nicht getan ist, zeigt das derzeit noch extrem lückenhafte 5G-Netz. So hat der EU-Rechnungshof Anfang des Jahres kritisiert, dass es mit dem Ausbau zu langsam vorangehe. 2030 soll die 5G-Versorgung flächendeckend sein. Doch schon jetzt hängen viele Länder hinterher. Bei 16 Ländern besteht nach Angaben der EU-Kommission bestenfalls eine mittlere Wahrscheinlichkeit und schlimmstenfalls eine geringe Wahrscheinlichkeit, das für 2025 gesteckte Ziel zu erreichen. Bis dahin soll 5G in allen urbanen Regionen und entlang der Hauptverkehrsachsen verfügbar sein. Bis 2030 sollen dann alle EU-Bürger den Standard nutzen können. Dann werden die ersten wahrscheinlich schon mit 6G unterwegs sein – während sich Forscher womöglich schon mit 7G befassen.

Die ersten vier Generationen

Die erste Generation war weit davon entfernt, international standardisiert zu sein. Sie bestand im Wesentlichen aus einem analogen Telefonsystem, das in den 1980er Jahren in Autos eingesetzt wurde – und das mit der zehnfachen Sendeleistung heutiger Smartphones, um Antennen in 100 km Entfernung zu erreichen.

Die zweite Generation, oder 2G, markierte den Beginn der Mobiltelefonie für den Massenmarkt. Das Telefon wurde zu einem tragbaren Gerät, das aber erst nur zum Telefonieren taugte. Die Antennenleistung wurde reduziert, was zu einer Erhöhung der Anzahl der Antennen führte, um alle Gebiete abzudecken. 2G wurde im Lauf der Zeit verbessert, indem unter anderem die Möglichkeit geschaffen wurde, außer Sprache auch Daten zu übertragen.

Die dritte Generation 3G brachte einen besseren Datendurchsatz und eine höhere Datennutzung mit sich als die vorherige Generation, die sich mehr auf Sprache konzentrierte. Mit dieser Generation entstanden intelligente Geräte mit Anwendungen, die immer mehr Daten erzeugen.

Die vierte Generation 4G/LTE verwendet einen einzigen Kommunikationskanal, der Sprache und Daten kombiniert. Auch die Datenübertragungsrate stieg deutlich an und ebnete den Weg für eine Vielzahl neuer vernetzter Anwendungen. Wie schon bei den Vorgängertechnologien hat sich die Anzahl der Antennen drastisch erhöht.

35 success stories pour réinventer la société

Un monde nouveau se dessine dont le mot d’ordre sera celui de résilience. C’est ce à quoi l’Europe s’affaire désormais, et c’est là que la mission du LIST prend tout son sens. Le LIST regroupe en son sein des compétences diversifiées et complémentaires, réparties autour des technologies de l’information et de la communication, des technologies environnementales, des biotechnologies, des matériaux avancés et des ressources spatiales. Ce regroupement unique permet des synergies indispensables à la construction d’une économie et d’une société réinventées.

Ainsi, en 2021, nous avons poursuivi le développement de technologies à fort impact, tout en étoffant notre approche « sustainable by design », c’est-à-dire en nous efforçant de réduire autant que possible l’impact négatif sur l’environnement par une conception intelligente de nos produits, services et technologies. C’est dans cette direction que le LIST a formalisé sa stratégie LIST 2.0 dans le Multi-annual work programme (MAP) 2022-2025, publiée fin 2021. Cette stratégie reprend les vision, mission et valeurs du LIST, et se présente sous la forme de huit objectifs et leurs mesures permettant d’accroître l’impact économique, politique, environnemental, social, régional et académique du LIST.

La passion de l’impact

En matière de partenariats, le LIST a poursuivi en 2021 sa collaboration d’envergure avec l’industriel Goodyear portant sur la mobilité durable et les matériaux du futur. Par ailleurs, il a signé un partenariat de 18 millions d’euros avec CircuitFoil, pour travailler sur la prochaine génération de feuilles de cuivre. Enfin, la signature de partenariats avec Air Liquide / CNES et avec Airbus Defense & Space, permettra de contribuer aux activités de R&D du European Space Resources Innovation Centre (ESRIC), implémenté comme quatrième département du LIST.

Conformément à sa mission de transfert de l’innovation, le LIST a créé la spin-off Dynaccurate, qui a pour objet l’interopérabilité automatisée des données et qui facilite la maintenance de graphes de connaissances à grande échelle.

Suite aux inondations qui ont frappé le Luxembourg et l’Europe l’été 2021, le LIST a fourni des cartes basées sur les données spatiales montrant les zones urbaines impactées, à l’échelle régionale et internationale. Un support essentiel qui prouve à nouveau notre contribution sociétale face aux chocs et événements auxquels les pouvoirs publics doivent faire face.

Enfin, l’excellence scientifique reste également au cœur des ambitions du LIST comme en témoignent les 109 projets compétitifs nationaux, les 51 projets compétitifs internationaux et les 171 projets collaboratifs en cours en 2021, les 150 publications scientifiques réalisées dans le top 10% de leur catégorie ainsi que les 28 thèses soutenues avec succès.

Dans ce rapport annuel, vous trouverez des preuves de notre engagement sans faille pour réinventer la société et assurer l’avenir des futures générations et de notre planète. De tels résultats n’auraient pas été possibles sans le dévouement de chacun des collaborateurs du LIST : venant des quatre coins du globe au LIST pour repousser les frontières de la recherche, ils sont les premiers ambassadeurs de cette société durable, digitale et résiliente que nous souhaitons construire main dans la main avec nos partenaires.

https://www.infogreen.lu/35-success-stories-pour-reinventer-la-societe.html

Partnership for new thermoplastic welding technology

Signed at the JEC World trade show in Paris, the three-year bilateral agreement will focus on an infrared welding technology suitable for thick parts with large dimensions, to be used in high volume manufacturing and providing high reproducibility as well as excellent quality.

‘Bringing together the new welding technology with automated assembly of aircraft substructures is an enabler that will open the full potential of thermoplastic composites for aviation,’ explained Cedric Eloy, the Deputy Chief Technology Officer at Daher.

Thermoplastic composites are increasingly used in the aerospace industry because of their lightweight properties, strength and resistance, and the capability to be welded. In addition to enhancing aviation sustainability by lowering an aircraft’s weight for reduced fuel consumption, thermoplastic composites also require less energy to produce and they can be recycled.

Applying this technology will expand the welding solutions for thermoplastic composites offered by Daher and KVE Composites – a Dutch company specialising in the design, manufacture and assembly of high-performance thermoplastic composites. KVE Composites was acquired by Daher in 2019, and it currently has a qualified induction welding solution for aerospace applications. The newly signed partnership will benefit from the expertise of Daher as a designer and manufacturer of aircraft aerostructures, as well as LIST’s know-how in material science and process development.

Les pneus du futur

Le LIST et Goodyear ont déjà atteint une multitude d'objectifs impressionnants : 13 réalisations dans le domaine de la science des données, 15 développements de nouveaux matériaux, 91 capacités analytiques innovantes menant à 94 publications, 17 secrets de fabrication et 13 brevets. Ces réalisations ont été mises en oeuvre dans les opérations quotidiennes de Goodyear ainsi que du LIST dans divers domaines de leur travail. Au-delà de ces résultats scientifiques, le LIST et Goodyear ont tous deux recruté quatre chercheurs permanents pour soutenir ce travail.

Le 15 juin 2022, lors de l'événement Tech Day 2022 du LIST, les deux parties ont confirmé leur volonté de travailler davantage ensemble avec la signature d'un nouveau Memorandum of Understanding qui couvre deux piliers principaux : la science des données et le développement de matériaux. Le développement de produits virtuels, la numérisation des processus et l'intelligence des pneus seront des domaines de recherche spécifiques dans la catégorie de la science des données. La prochaine génération de pneus pneumatiques et non pneumatiques ainsi que leur recyclage en fin de vie seront les domaines principaux du développement des matériaux et de la caractérisation.

Electromobilité : le pays est-il prêt ?

Le Parlement européen s'est prononcé en faveur d'une interdiction de la vente de voitures essence et diesel neuves en Europe à partir de 2035, lors d'une séance plénière le 8 juin dernier. Un projet approuvé fin juin par le Conseil européen des ministres de l'Environnement, réuni au Grand-Duché. Mais le texte européen a été légèrement remanié par les ministres, à la demande de Il'Allemagne et de l'Italie. Même si les véhicules 100% électriques seront la seule norme d'ici 13 ans, les 27 se sont mis d'accord pour envisager quelques exceptions (voir encadré). Reste que la part de véhicules électriques doit significativement augmenter dans les années à venir, et selon les derniers chiffres publiés par le ministère de la Mobilité et des Travaux publics, en 2021, une nouvelle immatriculation sur cinq concernait une voiture 100% électrique ou plugin hybride. Sachant que le gouvernement luxembourgeois s'est fixé l'objectif ambitieux d'atteindre 49% de véhicules totalement électriques dans son parc automobile en 2030.

En juin 2022, le Luxembourg comptait 12.778 véhicules électriques, soit 2,14% de la totalité du parc, d'après les données de la Société nationale de circulation automobile (SNCA). Et du côté des entreprises luxembourgeoises - qui détiennent plus de 20% de l'ensemble des véhicules immatriculés dans le pays -, les voitures de société électriques représentaient 4,7% des immatriculations pour la période janvier-août 2021, contre 4% pour septembre 2019-aoüt 2020. Soit une évolution plutôt lente. «Mais il faut aussi comprendre que passer au 100% électrique n'est pas si simple, analyse Antonio Da Palma Ferramacho, head of mobility technologies à l'Automobile Club du Luxembourg (ACL). Il ne suffit pas d'électrifier les moyens de transport, il faut aussi que le réseau suive. Il y a beaucoup d'enjeux, et on observe très souvent un décalage par rapport à la réalité.»

Quid des véhicules d'intervention?

L'ACL a notamment réalisé un calcul intéressant. «Nous avons pris une des deux aires de Berchem. Imaginons que la moitié des véhicules soient électriques. Un million de voitures et 180.000 camions s'y arrêtent, l'aire aurait donc besoin d'un centième de l'énergie de tout le Luxembourg pour les recharger. Et si les véhicules étaient 100% électriques, et en comptant l'aire de l'autre côté de l'autoroute, cela ferait 1/25e, et on ne parle que de deux aires de repos.» Interrogé par Paperjam en janvier dernier, le ministre de l'Energie Claude Turmes (déi Gréng) se targuait qu'«avec son système Chargy, le Luxembourg possède le deuxième réseau de bornes de recharge le plus dense d'Europe, derrière les Pays-Bas, et l'objectif est de rester dans le trio de tête. Aujourd'hui, ce sont 700 bornes Chargy qui sont opérationnelles au Grand-Duché, soit 1.400 points de recharge. Nous avons constaté un énorme succès ces derniers mois sur le réseau public. Alors qu'en 2020, 150.000 kWh avaient été consommés, nous avons comptabilisé une consommation de plus de 500.000 kWh lors de l'année écoulée! Par ailleurs, 101 des 102 communes du pays sont équipées d'au moins une borne Chargy.» Et le ministre d'annoncer que «2022 et 2023 seront les années du déploiement massif de bornes SuperChargy. 88 bornes de recharge ultrarapide seront installées à travers le pays cette année». Mais cela suffira-t-il lorsque l'ensemble du parc automobile sera électrique? «Le problème qui se pose aujourd'hui, ce sont les trajets longue distance, parce qu'il faut recharger souvent. On peut faire dire ce que l'on veut aux chiffres avec des cas particuliers, répond Antonio Da Palma Ferramacho. Si je base toute ma démonstration sur une voiture électrique qui roule en ville, c'est fantastique. Et même ici au Luxembourg, sur des distances de 30 à 40 kilomètres par jour avec de l'autoroute, de la ville et un peu de route, il ny a pas de souci. Le problème commence à se poser dès qu'on envisage de faire de longues distances et qu'on a des contraintes de temps.» L'expert de l'ACL estime que le temps de recharge les interroge, notamment s'il faut électrifier leurs 35 à 40 véhicules d'intervention. «On ne peut pas se permettre de recharger pendant trois heures une camionnette qui doit intervenir 24h/24, 7j/7. Donc, il faut qu'elle soit chargée en borne rapide, et là encore on a fait le calcul: si nous ne devions avoir que des bornes rapides ici, nous devrions multiplier la puissance du site par 30, et cela représenterait plus de 500.000 euros d'investissement puisqu'il faudrait installer un nouveau transformateur et espérer que le réseau suive. Donc ce n'est pas aussi simple que ça, il ne suffit pas d'avoir une borne, il faut aussi que l'énergie arrive.» Une demande qui sera satisfaite, selon le fournisseur d'électricité Creos. «Oui, le Luxembourg aura les capacités pour assumer ces besoins, assurait à Paperjarn début juin Alex Michels, à la tête de la gestion d'actifs chez Creos. D'ici 2035, nous nous attendons à une production d'énergie renouvelable jusqu'à cinq fois plus élevée.» Mais que se passera-t-il si tout le monde veut charger sa voiture au même moment? «Si tout le monde faisait le plein en même temps dans les stations-service, il y aurait un embouteillage énorme. Mais il n'est pas nécessaire de faire le plein chaque jour. La même chose vaut pour l'électromobilité. Il ne faut pas recharger chaque nuit sa voiture», répond Alex Michels. Une puissance de 11kW pour la recharge à la maison serait «entièrement suffisante». Alors que dans des parcs de recharge importants, on tourne plutôt autour des 300kW.

Une électromobilité qui sera connectée

«Autour du sujet des voitures électriques, il y a de nombreuses problématiques, pointe encore Antonio Da Palma Ferramacho. Les copropriétés sont plus réticentes aujourd'hui à installer des bornes de recharge, notamment en sous-sol, parce qu'elles craignent des incendies éventuels. Il faut savoir qu'une batterie électrique est très difficile à éteindre, car le feu peut reprendre, donc la seule solution fiable actuellement est de plonger la voiture dans un conteneur d'eau pendant 48 à 72 heures. De plus, en sous-sol, l'accès pour les pompiers est beaucoup plus compliqué.»

Autre aspect du débat: le gouvernement propose une prime de 8.000 euros pour l'achat d'une voiture électrique et une autre prime qui peut aller jusqu'à 1.200 euros pour l'installation d'une borne de recharge sur 1 à 3 emplacements. «Mais on favorise les gens qui ont les moyens. Pour moi, cela augmente les inégalités dans la mesure où si vous n'avez pas votre borne chez vous, vous devez vous brancher dans la rue et vous allez payer votre électricité deux à trois fois plus cher, s'inquiète Antonio Da Palma Ferramacho. Pour le moment, le prix est encore correct, mais il finira bien par augmenter. Et quid des accises? À terme, on imagine également qu'il sera possible, avec les compteurs intelligents et connectés, de voir si une voiture est en charge dans un bâtiment, et cela servira également à répartir l'énergie disponible sur le réseau.»

Une des clés de l'électromobilité est en effet de faire en sorte que le réseau résiste face à la demande, et rendre ce réseau et les recharges connectés peut y aider. Un sujet sur lequel s'est penché le List. « C'est le projet 5G-Planet (de l'anglais 5G Network Digital Twin for Connected Mobility in Luxembourg, ndlr), qui a pour but de reproduire une partie de l'infrastructure 5G luxembourgeoise existante afin de montrer au grand public son utilisation, ses capacités, ses limites et bien d'autres aspects», explique Sébastien Faye, 6G technology & innovation line manager au List. Dans ce projet ou dans d'autres, l'ambition du List est de s'appuyer sur une approche de digital twin et de créer ainsi une copie numérique de l'infrastructure du Luxembourg. «Nous travaillons actuellement sur la 6G et l'idée est de recréer, par exemple, des quartiers du pays, et en fonction des données actuelles, des projections, de pouvoir simuler les besoins en électricité lorsqu'un nombre donné de personnes devront recharger leur voiture, en comptabilisant aussi les transports en commun et les infrastructures de communication supportant les nouveaux services de mobilité. Sur la base d'une grande quantité de données, il est possible de simuler énormément de choses.»

Des comportements à modifier

Avec la connectivité et le déploiement de la 5G et de la 6G, une des applications les plus parlantes concerne la mobilité. Le List avait d'ailleurs lancé avec l'Uni le projet eCoBus, pour concevoir et évaluer une approche «systémique exploitant les potentiels du nouveau paradigme coopératif des systèmes de transport intelligents afin de répondre aux exigences des systèmes de transport public de nouvelle génération. Le défi posé par les bus électriques est qu'ils doivent recharger périodiquement les batteries dans des bornes de recharge placées dans des arrêts et des bornes sélectionnés.» Pour rappel, le gouvernement a également pour objectif que 100% des transports en commun soient électriques en 2030. «Et la mobilité connectée va aider à construire les réseaux de transport de demain, précise Pascal Lhoas, lead partnership officer au département Automotive and Mobility du List. Les comportements vont évoluer. Quand les transports privés et publics seront tous électriques, peut-être qu'il y aura moins de personnes qui auront des voitures. On peut très bien imaginer une sorte d'Uber pour les zones rurales, et louer sa voiture uniquement pour faire de longs trajets, pour les vacances par exemple. Notre but est donc de simuler toutes les options possibles.» En situation réelle avec des voitures à échelle réduite, les chercheurs étudient aussi l'utilisation de véhicules autonomes, et les accidents sont ainsi évités «parce que les voitures communiquent entre elles. Ça aussi, c'est le futur de la mobilité, on développe une intelligence collective», ajoute Pascal Lhoas.

La mobilité telle qu'elle est imaginée aujourd'hui pour 2035 ne peut finalement pas encore être matérialisée. Les ingénieurs travaillent en effet actuellement au futur des batteries électriques, qui seront certainement plus denses en énergie et permettront de réaliser des trajets plus longs. Le comportement des usagers sera également différent, et l'intelligence artificielle aidera à matérialiser et à organiser l'ensemble.

Le tout-électrique en 2035 nuancé

Réunis à Luxembourg le 28 juin, les ministres de l'Environnement des 27 États membres ont approuvé le projet du Parlement européen visant à interdire la vente de véhicules thermiques à partir de 2035. Mais le texte européen a été légèrement remanié à la demande de l'Allemagne et de l'Italie. S'il est vrai que les véhicules 100% électriques seront la seule norme d'ici 13 ans, les 27 se sont mis d'accord pour envisager quelques alternatives.

Plus précisément, la possibilité d'inclure, à l'avenir, des technologies alternatives comme des carburants synthétiques ou même des motorisations hybrides, demeurera à la condition de réduire à zéro les émissions de CO2 du véhicule en question. Le moteur thermique n'est donc pas tout à fait mort.

D'autant plus qu'une exemption de l'obligation de se conformer aux obligations européennes en matière de CO2 a été accordée aux constructeurs qui produisent moins de 10.000 véhicules par an.

En outre, les ministres européens de l'Environnement se sont accordés pour organiser une étape, à l'échéance de 2026. La Commission européenne évaluera alors « les progrès réalisés vers l'atteinte des objectifs de réduction des émissions de 100% et le besoin de réexaminer ces objectifs en tenant compte des développements technologiques, y compris au regard des technologies hybrides rechargeables et de l'importance d'une transition économique viable et socialement équitable envers le zéro-émission», explique le communiqué du Conseil européen.

IOANNA SCHIMIZZI

Pilotprojekt zur Analyse der Herbizid-Wirksamkeit

Das Pilotprojekt HEMS zielt darauf ab, Landwirte zu unterstützen, indem es ihnen Erkenntnisse für einen gezielteren und wirtschaftlich tragfähigeren Einsatz von Herbiziden liefert. Unser Ziel ist es, einen relevanten Teil des Unkrautbekämpfungsprozesses (insbesondere die Bewertung der Herbizidwirksamkeit) zu digitalisieren, indem wir in Feldern der Pilotbetriebe kostengünstige und miteinander kommunizierende kleine Messgeräte im Sinne eines Internet of Things (IoT)-Ansatzes mit Netzwerkinfrastruktur kombinieren und mit neuen Datenverarbeitungstechnologien auswerten.

Forschung, Verwaltung und Praxis beteiligt

Das HEMS-Konsortium bringt Technologieanbieter (Frontier Connect) und akademische Experten der Nutzpflanzenwissenschaften und der Kommunikationstechnologie (LIST) zusammen. Das Konsortium wird während der Einrichtung und Entwicklung des Pilotprojekts mit der luxemburgischen Verwaltung für technisehe Dienste für die Landwirtschaft (ASTA) und Landwirten aus Frankreich und Luxemburg zusammenarbeiten. Das Projekt wird von der Europäischen Kommission über "H2020 DEMETER Open Call 2" gefördert.

Die mitunter nachlassende Wirksamkeit von Herbiziden ist ein immer häufigeres Problem in der Landwirtschaft. Dieser besorgniserregende Trend wurde auch jüngst im Süden Luxemburgs entlang der französischen Grenze im Fall des Ackerfuchsschwanzes vom LIST dokumentiert. Gemäß der Richtlinie zur nachhaltigen Nutzung (Sustainable Use Directive) der Europäischen Kommission sollten Landwirte zu umweltfreundlicheren Anbaumethoden und Unkrautbekämpfung übergehen und gleichzeitig die gute pflanzengesundheitliche Situation auf ihren Feldern beibehalten. Zu diesem Zweck benötigen sie aktuelle Informationen zur Herbizidwirksamkeit auf der Grundlage von Daten, die von verschiedenen landwirtschaftlichen Betrieben gesammelt wurden, die verschiedene Feldfrüchte unter verschiedenen Boden- und Umweltbedingungen anbauen.

Nutzen der Digitalisierung erschließen

Um die Wirksamkeit von Herbiziden zu untersuchen, wird HEMS ein Pilotprojekt in Luxemburg und der Region Grand-Est in Frankreich einrichten, zwei Gebieten mit ähnlichen Wetterbedingungen und Anbaumethoden. In jedem Pilotbetrieb wird HEMS mehrere IoT-Geräte und Sensoren im Feld (Bodenfeuchtesensoren, Wetterstation usw.) einsetzen, um die lokalen Umwelt-/Bodenbedingungen aus der Ferne in Echtzeit zu überwachen. Solche Daten in Kombination mit Wettervorhersagen werden Landwirten dabei helfen, die beste wetterbedingte Zeit für die Anwendung von Herbiziden zu ermitteln und damit aus einer minimalen Wirkstoffmenge den maximalen Nutzen zu realisieren. Darüber hinaus wird HEMS durch die Anwendung von Datenanalysen auf die in Echtzeit auf dem Feld gesammelten Daten in der Lage sein, zwischen ungünstigen Umweltbedingungen (sei es Boden, Feuchtigkeit oder Temperatur) und tatsächlicher Herbizidresistenz des Zielunkrauts zu unterscheiden. Der Nachweis der Herbizidwirksamkeit wird auch mit Ultraschallsensoren und Edge-Computing-IoT-Geräten (Kameras) erhoben.

HEMS ist konzipiert, um seine intelligente Überwachungs- und Verwaltungsfunktionen für Herbizide in eine EU-weite Plattform zu integrieren. Wir entwickeln ein kostengünstiges und einfach zu benutzendes Internet of Things (IoT)-System, das Landwirte bei der Planung ihrer Herbizidanwend ungen bis hin zur Erfolgskontrolle unterstützen kann. (https://h2020-demeter.eu/)

Maria Rita Palattella (LIST), Sergiu Treer (LIST), Catalin Chitu (Frontier Connect)

Successful 5G awareness project now complete, but it’s not the end!

5G-PLANET tackled a host of challenges and queries surrounding 5G within Luxembourg such as, how does it compare to other technologies? What’s the impact of 5G on mobility performance compared to other communication technologies? What is the capabilities and limits? And what’s the interest of developing a 5G network digital twin for Luxembourg?

The 5G-PLANET project spread awareness to a wide audience with the use of the digital twin concept, recreating a digital copy of part of the Luxembourg 5G infrastructure, which was then used to demonstrate 5G’s potential in Luxembourg.

A new awareness website

5G-PLANET led to the development of three demonstrators, all of which rely on technologies used by LIST in its mobile network research and development activities. Each demonstrator is clearly described in detail via a new website 5G-planet.lu and informative videos aiming to answer frequently asked questions have been produced:

Introduction of 5G-PLANET
1. What is connected mobility?
2. What is 5G?
3. What is the purpose of 5G for connected mobility?
5G-PLANET’s full title is “5G Network Digital Twin for Connected Mobility” and therefore a main area of focus was related to vehicle technology and the general use within the mobility sector and the benefits it brings.

The 5G-PLANET project actively spread the word on 5G by participating in more than seven events, organising several workshops, responding to many Luxembourg press queries, and generating a strong impact on the Luxembourg ecosystem.

What’s next?

But this is by no means the end of its mission and work will continue into the future with the platform being further developed. Sébastien Faye LIST’s 6G Technology & Innovation Line Manager stated, "It is essential for the research community, already working on technologies that are years away, to ensure that those currently available are adopted by the general public and businesses - and this project is a step towards keeping that alignment."

LIST continues its research and activities concerning next-generation mobile networks in Luxembourg and beyond.

The three afore mentioned demonstrators in the 5G-PLANET project can also be transferred for future research as Sébastien explained. “In the future, it is expected that these demonstrators will be used both for public dissemination activities and for supporting the development of LIST's mobile network activities, which today can be broken down into two main areas. On the one hand, the further development of 5G, currently being deployed and opening a world of new services and applications. LIST is striving to push for its adoption for the general public and in the commercial sector developing ground-breaking business cases. On the other hand, research on 6G, which has already started and is expected to be commercially available before 2030”.

Imagine reaching sub-millisecond response times and terabit communication. Those are the potential capabilities of 6G. It is predicted that future 6G networks will use higher frequency bands close to those used by radar technologies. This means that it will be possible to use a radio interface to communicate, but also to detect moving objects, their shapes, and other characteristics. “This opens the door to many new applications, but they need to be tested and calibrated before investing and moving forward. The demonstrators developed in 5G-PLANET are examples of tools that can be used to do this and to pre-validate the results of our research before a real deployment,” stated Sébastien Faye.

The 5G-PLANET project therefore, has been paramount in laying the foundations for both of these fields of future research with its awareness-raising activities and development of a testbed relying on the digital twin concept to experiment early 6G concepts, approaches, and technologies – to be further developed in the future.

More information and future developments on 5G-planet.lu - a website that will be developed and maintained in the future with other dissemination initiatives.

https://www.corporatenews.lu/en/archives-shortcut/archives/article/2022/07/successful-5g-awareness-project-now-complete-but-it-s-not-the-end

Une année remplie d'innovations pour le LIST

Pour le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), un monde nouveau se dessine dont le mot d’ordre sera celui de la résilience. C’est ce à quoi l’Europe s’affaire désormais, et c’est là que la mission du LIST prend tout son sens.

L'institut vient de publier son rapport pour l'année 2021, une année basée le développement de technologies à fort impact ainsi que sur une approche dite «sustainable by design». «C’est-à-dire en nous efforçant de réduire autant que possible l'impact négatif sur l'environnement par une conception intelligente de nos produits, services et technologies», explique l'institut dans son rapport annuel.

De nouveaux projets

En matière de partenariats, le LIST a poursuivi en 2021 sa collaboration d’envergure avec l’industriel Goodyear portant sur la mobilité durable et les matériaux du futur. Par ailleurs, il a signé un partenariat de 18 millions d’euros avec CircuitFoil, pour travailler sur la prochaine génération de feuilles de cuivre. Enfin, la signature de partenariats avec Air Liquide/CNES et avec Airbus Defense & Space, permettra de contribuer aux activités de R&D du European Space Resources Innovation Centre (ESRIC), implémenté comme quatrième département du LIST.

Conformément à sa mission de transfert de l'innovation, le LIST a créé la spin-off Dynaccurate, qui a pour objet l’interopérabilité automatisée des données et qui facilite la maintenance de graphes de connaissances à grande échelle.

D’un point de vue institutionnel, le LIST a continué de mettre à profit son expertise au service de la lutte contre le coronavirus, notamment en poursuivant le projet CORONASTEP visant à détecter la présence du virus dans les eaux usées. Le LIST a consolidé ce suivi dans le cadre d’un nouveau projet, CORONAVAR, visant à détecter une dizaine de variants préoccupants du virus du Covid-19. Suite aux inondations qui ont frappé le Luxembourg et l’Europe l’été 2021, le LIST a fourni des cartes basées sur les données spatiales montrant les zones urbaines impactées, à l’échelle régionale et internationale. «Un support essentiel qui prouve à nouveau notre contribution sociétale face aux chocs et événements auxquels les pouvoirs publics doivent faire face», fait remarquer le LIST.

Chiffres clés

L’excellence scientifique reste au cœur des ambitions du LIST comme en témoignent les 109 projets compétitifs nationaux, les 51 projets compétitifs internationaux et les 171 projets collaboratifs en cours en 2021, les 150 publications scientifiques réalisées dans le top 10% de leur catégorie ainsi que les 28 thèses soutenues avec succès.

https://www.wort.lu/fr/luxembourg/une-annee-remplie-d-innovations-pour-le-list-62cbf64ade135b923648514d

LIST: 35 success stories to reinvent society

A new world is emerging whose watchword will be resilience. This is what occupies Europe at present, and this is where LIST’s mission comes into its own. LIST brings together diverse and complementary skills in the fields of information and communication technologies, environmental technologies, biotechnologies, advanced materials and space resources. This unique collection of skills makes it possible to create the synergies that are essential for building a reinvented economy and society.

Therefore, in 2021 we continued to develop high-impact technologies whilst intensifying our 'sustainable by design' approach. In other words, by striving to minimise negative impact on the environment through the smart design of our products, services and technologies. It is in this vein that LIST formalised its LIST 2.0 strategy in the Multi-year Work Programme (MAP) 2022-2025, published in late 2021. This strategy reflects LIST's vision, mission and values, and takes the form of eight objectives and their indicators, enabling LIST to increase its economic, political, environmental, social, regional and academic impact.

Passion for impact

In terms of partnerships, in 2021, LIST continued its extensive collaboration with the manufacturer Goodyear in the fields of sustainable mobility and materials of the future. Furthermore, it has signed a partnership with CircuitFoil to work on the next generation of copper foil. Finally, the signing of partnerships with Air Liquide/CNES and Airbus Defence and Space will contribute to the R&D activities of the European Space Resources Innovation Centre (ESRIC), implemented as LIST's fourth department.

In line with its mission to transfer innovation, LIST has created the spin-off Dynaccurate, whose aim is the automated interoperability of data and which facilitates the maintenance of large-scale knowledge graphs.

From an institutional point of view, LIST has continued to put its expertise to good use in the fight against coronavirus, in particular through the implementation of the CORONASTEP project, aimed at detecting the presence of the virus in wastewater. LIST has consolidated this monitoring within the framework of a new project, CORONAVAR, aimed at detecting some ten variants of concern of the COVID-19 virus. In the aftermath of the flooding that struck Luxembourg and Europe in the summer of 2021, LIST provided maps based on spatial data showing the affected urban areas, both regionally and internationally. Essential support that once again demonstrates our societal contribution in response to the incidents and events the authorities must confront.

Key figures

Finally, scientific excellence still remains the cornerstone of LIST's ambitions, proven with 106 national competitive projects, 50 international competitive projects and 170 collaborative projects in progress in 2021, as well as 146 scientific publications produced in the top 10% in their category, and 28 successfully defended theses.

In this annual report, you will find evidence of our unwavering commitment to reinventing society and securing the destiny of future generations and our planet. Such results would not have been possible without the dedication of each and every LIST collaborator: coming from the four corners of the globe to LIST to push further the frontiers of research, they are the first ambassadors of this sustainable, digital and resilient society that we wish to build hand in hand with our partners.

https://itone.lu/index.php/news/list-35-success-stories-to-reinvent-society

Encevo Launches First Joint Research Projects with University of Luxembourg and LIST

The first project, entitled Flexibility potentials and user Behaviour Analysis (FlexBeAn), will focus on smart grids. As Luxembourg increases its reliance on renewable energy sources with more fluctuations than traditional sources and is confronted with other consumption patterns due to the decarbonisation of the heating and transport sector, its power grid must adapt. With the project FlexBeAn, Creos Luxembourg as owner and manager of the Luxembourg power grid aims to develop, together with LIST and SnT scientists, smart grid solutions for its electricity grids.

Within this research partnership, SnT will mainly focus on the identification of potential flexibilities in industry and on the understanding and appreciation of the evolution of energy markets over the next ten years and their implications on the electricity grids in Luxembourg.

LIST will focus on the area of society and grid flexibility with the aim of setting up an integrated model to assess the flexibility from different sectors and allow for adaptations by the user. This research will furthermore look at the level of energy literacy in Luxembourg and create a roadmap to change consumer behaviour, from increasing energy literacy to financial and non-financial incentives.

The second research project addresses the subject of intraday electricity market price forecasting and is a collaboration between Enovos, the energy supplier within Encevo Group and SnT. The aim is to develop a model to forecast power prices tendency in real-time via a granular forecasting model. This includes game theoretical modelling of market participants as well as fundamental data like weather (e.g., for forecasting renewable energy production and consumption).

“We are looking forward to embarking on these complex projects with such capable research teams,” says Claude Seywert, CEO of Encevo S.A. “Innovation is the key to successfully transitioning Luxembourg to renewable energy, and we are fortunate to have such high-level scientists at SnT and LIST to work on these projects with our teams.”

“This project will be a natural extension of work that LIST has been doing for years related to the energy transition,” says Thomas Kallstenius, CEO of LIST. “This project will expand our scope and allow us to collaborate more closely with Encevo and SnT to drive successful solutions to this urgent need.”

“These research projects will address demands on the power grids of the future bringing researchers and industry together to deliver practical solutions,” says Prof. Björn Ottersten, Director of SnT. “Creos has a clear path forward for the energy transition, that is based on their years of operational experience, and the cutting-edge prototypes we will deliver with LIST will turn that into a reality.”

https://fedil.lu/en/member-news/encevo-launches-first-joint-research-projects-with-university-of-luxembourg-and-list/

La science au chevet de la planète

Changement climatique, perte de la biodiversité, exploitation des ressources non renouvelables, croissance des inégalités: nul doute n’existe au sein de la communauté scientifique quant à l’urgence d’agir. Le grand public également est de plus en plus conscient de l’importance du développement durable, et attend des gouvernements et des entreprises qu’ils apportent leur pierre à l’édifice en fonction de leurs impacts, de leurs moyens et donc de leur capacité d’agir en adéquation avec leur responsabilité pour la société d’aujourd’hui et de demain.

Aller au-delà de la RSE: l’approche «sustainable by design»

Pour faire du développement durable, il faut aller au-delà de la volonté immédiate de faire du marketing en mettant en avant à tout-va le terme de «Durabilité» – ou «Sustainability». La Responsabilité Sociale des Entreprises (RSE) ne peut pas se focaliser uniquement sur la création d’un sentiment de «feel good» pour les clients et le personnel. Planter des arbres pour viser la «neutralité carbone», c’est non seulement passer à côté du problème, mais c’est surtout du marketing et du greenwashing. La neutralité carbone ne doit pas se faire à l’échelle des entreprises, mais à l’échelle des États pour y arriver à l’échelle de la planète. Les motivations viennent essentiellement du régulateur et des prix, et pour l’instant le prix de la pollution n’est pas inclus dans le prix des ressources achetées par les entreprises. Elles doivent alors se poser la question: qu’est-ce qui se passe ailleurs dans le monde? Je suis convaincue que les entreprises doivent se concentrer sur le cœur de leur business, s’attaquer à leur cause, leur «raison d’être», et prendre en compte l’ensemble des externalités liées à leurs activités pour développer à la fois leur vision et leur stratégie.

La conception durable – ou «sustainable by design» promue également par le List – est une approche qui vise à intégrer les aspects environnementaux, économiques et sociaux très tôt dans le processus de conception d’un produit afin d’améliorer ses performances en matière de durabilité tout au long de son cycle de vie, de l’approvisionnement en matières premières à sa fin de vie. L’objectif est de développer des produits qui ne répondent pas seulement aux spécifications techniques, mais qui peuvent aussi être plus sûrs et plus durables, par exemple en améliorant l’efficacité énergétique ou en utilisant des produits chimiques inoffensifs pour l’homme et l’environnement.

En effet, de nombreux produits présentent encore des effets secondaires involontaires qui ont été négligés lors du processus de développement. Au List, nous voulons changer cela, et la société attend des chercheurs qu’ils aident les entreprises et les gouvernements à atteindre les objectifs de développement durable ou «Sustainable Development Goals» (SDGs). Les politiques évoluent également dans ce sens, notamment avec le Green Deal européen.

Un cadre pour aider les entreprises dans leur transition écologique

Pour aider les entreprises, le List définit un cadre pour la conception de technologies, de produits et de processus dans une optique de durabilité. Basé sur une réflexion sur le cycle de vie, ce cadre vise à identifier les choix de conception les plus pertinents, à estimer les impacts et les risques futurs du produit lorsqu’il sera mis sur le marché et à soutenir la définition et la réalisation d’objectifs pour améliorer la performance environnementale et sociale du produit. Cette démarche est adaptée en fonction de la maturité de la technologie, afin de faciliter son adoption systémique. Cette approche «sustainable by design» vise également à éviter le greenwashing grâce à un processus de quantification et de vérification.

D’autres cadres existent afin d’améliorer le bilan environnemental et social, tels que l’initiative «Science-based targets» qui aide différents secteurs économiques à contribuer aux objectifs de l’Accord de Paris, le cadre GRI visant à permettre à des tiers d’évaluer l’effort de l’entreprise pour réduire l’impact environnemental de ses activités et de sa chaîne d’approvisionnement ou le Pacte Mondial des Nations Unies, un cadre général très accessible. À l’échelle nationale, on peut citer le label ESR.

Le List montre l’exemple

Le List s’efforce d’ailleurs d’appliquer cette approche à ses propres opérations: nous nous engageons à montrer l’exemple tant dans nos activités de recherche que dans notre mode de fonctionnement quotidien. Les premiers travaux ont été lancés en 2019 à travers la création du groupe de travail «Sustainability». Nous avons achevé en 2020 une évaluation approfondie de notre empreinte carbone selon le standard international du «Greenhouse Gas Protocol». Des impacts de nos bâtiments, à ceux de nos achats, de notre consommation ou encore de nos habitudes de mobilité, nous avons analysé l’impact de chacune de nos opérations. Cette première étape a déjà permis de soumettre et de mettre en œuvre plusieurs recommandations. Nous avons décidé par exemple d’améliorer la capacité de contrôle de notre consommation électrique et d’utiliser une énergie verte certifiée.

Le développement durable doit aller bien au-delà de la conformité

Le sixième rapport du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (Giec), publié en avril 2022, en appelle à une action immédiate pour assurer «un avenir vivable». Le List se mobilise et prêtera main-forte aux entreprises ambitieuses qui souhaitent aller au-delà de la conformité et faire du développement durable une réalité.

https://paperjam.lu/article/science-au-chevet-planete

Climat

Le Luxembourg est-il sur la voie du zéro carbone? Quel est le poids de nos actions individuelles? Pour répondre à ces questions et donner aux jeunes générations les moyens d'être acteurs du changement, les chercheurs du LIST partagent leurs connaissances et résultats de recherche dans une brochure éducative intitulée Vers la décarbonation. Ce support pédagogique explique de manière visuelle notre empreinte carbone, les émissions de gaz à effet de serre et les conséquences de diverses habitudes de vie sur le changement climatique. À titre d'exemple, beaucoup de personnes pourraient être surprises par l'impact d'une nuit blanche passée à jouer aux jeux vidéo. Les chercheurs ont par ailleurs commencé une tournée dans les écoles du pays et invitent tout autre établissement scolaire à rejoindre l'aventure à la rentrée prochaine. Soutenus par déjà une quinzaine d'écoles, des échanges sur des faits courts et amusants sont au programme.

«Tech Day» avec plus de 300 participants

Autour de la scène dans la salle principale se trouvaient sept stands de technologies phares développées au LIST et présentées par les chercheurs impliqués dans le cadre du «Tech Village», dont un «méga» stand intitulé «Hydrogène: Un élément clé de la transition énergétique».

Après un message de bienvenue, la directrice Hedda Pahlson-Moller, est montée sur la scène située au centre de la salle pour parler de l'accélération de l'impératif d'impact en visant le net positif.

Dans sa présentation, le directeur général du LIST, Thomas Kallstenius, a passé en revue les statistiques du LIST et les réalisations de l'institut au cours de l'année, qui compte désormais 662 employés dont une communauté de doctorants, et qui mènent actuellement 432 projets. Il a abordé son sujet du jour, intitulé «Une histoire de triple transition».

La journée ne s'est pas limitée aux discours, l'événement a été l'occasion de signer pas moins de trois nouveaux accords de partenariat entre le LIST et le secteur économique.

Les autres partenariats signés l'ont été avec Schroeder & Associés dans le domaine de l'eau, de la construction et de la mobilité, et avec Telindus, une marque de Proximus, afin de stimuler la croissance de la 5G au Luxembourg. Outre ces accords signés en direct sur scène, d'autres partenariats ont été présentés lors de «Partner Talk», à savoir ceux en cours ou à venir avec DuPont, Firis et Rotarex.

Mit 5G bis zum Mond

Wer die letzten Monate und Jahre im Home-Office verbracht und dort fast ausschließlich über Meeting-Plattformen wie Teams oder Zoom mit seinen Kollegen und Geschäftspartnern kommuniziert hat, kennt das Problem womöglich nur zu gut: Der Ton kommt verzögert, der Bildschirm friert ein oder aber die Verbindung bricht komplett ab. Während solche technischen Probleme im Arbeitsalltag durchaus nervig sein können, gewinnt die Problematik an Bedeutung, wenn man dasselbe Szenario auf den Mond überträgt. Dort nämlich kann man nicht einfach auf eine bessere Verbindung warten, wenn beispielsweise ein von der Erde aus gelenktes Mondfahrzeug auf eine Klippe zusteuert. Aktuell besteht diesbezüglich zwar keine Gefahr, doch stellt die Latenz, also die Zeitspanne zwischen dem Senden und dem Ankommen eines Signals, mit der wir auf der Erde derzeit leben müssen, durchaus eine Herausforderung für die Verwirklichung einer Infrastruktur auf dem Mond da.

Übertragung zum Mond simuliert

Die 5G-Technologie, an deren Ausbau eifrig gearbeitet wird, und die 6G-Technologie, zu der ebenfalls bereits geforscht wird, werden die Möglichkeiten, die sich durch die Geschwindigkeit und das Datenvolumen ergeben, überall verändern – sogar auf dem Mond. Aus Sicht der Forschung ist daher eine nahtlose Verbindung zwischen terrestrischer, satellitengestützter und weltraumgestützter Kommunikationsinfrastruktur unter Verwendung eines einheitlichen Standards wie 5G von entscheidender Bedeutung. Denn so kann sichergestellt werden, dass alles und jeder in Verbindung bleibt – und das überall.

Ingenieure der Universität Luxemburg haben vor diesem Hintergrund kürzlich eine Reihe von Tests durchgeführt, um zu demonstrieren, wie man zwischen terrestrischen 5G-Verbindungen, Satelliten und einer simulierten Mondinfrastruktur umschalten kann. Dazu wurde von Forschern des SnT (Interdisciplinary Centre for Security, Reliability and Trust) eine durchgehende 5G-Datenkommunikationsverbindung zwischen ihrem 5G-SpaceLab und dem 5G/6G-Hub der ESA in Harwell (Großbritannien) aufgebaut. Simuliert wurde dabei auch eine Datenverbindung zwischen Erde und Mond, bei der die Ingenieure versuchten, einen Rover zu steuern, der über die Mondoberfläche rollt. Die durch diese Simulation ermittelte Übertragungsdauer zum Mond wurde dann noch zu der terrestrischen und satellitengestützten Latenz addiert, so dass die Forscher eine Verzögerung von drei bis vier Sekunden zwischen der Ausgabe des Befehls an das Mondfahrzeug und dessen Antwort feststellen konnten. Im ungünstigsten Fall hätte es für das Mondfahrzeug also tatsächlich zu spät sein können.

Für Jorge Querol, der das 5G-SpaceLab an der Universität Luxemburg koordiniert, spielen 5G und 6G eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung komplexer Kommunikationssysteme im Weltraum. „Künftige Aktivitäten auf dem Mond, wie die Erschließung von Ressourcen und die Besiedlung durch Menschen, werden solche Kommunikationssysteme für ihren sicheren, zuverlässigen und effizienten Betrieb benötigen“, so Querol. Ähnlich sieht das auch Antonio Franchi, Leiter des 5G/6G-Strategieprogramms der ESA. „Unsere Demonstration der nahtlosen Umschaltung zwischen einem terrestrischen Netz und einem weltraumgestützten Netz zeigt das große Potenzial dieser Technologie“, so Franchi mit Verweis auf Prognosen, wonach die 5G- und 6G-Technologie in den kommenden zehn Jahren enorme Vorteile für die Volkswirtschaften weltweit bringen wird. Zu den Bereichen, die davon profitieren sollen, gehören etwa die Telemedizin, die industrielle Automatisierung und das autonome Fahren.

Es geht in erster Linie also zunächst um Anwendungen auf der Erde, wo – im Gegensatz zum Mond – jeder neue Mobilfunkstandard nicht nur mit technischen Herausforderungen konfrontiert wird, sondern auch mit Fragen aus der Bevölkerung. Antworten darauf soll zukünftig unter anderem die am LIST (Luxembourg Institute for Science and Technology) entwickelte Plattform „5G-Planet“ liefern. Bei diesem Projekt geht es darum, eine digitale Kopie der bestehenden luxemburgischen 5G-Infrastruktur zu erstellen, um deren Nutzung und Fähigkeiten einem breiten Publikum zu demonstrieren. Konkret sollen also die Erfahrungen des LIST bei der Planung und Gestaltung neuer 5G-Netze am praktischen Beispiel Luxemburgs veranschaulicht werden. Im Fokus stehen dabei vor allem vernetzte Mobilitätsanwendungen und intelligente Verkehrssysteme, da diese zu den vielversprechendsten Anwendungen des 5G-Mobilfunkstandard gehören. 5G-Planet soll zum einen Entscheidungsträger bei der Planung von 5G-Netzen für vernetzte und Mobilitätsanwendungen unterstützen, darüber hinaus aber auch das öffentliche Interesse an dieser neuen Technologie verstärken. Zu diesem Zweck arbeitet die Plattform mit einem sogenannten digitalen Zwilling, bei dem die 5GInfrastruktur des Landes digital nachgebildet ist. Neben der Unkenntnis über die Möglichkeiten des neuen Mobilfunkstandards beschäftigt viele Menschen auch die elektromagnetische Strahlung, die mit jeder drahtlosen Kommunikationsanwendung einhergeht. Und auch wenn die neue Technik ein Stück weit auf die bereits vorhandene 4GNetzwerkinfrastruktur zugreifen kann, so ist die Errichtung weiterer Antennen unvermeidlich. Und genau hier setzt ein weiteres LISTProjekt an: 5G-EMIT. Auch bei diesem Projekt wird eine OnlinePlattform mit Informationen gefüllt.

Plattform mit Echtzeitdaten

So geht es zum einen darum, alle Daten bezüglich elektromagnetischer Strahlung in Luxemburg zu sammeln und über eine interaktive Karte der Öffentlichkeit frei zugänglich zu präsentieren. Ergänzend dazu installieren die Forscher Sensoren im Land, um vor Ort und in Echtzeit die elektromagnetische Strahlung zu messen, die von 4G-, 5G- oder sonstigen Antennen ausgeht. Mit diesen Echtzeitdaten wird dann die interaktive Karte gefüttert, die wiederum alle Antennenstandorte beinhaltet. Nicht zuletzt bietet die Plattform auch ein Tool für die Akteure des Netzausbaus. So können Betreiber simulieren, welche Auswirkungen Antennen mit bestimmten Leistungen an bestimmten Standorten unter Berücksichtigung aller Indikatoren haben.

UWE HENTSCHEL

Emilie Allaert: «Avançons tous ensemble!»

Le Covid a «cueilli» les plans de développement du Luxembourg Blockchain Lab, formalisé fin 2019, quelques semaines avant le début de la pandémie. Et vous allez tirer un trait sur cinq années à la Lhoft? Qu’en garderez-vous?

Emilie Allaert. – «Que du positif! J’ai vu le Luxembourg évoluer dans l’adoption de toutes ces technologies. Je suis venue de l’IT de KPMG, je suis devenue fiscaliste, puis project manager chez J.P. Morgan et en charge des US bonds au Mécanisme européen de stabilité (ESM)… Arriver là a été une expérience incroyable. Je crois qu’il reste encore beaucoup à faire, mais les choses évoluent. C’est difficile de faire comprendre aux institutions financières qu’elles doivent bouger, elles qui sont souvent convaincues qu’elles ont des clients qui sont très satisfaits de leurs produits.

Surtout que la Lhoft (Luxembourg House of Financial Technology) est là pour aider la place financière…

«Oui! Pour aider, avec une volonté de collaborer, d’avancer! Pouvoir échanger avec les entrepreneurs, les fintech, mais aussi avec les institutions et les autorités au sein de la Lhoft, c’est une opportunité que je n’aurais jamais eue nulle part ailleurs. Ces échanges permettent de comprendre pourquoi on ne peut pas avancer plus vite sur telle ou telle chose, dans un contexte européen et d’adaptations permanentes des réglementations et des législations. C’est une chose de voir ce qui avance ou pas de l’extérieur, et c’en est une autre de vivre ces contraintes de l’intérieur.

Le 15 juillet, vous prendrez la tête du Luxembourg Blockchain Lab (LBL), plus de deux ans après sa création. Ce n’est pas long, pour mettre ces choses en route, dans un univers qui bouge très vite?

«Le memorandum of understandig a été signé en décembre 2019. En mars 2022, nous avons été «qualifiés» comme pôle d’innovation technologique dédié à la blockchain, aux termes de la loi RDI (recherche-développement-innovation, ndlr). Ça nous permet d’accéder au financement du ministère de l’Économie. Entre les deux dates, il y a non seulement eu le Covid, mais nous avons aussi pris le temps de monter un dossier de candidature sérieux, avec un business plan sur 10 ans. Plus de 40 pages que nous avons préparées soigneusement.

Quelle est la vocation de ce nouveau Lab?

«Je dirais qu’il y en a quatre. D’abord, favoriser la formation à la blockchain. C’est pour cela que nous avons intégré le Digital Learning Hub avec une offre de formations. L’idée est non seulement de former, mais aussi d’attirer de nouveaux talents dont nous avons besoin dans ces activités. Ensuite, travailler de concert avec le SnT (Interdisciplinary Centre for Security, Reliability and Trust) de l’Université du Luxembourg et le Luxembourg Institute of Science and Technology (List) autour des thématiques de recherche et de développement. Puis, apporter de l’aide aux acteurs de l’industrie qui en manifesteraient le besoin. Et enfin, peut-être analyser les projets qui se développent au Luxembourg.

Car il y a des projets qui se développent au Luxembourg, que ce soit Tokeny ou Ibisa…

«Oui! Ce qui est dommage et problématique, en ce moment, c’est de voir des projets de cryptomonnaies s’effondrer et susciter des craintes pour tout l’écosystème blockchain. Ça rend les gens beaucoup plus prudents. D’un autre côté, les sujets sur le metaverse et les NFT alimentent une nouvelle curiosité. La blockchain a beaucoup d’impacts potentiels dans l’industrie, dans l’automobile, dans la santé ou dans l’économie circulaire. Oui, Tokeny est un projet à part, mais la tokénisation des assets est une des seules pistes où le Luxembourg est vraiment compétitif.

D’où vient ce que vous semblez décrire comme une inertie?

«Il ne faut pas être trop dur avec les mots. Cela fait cinq ans qu’on en parle, mais il est temps que le Luxembourg Blockchain Lab se lance vraiment. Pour l’instant, il y a des projets à droite ou à gauche, comme cette utilisation de la blockchain pour les prêts étudiants chez Spuerkeess, sans que l’on communique trop sur ces sujets. Il ne faut jamais perdre de vue que nous sommes dans une approche réglementaire. Je suis impatiente de voir l’impact des textes comme MiCa (la réglementation européenne sur les marchés de crypto-actifs, ndlr) ou les initiatives autour des blockchain pilots (fin 2020, la Commission européenne avait proposé un régime d’exception à certaines technologies de blockchain liées à l’industrie financière pour éviter qu’elles ne soient bloquées par la fragmentation réglementaire en Europe sur ce sujet, ndlr).

Il faut aussi que le Luxembourg pense à sa compétitivité en faisant en sorte, par exemple, de faciliter l’accès au compte bancaire, au crédit ou aux investisseurs à des entrepreneurs de la blockchain. Cette approche prudente n’est pas que négative: elle permet de filtrer les projets et d’espérer n’attirer que ceux de qualité. Cela dit, je pense que l’écosystème va devoir se parler et s’entraider.

C’est vraiment là que vous allez devoir jouer votre rôle de chef d’orchestre!

«Oui. Au début, je pense que je vais m’appuyer sur Infrachain, l’association qui réunit déjà les sept acteurs de premier plan que sont le Service des médias, de la connectivité et de la politique numérique (SMC), le Centre des technologies de l’information de l’État (CTIE), InTech (la filiale technologique de Post), Luxtrust, Scorechain, Telindus et KYC3 (la dernière liste des membres de l’asbl compte 19 autres membres dont KPMG, PwC, Allen & Overy, Elvinger Hoss Prussen, Spuerkeess, EBRC ou encore Nomadic Labs, The Blockchain Academy et The Blockhouse Technology, ndlr). Le Luxembourg Blockchain Lab est soutenu depuis le départ par la Lhoft, le SnT, LëtzBlock, Infrachain et le Luxembourg Institute of Science and Technology.

L’idée est de devenir le point central de tous les intervenants de la Place pour répondre à leurs besoins particuliers, qu’ils soient des entreprises, des individuels ou une autorité, voire l’État. Mettons que vous ayez une entreprise qui veut étudier l’intérêt de la blockchain pour le développement durable. Nous pourrions l’aider à créer un appel à projets, en prenant en charge la partie logistique, avec un comité de revue, un format dédié au coaching, et finaliser une solution en 8 à 10 mois. Ça existe, et ça pourrait voir le jour. Allons-y! Avançons! Tous ensemble!»

Thierry Labro

https://paperjam.lu/article/emilie-allaer-avancons-tous-en

How is 5G good for business? LIST and TELINDUS join forces to stimulate benefits

The agreement was signed live on-stage during LIST’s Tech Day event on Wednesday 15 June.

Within the framework of the agreement, the partnership will take on the initial form of a joint investment covering 5G awareness, with access to the 5G Innovation platform of Telindus linking to LIST labs, with the objective of generating innovative projects.

Julien Baudouin, Innovation manager at Telindus said, “Foundations for digital disruption are based on connectivity enhancements. 5G is definitely more than just a new generation of mobile communication. It will be a key driver of the 4th industrial revolution by delivering a highly secure network that will support the digital transformation of many sectors. We are seeing a lot of interest of our customers for 5G and we realised that most of them do not know how to start their journey. We are happy to allow them to experience 5G in an accessible way through our innovation platform but also to collaborate with partners such as the LIST to demonstrate 5G value, while bringing to life transformative use cases that will benefit our local economy.”

Workshops are currently in the pipeline to help identify companies for which 5G could generate significant business value. Both organisations bring a host of existing assets and knowledge to the table to show and explain to companies the business benefits of 5G and future evolution. LIST already has a 5G awareness project for the general public known as 5G-PLANET which can be easily expanded and adapted for B2B. Prototypes and showcases will be developed, as well as demonstrations and simulations that can be set-up to show and test at potential companies before any investment is made.

Sébastien Faye, Technology and Innovation Line Manager at LIST and responsible for the operational management of the partnership said: “5G and its future developments are great opportunities for companies looking to develop new, resilient, autonomous and much more efficient services. However, many challenges remain to be solved before a mature network and innovative business cases can be developed. This partnership aims to stimulate the development of new cases, therefore benefiting the Luxembourg economy and using the country as a platform for experimentation. This exercise is a necessary basis to prepare the ground for future industrial developments. LIST is already working on the next generations, including 6G, and we need to ensure that the link with the local economy is maintained”.

Several approaches are considered to support businesses, depending on their level of maturity with regards to 5G and connectivity in general. Within the framework of this collaboration, LIST and Telindus will make their infrastructure available for the purpose of designing, planning and testing new innovative services that can benefit from advanced connectivity. This will allow companies to benefit from cutting-edge expertise with 5G, while allowing them to anticipate the impacts and benefits for their business before investing. LIST will use its simulation and emulation environments, as well as its expertise in network planning and testing to support the emergence and calibration of business cases. Telindus will rely on its 5G innovation platform for companies to test their installation on 5G releases that are not yet commercially available.

The ultimate goal for the collaborative agreement is a push for the creation of B2B 5G use cases in Luxembourg and help stimulate and improve company ecosystems making them more efficient thanks to 5G. This should then lead to further innovation projects including research into the future beyond 5G.

Companies likely to be targeted are those in mobility, a sector where communication is paramount. Industry 4.0, logistics, healthcare and PME transformations are other types of businesses LIST and Telindus plan to focus on.

https://itone.lu/news/how-is-5g-good-for-business-list-and-telindus-join-forces-to-stimulate-benefits

TELINDUS & Le LIST : stimuler la 5G pour les entreprises

Les réseaux 5G sont en pleine et rapide expansion à travers le Luxembourg. Leur adoption par le grand-public s’accélère et la plupart des nouveaux smartphones sont maintenant compatibles. Alors pourquoi l’adoption par le secteur des entreprises est-elle relativement faible ? Le Luxembourg Institute of Science and technologies (LIST) et Telindus, une marque de Proximus Luxembourg, dans le cadre d’un nouvel accord de collaboration, entendent relever ce défi ensemble en promouvant et en stimulant le développement de nouveaux services B2B basés sur la 5G.

Cet accord a été signé le mercredi 15 juin en direct sur la scène du Tech Day du LIST.

Dans le cadre de cet accord et dans le but de générer des projets innovants, le partenariat prendra la forme initiale d’un investissement conjoint couvrant la sensibilisation à la 5G, avec un accès à la plateforme d’innovation 5G de Telindus reliée aux laboratoires du LIST.

Julien Baudouin, Innovation Manager chez Telindus, a déclaré : « Les fondements de la rupture digitale reposent sur l’amélioration de la connectivité. La 5G est définitivement plus qu’une nouvelle génération de communication mobile. Elle sera un moteur essentiel de la 4ème révolution industrielle en offrant un réseau hautement sécurisé qui soutiendra la transformation digitale de nombreux secteurs. Nous constatons un grand intérêt de nos clients pour la 5G et nous avons réalisé que la plupart d’entre eux ne savent pas comment débuter leur voyage. Nous sommes heureux de leur permettre de faire l’expérience de la 5G de manière accessible grâce à notre plateforme d’innovation, mais aussi de collaborer avec des partenaires tels que le LIST pour démontrer la valeur de la 5G, tout en donnant vie à des cas d’utilisation transformateurs qui bénéficieront à notre économie locale. »

Des ateliers sont actuellement en préparation pour faciliter l’identification des entreprises pour lesquelles la 5G pourrait générer une valeur commerciale importante.

Les deux organisations apportent une foule d’atouts et de connaissances existantes pour montrer et expliquer aux entreprises les avantages commerciaux de la 5G et de son évolution future. Le LIST dispose déjà d’un projet de sensibilisation à la 5G destiné au grand public, connu sous le nom de 5G-PLANET, qui peut être facilement étendu et adapté aux entreprises. Des prototypes et des exemples d’application seront développés, ainsi que des démonstrations et des simulations qui peuvent être mises en place pour montrer et tester dans des entreprises potentielles avant tout investissement.

Sébastien Faye, Technology and Innovation Line Manager au LIST et chargé de la gestion opérationnelle du partenariat a déclaré : « La 5G et ses développements futurs sont de formidables opportunités pour les entreprises qui cherchent à développer de nouveaux services résilients, autonomes et beaucoup plus efficaces. Cependant, de nombreux défis doivent être relevés avant de pouvoir développer un réseau mature et des business cases innovants. Ce partenariat vise à stimuler le développement de nouveaux cas, bénéficiant ainsi à l’économie luxembourgeoise et utilisant le pays comme une plateforme d’expérimentation. Cet exercice est une base nécessaire pour préparer le terrain aux futurs développements industriels. Le LIST travaille déjà sur les prochaines générations, notamment la 6G, et nous devons veiller à ce que le lien avec l’économie locale soit maintenu ».

Plusieurs approches sont envisagées pour accompagner les entreprises, en fonction de leur niveau de maturité vis-à-vis de la 5G et de la connectivité en général. Dans le cadre de cette collaboration, le LIST et Telindus mettront à disposition leurs infrastructures afin de concevoir, planifier et tester de nouveaux services innovants pouvant bénéficier d’une connectivité avancée. Les entreprises pourront ainsi bénéficier d’une expertise de pointe en matière de 5G, tout en leur permettant d’anticiper les impacts et les avantages pour leur activité avant d’investir. Le LIST utilisera ses environnements de simulation et d’émulation, ainsi que son expertise en matière de planification et de test de réseaux pour soutenir l’émergence et le calibrage de business cases. Telindus s’appuiera sur sa plateforme d’innovation 5G pour permettre aux entreprises de tester leur installation sur des versions 5G qui ne sont pas encore disponibles commercialement.

Le principal objectif de cet accord de collaboration est de favoriser la création de cas d’utilisation B2B de la 5G au Luxembourg et de contribuer à stimuler ainsi qu’améliorer les écosystèmes des entreprises en les rendant plus efficaces grâce à la 5G. Cela devrait ensuite conduire à d’autres projets d’innovation, notamment des recherches sur l’avenir au-delà de la 5G.

Les entreprises susceptibles d’être ciblées sont celles de la mobilité, un secteur où la communication est primordiale. L’industrie 4.0, la logistique, les soins de santé et les transformations des PME sont d’autres types d’entreprises sur lesquelles le LIST et Telindus prévoient de se concentrer.

https://itnation.lu/news/telindus-le-list-stimuler-la-5g-pour-les-entreprises-ensemble/

Le LIST Tech Day a été un beau succès

Sortez des sentiers battus et donnez vie à vos ambitions!» Telle était la devise de la quatrième édition du Tech Day organisé par le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) mercredi qui a réuni un peu plus de 300 participants à la Maison des arts et des étudiants à Belval, ainsi que de nombreux autres en ligne. Environ 200 entreprises au total ont été recensées sur la journée.

Autour de la scène dans la salle principale se trouvaient sept stands de technologies phares développées au LIST et présentées par les chercheurs impliqués dans le cadre du «Tech Village», dont un «méga» stand intitulé «Hydrogène : un élément clé de la transition énergétique».

Dans sa présentation, le CEO du LIST, Thomas Kallstenius, a passé en revue les statistiques du LIST et les réalisations de l'institut au cours de l'année, qui compte désormais 662 employés dont une communauté dynamique de doctorants, et qui mènent actuellement 432 projets. Il a ensuite abordé son sujet du jour, intitulé «Une histoire de triple transition». «Lorsque nous développons des technologies, nous ne regardons pas seulement la durabilité, mais aussi la distance qui nous sépare du marché», a-t-il déclaré.

La journée ne s'est pas limitée aux discours, l'évènement a été l'occasion de signer pas moins de trois nouveaux accords de partenariat entre le LIST et le secteur privé. Un nouveau Memorandum of Understanding a été signé avec Goodyear. Les autres partenariats signés l'ont été avec Schroeder & Associés dans le domaine de l'eau, de la construction et de la mobilité, et avec Telindus, une marque de Proximus, afin de stimuler la croissance de la 5G au Luxembourg dans le secteur des entreprises.

Outre ces accords signés en direct sur scène, d'autres partenariats ont été présentés lors de «Partner Talk», à savoir ceux en cours ou à venir avec DuPont, Firis et Rotarex. La scène du Tech Day a également été le théâtre d'une série de présentations, dont celles de Kaspar Wansleben, executive director of investing for development Sicav for Forestry and Climate Change Fund, et Vladimir Vorotovic director of innovation and deployment chez Ertico ITS Europe.

Pourquoi Invitrolize va changer nos vies

Arno Gutleb est un peu gêné. Si le CEO du Luxembourg Institute of science and technology, Thomas Kallestenius, lui avait demandé d’être présent, le mercredi 15 juin, pour la sixième édition du Tech Day, sorte de démonstration de force annuelle des 662 chercheurs du centre de recherche, il ne semble pas avoir prévenu le CEO d’Invitrolize qu’il allait annoncer sur scène la naissance de cette dizième spin-off!

Dans la grande salle qui sert de cafétéria de l’événement, à la pause, entre deux salves de conférences de haut niveau, le chercheur en passe de devenir entrepreneur récupère très vite de sa surprise de se retrouver au centre de l’attention avec un grand classique de l’entrepreneuriat: parler du projet dans lequel on met tout son enthousiasme.

Revenu d’Olso, où il était chef de projet à l’Institut national vétérinaire norvégien, pour se rapprocher du centre de l’Europe, le chercheur prend la tête du département de toxicologie du Centre de recherche public Gabriel Lippmann en avril 2008. «Quand j’ai postulé, j’ai passé mon entretien d’embauche puis je suis allé déjeuner avec celui qui est toujours mon chef aujourd’hui. Il m’a demandé de quel matériel j’avais besoin pour être dans les meilleures conditions de travail», se souvient-il. «Je lui ai dit qu’en 20 ans, je n’avais jamais utilisé d’appareils qui ne soient pas déjà dans ce bâtiment. C’est comme si le Luxembourg m’offrait une Ferrari alors que je n’avais conduit que des Golf! Des infrastructures de classe mondiale!»

«J’ai été chercheur toute ma vie depuis 1989», raconte M. Gutleb. Université de Vienne, de Waguelingue aux Pays-Bas, Université libre d’Amsterdam, Olso, professeur invité à l’Université Andrés Bello de Santiago du Chili et professeur émérite à celle de médecine et de pharmacie «Iuliu Hatieganu» de Cluj-Napoca, il se concentre sur le développement de modèles 3D complexes in vitro d’irritation, d’inflammation et de sensibilisation respiratoire de la région alvéolaire du poumon.

«Quand vous lancez des produits chimiques, vous ne savez pas vraiment s’ils vont créer un problème dans la société avant que vous les produisiez, avant que vous en fassiez de la publicité ni même avant qu’ils soient dans un supermarché», indique-t-il quand on lui demande d’expliquer simplement à quoi sert cette sorte de yaoutière derrière lui. Les modèles ont été appliqués à une large gamme de produits chimiques modèles (produits chimiques industriels, produits pharmaceutiques, produits de consommation, allergènes naturels, etc.) et, ce qui est loin d’être négligeable, s’affranchissent des tests sur des animaux et n’ont pas besoin d’organes d’humains qui seraient décédés récemment, ils sont testés sur des cellules de culture de victimes de cancers du sang des années 1980.

Trois gros clients et d’autres dans les tubes

«Nous avons travaillé très tôt avec des industriels, pour comprendre les besoins et aussi pour comprendre les normes et la réglementation à laquelle ils sont confrontés. Nous savions que c’était très bon parce que l’industrie voulait acheter notre technologie», dit-il. C’était il y a dix ans, il reconnaît ne pas avoir alors pensé à en faire une entreprise. «Non, en fait, l’idée est venue en décembre 2020. Je revenais d’une conférence et le collègue qui partage mon bureau m’a demandé si j’avais déjà rencontré Asier, le business developper du List. J’ai dit non. “Tu veux le rencontrer?”, a-t-il insisté. J’ai dit que j’étais un scientifique et pas un entrepreneur. Il m’a dit “Tu as raison, ne parle pas avec Asier [Asier Sesma, responsable de List Ventures, ndlr.]!” Je l’ai rencontré. Et quand je suis rentré chez moi, j’ai dit à ma femme que j’allais peut-être devenir entrepreneur.»

«C’est le moment où j’ai été infecté! Pas par le Covid!», lâche-t-il dans un grand éclat de rire. «Mais par la fièvre entrepreneuriale!» Aujourd’hui, à peine née, la start-up est déjà sold-out pour au moins un an. Outre Philipps Morris, elle a deux clients qui attendent sur elle, une grande ONG américaine et un groupement professionnel européen. Des discussions sérieuses sont aussi bien engagées avec le groupe allemand Evoniq et d’autres groupes pharmaceutiques ou chimiques, mais le chercheur-entrepreneur ne veut pas trop en dire encore.

Recruter et former, priorité absolue

«J’ai déjà un pipeline pour un an et je ne peux pas prendre de client supplémentaire sans avoir formé trois à quatre personnes pour travailler sur cette technologie. C’est le premier véritable challenge auquel je sois déjà confronté», sachant que l’accord avec le List Ventures prévoit une phase transitoire au cours de laquelle la jeune entreprise peut utiliser le laboratoire du List.

Bienvenue au club des start-up en recherche de talents, M. Gutleb, il y a urgence: selon l’Organisation mondiale de la santé , l’exposition aux produits chimiques a de nombreuses conséquences sur la santé, dont deux millions de morts par an et 2% à 8% des cas de cancers; «bien que la toxicité chimique ne soit pas nouvelle, c’est l’augmentation phénoménale de la production de produits chimiques et de l’extraction des ressources au cours des 100 dernières années – multipliées par 40 – qui pose désormais un risque sérieux pour l’humanité», notent des chercheurs dans des études encore beaucoup plus pessimistes .

Thierry Labro

https://paperjam.lu/article/pourquoi-invitrolize-va-change

Von 5G und Geräten für sicheres Trinkwasser

„5G steht für viele beispielsweise für die Möglichkeit, schnell Videos herunterzuladen. Dabei ist 5G mehr als das. Es kann von vielen Firmen dazu genutzt werden, um neue Dienste anzubieten“, stellt Sébastien Faye fest. Als Mitarbeiter des Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) ist er am Mittwochmorgen nach Esch-Belval gekommen, um auf dem Universitätscampus in der „Maison des arts et des étudiants“ zu zeigen, an was er und seine Kolleginnen sowie Kollegen tagtäglich arbeiten. Insgesamt sieben Projekte vom LIST und dessen Partnerorganisationen werden während der vierten Ausgabe des sogenannten „Tech Day“ präsentiert.

Am Stand von Sébastien Faye ziehen an diesem Morgen vier bunte Nachbildungen von VWBussen die Aufmerksamkeit der Vorbeigehenden in dem abgedunkelten Raum auf dem Tech Day auf sich. Dank Tablet werden die kleinen Fahrzeuge ferngesteuert fortbewegt. „Diese bewegen sich dann sofort in die vorgegebene Richtung – ohne zeitliche Verzögerung. Über die 5G-Verbindung hier in Belval ist das möglich“, erklärt Sébastien Faye und fährt fort: „Bei einer Nutzung von 4G kommt es zu Verzögerungen und dadurch zu Unfällen.“ Auf spielerische Art und Weise sollen so die Vorteile von 5G demonstriert werden.

Über Neues informieren

Laut dem LIST-Mitarbeiter geht es aber auch um die Sensibilisierung. Und darum, über diese technologische Entwicklung aufzuklären, die von manchen sehr skeptisch verfolgt wird. Denn einige fürchten sich vor der elektromagnetischen Strahlung und sind gegen den Ausbau der Netze. „Wir informieren darüber, dass Mobilfunkanbieter nicht einfach so ein Antenne an einem Ort installieren können. Das ist alles reguliert, da kann man nicht einfach machen, was man will“, erklärt Sébastien Faye, der über Technologien aufklären will, die es vorher nicht gab.

Etwas später an diesem Morgen stehen Harold Linke und Mohamed Djedai interessiert vor der Installation mit den ferngesteuerten Fahrzeugen. Sie arbeiten für eine Firma in Luxemburg, die unter anderem Lösungen zur Garantie der öffentlichen Sicherheit zur Verfügung stellt, und beschäftigen sich in dem Zusammenhang auch mit Katastrophenszenarien. „Wir fragen uns, wie 5G verwendet werden kann, um zur öffentlichen Sicherheit beizutragen. Als Beispiel die Überflutungen vom vergangenen Jahr: In solch einer Situation kann die Technologie zur Verbesserung der Kommunikationsmöglichkeiten beitragen“, erklärt Harold Linke.

Kollege Mohamed Djedai beschäftigt sich im Berufsalltag mehr mit dem Management von Verkehr. „Ich interessiere mich für Projekte mit autonomen Fahrzeugen. Diese können dank 5G miteinander verbunden werden.“ Er sieht in der neuen Technologie einen Weg, Städte vor allem grüner, aber auch sicherer zu gestalten. Harold Linke und Mohamed Djedai wollen sich beim Tech Day über die aktuellen Projekte vom LIST informieren, Bekannte treffen, aber auch neue Menschen kennenlernen, mit denen man vielleicht zusammenarbeiten könnte.

Wichtige Daten sammeln

Vor einem anderen Stand steht an diesem Mittwochmorgen Franck-Alexandre Sallebant-Bessone. Als Manager für „Business Development“ arbeitet er bei einer Firma, die Akteuren aus verschiedenen Bereichen dabei hilft, auf Basis von gesammelten Daten Entscheidungen zu treffen. „Ich bin gerade angekommen und werde mich etwas umsehen. Aber dahinten habe ich ein interessantes Projekt gesehen: Da kann man nachvollziehen, wie ein Roboter Entscheidungen trifft“, erzählt Sallebant-Bessone. Er erhofft sich von seinem Besuch den Austausch über neue Technologien, aber auch das Knüpfen möglicher Kontakte für eine Zusammenarbeit.

Hinter ihm ist am Stand mit dem Titel „Water Watch“ eine Installation mit einem durchsichtigen Kanalisationsrohr zu sehen, unter dem ein hellgraues sowie ein dunkelgraues Gerät stehen. Auf einem Bildschirm auf der dunklen Maschine ist eine rote Linie zu sehen. An manchen Tagen geht diese etwas in die Höhe, an anderen hingegen sinkt sie. „Wir zeigen die rezente Technologie, dank der heute Daten zu unserem Trinkwassernetzwerk gesammelt werden. In Echtzeit können diese beispielsweise online oder übers Handy abgelesen werden“, erklärt Jean-Baptiste Burnet vom LIST.

So können wertvolle Informationen zum Abwasser- sowie Trinkwasser erhoben werden. Spätestens seit der Pandemie dürfte den meisten klar sein, wie wichtig das ist – erlaubt die Analyse des kühlen Nasses doch Rückschlüsse auf die Verbreitung von Bakterien und Viren. Und: Eventuelle Verunreinigungen durch Krankheitserreger im Trinkwasser können durch solche Untersuchungen offengelegt werden. „Die Qualität des Wassers kann also bewertet werden, bevor es genutzt wird“, erklärt LIST-Mitarbeiterin Leslie Ogorzaly. „Wir kümmern uns darum, dazu die entsprechenden Methoden oder Tools zu entwickeln sowie diese zu validieren“, präzisiert dann noch Henry-Michel Cauchie. Sodass die Technologie letztlich dazu beiträgt, dass Menschen bedenkenlos Wasser aus dem Hahn trinken können.

Sandra Schmit

Eva Kremer, nouvelle présidente du LIST

Claude Meisch, ministre de la Recherche dans le secteur public, a proposé au gouvernement de nommer Eva Kremer à la présidence du Conseil d’administration du LIST (Luxembourg Institute of Science and Technology). Une proposition qui a été acceptée.

/Madame Kremer occupait, depuis le 1er janvier 2020, le poste de directrice adjointe de la Société nationale de crédit et d’investissement et était Vice-présidente du LIST. Elle remplacera prochainement Jacques Lanners et sera secondée par Etienne Jacqué, nommé Vice-président du conseil.

Par ailleurs, Steve Kremer, Directeur de Recherche 1re classe à l’Institut national de recherche en sciences et technologies numérique (INRIA) de Nancy, est nommé membre du Conseil d’administration du LIST.

Il remplace Jacques Lanners dont il termine le mandat, soit jusqu’au 31 décembre 2024.

Ces différentes nominations ont été publiées au Journal officiel du Grand-Duché de Luxembourg (Mémorial).

https://www.infogreen.lu/eva-kremer-nouvelle-presidente-du-list.html

Développer les pneus du futur

Au cours des six dernières années, le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) et Goodyear ont collaboré pour parvenir à des résultats significatifs dans les domaines de la recherche sur les matériaux, de la compréhension des relations structure-propriété et de la science des données.

Le deuxième Memorandum of Understanding signé récemment s’inscrit dans le prolongement de ce qui est la plus grande collaboration public-privé en matière de recherche à ce jour au Luxembourg, avec une valeur d’environ 50 millions d’euros. Le LIST et Goodyear ont atteint une multitude d’objectifs impressionnants : 13 réalisations dans le domaine de la science des données, 15 développements de nouveaux matériaux, 91 capacités analytiques innovantes menant à 94 publications, 17 secrets de fabrication et 13 brevets. Ces réalisations ont été mises en œuvre dans les opérations quotidiennes de Goodyear ainsi que du LIST dans divers domaines de leur travail. Au-delà de ces résultats scientifiques, le LIST et Goodyear ont tous deux recruté quatre chercheurs permanents pour soutenir ce travail.

Les deux parties ont confirmé leur volonté de travailler davantage ensemble avec la signature d’un nouveau Memorandum of Understanding passionnant. L’annonce a été faite lors de l’événement Tech Day du LIST.

Le second accord couvre deux piliers principaux : la science des données et le développement de matériaux. Le développement de produits virtuels, la numérisation des processus et l’intelligence des pneus seront des domaines de recherche spécifiques dans la catégorie de la science des données. La prochaine génération de pneus pneumatiques et non pneumatiques ainsi que leur recyclage en fin de vie seront les domaines principaux du développement des matériaux et de la caractérisation.

Thomas Kallstenius, Directeur général du LIST, a déclaré : « Ayant construit une relation de travail excellente et productive avec Goodyear pendant de nombreuses années, je suis ravi qu’avec ce nouvel accord et l’orientation de notre partenariat, nous poursuivions nos recherches ensemble dans de nouveaux domaines d’innovation révolutionnaire. »

Dans le cadre de ce deuxième partenariat orienté vers l’avenir et tenant compte des priorités socio-économiques du pays, le LIST et Goodyear ont l’objectif ambitieux de faire du Luxembourg un centre d’innovation de rupture pour la mobilité en mettant l’accent sur les pneus et la technologie liée aux pneus.

« Le LIST a vraiment rendu Goodyear meilleur et je suis ravi de voir comment nous continuons à grandir ensemble et à innover de manière responsable », a déclaré Chris Helsel, Senior Vice President Global Operations and Chief Technology Officer chez Goodyear.

https://www.infogreen.lu/developper-les-pneus-du-futur.html

Pneu, spin-off, metaverse et prix: le List s’emballe

La scène centrale a tout d’un ring. Sauf les cordes. Le CEO du Luxembourg Institute of science and technology, Thomas Kallstenius , avait poussé la sixième édition du Tech Day jusqu’à ce détail, histoire de s’assurer que tout le monde penserait «out of the box», le leitmotiv du jour.

Mais à part un uppercut – amical – pour Maison Moderne, qui organise ce jeudi soir son événement sur la Sextech , pas de boxeurs, pas de sang, pas de K.-O., ni même de jeunes femmes peu vêtues pour annoncer les rounds. Non, le Tech Day n’a même pas besoin de camphre pour soigner les esprits étroits.

Ici, la science est reine et sous les yeux de la fraîchement élue nouvelle présidente du conseil d’administration, Eva Kremer – la première femme à ce poste dans un institut de recherche luxembourgeois – c’est la cofondatrice et CEO de Tiime, Hedda Pahlson-Moller , qui attaque, sabre laser en main, en appelant à prendre de la hauteur dans notre défense quotidienne de l’environnement et notre lutte contre la crise climatique.

La stratégie du «Jedi»

Ce qu’elle appelle la stratégie du «Jedi», pour justice, equity, diversity and inclusion. «Nous ne pouvons pas changer ce que nous ne reconnaissons pas», dit-elle virevoltante comme un célèbre papillon, Mohamed Ali, qui piquait lui comme une abeille. Ou encore «la Terre n’est pas plate, nous devons penser ‘circulaire’» avec la représentation d’un beignet habituellement totalement interdit dans ce genre d’enceinte.

M. Kallstenius quitte lui aussi le monde du sport pour sa métaphore de l’orchestre, lui qui fut autrefois joueur émérite de flûte. «2021 a été une bonne année. Nous sommes tous les musiciens d’un orchestre symphonique. La règle est d’écouter les autres et cela vaut aussi pour moi. Car nous ne jouons pas seuls, mais avec nos partenaires. C’est avec eux que nous cocréons de la musique, grâce à notre belle infrastructure et nos instruments de premier plan.»

Après avoir rappelé quelques chiffres clés comme le nombre de musiciens (662 dont 34% de femmes et de 52 nationalités, 95 nouveaux en 2021 et 108 PhD) réunis autour de 106 «partitions» qui ont débouché sur 205 brevets (le deuxième meilleur score européen), M. Kallstenius a présenté la nouvelle et dixième spin-off du centre de recherche, Invitrolize, capable de se passer des animaux et de cellules humaines récentes pour mieux tester des produits, que ce soit pour l’industrie de la cosmétique, pharmaceutique ou du tabac.

Goodyear montre son pneu creux

À l’instar de Mme Pahlson-Moller, il invitait lui aussi à passer de la lutte contre la dérive du climat à la création de technologies qui intègrent par design le coût que leur utilisation va générer. Si Bertrand Piccard et sa fondation Solar Impulse ont dans leur catalogue plus de 1.000 technologies vertueuses, le CEO du List appelle à s’intéresser dès le début à la question du coût de l’adoption, sans quoi ce serait le frein ultime à une véritable transition.

Dans les sept stands pour montrer la technologie développée au List, celui sur la 6 G, qui va complètement bouleverser ce que nous connaissons de la connectivité, celles sur l’hydrogène vert et sa distribution décentralisée ou encore les pneus creux, présentés il y a un mois par un partenaire de poids du List, Goodyear, qui pour le coup avait déplacé une BMW 430 équipée de ses pneus qui avait obtenu une autorisation exceptionnelle de venir par la route depuis Colmarberg (elle est repartie sur un plateau).

Et le dirigeant de l’institut de recherche, que l’on a souvent entendu parler des digital twins, a avancé d’un cran en annonçant le premier metaverse du Luxembourg, le Luxemverse, qui doit permettre de prendre toutes les bonnes décisions dans beaucoup de problématiques. Une réponse intelligente à tous ceux qui se demandaient à quoi bon aller perdre du temps et de l’argent dans ces 150 univers virtuels…

Avant d’entrer dans le dur de cette journée et son cycle de conférences de haut niveau, le List a remis par son ancien directeur, Fernand Reinig, son premier «Life Cycle Award» à Georges Thielen, destiné à honorer toute la carrière de ce jeune préretraité qui dirigeait le centre d’innovation de Goodyear à Colmarberg et qui fut un des premiers membres du conseil d’administration à la fusion des deux Centres de recherche publics (CRP Henri Tudor et CRP Gabriel Lippmann) en List, président du cluster des matériaux de Luxinnovation (jusqu’à 2019) ou encore membre du conseil scientifique du Fonds national de la recherche (depuis 2020).

Sexy, le List? Oui, pour tous ceux qui voient plus loin que le bout de leur nez.

Thierry Labro

https://paperjam.lu/article/pneu-spinoff-metaverse-et-prix

Developing tyres of the future with LIST-Goodyear partnership agreement

Today’s signed second Memorandum of Understanding builds on what is the biggest public-private research collaboration to date in Luxembourg with a value of about €50 million. LIST and Goodyear have delivered a host of impressive goals: 13 achievements in data science, 15 new material developments, 91 innovative analytical capabilities leading to 94 publications, 17 trade secrets, and 13 patents. These achievements were implemented in the daily operations at Goodyear, as well as LIST in various areas of their day-to-day work. Beyond these scientific results, both LIST and Goodyear hired four permanent researchers to support the work.

Now, the two parties have confirmed an exciting new memorandum of understanding with a different emphasis signed during the LIST Tech Day event on Wednesday.

Now, the two parties have confirmed their will to continue to work together with the signature of an exciting new memorandum of understanding. The announcement was made during the LIST Tech Day event on Wednesday.

The second agreement is meant to cover two main pillars: data science and material development. Virtual product development, process digitalisation and tyre intelligence will be specific research areas in the data science category. The next generation of pneumatic tyres, non-pneumatic tyres, as well as end of life tyre recycling will be focus areas of material and characterisation development.

Thomas Kallstenius, CEO of LIST stated: “Having built an excellent and productive working relationship with Goodyear over many years, I am delighted that with this new agreement and focus of our partnership, we will continue our research together in new fields of ground-breaking innovation."

LIST and Goodyear have the ambitious goal of making Luxembourg a centre for disruptive innovation for mobility with a focus on tyres and tyre-related technology taking into account the country’s social-economic priorities within this second, future-oriented partnership.

“LIST truly has made Goodyear better and I am excited to see how we continue to grow together and responsibly innovate,” said Chris Helsel, Senior Vice President Global Operations and Chief Technology Officer at Goodyear.

https://itone.lu/news/developing-tyres-of-the-future-with-list-goodyear-partnership-agreement

Eva Kremer, nouvelle présidente du CA du List

La proposition du ministre Claude Meisch (DP), ayant la Recherche dans ses attributions, de confier à Eva Kremer la présidence du conseil d’administration du List (Luxembourg institute of science and technology) a été avalisée par le conseil de gouvernement. La nomination est effective depuis le 24 mai et sa parution au Journal officiel.

Eva Kremer, directrice adjointe de la Société nationale de crédit et d’investissement, était vice-présidente du conseil d’administration du List depuis janvier 2020. Elle succède à Jacques Lanners à la présidence, tandis qu’Etienne Jacqué est nommé vice-président.

Steve Kremer, directeur de Recherche 1ère classe à l’Institut national de recherche en informatique et en automatique (INRIA) de Nancy, est nommé membre du conseil d’administration en remplacement de Jacques Lanners dont il termine le mandat, soit jusqu’au 31 décembre 2024.

Nicolas Léonard

https://paperjam.lu/article/eva-kremer-nouvelle-presidente

EVA KREMER, NEW CHAIR OF LIST

Following the proposal by Mr Claude Meisch, the Minister responsible for Research in the public sector, the government in council appointed Mrs Eva Kremer as LIST Chair of the Board of Directors on 12 May, replacing Mr Jacques Lanners. The Deputy Director of the Société Nationale de Crédit et d'Investissement has held the position of Vice-Chair since 1 January 2020. Mr Etienne Jacqué is appointed Vice-Chairman of the board, replacing Mrs Kremer.

In addition, Mr Steve Kremer, 1st class Research Director at the National Institute for Research in Digital Science and Technology (INRIA) in Nancy (F), has been appointed member of the LIST Board of Directors to replace Jacques Lanners for the remainder of his mandate, which runs until 31 December 2024.

Officially announced on Tuesday, 24 May via their publication in the Official Journal of the Grand Duchy of Luxembourg (Mémorial), these decisions were taken in accordance with the provisions of the law of 3 December 2014 regarding the organisation of public research centres (CRP), as well as the decree of the government in council of 9 December 2019 appointing the members of the board of directors’ administration of LIST.

https://www.hrone.lu/actualites/eva-kremer-new-chair-list

Eva Kremer has been nominated as the new head of the board of director of the Luxembourg Institute of Science and Technology

The Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) appointed Eva Kremer as the new head of its board of directors.

Kremer was appointed by Education Minister, Claude Meisch and will be replacing Jacques Lanners. Kremer was previously vice-chairman of the board and Etienne Jacqué will be taking over that role.

Steve Kremer, who works as the research director at the National Institute for Research in Digital Science and Technology has been appointed a member of the LIST board of directors.

https://www.luxtimes.lu/en/business-finance/science-and-technology-institute-appoints-new-chair-62a8598fde135b92363e95b0

Anzahl der Neuinfektionen ist um 36 Prozent gesunken

Die in Luxemburg registrierten Corona-Neuinfektionen sind in der vergangenen Woche von 1.879 auf 1.174 und somit um 36 Prozent gesunken. Das geht aus dem wöchentlichen Rückblick des Gesundheitsministeriums vom Mittwoch hervor. Die Anzahl der durchgeführten PCR-Tests sank in der Woche vom 23. bis 29. Mai jedoch auch: von 9.178 auf 6.301 Tests. In der beobachteten Woche seien zudem zwei weitere Todesfälle im Zusammenhang mit Covid-19 erfasst worden. Das Durchschnittsalter der Verstorbenen betrug 63 Jahre.

Höchste Inzidenz bei den 30- bis 44-Jährigen

Bis zum 29. Mai sank laut „Santé“ die Zahl der aktiven Infektionen auf 3.302 – am 15. Mai waren es noch 4.849. Die Anzahl der geheilten Personen stieg von 240.836 auf 243.555. Das Durchschnittsalter der Personen, die positiv auf Covid-19 getestet wurden, betrug 42,4 Jahre. In den Krankenhäusern des Großherzogtums erfolgten sechs Neuaufnahmen von bestätigten Covid-19-Patienten auf der Normalstation, zwölf waren es noch in der Vorwoche. Auf der Intensivstation sank die Zahl der belegten Betten von zwei auf eins. Das Durchschnittsalter der stationären Patienten betrug laut dem Bericht des Ministeriums 63 Jahre.

Im Berichtszeitraum stieg die Reproduktionszahl – also die Anzahl der Menschen, die ein Infizierter im Durchschnitt ansteckt – auf 0,79 im Vergleich zu 0,65 in der Vorwoche. Die Positivrate bei den insgesamt vorgenommenen Tests sank von 20,47 Prozent auf 18,63 Prozent. Die Sieben-TageInzidenz lag bei 182 Fällen pro 100.000 Einwohner über sieben Tage. Reinfektionen sowie zertifizierte Selbsttests wurden laut „Santé“ in die Berechnung der Inzidenzraten einbezogen.

Die Inzidenz ging in der Woche vom 23. bis 29. Mai insgesamt in allen Altersgruppen zurück. Der größte Rückgang war in der Altersgruppe bis 14 Jahre (55 Prozent weniger) zu verzeichnen, gefolgt von der Kategorie 15 bis 29 Jahre (43 Prozent weniger). Die niedrigste Inzidenz der Woche wurde in der Altersgruppe 60 bis 74 Jahre (180 Fälle pro 100.000 Einwohner) verzeichnet, während die höchste Inzidenz bei den 30- bis 44-Jährigen (282 Fälle pro 100.000 Einwohner) zu verzeichnen war.

Meistens im Familienkreis angesteckt

Von den 1.174 Neuinfektionen, die in der untersuchten Woche registriert wurden, wurden laut dem Ministerium 1.271 erneut besprochen und die Quelle bestimmt. Der Familienkreis ist darunter mit 28 Prozent die häufigste Quelle, gefolgt von Reisen ins Ausland mit 17 Prozent, Arbeit bei 10 Prozent, Freizeit mit 7 Prozent und Bildung mit 6 Prozent. Der Anteil der unbestimmten Quellen nahm mit 26 Prozent leicht zu.

In Sachen Impfungen wurden in der vergangenen Woche 1.721 Dosen in Luxemburg verabreicht: „67 Personen erhielten eine erste Dosis, 69 Personen eine zweite Dosis, 424 Personen erhielten eine zusätzliche erste Dosis im Vergleich zu einem vollständigen Schema, 1.159 eine zusätzliche zweite Dosis im Vergleich zu einem vollständigen Schema und zwei eine zusätzliche dritte Dosis im Vergleich zu einem vollständigen Schema, wodurch die Gesamtzahl der verabreichten Impfstoffe bis zum 31. Mai auf 1.282.424 anstieg“, so die „Santé“.

Laut den Abwasseruntersuchungen des Teams vom „Luxembourg Institute of Science and Technology“ (LIST) war das Virus in der Kalenderwoche 21 auch in den Kläranlagen nach wie vor auf nationaler Ebene weit verbreitet – und das, obwohl sich der leicht rückläufige Trend aus den Wochen 19 und 20 bestätigt habe. Die sogenannten „Coronastep“-Berichte der LIST-Forscher können online unter der Adresse www.list.lu/en/covid-19/coronastep abgerufen werden.

(Red.)

La pénurie de matériaux pousse la construction vers des alternatives

Depuis deux ans, d’une crise à l’autre, les prix des matériaux de construction flambent et les délais d’achèvement s’allongent. Ce qui ne fait pas les affaires des entreprises du secteur qui craignent les pénalités en plus d’une réputation ternie par des projets qui tirent en longueur. Les raisons sont connues. Dans un premier temps, la pandémie a perturbé l’organisation de travail avec un taux d’absentéisme important. Résultat, les chaînes de production de matériaux et les réseaux logistiques ont longtemps tourné au ralenti, créant même des pénuries. La reprise postpandémie a créé des goulots d’étranglement dans les chaînes de production. Puis la guerre en Ukraine n’a rien arrangé puisque dans un monde globalisé, un grand nombre de matériaux est fabriqué en Ukraine et en Russie.

Réunis lors d’un Breakfast Talk du Paperjam + Delano Club , trois intervenants ont débattu sur les alternatives «durables» que le secteur devrait adopter pour assurer un avenir à un secteur économique important pour un pays comme le Luxembourg promis à un développement démographie ambitieux.

L’optimisation des matériaux

Pour Laurent Keser, directeur études et projets chez Soludec, il est nécessaire de «revenir aux fondamentaux» tout en faisant preuve de pragmatisme. «En France, on utilise 80 à 90 kilos de ferraille par mètre cube de béton. Au Luxembourg, les normes imposent 120 à 130 kilos de ferraille par mètre cube de béton. Nous sommes clairement dans de la surconsommation de matériaux et je ne crois pas que les constructions en France soient de mauvaise qualité», a-t-il assuré lors du débat sur le sujet organisé par Paperjam.

Laurent Keser plaide également pour un certain pragmatisme sur les normes et la philosophie de construction au Luxembourg. «Je ne comprends pas pourquoi lors d’un terrassement sur de la roche perméable, nous devons encore mettre deux couches d’étanchéité comme si chaque construction devait accueillir une piscine. Ni pourquoi nous ne pouvons pas construire en hauteur, ce qui optimiserait l’utilisation des matériaux», a expliqué le directeur d’études de Soludec.

L’ingénierie technologique

Pour Damien Lenoble, physicien des matériaux à la tête d’une équipe de 100 chercheurs au département Matériaux du LIST, l’une des alternatives se trouvera dans les matériaux de demain comme les nanomatériaux ou encore les matériaux composites. «Dans le secteur de l’aéronautique, les matériaux composites sont utilisés pour justement réduire les poids. Ils seraient tout à fait possibles d’utiliser les mêmes procéder dans la construction, mais pour le moment cela n’est pas possible pour des raisons de normes», souligne le scientifique. Ce dernier plaide également pour l’utilisation de matériaux d’avenir comme les nanomatériaux. Sur ce point, le Luxembourg pourrait tirer un avantage certain puisque la société Ocsial , producteur de nanotubes de carbone, a de fortes ambitions après avoir ouvert un centre de recherche et développement (R&D) et d’assistance de pointe de 350m² à Foetz.

Seul inconvénient, si la technologie existe, il faut encore lui donner des normes pour pouvoir l’appliquer sur le terrain.

Recourir au bois et à l’argile luxembourgeois

Martine Schummer , Ingénieur-associée chez Schroeder&Associés et directrice du service regroupant les unités sur la construction en bois et le conseil en construction durable, plaide pour des solutions peut-être moins technologiques, mais plus «locale». Le bois luxembourgeois pourrait être une alternative à condition de se donner les moyens de l’exploiter de façon durable. «C’est déjà un travail que nous avons commencé avec le ministre Turmes afin de voir comment mieux utiliser le potentiel de nos forêts dans la Grande Région et développer une chaîne de production pour nos besoins», a souligné Martine Schummer.

Autre piste, l’argile. «Nous construisons actuellement un projet pilote avec des blocs en terre crue, donc en argile. Une terre que nous avons en grande quantité sur nos terrains», assure encore l’Ingénieur-associée. L’argile qui peut aussi s’intégrer dans des processus de construction à l’aide d’imprimantes 3D dédiées à la construction. «Je pense que l’argile a un grand potentiel par rapport aux matériaux composites et aux nanotechnologies, car il existe déjà des normes sur les constructions en argile», a encore argumenté Martine Schummer.

Ne pas négliger le coût de l’alternative

Les alternatives existent et les promesses de la technologie sont ambitieuses. Mais la réalité est souvent rattrapée par le coût. «Le bois est un très bon exemple, mais il ne faut pas négliger le coût et le temps nécessaire pour mettre en place une filière bois complète au Luxembourg ou dans la Grande Région», a nuancé Laurent Keser. Ce dernier s’inquiète également d’une autre crise à venir, celui de la transition énergétique à venir qui va impacter les entreprises dans les années à venir. «Il ne faut jamais négliger le coût des solutions alternatives et se demander si l’on est prêt à en payer le coût», a souligné Laurent Keser.

Jeremy Zabatta

https://paperjam.lu/article/penurie-materiaux-pousse-const

3 QUESTIONS À DAMIEN LENOBLE : «La pénurie des matériaux devrait durer encore quelques mois»

Les conséquences de la pandémie de Covid-19 ont créé des problèmes d’approvisionnement, comment voyez-vous l’évolution de cette pénurie des matériaux?

Damien Lenoble. – «La pandémie et la guerre en Ukraine démontrent surtout l’interdépendance de l’économie globalisée. Elles mettent en exergue les fragilités d’un système qui ne prend pas en compte les facteurs exogènes peu ou pas prévisibles. Une crise est aussi souvent une opportunité de repenser les systèmes pour les rendre plus robustes; mais il faut savoir aussi lui donner du sens et en accepter les possibles conséquences. Les leçons de ces crises frontales doivent surtout nous permettre d’accélérer les transitions nécessaires à l’évitement d’une crise climatique plus insidieuse, mais aux impacts bien plus majeurs. À court terme, la pénurie des matériaux devrait durer encore quelques mois, et à l’image de la crise des semi-conducteurs, une restabilisation des filières prendra au moins 12 mois, si la crise énergétique actuelle trouve une solution pérenne, notamment pour l’hiver 2022.

Quelles alternatives voyez-vous au remplacement du béton?

«Le List travaille sur des structures composites basées sur des matériaux polymères et hybrides (métal/polymère). Ils présentent des propriétés structurales de très grande performance et trouvent leur intérêt dans le remplacement des barres de renforcement en acier. Sont également développés par d’autres instituts des bétons renforcés avec des fibres carbone ou des fibres naturelles alors que l’utilisation de mousse isolante naturelle à changement de phase est en phase de validation expérimentale. Le Luxembourg détient un leadership mondial en matière de panneaux de structure en nid d’abeille pour l’aéronautique, une structure stable et légère particulièrement performante qui pourrait convenir pour les revêtements externes des bâtiments… autant de nouveaux matériaux permettant de contribuer à pallier la pénurie actuelle dans la construction tout en améliorant l’empreinte carbone de la filière dans son ensemble. Cela demande néanmoins du temps concernant leur qualification via les tests normatifs du secteur.

Quels matériaux pour réduire l’empreinte écologique de la construction, pour participer à l’économie circulaire?

«Certains matériaux existent déjà, comme le bois dont l’empreinte carbone en cycle fermé est quasi nulle (si les bois utilisés sont issus de filières de proximité), ou le verre qui a l’énorme avantage d’être recyclable quasi à l’infini, mais via un procédé énergivore. Il convient d’ailleurs de se poser la question de la cohérence de la stratégie industrielle en Europe. Je vois ici au Luxembourg ou dans la Belgique voisine, des usines de l’industrie du verre fermées. Il faut se poser les bonnes questions quand les professionnels du bâtiment pâtissent de délais de livraison typiquement d’un semestre. Il me paraît intéressant de réfléchir à des filières complètes et de proximité de matériaux à très fort potentiel de circularité… Quitte à payer un prix un peu plus élevé!»

https://paperjam.lu/article/a-court-terme-penurie-materiau

LIST & Daher will develop a welding technology for the assembly of aircraft substructures produced with thermoplastic composites

Signed at last week’s JEC World trade show in Paris, the three-year bilateral agreement will focus on an infrared welding technology suitable for thick parts with large dimensions, to be used in high volume manufacturing and providing high reproducibility as well as excellent quality.

“Bringing together the new welding technology with automated assembly of aircraft substructures is an enabler that will open the full potential of thermoplastic composites for aviation,” explained Cedric Eloy, the Deputy Chief Technology Officer at Daher.

Applying this technology will expand the welding solutions for thermoplastic composites offered by Daher and KVE Composites - a Dutch company specializing in the design, manufacture and assembly of high-performance thermoplastic composites. KVE Composites was acquired by Daher in 2019, and it currently has a qualified induction welding solution for aerospace applications.

The newly signed partnership will benefit from the expertise of Daher as a designer and manufacturer of aircraft aerostructures, as well as LIST’s know-how in material science and process development.

"This project further demonstrates the applicability of our research-based technologies and our capacity to solve forefront research challenges that will increase the utilization of high-performance composites in the aeronautics market,” said Damien Lenoble, the Director of Materials Research and Technology department at LIST. “We are pleased to bring LIST’s capabilities together with Daher as a recognized aircraft manufacturer, jointly contributing to lower-weight, sustainable aerostructures of the future without compromising safety standards."

https://itone.lu/news/list-x-daher-will-develop-a-welding-technology-for-the-assembly-of-aircraft-substructures-produced-with-thermoplastic-composites

Robot dog on the way to the moon

The south polar region of the moon is believed to contain many resources that would be useful for lunar base operations, such as metals, water in the form of ice, and oxygen stored in rocks. But to find them, an explorer robot that can withstand the extreme conditions of this part of the moon is needed. Numerous craters make moving around difficult, while the low angle of the sunlight and thick layers of dust impede the use of light-based measuring instruments. Strong fluctuations in temperature pose a further challenge.

The European Space Agency (ESA) and the European Space Resources Innovation Center ESRIC called on European and Canadian engineering teams to develop robots and tools capable of mapping and prospecting the shadowy south polar region of the moon, between the Shoemaker and the Faustini craters. To do this, the researchers had to adapt terrestrial exploration technologies for the harsh conditions on the moon.

Semi-autonomous off road

One of the thirteen lunar rovers taking part in the competition comes from Zurich and is called GLIMPSE (Geological Lunar In-Situ Mapper and Prospector for Surface Exploration). The robot, which looks a bit like a dog, can move across terrain semi-autonomously on its four legs, and is fully equipped with a variety of spectrometers to recognize rock types.

Florian Kehl of the Spacehub at the University of Zurich (UZH) is leading the GLIMPSE project together with Hendrik Kolvenbach from the Robotic Systems Lab at ETH Zurich. Kehl, who previously spent five years at NASA’s Jet Propulsion Laboratory at the California Institute of Technology searching for extraterrestrial life, is scientific director of the project, while Kolvenbach is overall project manager and responsible for robotics. As well as the two main stakeholders UZH Space Hub and ETH Robotic Systems Lab, researchers and engineers from Lucerne University of Applied Sciences and Arts, the University of Basel and the companies Maxon, ANYbotics and Metrohm are also involved.

The robotics behind GLIMPSE are based on the ANYmal robot type developed by ETH spin-off ANYbotics. The GLIMPSE robot has instruments for petrographic and chemical rock analysis, including a Raman spectrometer, a microscope and a camera with zoom lens for overview and close-up images.

Test run in artificial lunar landscape

GLIMPSE has already successfully passed its first test. Along with 13 other robot explorers, it showed its skills in navigating an artificial lunar landscape set up specially for the competition in a hangar in the Netherlands.

GLIMPSE had two and a half hours to find its way through the unfamiliar lunar landscape to a specific crater, where it then had to analyze rocks. “Afterwards, we had another hour and a half to analyze the data,” says Kehl. “It was a very tight time frame.”

The teams did not have a direct view of the lunar landscape – navigation was based on the robots’ camera recordings and on location data made to resemble satellite images. One of the difficulties was that control signals reached the rovers with a time delay. In order to simulate real conditions, the connection with the robots was sometimes even lost altogether. “Robots with mature autonomous control technology had an advantage under these circumstances,” says Kehl.

Five teams in the final

The competition revealed the robots’ strengths as well as their weaknesses: Some did not have sufficient lighting, others had problems with the batteries or struggled with the artificial signal delay. Not all of the 13 participating rovers made it all the way to the crater.

“We also encountered various difficulties,” says Kehl. Nevertheless, compared to its competitors, most of which had wheels or tracks, the four-legged GLIMPSE proved to be particularly capable and agile on rough terrain. The dog-like robot successfully passed the first round of the competition, winning 75,000 euros for the team.

The researchers are now working round the clock to optimize GLIMPSE for the final round, which will take place in Luxembourg later this year. Five teams have made it to the final. The winners stand to gain 550,000 euros to use for the further development of their robot designs. It’s conceivable that GLIMPSE could be used in a real ESA mission to the south pole of the moon sometime in the next decade. We’ve got our fingers crossed for GLIMPSE and its team!

David Werner

https://www.news.uzh.ch/en/articles/2022/lunar-rover.html

Daher s’associe au List pour sa fabrication d’avions

Un «important partenariat» pour le Luxembourg Institute of Science and Technology (List). C’est en plein salon international des matériaux composites, le JEC World à Paris, qui se tenait du 3 au 5 mai, qu’il a été signé avec l’entreprise française Daher. Ensemble, ils vont «développer une technologie de soudage pour l’assemblage de sous-structures d’avions produites avec des composites thermoplastiques». Ce sont des matériaux plus légers, qui diminuent donc le poids et l’empreinte carbone de l’avion, que le constructeur aéronautique aux 1,1 milliard d’euros de chiffre d’affaires a déjà adopté depuis plusieurs années.

Jusqu’ici, il se basait sur les technologies de soudage par induction de la société néerlandaise KVE Composites, acquise en 2019, pour l’assemblage. En s’associant au List, il veut «développer, tester et breveter dans les trois prochaines années une technologie de soudage par infrarouge adaptée aux pièces épaisses de grandes dimensions, à utiliser dans la fabrication en grande série et offrant une reproductibilité élevée ainsi qu’une excellente qualité». L’application de cette nouvelle technologie doit «élargir les solutions de soudage pour les composites thermoplastiques proposées par Daher et KVE Composites».

Qu’est-ce que cela changera concrètement, au niveau de l’efficacité? Et de quelles pièces de l’avion parle-t-on? Mystère. «Les enjeux sont grands et il y a beaucoup de confidentialité autour des pièces et des techniques utilisées», explique le List. Pas de détails financiers non plus sur le contrat. On sait seulement qu’il est fixé pour trois ans. Le partenariat bénéficiera de l’expertise de Daher comme fabricant et de celle du List en matière de «science des matériaux et de développement de procédés».

Mathilde Obert

https://paperjam.lu/article/daher-s-associe-au-list-sa-fab

Une empreinte carbone marquée par le pouvoir d’achat

Résoudre l’équation impérieuse de la neutralité carbone en 2050 passe par une indispensable compréhension des données de base. C’est justement l’objet du travail mené par une équipe multidisciplinaire encadrée par le professeur Florian Hertweck, de l’Université du Luxembourg, impliquant les scientifiques du Luxembourg Institute of Science and Technology (List). Un travail qui prend la forme d’un scénario holistique, englobant tous les secteurs et comportements, de la mobilité au bâtiment en passant par l’urbanisme, le régime alimentaire, l’agriculture ou encore la consommation de biens.

Une série d’indicateurs qui doivent aussi permettre d’atteindre les objectifs de l’accord de Paris, à savoir limiter le réchauffement climatique à un niveau inférieur à 2 °C, voire à 1,5 °C, par rapport aux niveaux préindustriels. Le Luxembourg y contribue à travers sa loi climat, adoptée en décembre 2020, qui vise 55% de réduction des émissions de gaz à effet de serre d’ici 2030 et l’objectif de neutralité carbone en 2050.

Or l’établissement de l’état des lieux ne fut pas une mince affaire: «Il y a plus de travail au Luxembourg que pour n’importe quel autre pays», estime Thomas Gibon, chercheur au List en charge, avec Claudia Hitaj, de calculer l’empreinte carbone de chaque mesure visant à réduire les émissions de CO2, et de coordonner l’ensemble. La difficulté étant que «le Luxembourg est un petit pays très connecté à ses voisins, ce qui provoque beaucoup d’effets de bord». On comprend le phénomène à la lecture des études internationales qui situent toujours le Grand-Duché, avec le Qatar et quelques pays du Moyen-Orient, parmi les pays où les émissions par personne sont les plus élevées au monde.

Pour bien prendre en compte les spécificités locales, il s’agit donc de distinguer les émissions dues aux résidents de celles provenant du tourisme à la pompe ou de l’activité des frontaliers, qui travaillent et consomment la journée et repartent le soir. «Au lieu d’avoir les 20 tonnes de CO2 par personne et par an des statistiques internationales, on en obtient environ 15,5 – ce qui est déjà beaucoup», constate Thomas Gibon. En comparaison, la France est à 10 tonnes, l’Allemagne à 13 et la Belgique à près de 15.

Ce niveau élevé est lié à de nombreux facteurs, mais ils convergent vers un dénominateur commun: la richesse du pays. «Si l’on doit trouver un coupable à notre empreinte si élevée, c’est notre pouvoir d’achat, pointe Thomas Gibon. La corrélation entre niveau de vie et empreinte carbone a été prouvée maintes et maintes fois: de fait, plus on est riche, plus on a une grande maison, un grand nombre de voitures, une alimentation carbonée, plus on achète de produits de consommation, de voyages en avion, de meubles, de vêtements ou d’articles de sport.»

Ce que l’on retrouve de la même façon au niveau des services publics: «La défense, l’école, la santé, la police, les pompiers, toute l’infrastructure de l’urbanisme public, cela implique un coût carbone à allouer à chaque résident. Or c’est aussi le fruit d’une société riche, qui prend soin de ses citoyens», constate le chercheur.

Un scénario démographique à préciser

Il s’agissait, pour les scientifiques du List, d’identifier les postes d’émissions de gaz à effet de serre les plus importants, pour pouvoir par la suite proposer les solutions adéquates. Ces dernières ont été présentées sous forme de trois rapports publiés entre 2021 et 2022, le tout en réponse à la consultation Luxembourg in Transition initiée par les ministères de l’Énergie et de l’Aménagement du territoire, pilotés par le ministre Claude Turmes (déi Gréng), pour imaginer le futur du pays.

Pour réduire l’empreinte du pays de 15,5 tonnes de CO2 par personne par an à 1,6 – soit une diminution d’environ 90% –, le rapport présente, outre une panoplie de solutions, un scénario d’ensemble cohérent, qui implique de manière générale une refonte de l’aménagement du territoire et des modes de vie. Avec un préalable: aucune artificialisation des sols supplémentaire pour construire des logements. Autre condition sine qua non: revoir la démographie à la baisse par rapport aux projections officielles. Si le Statec prévoit plus de 920.000 résidents en 2050, le scénario du List limite la hausse de la population à 750.000 habitants – avec un transfert des 170.000 personnes restantes vers les pays voisins, en particulier la France.

Le rapport du List confirme que la mobilité représente le premier poste d’émissions de gaz à effet de serre du pays, avec près de trois tonnes de CO2 par personne et par an pour la seule partie automobile, auxquelles s’ajoutent les émissions de l’aviation et des transports publics. Un tel niveau s’explique par quelques «records»: «700 voitures pour 1.000 habitants, cela représente le taux de possession de voitures le plus élevé en Europe. Et nous achetons des voitures neuves plus grosses que la moyenne, qui émettent le plus de CO2 par kilomètre», explique Thomas Gibon. Sans compter un taux d’occupation bas, de 1,2 personne par voiture. «C’est ce qu’on appelle l’autosolisme: si vous observez l’A3 à 7h du matin, les voitures ne sont remplies que d’une seule personne», constate le chercheur.

Concernant ce premier poste d’émissions, dont la décarbonation a par ailleurs été engagée – l’empreinte est passée de 7,2 millions de tonnes de CO2 en 2005 à 4,8 en 2020 –, il convient de redoubler d’efforts pour réduire ce «point noir». Différents objectifs se combinent pour les voitures: diminuer de moitié la taille du parc automobile national; augmenter le taux d’occupation de 1,2 à 1,6, notamment grâce à un recours accru au covoiturage; favoriser les transports publics et la mobilité douce; et faire aboutir l’électrification presque complète du parc automobile d’ici 2050. À cela s’ajoute une réduction du recours aux trajets aériens de 90%: si une alternative de moins de cinq heures existe, le train serait à privilégier, et il s’agirait de se limiter à un trajet en avion tous les deux ans. Enfin, un effort plus conséquent du gouvernement est nécessaire en vue d’aligner le niveau des taxes sur les carburants par rapport à celui de ses voisins.

Focus sur le chauffage des logements

Deuxième poste d’émissions: le bâtiment (3 tonnes de CO2 par personne par an). Avec, là aussi, quelques spécificités qui expliquent une empreinte carbone plus lourde: les logements luxembourgeois se classent parmi les plus grandes surfaces en Europe. Et l’énergie pour chauffer ces dernières est constituée de la part la plus importante en hydrocarbures (près de 80% de mazout ou de gaz pour 20% d’électricité).

La décarbonation de ce secteur devra quant à lui suivre trois chemins. Tout d’abord, la décarbonation rapide du chauffage. «La priorité est de baisser le fioul, qui émet le plus de CO2, précise Thomas Gibon. Le gaz peut rester une énergie de transition. Mais, en 2050, il faut absolument s’en débarrasser et installer des pompes à chaleur et du chauffage électrique.»

Il faudra aussi diminuer la surface des logements, avec l’objectif de passer de 53 m² par personne à 35 m² – ce qui rend mécaniquement le chauffage plus efficace. «Le modèle actuel, c’est le pavillon unifamilial, la maison avec jardin, rappelle Thomas Gibon. Or, il faut être honnête: s’il y a 600.000 habitants avec deux ou trois personnes par foyer, on ne peut pas avoir une maison de ce type par foyer. Il faut donc privilégier les bâtiments multifamiliaux.» Reste à améliorer l’efficacité énergétique des bâtiments – ce qui est en cours. «C’est quelque chose qui est très poussé au Luxembourg. Depuis 2021, les bâtiments doivent consommer moins de 20 kWh par m² par an, ce qui rend les nouvelles constructions très efficaces énergétiquement», assure le chercheur.

La «ville du quart d’heure»

Des mesures transversales combinant à la fois mobilité et logement, et impliquant une nouvelle vision de l’urbanisme, émergent en parallèle. C’est le cas du concept de la «ville du quart d’heure», où commerces, bureaux et logements sont concentrés dans une zone où tout est accessible dans ce laps de temps. «L’idée est de faire l’inverse de ce qui se passe aujourd’hui. Car que ce soit à pied, à vélo ou en transport, ce quart d’heure, on ne l’a pas, explique Thomas Gibon. Regardez la rue de l’Alzette à Esch-sur-Alzette: elle se vide au bénéfice de la zone commerciale de Foetz. Il faut freiner ce phénomène et même revenir en arrière, afin de retrouver des commerces de proximité, des centres-villes piétonnisés, quelque chose qui ressemble à ce qu’on avait il y a 50 ans, avec un kilomètre à pied maximum pour aller faire ses courses. La ville du quart d’heure, on l’avait par le passé, et c’est cela qu’il faut retrouver.»

Dans cette perspective, pour rendre commerces et transports publics plus efficaces, l’intensification du logement est aussi nécessaire, avec réduction des surfaces habitables et surélévation des bâtiments afin de densifier les villes.

Les entreprises ont aussi leur rôle à jouer pour réduire l’empreinte des trajets domicile-travail. Le télétravail partiel est la première et la plus efficace de ces mesures. Et si celui-ci est impossible à adopter, en cas de réelle nécessité de se déplacer, une panoplie de solutions déjà mentionnées existent: transports en commun, électromobilité, covoiturage. Ainsi que la multiplication des espaces de coworking à la frontière. «Cela permettrait à des gens qui habitent Metz de se rendre à Bettembourg plutôt que d’aller jusqu’à Luxembourg-ville», explique Thomas Gibon. Certains s’y sont d’ailleurs déjà mis: en plus d’un seul jour de présentiel par semaine exigé, PwC fait ainsi office d’exemple en passant à sept bureaux satellites d’ici à la fin 2022, tous situés à proximité de la frontière, ce qui permettra à plus de 10% du personnel de travailler à distance du site principal de la Cloche d’Or (voir l’édition d’avril 2022 de notre magazine, ndlr).

Vers un changement dans les assiettes

Vient ensuite la consommation de produits alimentaires (2,4 tonnes), caractérisée par une consommation de viande de bœuf très élevée, à raison de 26 kg par personne par an. Et, du fait d’un secteur agricole concentré sur la production de viande et de lait (2% des surfaces sont réservées aux légumes), le pays recourt à une importation massive des autres produits alimentaires, comme les fruits et légumes. Restent la consommation de biens en tout genre (1,8 tonne) ainsi que les émissions issues des services publics (2,3 tonnes).

Pour diminuer l’impact de notre assiette, un changement de régime est nécessaire. «Nous ne demandons à personne de devenir végan du jour au lendemain, assure cependant Thomas Gibon. Mais le Luxembourg part d’assez haut, donc même le fait de ne manger de la viande qu’un ou deux jours par semaine est un très bon début pour ceux qui en mangent tous les jours. Pour les gens qui en mangent moins, il faudrait réduire cela à un jour par semaine. Le tout en achetant de la viande locale de qualité.» Pour atteindre la neutralité carbone, le rapport propose un régime «flexitarien» – végétarien six jours par semaine et omnivore une journée. En complétant cela par un effort drastique pour éviter le gaspillage alimentaire, afin de le diminuer d’un taux actuel de 25% à seulement 5%.

L’avantage de ces mesures dites «comportementales» est qu’elles ne nécessitent pas d’infrastructures ou de réglementations, mais qu’elles font seulement appel à la bonne volonté du citoyen, et qu’elles peuvent ainsi être efficaces immédiatement. Le schéma est le même pour la consommation de biens qui doit, selon le rapport du List, diminuer de 88%. Ce qui implique déjà de doubler la durée de vie des produits, en incitant le consommateur à réparer plutôt qu’à acheter. Mais aussi d’encourager les entreprises à modifier leur approche. Des garanties plus longues pourraient être très efficaces: «Il faut que les entreprises proposent des garanties qui ne soient plus de deux ans, mais de trois, voire quatre ou cinq ans. C’est quelque chose que la loi peut imposer très facilement», assure Thomas Gibon. Le marché de l’occasion ou le modèle de la location plutôt que celui de la propriété sont aussi des options pour augmenter la durée de vie utile d’un produit.

«Après, cela touche à des choses très personnelles: le matérialisme est à notre époque un indicateur social fort, reconnaît Thomas Gibon. Deux grosses voitures, une grande maison, une belle cuisine, c’est ce que les gens veulent parce que sont des marqueurs sociaux. Il faut aussi changer cela: que cela devienne plus cool d’avoir un vélo cargo plutôt qu’un SUV, de savoir réparer des objets plutôt que d’en acheter de nouveaux. Mais ce sont des phénomènes de mode qui risquent de prendre du temps à faire évoluer.»

Puits vs gisements de carbone

À toutes ces mesures de réduction des émissions s’ajoute la nécessité d’augmenter la capacité du pays à stocker le carbone, indispensable pour éradiquer la tonne et demie de CO2 par habitant et par an qui subsistera à l’échéance de 2050. «À l’heure actuelle, pour séquestrer tout le carbone du Luxembourg, il faudrait que la forêt couvre l’équivalent de huit fois l’étendue du pays, prévient Thomas Gibon. Mais beaucoup de choses peuvent être faites en réhabilitant les haies et en reboisant l’espace en bordure de rivière», précise-t-il. En outre, «il est nécessaire de ne plus empiéter sur les espaces arables et naturels. Et de faire en sorte que les pâturages deviennent des puits de carbone plutôt que des gisements de carbone. Cela va de pair avec la réforme de l’agriculture. Avec tout cela, il serait possible de séquestrer notre tonne et demie de dioxyde de carbone par habitant.»

L’ensemble de ces mesures de décarbonation a l’avantage de présenter un scénario cohérent menant vers l’objectif souhaité. Mais, devant l’ampleur des moyens à mettre en œuvre, une question demeure: cette ambition reste-t-elle réalisable dans le temps imparti?

«Cela relève peut-être plus de l’expérience de pensée que du plan réaliste», admet Thomas Gibon, qui reste très sceptique sur notre capacité à limiter le réchauffement à 1,5 °C du fait d’une forte inertie au niveau mondial. Mais cela ne doit pas être décourageant pour autant: «Pour l’instant, nos trajectoires s’alignent sur un réchauffement allant de 2,7 à 3 degrés. Donc chaque tonne de CO2 non émise est bonne à prendre», estime-t-il. Et le problème reste graduel: «1,5 degré, c’est ce qu’il faut faire si nous voulons réduire au maximum les risques de catastrophes, ce n’est pas une limite au-delà de laquelle tout bascule, assure Thomas Gibon. Pendant le chemin qui reste à parcourir, si nous mettons en place la moitié de ces mesures, il y aura déjà de quoi être satisfait. Et si davantage sont adoptées, ce sera encore mieux.»

Face à la crise climatique, le pessimisme démobilisateur n’est pas de rigueur. Chaque acteur – gouvernement, entreprise, citoyen – devra garder cela à l’esprit afin de trouver les ressources pour se mobiliser.

Pierre Pailler

https://paperjam.lu/article/empreinte-carbone-marquee-par-

New research: energy systems powered by AI

The transition to sustainable energy is firmly underway, both in terms of technological ability and societal willpower. Greener versions of cars, heaters and generators are increasingly seen not only as a trend but an existential imperative.

Hardware and willpower are crucial, but the transition requires more—it requires the energy sector to ramp up its supply of electricity to meet demands that are expected to skyrocket.

Indeed, there were about 1.3m electric vehicles in Europe in 2019, according to data from Virta, a number that is on track to hit 14m in 2025. Five years after that, as many as 40m electric cars are foreseen, and by 2035 all new cars sold in Europe will be electric. Heat pumps, which transfer thermal energy indoors or outdoors for heating/cooling purposes, are another example of a burgeoning green technology: installing its predecessor, the gas heater, isn’t even permitted in Luxembourg anymore.

Further complicating energy grids are new sources of electricity generation, namely solar panels and wind turbines, whose outputs are highly variable as they depend (respectively) on sunlight and wind.

And finally, on top of all that, comes the digitalisation of energy systems. This translates into huge volumes of data that need to be parsed, understood and used, for example the readouts of the smart meters that are increasingly deployed to monitor energy usage in buildings.

During a recent event hosted by the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), researcher Jun Cao catalogued these factors—new eco-friendly designs, new energy-generation technologies, exponentially larger volumes of data—before adding a fourth one: user behaviour. Average energy consumers are turning into prosumers, he said, or nonspecialists who are using professional-grade electronics. Individuals will be able to buy, sell or store energy, meaning that their decisions will affect supply and demand.

“Users will play an essential role in the future energy transition,” Cao commented, “from design to operation to consumption. With traditional model-based methods, it is hard to predict or model this user behaviour, so we need a new algorithm.”

Artificial intelligence

All of these factors require, Cao pointed out, a paradigm shift. His research at LIST is geared towards enabling this shift using artificial intelligence and machine learning.

“My dream of future energy systems,” he told Delano in an interview, “is for every household, building or renewable energy community in the future to have their own AI-powered energy management toolbox (I call it a ‘personal energy assistant’). Just like your TV box, it will learn your behaviour and manage the energy generation and consumption in a more intelligent, efficient and environmentally friendly way.”

Before such a dream can be realised, however, a few obstacles must be overcome. From a research standpoint, Cao said, data poses some problems: it isn’t always available for research purposes, the worlds of industry and academia don’t always collaborate (effectively), privacy questions need answering.

Another stumbling block surrounds the issue of trustworthiness. “AI in the energy field shouldn’t be a black box,” the researcher said. “It should be transparent, explainable, robust and safe.”

These challenges relate to the main risks of AI-powered or autonomous energy systems, which also involve data. “If there is data attack or the input data is manipulated,” Cao explained, “the decision made from the bad data will be wrong, which will threaten the operation of the energy system.” Detecting AI cyberattacks is its own research field, he added, which is tackling just this problem.

Timeline

In all, Cao estimated that his vision of an AI-powered energy grid isn’t exactly around the corner. “I would say there is a long journey to reach the destination,” he commented, citing the necessity for absolute certainty regarding safety issues.

“But,” he added, “we are starting to see changes on the user/community side, with more and more renewable energy (like rooftop solar panels) and electric vehicles. The AI-powered personal energy assistant will become reality.”

Jeff Palms

https://delano.lu/article/new-research-energy-systems-po

Luxexpo, station spatiale internationale

Pendant quelques jours, Luxexpo est le centre gravitationnel des ressources spatiales. Jusqu'au 5 mai se tient en effet la quatrième édition de la Semaine des ressources spatiales («Space resources week»). C'est la plus grande conférence mondiale exclusivement consacrée à l'exploration et à l'utilisation des ressources de l'espace. L'évènement, inauguré hier, est organisé par le Centre européen d'innovation en matière de ressources spatiales (Esric), en partenariat avec l'Agence spatiale européenne (ESA), l'Agence spatiale luxembourgeoise (LSA) et le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST).

Une centaine d'intervenants internationaux sont présents pour l'occasion et plus de 1 000 personnes originaires des quatre coins du monde se sont inscrites pour participer à la pléiade de séminaires programmée : utilisation concrète des ressources spatiales, cadre légal international, modes de financement pour la recherche et le développement des technologies, problématique de durabilité et de traitement des déchets, etc.

«Cet évènement, reconnu dans le monde entier, est essentiel pour rassembler la communauté internationale. Il souligne le rôle central du Luxembourg dans ce domaine», a déclaré le ministre de l'Économie, Franz Fayot, dans son discours d'ouverture.

Un rôle d'ailleurs vivement salué par le directeur général de l'Agence spatiale européenne, Josef Aschbacher, venu au Grand-Duché spécialement pour l'occasion : «Je suis très impressionné par la manière dont le secteur spatial est organisé et tourné vers l'avenir au Luxembourg : il y a une vision très claire, soutenue par les politiques et suivie par des investissements», a-t-il répété au cours de la conférence de presse organisée hier.

«Le Luxembourg est un petit pays, mais c'est une puissance spatiale en termes d'investissements. Il a le plus fort taux d'investissement spatial en Europe : 118 euros par tête, ce qui est bien plus que la plupart des autres pays européens. Comme l'investissement dans les télécommunications paie, l'investissement dans les ressources spatiales paiera avec certitude dans le futur. Nous nous attendons à une importante croissance de l'économie spatiale : elle vaut aujourd'hui 350 milliards de dollars, elle devrait atteindre 1 000 milliards d'ici les dix prochaines années, soit une croissance de 10 % par an. C'est un secteur très solide», a ajouté Josef Aschbacher.

Le Luxembourg soutient en effet des start-up prêtes à se lancer dans le secteur des ressources spatiales, notamment par le biais du «Start-up support programm» (SSP) de l'Esric (voir notre édition du 27 octobre 2021). Mais la participation très active du secteur privé dans l'aventure n'est pas sans poser question, au vu des écueils (et le terme est faible) qui ont vu le jour sur Terre avec l'exploitation minière.

Plateforme de partage de connaissances

«Il est indéniable qu'il faut établir un cadre légal, pour éviter que l'exploitation des ressources spatiales se transforme en eldorado, avec l'idée de "premier arrivé, premier servi". Il faut apprendre de l'histoire. Le traité actuel est obsolète, nous travaillons actuellement à l'établissement d'un nouveau cadre. Mais il faut un équilibre entre public et privé», a répondu Franz Fayot.

La journée d'hier a aussi marqué le lancement par l'Esric d'une plateforme de partage des connaissances à destination de la communauté des ressources spatiales. Cette base de données regroupe déjà plusieurs centaines de publications scientifiques accessibles gratuitement sur inscription, qui seront complétées au fur et à mesure par d'autres informations, des brevets, des livres, des articles de presse, des documents législatifs ou encore des posts de réseaux sociaux.

«L'une des principales attentes de la communauté des ressources spatiales est d'avoir accès à une base documentaire centralisée et facilement exploitable pour générer du savoir. La plateforme de partage des connaissances de l'Esric présente un intérêt certain pour les chercheurs, mais peut également mettre en lumière des opportunités commerciales», a commenté la nouvelle directrice de l'Esric, Kathryn Hadler.

L'impact de la guerre

La guerre en Ukraine a inévitablement eu un impact «significatif» sur le secteur spatial, a confirmé le patron de l'ESA : «Nous avons rapidement cessé nos activités avec la Russie, nous avons suspendu la coopération sur le projet ExoMars. Il y a aussi eu des répercussions sur nos lancements : nous ne pouvons lancer la fusée Soyouz à Kourou ou le lanceur Vega, dont le moteur est produit en Ukraine.»

Tatiana Salvan

Every Drop Count

Your work at LIST revolves around ensuring a constant and high quality of water supply. Why is this an important research topic?

Currently, all our water needs are covered by surface water and groundwater reservoirs. However, besides a growing opulation, there are additional stressors that make it important to keep a close eye on the situation.

A major threat we are facing is high eutrophication levels (i.e., the gradual increase in the concentration of phosphorus, nitrogen, and other plant nutrients in the water system). This is mainly caused by the runoff of fertiliser used in agriculture, but also by incomplete nutrient removal in some wastewater treatment plants.

Another threat is the presence of microbes from manure in our water supply. With daily consumption levels reaching 120K cubic metres it is impossible to keep an overview of every single drop of water. This is why we are working on implementing new sensors which allow us to remotely monitor the water quality.

You’ve worked at LIST for over a decade. What are some of the changes you’ve witnessed in your areas of research?

One of the biggest changes has been the increase of digitalisation in the sector. The possibility to make better risk assessments has increased exponentially because of the increase of data we now have. We have managed to identify the areas in which sensors were missing and increased their capabilities. We now possess sensors that can detect bacteria almost in real-time. Our research has advanced so far that we are now even working on sensors able to detect viruses.

What would happen if your sensors detected the presence of a virus in our drinking water?

First of all, we have to say that due to the many barriers and treatments in place this would be very unlikely. However, if we did find any microbial contamination, security plans in place prevent the contaminated water to reach the consumers. Consumers can also be notified to use bottled water or to boil tap water. In Luxembourg, we also have groundwater resources that can be used in case of such contamination emergencies. So there are different levels of detection that in the future we will be able to automate with the help of advanced sensors and digital interfaces.

How are you making our current wastewater treatment practices more sustainable?

When it comes to wastewater treatment LIST doesn’t work so much on developing large scale solutions but we focus more on specific use cases. In the last case, we worked on wastewater from hospitals that have high levels of pharmaceutical drugs. We are currently working with several private companies to develop modules for wastewater treatment that are more energy-efficient and less wasteful.

Furthermore, we are not only working on using more sustainable methods of wastewater treatment but also on finding secondary purposes for wastewater. So rather than just treating it and letting it go in the river, we are trying to recycle it. It is also important to mention that LIST puts a lot of emphasis on Sustainability by Design. Any new technology we use will be evaluated in terms of energy efficiency and water usage to minimise its environmental impact.

Partnership commits to sustainable wood industry and decarbonisation

The partnership framework agreement places sustainability and the environment at the forefront, in particular for research and development, as well as PhD collaborative training activities related to the production of wood-based panels.

Alex Gambroudes, Kronospan Commercial Director stated, ‘Kronospan is working towards a more sustainable wood-based panel industry. We only purchase timber from the legal harvesting of sustainably managed forests in line with our own strict Kronospan forestry standards and the regulations of forest certification systems. I look forward to the partnership signed with LIST in order to assist with the further development of our sustainability strategy’.

The main areas of focus for the agreement are: sustainability assessments using environmental and social life cycle assessment (LCA); monitoring and controlling of air emissions; water and forestry management; optimising material streams; and the reduction of waste.

One of the first projects looks at monitoring and studying ways of improving the Kronospan decarbonisation strategy with an environmental impact analysis of the site in Sanem. To this end, LIST will collaborate with Kronospan to work on the sustainability assessment of its products, and to a larger extent their industrial value chain as a whole, in order to strengthen the company’s strategy aimed at significantly contributing to the decarbonisation of these activities at a local and European level.

Following the partnership agreement signing, LIST CEO Thomas Kallstenius said, ‘LIST is a centre of excellence in environmental sustainability, and we are happy to support the Luxembourg economy and in particular Kronospan, in its ambition towards reducing its environmental footprint while providing positive contributions to society, using science-based life cycle assessments’.

Kronospan is one of the world’s leading manufacturers and distributors of wood-based panel products with more than 40 sites and a presence in many more countries around the world, while LIST is specialised in applied scientific research with ‘sustainability by design’ at the forefront of all its projects. Together, the two complement each other in advancing the Kronospan decarbonisation strategy.

Nouvel accord-cadre entre le List et LuxProvide

Le Luxembourg Institute of Science and Technology (List) et LuxProvide ont signé un nouvel accord-cadre dans le domaine de la recherche et de l’innovation.

Concrètement, cet accord va permettre à la nouvelle plateforme d’intelligence artificielle et d’analyse de données du List, nommée Aida, d’utiliser la puissance de calcul du supercalculateur Meluxina, hébergé par LuxProvide. Ce rapprochement permettra également de travailler sur des projets communs de recherche et d’innovation tout en partageant leur expertise spécialisée, d’autant plus que, si le List pourra utiliser le supercalculateur national Meluxina, LuxProvide pourra également accéder à la plateforme Aida.

«Le rapprochement des plateformes du List et de LuxProvide renforcera l’écosystème luxembourgeois de la recherche, du développement et de l’innovation (RDI), offrant des opportunités uniques aux secteurs public et privé», a souligné Roger Lampach, directeur général de LuxProvide, dans un communiqué de presse.

Projet lancé en juin 2021 avec un investissement de 30,4 millions d’euros, Meluxina a une capacité de 10 pétaflops et se classe parmi les 30 premiers ordinateurs au monde en termes de puissance de calcul.

Thomas Kallstenius, directeur général du List, a indiqué que la «plateforme Aida, qui comprend notre mur de visualisation, est conçue pour donner aux partenaires externes et aux chercheurs internes les moyens de tester des projets relatifs à l’intelligence artificielle. Couplé à la puissance de calcul du superordinateur Meluxina, cela nous donne maintenant la possibilité d’offrir un outil de classe mondiale pour un service à guichet unique au Luxembourg.»

L’accord-cadre court jusqu’en 2025 inclus, après quoi il pourra être renouvelé.

Jeremy Zabatta

https://paperjam.lu/article/nouvel-accord-cadre-entre-list

Un accord pour un supercalculateur unique au Luxembourg

LuxProvide héberge le supercalculateur luxembourgeois MeluXina et offre un HPC (High Performance Computing), une connectivité de pointe et des solutions avancées sur-mesure qui permettent de soutenir et d'accélérer le travail des scientifiques et des ingénieurs face aux défis posés dans de nombreux domaines : des matériaux et sciences de la vie & de la Terre à l'espace, l’industrie et la finance. Le LIST dispose désormais d’une nouvelle plateforme d'intelligence artificielle et d'analyse de données, connue sous l’acronyme AIDA. Cette plateforme est capable d'accéder – le cas échéant - à des équipements HPC améliorés, répondant ainsi à un besoin toujours croissant d'analyse de données haute performance. A travers cet accord de partenariat, la plateforme AIDA accède au supercalculateur MeluXina, permettant au LIST et à LuxProvide de travailler sur des projets communs de recherche et d'innovation tout en partageant leur expertise spécialisée. Ce partenariat permettra aussi de partager l'accès et le développement de la formation professionnelle. Cette collaboration est une étape logique car, si le LIST a tout intérêt à utiliser le supercalculateur national MeluXina, LuxProvide pourra également accéder à la plateforme AIDA dans le cadre de cet accord. Dans le cadre de ce plan, l'accent sera mis sur l'innovation ainsi que sur la mise en place et l'exécution de recherches communes. De plus, le LIST et LuxProvide sont tous deux engagés dans le développement de programmes de formation communs liés à leurs domaines d'expertise spécifiques.

Der Digitale Zwilling der Gewerbezone

2016 brachte der damalige Wirtschaftsminister Etienne Schneider von einer Wirtschaftsmission nach Kalifornien die frohe Kunde mit, dass der Internetgigant Google bald ein Datenzentrum in Luxemburg errichten würde. Das ist jetzt bald sechs Jahre her und noch immer ist nicht abzusehen, wann das Projekt endlich die letzte administrative Hürde nehmen könnte. Gegen das Vorhaben wurden etwa 170 Einsprüche eingelegt. Zu viele Fragen waren offen: Wie viel Strom verbraucht ein solches Datenzentrum? Wie viel Wasser benötigt es zur Kühlung? Sind die Abflusskanäle für solche Wassermengen ausgelegt? Reichen dann die Rückhaltebecken oder besteht bei Starkregen die Gefahr von Hochwasser? Wie ist die Geräuschbelastung für die Anwohner?

Mit jedem Monat, der vergeht, um diese Fragen zu beantworten, steigt die Gefahr, dass der Investor die Nerven verliert und abspringt. So geschehen beim griechischen Joghurt-Produzenten Fage, der sein Vorhaben, eine Fabrik im Süden Luxemburgs aufzubauen, 2020 beerdigt hat. Dass diese Schwierigkeit bei industriellen Ansiedlungsprojekten keine Luxemburger Spezialität ist, zeigt sich gerade beim Tesla-Werk in Ostdeutschland, wo aktuell Klagen von Umweltverbänden aufgrund des vermuteten Wasserverbrauchs laufen.

In der Industrie weit verbreitet

Wenn solche Großprojekte scheitern, gehen häufig nicht nur viel Zeit und Geld, sondern auch Ansehen verloren. Um das zu vermeiden, könnte die „Digital Twin“-Technologie helfen. Diese komplexen Computersimulationen kommen in der Industrie bereits flächendeckend zum Einsatz. Zum Beispiel erstellen Ingenieure einen solchen digitalen Zwilling einer Turbine, um errechnen zu können, welchen Belastungen sie standhält oder wann bestimmte Komponenten ausgetauscht werden müssen. Von vielen Fabriken existieren Digital Twins, damit der Werkleiter am Bildschirm erkennen kann, wo noch Optimierungspotenzial ist.

„Dabei geht es darum, alle wichtigen Informationen und alle relevanten Variablen zusammenzubringen, um ein Gesamtbild zu erhalten. Ein digitaler Zwilling kann aber auch dabei helfen, etwas zu visualisieren. Um alle relevanten Aspekte eines Sachverhalts vollständig zu erfassen und die richtigen Entscheidungen zu treffen, hilft so ein digitales Modell oft besser als Akten oder Gutachten zu studieren“, sagt Thomas Kallstenius, der Direktor des Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST). Schon vor zwei Jahren schlug der Physiker als langfristige Vision vor, einen digitalen Zwilling Luxemburgs zu schaffen, um politische und wirtschaftliche Entscheidungen verbessern zu helfen, indem deren Folgewirkungen digital simuliert werden. Ein idealer Startpunkt für ein solches Großvorhaben wären für Kallstenius Industriezonen. „Anstatt zu versuchen, das gleich für das ganze Land zu machen, sollten wir mit bestimmten Bereichen anfangen, wo man einen sofortigen Mehrwert erzielen könnte und bei denen man die Komplexität leichter erfassen und im Detail analysieren könnte“, so Thomas Kallstenius. Derzeit sei man unter anderem mit dem Wirtschaftsministerium auf der Suche nach geeigneten Standorten für ein solches Projekt. Steht erstmal der digitale Zwilling einer solchen Industriezone, kann modelliert werden, wie sich zum Beispiel eine Neuansiedlung auf das Stromnetz und den Stromverbrauch, den Wasserverbrauch und das lokale Verkehrsaufkommen auswirken wird. „Ein Digital Twin kann auch dabei helfen, solche Industriezonen nachhaltiger zu gestalten, zum Beispiel, indem man modelliert, wie man sie anlegen müsste, um einen Materialkreislauf im Sinne der Circular Economy aufzubauen“, so Kallstenius. „Der Krieg in der Ukraine hat gezeigt, wie komplex es ist, ein sauberes, sicheres und widerstandsfähiges Energiesystem zu schaffen, das in Zukunft stärker auf erneuerbare Energiequellen angewiesen ist“, fährt er fort.

Pilotprojekt in Belval

Um eine Vorstellung zu bekommen, wie ein solches Projekt aussehen könnte, hat das LIST einen Digitalen Zwilling vom Campus Belval erstellt. Dabei hatten die Wissenschaftler Unterstützung von dem schweizerisch-luxemburgischen Start-up Nomoko, das auf die Erstellung digitaler Zwillinge spezialisiert ist. Mithilfe von Drohnen erzeugte das Unternehmen ein dreidimensionales Modell von Belval mit einer Auflösung von zwei Zentimetern, das dann mit anderen Daten angereichert wurde. „Wir können zum Beispiel die Geräuschentwicklung simulieren oder wie der Schatten zu jeder Tageszeit fällt. Dadurch sehen wir, was die besten Stellen für Solaranlagen sind. Wir können aber auch in die Zukunft blicken und visualisieren, wie sich bestimmte Bauvorhaben auf das Gesamtbild auswirken“, so Kallstenius.

Nomoko hat bereits im Auftrag einer Schweizer Gemeinde einen digitalen Zwilling aufgebaut, erklärt Vincent Pedrini, einer der Gründer des Start-ups. „Die Bürger konnten so im Vorfeld sehen, welche Auswirkungen neue Bauprojekte auf die Umgebung haben werden. Man kann den Lärm simulieren, zeigen, wie der Schatten fällt oder auch, wohin man zum Beispiel vom fünften Stock eines neuen Gebäudes schauen kann“, so der Luxemburger. Das sei auch wichtig, um die Akzeptanz der Anwohner für solche Vorhaben zu erhöhen.

Als Kunden für sein Unternehmen sieht er daher vor allem zunächst Projektentwickler im Immobilienbereich, Architekten und Gemeinden; die Technologie sei aber auch interessant für Anbieter von selbstfahrenden Autos oder Telekomanbieter, die simulieren wollen, wie zum Beispiel die Verfügbarkeit von 5G-Signalen in Wohngebieten ist. Der digitale Zwilling von Belval war das erste Vorhaben, das das Start-up in Luxemburg gemacht hat. Weitere sollen folgen. Die Niederlassung im Großherzogtum soll der Ausgangspunkt für die EU-Expansion des Unternehmens sein.

THOMAS KLEIN

Climobil, le comparateur de voitures qu’on va s’arracher

À deux euros le litre, la voiture est devenue trop chère pour la majorité de ses propriétaires. Sauf ceux qui roulent au minimum avec une hybride, voire une électrique? Pas si sûr, si l’on prend en compte la totalité du coût environnemental d’une voiture. Mais comment faire dans un dédale de caractéristiques pas toujours correctes?

Essayez Climobil.

L’application lancée par le département Énergie du Luxembourg Institute of science and technology (List) en 2019 permet de mettre deux véhicules sur la même ligne de départ et de vérifier lequel des deux est le plus «écolo»… pour autant qu’une voiture soit écolo. Les résultats auront bientôt beaucoup changé, non seulement à cause du prix des carburants, mais aussi de la mise sur le marché de nombreux nouveaux modèles plus vertueux, assurent les constructeurs.

Ce n’est pas nous qui le disons, mais les chercheurs, qui ont intégré toute une série d’informations d’origine pour pouvoir obtenir des résultats tangibles, qui vont des émissions réelles et non constructeurs à l’autonomie réelle des véhicules électriques.

Une Gold 6 1.4 TSI 122 (2011) émet ainsi deux fois plus d’équivalents grammes de CO2 dans l’atmosphère qu’une Golf e-Up! (2020) pour 240.000 kilomètres et au Luxembourg.

Car, c’est aussi l’intérêt de l’exercice, tout le monde ne fait pas le même nombre de kilomètres par an et l’efficacité des modèles n’est pas la même. Tout le monde ne vit pas et ne recharge pas ou ne remplit pas son réservoir au Luxembourg, il est donc possible de choisir son pays.

Dans le match totalement arbitraire imaginé à titre d’exemple, l’électrique ne devient «rentable» pour l’environnement qu’à partir du 16.065e kilomètre.

Thomas Gibon, chercheur et créateur de l’application, et ses collègues ont commencé à actualiser la liste des véhicules disponibles à la comparaison et devraient intégrer aussi de nouveaux carburants et de nouveaux matériaux rares qui entrent dans la composition d’une voiture, comme le cuivre, le lithium ou le cobalt.

«Notre volonté est d’être transparents», explique le chercheur.

Et la solution est peut-être amusante ou utile pour le consommateur lambda, mais elle peut avoir un véritable impact sur les flottes d’entreprises où chaque choix compte, où chaque cent compte.

Thierry Labro

https://paperjam.lu/article/climobil-comparateur-voitures-

Voici les cinq premières start-up du programme de l’Esric

Le jeune Centre européen d’innovation en ressources spatiales (Esric) vient de sélectionner les start-up qui participeront à son tout premier programme de soutien.

Créé en 2020 par l’Agence spatiale luxembourgeoise (LSA), le Luxembourg Institute of Science and Technology (List) et l’Agence spatiale européenne (ESA) en tant que partenaire stratégique, le centre qui veut devenir «internationalement reconnu» dans l’innovation spatiale, avait lancé l’appel à projets en novembre dernier.

Il a reçu 33 candidatures de 17 pays – deux venant du Grand-Duché. Pour en retenir cinq, dont une luxembourgeoise:

– Astroport Space Technologies. La jeune pousse texane transforme la poussière lunaire en briques et matériaux pour l’impression en 3D d’infrastructures lunaires.

— Anisoprint, basée à Esch-sur-Alzette, travaille sur le développement d’équipements permettant l’impression 3D d’outils, de composants, de pièces de réparation et d’éléments structurels en matériaux composites en conditions d’apesanteur et de faible gravité. «Leur projet permettra de soutenir le développement, l’extraction et l’utilisation des ressources spatiales», écrit la LSA dans son communiqué.

— Adventus Interstellar, qui vient de Suisse, construit des systèmes d’atterrisseur-rover basés sur la tenségrité, c’est-à-dire «l’équilibre interne» d’une structure, dû au jeu des forces de tension et de compression qui s’y répartissent. Grâce à celles-ci, elle veut mettre en place des «services de déploiement spatial à très faible coût».

— La Polonaise, Four Point. Par ses innovations dans la surveillance, l’analyse de big data et de machines autonomes pour l’extraction et le transport, elle veut «réduire l’impact environnemental des mines à ciel ouvert».

— La start-up allemande Orbit recycling veut quant à elle retirer les débris spatiaux de l’orbite terrestre et les transporter sur la Lune pour les recycler.

Le comité de sélection, composé de membres de l’Esric, du Technoport, de la LSA, du List et de l’ESA, a évalué les candidatures selon «la pertinence des projets, leur lien avec le marché ou encore l’activité des ressources spatiales, la technologie, les objectifs commerciaux, la planification, l’exécution, et enfin l’équipe du projet».

Deuxième appel à projets en juin

Ces cinq start-up vont bénéficier de trois mois de préincubation à partir d’avril 2022. Le but étant de valider leurs concepts techniques et de les aligner avec les opportunités du marché. Elles seront accompagnées sur les aspects techniques et juridiques. À la fin, le meilleur projet sera sélectionné pour une phase d’incubation de deux ans. La start-up choisie pourra recevoir jusqu’à 200.000 euros, non remboursables, pour confirmer sa proposition de valeur technique et développer son modèle commercial. Elle aura aussi droit à une troisième phase de résidence de 36 mois au maximum pour assurer le suivi de son développement.

L’Esric prévoit deux appels à projets par an. Le prochain sera donc lancé en juin 2022 et annoncé publiquement lors de la Space Resources week, qui se tiendra du 3 au 5 mai.

Mathilde Obert

L’IA se déploie dans l’industrie

Comment l’intelligence artificielle contribue-t-elle à révolutionner l’industrie ? Comment les acteurs luxembourgeois s’en saisissent ? Nous sommes partis à la rencontre de plusieurs d’entre eux pour mieux rendre compte de la transformation qui s’opère vers une industrie 4.0. Bastien Caspani, Digital Transformation Leader au sein du centre de recherche ArcelorMittal à Esch, évoque avec nous la manière avec laquelle le leader mondial de la production d’acier intègre les possibilités offertes par le machine learning.

L’industrie 4.0 n’est pas un concept nouveau. ArcelorMittal met en œuvre ses principes depuis plusieurs années pour améliorer ses processus de production et la qualité de ses produits, optimiser l’utilisation des ressources ou réduire l’incidence environnementale tout au long du processus de production. « Une réelle numérisation de nos usines s’est opérée, avec une automatisation avancée de nos processus, explique Bastien Caspani, Digital Transformation Leader au sein de la Recherche et Développement d’ArcelorMittal, sur le site d’Esch-sur-Alzette. L’intégration des technologies avancées nous permet de mieux appréhender les diverses étapes de production, d’assurer un meilleur suivi, d’améliorer la qualité de l’acier proposé à nos clients. Toutefois, si l’on évoque plus particulièrement l’intelligence artificielle, son intégration au cœur de nos processus est beaucoup plus récente. »

L’IA, mieux suivre la production pour une qualité optimisée

Avec la numérisation, un acteur comme ArcelorMittal a progressivement intégré une diversité de capteurs aux diverses étapes des processus, pour monitorer les machines et suivre la production. À ce niveau, l’intelligence artificielle permet d’abord de mieux évaluer la qualité des produits à la sortie de la chaîne de production ou des étapes clés de celle-ci. « Le traitement d’image grâce à l’intelligence artificielle permet d’évaluer plus précisément la qualité du produit, de détecter des défauts sur la surface de l’acier ou au niveau du façonnage de chaque pièce », explique Bastien Caspani.

Appréhender la complexité

Tous les capteurs déployés, qu’ils s’appuient ou non sur l’IA, produisent de nombreuses données de diverses natures. Leur exploitation constitue un autre défi pour les industriels qui, comme ArcelorMittal, ont la volonté permanente d’améliorer la qualité de leurs produits et leurs procédés de fabrication. « L’analyse est essentielle pour mieux comprendre comment chaque étape, chaque variable affecte les processus et la qualité du produit, en bien ou en mal, poursuit l’expert. Si l’humain est en capacité d’analyser ces données jusqu’à un certain niveau, l’intelligence artificielle nous permet d’aller plus loin, et notamment de mieux appréhender un processus dans sa globalité et dans toute sa complexité. De la mitraille au produit fini, de nombreuses variables peuvent être prises en compte. Et plus encore si l’on souhaite suivre ses propriétés mécaniques tout au long du cycle de vie de chaque pièce. Une meilleure compréhension de tous ces éléments doit nous permettre d’envisager de nouveaux leviers d’efficience. »

Intégrer les données pour mieux modéliser

L’intégration de toutes les données permet de modéliser l’ensemble des processus, de constituer ce que l’on appelle un jumeau numérique de la ligne de production. À partir de là, il est possible de jouer sur les variables, de mieux comprendre comment elles interagissent, de prédire la qualité et d’assurer une meilleure traçabilité de la production. « Au-delà, une meilleure exploitation des données grâce à l’intelligence artificielle permet aussi d’améliorer l’efficacité énergétique de nos sites de production, d’utiliser les ressources de manière responsable. ArcelorMittal poursuit l’objectif de réduire ses émissions de CO2 de 35% d’ici 2030 en Europe. La volonté est aussi de nous inscrire dans une approche circulaire, poursuit Bastien Caspani. Ce sont principalement autour de ces enjeux que nous avons établi un partenariat avec le LIST. Le déploiement de l’intelligence artificielle, au-delà, s’inscrit dans une démarche d’innovation globale. Elle contribue à améliorer le cycle de développement des produits, à en réduire le temps, à offrir de meilleures garanties à nos clients. »

Des sites de production modèles

ArcelorMittal investit particulièrement au Luxembourg sur ces sujets, dans une démarche de R&D faisant des sites de production locaux des modèles d’efficience et d’innovation, avec, en ligne de mire, une amélioration de la compétitivité des installations. «Aujourd’hui, nos sites de production se distinguent par leur capacité à produire des pièces de haute qualité, aux propriétés exceptionnelles, poursuit Bastien Caspani. Nous contribuons à transformer l’industrie, à révolutionner l’image que l’on en a. S’il s’agit d’une industrie, elle est aujourd’hui largement digitalisée. » La technologie mise en œuvre par ArcelorMittal et le savoir-faire acquis en la matière ont vocation à servir les sites du monde entier, pour une production d’acier toujours plus efficiente.

Un accompagnement personnalisé

Ces deux exemples illustrent, parmi d’autres, le formidable potentiel du digital au service de l’industrie. Les besoins sont là, même s’ils ne sont pas toujours identifiés spontanément. «Les industriels prennent conscience de l’importance de mieux exploiter la donnée, mais ils ne savent pas toujours par quel bout commencer ni comment vraiment s’y prendre», confirme Nicolas Sanitas, Senior Advisor au sein de Luxinnovation.

La mission du Luxembourg Digital Innovation Hub est, depuis 2019 au sein de Luxinnovation, d’informer et de de guider vers les bons partenaires les acteurs industriels vers les opportunités nouvelles qui s’offrent à eux. Cela leur permet ensuite de pouvoir se lancer dans des projets de transformation digitale, qui leur permettront de maintenir ou de développer leur compétitivité.

Entre les webinaires DIH Talks et le « DIH On Tour » au cœur des zones industrielles, l’information est à la portée de tous. Il n’y a plus qu’à l’accueillir et la cueillir.

https://itnation.lu/news/lia-se-deploie-dans-lindustrie/

The European Space economy: between challenges and opportunities

The space economy is expanding and becoming increasingly global. Today it represents €300 billion per year globally. And the projections indicate €1000 billion per year in the next ten years. 10% of those current 300 billion, i.e. 30 billion, are dedicated to space manufacturing: building satellites, rockets, etc.…The other 90% represents the "so-called downstream applications and services type of industries, who sell services and applications based on the data that flows from the space infrastructure". Europe became a massive player in this global context, representing one-quarter of this global economy. Consequently, how to develop a European competitive space industry capable of competing successfully worldwide on the market?

The European Space Agency (ESA), Europe's gateway to space

Created in 1975, ESA is an intergovernmental organisation with the mission to “shape the development of Europe's space capability and ensure that investment in space continues to support the competitiveness of European industry and deliver benefits to the citizens of Europe and the world". ESA has 22 Member States, including Luxembourg, measuring the impact of its activities and programmes and gathering best practices from the experience of its Member States. To do that, ESA is creating a sustainable ecosystem and an interconnected set of actors. Historically, space investment has been driven by geopolitical considerations, but the international space context is changing fast. Global competition is fierce. Digitalisation, miniaturisation, artificial intelligence and other technological developments have disrupted traditional business models in the space sector, reducing the cost of accessing and using space. To keep its leadership and strategic autonomy in space, Europe, with the support of ESA, needs to adapt, expanding notably the funding landscape.

Expanding the space funding landscape in Europe.

Europe has a significant base on which to build, with the second-largest space industry in the world, employing over 231,000 people, estimated to be worth up to €62 billion. For the last five years, the growth of the space economy has attracted private investors. The private investment represents today worldwide 12,2 billion euros. But, according to Luca del Monte, Head of Commercialisation Department European Space Agency, the private investments at European level represent only 5% of the European government spending per year. The "New Space" revolution is changing this as the convergence of the space industry with the digital economy has introduced new business models. The investment landscape for entry-stage investment in Europe for space is relatively strong. But the problem is on the scaling part in Europe. That is why ESA is partnering with the EU and European Investment Fund to contact the “big ticket investors” to attract them and explain the "New Space opportunities." Space is an enabler for several industry verticals; it needs to be translated much more often into a commercial advantage.

Luxembourg, at the centre of space business.

Building on its successful experience since the 1980s of investing in near-space, orbital satellite networks, Luxembourg has since multiplied the efforts to position the country as an attractive location for new space ventures, launching several initiatives. In 2016, the government launched the Space Resources Initiative to provide a unique legal, regulatory and business environment, enabling private investors and companies to explore and use space resources. As stated in an article by the Conversation “More than US$200m was earmarked for investment in start-ups working toward space mining." In late 2020, Luxembourg entered a strategic partnership with ESA to create a "European Space Resources Innovation Centre" (ESRIC) to partner with public and private international players in this field to develop a hub of excellence for space resources in Europe. Just the beginning of the story…

https://itone.lu/news/the-european-space-economy-between-challenges-and-opportunities

L’intelligence artificielle au service de la construction

La construction d’un nouveau bâtiment génère énormément de déchets. En effet, le secteur de la construction engendre quatre fois plus de déchets que les autres secteurs industriels combinés (source : ADEME 2020). De nombreux déchets ne sont pas recyclés ou réutilisés car ils sont triés trop tard, souvent dans des centres dédiés. En effet, les déchets sont rarement, voir jamais, triés par les ouvriers une fois qu’ils ont fini leurs tâches.

Lorsque les déchets arrivent au centre de tri, ils sont trop souvent mélangés à de nombreux autres déchets. A partir du moment où trois types de déchets sont mélangés, le tri n’est quasiment plus effectué. Ainsi, 28% des déchets générés sur chantier sont tout simplement perdus pour le recyclage et finissent purement et simplement détruits.

L’objectif du projet IRMA porté par le LIST est de proposer une solution de tri des déchets de construction dès le poste de travail, lorsque les ouvriers ont fini leurs tâches afin d’augmenter le taux de recyclage des matériaux directement sur le chantier.

Pour ce faire, le LIST travaille sur une solution de tri qui soit la plus efficace possible. Dans cette optique, il développe actuellement un algorithme de reconnaissance visuelle des déchets de construction qui sera capable d’identifier si un déchet est placé dans la bonne benne, et, en cas d’erreur, de déclencher une alerte. Cette assistance basée sur l’Intelligence Artificielle et le Machine Learning permettra d’aider les ouvriers à mieux trier les déchets.

Il s’agit d’un véritable défi technologique », explique Pierre Guernaccini, ingénieur R&D au LIST. « Si le bois est relativement facile à reconnaître pour une intelligence artificielle, la différence entre le plâtre et le carrelage est plus compliquée à cause de leur ressemblance sous certains angles. Les contraintes environnementales très fortes d’un chantier ajoutent un niveau de complexité supplémentaire. Par exemple, la poussière, la différence de luminosité ou même les conditions météo comme la pluie ou la neige peuvent perturber la précision de la détection. »

La solution de tri en cours de développement au LIST devrait aider les entreprises de construction à se conformer aux nouvelles réglementations en matière d’économie circulaire, actuellement en discussion au sein du gouvernement luxembourgeois. Le changement de paradigme actuel et les nouvelles lois prévues vont en effet obliger les entreprises de construction à assurer le tri des déchets sur chantier de plusieurs typologies de matériaux (bois, minéraux inertes, métal, verre, carton, plastique, plâtre, déchets dangereux) afin d’en augmenter la recyclabilité et la réutilisation. C’est dans cette optique que ce projet vise à aider les entreprises et le Luxembourg à atteindre leurs objectifs en matière d’économie circulaire, ce qui conforte la mission sociétale du LIST visant à développer des technologies à fort impact environnemental, afin de créer une société et une économie plus durables.

https://www.infogreen.lu/l-intelligence-artificielle-au-service-de-la-construction.html

«Nous aimerions avoir une EnergyVille au Luxembourg»

Lucien Hoffmann, vous êtes à la tête d’un département du List qui compte 210 personnes, de 25 nationalités différentes. Est-ce que le fait que seuls moins de 5% de vos chercheurs soient luxembourgeois est un problème?

«Parfois oui! Notre mission est de travailler avec l’économie nationale. Dans certains secteurs, comme l’agriculture avec laquelle nous travaillons beaucoup, être luxembourgeois est important, pour bien comprendre les enjeux. Au minimum, nous essayons de trouver des chercheurs qui parlent bien allemand. Il y a 30 ans, pour la recherche, il n’y avait rien au Luxembourg, donc les gens comme moi étaient presque obligés d’aller ailleurs. Avec les centres de recherche et l’Université, des gens sont revenus, mais ça reste assez faible. Le secteur public est un compétiteur important puisque même si nous sommes un établissement public, nous ne sommes pas fonctionnaires. Même des gens qui ont un doctorat préfèrent parfois enseigner dans un lycée.

En ce moment, si le sujet de la préservation de l’environnement est dans beaucoup de discussions, on peut lire à peu près tout et son contraire. Pas évident de parler au commun des mortels, n’est-ce pas?

«Ce qui nous intéresse, nous, est de parler sur des bases scientifiques. C’est important aussi dans nos conversations avec les administrations et les ministères de s’appuyer sur la science et rien d’autre. La science, la science, la science. Avoir des données scientifiques.

Pour changer la vie des gens de quelle manière?

«Nous sommes des innovateurs. Nous voulons devenir de plus en plus des entrepreneurs pour amener nos technologies sur le marché. Nos technologies, nous évaluons aussi leur impact environnemental, pour ne pas causer davantage de problèmes.

De consommateur à «prosumer»

L’institution elle-même doit être exemplaire!

«Oui, nous évaluons tout, nous avons une approche d’écodesign dès le début. Nous allons adapter ces nouvelles technologies, qu’on amène sur le marché via des spin-off ou des collaborations avec d’autres entreprises. La technologie, ce n’est pas tout, il y a aussi le comportement humain. Vous pouvez avoir la meilleure technologie, mais si le comportement humain ne change pas, l’impact sera nul. Ce n’est pas notre job, nous n’avons de sociologue, mais cette question devient de plus en plus importante pour favoriser l’adoption de ces nouvelles technologies.

J’imagine, oui. Nous parlions de la possibilité, pour le consommateur lambda, de modifier son chauffage, par exemple, tous les quarts d’heure. Il faut bien pouvoir comprendre ces enjeux...

«Dans les nouveaux business models que nous développons ou aidons à développer, la notion de ‘prosumer’ devient centrale.

On a parfois un peu de mal à y aller, à se dire «Ok, je vais aller m’équiper en panneaux solaires». Qu’est-ce que vous diriez au consommateur moyen?

«Nous sommes déjà très loin [dans le développement de ces technologies, ndlr.]. Ça a fortement augmenté, en termes d’efficacité. Le problème qui vient maintenant est celui du recyclage. Ces panneaux ont une durée de vie limitée et ces aspects deviennent de plus en plus importants. Sur la mobilité, nous travaillons à des panneaux solaires sur le toit des bus pour les charger, par exemple, et en utilisant notre modélisation d’une ville ou d’un écosystème, de mesurer l’efficacité ou l’intérêt de favoriser de tels développements. Nous discutons par exemple avec Volvo pour ce genre de sujets. Il y en a beaucoup.

Vous parliez des panneaux solaires sur les façades. Quel est l’horizon de cette technologie?

«Il y a déjà un bâtiment au Luxembourg qui en est doté. La technologie est prête. Il existe des technologies similaires où ce sont les tuiles qui sont transformées directement en panneaux solaires.

Sur tous ces sujets, vos développements doivent alimenter la réflexion des politiques pour qu’ils mettent en place des mécanismes incitatifs…

«C’est déjà le cas aussi. Ces mécanismes ont eu des impacts importants. Au niveau de l’électricité, l’habitant deviendra lui-même un producteur. Il faut complètement repenser le business model où il n’est pas uniquement un consommateur qui s’appuie sur un fournisseur unique. On verra émerger des communautés, peut-être dans des quartiers, qui partagent différentes formes d’énergie, pour obtenir de la flexibilité. Il faut aussi repenser l’intégration dans le réseau global et la gestion. De nouveaux modèles doivent aussi être inventés. Et cela va bien plus loin que le seul Luxembourg. Quand vous voyez que 80% de l’électricité consommée au pays est importée…

Jusqu’à voir les idées luxembourgeoises peser sur le futur européen?

«Le Luxembourg est peut-être un petit pays, mais cela lui permet de tester de manière réaliste des choses qui pourraient ensuite être dupliquées ailleurs à plus grande échelle. C’est toute l’importance du digital twin. Nous pouvons être un test-bed. Dans le domaine énergétique, le Luxembourg a une carte à jouer. Cette année, nous devrions lancer un premier cas d’usage en fin d’année. Rien n’empêcherait que des gens qui construisent des batteries viennent les tester ici dans des conditions réelles.

Est-ce possible de s’affranchir des règles?

«Nous commençons les discussions. Nous avons visité récemment EnergyVille, près de Genk, sur le terrain des anciennes mines. Ce site est en dehors de la régulation. Ils peuvent tout tester avec des maisons, des entreprises, des petites zones industrielles. Nous aimerions avoir une EnergyVille au Luxembourg, sur des zones franches. C’est important pour tout ce que nous développons et qui n’est pas permis par le régulateur. Ça pourrait être un quartier.»

Thierry Labro

https://paperjam.lu/article/nous-aimerions-avoir-energyvil

Comment le consommateur sera au centre du jeu

Plus rien ne sera comme avant. D’ici dix ans, si les hommes politiques luxembourgeois et européens comprennent l’importance de la régulation à mettre en œuvre, plus rien ne sera comme avant… dans la consommation d’énergie, ni même dans son organisation, loin du processus fournisseur d’électricité-consommateur classique que nous connaissons encore très largement aujourd’hui.

Poussés par des impératifs de décarbonisation, de stockage, de privation d’électricité pour un milliard de personnes, par une hausse de l’électricité produite par des particuliers, par une consommation différente, par le renouvellement de l’habitat, par l’importation de 80% de l’électricité consommée au Luxembourg et la poussée des véhicules électriques, les 210 chercheurs du département «Energie» du Luxembourg institute of science and technology (List), finalisent le monde de demain.

Finalisent, parce qu’ils avancent à grands pas. De demain, parce qu’ils annoncent que leurs technologies seront prêtes pour 2030. Ils n’ont pas le choix. Si tous ceux qui ont acheté ou se préparent à acheter un véhicule électrique branchaient leur voiture en même temps, le réseau risquerait le black-out.

Le «grid du futur», explique le directeur du département énergie du List, Lucien Hoffmann, sera intelligent, digitalisé, décarbonisé, décentralisé, granulaire et orienté par les marchés. Avec des challenges opérationnels, liés à l’incertitude liée à la production d’énergie renouvelable et à la complexité de coordonner des ressources énergétiques centralisées et décentralisée. Et des challenges scientifiques dans le développement de modèles assez flexibles pour embrasser tous les développements du secteur.

Esch en 3D, ses toits et ses façades au potentiel solaire

Pas de soleil, mais une pluie aussi fine que désagréable, ce matin-là. Dans les bâtiments de Belval, la visite commence chez «Déborah». Le logiciel du Viswall et le mur de visualisation continuent de livrer de précieux résultats au service du pays et de son économie, depuis la visite organisée par le gouvernement de cet outil de modélisation incroyable, au début de la pandémie de Covid, pour montrer aux journalistes non seulement tous les indicateurs à prendre en compte pour parvenir à une décision politique, mais aussi pour organiser la logistique.

À partir de l’observation d’un avion doté d’un lidar, les chercheurs ont modélisé la ville d’Esch-sur-Alzette, qui apparaît d’abord en 3D sur les huit écrans. En mars, l’administration du cadastre devrait dévoiler la modélisation de tout le pays. Cette observation, qui a nécessité trois milliards de calculs pour la seule Métropole du fer, a permis de mettre en place un modèle capable de calculer l’ensoleillement non seulement de chaque toit, mais aussi de chaque façade de la ville, en prenant en compte non seulement l’ensoleillement, mais aussi l’exposition de chacune de ces parties au soleil.

L’intérêt est de pouvoir dire précisément, mètre carré par mètre carré, à chaque habitant, si installer des panneaux solaires sur son toit ou sur sa façade – dans ce cas dans le cadre du projet «Secure» avec la Fondation Enovos – fait du sens, voire orienter, du coup, les politiques publiques d’accompagnement de cette inévitable transformation. Est-ce que c’est rentable d’un point de vue coût de l’électricité? Coût de l’installation? Durée de vie de cette installation? Rien ne s’y oppose pour les bâtiments en vert sur les écrans.

Les chercheurs ont dû agréger des données qui manquent à une vision intégrée du problème: l’année de construction, la surface, la qualité des matériaux. Au moment où d’un côté arrivent sur le marché de nouvelles technologies comme les fenêtres solaires, comprenez qui ont un film spécial pour stocker la lumière, et où l’isolation des bâtiments est un élément clé, tout savoir est un atout indéniable.

Il n’a fallu qu’une journée, au HPC, ce supercalculateur, pour effectuer toutes les opérations, mais les chercheurs doivent pour l’instant se contenter de ce passage de l’avion, qui ne devrait pas revenir avant deux ou trois ans pour actualiser les données.

Le consommateur incité à changer de comportement

Mais forcément, si la production d’électricité se décentralise, comment contrôler la production d’électricité, comment anticiper les besoins, comment donner de la souplesse au système? C’est l’autre pan de la problématique à laquelle s’attache le professeur Pedro Rodriguez. Avec une idée derrière la tête, facile à comprendre: comment intégrer tout cela dans un seul modèle qui permette d’avoir une analyse toutes les 15 minutes et d’alerter le consommateur sur ce qu’il pourrait faire. «La solution sera dans votre smartphone. La connaissance du réseau permettra d’inciter le consommateur à changer de comportement, tous les quarts d’heure», assure-t-il en montrant son smartphone.

La France en avait fait l’expérience il y a quelques années en proposant des abonnements à tarif différencié, l’électricité était moins chère en heures creuses. «Voilà, mais là, on parle de créer des communautés de consommateurs, de créer de la flexibilité et de voir comment les consommateurs réagissent.»

Une autre salle est l’application concrète de cette idée. Une table en formica blanche sur laquelle trois écrans proposent des données hermétiques au commun des mortels. Tout autour, des armoires comme celles des centres de données, qui regroupent toutes les données de batteries… à Chypre et en Grèce, dans le cadre d’une opération-test, qui permet de voir comment la consommation électrique évolue, de tester le grid au risque de problème, de modéliser et d’optimiser.

À quand une «EnergyVille» à Luxembourg?

Si cela ne se passe pas encore à Luxembourg, c’est que le List a entamé des négociations avec les autorités et le régulateur de l’énergie pour pouvoir, à l’instar de l’EneryVille du ThorPark à Genk , pouvoir devenir un «testbed» grandeur nature au Luxembourg. «Nous sommes un petit pays qui a toutes les fonctionnalités d’un État classique ou plus grand. Si nous pouvions faire de certains quartiers ou de zones industrielles des lieux de tests de nos technologies, nous pourrions démontrer nos prototypes», assure d’ailleurs le directeur du département, qui évoque des contacts avancés avec Beckerich.

Forcément, entre le Covid et l’invasion de l’Ukraine par la Russie, les travaux ont pris un peu de retard, mais les chercheurs entendent bien restés calés sur la date de 2030, avec la difficulté de devoir préparer une réglementation qui n’existe pas et des normes autour de ces nouvelles technologies brevetées avant d’être publiées pour ne pas se faire piller les découvertes des chercheurs.

Et comme le List a décidé de montrer que ses équipes ne travaillent pas dans une tour d’ivoire, mais bien au service des entreprises, de la population et des autorités, M. Hoffmann emmène vers le laboratoire des bioénergies. Une maquette d’une ferme rend très concret l’intérêt de travailler sur les déchets agricoles, de l’agroalimentaire ou les eaux usées, pour produire de l’énergie. Du méthane ou des biométhanes qui s’inscrivent dans une logique d’économie circulaire, selon trois axes, l’optimisation des bactéries, le suivi des traces de nickel, de cobalt ou de zinc et la méthanisation.

Anecdotiques ces technologies? Non, répond M. Hoffmann, selon qui le List prépare une nouvelle spin-off pour répondre aux besoins du marché.

Climobil et les vrais chiffres de l’impact d’un véhicule

La visite repart dans la salle où elle avait commencé, pour y découvrir deux autres projets: une plate-forme de calcul de l’impact environnemental d’un véhicule sur sa durée de vie et un projet sur lequel se cassent les dents beaucoup de chercheurs, la réutilisation de la chaleur excédentaire.

Avec Climobil , Thomas Gibon a mis en place une plateforme capable de calculer l’impact d’un véhicule en allant beaucoup plus loin que ce qui existe, non seulement en intégrant tous les paramètres de sa création à sa destruction, mais aussi en offrant une approche multicritère. «Notre volonté est d’être complètement transparents», explique-t-il. Voire de lancer la plateforme en API, comme elle a déjà été testée avec Engie et l’Agence française de l’environnement et de l’administration de l’énergie (Ademe) pour orienter le choix des flottes de véhicules d’une administration, par exemple, comme une commune.

Il faut aimer jouer avec ces outils informatiques pour les apprivoiser un peu, mais le résultat peut être très intéressant, d’autant que les chercheurs sont en permanence en train d’ajouter de nouveaux modèles, pour montrer quand une voiture électrique est plus intéressante qu’une voiture à moteur thermique.

En collaboration avec ArcelorMittal, Alexandre Bertrand travaille lui à une autre plate-forme liée à la récupération de chaleur et à sa réintégration, «que ce soit ces tentes d’hôpitaux qui ont été montées au début de la pandémie de Covid, les structures provisoires pour les réfugiés ou… les marchés de Noël», suggère-t-il.

Si la production est relativement bien connue, les chercheurs sont confrontés à des calculs pour évaluer l’intérêt de son utilisation. Jusqu’à quel point charger un camion de cette chaleur, même transformée pour être transportée? Sur quelle distance au maximum? Pour quelle utilisation? Quid du déchargement et du reconditionnement? «Chacun de ces choix a un effet sur le résultat et dicte les choix industriels. Nous essayons de construire un algorithme pour les optimiser», explique le chercheur, tandis que sa technologie sera testée chez LuxEnergie .

Les datacenters, notamment ceux à venir de Google, pourraient-ils trouver un intérêt à cette technologie? Pas sûr, répond en substance le chercheur, parce que la température, 30 à 40 degrés, est trop basse. Il faudrait donc pouvoir chauffer… la chaleur avec une pompe à chaleur avant de décider quoi en faire. «Or augmenter la température de la chaleur qu’ils émettent implique une vraie analyse de ce qu’ils font et de l’utilité finale», dit M. Bertrand.

«Ce qui est sûr, c’est que maintenant que l’énergie est plus chère, de plus en plus de gens nous contactent pour nous dire leur intérêt.»

Tous les chercheurs et leur directeur s’accordent sur le phénomène. L’Intelligent Clean Energy Systems (ICES), mise sur pied par M. Rodrigues se retrouve au cœur des problématiques de demain. Avec un enjeu majeur: aider le politique à mettre en place la bonne régulation. «Car de nombreux services vont émerger, comme le confort (thermique) as a service», prédit-il. «L’intelligence artificielle ne pense pas, mais sera très précieuse pour calculer très rapidement» et permettre d’économiser de l’argent et de l’électricité dans une lutte collective au service d’un monde meilleur. Moins mauvais en tout cas.

Thierry Labro

https://paperjam.lu/article/comment-consommateur-sera-au-c

Le plan du List pour un Luxembourg plus écolo

Le Luxembourg peut-il respecter les accords de Paris? Est-il possible de devenir climatiquement neutre d'ici 2050? Comment construire un pays plus écologique sans perdre sa force économique, sa justice sociale?

Ce sont quelques-unes des questions auxquelles le List et d'autres équipes pluridisciplinaires ont tenté de répondre dans une étude baptisée "Luxembourg in Transition". L'objectif: trouver les mesures qui permettront de limiter le réchauffement climatique bien en-dessous des 2°C et atteindre la neutralité carbone. Vaste programme donc, surtout compte tenu de la difficulté du défi.

Compilées et étudiées sous la tutelle du professeur Florian Hertweck, professeur à l'Uni, les mesures rassemblées permettraient de réduire les émissions de CO2 de 90% d'ici 2050. Soit un total d'environ 1,6 tonne de CO2 par an et par personne, contre environ 15 aujourd'hui en Grande Région. "C'est un plan très, très ambitieux" confie Thomas Gibon, chercheur au List. "Mais il l'est moins que celui d'autres équipes de chercheurs" plaisante-t-il, conscient que ce programme nécessite de se retrousser les manches.

N'en doutez pas, tous les secteurs de l'économie et de la vie quotidienne sont mentionnés dans cette étude qui requiert la participation de tous. "Il ne s'agit pas de choisir ses préférences, il faudrait vraiment changer toutes les habitudes pour que cela marche" prévient Thomas Gibon. Certaines dépendent de l'action de l'État, d'autres de la bonne volonté de chacun. "Les individus et le gouvernement sont les acteurs de ce changement."

Pas de panique toutefois, les chercheurs ne veulent pas ramener le Luxembourg à l'âge de pierre. Ils ont d'ailleurs limité leur sélection à des évolutions techniquement faisables.

DES LOGEMENTS PLUS PETITS

En matière de logement, les chercheurs ont conclu qu'il fallait densifier les nouveaux espaces de vie et limiter l'étalement urbain. Une conception à appliquer également aux nouvelles habitations, plus petites (de 53 à 35 m2 par personne) donc plus économes. Une transformation incontournable car le chauffage représente un des principaux postes de rejet de CO2. À condition bien sûr de mieux isoler les habitations et de réduire l'usage des énergies fossiles pour se chauffer.

Mais le Luxembourg est aujourd'hui dépendant - et un peu victime - de sa démographie. Les chercheurs du List l'ont compris et estiment que la population devra grandir un peu moins vite.

Pour respecter leurs critères urbanistiques et environnementaux, certaines communes ne devront pas accueillir davantage d'habitants. Ceci afin de limiter la population du pays à 745.000 résidents en 2050, contre 924.000 selon les projections officielles. Ils espèrent donc que certains préfèreront vivre dans le reste de la Grande Région, principalement en France, où la démographie augmente moins vite.

HALTE AU MOTEUR THERMIQUE

Dans les transports, pas de surprise: leurs calculs placent la voiture individuelle comme la principale source de CO2. Très loin devant l'aviation et les transports en commun. Il faudra donc relever les taxes appliquées sur les carburants pour combattre le tourisme à la pompe.

Selon la méthode employée par les chercheurs, l'État devra, bien entendu, encourager le passage à une motorisation électrique via des aides (qu'il faudra ouvrir aux véhicules d'occasion) et multiplier les bornes de recharge. Le tout, jusqu'à faire disparaître le moteur thermique à l'horizon 2050. Un plus grand recours au covoiturage est également jugé indispensable (en passant de 1,2 à 1,6 passager par voiture).

Pour les transports en commun, leur projet envisage d'étendre le réseau de tram... jusqu'aux frontières voire au-delà. "Nous imaginons des transports en commun renforcés jusqu'à Arlon en Belgique, Thionville en France..." fait savoir Claudia Hitaj. Certains projets sont d'ailleurs déjà dans les cartons: tram rapide Esch-Luxembourg, nouvelle ligne de tram dans la capitale... "Il s'agit d'empêcher la future population luxembourgeoise d'être trop dépendante de la voiture" ajoute Thomas Gibon.

Sans oublier les cyclistes, qui seront plus nombreux à condition de développer un réseau cyclable plus sûr. Paradoxalement, les émissions dues aux déplacements à vélo augmenteraient légèrement à cause d'une probable électrification des deux-roues.

Enfin, le List conseille de ne prendre l'avion qu'une fois tous les deux ans et de le remplacer par le train tant que le trajet dure moins de 5h.

DU VERT DANS NOS ASSIETTES

Dans nos assiettes, la viande et le poisson accumulent les mauvais points environnementaux. "Avec un régime flexitarien, à raison d'un jour de viande et six jours de repas végétariens, cela permettrait de réduire les émissions du secteur de 40%" annonce Claudia Hitaj, chercheuse au List. Bien que les régimes végétariens et végétaliens soient plus efficaces, le choix d'un régime flexitarien a été fait car plus acceptable et facile à mettre en place.

À l'échelle de la Grande Région, cela se traduit aussi par un maintien des terres dédiées à l'alimentation, mais en misant davantage sur l'alimentation humaine et moins sur celle des troupeaux.

En termes de consommation de biens, privilégiez des objets avec "une durée de vie plus longue" dit le List. Si possible, c'est aussi vers le marché de l'occasion qu'il faudra se tourner.

DÉVELOPPER DES PIÈGES À CO2

Réduire ses émissions de gaz à effet de serre, c'est une chose. Mais impossible d'être 100% neutre. Il faut donc développer des mesures de compensation.

En ville, le List s'attend à un développement des toitures végétalisées capables de stocker un peu de CO2. Et envisage également une plus grande place aux arbres: sylvopastoralisme (pâturage en forêt, ndlr), capture de CO2 par les terres arables, plantations en bordures de champs, végétalisation des rives des cours d'eau...

Un programme long, dense, mais à quel coût? Le List confesse ne pas avoir chiffré son plan "Luxembourg in Transition". Infaisable donc? "Ça coûtera moins cher que de ne rien faire" assure Thomas Gibon. Un message qui résonne avec les catastrophes climatiques vécues ces dernières années: une tornade, de multiples inondations... "Plus on traîne, plus il faudra agir vite et fort plus tard."

https://5minutes.rtl.lu/actu/luxembourg/a/1878704.html

Thomas Toussaint

Suivre une goutte d’eau pour comprendre l’impact du changement climatique

Vous travaillez au sein du LIST sur les questions d’hydrologie. Pouvez-vous nous expliquer votre parcours, et les grandes lignes de vos travaux, qui ont par ailleurs été récompensés par un FNR Award. En quoi consistent-ils ?

Je travaille sur de multiples questions liées à l’hydrologie depuis plus de 20 ans maintenant. Tout a commencé avec les grandes inondations de 1993 et 1995, lorsque d’innombrables rivières ont atteint des niveaux d’eau inégalés depuis plusieurs générations à travers une large part de l’Europe et notamment au Luxembourg. A l’époque, ces événements étaient perçus par certains comme les prémisses d’un changement climatique. Il s’est trouvé que le gouvernement luxembourgeois a alors lancé un appel à idées pour essayer d’apporter des éléments de réponse à ces interrogations. Grâce à des bourses de formation-recherche que le gouvernement a octroyé suite à cet appel, j’ai pu bénéficier d’un financement pour réaliser ma thèse de doctorat en hydrologie. À cette époque, j’étais le seul à travailler sur la thématique des inondations au sein de ce qui était l’ancêtre du LIST (le LIST est issu de la fusion du Centre de recherche public Henri-Tudor et du Centre de recherche public Gabriel-Lippmann, ndlr). Au fil des années, nous avons réussi à décrocher des contrats, par exemple avec la Protection civile, des administrations ou des ministères, pour financer la poursuite de nos travaux et étoffer progressivement les domaines d’études. Une dynamique a ainsi été lancée, avec des projets de plus en plus diversifiés et complexes. Nous avons pu commencer à travailler avec des images satellites, ce qui nous a permis d’accéder à des données hydrologiques et hydrauliques aux résolutions spatiales et temporelles inégalées. En parallèle, nous avons suivi une stratégie de déploiement d’un réseau d’observation de variables hydro-météorologiques – réseau qui atteint aujourd’hui une densité rare en Europe et au-delà. Ce dernier a d’ailleurs été à l’origine de multiples partenariats de recherche internationaux, ciblant le fonctionnement des hydrosystèmes et leur réponse face au changement climatique. A noter qu’aujourd’hui, près de 60 collaborateurs sont à l’oeuvre afin de faire avancer la recherche, d’une part, et d’aider nos partenaires publics et privés dans leur quête de solutions innovantes pour une gestion plus durable des ressources naturelles, d’autre part.

Ressource indispensable pour l’environnement et tout être-vivant, l’eau parcourt des chemins souvent méconnus. Comment et pourquoi ces connaissances peuvent-elles être utiles ?

Pour décrire nos travaux de recherche, nous pouvons recourir à deux concepts fondamentaux qui ont trait à l’origine spatiale et temporelle de l’eau. Ainsi, toute l’eau qui s’écoule dans une rivière a un historique plus ou moins long et complexe. Comprendre cet historique revient à étudier l’origine géographique, les chemins parcourus, ainsi que l’âge de cette eau – ce dernier correspondant au temps qui s’est écoulé entre un épisode de pluie et l’arrivée de cette eau dans une rivière. Plus l’endroit où la pluie a atteint le sol est éloigné de la rivière, plus les chemins parcourus par l’eau de pluie seront longs et par conséquent plus cette eau sera ‘ancienne’ ou ‘vieille’ à son arrivée dans le cours d’eau. Dans certains cas, l’âge des eaux souterraines peut atteindre des décennies, des siècles, voire des millénaires – ce qui rend ces ressources d’autant plus vulnérables face à toute surexploitation ou contamination accidentelle par des activités humaines. Par ailleurs, une meilleure connaissance de l’origine spatiale et temporelle de l’eau permet de mieux quantifier les ressources en eau et donc d’évaluer leur sensibilité par rapport à des périodes de sécheresse prolongées ou à répétition, notamment dans l’optique du changement climatique.

Y-a-t-il d’éventuelles relations entre les parties prenantes du pays (gouvernement / assurances / entreprises ?) et vos travaux ?

Au fil des années, nous avons pu conclure de nombreux partenariats avec divers acteurs, publics ou privés. Les différents interlocuteurs avec lesquels nous collaborons ont des demandes variées en fonction de leurs besoins, qui vont de la simple demande de données et de mesures de débit d’un cours d’eau – qui peuvent par exemple être utiles en vue de la renaturation d’une plaine alluviale – jusqu’à des demandes plus ciblées ou exploratoires. Par exemple, afin de mieux estimer les quantités de pluie tombées – une variable clé encore difficile à appréhender notamment lors d’événements particulièrement intenses et très localisés – nous avons exploré avec l’Administration de la gestion de l’eau le potentiel des technologies IoT (Internet of Things) pour mieux adapter les réseaux de mesure pluviométriques aux défis posés par les phénomènes de pluies intenses pouvant occasionner localement des crues subites au potentiel dévastateur considérable. Sur un autre registre, nous collaborons depuis plus de 15 ans avec la Ville de Luxembourg sur la surveillance quantitative et qualitative des sources du grès de Luxembourg – une ressource fournissant pas loin de 50% de la production en eau potable. L’exploitation des archives hydro-météorologiques du pays, en combinaison avec la modélisation de scénarios d’évolution future du climat, fournit des données précieuses en vue de la mise en place d’outils d’aide à la décision à différents acteurs impliqués dans la gestion des ressources en eau, de la production agricole, ou encore de la biodiversité.

Vos travaux permettront-ils de prévoir des événements soudains comme ceux de l’été dernier (tempêtes, inondations…) et leurs évolutions ?

Grâce à l’exploitation d’archives historiques couvrant près de 150 années d’observations météorologiques et hydrologiques réalisées au Luxembourg, nous avons pu identifier – outre une variabilité naturelle quelque fois considérable – une tendance nette vers l’augmentation de la température de l’air, qui ne va pas de pair avec une augmentation sensible des apports pluviométriques. Par contre, une redistribution de ces derniers semble se dessiner depuis quelques décennies, avec l’occurrence répétée de périodes sèches alternant avec des périodes particulièrement arrosées. Cette tendance se ferait donc au détriment d’une répartition auparavant plus homogène des apports pluviométriques. En hydrologie, un changement de paradigme s’est ainsi opéré – considérant aujourd’hui les systèmes environnementaux comme non-stationnaires, c’est-à-dire enclins à subir des événements plus extrêmes plus fréquemment (sècheresses, inondations). Cette nouvelle exige des efforts de recherche et développement considérables sur de nouveaux outils de surveillance et de prévision – capables de fonctionner à des échelles spatiales et temporelles de plus en plus fines, opérant à un niveau de précision inatteignable par les outils existants.

Y-a-t-il des leviers sur lesquels on pourrait agir ?

Évidemment, il y en a beaucoup ! Mais la piste sur laquelle il y a le plus de potentiel mobilisable est la sensibilisation du grand public et particulièrement des plus jeunes. C’est l’Humanité toute entière qui détient le levier pour agir contre le changement climatique – notamment en reconsidérant les modèles de consommation et d’exploitation des ressources naturelles. En fin de compte, la gestion des ressources et leur exploitation plus durable restent les principaux moyens de `combattre` le changement climatique et cela se jouera sur des dizaines d’années, avec des effets positifs qui ne pourront véritablement être ressentis que par les générations futures en raison de la très grande inertie des systèmes environnementaux.

Développement économique du pays et défis liés au changement climatique sont-ils compatibles ?

C’est aussi l’objet et l’enjeu de nos travaux : maintenir le développement économique tout en gérant et en exploitant au mieux les ressources naturelles sans les détruire. Tout ceci n’est possible qu’en ayant une compréhension détaillée du fonctionnement des systèmes environnementaux. Ces connaissances et ce savoir-faire ne peuvent être développés qu’avec des programmes d’observation environnementaux de très longue haleine. Ces derniers sont en effet indispensables pour observer en détail la genèse d’événements exceptionnels – événements qui sont par définition très rares et difficiles à étudier. Ces observations fourniront en fin de compte les éléments indispensables au développement des outils requis pour anticiper par exemple la réponse des hydrosystèmes aux conditions climatiques du futur. Autre exemple, les mesures de protection des ressources en eau souterraines, qui dans certains cas mettront des années, voire des décennies, à produire des effets positifs – raison pour laquelle des outils de simulation précis et efficaces sont un préalable à toute définition et mise en place de mesures de gestion et de protection de ces ressources.

Selon vous quels sont les grands défis qui se poseront à l’avenir ?

Les défis pour l’avenir sont nombreux, nous avons beaucoup de travaux en cours pour essayer d’y répondre et nous sommes pionniers dans pas mal de domaines de recherche.

A ce jour, les séries d’observations météorologiques et hydrologiques couvrent au mieux 150 ans, ce qui est certes très long à l’échelle d’une vie humaine, mais en fin de compte pas grand-chose à l’échelle du climat. Il est donc important d’explorer de nouvelles pistes pour améliorer nos connaissances sur le fonctionnement des hydrosystèmes et leur sensibilité aux fluctuations du climat dans le passé. Dans ce contexte, nous collaborons avec l’Université de Mayence et la station d’élevage de moules perlières du Moulin de Kalborn, afin d’améliorer nos connaissances au sujet du fonctionnement des rivières à l’ère pré-industrielle, lorsqu’aucune mesure hydro-météorologique n’avait encore été réalisée dans notre pays. Ce défi repose sur l’exploitation d’une faculté peu connue des moules perlières, autrefois très répandues et aujourd’hui menacées d’extinction. Au travers de leur faculté naturelle à filtrer l’eau, ces mollusques enregistrent en effet dans leur coquille les conditions du milieu naturel dans lequel ils évoluent. Ainsi, au fil du temps ils deviennent de véritables archives de la température de l’eau, de la qualité de l’eau, ou encore du débit de la rivière au fil des décennies, voire des siècles – tout ceci en raison de leur longévité exceptionnelle qui peut dépasser 100 ans. L’exploitation de ces archives via l’utilisation de technologies de pointe issues de l’analyse des matériaux, permet ainsi de reconstituer l’historique de l’influence de l’industrialisation, de l’urbanisation, ou encore de l’évolution des pratiques agricoles et forestières sur les milieux aquatiques.

Un autre exemple de défi technologique que nous avons récemment pris à bras-le-corps concerne l'exohydrologie (étude des processus hydrologiques sur d'autres planètes que la Terre, ndlr). Au cours des deux dernières années, nous avons ainsi entamé – avec le soutien de l’Agence spatiale du Luxembourg et du Fonds National de la Recherche – des collaborations avec les agences spatiales européenne et américaine, avec l’objectif commun de mieux comprendre le cycle de l’eau sur la lune. Un défi pour lequel notre expertise et nos plateformes en transformation et caractérisation avancée des matériaux du LIST, ainsi que nos connaissances en hydrologie, s’avèrent particulièrement complémentaires et utiles. Cela nous permettra dans un futur plus ou moins proche de comprendre comment se comportent les molécules d’eau dans un milieu très extrême et de poser ainsi les fondements pour une exploitation future de ces ressources, notamment dans le cadre de futures missions habitées vers la lune.

Corinne Briault

Le LIST et Kronospan : Un accord sur une stratégie de décarbonisation

Les principaux domaines d'intérêt de l'accord sont les suivants: évaluations de la durabilité à l'aide de l'Analyse du Cycle de Vie (ACV) environnementale et sociale, surveillance et contrôle des émissions atmosphériques, gestion de l'eau et des forêts, optimisation des flux de matériaux et réduction des déchets.

L'un des premiers projets porte sur le suivi et l'étude des moyens d'améliorer la stratégie de décarbonisation de Kronospan, avec une analyse de l'impact environnemental du site de Sanem. À cette fin, le LIST collaborera avec Kronospan pour travailler sur l'évaluation de la durabilité de ses produits, et dans une plus large mesure de sa chaîne de valeur industrielle dans son ensemble, afin de renforcer la stratégie de l'entreprise visant à contribuer de manière significative à la décarbonisation de ses activités au niveau local et européen.

www.list.lu, www.kronospan.lu

Améliorer le réemploi des matériaux grâce au digital

Le marché de la construction fait aujourd’hui face à de nombreux défis aussi bien liés à la pénurie de matériaux qu’à la limitation des quantités de déchets mis en décharge pour éviter la saturation de ces dernières. « Au Luxembourg, ce problème est particulièrement présent. S’interroger sur la réutilisation des matériaux comme solution pour y remédier est donc important », explique Guillaume Dubois, Ingénieur cadre dirigeant chez Schroeder & Associés.

La déconstruction, consistant à identifier les matériaux pouvant être réutilisés constitue dès lors une alternative à privilégier. Elle permet d’utiliser les bâtiments existants comme source de matière première pour la construction de nouveaux projets. Malgré certains freins comme le manque de place disponible pour stocker les matériaux ou les législations entourant le transport de déchets, les ambitions du pays sont élevées.

Privilégier les ressources existantes

Le bureau d’études Schroeder & Associés a quant à lui pour objectif de mettre en pratique l’économie circulaire dans le secteur de la construction en activant son réseau. « Lors du projet de déconstruction du Jean Monnet au Kirchberg nous avions identifié plusieurs sources de matériaux : le béton (recyclé/concassé), l’aluminium et le verre. Le tri sélectif et le recyclage de ces matériaux avaient pu être mis en pratique et nous savons maintenant ce qui fonctionne bien (le béton, l’aluminium, l’acier) et ce qui est plus compliqué (le verre) ». Pour la gare d’Ettelbrück nous retrouvons ces mêmes matériaux ainsi que d’autres : les pierres de taille. Ce sont des matériaux présentant un fort intérêt à être récupérés lors de démolitions pour rénover des maisons. « Il existe deux sortes de pierres que nous ne trouvons plus ici, le grès rouge et le schiste traditionnel, car les carrières se font plus rares. Or, pour restaurer des linteaux par exemple, nous avons besoin de matériaux semblables. Nous devons donc nous rendre en Allemagne », déclare Jo Goergen, Architecte urbaniste au sein de l’entreprise familiale Mola.

Créer des réseaux avec de bonnes habitudes

Pour encourager cette réutilisation, le projet de recherche Interreg « Digital DeConstruction » vise à développer un logiciel permettant de créer une base de données des matériaux potentiellement réutilisables. « Ce logiciel consiste à créer un scan 3D d’un bâtiment devant être démoli puis d’en créer un modèle BIM grâce en partie à l’IA. Le logiciel identifie alors les éléments démontables et stocke ces informations dans une base de données permettant ainsi aux intéressés d’acheter ou de vendre », commente Guillaume Dubois. C’est une application concrète du concept d’urban mining. Les objectifs que le consortium s’est fixé sont très ambitieux : atteindre un taux de 25% de réemploi sur les chantiers grâce à cette technologie est en effet espéré.

Contacté par le LIST qui faisait partie de l’équipe porteuse du projet, le bureau d’études a décidé de rejoindre ce consortium réunissant le Luxembourg, les Pays-Bas, la Belgique et la France pour créer le lien entre les développeurs informatiques et les acteurs de terrain. « Notre rôle a été de proposer un projet pilote au Grand-Duché pour tester ce logiciel en lien avec le terrain et de communiquer nos retours afin d’améliorer et calibrer les modèles de fonctionnement. Nous avons choisi la gare d’Ettelbruck et allons confronter la manière dont cet outil conçoit la déconstruction de la gare et la réalité. Nous devons comprendre comment le logiciel va estimer la réutilisabilité des pierres par exemple ».

Grâce à l’automatisation de la collecte des données, cet outil devrait permettre de gagner du temps et pourrait intéresser différentes entreprises comme Mola, partie prenante du projet de déconstruction de la gare. « Ce logiciel peut nous aider à concevoir une base de données et définir le nombre d’encadrements que nous pourrions restaurer. Il pourrait en outre constituer une plateforme de communication et d’échanges nous permettant d’être informés sur les matériaux à notre disposition. Il existe en effet d’anciennes pierres en très bon état qui risquent toutefois d’être concassées. Il est donc possible de valoriser ces éléments et de leur donner une nouvelle vie », conclut Jo Goergen.

https://paperjam.lu/article/ameliorer-reemploi-materiaux-g

A new metric for measuring soil health

“It’s very hard to unpollute soil,” says Dr Carlos Wetzel, researcher at the LIST.

For nonspecialists, it might be surprising to learn that the legal frameworks for protecting soil are not as mature as those for air and water. In fact, it was only last year that the European Commission announced the creation of the soil health law, slated to come into effect in 2023. This law will legally protect soil in Europe the way air and water already are.

Far less surprising, of course, is that we depend on soil for the health of our ecosystems, planet and lives. Nor that it has been suffering, with the European Commission reporting that between 60% and 70% of European soils are “unhealthy”. Besides longer-term existential implications, soil degradation has an immediate economic impact too: at a soil sustainability workshop hosted by the LIST in December, it was suggested that costs related to soil degradation might be as high as several millions of euros per year in the grand duchy.

In this context comes Dr Wetzel’s research, which is taken up wholly with something called a diatom. The big picture of his project is to map the current health of the soil in Luxembourg, so as to subsequently create a biological quality index against which future degradation and improvements can be measured, monitored and better understood.

“It takes around 1,000 years to form a centimetre of soil,” says Wetzel. “You shouldn’t just… throw it away.”

The community

When it comes to looking at the health of microscopic communities in water or soil environments, Wetzel comments: “It’s about who is there and how many of them. There will always be someone.”

By “who” he is referring to diatoms, single-celled organisms made of silica. They live everywhere in the world and in great abundance and diversity, with about 70,000 different species so far described. They are also photosynthetic, meaning that they capture carbon.

Diatoms are prevalent in water, where they have been studied extensively for decades. “You know the biofilm that covers the rocks when it’s slippery inside a river?” asks the researcher. “Well, you’re stepping on diatom communities.” Wetzel is actually not a soil specialist but rather a diatom expert whose studies focused on aquatic environments. A native of southern Brazil, he did his PhD on diatom communities in the Amazon basin.

Diatoms have long been an important bioindicator for monitoring aquatic environments, but it wasn’t until recently that their presence in soil became of interest. Wetzel was working on a project aimed at identifying the diatoms that were coming into streams from outside sources, i.e. from terrestrial environments. “And we realised that we didn’t know much about what was outside the stream,” he says. “We knew that diatoms could live in soil, but most of the research done on it was really in the past.”

“And so we realised that we must start sampling outside streams.”

Wetzel managed to get two PhD students to start these investigations, and then in 2017, hearing that the European Commission was beginning to discuss a framework for soil health, he proposed—in collaboration with the Administration of Technological Agriculture Services (ASTA)—his current project to the Luxembourg National Research Fund (FNR). The project is known as DISCO: Diatoms as Indicators of Soil Conditions.

Into the wild (briefly)

Funding secured, the biologist then began collecting samples from Luxembourg, which despite its size is (he reports) geologically diverse. He sampled 288 sites, careful to maintain a balance of terrain types (arable lands, grasslands, forests), and has been examining and classifying his discoveries ever since.

“We are basically taxonomists,” he says. The work involves looking at which diatoms are present where, which sounds easy enough but, by all means, is not. It requires blending two methods of observation, powerful microscopical techniques and large amounts of data gathered with high-throughput molecular sequencing, to be sure of what’s really in the sample. One of these methods consists of a visual analysis while the other involves gene sequencing. “This is the biggest challenge,” he says, “because what I see here [under the microscope] is not always the same information we get from the molecules. They’re two different worlds.”

“Sometimes even the species concept is difficult,” he continues. “For example, it’s a matter of thresholds.” Classifications are subjective but must also be reproducible, meaning that researchers anywhere in the world should be able to follow them.

He then makes ecological profiles of the region where the sample was taken, from which the quality index can eventually be created.

It sounds arduous and (as a pastime) a bit granular, but for Wetzel it is positively energising. “Each sample is a new world… this is what I want to do for the rest of my life. But it’s not possible.” He laughs. “Deadlines are coming, you know.”

Thanks to the work of Wetzel and his colleagues at the Observatory for Climate, Environment and Biodiversity (OCEB), and their frequent publication rate, the LIST has become the world’s foremost centre for research of this type. People from around Europe come to the institute to get help with their own samples.

Jeff Palms

https://delano.lu/article/a-new-metric-for-measuring-soi

Dr Alexandros Gerakis awarded FNR ATTRACT Fellowship

The project is known as FRAGOLA, an acronym of its full title “FRequency AGile Optical Lattices” and the funding was awarded to Dr Alexandros Gerakis as part of FNR’s ATTRACT programme designed for researchers not yet established in Luxembourg, able to demonstrate potential in becoming leaders in their field of research.

“It aims to deliver by the end of its duration, a complete laser diagnostic solution for neutral and plasma flows. This will not only be the first-of-its-kind demonstration of such capabilities, involving a deep understanding of light-matter interaction, but also develop state-of-the-art laser instrumentation to be able to tackle the task”. -Dr Gerakis, LIST’s Principal Investigator of FRAGOLA on the goal the project.

Laser based diagnostic techniques are promising replacements for mechanical probes offering numerous advantages such as non-intrusive, non-perturbative and non-destructive capabilities, fast acquisition times, and more precise measurements of quantities of interest such as temperature, density, flow velocity etc.

Dr Gerakis explained that this project will enable LIST to “jumpstart its activities into advanced laser-based diagnostics used for neutrals, plasmas and nanoparticles, and develop unique expertise, knowledge, tools and know-how, placing LIST and Luxembourg at the centre of relevant research activities on a world-wide scale”.

Dr Gerakis and the FRAGOLA project were awarded an FNR ATTRACT Consolidator Fellowship, funded with €2 million euros by FNR for a period of five years. Three PhD students and two PostDoc researchers will work on the project.

An important task to be achieved with FRAGOLA is, not only to establish a fruitful and sustainable research programme in laser diagnostic development and photonics applications within LIST, but also educate and train researchers in the field, and therefore create a highly skilled and diverse core of laser diagnostics researchers in Luxembourg.

“This ATTRACT funding really enables us to carry out an ambitious and exciting research plan,” said Dr Gerakis.

“I am very pleased that we are able to support Dr Gerakis launch his ambitious research project with an ATTRACT Fellowship from the FNR. The FRAGOLA project will enable advanced research on laser-based technology to be conducted in Luxembourg.” – Marc Schiltz, FNR Secretary General

About Dr Alexandros Gerakis
Alexandros Gerakis is currently a Senior Research & Technology Associate at LIST. He obtained his BSc from the School of Applied Mathematical and Physical Sciences, National Technical University of Athens, Greece and his Master’s degree from St Andrews and Herriot-Watt Universities, in “Photonic and Optoelectronic Devices”. He holds a PhD in Physics from University College London, UK. Prior to joining LIST, he had a PostDoc at Harvard University, was an Associate Research Physicist at the Princeton Plasma Physics Laboratory and an Assistant Professor (currently an Adjunct Professor) at the Department, Texas A&M University, leading the “Optical Probing & Manipulation” Group.

About the FNR ATTRACT Programme
The ATTRACT programme is designed for researchers not yet established in Luxembourg, who demonstrate the potential to become leaders in their field of research. The scheme offers promising junior researchers the opportunity to set up their own research team within one of the country’s research institutions. ATTRACT grants are between 1.5 MEUR and 2 MEUR over five years.

https://www.fnr.lu/dr-alexandros-gerakis-awarded-fnr-attract-fellowship/

Ils innovent au Luxembourg !

New Way Mobility repense la micro-mobilité

Depuis le 1er janvier 2021, la législation luxembourgeoise reconnaît et définit les « engins de déplacement personnel » (skateboards, trottinettes, patins à roulettes, hoverboards, voitures d’enfant) et les « micro-véhicules électriques (MVE) » (mono-roues, gyropodes, trottinettes électriques). Pour New Way Mobility, la trottinette électrique est appelée à occuper une place de plus en plus grande dans l’espace public. Et la start-up entend bien accompagner cette évolution. Son projet est de développer une solution sous forme de « boxes » permettant à la fois le stationnement et la recharge de ces trottinettes. L’idée est de pouvoir associer ces boxes à une app’ permettant de s’abonner, de réserver des emplacements, d’être informé du niveau de charge de l’engin, afin de faciliter la multimodalité.

L’innovation s’exprime aussi dans les pneus

Goodyear est à l’avant-garde de l’innovation en matière de pneumatiques depuis plus d’un siècle. Et c’est notamment au départ du Luxembourg que la société innove. La démarche se traduit dans une multitude de projets et notamment dans un partenariat d’envergure avec le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST). Ce dernier a pour objet de contribuer à relever les défis sociétaux actuels et de stimuler l’innovation dans le domaine de la mobilité future. Ensemble avec le LIST, les ingénieurs de Goodyear se concentrent sur le développement de pneus plus respectueux de l’environnement en termes de matériaux utilisés, de performance et de processus de fabrication. La digitalisation et une meilleure utilisation des données doivent permettre à Goodyear de livrer des pneus de la plus haute qualité avec des cycles de développement raccourcis et de satisfaire ainsi aux besoins évolutifs des partenaires et des consommateurs finaux. L’idée est aussi de mettre au point des matériaux innovants pour réduire la résistance au roulement et le poids des pneus. Ceci aura un impact positif sur l’environnement et sur la consommation en améliorant l’efficacité énergétique et en réduisant ainsi les émissions.

Vers la création d’un ingrédient cosmétique durable

Le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) et la Société de Recherche Cosmétique (SRC), du Groupe NUXE, ont établi un partenariat visant la création d’un ingrédient cosmétique naturel innovant. Le projet BIOMICO a pour objectif de développer un nouveau vecteur de principes actifs biosourcés innovant, sûr et efficace pour des produits cosmétiques naturels, en alternative aux vectorisations classiques telles que les liposomes. Autour de l’approche « Sustainability by design », cette technologie biosourcée ne sera pas seulement vertueuse dans sa composition mais aussi dans son procédé de fabrication, en appliquant les principes de la chimie verte. Si le projet est un succès, cette collaboration permettra de délivrer un ingrédient cosmétique durable, d’origine naturelle et doté de propriétés exceptionnelles de protection et de régénération de la peau. Le LIST et SRC espèrent générer un nouveau portefeuille de brevets et contribuer à la prochaine génération d‘actifs d’origine naturelle du Groupe NUXE.

Le COVID, moteur d’innovation

Au printemps 2020, un appel à projet a été lancé par le ministère de l’Economie et a permis de sélectionner des solutions innovantes proposées par des start-up dans le cadre de la lutte contre les effets de la crise liée à la pandémie de Covid-19. Voici quelques-uns des projets retenus :

Coco World : Plateforme d’étude en ligne partagée pour les élèves de l’enseignement secondaire au Luxembourg (11-19 ans) qui permet d’organiser des sessions d’étude, en individuel ou en groupe, mais aussi de partager des connaissances et des ressources éducatives.

GlobeEye : Cartographie des niveaux des gaz polluants dans l’atmosphère, qui sont des facteurs d’aggravation de la mortalité pour les personnes touchées par le Covid-19, grâce à l’utilisation des données des satellites et d’autres moyens de télédétection.

Keymitt : Application mobile qui permet de vérifier à distance le respect des mesures de protection contre le Covid-19 dans un bâtiment, notamment concernant le nombre maximum de personnes autorisées, mais aussi de contrôler l’allumage et l’extinction des lumières ou des appareils électriques.

Mu Design : Intégration d’un système d’irradiation aux ultraviolets dans les poignées de portes pour permettre un assainissement automatique et germicide de ces objets qui sont un vecteur de contamination.

Softbrik : Assistant digital qui permet aux médecins d’avoir un contact fréquent avec leurs patients, notamment concernant les symptômes précoces du Covid-19, grâce à un système de messagerie vocal associé à de l’intelligence artificielle.

Sovi : Application pour améliorer la communication entre les malades du Covid-19 intubés en soins intensifs et le personnel soignant, grâce à une technologie mélangeant voix artificielle et système de pictogrammes.

Vagalum : Outil d’apprentissage en ligne personnalisé et adapté au programme scolaire pour soutenir les écoles dans le suivi de la scolarité à distance des élèves durant les périodes de confinement.

Virtual Rangers : Formation aux gestes de soin en réalité virtuelle destinée au personnel de santé qui traite les malades du Covid-19. Celle-ci combine théorie et pratique et se concentre sur les particularités que présente chaque patient.

Des poutres mêlant les vertus du bois et du béton

L’entreprise de construction générale Steffen Holzbau est spécialisée dans les matériaux de construction innovants et les bâtiments durables et éco-énergétiques. Dans le cadre d’un projet de R&D « Holz-Beton-Verbundträger », la société a développé des poutres composites combinant les vertus du bois et du béton. En combinant les avantages du bois et du béton, les poutres peuvent être plus longues et porter plus de poids que les structures en bois pur. Elles répondent également à tous les critères de protection contre le feu, d’isolation acoustique et de déflexion, sans rien perdre de leur flexibilité.

Un revêtement de sol connecté pour maisons de soins

Basé au Luxembourg, le centre de recherche et d’innovation de Tarkett, leader mondial des revêtements de sol innovants et durables, a créé un nouveau service dédié à la protection et à l’assistance des patients, des personnes âgées et de leurs accompagnateurs. Tarkett FloorInMotion est un concept innovant qui relie le sol à son environnement et crée un espace de vie intelligent. Les aidants reçoivent jour et nuit des informations en temps réel par rapport à ce qui se passe dans les chambres et peuvent intervenir rapidement et avec précision. Si un résident tombe dans sa chambre, les infirmiers sont immédiatement prévenus. Dès qu’un résident se lève, le système active l’éclairage des plinthes pour le guider à travers la pièce. Le personnel peut consulter les événements, comme le nombre de chutes, sur une période donnée.

https://www.itnation.lu/ils-innovent-au-luxembourg/

Launch of world’s first startup programme for space resources

The SSP will support the specific needs of early stage ventures/startups to prove their technological value proposals and enable the development of near-term sustainable business models targeting terrestrial/space applications and space resources utilisation. The programme will be run together with ESA and Technoport, the leading technology incubator in Luxembourg. Two application calls will be implemented on a yearly basis. ESRIC, powered by the LSA, LIST, and the ESA as a strategic partner, was established in Luxembourg in August 2020. Besides developing research activities along the value chain of space resources, the centre will support commercial initiatives from established players and startups, enable technology transfer between space and non-space industries, and encourage public-private partnerships and new initiatives in the field of space resources.

The ESRIC SSP is one of the four pillars of ESRIC and will support early-stage startups in the space resources sector to refine their business plan, attract their first customers and secure their first investments.

It will also pave the way to the consolidation of an ecosystem of technical and business players, and contribute to promoting effective collaboration models with early-stage ventures with the aim of investigating the new technology developments that are the most relevant for future space resources applications.

Neue Direktorin für Weltraumforschungszentrum

Die Chemikerin Kathryn Hadler übernimmt ab 1. April die Leitung des European Space Resources Innovation Centre (ESRIC). Das gaben die Luxembourg Space Agency (LSA) und der Fonds national de la recherche (FNR) gestern in einer Pressemitteilung bekannt. Bisher stand das ESRIC unter der Leitung des Interimsdirektors Mathias Link. Ziel der Einrichtung ist es, Forschungsaktivitäten rund um das Thema Weltraumressourcen durchzuführen und zu koordinieren. Angesiedelt ist das Forschungszentrum seit seiner Gründung 2020 am Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST).

Die Europäische Weltraumagentur ESA ist ein strategischer Partner, auch Industriepartner wie Airbus und Air Liquide sind an Bord. Inzwischen sind zwölf Personen am ESRIC beschäftigt. Im vergangenen Jahr wurde ein Programm ins Leben gerufen, das junge Start-ups im Bereich der Weltraumressourcen unterstützen soll.

ESRIC soll schnell wachsen

Kathryn Hadler, eine Spezialistin in der Aufbereitung von Mineralien, war bisher Dozentin am Imperial College London. Sie kommt jetzt im Rahmen des „PEARL Chair“-Programms des FNR nach Luxemburg. Der Forschungsfonds gewährt ihr 3,7 Millionen Euro über fünf Jahre zur Unterstützung ihrer Forschung, die neue Wege in der Nutzung von Weltraumressourcen aufzeigen soll. Mit den zusätzlichen Mitteln soll ESRIC innerhalb der nächsten beiden Jahre auf mehr als 30 Forscher anwachsen. „Eine neue Ära der menschlichen und robotischen Erforschung des Weltraums jenseits der erdnahen Umlaufbahn beginnt“, sagt Hadler. „Damit Menschen weiter reisen und länger im Weltraum bleiben können, müssen Methoden entwickelt werden, die vor Ort gefundenen Ressourcen nutzen, um Lebenserhaltungssysteme zu betreiben und Raumfahrzeuge zu betanken.“ Die Nominierung von Kathryn Hadler werde dazu beitragen, dass Luxemburg sich als Vorreiter auf diesem Gebiet etabliert, kommentierte Wirtschaftsminister Franz Fayot.

Une nouvelle directrice pour le Centre de recherche spatiale

La chimiste Kathryn Hadler prendra la direction de l'European Space Resources Innovation Centre (ESRIC) à partir du 1er avril prochain. L'Agence spatiale luxembourgeoise (LSA) et le Fonds national de la recherche (FNR) l'ont annoncé lundi dans un communiqué de presse. «Kathryn Hadler rejoindra l'ESRIC pour diriger le développement futur du Centre, faire progresser les découvertes scientifiques et le développement technologique dans le domaine de l'utilisation des ressources in situ (ISRU) et affirmer la position de l'ESRIC et du Luxembourg dans le domaine des ressources spatiales», a expliqué la Luxembourg Space Agency (LSA) ce lundi. Jusqu'à présent, l'ESRIC était placé sous la direction de Mathias Link, directeur par intérim.

Depuis sa création en 2020, le centre de recherche est situé au Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST). L'Agence spatiale européenne (ESA) est un partenaire stratégique et des partenaires industriels comme Airbus et Air Liquide font également partie de l'aventure. L'année dernière, un programme a été mis en place pour soutenir les jeunes start-up dans le domaine des ressources spatiales et les convaincre de s'installer au Luxembourg.

Bientôt 30 employés

L'ESRIC, qui emploie actuellement 12 personnes, devrait passer à 30 employés. Kathryn Hadler, une spécialiste du traitement des minéraux, était jusqu'à présent chargée de cours à l'Imperial College de Londres. Elle vient maintenant au Luxembourg dans le cadre du programme «PEARL Chair» du FNR. Le fonds de recherche a annoncé lui avoir accordé 3,7 millions d'euros sur cinq ans pour soutenir ses recherches. «Nous sommes à l’aube d’une nouvelle ère en ce qui concerne l’exploration spatiale humaine et robotique au-delà des orbites terrestres basses», explique Kathryn Hadler.

«Pour que les hommes puissent voyager plus loin et rester plus longtemps dans l'espace, il faut développer des systèmes permettant la vie humaine et le ravitaillement des engins spatiaux en utilisant des ressources trouvées localement. C’est pour ces raisons que l'ISRU est désormais un élément clé de la stratégie des agences spatiales dans le cadre de l'exploration spatiale. En tant que nouveau système d'utilisation des ressources, il est essentiel que l'ISRU soit exemplaire en termes de pratiques dans l'extraction des ressources, basée sur les concepts d'optimisation des processus de bout en bout, de circularité des matériaux, de zéro déchet et de restauration des environnements vierges.»

Simon Laurent MARTIN

https://www.wort.lu/fr/luxembourg/une-nouvelle-directrice-pour-le-centre-de-recherche-spatiale-61f7e591de135b9236454d04

Dr Kathryn Hadler Appointed ESRIC Director

Backed by a PEARL Chair from FNR with an endowment of €3.7 million over five years, Dr Kathryn Hadler will join the Luxembourg-based ESRIC to lead its further development, advancing scientific discovery and technology development in in situ resources utilisation (ISRU) and asserting the position of ESRIC and the Grand Duchy in space resources. The PEARL programme, funded by FNR, provides competitive funding to attract top researchers in strategic research areas for Luxembourg.

Led by Dr Mathias Link as ad-interim Director since its creation, ESRIC's activities revolve around space resources research and development, support for economic activities, knowledge management and community management. Launched in 2020, ESRIC is powered by LSA, the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) and the European Space Agency (ESA) as strategic partner.

The centre, which has grown to a core team of a dozen people, has made fast progress over the past fifteen months in cooperation with its partners. 2021 saw the launch of the world's first startup programme dedicated to space resources, the build-up of the first laboratories and the start of the centre's first research projects, as well as the organisation of the Space Resources Week 2021, a major international event in the field of space resources. ESRIC has also initiated partnerships with industrial partners such as Airbus and Air Liquide and launched a space resources prospecting challenge together with ESA.

Dr Kathryn Hadler's nomination is expected to build ESRIC's expertise in mineral processing and beneficiation and allow the creation of an internationally recognised research group that will advance scientific discovery and technology development in ISRU.

"A new era of human and robotic exploration of space beyond low Earth orbit is underway", explained Dr Hadler. "For humans to travel further and stay longer in space, the development of systems to support human life and refuel spacecraft using resources found locally is required. As a consequence, ISRU is now a key element in space agency strategy for space exploration. As a new resource use system, it is essential that ISRU is used as an exemplar of best practice in resource extraction, based on the concepts of end-to-end process optimisation, circularity of materials, zero-waste and restoration of pristine environments".

The €3.7 million FNR PEARL funding complements resources from ESRIC and will serve to build up a world-leading research team working on a programme dedicated to "Solutions for the Sustainable and Responsible use of Space Resources" (SolSR). The strategic objectives of the SolSR programme include developing technologies that provide solutions to the technical challenges presented by ISRU, producing technologies, tools and roadmaps that demonstrate sustainable and responsible approaches to resource use in space and creating tangible opportunities for collaboration with space and terrestrial industries, including mining and recycling. With these additional researchers, ESRIC is planned to grow to more than 30 researchers within the next two years.

While Dr Kathryn Hadler will be entrusted with the mission of further building up ESRIC, Dr Mathias Link will remain involved in the centre's activities as Chair of the ESRIC steering committee.

"After this first launch phase, LSA is looking forward to continuing powering ESRIC as one of its founding members", stated Dr Link. As part of his Director mandate at LSA, he will also continue coordinating the SpaceResources.lu initiative launched in 2016, of which ESRIC is a key element.

Luxembourg's Minister of the Economy, Franz Fayot, commented: "Luxembourg has been a frontrunner in launching the SpaceResources.lu initiative a few years ago. It is now acknowledged as a strategic topic for the future of space exploration by key partners such as ESA, with which we were able to create ESRIC. Luxembourg was again at the forefront, with the launch of the ESRIC Startup Support Programme (SSP), the first programme worldwide dedicated to commercial initiatives in the field of space resources utilization (SRU). The nomination of Dr Hadler will allow to further advance SRU research and continue positioning Luxembourg as a trailblazer in the field, while putting sustainability at its core".

https://chronicle.lu/category/research-r-d/39374-dr-kathryn-hadler-appointed-esric-director

Accord important pour une stratégie de décarbonisation

Le développement durable et l’environnement sont placés au premier plan de cet accord-cadre de partenariat dans les domaines de la recherche et du développement, ainsi que dans les activités de formation doctorale liées à la production de panneaux à base de bois.

Kronospan œuvre en faveur d’une industrie des panneaux à base de bois plus durable, a souligné Alex Gambroudes, Directeur commercial de Kronospan. Nous n’achetons que du bois provenant de l’exploitation légale de forêts gérées de manière durable, conformément à nos propres normes strictes de sylviculture et aux réglementations des systèmes de certification forestière. Je me réjouis du partenariat signé avec le LIST afin de contribuer à la poursuite du développement de notre stratégie de durabilité.

Les principaux domaines d’intérêt de l’accord sont les suivants : évaluations de la durabilité à l’aide de l’analyse du cycle de vie (ACV) environnementale et sociale, surveillance et contrôle des émissions atmosphériques, gestion de l’eau et des forêts, optimisation des flux de matériaux et réduction des déchets.

L’un des premiers projets porte sur le suivi et l’étude des moyens d’améliorer la stratégie de décarbonisation de Kronospan, avec une analyse de l’impact environnemental du site de Sanem. À cette fin, le LIST collaborera avec Kronospan pour travailler sur l’évaluation de la durabilité de ses produits, et dans une plus large mesure de sa chaîne de valeur industrielle dans son ensemble, afin de renforcer la stratégie de l’entreprise visant à contribuer de manière significative à la décarbonisation de ces activités au niveau local et européen.

Le LIST est un centre d’excellence en matière de durabilité environnementale, et nous sommes heureux de soutenir l’économie luxembourgeoise, a déclaré Thomas Kallstenius, CEO du LIST, après la signature de l’accord de partenariat. Et en particulier Kronospan, dans son ambition de réduire son empreinte environnementale tout en apportant des contributions positives à la société, en utilisant des analyses de cycle de vie basées sur la science.

Kronospan est l’un des principaux fabricants et distributeurs mondiaux de panneaux à base de bois, avec plus de 40 sites et une présence dans de nombreux autres pays du monde, tandis que le LIST est spécialisé dans la recherche scientifique appliquée, avec le concept de durabilité par la conception au premier plan de tous ses projets. Ensemble, les deux entreprises se complètent pour faire avancer la stratégie de décarbonisation de Kronospan.

https://www.infogreen.lu/accord-important-pour-une-strategie-de-decarbonisation.html

Kronospan et le LIST s'associent

Les intérêts des établissements publics et des entreprises privées peuvent parfois converger, surtout lorsqu'il s'agit d'œuvrer pour l'environnement. La preuve? Le partenariat qui vient d'être signé entre le LIST et Kronospan, un fabricant et distributeur de panneaux à base de bois. Ce dernier, depuis 2017, investit à coup de millions d'euros pour créer une ligne de production en accord avec les principes de l'économie circulaire.

Si le bois en tant que matériau l'emporte haut la main d'un point de vue environnemental sur le plastique, par exemple, sa transformation et son utilisation peuvent toujours être améliorées. D'ailleurs, l'un des premiers projets entre le LIST et Kronospan portera sur le suivi et l'étude des moyens pour améliorer la stratégie de décarbonisation de l'entreprise, avec une analyse de l'impact environnemental du site de Sanem. Il s'agira d'évaluer la durabilité de ses produits et, dans une plus large mesure, de sa chaîne de valeur industrielle dans son ensemble afin de renforcer la stratégie de l'entreprise visant à contribuer de manière significative à la décarbonisation de ces activités aux niveaux local et européen. Le développement durable et l'environnement sont placés au premier plan de cet accord-cadre de partenariat dans les domaines de la recherche et du développement, ainsi que dans les activités de formation doctorale liées à la production de panneaux à base de bois, explique le LIST. Les principaux domaines d'intérêt de l'accord portent sur les évaluations de la durabilité à l'aide de l'analyse du cycle de vie environnementale et sociale, la surveillance et le contrôle des émissions atmosphériques, la gestion de l'eau et des forêts, l'optimisation des flux de matériaux et la réduction des déchets.

Un accord qui a réjoui Thomas Kallstenius, le CEO du LIST, heureux «de soutenir l'économie luxembourgeoise, et en particulier Kronospan, dans son ambition de réduire son empreinte environnementale tout en apportant des contributions positives à la société, en utilisant des analyses de cycle de vie basées sur la science».

List signs sustainability partnership with wood panel manufacturer

One of the projects, to be initiated as part of the agreement, will have List monitor and study ways in which Kronospan’s decarbonisation strategy can be improved. This will include an environmental impact analysis of the manufacturer’s site in Sanem.

The framework agreement will also include work on the sustainability assessment of Kronospan’s products and their industrial value chain. This should lead to strengthening the company’s strategy, aiming at contributing to the decarbonisation of manufacturing activities at local and European level.

“Kronospan is working towards a more sustainable wood-based panel industry. We only purchase timber from the legal harvesting of sustainably managed forests in line with our own strict Kronospan Forestry Standards and the regulations of forest certification systems. I look forward to the partnership signed with LIST in order to assist with the further development of our sustainability strategy,” said Alex Gambroudes, Kronospan’s Commercial Director.

The science institute will monitor Kronospan’s air emissions, water and forestry management while looking to optimise material streams and the reduction of waste. In doing so List will carry out an environmental and social Life Cycle Assessment (LCA).

“List is a centre of excellence in environmental sustainability, and we are happy to support the Luxembourg economy and in particular Kronospan, in its ambition towards reducing its environmental footprint while providing positive contributions to society, using science-based life cycle assessments,” said Thomas Kallstenius, CEO of List.

https://delano.lu/article/list-signs-sustainability-part

Das Vertrauen in den Code

Am 22. Mai 2010 zahlte Laszlo Hanyecz für zwei Pizzen 10 000 Bitcoins. Dies gilt als erste offizielle Transaktion von Bitcoins an ein Unternehmen und war, mit Blick auf den aktuellen Kurs, eine teure Mahlzeit!

Der Grundstein für Kryptowährungen wurde bereits am 31. Oktober 2008, im Jahr der letzten großen Finanzkrise, gelegt. An dem Tag veröffentlichte Satoshi Nakamoto, ein Pseudonym, hinter dem sich eine oder mehrere heute noch unbekannte Personen verbergen, auf knapp neun Seiten die Grundlagen des Bitcoins. Dieses Papier begründete zugleich die Blockchain-Technologie, auf der alle Kryptowährungen basieren.

"So etwas wie ,die' Blockchain gibt es nicht", erklärt Francesco Ferrero, Direktor des "IT for Innovative Services Department" beim Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST). Vielmehr gebe es viele verschiedene Blockchain- Lösungen und jede von ihnen habe ganz bestimmte Eigenschaften. Einiges ist ihnen jedoch allen gemein: "Eine Blockchain ist im Grunde eine Art Datenbank, die von einer Gruppe Gleichberechtigter verwaltet wird; wobei jeder von ihnen ein Duplikat der gesamten Datenbank besitzt", sagt Uwe Roth, Senior Researcher beim LIST.

Dabei werden die Kopien immer wieder abgeglichen, also synchronisiert. "Dies geschieht durch einen sogenannten ,Konsensmechanismus', bei dem sich mindestens eine Mehrheit der Gruppe auf eine neue Version der Datenbank einigt", erläutert Ferrero. Dieser Mechanismus stelle sicher, dass niemand in der Lage ist, die Datenbank einseitig zu manipulieren, um etwa Werte aus der Vergangenheit zu ändern oder Datensätze zu löschen. Dies mache die Blockchain-basierte Datenbank zur "einzigen Quelle der Wahrheit."

Auf Kryptowährungen bezogen, bedeutet das, dass sowohl die Krypto-Coins als auch deren Besitzer in der Blockchain gespeichert werden. Alle Änderungen der Eigentumsverhältnisse werden von jeder Münze registriert. "Nur der Besitzer einer Krypta-Münze kann diese auch ausgeben, und zwar nur genau einmal. Der Konsensmechanismus stellt sicher, dass niemand betrügen kann", unterstreicht Roth.

Da sich die Datenbank eben nicht zentral auf einem Rechner, sondern auf vielen hunderttausenden befindet, ist der Verlust der Daten durch etwa einen großflächigen Stromausfall ausgeschlossen.

Zugleich entfernt die Blockchain alle Mittelsmänner wie etwa Banken. Somit sind Kryptowährungen ein radikaler Gegenentwurf zur Funktionsweise der bisherigen Geldwirtschaft, die zu einem Großteil auf Vertrauen in Finanzinstitute basiert und bei der die Staaten ein Machtmonopol haben, weil sie durch die Zentralbanken Geld drucken können.

Digitales Gold und Silber

Seit 2008 ist die Zahl an Kryptowährungen explodiert und beträgt mittlerweile mehr als 10 000. Sie heißen Ethereum, Solana, Cardano oder Ripple. Aber warum gibt es so viele und was ist ihr Nutzen? "Kryptowährungen sind an ihre jeweilige Blockchain-Plattform gebunden. Seit der Einführung des Bitcoins wurden mehrere Vorschläge zur Verbesserung der Funktionsweise von Blockchain-Plattformen sowie zur Hinzufügung neuer Funktionen gemacht. In den meisten Fällen können diese Vorschläge nicht in der bereits bestehenden Plattform umgesetzt werden, was die Schaffung einer neuen Plattform mit einer neuen Kryptowährung erfordert", begründet Ferrero die enorme Anzahl neuer Kryptowährungen.

Nasir Zubairi, CEO des Luxembourg House of Financial Technology (LHoFT), zieht bei den verschiedenen Kryptowährungen den Vergleich zu Rohstoffen. Demnach sei Bitcoin wie Gold und Ethereum wie Silber. Gold habe wenig praktischen Nutzen und seine Reserven seien - ähnlich wie bei Bitcoins, von denen es maximal 21 Millionen Münzen geben wird - begrenzt, was zu dessen Wertstabilität beiträgt. "Silber wird jedoch unter anderem in der Industrie verwendet, etwa so wie Ethereum, das eine Vielzahl von Blockchain-Anwendungen antreibt", erläutert er. Ethereum sowie einige andere Coins werden von Plattformen verwendet, um für die Ausführung sogenannter "intelligenter Verträge" zu bezahlen, bei denen es sich um kleine Programme handelt, die innerhalb des Blockchain-Ökosystems laufen. "So gibt es Blockchain-Plattformen, die beispielsweise Kryptowährung verwenden, um Mikrozahlungen zwischen Maschinen zu ermöglichen. Damit können diese automatisch Dienste anderer Maschinen in Anspruch nehmen und bezahlen. In solchen Fällen ist die Verwendung von Kryptowährungen nützlich und sinnvoll, und sollte auch in Zukunft legal bleiben", erklärt Uwe Roth vom LIST.

Allerdings werden Kryptowährungen zurzeit oft nicht für ihren eigentlichen Verwendungszweck genutzt, sondern als Anlage. Angesichts der hohen Spekulation, die den Wert der Kryptowährung beeinflusst, ist eine Nutzung wie das Kaufen oder Verkaufen von Dingen sehr schwierig und es ist fast unmöglich, einen Preis für ein Produkt in einer diese Währungen festzulegen.

Erhielt man im Oktober 2009 für einen Uß-Dollar 1309,03 Bitcoins, musste man am 9. November 2021, als die digitale Währung ihr bisheriges Allzeithoch erreichte, 68 530,43 US-Dollar für einen Bitcoin zahlen. Ein enormer Wertanstieg. "Was wir momentan sehen, ist, dass Kryptowährungen zum Mainstream werden. Immer mehr Verbraucher beziehen digitale Währungen in ihre langfristige Anlagestrategie ein, und immer mehr große Institutionen beginnen, Kryptowährungen in ihre Portfolios aufzunehmen", so lautet die Einschätzung von Barbara Daliri, Chief Growth Officer bei Bitstamp, eine Börse für Kryptowährungen mit Sitz in Luxemburg.

Mondpreise lassen träumen

Der Hype um die Kryptowährungen lässt jedoch auch Befürchtungen aufkommen, der Markt sei derart aufgebläht, dass er kollabieren könnte. Laut Daliri wird der Wert des Kryptomarktes unter anderem durch große Online-Akteure und Influencer beeinflusst, die "durch ihre Aktionen leicht eine große Anzahl von Verbrauchern dazu bewegen, in bestimmte Münzen zu investieren, ohne sich ausreichend über das Risikoniveau oder deren Konzept zu informieren."

Zu diesen Influencern zählt sicherlich auch Tesla- und SpaceX-Gründer Elon Musk, der mit seinen Twitter-Aktivitäten regelmäßig für größere Bewegungen an den Kryptobörsen sorgt. "Solche extremen Wertschwankungen der Kryptowährungen zeigen deutlich, dass das Vertrauen in das System auf dünnem Eis steht und sind ein Hinweis auf das hohe Potenzial einer Blase", unterstreicht Francesco Ferrerovorn LIST.

Entsprechend sollte man beim Investieren in Kryptowährungen versuchen, sich nicht von Emotionen leiten zu lassen und das Geschäftsmotto des US-amerikanischen Großinvestors Wanen Buffett beherzigen: "Investiere niemals in ein Geschäftsmodell, das du nicht verstehst". Sich gründlich mit der Materie befassen tun. Jedoch befassen sich nur die wenigsten gründlich mit der Materie, sie lassen sich von der Euphorie rund um die digitalen Währungen und dem Versprechen von großen Gewinnen mitreißen.

Risiko und Chance

Aber was bedeutet der Aufstieg der Kryptowährungen für den luxemburgischen Finanzmarkt? "Wir sind gerade dabei, das herauszufinden", erklärt Nasir Zubairi, CEO des LHoFT, das in Zusammenarbeit mit der Association of the Luxembourg Fundindustry (ALFI) und PricewaterhouseCoopers (PwC) eine Umfrage in der Fondsbranche durchgeführt hat, deren Ergebnisse Anfang 2022 veröffentlicht werden. "Die ersten Anzeichen deuten darauf hin, dass die Branche gemischte Ansichten vertritt: Mahnende Vorsicht bei gleichzeitigem Wunsch, eine möglicherweise taktische Chance zu ergreifen", so Zubairi.

"Digitale Münzen bieten auch für Luxemburg Potenzial. Darüber hinaus hat die Einbettung digitaler Vermögenswerte in den luxemburgischen Finanzmarkt bereits begonnen", erklärt Barbara Daliri. Die Haltung der Regierung sei gegenüber Kryptowährungen bislang im Allgemeinen progressiv, wobei der frühere Finanzminister Pierre Gramegna vorschlug, dass Kryptowährungen angesichts ihrer weit verbreiteten Nutzung als Zahlungsmittel für Waren und Dienstleistungen akzeptiert werden sollten.

Dennoch ist nicht ausgeschlossen , dass der gesamte Markt in der EU verboten wird. "Es könnte sein, dass Entscheidungsträger beschließen, die ganze Sache zu beenden, bevor Kryptowährungen zu einem systemisehen Risiko für die Finanzmärkte werden. Es wäre traurig, wenn die Politik bereit wäre, unser individuelles Vermögen zu beeinträchtigen, um die Makrofinanzmaschine am Laufen zu halten", stellt Nasir Zubairi fest. Finanzaufsichtsbehörden verschiedener Länder drängen darauf, den Kryptomarkt zum Teil recht stark zu beschränken oder gar zu unterbinden. "Solange es einen rechtlichen Rahmen gibt, der den einfachen Umtausch von Kryptowährungen in Papierwährungen wie Euro oder Dollar ermöglicht, werden sich Kryptowährungen halten. Sollten die Regulierungsbehörden diesen Umtausch nahezu unmöglich machen, könnte es schwierig werden", betont seinerseits Francesco Ferrero.

Ein Grund für die zum Teil massiven Bemühungen der Regulierung der Kryptowährungen ist deren Nutzung für kriminelle Aktivitäten. "Wenn beispielsweise Dateien auf Computern von Angreifern mit einem Ransomware-Programm verschlüsselt werden, wollen die Kriminellen mit Bitcoins bezahlt werden. Es ist jedoch unklar, wie viele der bestehenden Bitcoins tatsächlich zu kriminellen Zwecken genutzt werden. Einige Studien deuten darauf hin, dass die Zahl niedriger sein könnte, als wir denken", erläutert Uwe Roth vom LIST.

Dabei sind Kryptowährungen nicht anonym, sondern pseudonym, da alle Transaktionen von der Blockchain erfasst werden. "Ironischerweise ist die Rückverfolgbarkeit bei Kryptowährungen besser als bei allen anderen Vermögenswerten", betont Zubairi. Es ist daher möglich, eine Transaktionsspur bis zum Beginn des Blockchain-Netzwerks zurückzuverfolgen.

Um für eine bessere Nachverfolgbarkeit und somit Transparenz zu sorgen, müssen bei immer mehr Kryptobörsen Nutzer ihre Identität belegen. "Da immer mehr Menschen und Institutionen in Kryptowährungen investieren, müssen die Regierungen zusammenarbeiten, um eine bessere Regulierung zu schaffen, die die Verbraucher vor Akteuren mit schlechten Absichten schützt", meint Barbara Daliri von Bitstamp.

Verschwenderischer "Goldrush"

In der Kritik steht auch der hohe Energieverbrauch von Kryptowährungen. Schließlich basiert die Blockchain auf einem weltweiten Netzwerk von zahl-losen Rechnern, die alle Transaktionen aufzeichnen, verifizieren und verbuchen. Dies bedeutet eine hohe Rechenleistung. Diese Datenverarbeitung wird als Krypto-Mining bezeichnet, also das digitale Schürfen nach Kryptowährungen. Personen, die sich am Krypta-Mining und somit der Blockchain beteiligen, werden bei erfolgreicher Verarbeitung der Daten wiederum mit digitalem Geld vergütet. Entsprechend betreiben weltweit viele Menschen Krypto-Mining.

Dass das Schürfen nachhaltiger werden muss, meint auch Roth: "Laut dem Magazin ,The Economist' verbraucht Bitcoins in Zeiten hoher Aktivität, wie sie im Jahr 2021 zu beobachten war, mehr Energie als ganz Argentinien in einem Jahr." Doch Krypto-Mining sei nicht in jedem Land gleich, betont Daliri. "Paraguay zum Beispiel hat eine Energieversorgung, die fast zu 100 Prozent auf Wasserkraft basiert, was bedeutet, dass Bitcoins, die dort geschürft werden, einen geringeren COrFußabdruck haben als Bitcoins, die in Ländern geschürft werden, die von fossilen Brennstoffen abhängig sind."

Für Nasir Zubairi ist die Frage nach dem Energieverbrauch ein stumpfes Argument. Er stellt dem entgegen: "Wie viel Energie wird benötigt, um die Beleuchtung in den Bürogebäuden der Finanzinstitute, die Computer, Server und Datenzentren der Industrie zu betreiben?" Außerdem gebe es effiziente Möglichkeiten, die an der Kryptowirtschaft beteiligten Computer mit nachhaltigem Strom zu versorgen.

Andere Fachleute werfen den Gedanken auf, die genutzte Energie als eine Investition in ein dezentralisiertes System zu betrachten, in dem einem die eigenen Daten gehören und das jedem Nutzer Autonomie verleiht.

Jeff Karier

Mieux maîtriser les machines CNC

D’un côté, le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST). De l’autre, la société No-Nail Boxes (NNB), basée à Wiltz. Elle produit des boîtes pliantes en contreplaqué pour une grande variété d’industries.

Les deux parties viennent de signer un partenariat afin de lancer une solution de formation in-situ qui vise à soutenir et développer les compétences des utilisateurs de machines à commande numérique par ordinateur, aussi appelées machines CNC. Ce projet innovant donne une nouvelle dimension au concept d’Industrie 4.0 avec la mise sur pied d’un assistant d’apprentissage in-situ pour les machines CNC.

La collaboration entre le LIST et NNB a vu le jour en 2020 lors de la signature d’un accord expérimental. Avec ses fraiseuses à bois CNC, la société NNB s’est avérée être le candidat idéal pour le LIST, alors en quête de conditions réelles pour développer son démonstrateur.

« Nous voulions développer quelque chose pour l’industrie - un assistant - mais avions besoin d’accéder à une entreprise ayant de l’expérience dans ce domaine », explique Marie Gallais, cheffe de projet au LIST. « C’est pourquoi nous avons commencé à expérimenter avec NNB, qui nous a fourni une machine, une fraiseuse à bois de leur usine, pour créer un prototype. »

Mais qu’apporte un tel prototype à l’industrie ? « Imaginez que vous ayez une machine CNC, mais que vous ne sachiez pas l’utiliser. Nous développons un assistant dans un logiciel qui fournit des tâches que vous devez effectuer sur la machine CNC. Lorsque vous terminez ces tâches, le logiciel vous indique si elles ont été effectuées correctement ou non. Il vous guide vers une utilisation correcte des matériaux et des procédures afin que vous appreniez in-situ. »

L’augmentation de la production est un point majeur dans le monde de l’industrie. Lorsqu’elle est plus forte, il faut en effet plus de personnel, dont par exemple des employés externes qui ne connaissent pas nécessairement les machines sur lesquelles ils doivent travailler. Par conséquent, ils doivent être formés très rapidement. Cette problématique phare peut être résolue avec le prototype, et ce, sans perturber l’agenda de production.

Les principaux avantages sont que les utilisateurs gagnent en confiance directement sur leur poste de travail et que les erreurs comme les dangers peuvent être évités grâce au retour d’information du système.

L’assistant pourrait également s’avérer utile pour les petites machines CNC, telles que les machines d’impression 3D utilisées dans les écoles par exemple. « Ou, nous pourrions aussi développer cet assistant pour d’autres machines CNC utilisées dans les usines », ajoute Marie Gallais.

Le LIST a désormais la capacité de proposer un prototype à l’échelle TRL4 et 5 (de l’anglais : Technology Readiness Level - système de mesure employé pour évaluer le niveau de maturité d’une technologie). En d’autres termes, cela signifie que les fonctions clés sont validées en environnement laboratoire.

La fin des tests avec les utilisateurs de No-Nail Boxes est imminente et des résultats prometteurs ont été obtenus pour de futures adaptations dans d’autres contextes de production et d’autres industries.

https://www.infogreen.lu/mieux-maitriser-les-machines-cnc.html

"Unravelling SG technology for next-generation industry"

What added value does 5G offer compared to older technologies?

5G is a service-oriented architecture. [In comparison], three main targets--the improvement of the [connection] speed, lower latency, and the ability to connect more devices, beyond what was possible with 4G--[stand out]. Today most connected devices are smartphones, but this will increase with several use cases that will benefit from this technology.

While previous technologies had a uniform beam for all users within a given coverage, 5G adopts an active antenna system with multiple and very precise beams directly connected to 5G devices. Another technology behind 5G is network slicing. The objective here is to create--in addition to the physical network--a set of virtual networks [slices] for low latency, output or connectivity [to support specific business needs]. Of course, it depends on the operators' commercial offers, but technically speaking, it is possible [with 5G].

Could you briefly summarise some List 5G projects?

5G-Planet is an awareness-raising platform for 5G [using] a digital replica of the country--which the public can interact with in a simulation environment--to see the impact in several scenarios. Ensuring data is managed in a secure way is an area that the 5G-Insight project targets. The 5G-Emit project, which ends in 2023, assesses electromagnetic field (EMF) exposure. As a network operator, you cannot deploy an antenna anywhere as rules [including EMF exposure limits] apply. But the compliance assessment methods in place today are not necessarily compatible with 5G.

What 5G regulations do service providers comply with?

[Well], the 4G regulations are used for 5G. But just to be clear, it's very conservative and applies the precautionary principle. [Some may think that] because the regulations are not well adapted to 5G, then the validated deployments for 5G are more dangerous. This is not the case. It's just that if we apply this same methodology to 5G, then some antennas won't be able to transmit because they are not compatible, so it's going to slow down the deployment of this technology.

Is it too late to catch up with countries like China?

I wouldn't say so. It may have taken a bit longer than in Asia, or even in the US, but today, we have the 5G infrastructure (base stations, antennas, etc.) deployed in Luxembourg and in Europe, and several funded projects at national and EU level. I think the development of new services and applications that might benefit from this infrastructure is critical. There are tons of possible applications, but not all are developed yet.

Can we estimate a timeframe for full 5G deployment, considering ongoing 6G discussions?

Probably in the next few years, but the development of applications would be very progressive. With higher frequencies, new possibilities for developing applications will open. At EU [level], one goal is to cover major roads and highways by 2025. By 2030, it will be time for 6G. In terms of business applications, I think we'd already see a lot of interesting applications and services in about five years.

What's next for businesses?

Investing [in 5G] is key for companies. List supports companies through different projects and offers them a means to test, plan and design applications [while considering crossborder deployments]. Companies should think of ways to optimise their business. I think all sectors have a lot to gain from real-time data.

ABIGAIL OKORODUS

Cesar Pascual García, nouvel ambassadeur EIC !

L’EIC a été créé dans le cadre du programme européen Horizon Europe afin de soutenir « les innovations qui changent la donne tout au long de leur cycle de vie, de la recherche initiale à la validation du concept, au transfert de technologie, au financement et à la mise à l’échelle des start-ups et des PME », peut-on lire sur son site web.

Le projet que l’EIC a suivi sous la direction de Cesar est connu sous le nom d’ElectroMed (Electrochemically-enabled high-throughput peptidomics for next-generation precision medicine) et rassemble des scientifiques de toute l’Europe. Son objectif est de construire et de valider un prototype de preuve de concept d’une technologie programmable de microréseaux de peptides à haut débit. Ce projet financé par l’Europe vise à intégrer la synthèse électrochimique de biorécepteurs peptidiques avec des transistors à effet de champ (FET) sensibles afin de permettre une détection programmable in situ des protéines.

« Le fait d’avoir un excellent projet et d’être en contact avec la Commission européenne en ce qui concerne les questions relatives au Covid-19, et de leur fournir un retour d’information, nous a permis d’être considérés comme de bons représentants des chercheurs pour l’ambassadeur européen », explique César. « Pour l’instant, le projet est encore dans un processus où nous obtenons une très bonne preuve de concept. Il s’agit d’une technologie émergente, donc d’un projet à haut risque, mais qui offre de nombreuses possibilités ».

Cesar est évidemment fier de ce titre d’ambassadeur, mais il y voit aussi une victoire pour son équipe, le LIST et le Luxembourg. « Je n’ai pas l’impression que c’est quelque chose de personnel. Il n’y a pas exactement un représentant par pays, certains sont plus représentés, d’autres non, c’est plutôt une représentation de toutes les étapes de l’innovation dans la communauté EIC, les chercheurs, mais aussi les sociétés de financement et les acteurs qui promeuvent l’innovation », poursuit-il. « C’est très large, mais dans notre cas, nous représentons la recherche, et ce n’est pas seulement pour moi, mais pour notre équipe et notre projet. Dans ce sens, le Luxembourg est représenté parce que le pays a un écosystème unique, et je pense que nous représentons aussi cela, pas seulement en tant que pays, mais ce que le Luxembourg représente ».

Cesar rejoindra une foule d’autres ambassadeurs de toute l’Europe. L’EIC coordonne et assure la liaison avec tous les ambassadeurs. Le rôle est bidirectionnel, avec non seulement un flux d’informations de l’EIC vers l’extérieur, mais aussi un flux en sens inverse de la part des ambassadeurs qui envoient des informations sur l’innovation, qu’elles soient bonnes ou mauvaises, sur le type de limitations auxquelles ils sont confrontés et sur ce qu’ils recherchent actuellement. « En ce sens, je pense qu’il est utile d’avoir un projet luxembourgeois capable d’apporter notre expérience directement à l’EIC. C’est donc une bonne chose pour le Luxembourg. »

À la suite d’un récent appel téléphonique d’un représentant de l’EIC, Cesar a expliqué : « Mon profil a été recommandé par des personnes travaillant avec d’autres programmes comme un exemple de projet issu d’une idée qui a progressé et qui est financée. »

Mais le rôle d’ambassadeur ne s’arrête pas là et l’EIC cherchera également à connaître l’avis des personnes sur la manière dont le projet soutient la recherche. « Ils aiment aussi que notre profil comprenne le paysage de la recherche dans différentes localisations géographiques, donc dans mon cas, le Luxembourg. Le programme est en grande partie ad hoc. Comme il s’agit d’un poste entièrement bénévole, il n’y a pas de tâches spécifiques, si ce n’est plusieurs engagements pour faire connaître les possibilités du programme à partir de notre position et de notre perspective actuelles. C’est un bon exemple de l’influence luxembourgeoise qui se développe dans l’écosystème européen grâce à des projets innovants », a ponctué Cesar.

Plus d’informations :
ElectroMed site web : https://www.electromed.eu/
European Innovation Council site web : https://eic.ec.europa.eu

https://www.infogreen.lu/cesar-pascual-garcia-nouvel-ambassadeur-eic.html

LIST-Forscher wird Innovations-Botschafter

Césars Projekt trägt den Namen ElectoMed, was abgekürzt für „Electrochemically-enabled highthroughput peptidomics for next-generation precision medicine“ steht. Forscher aus ganz Europa seien an dem Projekt beteiligt. „Es handelt sich um eine Zukunftstechnologie, also ein Projekt mit hohem Risiko, das aber viele Möglichkeiten bietet“, sagt César laut der Mitteilung. „Ein ausgezeichnetes Projekt zu haben und mit der Europäischen Kommission in Bezug auf Covid-19-Angelegenheiten in Kontakt zu stehen und der Europäischen Kommission Feedback zu geben, bedeutet, dass sie uns als gute Vertreter der Forscher für den europäischen Botschafter angesehen hat“, sagt er.

Der Forscher sehe die Ernennung nicht nur als eine persönliche Errungenschaft, sondern als Gewinn für sein Team und für Luxemburg. Das sei „ein gutes Beispiel für den wachsenden luxemburgischen Einfluss im europäischen Ökosystem dank innovativer Projekte“.

(WiR)

Der „Digitale Zwilling“ der Erde

Die Überflutungen in Mitteleuropa im vergangenen Sommer kosteten über 200 Menschen das Leben. Die Schäden werden auf etwa 30 Milliarden Euro geschätzt. Etwa zur gleichen Zeit wüteten im Mittelmeerraum infolge von Dürren Waldbrände von gewaltigem Ausmaß. Ob jedes einzelne dieser Ereignisse in direktem Zusammenhang zum Klimawandel steht, kann niemand zweifelsfrei sagen. Was aber als sicher gilt, ist, dass die Gefahr solcher Extremwetterlagen mit jedem zehntel Grad zunehmen wird, um das der Planet wärmer wird. Umso wichtiger wird es zum einen werden, solche Katastrophen frühzeitig vorauszusagen, die betroffenen Menschen zu warnen und Gegenmaßnahmen einzuleiten. Um die richtigen politischen Rezepte im Kampf gegen die Erhitzung der Erde zu identifizieren, ist es zum anderen notwendig, das globale Klimasystem besser zu verstehen.

Digitale Entscheidungshilfe

Bei beidem kann die Weltraumtechnik helfen, sagte Joseph Aschbacher, Generaldirektor der Europäischen Weltraumagentur ESA, gestern auf der Konferenz „New Space Europe“ in Esch/Alzette. „Wir machen aktuell schon eine ganze Menge in diesem Bereich, zum Beispiel durch satellitengestützte Erdbeobachtung. Aber in Zukunft werden wir eine ganze Menge mehr machen“, sagt er. Eine Idee, an der die ESA arbeitet, ist das Konzept eines „digitalen Zwillings“ der Erde. Damit ist eine gewaltige Computersimulation des gesamten Ökosystems der Erde gemeint. Dieses Modell soll beständig gefüttert werden mit Daten aus verschiedenen Quellen wie Satelliten, Sensoren oder Drohnen.

Künstliche Intelligenz soll zum Beispiel helfen vorauszusagen, welche Folgen bestimmte Maßnahmen auf globaler und lokaler Ebene haben werden oder welche Regionen besonders durch Extremwetterlagen gefährdet sind. „Die Regierungen der Welt müssen in den nächsten Jahren zahlreiche wichtige Entscheidungen fällen. Viele Länder wollen bis 2050 kohlenstoffneutral sein. Dazu müssen sie ihre Energieversorgung umstellen, das Transportsystem, die Land- und die Forstwirtschaft“, sagt Aschbacher. „Darum müssen wir verstehen, was die intelligentesten Entscheidungen sind, um eine klimaneutrale Wirtschaft aufzubauen, aber auch was deren gesamtgesellschaftlichen Auswirkungen sind.“ Das alles soll mit dem Digitalen Zwilling simuliert werden können. Die Idee hat als „Destination Earth“ inzwischen auch Einzug in den Green Deal der Europäischen Kommission gehalten.

Mit diesem Herbst hat die ESA nun den Auftrag der Kommission erhalten, die Initiative zusammen mit Partnern in den nächsten sieben bis zehn Jahren umzusetzen. Die Wissenschaftler der ESA haben unter anderem bereits eine Simulation der Eisdecke in der Antarktis umgesetzt, die berechnet, wie sich verschiedene Erwärmungsszenarien auf den Anstieg des Meeresspiegels auswirken. Weitere Modelle existieren zu den Ozeanen, Wäldern, der Wasserwirtschaft oder der globalen Landwirtschaft. Sie sollen zum Beispiel Informationen dazu liefern, wie sich extreme Trockenheit oder Niederschläge auf die Ernten auswirken oder wo vermehrt Überschwemmungen und Erdrutsche drohen. Diese Digitalen Zwillinge werden ständig aktualisiert mit Daten aus der Erdbeobachtung. „Man kann daraus natürlich auch Schlüsse für einzelne Länder ziehen. Was bedeutet der Anstieg des Meeresspiegels für die Küsten Deutschlands oder Hollands? Welche Menschen und Regionen sind in Gefahr? Was bedeutet das für die Landwirtschaft? Kommen bestimmte Anbaukulturen besser mit den neuen Bedingungen zurecht?“, sagte Aschbacher dem „Luxemburger Wort.“

Chancen für Luxemburger Firmen

Zunächst stützt sich das Programm vor allem auf eigene Erdbeobachtungsdaten der ESA. „Wir werden aber sicher auch kommerzielle Daten von Diensten einzubeziehen“, so der ESA-Chef. Daher könnte auch die Luxemburger Weltraumindustrie einen wichtigen Beitrag zu diesem Projekt leisten, ist Thomas Kallstenius, der CEO des Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), überzeugt. „In Luxemburg gibt es in diesem Bereich nicht nur SES als etabliertes Unternehmen, sondern auch eine ganze Menge Start-ups und Scale-Ups, die davon profitieren könnten“, sagt er. „Als datengetriebene Gesellschaft kann das Land in so einem Projekt seine Stärken ausspielen.“

So ging im Dezember 2020 das Start-up Wasdi aus einem Forschungsprojekt des LIST hervor. Die Technologie der Firma erlaubt es, aus Satellitendaten präzise Karten von Flutgebieten zu erstellen. Das junge Unternehmen arbeitet unter anderem mit dem Welternährungsprogramm der Vereinten Nationen und der Weltbank zusammen. Das Start-up Databourg aus Belval hat eine Technologie entwickelt, die anhand der Übertragungsqualität von Satellitenverbindungen Hochwasser vorhersehen kann.

THOMAS KLEIN

Stetig, aber nicht exponentiell

Nach einer ungewöhnlich langen Pause von rund zwei Wochen hat das LIST wieder einen Coronastep-Bericht vorgelegt, der darstellt, wie viele Spuren des Coronavirus sich in den Abwässern von (normalerweise) 13 Kläranlagen in Luxemburg finden lassen.

Während das vorige Mal ein kleiner, aber meist seit langer Zeit erstmaliger Rückgang der Werte festgestellt wurde, heißt es im Bericht, der auf den 12. November datiert (aber erst am 19. November veröffentlicht wurde):

„Der in dieser Woche in den Kläranlagen gemessene SARS-CoV-2-RNA-Fluss zeigt weiterhin eine hohe nationale Prävalenz des Virus.“ Die Konzentration beträgt zwischen 8 und 10x1011 RNA-Kopien pro Tag, gerechnet auf 100.000 Einwohner. Zum Vergleich: Im vorhergehenden Report wurden noch Werte zwischen 3 und 6x1011 festgestellt. Das heißt: Der vorherige landesweite Maximalwert wurde eine Woche später sogar an den Orten erreicht, die noch am geringsten betroffen sind. Das LIST ordnet das so ein: „Die Ergebnisse dieser Woche zeigen einen leichten Anstieg des SARS-CoV-2-Flusses und eine Rückkehr auf ein ähnliches Niveau wie vor zwei Wochen“. Der allgemeine Trend über mehrere Wochen oder sogar Monate hinweg sei „eindeutig steigend“ – allerdings sei dieser im Vergleich zu früheren Wellen eher langsam und allmählich.

Ein allgemeiner Aufwärtstrend sei jedenfalls „auf regionaler Ebene für die meisten der untersuchten Kläranlagen zu beobachten“.

Frank Goebel

Die Kühlgeräte der Zukunft

Emmanuel Defay, worum genau ging es in Ihrem Projekt?

Wir versuchen, die Kühlgeräte der Zukunft herzustellen. Dazu entwickeln wir neue Materialien und Technologien, die auf diesen Materialien basieren. In unseren Küchen nutzen wir normalerweise Kompressionskältemaschinen, die Flüssigkeiten beinhalten, die nicht unbedingt gut für die Umwelt sind. Unsere Idee ist es, feste Materialien zu benutzen, bei denen das Material eine Veränderung durchläuft, Phasenwechsel genannt, wenn eine Spannung angelegt wird. Mit den richtigen Materialien kann der Prozess sehr effizient sein. Man braucht dann wenig Energie, um die Kühlkraft in den Materialien zu aktivieren. So können wir effizientere Kühlschränke und Klimaanlagen herstellen, die weniger Energie brauchen.

Warum hat noch nie jemand mit dem von Ihnen genutzten Material gearbeitet?

Manchmal ist man an den Grenzen der Forschung. Es wurde ein Material entdeckt, das diese Temperaturveränderung mitmachen könnte. Unser Beitrag zur Wissenschaft ist nun, dass wir das Material in eine realistische Anwendung eingebracht haben. Jeder einzelne Schritt ist extrem schwierig. Bis man zu konkreten Anwendungen kommt, dauert es Jahre, manchmal Jahrzehnte. Wir haben ein bestimmtes keramisches Material genutzt und waren in der Lage, es mit einer Flüssigkeit zu verbinden und damit die Temperaturdifferenz, die wir herstellen können, zu vergrößern. Vorher war diese auf einige Grad begrenzt. Damit haben wir eine gewisse Hürde genommen, die bisher bei zehn Grad lag, denn wir konnten diese Zahl übersteigen. Es war das erste Mal, dass ein Team das geschafft hat. Wir sind zwar immer noch weit davon entfernt, alle Kühlschränke der Welt damit zu verbessern – aber das Material wird dadurch überzeugender.

Wann könnte es wirklich in die Massenproduktion gehen und was braucht man dazu?

Wir brauchen natürlich Geld und Kooperationspartner. Mit unserem Projekt haben wir auch das Interesse potenzieller Partner geweckt. Jetzt, wo wir unsere Forschung in der Zeitschrift „Science“ veröffentlicht haben, konnten wir bereits zwei neue Partner gewinnen. Mit ihnen versuchen wir die Qualität des Materials und des Wärmetauschers weiterzuentwickeln. Unsere Partner denken über die Industrialisierung nach. Also wie man das Material so günstig wie möglich produzieren kann. Und wir denken natürlich auch über das Recycling nach, darüber, was mit den Geräten passiert, wenn sie alt oder kaputt sind. Wenn alles gut läuft, könnte es die ersten realistischen Anwendungen in etwa fünf bis zehn Jahren geben.

Also forschen Sie auch zukünftig an der Thematik?

Ja, ich würde sogar sagen, dass das jetzt erst wirklich der Anfang ist. Wenn man in bestimmten Zeitschriften Studien veröffentlicht hat, wird man glaubwürdiger. Mit den neuen Partnern und den Geldern, die wir gewinnen konnten, können wir jetzt wirklich erstklassige Forschung auf Weltniveau betreiben.

In welchen Bereichen könnte man die Technik noch anwenden?

Wir haben ein keramisches Material oder ein Polymer, die beide den gleichen Effekt produzieren, den elektrokalorischen Effekt. Wir legen an das Material ein elektrisches Feld an und generieren Kälte. Wir müssen dann einen thermodynamischen Kreisprozess nutzen, um die Kälte zu sammeln und an einen bestimmten Ort zu leiten. So können wir einen Kühlschrank herstellen. Da das System thermodynamisch ist, kann man den Weg aber auch umgekehrt gehen. Anstatt Kälte zu produzieren, können wir die Materialtemperatur verändern und dadurch Elektrizität erzeugen. Das wollen wir auch erforschen. Man könnte Hitze sammeln, etwa solche, die in Abfallprodukten entsteht, beispielsweise in der Stahlproduktion. An Produktionsstellen, an denen der Stahl sehr heiß ist und man die Hitze loswerden will, könnte man sie mit dem Material sammeln und in Elektrizität umwandeln. Das Ganze wird pyroelektrischer Effekt genannt. Neu ist nicht der Effekt, aber der Umfang des Ergebnisses, wenn man unser Material nutzt.

Was bedeutet der Award für Sie?

Es ist eine großartige Anerkennung. Ich bin froh und stolz auf das Team, denn es war eine echte Teamarbeit. Ich bin Franzose, ich kam vor sieben Jahren nach Luxemburg. Auch in Frankreich habe ich geforscht. Aber seit ich hier bin, habe ich viel mehr Möglichkeiten. Ich kann meine Ideen wirklich voranbringen, so wie ich es möchte. Und ich bin stolz, dass ich das hier so machen kann. Ich habe den Preis auch wegen der Forschungsumgebung bekommen, dafür bin ich Luxemburg wirklich dankbar. Der Award bedeutet mir also sehr viel.

INTERVIEW: SARAH SCHÖTT

BIMLUX 2021 : on entre dans le concret !

L’intérêt pour le BIM grandit. La preuve par le nombre exponentiel de personnes formées : 640 au total depuis 2018, dont la moitié cette année.

Le CRTI-B, portail luxembourgeois de la construction qui pilote la stratégie nationale BIM, poursuit donc sa roadmap établie il y a 2 ans avec, au programme, de nouveaux modules de formation, la mise en ligne d’un portail dédié et l’implication de nouveaux acteurs : maîtres d’ouvrage, facility managers, bureaux de contrôle ou administrations publiques, l’idée étant de créer un écosystème national.

Cet engouement s’est ressenti également lors de la grand-messe du BIM, organisée chaque année par le CRTI-B, l’OAI, le LIST et Neobuild. Pour sa 5e édition, BIMLUX, a accueilli plus de 500 personnes sur 2 jours au Centre de congrès européen.

L’accent sur la pratique

Des conférences et workshops animés par des experts locaux et internationaux étaient organisés autour de thématiques comme le BIM en pratique, ses enjeux dans les années à venir, ses potentialités en termes d’innovation, de communication et de réduction des coûts ou encore ses avancées en matière de développement et d’applications (scan 3D, 4D, réalité augmentée…).

En complément, une zone dédiée à la démonstration des logiciels avait été aménagée et une quarantaine d’exposants étaient venus présenter leurs solutions.

Dans les stands, l’accent était porté sur la pratique, avec des écrans, des tablettes voire des tables tactiles, des casques de réalité virtuelle, des outils à manipuler et des solutions à tester… et une technologie phare : la réalité augmentée.

Moins de gaspillage

Utilisée dans des applications mobiles « embarquables » sur chantier, celle-ci permet de comparer ce qui a été planifié et ce qui a été réalisé, de « voir à travers les murs », et même de remonter dans le temps. À la clé, plus de transparence, donc plus de qualité dans l’exécution, mais aussi moins de gaspillage de matériaux, de temps et d’argent : en détectant très tôt dans le processus les clashes ou non-conformités, on peut y remédier sans avoir à déconstruire pour reconstruire.

Le gain est donc éminemment écologique aussi.

Pour les participants, BIMLUX était aussi et surtout l’occasion de mesurer la digitalisation du secteur et la maturité d’un marché qui entre désormais, malgré quelques freins et réticences qui subsistent, dans une phase plus concrète, pour pouvoir déployer les solutions adaptées.

L’édition BIMLUX 2021 en quelques chiffres :

17 conférences
36 intervenants
250 m2 d’exposition
31 exposants
17 démos logicielles

Mélanie Trélat

https://www.infogreen.lu/bimlux-2021-maturation-lente-et-interet-grandissant.html

A l'écoute de la signature audio du covid

«Quand l'épidémie covid a débuté, l'équipe s'est demandée ce qu'elle pouvait faire à son niveau.» Le Dr Muhannad Ismael et une partie du département IT for Innovative Services du LIST ont alors vite trouvé un moyen de se rendre utiles. «Ce n'était pas nous qui allions trouver le médicament, sourit le scientifique. Mais nous pouvions certainement aider en découvrant une façon de déterminer qui avait été infecté et qui ne l'était pas.» Et leur truc à eux a consisté à tenter de faire le lien entre l'infection et les sons sortant de la gorge de tout un chacun. Maintenant, l'heure du bilan a sonné.

Le virus se détecte par tests salivaires, par prise de sang. Comment vous est venue l'idée que la présence du covid pouvait aussi se révéler par la voix?

Dr Muhannad Ismael : «A dire vrai, étudier cette relation n'est pas une piste nouvelle. Elle l'était pour le SARS-Cov2 mais déjà des laboratoires avaient mené des recherches pour détecter par ce biais d'autres maladies respiratoires (comme l'asthme). Mais via l'intelligence artificielle, certains travaux portaient aussi sur le dépistage de troubles mentaux ou de cas Alzheimer, Parkinson et autres par l'analyse de la parole ou du souffle humain.

L'avantage avec la voix c'est qu'elle est unique à chacun. Comme une empreinte digitale. Dans le cas de l'infection qui nous préoccupait, il était clair qu'un des symptômes reconnus de la maladie était l'émission d'une toux particulièrement sèche. Peut-être quand écoutant et décryptant ce son il était possible de faciliter la détection des covid+.

Quelle ligne a suivie l'étude?

«Au départ, nous avons mis en ligne une plateforme. Un support en six langues permettant à des volontaires de s'enregistrer. Nous leur demandions quelques informations sur leur état physique, sur leur éventuelle contamination et de se prêter à cinq petits exercices : parler, tousser, compter, respirer et répéter la voyelle A. C'est ainsi que de novembre 2020 à mars 2021, nous avons pu rassembler des informations audio issues de 1.103 personnes au total. 42% de ces volontaires étaient Luxembourgeois, mais il y avait aussi des Serbes, des Français, des Allemands, etc.

Cela faisait donc des milliers de sons à analyser, ce qui dans le laps de temps qui était imparti à ce projet s'est révélé colossal. L'équipe s'est donc focalisée uniquement sur l’échantillonnage des toux.

Alors, votre mode d'analyse est-il pertinent?

«Il faut être modeste. Nous avons fait un premier pas, mais pas LA découverte ultime. Effectivement, il semble que les sons émis par les personnes covidées aient bien certaines spécificités. Là, on a déjà pu noter des différences avec les 84 patients positifs qui ont participé à nos tests.

Il y a des pistes qui se dégagent. Mais le LIST ou les autres laboratoires de recherches publiques ou privés qui travaillent dans ce domaine ont encore beaucoup de travail avant de finaliser un outil fiable. Pourtant, il est envisageable qu'un jour chacun pourra avoir avec lui (sous forme d'appli sur son téléphone par exemple), un moyen de s'auto-évaluer par rapport à une possible infection. Un auto-test ultra simple qui rendra bien des services pour voyager, se rendre auprès d'un parent vulnérable, entrer à l’hôpital sans risquer de contaminer les autres...

Mais votre voix semble trahir une hésitation...

"Oui car cet outil merveilleux, je vous l'ai dit, n'existe pas encore. Et nos recherches et l'ensemble des travaux (de l'Université de Cambridge, du MIT, etc) sur ce que la voix peut détenir comme informations de santé n'ont pas encore totalement abouti.

Rien qu'au cours de ce projet, au fil de l'évolution de l'épidémie, nous en sommes venus à nous interroger sur beaucoup de questions. Est-ce que tel ou tel variant pouvait faire changer la signature audio du covid-19? Est-ce que notre détection repérait précisément les cas atteints ou non par le coronavirus ou aussi de toute autre sorte d'infection respiratoire? Le son de la grippe est-il si différent de celui du covid ou d'une bronchiolite? Bref de quoi encore pousser plus loin des recherches.

Maintenant, le projet est arrivé à son terme. Tout cela est donc abandonné?

«Les premières conclusions des travaux de l'équipe du LIST ont été publiées. Cela veut dire qu'ils participent à leur échelle à une suite de la réflexion scientifique. Nous avions pu obtenir un financement pour six mois d'abord et nous avons obtenu une rallonge de quatre mois de plus. Avec l'équipe, nous allons donc voir comment relancer ces recherches passionnantes.

Il faut bien avoir en tête qu'avec certains des outils que nous avons employés pour déchiffrer les sons il était parfois possible de distinguer jusqu'à 6.700 critères distinctifs. Si cela se trouve, c'est le plus petit d'entre eux qui détient la vérité sur le meilleur moyen pour une oreille électronique de distinguer la présence de ce virus ou d'un autre micro-organisme. L'avenir le dira.»

Patrick Jacquemot

https://www.wort.lu/fr/luxembourg/a-l-ecoute-de-la-signature-audio-du-covid-618553cede135b92368120cb

L’expertise du LIST au service de la politique climatique luxembourgeoise

Adopté à l’unanimité en 2015, l’accord de Paris a mis en lumière l’urgence climatique face à laquelle la société est désormais confrontée et a encouragé une mobilisation mondiale des acteurs scientifiques, politiques comme des citoyens. Son objectif : mitiger les effets du changement climatique et atteindre une neutralité carbone d’ici 2050.

Comment contribuer à de tels résultats avec des actions à l’échelle nationale ? C’est l’une des problématiques auxquelles Enrico Benetto, chercheur et chef d’unité au sein du LIST, souhaite apporter des éléments de réponse au sein de l’Observatoire de la politique climatique. Nommé par le Conseil du Gouvernement sur proposition du Ministère de l’Environnement, du Climat et du Développement durable (MECDD), il a rejoint en octobre 2021 cet organe tant consultatif qu’opérationnel aux côtés de 6 autres experts pour un mandat renouvelable de cinq ans.

Depuis décembre 2020, la loi climat offre un cadre légal qui soutient les efforts initiés par le gouvernement dans son Plan National Energie Climat pour une réduction des gaz à effet de serre au niveau national de 55 % d’ici à 2030 par rapport au niveau de 2005 et une neutralité climatique d’ici 2050 au plus tard. L’Observatoire de la politique climatique est une instance qui découle directement de cette loi et travaille aux côtés du Comité de coordination interministériel pour l’action climat ainsi que de la Plateforme action climat et transition énergétique.

L’observatoire de la politique climatique : du conseil à l’action

« Dans ce cadre, la mission principale de l’Observatoire est d’identifier quelles trajectoires suivre, et à l’aide de quelles actions, pour respecter les engagements climatiques du Luxembourg. Nous sommes en étroit lien avec les autres instances, pour qui nous faisons acte de conseils et dont nous obtenons des retours sur la réalité du terrain », explique Enrico Benetto. Tandis que le C
Comment contribuer à de tels résultats avec des actions à l’échelle nationale ? C’est l’une des problématiques auxquelles Enrico Benetto, chercheur et chef d’unité au sein du LIST, souhaite apporter des éléments de réponse au sein de l’Observatoire de la politique climatique. Nommé par le Conseil du Gouvernement sur proposition du Ministère de l’Environnement, du Climat et du Développement durable (MECDD), il a rejoint en octobre 2021 cet organe tant consultatif qu’opérationne fait le pont entre l’ensemble des ministères, la plateforme a pour vocation de rassembler l’ensemble des parties prenantes pour relever les défis et résistances auxquels elles sont confrontées, du monde de la finance à l’industrie en passant par les organisations associatives.

Au-delà d’une action de conseil en matière de projets à mettre en œuvre dans les prochaines années, l’Observatoire a également pour mission d’évaluer scientifiquement les mesures adoptées. Les membres de cet organe mettent à profit leur expertise complémentaire pour quantifier la réduction des émissions de gaz à effet de serre et s’assurer de l’absence d’effets collatéraux sur d’autres dimensions environnementales, sociales et économiques.

Aux côtés de climatologues et de chercheurs s’intéressant aux volets socio-économiques comme participatif de la thématique, Enrico Benetto et le LIST mettent à profit leur expertise pour relier l’évaluation environnementale aux différents secteurs économiques ainsi qu’aux technologies, et ce, dans des secteurs clefs tels que la mobilité et la construction durables ou encore la finance verte.

L’Observatoire est plus qu’un organe consultatif. « Face à une trajectoire de décarbonisation qui mérite d’être approfondie, ou encore l’identification de certains problèmes qui requièrent des connaissances scientifiques plus pointues, nous aurons la possibilité d’initier des recherches et études. Et, c’est par ce biais que nous pourrons identifier et promouvoir les changements prioritaires au niveau sociétal et économique qui seront nécessaires à l’échelle nationale pour atteindre les objectifs climatiques », détaille Enrico.

Comprendre les scénarios de transformation du pays à l’horizon 2050

Forts de son expertise en Analyse du Cycle de Vie (ACV) et éco-conception, le LIST travaille d’ores et déjà à des scénarios de décarbonisation dans le cadre de la consultation internationale « Luxembourg in Transition 2050 ». En collaboration avec l’Université du Luxembourg et le Centre for Ecological Learning Luxembourg, Enrico et son équipe mènent une étude pour comprendre comment le Luxembourg peut atteindre ses objectifs climatiques à l’horizon 2050 à travers plusieurs scénarios de transformation du pays.

« Cette étude s’intéresse aux actions et changements intégrés à opérer dans divers secteurs, tels que l’agriculture, la mobilité ou encore l’habitat, pour contribuer à atteindre la neutralité carbone. Nous avons pu en discuter lors de nos premiers échanges au salon KlimaExpo, et elle pourrait constituer une base importante pour les travaux de l’Observatoire », ajoute Enrico.

Des leviers d’actions technologiques et comportementaux

Afin de pouvoir agir et réduire significativement les émissions de gaz à effet de serre du pays, deux aspects clefs sont à considérer : l’un technologique et l’autre comportemental. Il est possible et important d’adopter des technologies plus propres, et notamment moins émettrices de gaz à effet de serre, pour améliorer le bilan global. « Un exemple classique est de remplacer un véhicule thermique pour un véhicule électrique. En considérant l’ensemble du cycle de vie des véhicules, les émissions ne sont certes pas nulles mais diminuées d’environ 60% (70% d’ici 2030), en prenant en compte le mix énergétique moyen européen et la fin de vie des batteries », illustre Enrico, tout en soulignant que ce premier levier d’action n’est pas suffisant.

En vue d’atteindre les objectifs sur la durée, le volet comportemental est aussi à prendre en compte. « Une transition vers une certaine sobriété énergétique, et des habitudes de consommation en règle générale, est en effet requise. Pour parvenir à un changement pérenne - et les différents confinements pendant la pandémie l’ont bien montré - il semble important que cette transition puisse aller de pair avec le bien-être de chacun, qui ne doit pas pour autant être une entrave », précise Enrico.

Le lien entre bien-être et développement durable, encore très peu exploré du fait sa complexité en termes de quantification et d’évaluation, est une piste de recherche au LIST et pourrait également être intégrée dans les réflexions futures de l’Observatoire.

https://www.infogreen.lu/l-expertise-du-list-au-service-de-la-politique-climatique-luxembourgeoise.html

Un projet pédagogique de sensibilisation à la 5G initié par le LIST

C’est face à ce constat que le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), en collaboration avec le Service des médias et des communications (SMC) du Luxembourg, a décidé de mettre sur pieds une plateforme de sensibilisation unique pour à la fois présenter et expliquer les technologies qui se cachent derrière la 5G, mais aussi rendre le monde complexe des concepts liés à la mobilité 5G accessible au plus grand nombre.

Sous l’acronyme 5G-PLANET (de l’anglais : 5G Network Digital Twin for Connected Mobility in Luxembourg), le projet a pour but de créer une copie numérique de l'infrastructure 5G luxembourgeoise existante afin de démontrer son utilisation, ses capacités, ses limites, et bien d’autres aspects au grand public.

L’objectif principal de 5G-PLANET est de partager l'expérience du LIST en matière de planification et de conception de nouveaux réseaux 5G en prenant le Luxembourg comme exemple pratique. Les applications de mobilité connectée et les systèmes de transport intelligents - qui font partie des utilisations les plus prometteuses de la 5G d’un point de vue socio-économique mais qui nécessitent encore quelques années avant une mise en oeuvre avancée - seront plus particulièrement ciblés.

« La plupart des cas d'utilisation qui bénéficient de la 4G ont mis plusieurs années à être réellement mis en oeuvre. Il en sera de même pour la 5G, tout comme pour la 6G et au-delà dans plusieurs années. Le déploiement de nouvelles technologies réseau est immensément complexe. Exploiter pleinement leur potentiel est un défi de taille, mais qui peut, à terme, générer des avantages économiques conséquents. La mobilité est un excellent exemple pour illustrer ce point et expliquer au grand public l'intérêt d'utiliser de nouveaux moyens de communication à faible latence », a déclaré Sébastien Faye, du département IT for Information Services (ITIS) du LIST et chef de projet.

De multiples applications peuvent bénéficier de la 5G, telles que la gestion des feux de circulation, la prévention des incidents routiers, la coopération entre véhicules ou le développement de fonctions autonomes, ce qui est d’un grand intérêt pour les écosystèmes luxembourgeois et européen.

5G-PLANET prévoit de s’appuyer sur l'expertise du LIST pour proposer un système d'aide à la décision permettant la planification et conception de réseaux 5G pour des applications de mobilité coopérative, connectée et automatisée (CCAM). Ce système fera également l'objet de démonstrations visant la sensibilisation du public à l'intérêt de ces technologies. Pour ce faire, le LIST s'appuiera sur une approche de « Digital Twin » et créera ainsi une copie numérique de l'infrastructure 5G du Luxembourg. L'un des objectifs est d'offrir une vitrine visuelle et attractive pour sensibiliser le public à ces technologies.

Comment les réseaux 5G peuvent-ils être utilisés et déployés pour des applications de mobilité, et plus particulièrement pour les communications véhiculaires ? Par rapport aux autres technologies de communication, quel est l'impact de la 5G sur les performances de mobilité : est-elle meilleure que les autres technologies ? Quel est son coût ? Quel serait l'intérêt de développer un jumeau numérique du réseau 5G pour le Luxembourg ? Ce ne sont ici que quelques-unes des questions importantes auxquelles le projet 5G-PLANET souhaite répondre en s’appuyant sur le plus grand nombre possible de cas d'utilisation et en informant le public de ses conclusions.

Le développement d’une copie comprend également la construction d'une antenne 5G ouverte développée en laboratoire au LIST et permettant à toute personne équipée d'un téléphone 5G d'expérimenter les capacités réelles d'un réseau 5G ainsi que d'interagir avec les solutions logicielles du LIST.

LIST Tech Day : Une troisième édition réussie

Avant de dévoiler et présenter pas moins de 8 innovations technologiques phares, plusieurs orateurs nationaux et internationaux sont montés sur scène.

Claude Meisch, Ministre de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche, a inauguré l’évènement : « Je suis particulièrement heureux d'ouvrir le Tech Day 2021 ici à Belval après près de 18 mois d'immersion dans un monde virtuel avec Zoom, Webex, Teams ou autres applications pour la tenue de réunions et de conférences ». Il s'est réjoui que le LIST Tech Day mette en avant cette passion pour l'impact, « car cela rejoint la stratégie nationale de recherche et d'innovation ».

Claude Meisch a poursuivi en déclarant que le Tech Day, qui réunit des chercheurs, des entreprises et la société, « offre une occasion idéale pour relever les nombreux défis de l'environnement et de l'économie, notamment dans les domaines d'expertise du LIST que sont la digitalisation et la durabilité ».

Dans son discours de bienvenue, Thomas Kallstenius, Directeur général du LIST, a souligné que les programmes et les perspectives ont beaucoup changé depuis la précédente édition du Tech Day, qui a eu lieu deux ans auparavant. « Le LIST compte aujourd'hui près de 650 employés et une communauté dynamique d'étudiants. Nous menons des centaines de projets, dont 110 projets nationaux, avons déposé de nombreux brevets, écrit beaucoup d'articles mais nous n'aurions pas pu le faire sans nos partenaires », a-t-il déclaré. Il a ensuite pris le temps d'aborder le sujet de la biodiversité avant d'analyser le statut du Luxembourg. « Dans le monde qui nous entoure, 25% des espèces animales et végétales sont aujourd'hui en voie d'extinction. La question que nous nous posons est donc de savoir comment continuer à stimuler la croissance économique tout en ne violant pas la durabilité de l'environnement. » L'approche du LIST consiste en « la résolution de problèmes à travers la technologie et en adoptant le concept de Sustainability by design ».

Dans son discours, Marcus Weldon, ancien président de Bell Labs et Corporate Technology Officer chez Nokia, a commencé par dire : « En reliant les commentaires du Ministre Meisch et ceux de Thomas, nous obtenons une vue d'ensemble de la manière dont nous envisageons l'avenir et dont la technologie va contribuer à faire de la durabilité un critère essentiel. Ce que le LIST est censé faire, c'est de poursuivre la prochaine phase de l'évolution humaine. Et, le Luxembourg - en tant que pays - se trouve dans une position privilégiée pour le faire ».

Se projetant dans l'avenir, Marcus Weldon a conclu que « les humains et les machines coexisteront et effectueront les tâches pour lesquelles ils sont bons, ce qui a toujours été le cas. Ne pensez pas que les machines vont nous rattraper de sitôt, il est trop difficile d'apprendre les règles du monde physique sans assistance humaine. »

Lors de son intervention, Marc Serres, Directeur général de l'Agence spatiale luxembourgeoise (LSA), a montré ce que son agence a réalisé au cours des dernières années en collaboration avec le LIST et comment cela s'inscrit dans des objectifs globaux : « Le Luxembourg a été actif dans le domaine de l'espace avant même que nous ayons pensé à créer une agence, dès les années 80, pour fournir la télévision aux consommateurs européens. » En ce qui concerne le présent, Marc Serres a expliqué comment la LSA, lors de sa création, « ne voulait pas partir de zéro et tout faire par elle-même. Elle s'est associée à des acteurs établis au Luxembourg, et le LIST est bien sûr l'un de nos partenaires pour l'éducation et le développement économique ». Il a ensuite présenté le European Space Resources Innovation Centre (ESRIC), un département du LIST, « mais nous lui avons immédiatement donné une dimension internationale, avec un objectif assez ambitieux. Nous voulons faire d’ESRIC un centre d'expertise internationalement reconnu dans le domaine des ressources spatiales ».

La journée s'est ensuite poursuivie par des démonstrations des technologies du LIST et par de nombreux autres discours d'experts dans leurs domaines.

La coopération autour de l'espace renforcée

Fin de la mission économique axée sur le secteur spatial à Dubai hier. Cette mission, dirigée par le ministre Franz Fayot, s'est conclue par la signature de deux protocoles d'accord (memorandums of understanding, MoU), l'un avec l'Agence spatiale italienne (ASI), l'autre avec Airbus, ainsi que par la signature d'un accord-cadre avec le Centre national d'études spatiales (CNES) français, renforçant davantage la coopération du Luxembourg avec ses voisins dans le domaine du spatial.

MoU avec l'ASI

Signé par le directeur général de l'Agence spatiale luxembourgeoise (LSA), Marc Serres, et le président de l'ASI, Giorgio Sacoccia, ce MoU permet l'établissement d'un cadre pour la coopération dans le domaine de l'exploration et l'utilisation des ressources spatiales à des fins pacifiques. Le MoU servira de véhicule pour établir un cadre de partage d'expertise et d'échange d'informations entre les deux agences et facilitera davantage la recherche, l'exploration, le développement et l'utilisation de l'espace, non seulement par les deux pays, mais également par les instituts universitaires et de recherche ainsi que par les entreprises spatiales du secteur privé.

«L'Italie et le Luxembourg ont déjà collaboré avec succès sur un certain nombre de projets spatiaux. L'accord entre nos deux agences spatiales est une nouvelle étape importante dans le renforcement de la coopération internationale », a commenté le ministre Franz Fayot.

MoU avec Airbus

Signé entre le Centre européen d'innovation pour les ressources spatiales (ESRIC) et le constructeur aéronautique européen Airbus, ce MoU est destiné à renforcer la collaboration au niveau des technologies d'extraction des ressources lunaires. Cela conduira au développement de technologies clés d'utilisation des ressources in situ (ISRU), dans les domaines du traitement des ressources et du recyclage des matériaux.

Accord-cadre avec le CNES

Signé par le directeur général du LSA, Marc Serres, et le président-directeur général du CNES, Philippe Baptiste, ce nouvel accord-cadre permet de mettre à jour des termes de l'accord en vigueur depuis 2009 et de renforcer encore la coopération entre les agences spatiales française et luxembourgeoise en favorisant davantage le partage d'expérience et l'échange d'informations. Il vise également à développer des actions concrètes de coopération liées à la formation des étudiants et des chercheurs par exemple, à la communication auprès de publics non professionnels, ou encore à l'organisation conjointe de séminaires, d'ateliers et de colloques. Cet accord va accroître la collaboration dans les domaines de l'exploration spatiale et de l'utilisation durable des ressources spatiales.

Soutien aux start-up

Le Centre européen d'innovation pour les ressources spatiales (ESRIC), basé à Luxembourg, a présenté hier au Dubai World Trade Center le premier programme mondial de soutien aux startup dédié aux ressources spatiales : le Startup Support Program (SSP). Situé également au Luxembourg, le SSP est le premier programme au monde à être dédié aux initiatives commerciales dans le domaine de l'utilisation des ressources spatiales.

Ce programme sera mené conjointement avec l'Agence spatiale européenne et le Technoport, premier incubateur technologique au Luxembourg. Deux appels à candidatures seront mis en oeuvre chaque année. Le premier appel est attendu en novembre 2021. Grâce à ce programme, organisé en trois phases, les start-up pourront bénéficier d'un «accompagnement sur-mesure jusqu'à 5 ans», fait savoir l'ESRIC. La phase de préincubation, d'une durée de trois mois, permettra à cinq entreprises sélectionnées de valider des concepts techniques et de les aligner sur les opportunités du marché. Elles bénéficieront d'un soutien en nature, pour les aspects tant techniques que commerciaux de leur projet, qui sera fourni par l'ESRIC et ses partenaires.

Le meilleur projet sera ensuite sélectionné pour une phase d'incubation de deux ans, durant laquelle une présence géographique au Luxembourg sera obligatoire. Au cours de cette phase, l'entreprise développera davantage son modèle commercial. Un soutien technique et commercial supplémentaire sera fourni et un financement de 200 000 euros sans prise de participation et non remboursable sera alloué à la start-up.

Enfin, une troisième phase de résidence de 36 mois maximum sera possible, afin d'assurer le suivi des évolutions techniques et la poursuite de la croissance du vivier commercial/client. «Le Luxembourg se positionne une nouvelle fois en précurseur [avec le SSP]. Cette initiative était, après la création de l'ESRIC en 2020, la prochaine étape logique pour le développement des ressources spatiales au Luxembourg, en Europe et au-delà», a commenté le ministre de l'Économie, Franz Fayot, au cours de la présentation du programme.

Tatiana Salvan

Du «made in Luxembourg» dans les cosmétiques Nuxe

Et si l’on mettait une touche de Luxembourg dans les produits Nuxe? C’est en tout cas le pari du List (Luxembourg Institute of Science and Technology) et du géant français des cosmétiques d’origines naturelles Nuxe qui ont signé ce jeudi un partenariat inédit à bien des niveaux.

«C’est la première collaboration dans le domaine des cosmétiques pour le List», a expliqué le directeur du département Materials Research & Technology (MRT), Damien Lenoble. Pour la marque, cette alliance avec un laboratoire étranger est également une première puisque jusqu’à présent, ses 40 brevets ont été développés en interne, au sein de son laboratoire situé en région parisienne.

«Il y a une expertise complémentaire entre la science des matériaux du List et la connaissance de Nuxe dans les produits naturels et leurs applications cutanées», a résumé Eve Merinville, directrice Recherche et Prospective au sein de la Société de Recherche Cosmétique, une filiale du Groupe Nuxe établie depuis 2012 au Luxembourg.

Celle-ci emploie actuellement quatre salariés et est en charge de la propriété intellectuelle du fabricant de la célèbre huile prodigieuse. Son dernier exercice fait état, pour 2019, d’un bénéfice de 4,47 millions d’euros, après une perte de 775.860 euros publiée un an plus tôt.

La chimie verte en avant

Le projet de collaboration baptisé Biomico représente un investissement total de 834.000 euros, selon le CEO du List Thomas Kallstenius. «Ce projet témoigne de l’attractivité du Luxembourg comme hub de recherche et innovation», a-t-il surenchéri.

Les deux partenaires ambitionnent de développer un nouveau vecteur de principes d’actifs biosourcé innovant, sûr et efficace pour des produits cosmétiques naturels et comme alternative aux vectorisations classiques et existantes comme les liposomes. En laboratoire, cela se traduit par l’absence de solvants et de nanoparticules, a démontré Jean-Sébastien Thomann, Senior Researcher & Technology Associate. Le scientifique se prépare, avec son équipe, à développer des solutions qui pourront, d’ici quatre à six ans, mener à un ingrédient cosmétique durable qui figurera dans la gamme du groupe français.

«Ce type d’innovation peut amener de nouveaux produits», selon Muriel Koch, directrice générale du Groupe Nuxe. Si elle a reconnu que son entreprise avait jusqu’à présent été attachée à sa propre infrastructure de recherche, elle a salué l’expertise du List dont «les chercheurs peuvent aider notre équipe parisienne face aux aspects délicats du développement de produit, cela est très stimulant pour elle».

Le département Materials Research and Technology (MRT) du List centralise 125 projets de recherche et innovation avec plus de 200 collaborateurs. De son côté, Nuxe officie depuis plus de 30 ans dans la cosmétologie d’origine naturelle. Son produit le plus connu est l’Huile Prodigieuse, leader des huiles vendues en pharmacies. La marque affirme qu’un flacon de ce produit se vend toutes les 11 secondes dans le monde.

Catherine Kurzawa

paperjam.lu/article/made-in-luxembourg-dans-cosmet

Behind The Scenes Of The Luxembourg Institute Of Science And Technology’s 5G Research Projects

When Dr Djamel Khadraoui was a child, he remembers feeling a rush of excitement after he first saw an airplane fly across the sky. It was a pivotal moment as he began to understand the power of technology. For Dr Sébastien Faye, he vividly remembers technology playing a key part of his childhood, from playing the original Nintendo NES to opening up Windows 95 for the first time.

With both having a lifelong fascination and passion for technology, it’s no surprise that these two are now experts in their field, and are working in some of the country’s most innovative roles in the tech industry today. We’re going behind the scenes with LIST’s Dr Djamel Khadraoui, Head of Research Unit, and Dr Sébastien Faye, Senior Research & Technology Associate, to uncover what it’s like working in such a complex industry as they explore new frontiers relating to 5G.

Current initiatives

From the deployment of 5G, to already looking into 6G, the IT for Innovative Services (ITIS) department at LIST is never short of work. Whether it’s planning, designing, or optimizing the technology, or working with various tech operators, service and application providers, regulators and ensuring its security.

One project they’re working on is called ‘5G-INSIGHT’, an initiative that focuses on securing 5G communications and networks used by vehicles. Dr Faye says, “What makes this of specific interest for Luxembourg is that we focus on cross-border areas, where a significant number of issues can arise”. The project looks at specific characteristics of 5G vehicle communications in the France-Luxembourg cross-border area but will also develop synergies with other 5G cross-border projects across Europe, when possible. This long-term project involves five different partners; three universities in France, and two entities in Luxembourg; the University of Luxembourg and LIST, and is funded by the FNR and the ANR.

When it comes to resources and timelines, the team is comprised of more than 15 other specialists who support the various 5G research projects. “Each team member brings a unique set of skills, whether it be telecommunications or optimization, that helps bring solutions to market” says Dr Khadraoui. “Our first project which investigated an advanced and concrete use of 5G started three years ago, and most projects last between two to three years, depending on the topic and its maturity.”

“Thanks to 5G, we will be able to manage the exchange of not only information but plenty of data that will allow us to make decisions in real time” says Dr Khadraoui. He believes this technology will bring new products and services into the hands of consumers, along with a new paradigm to the way we think.

When asked about the potential impact of 5G on our health, Dr Faye says “we always ensure we are compliant with the regulations that are implemented”. Two projects in particular are under development and can help facilitate the deployment of 5G and future communication technologies. ‘5G-EMIT’ aims to optimise the deployment of 5G infrastructure while considering the applicable limits for exposure to electromagnetic waves. To help build awareness of 5G for the general public, LIST has launched ‘5G-PLANET’ in collaboration with the Department of Media, Telecommunications and Digital Policy of the Luxembourg Government. This awareness-raising initiative makes complex 5G-mobility concepts accessible to all, and is set to be developed by February 2022. “The new wireless communication technologies are increasingly complex to understand for the general public and explaining the ins and outs is of paramount importance”, says Faye. 5G-PLANET will propose a pedagogical platform based on a promising application for Luxembourg: connected mobility.

‘Connecting Tomorrow’: a spotlight for Luxembourg tech

Connecting Tomorrow, an upcoming 3-day conference is an exciting and unique forum as it “brings researchers, service providers, adopters, and the general public – all together in one place” says Faye. This event gives an opportunity for different sectors to learn about 5G and discuss the future of this technology.

To learn more about the various research projects at LIST, click here.

Jaclyn Majarich

https://www.siliconluxembourg.lu/behind-the-scenes-of-the-luxembourg-institute-of-science-and-technology-5g-research-projects/

Innovation with impact: the human key to success

Over 400 participants attended the hybrid Tech Day that showcased flagship LIST technologies and featured national and international speakers including Minister of Higher Education and Research Claude Meisch, LIST CEO Thomas Kallstenius and Luxembourg Space Agency CEO Marc Serres. Sasha Baillie, CEO of Luxinnovation, was also among the keynote speakers and reflected on the evolution of the Luxembourg research and innovation landscape and its achievements.

Cooperation and agility

Luxinnovation CEO Sasha Baillie speaks at LIST Tech Day“Thirty years ago, it was difficult to imagine that we would succeed in building a research ecosystem with scientific institutions addressing the societal, economic and environmental challenges we are facing, the work of which would be recognised worldwide,” Ms Baillie said. “It is quite remarkable how this was achieved within such a short time span.”

While this would not have been possible without a political vision and tremendous investments in research infrastructure and programmes, she highlighted the proximity and simplicity of interaction between people and organisations from different fields as an important success factor. “This is a key enabler to identify opportunities, exchange ideas, come up with solutions and turn them into reality, in a time span quite unimaginable elsewhere in the world,” she said, using as an example the design and implementation of the large-scale COVID-19 testing that was put in place at record speed by the Research Luxembourg COVID-19 task force.

“This capacity to connect, combine different factors and dimensions and move beyond one’s comfort zone is a key enabler of innovation,” the CEO of the national innovation agency pointed out.

Connecting the dots

Although technology has an incredible capacity to make complex connections between vast amounts of information and develop astounding solutions, it lacks something that only human beings have: instinct, values, energy and inspiration. “Technology addresses the ‘how’, but the human mind addresses the ‘why’,” said Ms Baillie. “As human beings, we need a sense of purpose that comes from interaction that stimulates us and give us a sense of contributing to something greater. Connecting the dots between us all gives greater meaning to what we do – and it is a driving force of innovation.”

Luxinnovation acts as a facilitator and a bridge between the private sector and research. The innovation agency is an enabler of innovation within all types of companies and helps them get access to the relevant expertise, funding and connections that can help them tackle the challenges of the future. “We work with the research community in Luxembourg to set up platforms that enable joint calls for projects such as the one recently launched in the field of health technologies. The objective here is to stimulate collaborative public-private R&D projects that bring forth innovative digital health solutions that meet the needs of public health and are market-proof at the same time.”

The human dimension

To fulfil this mission of connecting stakeholders, Ms Baillie underlined the importance of fully appreciating the human dimension. “Making the digital connections is not sufficient,” she said. “The driving force will always be the human being.”

In her opinion, Luxembourg’s small, human-scale size is an advantage. “Let’s be fully aware of that and nurture that quality and particularity of ours, as we move forward and our opportunities expand with the brilliant digital and scientific technologies that we develop and embrace.”

https://www.luxinnovation.lu/fr/news/innovation-with-impact-the-human-key-to-success/

Mäßige Virusverbreitung mit Abwärtstrend

Die Corona-RNA-Werte in den Kläranlagen waren in der 38. Woche des Jahres 2021, also der vergangenen Woche ab dem 20. September, laut den Wissenschaftlern eher mäßig. „Ein deutlicher Rückgang der Viruszirkulation wurde zu Beginn der Woche und auch am Ende der Woche beobachtet“, schreibt das LIST-Team in dem Bericht. „Die Ergebnisse der nächsten Woche werden zeigen, ob dieser Trend anhält.“

Bei den untersuchten Kläranlagen sei insgesamt ein ähnliches Muster zu beobachten, wobei bei den meisten untersuchten Kläranlagen ein Rückgang zu verzeichnen sei, erklären die Forscher. Ausnahmen seien Echternach und Übersyren – dort sei die Virenlast im Vergleich zur Vorwoche konstant geblieben.

(Red.)

«Avec la 5G, on peut tout imaginer»

Le déploiement du réseau 5G au Luxembourg depuis 2020 suscite de nombreuses questions et les possibilités offertes par cette nouvelle technologie sont encore floues pour le grand public. Pour y voir plus clair, le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) planche depuis cet été sur une plateforme pédagogique qui présente tout le potentiel de la 5G.

Alors que ce projet, en cours d'élaboration, sera présenté à Luxexpo du 5 au 7 octobre lors de la conférence «Connecting tomorrow», un expert du LIST lève le voile et évoque ce à quoi pourrait ressembler notre futur grâce à cette nouvelle génération de communication cellulaire : «La 5G consiste à exploiter des bandes de fréquences plus larges via des antennes actives, capables d'émettre des faisceaux précis, avec moins de perte», explique Sébastien Faye, chercheur au sein du département IT for Innovative Services du LIST.

«À la clé, trois avancées majeures : une plus grande vitesse de téléchargement, un délai de transmission de l'information quasiment instantané et le fait de pouvoir connecter un très grand nombre d'objets à une seule antenne.» Loin de se limiter à la téléphonie, cette connectivité décuplée ouvre la voie à un champ illimité d'applications, dont la communication entre machines à grande échelle, sans intervention humaine.

«Avec la 5G, on peut tout imaginer. Les domaines les plus prometteurs sont la mobilité connectée, avec des véhicules qui communiquent entre eux, la gestion énergétique, pour mieux distribuer la charge sur le réseau, ou encore la santé, avec des opérations chirurgicales à distance. L'industrie aussi, avec des capteurs installés dans les usines qui dialoguent ensemble pour automatiser certains processus. La réalité virtuelle : aujourd'hui, l'intelligence est contenue dans le casque mais avec la 5G, on peut imaginer de simples écrans et des calculs effectués à distance», poursuit le jeune homme dont le domaine de prédilection est précisément la mobilité connectée.

Une infrastructure encore loin d'être opérationnelle

Il travaille ainsi sur la capacité des voitures, des trains ou des bus, à échanger avec leur environnement extérieur – le principe des véhicules autonomes – mais pas seulement : «On explore les possibilités de connectivité dans une file de véhicules par exemple : un seul conducteur dans le premier, les autres étant autorégulés en temps réel par rapport à l'attitude du chef de file», ajoute-t-il.

La régulation de trafic, quant à elle, pourrait bien mettre fin au cauchemar des embouteillages aux heures de pointe : «On peut imaginer les routes du Luxembourg équipées de caméras de comptage de véhicules aux différentes intersections, qui envoient un flux vidéo 5G à un centre de contrôle capable de prendre des décisions pour activer ou non tel ou tel feu de circulation.»

Mais ce doux rêve n'est pas pour demain. Si le déploiement de la 5G est en cours au Luxembourg par les différents opérateurs de téléphonie mobile, il ne concerne encore que les antennes – la partie visible du réseau. L'infrastructure complexe sur laquelle s'appuie la 5G et qui permettra toutes ces innovations est, elle, encore loin d'être opérationnelle. «Dans les prochaines années, on assistera à une densification des antennes 5G pour parvenir à une couverture optimale du territoire et l'infrastructure sera compatible 5G elle aussi. La recherche essaye justement d'accélérer le déploiement de cette technologie», commente le chercheur, qui travaille chaque jour à la conception et l'optimisation de nouveaux réseaux 5G.

Pour cela, Sébastien Faye dispose de reproductions fidèles du pays et de ses infrastructures en 3D sur ordinateur qui permettent de tester différentes configurations et de prendre les meilleures décisions. Une réplique appelée «jumeau numérique». «Ce qui est intéressant, c'est qu'on peut simuler la mise en service d'une antenne à un endroit précis et mesurer quelle zone exacte elle va couvrir et avec quelles performances en fonction des arbres et des bâtiments à proximité.» C'est l'un des outils innovants que le LIST veut mettre à profit auprès du grand public au sein de sa future plateforme pédagogique. Un autre consistant à créer une antenne 5G en mode «laboratoire» permettant à toute personne équipée d'un téléphone 5G d'expérimenter par elle-même les capacités du réseau.

Après Luxexpo, les équipes du LIST, qui travaillent d'ores et déjà sur la 6G, présenteront leur projet à Barcelone en novembre lors du congrès Smart City Expo et dans des conférences scientifiques en Europe. Enfin, en février 2022, un atelier rassemblera dans la capitale une trentaine de participants issus de l'écosystème luxembourgeois qui travaille sur la 5G et un premier concept de jumeau numérique de réseau 5G pour le Luxembourg sera dévoilé.

Christelle Brucker

LIST hosts successful third Tech Day

Before live technology demonstrations and pitches from no less than eight flagship LIST technologies could take place, several national and international speakers took to the stage.

Claude Meisch, Luxembourg’s Minister of Higher Education and Research, opened the floor by stating, “I am particularly pleased to open the 2021 Tech Day here in Belval after nearly 18 months of immersion in a virtual world with Zoom Webex Teams and the like, for meeting and conferences,” and was pleased that LIST Tech Day highlights passion for impact, “as this joins the national research and innovation strategy”.

Mr Meisch went on to say that the Tech Day gathering researchers, companies and civil society “offers a perfect opportunity to address the many challenges of the environment and economy especially in the LIST domains of expertise, digitalisation and sustainability”.

In his opening speech, LIST CEO Thomas Kallstenius pointed out that since the previous Tech Day two years ago there have been a lot of changes in programmes and perspectives. “LIST today has close to 650 employees and a vibrant community of students. There are 130 projects, with 110 national projects, and we filed a lot of patents and we wrote a lot of papers,” he stated, “but we couldn’t have done it without our partners”. Mr Kallstenius then took the time to address the subject of biodiversity. “In the world around us today 25% of species, animals and plants, are on the verge of extinction,” before analysing the status of Luxembourg. “So the question we have is how can we continue to stimulate economic growth while not violating the environment’s sustainability?” LIST’s approach is to find “problem solving in technology with sustainability by design”.

In his keynote speech, Marcus Weldon, former president of Bell Labs and Corporate Technology Officer for Nokia began, “connecting together Minister Meisch’s comments and Thomas’s comments, there is a bigger picture here regarding how we see the future and how technology is going to help with sustainability as a key criteria,” before stating; “What LIST is set up to do, and what Luxembourg as a country is in a prime position to do, is go after the next phase of human evolution”.

Looking into the future Mr Weldon said that “humans and machines will co-exist and perform tasks that they are good for which has always been the case” and concluded by saying, “don’t think that machines are going to catch us any time soon, it’s too hard to learn the rules of the physical world without human assistance”.

CEO of Luxembourg Space Agency (LSA) Marc Serres in his keynote speech showed what LSA in collaboration with LIST, has achieved over the past few years how it fits into global objectives. “Luxembourg has been active in space even before we thought about creating an agency going back to the 80s delivering TV to consumers in Europe”.

Looking at the present Mr Serres explained how LSA when it was set up “did not want to start from scratch and do everything by ourselves so we partnered with established players in Luxembourg, and LIST of course is one of our partners for education and economic development”. Mr Serres then highlighted European Space Resources Innovation Centre (ESRIC) a department of LIST, “but we immediately gave it an international dimension, with quite an ambitious goal. We want to make ESRIC an internationally recognised centre of expertise in space resources”.

The day then continued with LIST technology demonstrations and a host of other keynote speeches for experts in their fields.

https://itone.lu/news/list-hosts-successful-third-tech-day

Le List prépare un «démonstrateur 5G»

À part pouvoir télécharger un film plus rapidement ou jouer en ligne depuis son smartphone, dans les endroits de Luxembourg où le petit logo apparaît, la 5G reste encore un nouveau standard de télécommunication très théorique, avec ses passionnés et ceux qui la rejettent au nom de considérations de santé ou d’environnement.

À la demande du Service des médias et des communications, sous la responsabilité du Premier ministre, Xavier Bettel (DP), le Luxembourg Institute of Science and Technology (List) s’est lancé, cette semaine, dans la construction d’un «démonstrateur 5G», qui, à partir de février prochain, doit pouvoir être utilisé dans les lycées, dans des foires ou des événements, afin de montrer les impacts, l’intérêt et les limites de cette technologie sur autant d’aspects que possibles, mais pas la santé, qui n’est pas dans les attributions du centre de recherche.

«Aujourd’hui, dans le cadre de notre travail quotidien», explique Sébastien Faye du département IT for Information Services (ITIS) du List et chef de projet, «nous utilisons des algorithmes, des modèles, des simulateurs, toute une série de technologies et d’interfaces complexes. L’idée est de pouvoir aller vers le concret et le simple pour montrer aux gens ce qui se cache derrière l’acronyme.»

Par exemple, le campus de Belval pourrait être modélisé en 2D, en 3D, et on pourrait y installer virtuellement une antenne 5G pour montrer quelles conséquences cela va avoir ou pas.

«La plupart des cas d’utilisation qui bénéficient de la 4G ont mis plusieurs années à être réellement mis en œuvre. Il en sera de même pour la 5G, tout comme pour la 6G et au-delà, dans plusieurs années. Le déploiement de nouvelles technologies réseau est immensément complexe. Exploiter pleinement leur potentiel est un défi de taille, mais qui peut, à terme, générer des avantages économiques conséquents. La mobilité est un excellent exemple pour illustrer ce point et expliquer au grand public l’intérêt d’utiliser de nouveaux moyens de communication à faible latence», explique M. Faye.

5G-Planet – c’est le nom de ce projet – permettra de partager des expériences menées par les chercheurs sur la gestion des feux de circulation, la prévention des incidents routiers, la coopération entre véhicules ou le développement de fonctions autonomes. Le laboratoire de recherche doit aussi mettre au point une antenne 5G «de laboratoire» qui permettra à tout un chacun de tester les solutions logicielles du List.

La première partie de ce projet consiste à aller expliquer ses ambitions lors de plusieurs événements, notamment au Luxembourg lors du List Tech Day le 22 septembre, lors du 5G Network Digital Twin for Connected Mobility Luxembourg en février 2022 et à la conférence Connecting Tomorrow – 5G Broadband and Beyond à Luxexpo the Box, au Kirchberg, du 5 au 7 octobre 2021. Le List sera aussi présent au congrès mondial Smart City Expo, du 16 au 18 novembre à Barcelone, et dans toute l’Europe pour des conférences scientifiques à différentes dates.

Thierry Labro

https://paperjam.lu/article/list-prepare-demonstrateur-5g

Digitalisation de la construction, un rendez-vous unique en Europe

Les digital twins au centre de cette édition

La conception, la construction et l’exploitation des bâtiments sont de plus en plus influencées par les technologies numériques, comme le BIM. Plus largement, les données sont au cœur de ces processus : monitoring des données issues de réseaux de capteurs, gestion de ces données dans des systèmes de stockage sécurisés et résilients sous-tendus par des modèles sémantiques ou encore simulation et optimisation de systèmes basés sur l’utilisation accrue de l’intelligence artificielle.

De tels processus impliquent évidemment des aspects humains et sociaux à prendre en compte dans une démarche de conception centrée sur les utilisateurs. De plus, ces phénomènes étant fortement interconnectés et nécessitant une compréhension holistique, les nouvelles méthodologies requièrent une approche à plusieurs niveaux, de l’échelle des matériaux aux bâtiments, quartiers et villes.

La conférence CIB W78 & LDAC 2021 couvrira ces sujets et également les domaines de recherche habituels et les défis industriels associés à la diffusion des technologies numériques, parmi lesquels : digital twins, modélisation et simulation, robotique, énergie, environnement et économie circulaire, modélisation 4D/nD, villes intelligentes, systèmes cyber-physiques, IoT, big data, ou encore blockchain.

Du 11 au 15 octobre, 108 articles scientifiques, sélectionnés par un comité international, seront présentés oralement par leurs auteurs.

L’analyse structurelle et la modélisation dans un workflow BIM

Organisé par Modena Group, cet atelier abordera les workflows BIM permettant la collaboration entre architectes et ingénieurs stabilité. En particulier, l’utilisation du format SAF (Structural Analysis Format) sera présentée, avec l’appui de démonstrations.

L’état des lieux des projets d’innovation européens sur le BIM pour la rénovation, et les modèles de données pour les digital twins
Des workshops de projets européens H2020 sont organisés pour permettre aux équipes d’échanger sur leurs avancées autour des usages du BIM, et de l’implémentation de digital twins, mais aussi de disséminer leurs travaux auprès de professionnels et chercheurs.

La vérification de modèles pour les processus d’autorisation

Ce workshop, s’étalant sur deux journées, fera le point sur les travaux scientifiques, les opportunités et freins à l’utilisation de modèles BIM pour les vérifications de conformités et le contrôle des projets dans les processus d’autorisation.

Des intervenants invités de haut niveau

Dr. Renate Fruchter

Directrice fondatrice du Project Based Learning Laboratory (PBL Lab) du département de génie civil et environnemental de l’Université de Stanford, elle travaille sur les technologies collaboratives, conçoit des espaces de travail et d’apprentissage interactifs aussi bien physiques que virtuels, et étudie la relation entre technologie, personnes, lieu et processus. Elle a développé le cursus Architecture, Ingénierie, Construction (AEC) Global Teamwork, lancé en 1993 et impliquant des partenaires universitaires et industriels du monde entier. Ses derniers travaux se concentrent sur la visualisation et l’analyse des mégadonnées pour favoriser le bien-être des occupants et construire des performances durables, et sur l’augmentation de la créativité et l’engagement dans le travail d’équipe grâce à l’optimisation de l’IA, à la réalité virtuelle et à la modélisation paramétrique.

Sa présentation, intitulée « Quand les technologies du XXIe siècle rencontrent la plus ancienne discipline d’ingénierie », portera sur le rôle des nouvelles technologies en tant que catalyseurs d’un futur environnement bâti plus durable sur les plans écologique, économique et social.

Mark Enzer

Fervent défenseur de l’innovation dans le contexte des modèles de construction collaboratifs, il s’intéresse particulièrement à la transformation de l’industrie des infrastructures, et notamment à la pensée systémique, la transformation numérique, les jumeaux numériques connectés, l’infrastructure de données, les solutions durables à faible émission de carbone et l’économie circulaire dans l’environnement bâti. En tant que responsable du programme National Digital Twin au sein du Center for Digital Built Britain dont il présentera un aperçu des avancées, il contribue à la direction de cet ambitieux programme. En tant que directeur technique de Mott MacDonald, il est responsable devant le conseil d’administration de l’excellence technique de l’ensemble du groupe. En outre, il copréside le réseau numérique du conseil de direction de la construction et est responsable du flux de travail de transformation numérique pour l’Infrastructure Client Group, qui représente les principales organisations d’infrastructures du Royaume-Uni. Il est l’auteur principal de l’Infrastructure Carbon Review, publiée par HM Treasury.

Dr. Edward Curry

Professeur d’informatique au Hamilton Institute de l’Université Maynooth, chercheur principal au Insight Center for Data Analytics et chercheur financé au LERO The Irish Software Research Center, ses recherches portent sur les systèmes distribués ouverts dans la gestion de données incrémentielles, l’approximation et les types d’événements non structurés, avec un intérêt particulier pour les applications pour les environnements intelligents et les écosystèmes de données. Ses travaux actuels sont axés sur l’ingénierie des systèmes adaptatifs à la base des environnements informatiques intelligents. Il a publié plus de 200 articles scientifiques, présenté de nombreux événements et donné des conférences à Berkeley, Harvard, MIT et Stanford. Il a conseillé l’industrie et le gouvernement sur les modèles d’adoption, les aspects pratiques et les avantages des nouvelles technologies. Il est vice-président de la Big Data Value Association, organisation à but non lucratif dont l’objectif est d’accroître la compétitivité des entreprises européennes grâce à l’innovation basée sur les données.

Dr. Tamer El-Diraby

Professeur au département de génie civil et minéral de l’Université de Toronto, il coordonne le centre pour les systèmes d’information dans les infrastructures et la construction, et dirige les travaux sur le jumeau numérique des bâtiments intelligents. Il utilise des outils d’analyse de réseaux sociaux et sémantiques, d’apprentissage automatique et de gestion de données pour explorer de nouveaux horizons dans la gestion de projet.

Sa présentation, « L’IFC peut-il être la base des jumeaux numériques ? Non. », proposera des études de cas sur l’utilisation de données non structurées analytiques pour soutenir les services de business intelligence dans l’objectif de découvrir des connaissances et de soutenir l’échange d’informations, de développer des analyses prédictives et de supporter la prise de décision.

Prof. Dr. Abdul Samad Kazi

Leader d’une équipe de recherche pour les villes et bâtiments intelligents au VTT, le Centre de Recherche Technique Finlandais, il est également Professeur associé à l’École d’Économie Hanken et Professeur associé à l’Institut Asiatique de Technologie.

Sami a une longue expérience de collaborations industrielles au travers de son activité de recherche. Il a été impliqué dans plus de 50 projets de recherche et innovation, ainsi que sur des démarches de roadmaping et d’implémentation dans les domaines des smart cities, bâtiments intelligents, digitalisation de la construction, ICT pour l’efficacité énergétique et autres.

Sa présentation développera les principaux challenges et barrières de la transformation industrielle et sociétale vers un environnement bâti digitalisé, notamment capitalisées au travers des réflexions du Comité « Digital Built Environment » de l’ECTP, la Plateforme Européenne pour les Technologies de la Construction. En particulier, Sami développera les thématiques prioritaires dans l’application des technologies en s’appuyant sur les résultats de projets européens contribuant à cette transition numérique. Il mettra en évidence leurs impacts disruptifs et leur rôle pour contribuer aux challenges environnementaux actuels.

Pour en savoir plus : www.cibw78-ldac-2021.lu

https://www.infogreen.lu/digitalisation-de-la-construction-un-rendez-vous-unique-en-europe.html

Chancen und Grenzen aufzeigen

Mit Hilfe eines pädagogischen Projektes will das „Luxembourg Institute of Science and Technology“ (LIST) eine Sensibilisierungskampagne starten, um über die 5G-Technik aufzuklären. Die Einführung von 5G-Netzen in Luxemburg und weltweit bringe einige Fragen hervor, wie es in einer Mitteilung heißt. Die Technik, die das bisherige 4G ablöst, führe bisweilen auch zu Verwirrung. Daher habe man gemeinsam mit dem „Service des médias et des communications“ (SMC) beschlossen, eine Plattform einzurichten, um die Technologie zu erklären, die hinter 5G steckt und die komplexen Konzepte dahinter einem möglichst großen Publikum zugänglich zu machen.

Fokus auf Mobilität

Dazu werde unter dem Namen „5G-PLANET“ eine digitale Kopie der 5G-Infrastruktur Luxemburgs erstellt, um deren Nutzen, ihre Möglichkeiten und Grenzen aufzuzeigen.

Der Fokus wird dabei unter anderem auf der Anwendung von 5G im Bereich der Mobilität und des intelligenten Transportes liegen, da dies nach Angaben des LIST die Bereiche sind, in denen die Nutzung von 5G aus sozioökonomischer Sicht am vielversprechendsten sei – auch wenn es noch einige Jahre dauern werde, bis solche Projekte umgesetzt würden.

„Für die Mehrzahl der Bereiche, in denen 4G genutzt wird, hat es Jahre gedauert, die Projekte umzusetzen. So wird es auch für 5G sein, ebenso wie irgendwann für 6G und mehr in einigen Jahren“, erklärt Sébastien Faye vom Department IT for Information Services (ITIS) des LIST und Projektleiter in der Mitteilung.

Die Ausbreitung neuer Netztechnologien sei sehr komplex. „Ihr Potenzial voll auszuschöpfen, ist eine große Herausforderung, kann aber auf lange Sicht ökonomische Vorteile bringen.“ Mobilität sei ein wunderbares Beispiel, um den Menschen die Technologie und ihren Nutzen näherzubringen.

Mehrere Veranstaltungen

Wie in der Mitteilung weiter erklärt wird, könnten viele Anwendungen und Bereiche von 5G profitieren, so etwa die Verwaltung der Ampeln, die Unfallprävention, die Kooperation zwischen Fahrzeugen oder die Entwicklung autonomer Funktionen.

Im Rahmen der Initiative „5G-PLANET“ wird das LIST mit dem Projekt auch auf mehreren Veranstaltungen in Luxemburg und Europa präsent sein, unter anderem beim „LIST Tech Day“ am 22. September, bei der Konferenz „Connecting Tomorrow: 5G Broadband and Beyond“ in der LuxExpo the Box auf dem Kirchberg vom 5. bis 7. Oktober sowie bei der Veranstaltung „5G Network Digital Twin for Luxembourg“ im Februar 2022.

LIST Launches Luxembourg's 1st 5G Educational Awareness Project

The introduction of 5G networks both in Luxembourg and worldwide is an upgrade to existing 4G technology, but its introduction has raised many questions. This new educational awareness project in Luxembourg thus aims to make the complex world of 5G-mobility concepts accessible to as many people as possible.

The main objective of this project, entitled "5G Network Digital Twin for Connected Mobility in Luxembourg", or simply "5G-PLANET", is to create a copy of Luxembourg’s existing 5G infrastructure in order to demonstrate its use, capabilities and limits to a wide audience.

5G-PLANET primarily intends to share LIST's experience on the planning and design of new 5G networks, by taking Luxembourg as a practical example. It will specifically target connected mobility applications and intelligent transport systems, which are among the most promising uses of 5G on a socio-economic level but still require a few years before advanced implementation.

Project leader Sébastien Faye from LIST’s IT for Information Services (ITIS) department stated: "Most of the use cases that benefit from 4G took several years to be really implemented. The same will apply to 5G, as it will for 6G and beyond in several years’ time. Deploying new network technologies is immensely complex and exploiting their full potential is also a challenge, but one that can generate massive economic benefits down the road. Mobility is an excellent example to illustrate this point and explain to the general public the interest of using new, low latency communication means”.

As part of this awareness-raising project, 5G-PLANET is set to be present at several events, including LIST Tech Day on 22 September 2021, the "Connecting Tomorrow: 5G Broadband and Beyond" conference at LuxExpo the Box from 5 to 7 October 2021 and the 5G Network Digital Twin for Luxembourg event in February 2022. Beyond Luxembourg, LIST will be present at the Smart City Expo World Congress in Barcelona, Spain, from 16 to 18 November 2021, and at other scientific conferences across Europe on various dates.

For further information about 5G-PLANET, visit the dedicated project webpage at https://www.list.lu/en/research/project/5g-planet/.

https://chronicle.lu/category/research-r-d/37707-list-launches-luxembourgs-1st-5g-educational-awareness-project

LIST launches educational 5G awareness project for Luxembourg

With that and several other reasons in mind, the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) in collaboration with Luxembourg’s Department of Media, Telecommunications and Digital Policy (SMC), is launching a special awareness-raising platform to showcase and explain the technologies behind 5G, and specifically to make the complex world of 5G-mobility concepts, accessible to the greatest number of people possible.

Entitled 5G-PLANET, or 5G Network Digital Twin for Connected Mobility in Luxembourg to give it its full name, the project’s aim is creating a copy of Luxembourg’s existing 5G infrastructure in order to demonstrate its use, capabilities, limits etc, to a wide audience.

5G-PLANET primarily intends to share LIST's experience on the planning and design of new 5G networks, by taking Luxembourg as a practical example. It will specifically target connected mobility applications and intelligent transport systems, which are among the most promising uses of 5G on a socio-economic level - but still requiring a few years before advanced implementation.

Sébastien Faye from LIST’s IT for Information Services (ITIS) department and project leader, stated : Most of the use cases that benefit from 4G took several years to be really implemented. The same will apply to 5G, as it will for 6G and beyond in several years’ time. Deploying new network technologies is immensely complex and exploiting their full potential is also a challenge, but one that can generate massive economic benefits down the road. Mobility is an excellent example to illustrate this point and explain to the general public the interest of using new, low latency communication means”.

Traffic light management, prevention of road incidents, cooperation between vehicles and the development of autonomous functions are all applications that can benefit from 5G, which is of tremendous interest to the Luxembourg and European ecosystems.

5G-PLANET plans to build on LIST’s expertise to propose a decision support system to plan and design 5G networks for cooperative, connected, and automated (CCAM) mobility applications. This system will be the subject of demonstrations to raise public awareness about the interest of these technologies. To do so, LIST will rely on a Digital Twin approach, by creating a digital replica of Luxembourg’s 5G infrastructure. One of the objectives is to offer a visual and attractive showcase to raise the public awareness.

How can 5G networks be used and deployed for connections to mobility applications, with a focus on vehicular communications? What is the impact of 5G on mobility performance compared to other communication technologies? Is it better than other technology? How much does is cost? What would be the interest of developing a 5G network digital twin for Luxembourg? These are just some of the important questions 5G-PLANET project aims to tackle while using as many use-cases as possible and informing the public of its findings.

Building a replica also includes constructing an open 5G antenna, developed in Laboratory mode at LIST, allowing anyone equipped with a 5G phone to experiment the real capabilities of a 5G network, and interact with LIST’ software solutions.

Visit the 5G-Planet project webpage: https://www.list.lu/en/research/project/5g-planet

https://itone.lu/index.php/news/list-launches-educational-5g-awareness-project-for-luxembourg

Accompagner pour plus d'égalité

L'égalité entre femmes et hommes au travail, c'est assurer au sein de l'entreprise une véritable égalité dans le traitement, la prise de décision ainsi que la conciliation entre vie professionnelle et vie privée. Cette égalité contribue à créer de la valeur ajoutée au niveau économique et assure le bien-être des collaboratrices et collaborateurs, rappelle le ministère dans un communiqué. Pour le ministère de l'Égalité entre les femmes et les hommes, il est important d'avoir des partenaires qui s'engagent à faire vivre et progresser l'égalité dans leurs équipes. La ministre de l'Égalité entre les femmes et les hommes, Taina Bofferding, et le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) ont donc signé une convention de collaboration pour le programme «actions positives» du ministère. La signature marque le lancement du programme qui mènera à la mise en place d'un plan d'action du LIST pour l'égalité.

À travers le programme des «actions positives» du ministère, le LIST va se donner une stratégie pour favoriser l'égalité entre femmes et hommes notamment dans le recrutement et dans la prise de décision. Concrètement, le projet d'«actions positives» se basera sur une enquête interne pour comprendre la situation professionnelle actuelle des femmes et des hommes. Puis, le ministère de l'Égalité entre les femmes et les hommes accompagnera le processus pour établir des actions qui favorisent l'égalité entre les sexes. Le programme «actions positives» s'inscrit sur une durée de deux ans. Le label «actions positives» vient couronner les démarches réalisées pour récompenser les actions concrètes et moyens mis en œuvre.

SemanticLCA : et si l’on couplait environnement et bien-être ?

Pourtant, selon une étude récemment publiée par l’ONU, les efforts déployés jusqu’ici ne seraient pas suffisants, notamment dans le secteur du bâtiment qui représente à lui seul près de 40% des émissions de CO2 mondiales !

Mais alors comment atténuer l’empreinte carbone de nos bâtiments ?

Telle est la question que se sont posés nos chercheurs et leurs homologues de l’Université de Cardiff. Lancé en 2020, le projet SemanticLCA a reçu le soutien du Fonds National de la Recherche (FNR) au Luxembourg et de l’Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) au Royaume-Uni.

Un compromis optimisant santé, énergie et confort

« La notion de compromis ici est importante : au vu des avancées ces dernières années en matière de performance énergétique, nous souhaitions développer une méthode capable de réduire l’impact environnemental de nos bâtiments, tout en préservant la santé et le bien-être de ses occupants. » explique Sylvain Kubicki, chercheur au LIST.

Si la phase de conception d’un bâtiment nous donne généralement beaucoup de latitude, une fois certains choix opérés (sur le type de chauffage à utiliser ou le choix des menuiseries par exemple), difficile de revenir en arrière…

L’équipe multidisciplinaire de Sylvain s’est donc penchée sur l’analyse de cycle de vie dynamique (de l’anglais « Dynamic Life Cycle Assessment ») afin d’optimiser nos bâtiments tout au long de leur cycle de vie et ainsi allier « santé, énergie et confort ».

En reliant les informations fournies en amont par les cabinets d’architectes et les constructeurs, sous la forme de maquettes numériques (BIM), et en temps réel par les capteurs déployés dans le bâtiment (sur l’occupation, la qualité de l’air intérieur et extérieur, les systèmes domotiques etc.), nos chercheurs tentent de fournir des recommandations personnalisées aux occupants, comme par exemple « ouvrir les fenêtres » ou encore « baisser les stores ».

Quels développements envisager dans les mois à venir ?

Un prototype d’outil d’aide à la gestion du bâtiment devrait bientôt voir le jour, démontrant ainsi les capacités d’interactions entre un bâtiment et ses utilisateurs. « Un point essentiel pour développer le concept de smart building dans les années à venir ! » nous confie Sylvain.

Par ailleurs, les perspectives scientifiques ne manquent pas. Pour remédier à l’incomplétude et à l’incertitude des données et ainsi affiner l’analyse du cycle de vie de nos bâtiments et de nos quartiers, l’équipe de Sylvain aura recours à l’apprentissage automatique (de l’anglais « Machine Learning »).

L’analyse de cycle de vie est donc un outil formidable en matière de politique urbaine et de gestion immobilière : son utilisation permet non seulement d’évaluer la performance énergétique d’un projet de construction ou de rénovation mais présente également un grand intérêt pour la gestion durable des bâtiments et des quartiers !

https://www.infogreen.lu/semanticlca-et-si-l-on-couplait-environnement-et-bien-etre.html

Observierung aus dem All

Es ist eine Art Frühwarnsystem, das die Wissenschaftler etablieren möchten. Unter Zuhilfenahme von flugzeug- und satellitengestützter Fernerkundung wollen sie das Aufkommen des Borkenkäfers, auch Buchdrucker genannt, bereits in einem möglichst frühen Stadium erkennen.

Dazu kooperieren nicht nur die Universität Trier und das Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), auch das Nationalparkamt des Nationalparks Hunsrück-Hochwald ist mit an Bord. Dort hat der Borkenkäfer bereits Teile der Fichtenwälder in Kahlflächen verwandelt. Während im Kerngebiet des Nationalparks eine ungestörte Ausbreitung des Käfers toleriert werde, solle in den Randbereichen verhindert werden, dass er auf angrenzende Wälder übergreife, wie es in einer Mitteilung der Universität heißt. Das Kooperationsprojekt ist Teil einer europaweiten Kampagne der Weltraumagenturen NASA und ESA.

Spezialflugzeug der NASA

„Der Buchdrucker befällt fast ausschließlich Fichten, die darauf unter anderem durch Veränderungen in den Nadeln reagieren. Diese Reaktion wollen wir nutzen und herausfinden, ob sich aus dem Reflexionssignal, das von Fichtennadeln aufgezeichnet werden kann, Informationen über das Stadium und über die Verbreitung des Borkenkäfers erfassen lassen“, erläutert Johannes Stoffels von der Universität Trier.

Das Spezialflugzeug mit hochauflösenden Instrumenten, das für die Beobachtung der nur zwei bis drei Millimeter großen Tiere notwendig ist, wurde von NASA und ESA zur Verfügung gestellt – allerdings stand es den Forschern lediglich für zwei Tage zur Verfügung, weshalb das Projekt mehrfach erst an schlechtem Wetter, später an einem Flugverbot zu scheitern drohte. Letzten Endes konnte aber zumindest ein Streifen des ursprünglich vorgesehenen Gebiets überflogen werden.

Kontrolle der Käferausbreitung

Auf Basis der übermittelten Daten nahmen die zeitgleich auf dem Boden operierenden Forscher und Nationalpark-Ranger Proben aus Bäumen in unterschiedlichen Befallsstadien. Diese werden nun in Laboren analysiert, parallel dazu bereitet die NASA die beim Flug erhobenen Daten auf. Die wissenschaftliche Auswertung übernimmt ein Forschungsteam des LIST um Martin Schlerf.

Sollte es mit Mitteln der Fernerkundung gelingen, sowohl die Ausbreitung des Borkenkäfers als auch das jeweilige Stadium des Befalls großflächig zu erkennen, wäre dies für das Monitoring und die Kontrolle der Käferausbreitung ein großer Schritt vorwärts.

Europaweit ist der Borkenkäfer zu einem Problem geworden. Um die Verbreitung einzudämmen, ist es notwendig, einen Befall möglichst früh zu erkennen und betroffene Bäume zu entfernen. Die Forscher erhoffen sich mit der Fernerkundung präzisere und umfassendere Analysen, als dies mit der derzeitigen aufwendigen und lückenhaften Beobachtung vom Boden aus möglich ist.

La recherche, une partenaire pour les entreprises

Circuit Foil et le List ont signé, le 11 juin dernier, à Wiltz, un partenariat à 18 millions d’euros sur quatre ans pour inventer le cuivre de demain, qui se retrouvera dans les smartphones, les voitures électriques, les satellites ou les avions. Pour le List, il s’agit du deuxième plus grand partenariat public-privé après celui signé fin 2016 avec Goodyear, d’un montant de près de 50 millions d’euros. Soutenu par le ministère de l’Économie, celui de l’Enseignement supérieur et de la Recherche et le Fonds national de la recherche, ce partenariat devrait attirer au Luxembourg une main-d’œuvre hautement qualifiée au service de produits à haute valeur ajoutée. Le CEO du List, Thomas Kallstenius, se réjouissait, lors de la conférence de presse organisée avec Circuit Foil, d’attirer au Luxembourg toujours plus de chercheurs de haut niveau, la recherche étant l’un des axes prioritaires suivis par les autorités pour préparer le pays de demain. Un constat partagé par Benoit Duez, external exploration concept leader au sein de l’usine Goodyear de Colmar-Berg. « C’est vraiment très impressionnant de voir les moyens que met le gouvernement dans la recherche. Quand on discute avec des pays voisins, ils sont souvent admiratifs du Luxembourg, qui est l’une des plus petites nations d’Europe, mais qui investit avec de grands moyens dans ce domaine. » En février 2020, le ministre de l’Éducation, Claude Meisch (DP), avait d’ailleurs annoncé l’objectif d’y investir l’équivalent de 1 % du PIB d’ici 2023. Les cinq centres de recherche et l’Université du Luxembourg se sont ainsi vu attribuer près de 1,5 milliard d’euros sur la période 2018-2021.

Le partenariat entre Goodyear et le List porte, de son côté, sur 16 projets (et plus de 30 sous-projets) déclinés en 5 programmes de recherche, et va durer jusqu’à fin 2022. « Le List est notre plus gros partenaire public au Luxembourg, mais nous collaborons aussi avec l’Université du Luxembourg », confirme Benoit Duez. « Ces différents partenariats couvrent des domaines comme la science des matériaux, la data science, l’ingénierie des procédés ou l’évaluation de la performance des pneus. » Et, au regard d’une multinationale comme Goodyear, qu’apporte un chercheur par rapport à un ingénieur ? « Un chercheur en thèse ou post-doctorant aborde une problématique scientifique d’une manière un peu différente d’un ingénieur. Les ingénieurs ont plutôt une vision applicative sur le produit, alors que le chercheur travaille sur le développement fondamental ou la compréhension du phénomène. Chercheurs et ingénieurs sont très complémentaires. » Au sein du centre d’innovation, Goodyear compte d’ailleurs 10 à 15 % de personnes qui ont un PhD.

Des équipements de pointe

Dans le cadre de son partenariat avec le List, le fabricant de pneus peut accéder à des équipements qu’il ne possède pas. « Par exemple, quand on parle de l’optimisation des modèles pour prédire la performance des pneus, le List a un visual wall afin de pouvoir visualiser à grande échelle les modèles créés de manière virtuelle, ce qui est vraiment exceptionnel. Le List dispose également d’une batterie de machines qui permettent de caractériser les matériaux, de leur plus petite taille à une taille plus macroscopique, et ils ont les spécialistes qui vont avec, se réjouit Benoit Duez. Nous n’aurions pas un taux d’utilisation assez grand pour rentabiliser l’investissement dans de telles machines, alors que le List peut les proposer à différentes entreprises. »

L’équipement des instituts de recherche est en effet un argument de poids pour favoriser les échanges entre le privé et le public, comme le confirme Nicoleta Popa, head of global R&D construction chez ArcelorMittal. Le groupe sidérurgique a en effet fêté cette année les 10 ans de la chaire qui le lie à l’Uni et qu’il finance à hauteur de 1,6 million d’euros. « Il faut savoir que, dans notre centre de recherche, on n’a pas tous les équipements nécessaires pour réaliser les essais, par contre l’Uni a un super laboratoire, avec les bons outillages pour faire les tests, démontrer les nouvelles règles de calcul, la résistance ou la durabilité de nouvelles solutions. Il y a aussi à l’Uni un centre HPC, avec des serveurs très puissants sur lesquels nous pouvons faire des simulations numériques. »

Depuis le début de la chaire, près d’une douzaine de projets ont déjà été menés, et plus d’une vingtaine d’articles publiés dans des revues. « Beaucoup de doctorants ont reçu des prix aussi, ce qui prouve la qualité de la collaboration, et c’est très motivant », complète Nicoleta Popa. De nombreuses entreprises n’hésitent également pas à embaucher des thésards ou des post-doctorants avec lesquels ils ont collaboré. « L’avantage est qu’ils ont eu un accès direct à notre entreprise pendant toute leur thèse et ils connaissent donc très bien notre fonctionnement, nos produits, et ils sont force de proposition pour poursuivre leurs travaux », précise Ralph Useldinger, head of group analytics and fundamental R&D au sein de Ceratizit, à Mamer. Le groupe spécialisé dans les solutions d’outillages de coupe et de matériaux durs pour la protection contre l’usure travaille à la fois avec le List, les départements de physique et d’ingénierie de l’Uni et le SnT. « Chacun apporte quelque chose de différent. Le List est notamment très bien équipé pour l’analyse des matériaux et le dépôt de couches minces dures, avec le département d’ingénierie de l’Uni, on regarde des techniques d’assemblage, par exemple avec le laser, ou de la modélisation pour optimiser nos processus. Avec le SnT, on travaille en autres sur le machine learning. » Pour Ralph Useldinger, « c’est un atout de travailler avec des acteurs locaux spécialisés car les distances sont très courtes, ce qui facilite la communication et l’esprit d’équipe, et nous pouvons ainsi contribuer au développement de la communauté scientifique du Luxembourg. D’autant plus que nous avons la chance, en l’occurrence, d’avoir beaucoup d’instituts spécialisés dans le domaine des matériaux. »

IOANNA SCHIMIZZI

LIST Report Confirms "Exceptional" Nature of Recent Floods

This first analysis confirms the exceptional nature of the climatic events that occurred on 14 and 15 July 2021 in Luxembourg. Note that this analysis is provisional and will be updated and supplemented in the coming weeks.

Precipitation: accumulations observed and return periods

Researchers used a series of rainfall observations based on combined readings obtained at the historic stations of Belvaux and Oberkorn. Geographically very close, these two stations, operated by the Administration of Technical Agricultural Services (Administration des services techniques de l´agriculture - ASTA), provide 67 years of daily rainfall records. Statistical analysis of this series largely confirmed the exceptional nature of the recent flooding.

The cumulative precipitation of 68.1 mm observed in Oberkorn on 14 July would thus have a return period (i.e. an estimated average time between such events) of nearly 90 years in the summer period (April to September). Considering the summer and winter seasons (therefore a complete hydrological year of twelve months), such high levels of precipitation remain exceptional, with an estimated return period of 43 years.

The analysis of the cumulative rainfall over seven days confirmed the exceptional nature of the events observed. For a summer semester, the total of 134 mm of rain observed on the Belvaux-Oberkorn series would be equivalent to a return period of well over 100 years. Annually (summer and winter included), this seven-day accumulation would only have a return period of thirteen years. LIST noted that the rainfall sequences that led to the 1995 floods were 60 mm greater than those recorded in July 2021.

Analysis of the conditions leading up to the recent floods

Due to rather gloomy weather conditions during the previous days and weeks (as evidenced by the cumulative rainfall of 109.7 mm, recorded between 14 June and 13 July for the Belvaux-Oberkorn series), the general saturation level of the Bibeschbach catchment area (Livange) was well above the 2004-2021 average. As of 13 July, the basin's water reserves were almost twice the inter-annual average (reaching ~ 50% of maximum capacity) - close to values rather characteristic of a typical November or March.

Examples of flood hydrographs

Depending on the accumulation and intensity of rainfall observed in other parts of the country, hydrological responses varied. A first analysis of the watershed yields is based on flow metric data from Bibeschbach, Weierbach, Attert (Useldange) and Wiltz (Winseler).

Expressed in specific flow rates (l s -1 km -2), these data reveal an almost instantaneous and violent response from the Bibeschbach on the night of 14 to 15 July. Reaching a specific flow rate of over 1,300 l s -1 km -2, this stood out clearly from the other basins analysed. Due to the previous high saturation level, the precipitation of 14 July (reaching nearly 122 mm at Roeser) generated an elapsed slide of 91 mm. Thus, 75% of rain that fell between 03:00 on 13 July and 15:00 on 15 July would have contributed to the Bibeschbach flood wave. The Wiltz, Weierbach and Attert watersheds achieved high specific peak flows, but only between 250 and 350 l s -1 km -2. Their corresponding flow coefficients would have reached nearly 45% (to be confirmed depending on the recession).

Statistical analysis

The statistical analysis of the peak flows observed in the hydrometric network of Luxembourg is limited here to the watersheds of Bibeschbach, Weierbach, Attert, Eisch (Hagen), Roudbach (Platen), Wiltz and Huewelerbach (Hovelange). Small to medium in size, these basins are representative of the diversity of the physiographic characteristics of Luxembourg, just as they correspond to the sectors that typically generate the flows that ultimately produce flooding in the alluvial plains of larger streams. LIST noted that, with series of flow metrics reaching just 20 years, statistical analyses of peak flows as high as those observed between 14 and 15 July remain very uncertain in most cases.

At Weierbach, the peak flow observed on 15 July was significant with 0.162 m3 / s, but did not exceed the previous maximum of 0.188 m3 / s observed in 2011. For the summer semester, the return period of the peak flow of 0.162 m3 / s is estimated at 55 years (compared to 33 years for the full hydrological year).

At Huewelerbach, the peak flow (1.05 m3 / s) observed on 15 July was much higher than all the maximum flows observed over a period of hydrometric observations of 20 years. The return period corresponding to this peak flow would a priori be very much greater than 50 years for the summer period (as for a complete hydrological year).

The peak flow of 14.2 m3 / s observed at Bibeschbach on 15 July was more than twice the maximum flow observed until then (6.6 m3 / s recorded in 2013 and 2016). Both for the summer period (April to September) and for a complete hydrological year, such a peak flow is largely exceptional (estimated return period very much greater than 50 years).

For the peak flow observed at Roudbach on 15 July, the corresponding return period would be nineteen years for the summer period and only seven years for the full hydrological year. According to LIST, these return periods bear witness to the exceptional nature of the episode, without, however, falling within a context as catastrophic as that observed in other watersheds.

The peak flow of 21 m3 / s observed at Eisch was exceptional, as evidenced by the return period of over 50 years Even considering the peak flows over a complete hydrological year, the return time of 26 years remains considerable for this episode.

At Wiltz, the peak flow observed in July 2021 was 26 m3 / s - nearly 10m3 / s higher than the second summer peak flow measured in 2016 (14 m3 / s). For a summer semester, this value would have a return period much greater than 50 years. Considered over a full hydrological year, this peak flow would have a return period of 23 years.

At Attert, the observed peak flow (73 m3 / s) was slightly higher than that observed during the winter of 1999 (72 m3 / s). On the other hand, for a summer semester, this value was much higher than the previous maximum peak flow observed (40 m3 / s in 2008). The corresponding return period is well over 50 years.

Preliminary conclusions

According to LIST, this first analysis confirms the exceptional nature of the recent flooding in Luxembourg, with daily rainfall accumulations with a return period locally greater than 100 years. The response of the hydrosystems was just as substantial, with peak flows at return periods (largely) greater than 50 years in most of the watersheds studied. In the weeks and months to come, a more detailed analysis will give an even clearer overview of the hydrological processes which prevailed during this exceptional episode.

https://chronicle.lu/category/surveys-reports/37283-list-report-confirms-floods-of-14-15-july-were-exceptional

Des cumuls de pluie plus observés «depuis 100 ans»

Des cumuls de pluie journalière qui n'avaient certainement pas été enregistrés au Luxembourg depuis plus de 100 ans. Les précipitations qui ont provoqué les inondations au Grand-Duché le 14 et le 15 juillet étaient bien «un épisode exceptionnel», note le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) dans un rapport rendu public ce mercredi.

«La réponse des hydrosystèmes (NDLR: un hydrosystème est composé d'eau et de tous les milieux aquatiques associés dans un secteur géographique délimité, notamment un bassin versant) a été tout aussi conséquente, avec des débits de pointe aux temps de retour* (largement) supérieurs à 50 ans (probablement au-delà de 100 ans dans certains bassins versants) dans la plupart des bassins versants étudiés», ajoute le LIST.

Dans le détail, c'est aux stations d'observations de Belvaux et d'Oberkorn que les relevés de pluie journalière maximale ont été les plus importants. «Le cumul de précipitations de 68,1 mm observé à Oberkorn le 14 juillet 2021 aurait ainsi un temps de retour de près de 90 ans en période estivale (avril - septembre)», souligne le LIST. En outre, l’analyse du cumul de pluie sur 7 jours pour ces même stations indique un total de 134 mm, ce qui équivaudrait à un temps de retour «largement supérieur à 100 ans», note l'Institut.

Dans les semaines et mois à venir, une analyse plus fine - reposant également sur des données obtenues au moyen de traceurs hydro-géochimiques et isotopiques - va donner un aperçu encore plus détaillé sur les processus hydrologiques qui ont prévalu durant cet épisode exceptionnel, précise le LIST.

*La période de retour, ou temps de retour, est la durée moyenne au cours de laquelle, statistiquement, un événement d’une même intensité se reproduit.

http://www.lessentiel.lu/fr/luxembourg/story/des-cumuls-de-pluie-plus-observes-depuis-100-ans-21501504

Katastrophe oder Klimawandel?

Tageblatt: Wie entsteht überhaupt ein Hochwasser?

Laurent Pfister: Hochwasser in großen Flüssen oder Gewässern entsteht tatsächlich eigentlich in den „kleinen“ Einzugsgebieten. Verschiedene Prozesse führen dazu, dass viel Oberflächenabfluss generiert wird. Und das passiert hauptsächlich in den höher gelegenen Einzugsgebieten.

Ein Einzugsgebiet wird am einfachsten mithilfe der Topografie definiert: Erhebungen, die ein Tal limitieren – das ist ein Einzugsgebiet. Auch die Geologie spielt eine große Rolle, sie kann eine ganz andere Form haben als die Topografie. Aber wir wissen darüber in Luxemburg ziemlich genau Bescheid.

Welche Rolle spielt denn die Geologie dabei?

Was wir in den vergangenen Jahren gelernt haben, ist, dass es in Luxemburg auf kleinem Raum sehr viele Gesteinstypen gibt. Die einen sind sehr wasserdurchlässig, die anderen weniger. Es gibt Einzugsgebiete mit verschiedenen Gesteinssorten. Das führt dazu, dass das System sehr heterogen ist.

Ein anderes Element ist die Auffangkapazität des Untergrunds. Bei manchen ist das Ende schnell erreicht, andere wirken wie ein gigantischer Schwamm. Irgendwann kommt jeder Untergrund an sein Limit, aber das wird nicht überall zur gleichen Zeit erreicht.

Wie genau kann man vorhersagen, wie die Pegel in Flüssen und Bächen ansteigen?

Dafür sind die Vorhersagemodelle da, die das Wasserwirtschaftsamt betreibt. Dort hat man schon relativ früh erkannt, dass die Situation kritisch ist und dass es zu Überschwemmungen kommen kann. Das Schwierige ist immer: Man weiß nie genau, wo die stärksten Regenintensitäten herunterkommen. Es geht ja darum, zu wissen, wo der stärkste Niederschlag runterkommt und wie es um die Auffangkapazität in diesem Gebiet beschaffen ist.

Was genau hat zu den Überschwemmungen in Luxemburg geführt?

Das Kritische bei einem Ereignis wie am Mittwoch und Donnerstag: Es hatte einfach über einen längeren Zeitraum nicht unbedingt sehr intensiv, aber doch über Stunden von der Regenmenge her sehr viel geregnet. Das hat dazu geführt, dass flächendeckend ganz große Gebiete gesättigt wurden und quasi keine Auffangkapazitäten mehr bestanden haben. Und wenn darauf auch nur ein Niederschlag mittlerer Intensität fällt, fließt das Wasser in kurzer Zeit in die Flüsse und Bäche – und das führt zu massiven Überschwemmungen.

Der Regen vorher hat also auch eine Rolle gespielt?

Absolut, das spielt definitiv eine Rolle, weil einfach die Auffangkapazität für dieses Jahr viel geringer war, als es normalerweise der Fall ist.

In einigen Orten gab es massive Schäden, in anderen gar keine. Woran liegt das?

Wir sind noch dabei, die Daten zu sammeln und eine detaillierte Analyse zu erstellen, welche Prozesse wo passiert sind. Es sind gibt viele Faktoren, der Niederschlag ist einer, aber er alleine führt nicht zu Hochwasser. Es kommen andere Faktoren dazu: Topografie, Geologie, auch die Form des Einzugsgebiets ist sehr ausschlaggebend.

Wie lange dauert es, bis das Wasser abgelaufen ist?

Das hängt von der Größe des jeweiligen Einzugsgebiets ab. Wir haben verschiedene kleinere Einzugsgebiete, in denen die Pegel jetzt schon fast wieder im Normalzustand sind. Bei anderen wird es noch ein paar Tage bis zu einer Woche dauern.

War das Unwetter dem Klimawandel geschuldet?

Das ist eine Frage, die man nicht direkt mit ja oder nein beantworten kann. Ein einzelnes Ereignis macht an sich noch keinen Klimawandel aus. Aber es gibt eine Anhäufung von Extremereignissen, allein wenn wir nur auf Luxemburg schauen: 2016 und 2018 Sturzfluten, auch in den anderen Teilen des Landes starke Niederschläge mit Sachschäden. Und auch vor ein paar Wochen hatten wir Starkregen mit erheblichen Schäden. Es ist einfach diese Anhäufung von Extremereignissen, die eigentlich dafür spricht, dass es sich hier um einen vom Klimawandel mitgetragenen Wandel handelt.

Ich sage nicht, dass es das früher nicht gegeben hat, da gab es auch Sommer, in denen es viel geregnet hat. Aber die Intensität und die Häufigkeit der Ereignisse nimmt zu – und das ist doch besorgniserregend.

Kommt der Klimawandel also schneller, als wir dachten?

Es muss nicht sein, dass wir jedes Jahr die nächste Katastrophe haben. Es können durchaus wieder Phasen kommen, in denen sich die Lage beruhigt. Es ist ein sehr komplexes System mit sehr vielen Feedback-Mechanismen. Aber es ist nicht das einzelne Ereignis, sondern die Anhäufung. Momentan ist es so, dass alles darauf hindeutet, dass der Klimawandel wirklich da ist. Aber das heißt umgekehrt nicht, dass jedes Hochwasser oder jede Sturzflut dem Klimawandel zu schulden ist. Nehmen wir an, es hätte keine menschengemachten Treibhausgas-Emissionen gegeben – dann hätte es durchaus sein können, dass wir dieses Jahr dennoch ein Hochwasser gehabt hätten.

Wie können wir uns auf solche Ereignisse vorbereiten?

Man darf jetzt nicht in den Katastrophismus verfallen und sagen: Wir werden das jedes Jahr haben. In den 90ern gab es dreimal hintereinander große Überschwemmungen, auch damals wurde schon befürchtet, dass der Klimawandel dafür der Grund sein könnte. Und dann war es ganz lange ruhig, es begann erneut, dann war es wieder fünf bis sechs Jahre ruhig. Und jetzt, seit ein paar Jahren, passiert wieder eher viel.

Wird es in der Zukunft öfter zu diesen Ereignissen kommen?

Ja, aber ich bleibe dabei: Das Hochwasser der vergangenen Woche war wirklich ein außergewöhnliches Ereignis und ich hoffe nicht, dass es dazu kommt, dass wir das alle paar Jahre haben. Aber wir müssen uns einfach darauf einstellen, dass Ereignisse, bei denen früher gesagt wurde, dass sie alle 100 Jahre stattfinden, höchstwahrscheinlich etwas öfter kommen. Wie oft genau kann niemand sagen – das sind statistische Größen.

Wenn das erst der Anfang ist – wie sieht es in 50 Jahren aus?

Es gibt verschiedene Szenarien, die von „alles geht so weiter wie jetzt“ reichen bis dahin, dass wir es schaffen, die Erderwärmung zu stoppen – und alles dazwischen. Es ist schwer vorauszusehen, wohin es in den nächsten 50 Jahren geht, ich kann nur sagen: Wir müssen weiter daran arbeiten, es so gut zu verstehen wie möglich.

Tobias Senzig

Luxembourg to produce oxygen on the moon

The commitment was formalised in a letter of intent signed between the Luxembourg Space Agency, French government agency Centre national d’Études spatiales, European Space Resource Innovation Centre and gas specialists Air Liquide on Tuesday.

During the coming months, the partners will discuss solutions for the challenges of space exploration, focusing on in situ production and storage of oxygen and hydrogen, production and storage of hydrogen energy in space and on the lunar surface, technologies for life support, and the refuelling of satellites and launchers in orbit.

“Space resources will be key for future space exploration. Being able to exploit them is a crucial stepping-stone to build a permanent human presence in space. It will also open up new avenues in terms of business models and in-space products and services,” Luxembourg Space Agency CEO Marc Serres said.

Luxembourg unveiled its SpacesResources.lu programme in 2016 aimed at developing a commercial space ecosystem in Luxembourg for the exploration and exploitation of space resources. In 2018, it launched the Luxembourg Space Agency and in 2020 announced the creation of the ESRIC innovation centre within the Luxembourg Institute of Science and Technology. The latter will by 2022 install a range of dedicated labs and testing facilities which, among other things, will include a dirty thermal vacuum chamber and demonstrators for processing moon rock or regolith to produce oxygen on the moon.

Jess Bauldry

https://delano.lu/article/luxembourg-to-produce-oxygen-o

Launch of the EBSILUX Blockchain Project and the Diplomas Use Case in Luxembourg

Co-funded by the European Union, the EBSILUX Project integrates Luxembourg into the European Blockchain Services Infrastructure (EBSI) and implements a European EBSI use case at national level. This improves the internal market’s functions and supports the competitiveness of the European economy.

EBSI uses blockchain to build cross-border services that will allow public administrations and their ecosystems to verify information and make services more trustworthy. EBSI deployed a network of distributed blockchain nodes across Europe, supporting applications focused on selected use cases. The EBSILUX project contributes to the overall robustness and security of the EBSI by hosting one of these nodes.

Luxembourg prioritises student mobility, multilingualism and international cooperation. EBSILUX is implementing the Diplomas use case of EBSI. The use case provides digital academic certificate records in Luxembourg for the sake of transparency and trust between schools/universities, students and employers. It is a fully interoperable and cross-border solution. The use case will leverage digital identity, distributed ledger and mechanism for digital verifiable credentials/presentations.

To support the Diplomas use case, a digital identity based on the European Self-Sovereign Identity (ESSIF) framework will also be implemented. ESSIF will allow citizens to create, control, and use their own digital identity without having to rely on a single, centralised authority. The framework follows the European Commission announcement of a trusted and secure Digital Identity for all Europeans.

EBSILUX will result in improved access to trans-European services. More specifically, citizens, businesses and administrations from Luxembourg and other EU Members States will get access to services based in Luxembourg and other EU Member States that are accessible via EBSI.

Fabrice Croiseaux, Chairman of Infrachain said, “Infrachain is delighted to be part of the team of this strategic project. EBSILUX lays the foundation for what will be an important tool for successful interaction of private and public players in the European Blockchain space. With EBSILUX, public and private sector work together as a community to push the adoption curve of blockchain and make blockchain operational in Europe - that’s what Infrachain stands for.”

Prof. Dr. Gilbert Fridgen, Delegate to the European Blockchain Partnership and PayPal-FNR PEARL Chair in Digital Financial Services of the Interdisciplinary Centre for Security, Reliability and Trust (SnT) stated, “At first sight, digital identities and diploma credentials are eGovernment topics, yet they will also have a massive impact on business process, business models, and the ways we handle all kinds of personal data. EBSILUX is a major step forward for Luxembourg.”

Dr. Djamel Khadraoui, Head of the Trusted Service System Research Unit of the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) added: "EBSILUX is an important step for a broader use of Blockchain based cross-border services in Europe. The development of real-life use cases that proof the feasibility of the Blockchain technology in reality will help to investigate into new services and markets. We are happy to support this very important project on every level.”

More information on the EBSILUX project is available at https://www.ebsilux.lu.

https://itone.lu/news/launch-of-the-ebsilux-blockchain-project-and-the-diplomas-use-case-in-luxembourg

«Le List est un investisseur patient»

Il était venu pour doper la recherche, il a dû faire de la gestion de crise. Mais Thomas Kallstenius ne s’en plaint pas. À la tête du Luxembourg Institute of Science and Technology (List) depuis deux ans et demi, il est aux premières loges de l’innovation de demain.

Ça fait un peu plus de deux ans que vous êtes à la tête du List maintenant. Racontez-moi comment vous avez vécu cela.

Thomas Kallstenius. – «C’est une magnifique expérience. J’ai eu la chance de venir… de revenir au Luxembourg, puisque j’y ai déjà passé un moment en 2003-2004! La première chose que je me suis dite en revenant est: ‘Waouh, cet écosystème d’innovation a tellement évolué!’.

Il y avait quelque chose à faire pour emmener le List à un niveau supérieur. C’est un rêve de pouvoir mettre en place une organisation un peu plus professionnelle pour pouvoir mener des recherches qui ont davantage d’impact… Ces deux années et demie ont été intenses: avec 650 personnes, vous devez mettre en place de solides modèles d’organisation, avec des processus clairs, une stratégie claire et lisible à tous les échelons. Il faut que les chercheurs puissent comprendre en quoi leur travail contribue à la stratégie du List et est important.

Si les gens comprennent l’idée générale et quand ils sont performants ou moins performants, tout se passe bien. C’est quand ils ne comprennent pas et ne sont pas jugés sur leurs performances que les choses se passent mal. C’était très important pour moi de mettre tout cela en place. Ce que l’on voit à l’extérieur et qui relève de notre stratégie ne représente que 5% de mon travail. J’aimerais que les gens adhèrent à nos valeurs: nous faisons une recherche responsable et indépendante.

«Impact» est un mot que l’on retrouve de plus en plus souvent, surtout autour des sujets sur la responsabilité sociale et environnementale. Mais ça veut dire quoi, impact, dans votre cas?

«Ce sont deux choses. Il y a celles que nous pouvons mesurer, comme les PhD que nous avons, les articles que nous publions, les revenus que nous générons, ce que nous pouvons faire sur une base annuelle et qui peut nous aider à évaluer l’organisation. Le vrai impact est dans le nombre d’emplois que nous créons, dans le nombre d’investissements, dans le nombre de nouveaux chercheurs, dans les sociétés que nous pouvons créer ou aider à créer. Ça prend des années à mettre en place. L’impact prend plus de temps à se matérialiser, surtout sur la société, sur nos partenaires publics et privés.

Quand le List lance une spin-off, généralement, c’est que les recherches menées en amont ont fait apparaître un besoin de marché, une attente. Ça augmente les chances de réussite?

«Nous nous appelons nous-mêmes une ‘deep tech venture builder’. Il doit y avoir une brique particulièrement importante et difficile à répliquer pour que nous y allions. Cette année, nous allons lancer deux autres spin-off et nous aidons les chercheurs et des entrepreneurs à prendre ces deep tech et à bâtir des sociétés et des projets entrepreneuriaux. Nous sommes assez patients. Notre mission n’est pas de faire de l’argent, mais de créer de l’impact dans la société. Nous sommes des investisseurs patients. L’espace-temps est variable selon les domaines. Pour l’IT, c’est relativement court. Pour les matériaux, le cycle est beaucoup plus long. Nous voulons nous assurer que nos spin-off survivent et qu’elles deviennent des success-stories!

C’est une compétition mondiale de chercheurs qui rêvent tous du même succès. Comment détecte-t-on une technologie qui a un potentiel?

«Nous évaluons chaque technologie pour voir laquelle ou lesquelles ont un potentiel qui va au-delà de la technologie elle-même. Nous avons une idée très tôt. Nous avons beaucoup d’entrepreneurs au List ou qui viennent nous voir avec un projet, et nous essayons de les encourager à développer. Il y a cette période de transition avant qu’on leur demande de voler de leurs propres ailes.

Il y a quelques années, le Luxembourg était un peu en retard en termes d’investissements par rapport au PIB au niveau européen. Où en sommes-nous?

«De ma perspective, le Luxembourg est un pays très généreux. L’écosystème de la recherche et de l’innovation est bien financé. Le plus important est le soutien du gouvernement pour que nous puissions atteindre ses objectifs. Pour la plupart des centres de recherche, la question numéro 1 est d’attirer les bons talents. Avec les bons talents, vous pouvez faire de bonnes choses.

Ce n’est pas seulement une question de finance. Bien sûr, il faut pouvoir payer pour recruter les meilleurs. Il faut être reconnu à l’étranger, avoir une stratégie de recrutement, etc. Nous avons trois assets stratégiques: nos chercheurs, notre infrastructure, nos partenaires. Avec de généreux partenaires, nous pouvons recruter les meilleurs chercheurs et leur offrir des conditions très compétitives. Nous avons de bonnes infrastructures.

Dans un pays de petite taille comme le Luxembourg, nouer ces partenariats avec des industriels est-il plus compliqué? Sont-ils limités en nombre par nature?

«Pas forcément. Notre mission est aussi d’amener d’autres entreprises à s’installer au Luxembourg. Nous voulons mettre le Luxembourg sur la carte. Le Luxembourg est un pays particulièrement attractif. Une fois que vous venez ici, vous et votre famille, vous réalisez que la qualité de vie est très élevée. Il y a de bonnes infrastructures, de bonnes écoles, etc. Le truc est juste d’amener les gens à découvrir le Luxembourg. Bâtir l’image d’un pays qui accueille favorablement les développements autour de l’innovation prend un peu de temps. C’est un super pays pour la recherche, mais vous devez le découvrir!

Parmi les gros événements de l’année dernière, il y a votre participation à la création du centre de recherche sur l’espace?

«L’ESRIC est une joint-venture entre l’ESA et l’Agence spatiale luxembourgeoise. C’est vraiment autour des ressources de l’espace. La lune sera une étape vers Mars, mais il faudra construire sur la lune et utiliser les ressources qu’on y trouvera. Nous pourrons mener ici des recherches, dans une infrastructure spéciale et vide d’air, sur ces matériaux. Il y a beaucoup de similitudes avec nos recherches sur les matériaux. La question centrale est le minage: où trouverez-vous ces matériaux sur la lune? Nous avons beaucoup de connaissances sur Terre, mais nous devrons transposer les technologies pour trouver les bonnes ressources. Ma vision pour l’espace est que c’est vraiment challengeant, beaucoup de technologies développées pour l’espace ont eu des usages très importants sur Terre.»

Thierry Labro

https://paperjam.lu/article/list-est-investisseur-patient

Un moteur de changement malgré un contexte difficile

2020 a entraîné des changements sans précédent. La pandémie nous a contraint à épouser les contours d’une nouvelle réalité. Dans ce contexte de bouleversements, les activités de recherche et d’innovation du LIST n’ont jamais été aussi importantes.

En s’appuyant sur l’informatique, les technologies environnementales et spatiales, et les matériaux avancés, le LIST contribue à répondre aux enjeux majeurs auxquels sont confrontées les entités publiques et privées au Luxembourg et au-delà, dans le but de créer une société numérisée, résiliente et durable.

Le LIST a tenu ses engagements tout au long de l’année, en travaillant notamment sur des projets bénéficiant à l’ensemble de la société et contribuant à de nombreux changements sur le plan mondial.

Membre de la Task Force, le LIST a mené pas moins de huit projets dans le cadre de la lutte contre la COVID-19. CORONASTEP en est l’un des plus connus : il permet de surveiller la présence du virus dans les eaux usées du pays et fournit les résultats au Gouvernement et à la presse, deux fois par semaine.

Le dénommé Visualisation Wall sur grand écran du LIST a permis de collecter et d’analyser les données provenant de nombreuses sources.

La création du European Space Resources Innovation Centre (ESRIC), en collaboration avec l’Agence spatiale européenne (ESA) et l’Agence spatiale luxembourgeoise (LSA), a véritablement marqué l’année 2020. L’ESRIC, actuellement dirigé par Mathias Link (directeur ad interim) entend bien devenir un centre d’expertise en ressources spatiales reconnu dans le monde entier.

Le LIST et le Gouvernement se sont unis pour créer le Luxembourg Media and Digital Design Centre (LMDDC), afin de soutenir les activités nationales de e-learning et la création d’une plateforme centrale de services et d’innovation, représenté par le Ministère de l’éducation, de l’enfance et de la jeunesse, et le Ministère de l’enseignement supérieur et de la recherche.

Des innovations à fort impact

Le LIST a tenu ses engagements auprès de ses partenaires et a ainsi continué à repousser les limites de la recherche pour une innovation à fort impact.

En 2020, la mobilité durable et les matériaux du futur ont été au cœur de la collaboration entre le LIST et Goodyear, qui est amenée à se prolonger avec de nombreux projets.

Le LIST s’est également associé à la société française 3D-Oxides pour créer un laboratoire commun sur l’un des sites du LIST, à Belvaux, où développer des matériaux destinés à la production d’hydrogène.

Le LIST et l’Université du Luxembourg ont créé le tout premier groupe de recherche interinstitutionnel sur les matériaux ferroïques multifonctionnels.

Vers des lignes pilotes plus importantes

Dans le cadre de la stratégie globale du LIST, un nombre croissant de laboratoires partagés ont été créés. L’extension du bâtiment Aile Nord Aile Sud (ANAS) et la mise en place du futur « Laboratoire des ingénieurs » à Belval viendront répondre à certains besoins internes du LIST et à ceux de ses partenaires.

Le LIST s’agrandit également à Hautcharage pour accueillir des lignes pilotes et des laboratoires plus importants. Cette nouvelle infrastructure permettra notamment aux partenaires industriels du LIST de tester leurs technologies innovantes, avant la phase de commercialisation.

Chiffres clés

L’excellence scientifique est restée la pierre angulaire de l’année 2020, comme en témoignent les 110 projets nationaux, les 37 projets internationaux, les 128 projets collaboratifs, les 132 publications scientifiques, classées dans les 10% meilleures publications de leurs catégories, sans oublier les 12 thèses de doctorat défendues avec brio.

De tels résultats n’auraient pas été possibles sans l’investissement sans faille de chacun des collaborateurs du LIST : ils sont au cœur de l’entreprise et sont les architectes de la société, de l’économie et de l’industrie durables, numériques et résilientes que le LIST souhaite construire avec ses partenaires.

Nous vous invitons à consulter le rapport annuel du LIST de 2020, en français et en anglais :

Français : https://www.list.lu/fr/espace-media/rapports-annuels-financiers

Anglais : https://www.list.lu/en/media-centre/annual-financial-reports

https://www.infogreen.lu/un-moteur-de-changement-malgre-un-contexte-difficile.html

Le List, cette machine de guerre de l’innovation

«Ils sont au cœur de l’entreprise et sont les architectes de la société, de l’économie et de l’industrie durables, numériques et résilientes que le List souhaite construire avec ses partenaires.»

«Ils», dans le communiqué de presse, ce sont ces 646 collaborateurs de l’institut de recherche – soit 83 recrutés l’an dernier – de 54 nationalités, et qui ont été au cœur de tous les développements de la société de demain.

«Le List», rappelle le communiqué de presse à l’occasion de la publication de son rapport annuel , «a tenu ses engagements tout au long de l’année, en travaillant notamment sur des projets bénéficiant à l’ensemble de la société et contribuant à de nombreux changements sur le plan mondial. Membre de la Task Force, le List a mené pas moins de huit projets dans le cadre de la lutte contre le Covid-19. Coronastep en est un des plus connus: il permet de surveiller la présence du virus dans les eaux usées du pays et fournit les résultats au gouvernement et à la presse, deux fois par semaine.»

L’an dernier, à Belval, a aussi eu lieu la présentation et la mise en service du Visualisation Wall, cette technologie de visualisation, sur grand écran, des données provenant de nombreuses sources, qui permet une meilleure prise de décision.

2020 a vu aussi la création de l’European Space Resources Innovation Centre (Esric), en collaboration avec l’Agence spatiale européenne (ESA) et l’Agence spatiale luxembourgeoise (LSA), dirigé provisoirement par Mathias Link.

Le List et le gouvernement se sont unis pour créer le Luxembourg Media and Digital Design Centre (LMDDC), afin de soutenir les activités nationales d’e-learning et la création d’une plateforme centrale de services et d’innovation, représenté par le ministère de l’Éducation.

94 doctorats obtenus

Parmi les autres projets, citons le partenariat avec Goodyear sur la mobilité du futur et les matériaux durables, avec la société française 3D-Oxides pour créer un laboratoire commun sur un des sites du List, à Belvaux, où développer des matériaux destinés à la production d’hydrogène, ou encore avec l’Université du Luxembourg autour des «matériaux ferroïques multifonctionnels».

Wasdi, une nouvelle spin-off spécialisée dans l’établissement de cartes d’inondation, a vu le jour fin décembre. Wasdi – pour «Web Advanced Space Developer Interface» – a prouvé son utilité lors d’inondations liées à un cyclone au Mozambique en mars 2019 ou en Birmanie en mai 2019. Ses cartes ont également été utilisées à travers le programme de la Nasa sur les catastrophes en sciences de la Terre, le Programme alimentaire mondial des Nations Unies, et par différents membres du Global Flood Partnership. Le consortium, composé de la société italienne FadeOut, de RSS Hydro et du List, va développer et mettre à disposition un plus grand nombre d’applications, telles que la cartographie des feux de forêt, la surveillance des mouvements des navires et la cartographie des changements urbains.

Les forces vives de l’institution ont aussi obtenu 94 doctorats, participent à près de 150 projets nationaux, européens ou mondiaux, ont déposé 30 brevets et ont publié 205 articles scientifiques, dont 138 ont été classées dans les 10% des meilleurs articles.

Sur le plan financier, l’institution dotée de 91,4 millions d’euros a réalisé un chiffre d’affaires en baisse à 6,88 millions d’euros (8,5 millions en 2019) pour un bénéfice stable à plus de 5 millions d’euros.

Thierry Labro

https://paperjam.lu/article/list-cette-machine-guerre-inno

Pourquoi l’accord Circuit Foil-List est si important

Le cadre est bucolique, l’ambiance champêtre, les discours détendus… mais les enjeux sont loin d’être anecdotiques: en signant un partenariat de quatre ans avec le Luxembourg Institute of Science and Technology (List) pour 18 millions d’euros, Circuit Foil, le dernier fabricant de feuilles de cuivre en Europe, écrit l’introduction d’un nouveau chapitre de son histoire. Peut-être aussi un nouveau chapitre de l’histoire de l’industrie européenne.

Sept ans après que la société américaine ait été rachetée par le Sud-Coréen Doosan, qui a investi plus de 50 millions d’euros sur le site luxembourgeois, la spécialiste du cuivre entend devenir le centre de recherche mondial de référence sur le cuivre, assure sa CEO, Fabienne Bozet. Le deuxième plus gros chèque du List après celui signé pour Goodyear sera consacré à élaborer le cuivre de demain, qui se retrouvera dans les avions à l’hydrogène, les smartphones, les véhicules électriques et les objets connectés. «L’or de la technologie» devra permettre une meilleure transmission des signaux électriques et assurer, par exemple, une plus grande autonomie et un chargement plus facile des véhicules propres.

«Si l’on regarde les données de marché, les faits, il y a aujourd’hui 10 millions de véhicules électriques en circulation dans le monde. Il y en aura 150 à 225 millions en 2030. Il y a 20 à 25 millions d’objets connectés aujourd’hui et il y en aura 125 milliards en 2030», dessine le directeur du département sur la recherche sur les matériaux et les technologies, Damien Lenoble.

La relocalisation, un vœu pieux?

Or, les matériaux essentiels à ces développements sont très largement produits et consommés en Asie: Circuit Foil produit «seulement» 2% de la demande du marché, les États-Unis 2% et le reste est asiatique. La pandémie a montré aux Européens combien ils étaient dépendants, notamment de la Chine. Ils ont d’autant plus redécouvert les vertus d’une production industrielle européenne au moins sur certains secteurs-clés que l’Even Given a bloqué le Canal de Suez pendant près de dix jours, mettant à l’arrêt 422 autres navires qui transportaient 26 millions de tonnes de marchandises. Les pertes sont estimées à 6 à 10 milliards de dollars, selon l’assureur Allianz.

L’unique porte de sortie pour l’Union européenne sera de fabriquer localement des produits à haute valeur ajoutée, en ayant au préalable jeté un œil sur son accès aux matériaux bruts, extrêmement concentrés, là encore, entre les mains de la Chine.

C’est déjà ce que disait Eurofond, la Fondation européenne pour l’amélioration des conditions de vie et de travail, dans son rapport spécifique dédié à la relocalisation de la production en Europe, «The future of manufacturing in Europe» : derrière les raisons purement d’organisation à l’échelle du globe, ceux qui relocalisent des activités le font pour réduire les délais de livraison, pour tirer profit de l’automatisation des processus de production, pour ne plus être dépendants d’une production offshore de qualité médiocre, pour se rapprocher de leurs clients ou pour profiter de l’effet «made in».

Beaucoup de bénéfices auxquels il faut ajouter le know-how, les stratégies basées sur l’innovation et le support d’un gouvernement, par exemple, qui figurent juste après dans ce classement. Ils sont particulièrement importants pour Circuit Foil car la société est aussi fermement engagée dans les enjeux environnementaux: les 15.000 tonnes de cuivre qu’elle entend produire d’ici 2025 (+30%) sont à 100% recycables.

Le prix de l’électricité, métrique à surveiller

«Alors que l’environnement est une préoccupation mondiale, Circuit Foil est à la pointe de l’économie circulaire en utilisant 100% du cuivre recyclé comme matière première. En tant que filiale de Solus Advanced Materials, la société participe à la réduction des émissions de CO² avec une feuille destinée aux batteries des véhicules électriques et aux applications de stockage d’énergie», détaille Mme Bozet, devant les émissaires du gouvernement, beaucoup plus nombreux que les journalistes à avoir fait le déplacement dans le nord du pays, un vendredi ensoleillé à 15 heures. Juste avant de rappeler que le coût de l’électricité sera un facteur-clé pour l’avenir, évoquant une hausse récente de 15%.

Ce partenariat public-privé soutenu par le ministère de l’Economie, celui de l’Enseignement supérieur et de la Recherche et le Fonds national pour la recherche attire au Luxembourg une main d’œuvre hautement qualifiée au service de produits à haute valeur ajoutée. Une main d’œuvre chère, «mais les Européens devront admettre payer un peu plus cher pour des produits de bien meilleure qualité», pronostique M. Lenoble, tandis que son CEO, Thomas Kallstenius, se réjouit d’attirer au Luxembourg toujours plus de chercheurs de haut niveau, la recherche étant un des axes prioritaires suivis par les autorités pour préparer le pays de demain. Voire d’après-demain.

Il reste une fenêtre de quatre ou cinq ans, la durée de ce partenariat, pour préparer les produits dont l’industrie aura besoin en 2030 et après. C’est cette course contre la montre qui a commencé à Wiltz depuis des années mais qui va s’accélérer grâce à ce partenariat inédit.

Thierry Labro

https://paperjam.lu/article/pourquoi-accord-circuit-foil-l

Forschungskooperation über 18 Millionen Euro vereinbart

Der Kupferfolienhersteller Circuit Foil aus Wiltz und das Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) haben am Freitag ein Partnerschaftsabkommen mit einem Volumen von insgesamt 18 Millionen Euro über vier Jahre unterzeichnet. Das schrieben die beiden Vertragspartner in einer Pressemitteilung.

Das Ziel der Forschungskooperation besteht unter anderem darin, die “nächste Generation von Kupferfolien” zu entwickeln. Mögliche Anwendungsgebiete sind 5G- und 6G-Kommunikation oder Kupfer-Verbundwerkstoffe für Flugzeuge und Elektrofahrzeuge.

Nicht zuletzt durch die angestrebte Energiewende und die zunehmende Elektrifizierung der Automobilindustrie, wird die Bedeutung von Kupfer als Industrierohstoff wachsen. „Bis 2030 wird die Nachfrage um den Faktor 2,5 zunehmen, was deutlich macht, wie stark der Druck auf die Ressource Kupfer sein wird. Große Forschungsinvestitionen in fortschrittliche Kupferfolientechnologien und -herstellung sind von entscheidender Bedeutung, um unserem strategischen Partner Circuit Foil dabei zu helfen, fantastische Marktperspektiven im Dienste der Digitalisierung und der nachhaltigen Transformation unserer Gesellschaft zu gewinnen“, sagte Damien Lenoble, Direktor der Abteilung Materialforschung und Technologie von LIST.

So ist eines der Ziele der Kooperation, die Verarbeitungstechnologien zu verbessern, um so den Materialeinsatz effizienter zu gestalten. Das Projekt wird auch vom Wirtschaftsministerium, dem Nationalen Forschungsfonds FNR und dem Ministerium für Hochschulbildung und Forschung finanziell unterstützt.

Thomas Klein

https://www.wort.lu/de/business/circuit-foil-und-list-forschungskooperation-ueber-18-millionen-euro-vereinbart-60c37e5ede135b9236b14821

Research, industry sign €18m copper foil partnership

The four-year research and development project is supported by the economy ministry and Luxembourg’s National Research Fund (FNR). It is the largest public-private partnership signed between a Luxembourg SME and a public research centre, List said in a press statement.

Copper foil is used in 5G and next generation 6G technology as well as electric vehicles and aircraft. The research will focus on the use of copper materials for electronics and emerging applications, with a second branch dedicated to energy, transport and advanced materials.

List will support Circuit Foil in developing advanced processing technologies. “From now to 2030 demand [for copper, editor’s note] will increase in volume by 2.5,” said Damien Lenoble, director of the materials research and technology department at List.

“Large research investment on advanced copper foil technologies and manufacturing is instrumental to help our strategic partner, Circuit Foil, to capture fantastic market perspectives serving the digitalisation and the sustainable transformation of our society,” he said.

“Our copper foil is a key component in a wide range of applications such as smartphones, 5G devices, IoT, smart cards, autonomous vehicles, airplanes or satellites! While environment is a global concern, Circuit Foil is at the forefront of circular economy while using 100% of recycled copper as raw material,” said Circuit Foil CEO Fabienne Bozet.

The partners expect the project will “help place Luxembourg as a high-tech country into a domain becoming more and more strategic for the European strength,” both partners said in a statement.

Cordula Schnuer

https://delano.lu/d/detail/news/research-industry-sign-eu18m-copper-foil-partnership/215019

Nicht ganz sauber

Über die Abwasseruntersuchung am Eingang von 13 Kläranlagen in Luxemburg liegt inzwischen der 76. Bericht vor. Diesem zufolge erkennen die Forscher vom LIST darin eine „moderate nationale Prävalenz des Virus“ und einen „seit mehreren Wochen anhaltenden, rückläufigen Trend“.

Der lässt sich auch wieder besonders gut in der Überblickgrafik erkennen, die die Werte jeder Kläranlage für jede Ausgabe eines Reports über ein Farbfeld wiedergibt. Bei den aktuellen Werten, die ganz rechts liegen, taucht wieder vermehrt ein leichtes oder sogar sattes Grün auf. Aktuell ist das bei Grevenmacher und Übersyren der Fall – dort sind die Spuren im Wasser nämlich inzwischen nahe der Nachweisgrenze – was also nicht gleichbedeutend damit wäre, dass die Abwässer dort völlig frei von Sars-CoV-2 wären.

In einigen Orten, zum Beispiel in Petingen und Beggen, haben sich die Werte sogar wieder leicht erhöht – beziehungsweise liegen sie sowieso auf einem noch recht hohen Niveau. So untermauert auch das Abwasser in Luxemburg, was die Experten und Wissenschaftler derzeit feststellen: Es geht in die richtige Richtung, aber die Pandemie ist noch längst nicht vorbei.

In der Übersichtsgrafik für ganz Luxemburg macht die Linie, die die Belastung des Abwassers darstellt, jedenfalls sogar einen (zweiten) kleinen Schritt nach oben: Das ist, hoffentlich, nur ein kleiner Ausreißer, aber kein Einstieg in einen neuen Trend. Die Ergebnisse der AbwasserStudie haben auch VorhersageCharakter, weil Menschen das Virus bereits ausscheiden können, bevor sie Symptome entwickeln.

Frank Goebel

Le virus coule, y compris dans l'étude Coronastep

Depuis le printemps 2020, les laborantins du Luxembourg institute of Science & Technology (LIST) ont mesuré les concentrations de SARS-CoV2 à l'entrée des stations d'épuration. Un drôle de job basé sur des prélèvements réguliers et des analyses dans la foulée. De quoi faire virer les indicateurs du vert pâle au rouge vif, au(x) pire(s) moments de l'épidémie. Mais aujourd'hui, Leslie Ogorzaly - virologue - peut affirmer que «plusieurs stations de traitement présentent un flux covid proche du seuil de détection de notre test, voire négatif».

Cette conclusion du 75e rapport du LIST sonne comme une bonne nouvelle. Est-ce bien ainsi qu'il faut la traduire?

Dr Ogorzaly : «Effectivement. Pour certains dépistages, nous arrivons à la limite la plus basse de notre capacité de repérage du virus. Cela signifie donc que sa présence résiduelle est vraiment infime. Comme cela fait maintenant plusieurs semaines que la tendance à la baisse des charges virales est notée dans notre suivi, on peut réellement dire que le covid régresse. Mais on a parfois été surpris par les flambées qui pouvaient être enregistrées. Ce fut notamment le cas en octobre où, de semaine en semaine, l'équipe du LIST voyait les valeurs doubler, tripler...»

L'étude Coronastep va-t-elle perdurer maintenant que l'épidémie semble s'être considérablement affaiblie?

«Oui, au moins jusqu'à fin 2021. La vigilance s'impose toujours d'autant que ce virus a déjà surpris par ses remontées. Et s'il y a un intérêt pour nous, scientifiques, à étudier l'évolution des teneurs covid, il ne faut pas oublier que les mesures ont été et restent un des indicateurs particulièrement suivi par le gouvernement pour faire ses choix sanitaires. On pourrait croire que le dépistage massif du Large Scale Testing peut suffire à donner une image précise de l'évolution de la contamination, mais en fait nos mesures ont une antériorité de quelques jours pour signaler toute évolution de l'infection. Quelques jours qui comptent énormément quand il s'agit de sauver des vies.

A l'avenir, nous aimerions aussi essayer de déterminer quel variant peut être distingué ici plutôt que là. Cela peut compter beaucoup dans l'évaluation des risques de voir l'épidémie regagner en intensité.

Sans oublier que l'ensemble des échantillons prélevés restent stockés dans notre laboratoire de Belvaux, nous pourrons donc procéder à d'autres recherches de pathogènes que nous avons un peu mis de côté. Il serait par exemple intéressant de constater comment d'autres virus (gastro-entérite, hépatite, grippe) se sont comportés alors que le SARS-CoV2 dominait. Il faut capitaliser sur ce que nous avons collecté.

Quelles conclusions tirez-vous de ces mois d'analyses?

«Au fil du temps, les chercheurs du LIST engagés dans ce suivi ont pu noter que les courbes des relevés en station d'épuration et ceux du nombre de nouveaux cas de covid+ correspondaient en forme et ampleur. Il y avait donc bien une parfaite adéquation des deux mesures, humaines via le LST et techniques avec nos relevés.

Nous notons aussi que les stations où le virus a été le plus densément repéré sont souvent les plus grandes : Beggen, Schifflange, Pétange ou Bettembourg. A ce stade, il est difficile de dire si le covid était plutôt actif en milieu urbain ou en campagne. Car dans des stations plus rurales et petites, les données ont parfois été surprenantes : il suffisait de quelques personnes contaminées dans le secteur du réseau d'assainissement pour faire remonter les niveaux relevés. Je pense à des cas enregistrés à Wiltz ou Trois-Vierges qui ont pu nous surprendre.

Le modèle Coronastep luxembourgeois a-t-il été copié à l'étranger?

«On ne peut pas dire cela. Mais d'autres pays ont eux aussi mis en place ce mode de surveillance épidémiologique du covid via les eaux sales des ménages. Je pense à la France avec le réseau Obépine. Mais l'avantage d'être un petit pays nous a offert un niveau de précision que les grands Etats ne peuvent pas atteindre.

Nous avions 13 stations à analyser contre 160 étudiées dans l'Hexagone mais pour une population 100 fois plus importante. Cela donnait forcément un degré de suivi géographique de la présence du virus bien plus élevé ici qu'ailleurs.»

Patrick JACQUEMOT

https://www.wort.lu/fr/luxembourg/le-virus-coule-y-compris-dans-l-etude-coronastep-60b913d6de135b92360775e3

Comment l'IA peut nous aider à mieux décider

DAP ou Data Analytic Platform. Ce nom n'évoquera sans doute pas grand-chose à la majorité d'entre vous. Pourtant, il cache un projet ambitieux, développé main dans la main par Fujitsu et le LIST (Luxembourg Institute of Science and Technology). Le point de départ de cette initiative née en 2016 était en effet de développer un outil de traitement de la donnée qui offrirait une puissance de calcul encore inédite au Luxembourg. Couplé à ce superordinateur, un écran géant de 7 mètres de long devait permettre de visualiser les données traitées en un clin d'œil et de voir comment elles évoluent lorsqu'on modifie certaines variables.

Une aide précieuse dans le cadre du COVID

Après plusieurs années de travail, la DAP et son écran géant sont aujourd'hui fonctionnels. Installé dans les locaux du LIST, à Belvaux, cet outil à la pointe de la technologie constitue une aide précieuse à la décision, notamment pour les pouvoirs publics. Ainsi, dans le cadre de la lutte contre le COVID-19, il est par exemple possible, grâce à la DAP, d'évaluer instantanément la façon dont évoluerait la situation dans le cas où les restaurants seraient rouverts à 50 ou à 100 %. La gestion de l'énergie et du renouvellement des infrastructures de distribution d'énergie à l'échelle d'un quartier pourrait aussi être améliorée par l'utilisation de cette plateforme. De quoi intéresser les grands opérateurs comme Enovos ou Creos.

Les différents exemples sur lesquels travaille déjà le LIST permettent surtout de se rendre compte, de façon très concrète, de l'importance que peut avoir la donnée lorsqu'elle est traitée par des outils suffisamment puissants. Les chercheurs du LIST mènent d'ailleurs un projet visant, grâce à la DAP, à créer une « réplique numérique » du Luxembourg qui représenterait tous les aspects du pays (espaces naturels, infrastructures, biens produits, comportements humains, etc.). Un objectif impossible à réaliser sans une solution technologique à la hauteur.

Une question de souveraineté

Si des solutions de traitement de la donnée et d'intelligence artificielle de très haut niveau existent déjà, elles sont plutôt mises à disposition par des sociétés privées, souvent situées de l'autre côté de l'Atlantique. Pour le Luxembourg et l'Europe, l'élaboration de la DAP est donc une bonne nouvelle en matière de souveraineté. Elle permettra aux acteurs publics et privés de disposer d'un outil à la puissance inégalée, sans dépendre d'acteurs situés très loin de notre territoire et dont les intérêts peuvent diverger.

Par ailleurs, le LIST et Fujitsu ont la volonté de mettre la DAP à disposition des sociétés luxembourgeoises afin de tester à moindres frais le développement d'une solution utilisant l'IA. L'absence d'une telle solution joue en effet énormément dans la réticence des entreprises à se lancer véritablement dans l'intelligence artificielle. Le coût à assumer pour tester par soi-même de telles technologies est trop important, considérant en outre qu'il est impossible de savoir à l'avance quels seront les résultats. Pourtant, l'intelligence artificielle appliquée au traitement de la donnée est une technologie qui peut s'avérer cruciale dans certains secteurs.

Grâce au projet DAP, le Luxembourg se dote donc d'un nouveau levier pour accélérer la transition digitale de ses entreprises, tout en offrant à chacun une plus grande sécurité en ce qui concerne le traitement des données.

Quentin Deuxant

Zutaten aus der Hexenküche

Er tritt unvermittelt auf, betrifft meist nur ein kleines Gebiet und kann in einer Viertelstunde große Verwüstungen anrichten: Starkregen bleibt trotz intensiver Erforschung in Luxemburg und anderen Ländern ein Phänomen mit vielen Fragezeichen.

Trotz moderner Techniken wie Regenradar und einem im Luxemburg äußerst dicht ausgebauten Netz von Messgeräten lassen sich sintflutartige Regenfälle, wie sie im Juli 2016 im Gebiet der Weißen Ernz und im Juni 2018 an der Schwarzen Ernz niedergingen, nur schlecht voraussagen. „Wir erkennen zwar schon im Voraus, wenn Gewitterzellen eine große Regenmenge mit sich bringen. Aber den Zeitpunkt und den genauen Ort können wir nach dem heutigen Kenntnisstand nicht vorhersagen“, erklärt Claude Meisch, Projektleiter beim Wasserwirtschaftsamt und Spezialist für Starkregen. Er trug die neuesten Erkenntnisse der Luxemburger Starkregenforschung auf einer Online-Konferenz des Natur- und Geoparks Mëllerdall vor.

Eine Frist von 40 Minuten

Während man Hochwasser bei großen Flüssen wie etwa der Mosel mit heutigen Mitteln etwa 24 Stunden im Voraus prognostizieren kann, beträgt die Vorwarnzeit bei kleinen Bächen, die bei Starkregen schnell anschwellen, im besten Fall 40 Minuten, sagte Meisch.

Als Reaktion auf die Überflutungen im Luxemburger Osten hat das Wasserwirtschaftsamt in Zusammenarbeit mit der Luxemburger Post zum Beispiel ein Netz von Messgeräten im Tal der Weißen Ernz installiert. Sie können ihre Daten zu Regenmengen, Temperatur und Bodenfeuchte auch bei Stromausfall per Funk senden.

Außerdem hat das Wasserwirtschaftsamt eine Starkregen-Simulation für das ganze Land erstellt. Anhand eines Geländemodells wird dort klar, welche Flächen bei Starkregen überschwemmt werden und in welche Richtung das Wasser abfließt. Die Starkregenkarten sind auf Geoportail.lu für alle Bürger einsehbar.

Der Hydrologe Laurent Pfister vom Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) hat die beiden Sturzfluten von 2016 und 2018 genau unter die Lupe genommen. Seiner Einordnung nach waren die beiden Überschwemmungskatastrophen auch deshalb ungewöhnlich, weil Bäche und kleine Rinnsale im Sommer für gewöhnlich nicht so stark anschwellen.

„Im Sommer saugt der Boden mehr Regenwasser auf, außerdem puffert die Vegetation einen Teil der Niederschläge ab, so dass die Reaktion der Bäche im Sommer nicht so stark ausfällt“, sagte Laurent Pfister. Im Fall der Weißen und Schwarzen Ernz waren die Niederschläge aber derart massiv, dass die Oberfläche des Bodens bereits nach einigen Minuten vollgesogen war und kein weiteres Wasser mehr aufnehmen konnte. Die Folge: Das Wasser suchte sich in Form von Sturzbächen seinen Weg, überschwemmte Straßen und Keller und drückte Hauswände ein.

Gefahr bei sanftem Wind

Die Hydrologin Judith Meyer forscht am LIST über die Entstehung von Sturzfluten. Die „Zutaten“ für ein Starkregenereignis sind ihren Ergebnissen zufolge eine instabile Atmosphäre, hohe Luftfeuchtigkeit und vor allem niedrige Windgeschwindigkeiten. Nämlich nur, wenn sich die Gewitterzellen kaum bewegen, gehen die enormen Regenmengen auf kleinem Raum nieder. Bei stärkerem Wind oder Sturm würde sich der Regen auf viel größerer Fläche verteilen – ein einzelner Ort bekäme dann weniger ab.

Nach Judith Meyers Erkenntnissen ist mit fortschreitendem Klimawandel auch in Luxemburg häufiger mit Starkregen zu rechnen: „Die Veränderung der Atmosphäre begünstigt Gewitterzellen. Trotzdem gibt es auch weitere Faktoren, wie zum Beispiel die Bodenversiegelung.“

VOLKER BINGENHEIMER

Monitoring a pandemic on a national scale

In the framework of the Research Luxembourg task force and an associated FNR COVID-19 call, the various medical and microbiological research teams of Luxembourg quickly joined forces and put in place concrete actions to manage the unfolding health crisis: The CORONASTEP+ project is a true ‘Research Luxembourg’ effort, bringing together researchers from the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), the Luxembourg Institute of Health (LIH), the LCSB at the University of Luxembourg, as well as the Laboratoire National de Santé (LNS).

“LIST has been working for several years with the LNS in the framework of different FNR-funded research projects dedicated to microbial pathogens, both viral and bacterial. Collaboration with LIH had already been planned about one year before the health crisis, but it was the CORONASTEP+ project that finally brought this collaboration to fruition,” Principal Investigator Dr Ogorzaly, in charge of the LIST side of the project, together with Dr Henry Cauchie.

Quick action thanks to existing expertise

Detecting pathogenic viruses in wastewater is not new to Luxembourg – Dr Ogorzaly explains that LIST with its expertise in environmental virology has been active in this research topic for a decade already. The focus of her own research is for example on methods for the detection of virus particles in water, with a particular interest in characterising the infectious state of viruses. This LIST expertise, combined with the expertise of scientists from LIH, LNS and the LCSB quickly translated to a high-impact project providing valuable information for the management of a health crisis.

In collaboration with the Administration de la gestion de l’Eau (Water Management Administration) and Aluseau (Luxembourg association of Water and Wastewater operators), LIST researchers collect ssewage amples from 13 wastewater treatment plants in Luxembourg. The samples are essentially given a RT-PCR test, identical to the process used for the large-scale testing programme which runs alongside, enabling the virus to be quickly detected. The close to real-time results are delivered bi-weekly to the government to assist in making informed decisions.

75% of Luxembourg’s wastewater being monitored

The team of Luxembourg scientists have also been in touch with other Benelux scientists since the beginning of the health crisis, with exchanges on implementation of monitoring, protocols or feedback on data processing. Dr Ogorzaly also explains that the small size of Luxembourg has given the team the possibility to get a near complete overview of the country:

“The Luxembourg data are however quite unique in comparison to others, as they cover about three quarters (75%) of the Luxembourg population and territory, by analysing 13 wastewater treatment plants. The small size of the country is an advantage for us! We were also amongst the first monitoring SARS-CoV-2 in sewers with the aim of using these data for the management of the sanitary crisis at the governmental level.”

An indispensable tool to manage a health crisis

The impact of the CORONASTEP+ project has been twofold, and much greater than one might have initially thought: “The results of the SARS-CoV-2 surveillance in wastewater and the corresponding bi-weekly reports proved to be an indispensable tool for the management of the health crisis by the Luxembourg authorities.”

“Moreover, it allowed us to make our research activities known to the general public, which is not always easy to do. The data generated was made public to inform the population of the situation. The impact was great, also thanks to the press, for whom our work also aroused great interest in the national and international media”

The project not only continues to have an impact on the management of the pandemic in Luxembourg, it has also kicked open doors to promising future inter-institutional collaboration:

“This project has allowed me to meet new people and colleagues, some of them only virtually for the moment, unfortunately. These meetings have had a positive impact on future cross-institutional collaborations and new ideas for joint projects are already being discussed, some of which have already resulted in new project submissions,” Dr Ogorzaly concludes.

https://www.fnr.lu/research-with-impact-fnr-highlight/monitoring-national-scale/

La nanochimie sur une puce pour le traitement du cancer de prochaine génération

Ces dernières années, nous avons assisté à une accélération des progrès de la médecine personnalisée. L'objectif final est de proposer à chaque patient un traitement adapté aux caractéristiques individuelles de son organisme et de sa maladie. Des éléments de la médecine personnalisée jouent déjà un rôle dans le traitement des patients atteints d’un cancer et transforment les résultats cliniques de certains d'entre eux. Cependant, le développement de traitements personnalisés est ralenti par plusieurs défis technologiques.

L'un de ces défis est la capacité de cribler un grand nombre de molécules thérapeutiques afin d'identifier le candidat idéal pour un traitement du cancer. Divya Balakrishnan et ses collègues du Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) ont mis au point un dispositif électrochimique à l'échelle nanométrique qui pourrait faciliter ce processus. Le dispositif contrôle automatiquement l'acidité dans les microréacteurs (en très petits volumes sur une puce), ce qui permet aux scientifiques de fabriquer et de cribler rapidement un grand nombre de candidats thérapeutiques à petite échelle. Il pourrait s’agir d’une solution à l'un des obstacles à la mise au point de thérapies personnalisées abordables pour les patients atteints d’un cancer.

Les travaux de Divya sont décrits dans sa thèse de doctorat intitulée « Acidity control in miniaturized volumes: engineered microreactors for high throughput chemical reactions », qui a été retenue dans la sélection finale du FNR Award 2020 dans la catégorie « Thèse de doctorat exceptionnelle ». (https://research.utwente.nl/en/publications/acidity-control-in-miniaturized-volumes-engineered-microreactors-)

Comment mettre au point une thérapie personnalisée contre le cancer en utilisant la nanochimie sur une puce?

Un vaccin thérapeutique contre le cancer est un type de thérapie contre le cancer qui pourrait être développé à l’aide de la nanochimie sur une puce. Différent d'un vaccin prophylactique qui protège un individu contre une maladie infectieuse, ce traitement pourrait inciter le système immunitaire du patient à attaquer et éliminer les cellules cancéreuses. Étant donné que les cellules cancéreuses sont des versions mutées de nos cellules saines, elles peuvent fabriquer d'autres protéines que les cellules saines. Les protéines sont de grandes molécules complexes qui ont de nombreuses fonctions essentielles dans notre organisme et sont constituées d'unités plus petites appelées peptides. L'analyse de ces peptides dans les cellules cancéreuses de chaque patient pourrait aider les médecins à sélectionner les meilleurs candidats pour un vaccin thérapeutique.

Les méthodes actuellement utilisées pour choisir les peptides qui pourraient avoir un effet thérapeutique sont laborieuses, coûteuses et peu efficaces. La technologie inventée par Divya rend ce processus plus rapide, plus fiable et moins coûteux, car il peut être mis en œuvre à un débit élevé et à petite échelle. À l'aide du dispositif électrochimique qui adapte automatiquement l'acidité, les peptides sont fabriqués à partir de la matière protéique isolée du patient. Les peptides sont criblés par un biocapteur qui sélectionne les meilleurs candidats pour un vaccin, qui peut ensuite servir de traitement pour les patients.

Pourquoi est-il important de contrôler l'acidité lors de la fabrication de molécules ?

La fabrication de molécules, telles que l'ADN, les protéines ou les peptides, se fait à une acidité (pH) spécifique. Plus les adaptations de l'acidité sont rapides et précises, plus la fabrication des molécules est efficace. C'est pourquoi le contrôle de l'acidité est essentiel en chimie combinatoire, qui consiste à fabriquer rapidement un grand nombre de composés chimiques à petite échelle et en un seul processus. Dans une expérience simple, l'acidité peut être contrôlée dans un verre d'eau en ajoutant alternativement des gouttes d'acide (par exemple du jus de citron ou du vinaigre) pour diminuer le pH et des gouttes de base (par exemple du chlore) pour l’augmenter. Étant donné que la génération d'une molécule compte plusieurs étapes et que chacune d’entre elles peut nécessiter un pH différent, l'adaptation de l'acidité lors de la fabrication de molécules à grande échelle devient laborieuse. Elle devient aussi de plus en plus difficile dans les petits volumes réactionnels. C'est précisément ce qui rend la technologie du contrôle automatisé de l'acidité dans les microréacteurs (dont la taille est inférieure à un demi-millimètre) si novatrice. Comme Divya l’explique : « Nous avons prouvé que plusieurs de ces microréacteurs peuvent travailler simultanément sur une puce d’une taille inférieure à une pièce de cinq centimes pour offrir la plus grande plage d'acidité des dispositifs électrochimiques actuellement disponibles. »

Quelles sont les utilisations futures possibles du contrôle automatisé de l'acidité ?

Divya Balakrishnan fait désormais partie d'une équipe de spécialistes en sciences des matériaux, de chimistes, d'immunologistes et d'informaticiens qui collaborent avec des collègues d'autres instituts de recherche européens dans le cadre d'un réseau bénéficiant d'un soutien de l'UE appelé Electromed. L'objectif de cette vaste collaboration est de développer une technologie de nouvelle génération qui ferait progresser la médecine personnalisée. Comme Divya l’a expliqué : « Selon un article sur la biopharmacie, au cours des dix dernières années, les coûts de mise au point d'un nouveau médicament s’élevaient à environ 1 milliard de dollars, les coûts les plus élevés étant associés aux médicaments contre le cancer et ceux utilisés en immunologie. La chimie combinatoire a été introduite il y a près de 30 ans. Il ne fait aucun doute qu’il faut trouver de nouvelles solutions innovantes capables de répondre aux demandes actuelles. Je suis convaincue que l'une d'entre elles sera notre nanochimie sur une puce, qui offre des traitements personnalisés fiables, peu coûteux et rapides développés ici au Luxembourg. »

L'atout supplémentaire de cette technologie est que, si elle s'avère aussi efficace et fiable que les chercheurs l’escomptent, elle pourrait aussi devenir intéressante dans d’autres domaines, tels que l'industrie alimentaire et les études environnementales.

Anna Keller

https://www.science.lu/fr/electrochimie/nanochimie-une-puce-pour-le-traitement-du-cancer-prochaine-generation

Cross-Europe nano-pharmaceutical project Phoenix

This project will all be coordinated in the Grand Duchy by the Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST). Phoenix is an innovation project funded by the EU’s Horizon2020 Framework Programme and it aims to provide services for the development, characterisation, testing, safety assessment, scale-up, GMP production and commercialisation of nano-pharmaceuticals to the market, making them available to SMEs, startups, research laboratories and interested users. The project is coordinated by LIST and supported by MyBiotech, near Saarbrücken, for scientific coordination. Phoenix will have a duration of 48 months starting on March 2021 with a total budget of EUR 14,450 million and a requested EU contribution of EUR 11.1 million.

Qu'est-ce qu’une eau « vieille » ? Et qu'apprennent les chercheurs sur l'âge de l'eau ?

Une entreprise luxembourgeoise a mis au point une stratégie publicitaire inhabituelle pour un produit ordinaire. La brasserie extrait l'eau du sous-sol à une profondeur de 317 mètres, en puisant dans un réservoir où elle a été déposée il y a 34 000 ans. L'« eau minérale de l'ère glaciaire » est prête. L'entreprise connaît l'âge exact de l'eau grâce à Laurent Pfister, hydrologue auprès du Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST).

Son équipe a analysé l'eau et peut également confirmer : Comme l'eau n'a pas été exposée à l'influence humaine depuis son dépôt, elle est exempte de polluants tels que le nitrate, contrairement à certaines eaux de surface. Sinon, il reste probablement le marketing pour faire la publicité de l'eau sur son âge avancé : à savoir, la dernière fois qu'elle a été en échange avec l'atmosphère.

Pourquoi les chercheurs datent l'eau

Mais ce que la société utilise ici comme stratégie marketing – la datation de l'eau – est en fait extrêmement important pour des chercheurs comme Laurent Pfister, qui étudient le cycle de l'eau, autrement pour répondre à un large éventail de questions. « Par exemple, si des pesticides s'infiltrent dans le sol et continuent ensuite à s'infiltrer dans les eaux souterraines, vous voulez savoir combien de temps ils y restent et quand les aquifères ont été remplacés par de l'eau nouvelle. »

De plus, pour mieux comprendre les inondations, vous devez connaître l'âge de l'eau qui les provoque : « Une partie importante des vagues d'inondation lors de fortes pluies est souvent constituée de vieilles eaux. Celle-ci a souvent pénétré dans le sol et contribue à la vague lorsque de l'eau nouvelle y pénètre. C'est un processus qui n'est pas encore bien compris, mais qui peut être déterminé en datant l'eau ».

Méthodes de datation

Les hydrologues comme Laurent Pfister utilisent deux méthodes pour déterminer l'âge de l'eau : D'abord, ils mesurent la « lourdeur » de l'eau. L'eau est constituée d'hydrogène (H) et d'oxygène (O). Mais il existe différentes sortes de H et O (par exemple 16O ou 18O, qui sont appelés isotopes. Les différents isotopes ont des masses atomiques différentes. Les chercheurs peuvent les mesurer et ainsi déterminer si l'eau est « lourde » ou « légère ».

Selon la période de l'année où l'eau est arrivée sous terre, elle est un peu plus lourde ou plus légère. En effet, en été, lorsque les températures sont plus élevées, une plus grande quantité d'eau légère s'évapore à la surface et l'eau lourde sur le plan isotopique reste et finit par percoler. À partir de là, les chercheurs peuvent reconstituer de courtes périodes de temps et la saisonnalité.

Pendant de plus longues périodes, ils mesurent les produits de désintégration radioactifs dans l'eau. En utilisant la méthode du 14C (datation au radiocarbone) et le CO2 dissous dans l'eau sous forme d'acide carbonique, l'eau de la brasserie, par exemple, peut être datée de l'ère glaciaire. Un autre « marqueur » pour des périodes moyennes à longues est, par exemple, le tritium (3H, hydrogène « super lourd »), qui a été libéré lors des essais d'armes nucléaires dans les années 1950.

Ouverture sur le passé

Le travail avec les isotopes fournit également aux chercheurs des aperçus passionnants sur les processus du passé, comme le rapporte Laurent Pfister : Il y a plusieurs centaines d'années, lorsqu'aucun hydrologue n'observait le débit des rivières, il y avait déjà des témoins silencieux : les mollusques du lit de la rivière fabriquaient différents isotopes dans leur coquille, selon la quantité et la composition de l'eau. Avec leur aide, M. Pfister et ses collègues tentent maintenant de reconstituer les inondations et les sécheresses du passé – la manière dont cela s'est passé devient de plus en plus pertinente car le débit des rivières devient chaque année plus imprévisible en raison du changement climatique.

Tim Haarmann

https://www.science.lu/fr/hydrologie/quest-ce-quune-eau-vieille-quapprennent-les-chercheurs-lage-leau

Leichte Abnahme der Viruslast in Kläranlagen

Forscher des „Luxembourg Institute of Science and Technology“ (LIST) entnehmen dreimal wöchentlich Abwasserproben aus Luxemburgs Kläranlagen. Diese untersuchen sie dann nach Überresten des Coronavirus, die dort mitsamt der Exkremente der Bevölkerung landen. Anhand der Konzentration der Viren-RNA im Abwasser sollen Hinweise auf die Verbreitung des Virus in der Bevölkerung gesammelt werden. Die Corona-RNA-Werte in den Kläranlagen sind zu Beginn der 17. Woche des Jahres 2021 laut den Coronastep-Forschern nach wie vor weit verbreitet – „mit einem abnehmenden Trend im Vergleich zur Vorwoche“. Die beobachteten Werte seien ähnlich wie die in Woche 15. Den konstanten oder auch abnehmenden Trend habe das Team bei allen Kläranlagen beobachtet, mit einer Ausnahme in Petingen, wo der Wert sehr nahe an der Nachweisgrenze liege.

So funktioniert die Coronastep-Untersuchung

Das Forschungsinstitut entnimmt Proben an 13 Luxemburger Kläranlagen: Beggen, Bettemburg, Schifflingen, Bleesbrück, Mersch, Petingen, Hesperingen, Echternach, Übersyren, Grevenmacher, Ulflingen, Böwingen/Attert und Wiltz. Insgesamt wird somit ein Einzugsgebiet mit 445.302 Menschen abgedeckt. Dafür wird über 24 Stunden Wasser am Zufluss der jeweiligen Kläranlage gesammelt. Die Virus-RNA ist in menschlichen Exkrementen nachweisbar und kann deshalb in Kläranlagen gefunden werden. Die Forschungseinrichtung LIST beschäftigt sich seit mehr als zehn Jahren mit Abwässern und den Viren, die sich darin befinden. Normalerweise gehen die Forscher Viren nach, die Magen-Darm-Entzündungen oder andere Infektionen des Verdauungstrakts auslösen können. Für die Auswertung benutzen die Wissenschaftler im Grunde die gleiche PCR-Methode, wie sie auch bei Rachenabstrichen angewandt wird. Sie erlaubt es, die RNA – also den genetischen Bauplan des Virus – aufzuspüren

Marlene Bucher

Ecostress : le lancement de 30 téraoctets de données sur les écosystèmes

Pour bien comprendre la pertinence de cette nouvelle, nous devons faire un pas en arrière et expliquer les tenants et aboutissants d’Ecostress. Le chef du projet au LIST, Kaniska Mallick, explique : Il s’agit d’une mission scientifique lancée par la NASA qui utilise les stations spatiales internationales pour comprendre certaines des propriétés importantes de l’écosystème terrestre. Plus précisément, il s’agit de comprendre comment l’écosystème réagit à différents niveaux de stress hydrique, à la disponibilité de l’eau, à la façon dont les plantes photosynthétisent, dont les plantes modulent leur perte d’eau et dont elles établissent des stratégies de capture et d’utilisation des ressources pendant différentes périodes de sécheresse.

La température de surface est très sensible au refroidissement par évaporation. Par conséquent, si un refroidissement ou un réchauffement par évaporation se produit en raison des variations de l’humidité du sol, cela se reflète dans la signature thermique. Il s’agit de l’une des conditions préalables pouvant être utilisées ultérieurement pour la modélisation diagnostique de la manière dont les plantes se transmettent entre elles, de la manière dont les écosystèmes s’évaporent, ou des modèles d’utilisation de l’eau par les écosystèmes au cours de différentes amplitudes de disponibilité de l’eau.

Nous avons ce projet avec l’Agence spatiale européenne appelé European Ecostress Hub. L’ESA voulait que nous établissions des cartes mondiales de la température et de l’évaporation de la surface terrestre en Afrique et en Europe, car la NASA s’intéresse surtout aux secteurs nord et sud de l’Amérique, a déclaré M. Kaniska. Il s’agissait d’un accord majeur entre l’ESA et la NASA, et c’est ainsi que nous avons obtenu cette proposition. L’un des plus grands défis dans ce type de projet est l’énorme volume de données, et donc comment gérer de multiples algorithmes avec un tel volume de données. L’une des exigences de l’ESA est que tout soit fait sur une plateforme cloud centralisée, mais bien sûr, pour ce faire, nous avons besoin de toutes les données sur un serveur cloud.

L’ESA souhaitait que le projet soit réalisé en deux phases. Dans la première phase, toutes les données devaient être transformées en un format consultable sur la plateforme cloud TEP afin que tout le monde puisse y accéder, ce que l’équipe d’Ecostress vient d’accomplir.

Dans la phase 1, nous avons produit toutes les données d’une année pour tous les secteurs africains et européens et elles sont maintenant déjà consultables dans un service de catalogue d’accès rapide aux données dans une plateforme d’exploitation thématique de sécurité totale, car c’est l’une des exigences de la future mission LSTM (Land Surface Temperature Monitoring) de l’ESA, a expliqué M. Kaniska. Il y a des groupes consultatifs de mission de l’Agence spatiale européenne et ils aimeraient voir si oui ou non pour les futures missions, ils pourraient obtenir les données dans un tel format consultable, c’était donc l’objectif de la phase 1.

Les données sont désormais disponibles en libre accès et peuvent être modifiées pour répondre aux besoins des utilisateurs. Au lieu de produire des informations à partir d’un modèle particulier et de demander leur utilisation, l’utilisateur a la liberté d’appliquer une analyse scientifique complète de différents algorithmes et de nous aider à déterminer quels algorithmes fonctionnent de manière optimale dans un certain ensemble de conditions environnementales, a expliqué M. Kaniska.

Avec environ 30 téraoctets de données pour une seule année et la mission Ecostress qui durera un peu plus de trois ans, M. Kaniska estime que les données d’entrée atteindront environ 100 téraoctets, puis nous traiterons cet énorme volume dans le serveur cloud.

La mission Ecostress est déjà passée à la deuxième phase, dans laquelle le projet injecte ses propres algorithmes et les exécute sur le serveur cloud.

Nous avons commencé la phase 2, nous testons déjà des algorithmes, l’algorithme de codage des données de température de surface est déjà fait, et maintenant nous testons sa mise en œuvre sur la plateforme, notamment la quantité de mémoire dont il a besoin ! conclut Kaniska.

https://www.infogreen.lu/ecostress-le-lancement-de-30-teraoctets-de-donnees-sur-les-ecosystemes.html

Coronavirus weniger präsent im Abwasser

Die Zahl der Covid-19-Infizierten in Luxemburg ist in der vergangenen Woche deutlich zurückgegangen. Dieser Rückgang sei vermutlich durch die Urlaubszeit zurückzuführen und deshalb auch nur von kurzer Dauer, sagt die Covid-19-Taskforce in ihrem Bericht vom 8. April. Die Experten gehen davon aus, dass die Zahlen in den nächsten Wochen wieder ansteigen. Die Reproduktionszahl sei im Vergleich zur vorherigen Woche, am Donnerstag, dem 8. April, von 0,97 auf 0,93 gefallen. Auch die Gesamtzahl der geschätzten aktiven Fälle sei leicht gesunken – von 3.900 in der vorherigen Woche auf 3.500. Laut „Santé“ befinden sich derzeit 33 CoronaPatienten auf der Intensivstation – einer davon stammt aus der französischen Region Grand Est. Aufgrund der höheren Ansteckungsfähigkeit der britischen Virusvariante (B.1.1.7) und der südafrikanischen Variante (B.1.351) halten die Experten der Taskforce es für möglich, dass das Pandemiegeschehen in Luxemburg wieder anziehen könnte. Derzeit mache die britische 74,1 Prozent und die südafrikanische Variante 18,1 Prozent der Infektionen aus. Laut Taskforce deute die weiterhin hohe Zahl an täglichen Ansteckungen „auf ein volatiles Niveau der epidemischen Situation hin“. Daher hält sie es für wichtig und auch für wirksam, die sanitären Sicherheitsmaßnahmen weiter zu befolgen: Das würde dazu beitragen, dass sich das Pandemiegeschehen nach dem Ende der Ferienzeit weiter stabilisiert.

Die Forscher des „Luxembourg Institute of Science and Technology“ (LIST) haben diese Woche vergleichbare Tendenzen in Luxemburgs Abwasser feststellen können: Die Konzentration der Viren-RNA „zeigt eine durchschnittliche Prävalenz des Virus im Abwasser landesweit, mit einem offensichtlich abnehmenden Trend im Vergleich zur Vorwoche“. Und weiter: „Auf der Ebene der einzelnen Kläranlagen ist ebenfalls bei allen ein leicht abnehmender beziehungsweise konstanter Trend zu beobachten.“

Raffael Wilmes

La planification urbaine à portée de main

Planification urbaine et approche participative

Le projet MUST puise ses origines dans le projet doctoral d'Elie Daher (LIST/KU Leuven). Intitulée « Enabling Participation in Performance-Driven Architectural Design in the Early Design Stage», la thèse explore les moyens qui permettraient de soutenir une participation citoyenne accrue dans les processus de planification urbaine axés sur la définition des besoins et l'évaluation des indicateurs de performance des solutions proposées. «Le développement technologique favorise une démarche «top-down» alors que les processus participatifs, très plébiscités aujourd'hui, relèvent plutôt d'une approche «bottom-up». L'idée de ce projet est donc de réconcilier ces deux approches aux apparences contradictoires en mêlant conception urbaine basée sur des technologies innovantes et participation citoyenne», explique Elie Daher.

Une plateforme intuitive

Pour ce faire, le département environnemental du LIST (ERIN) a développé la plateforme MUST, basée sur l'intégration de différents critères et indicateurs de performance dans des environnements numériques 2D et 3D, permettant des explorations interactives et proposant des simulations de différentes solutions urbanistiques. «Pour l'instant, nous n'avons expérimenté que trois démonstrateurs. Ces applications ont été conçues pour fonctionner sur des tables tangibles qui permettent de réunir de petits groupes de citoyens autour d'elles. Equipées de 32 caméras, ces tables reconnaissent la position et l'orientation d'objets munis de QR codes qui permettent aux utilisateurs d'interagir très simplement avec l'application», développe Nico Mack.

Les premiers modules développés correspondent à différents stades de la conception. Dans un premier temps, les participants sont invités à se pencher sur la cartographie du site et à définir leurs besoins sur base d'indicateurs de performance liés, par exemple, au confort visuel (vue dégagée vers le ciel ou les espaces verts, ensoleillement, vis-à-vis, etc.), au bien-être (absence de nuisance sonore, qualité de l'air, etc.) et à l'intégration de différentes fonctions dans le tissu urbain (structures d'accueil, établissements scolaires, hôpitaux, transports, espaces verts ou récréatifs, etc.). «Pour chacun de ces indicateurs, les sondés encodent une fourchette de valeurs (exprimées en pourcentage) reflétant l'importance qu'ils y accordent. Toutes ces données sont ensuite intégrées dans un algorithme. Les critères et les opinions sont tellement nombreux que nous ne pouvons pas aboutir à une solution urbaine qui réponde à tous les besoins mais nous obtenons plusieurs scénarios qui seront discutés et affinés lors de la deuxième étape du processus, jusqu'à ce que l'on trouve la solution qui représente une forme de consensus», poursuit Nico Mack.

Au cours de la deuxième phase, les utilisateurs sont invités à établir un diagnostic du site, à l'explorer et à étudier l'organigramme des fonctions proposé par la plateforme. «Arrivé à cette étape, l'application propose des simulations de performance pour chaque indicateur.

Les citoyens peuvent ensuite identifier les fonctions (résidentielle, commerciale, industrielle, mixte, etc.) qui s'inséreront au mieux en différents lieux du site dans le respect des critères définis précédemment», précise Elie Daher. «Dans un troisième temps, les participants se munissent d'objets 3D représentant chacun une fonction et les placent sur la carte interactive pour explorer différents organigrammes et déterminer les adjacences entre les différentes fonctions et les superficies y relatives. A terme, nous développerons un système d'alertes pour avertir les citoyens en cas de non-adéquation de la solution envisagée aux exigences établies au préalable», poursuit Nico Mack. «Ces rappels des critères fixés en amont garantissent la transparence du processus et permettent aux citoyens de prendre leurs décisions en toute connaissance de cause. C'est ainsi que la plateforme réconcilie les approches «top-down» et «bottom-up» et favorise l'acceptation du grand public», affirme Elie Daher.

Développements

Prometteur, le projet MUST a obtenu le soutien du Fonds National de la Recherche, via le programme «Jump», et est entré dans une nouvelle phase de développement. «Grâce à ce financement, nous pourrons entamer l'étude de marché visant à commercialiser notre technologie. Pour ce faire, nous devons préalablement affiner les profils des utilisateurs potentiels de la plateforme, les critères et indicateurs de performance ainsi que le processus de planification», déclare Elie Daher. «Du point de vue technologique, il nous faut désormais intégrer nos trois démonstrateurs dans un seul et unique outil qui permettra de représenter l'ensemble du processus de planification, de la collecte des besoins à la représentation de la solution urbanistique finale en passant par l'exploration des différents scénarios proposés par l'algorithme», développe Nico Mack.

Une chose est sûre: les bénéfices de la future plateforme seront multiples et profiteront à de nombreux secteurs. Les pouvoirs publics bénéficieront grâce à elle d'une solution numérique intuitive permettant d'engager les citoyens dans le processus décisionnel. Les architectes et urbanistes du secteur privé accèderont facilement aux informations collectées et disposeront d'un outillage innovant pour l'ensemble du processus de conception. Quant aux citoyens, ils seront intégrés dans le processus de planification urbaine de façon transparente et démocratique.

LIST-Forscher melden steigende Viruslast in Kläranlagen

Dreimal wöchentlich entnehmen Forscher des „Luxembourg Institute of Science and Technology“ (LIST) Abwasserproben aus Luxemburgs Kläranlagen. Diese untersuchen sie dann nach Überresten des Coronavirus, die dort mitsamt der Exkremente der Bevölkerung landen. Anhand der Konzentration der Viren-RNA im Abwasser sollen Hinweise auf die Verbreitung des Virus in der Bevölkerung gesammelt werden.

Die Corona-RNA-Werte in den Kläranlagen zeigen laut der Analyse der Forscher vom 24. März weiterhin eine hohe Verbreitung des Virus im Land – „mit steigender Tendenz“. Das Team präzisiert außerdem, dass der Anstieg der Werte auf nationaler Ebene offenbar unter anderem auf steigende Werte in drei Kläranlagen zurückzuführen sei – Wiltz, Ulflingen und Schifflingen.

Auch die Corona-Taskforce Luxemburgs hatte kürzlich bereits einen steigenden Trend der Infektionszahlen gemeldet. Das Team stellte in seinem Bericht die These auf, dass die Bevölkerung derzeit möglicherweise nachlässiger werde, was die Kontaktbeschränkungen oder sonstige gemeinschaftliche Anstrengungen gegen die Verbreitung des Coronavirus angehe.

Marlene Bucher

Viruslast in Kläranlagen weist immer noch auf weite Verbreitung hin

Die Corona-RNA-Werte in den Kläranlagen sind in der elften Woche des Jahres 2021 laut den Coronastep-Forschern nach wie vor hoch – „mit einem konstanten Trend seit Beginn der letzten Woche“. Das deute auf eine immer noch große Verbreitung des Virus auf nationaler Ebene hin. In der kommenden Woche werde sich bestätigen, ob sich der aktuelle Trend fortsetzen wird oder nicht, heißt es in der Analyse der Forscher.

Unterdessen meldet die Taskforce des Großherzogtums eine steigende Tendenz bei den Corona-Fallzahlen. Nach der stabilisierenden Tendenz in den vorigen Wochen zeige die Entwicklung in der vergangenen Woche „einen zunehmenden Trend der epidemischen Dynamik“, heißt es in dem jüngsten Bericht der Taskforce. Die geschätzte Verbreitung der ansteckenderen Virusvarianten sei zwar nicht gestiegen, allerdings seien die täglichen Fallzahlen in letzter Zeit generell gestiegen.

Die durchschnittliche Reproduktionszahl der vergangenen Woche habe laut der Analyse bei 1,05 gelegen. Zum Vergleich: In der Vorwoche betrug diese 0,98. „Die Gesamtzahl der geschätzten aktiven Fälle ist auf etwa 3.000 Fälle gestiegen“, meldet die Taskforce weiter. Auch die Voraussagen für die mittelfristige Entwicklung der täglichen Fälle sähen mit den aktuellen Zahlen pessimistischer aus als noch in der Woche zuvor. Ein epidemischer „Rebound“ („Rückfall“) sei ebenfalls im Bereich des Möglichen.

Werden die Menschen wieder nachlässiger?

Nach aktuellen Schätzungen der Taskforce sei derzeit bei der britischen Virusvariante B.1.1.7 eine Verbreitung von 58,2 Prozent und bei der südafrikanischen Variante B.1.351 eine Verbreitung von 19,8 Prozent für die erste Märzwoche zu erkennen. Sie weist allerdings ebenfalls darauf hin, dass die Prävalenzdaten der ansteckenderen Virusvarianten nach wie vor noch nicht vollständig repräsentativ seien.

Die Taskforce zieht aus den aktuellen Zahlen ihre Schlüsse – in einem kürzlich veröffentlichten Bericht sprach das Team noch von wirkungsvollen Anstrengungen der Bevölkerung, die vor allem das Einschränken von sozialen Kontakten beinhaltet hätten. Nun schreibt die Taskforce: „Die jüngste Entwicklung könnte darauf hindeuten, dass die positive Wirkung der gemeinsamen gesellschaftlichen Anstrengungen zur Verringerung körperlicher Interaktionen, zur Einhaltung von Hygienemaßnahmen und zur aktiven Teilnahme an groß angelegten Tests bei der Senkung der Kurve etwas nachgelassen hat.“

Marlene Bucher

Produire de l’hydrogène à l’aide du soleil

Prenez de l’eau, utilisez l’électricité pour la décomposer en ses composants, l’oxygène et l’hydrogène, et voilà. C’est, brièvement expliqué, le principe de l’électrolyse, une des nombreuses méthodes de production de l’hydrogène. Le nœud du problème est le suivant : la production d’hydrogène est extrêmement gourmande en énergie. Et la majeure partie de l’énergie actuellement utilisée pour cette production provient de ressources non renouvelables comme le pétrole, le gaz ou le charbon. Par conséquent, si l’hydrogène doit nous aider à nous affranchir de ces combustibles fossiles, sa production doit être durable. C’est précisément le but de la coopération que le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) a établi avec l’entreprise française 3D-Oxides.

La plus grande installation du monde de ce type

« Au LIST, nous travaillons déjà sur de nouvelles familles de matériaux qui devraient nous permettre de produire de l’hydrogène uniquement à l’aide de l’énergie solaire » explique Damien Lenoble, responsable du département Recherche et technologie des matériaux. « Nous sommes également capables d’affiner la sélection de ces familles de matériaux. Mais pour déterminer la composition exacte, il faut faire beaucoup d’essais » explique le chercheur du LIST, qui fait référence aux quelque 70 éléments chimiques présents dans la nature et aux milliards de combinaisons possibles qui en résultent.

Un élément essentiel du partenariat entre le LIST et 3D-Oxides est, outre les travaux de recherche menés conjointement sur place, une installation développée par 3D-Oxides. Celle-ci a été mise en place au LIST et vise à accélérer l’usage de l’énergie solaire pour la production d’hydrogène par craquage photocatalytique (c’est-à-dire en utilisant l’énergie solaire) de l’eau. Il s’agit de la plus grande installation de ce type au monde. Et même si la taille ne fait pas toujours la différence, ici c’est pourtant bien le cas. En effet, de par ses dimensions, « Sybilla 450 » accélère considérablement la recherche de matériaux appropriés pour la production d’hydrogène par l’énergie solaire.

Un film extrêmement fin composé de photo-électrodes

Selon D. Lenoble, en l’état actuel des connaissances scientifiques, on estime qu’un nouveau matériau peut être étudié chaque jour. Il y a donc un écart notable entre les possibilités et les capacités. « La nouvelle technologie nous permet maintenant de tester 50 à 100 nouveaux matériaux par jour » dit-il. « La recherche de matériaux appropriés va donc nettement plus vite ».

On utilise le procédé de dépôt chimique en phase vapeur dit CBVD (Chemical Beam Vapor Deposition). Dans ce procédé d’impression 3D, un film (couche) extrêmement fin, de l’ordre du micromètre, et composé de photo-électrodes, est produit, film qui à son tour est constitué de diverses combinaisons de matériaux aux propriétés différentes. Cette technologie de dépôt de couches minces permet un traitement simultané de plusieurs matériaux grâce à une approche combinée. L’une des particularités de la machine Sybilla 450 est la taille de cette couche (qui lui a donné son nom). Elle affiche un diamètre de 450 millimètres, ce qui correspond approximativement à la taille d’une jante de 18 pouces.

La méthode permet de réaliser de nombreuses expériences simultanément

« Quand j’ai commencé ici il y a huit ans, les couches étaient de cette taille » affirme la chercheuse Bianca Rita Pistillo, en montrant une couche à peine plus grande qu’une petite assiette à dessert. « Cette nouvelle installation me facilite grandement la tâche » poursuit B. R. Pistillo, qui dirige l’un des deux projets de recherche issus de ce partenariat. « Nous pouvons réaliser plein d’expériences en même temps sur une couche et gagner ainsi beaucoup de temps ».

« Le soleil et l’eau ne suffisent pas à eux seuls pour produire de l’hydrogène » résume Emanuele Barborini, chercheur au LIST. « Nous avons besoin d’un troisième acteur capable de capter l’énergie solaire, de la convertir en charge électrique et ce faisant de scinder la molécule ». Dans ce contexte, les composés chimiques tantalate de sodium et titanate de strontium, utilisés dans les deux projets, sont prometteurs.

Modifier un peu le mélange pour chaque essai

E. Barborini compare les possibilités offertes par la nouvelle machine et la grande couche à la recherche de la meilleure recette de gâteau au chocolat. « Jusqu’à présent, on rassemblait les ingrédients, on les mélangeait, on faisait cuire le gâteau et on le goûtait. Ensuite, on modifiait un peu le mélange des ingrédients et on réalisait un nouveau gâteau. Et ainsi de suite » explique E. Barborini. A contrario, la grande couche est comme un énorme gâteau où les ingrédients sont mélangés de manière variée. Le goût du gâteau varie en fonction de l’endroit où l’on croque.

Uwe Hentschel

https://www.science.lu/fr/production-durable/produire-lhydrogene-laide-du-soleil

Du mieux du côté des stations d'épuration

Alors qu'il y a un an, le pays était à deux doigts de vivre son premier confinement, le covid est toujours présent. Mais les chercheurs du Luxembourg Institute of Science & Technology (LIST) ont adressé une bonne nouvelle dans leur dernier rapport Coronastep en date. Selon leurs analyses, semaine 10, la présence du virus dans les eaux de stations d'épuration s'est faite plus discrète. Restant toutefois à des «toujours détectable en grande quantité». Mais la tendance baissière est une première en un mois.

Ainsi, le LIST note que la «prévalence diminue légèrement», et cela dans l'ensemble de la douzaine de points de prélèvement répartis sur le pays. Alors que l'épidémie compte désormais 663 victimes, les chercheurs modèrent toutefois les enthousiasmes : «Il n’est pas encore possible de dire s’il s’agit d’un renversement de tendance».

Le résultat de la semaine prochaine est donc particulièrement attendu. D'autant plus que le gouvernement vient de signaler qu'il pourrait alléger les restrictions sanitaires dès le 2 avril prochain. Si les données Coronastep venaient encore à diminuer, cela pourrait inciter les autorités sanitaires à se montrer plus souples. A voir donc.

Malgré les variants

La baisse pourrait aussi traduire les premiers signes de l'efficacité de la campagne vaccinale anti-covid engagée depuis le 28 décembre dernier. Le pays a, depuis, déjà administré 46.709 doses (et 14.118 personnes ont reçu les deux doses recommandées). Cela traduirait également le faible impact sanitaire des nouveaux variants. Vendredi, la ministre de la Santé se satisfaisait d'ailleurs de constater que, malgré la présence de plus en plus significative de la souche britannique, le nombre de nouveaux cas positifs n'explosait pas.

Sur ces sept derniers jours, le Luxembourg a toutefois dépisté 1.166 résidents positifs au virus, et 4.957 en un mois.

Patrick JACQUEMOT

https://www.wort.lu/fr/luxembourg/du-mieux-du-cote-des-stations-d-epuration-60479117de135b9236f58388

Vom Labor in die Industrie

„Phoenix“ ist ein Innovationsprojekt, das Dienstleistungen rund um Nano-Pharmazeutika, deren Prüfung, Sicherheitsbewertung und auch Herstellung ermöglichen soll, so dass Start-ups, Forschungslabore oder andere Anwender davon profitieren können. Das Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) koordiniert einen Teil dieses Projekts.

Aber was sind Nano-Pharmazeutika eigentlich? Tommaso Serchi vom LIST erklärt: „Eigentlich sind Nano-Arzneimittel nicht anders als normale Medikamente“, nur viel, viel kleiner. Etwa 80 000 Mal dünner als ein menschliches Haar. Durch die Größe veränderten sich auch die Eigenschaften der Medikamente, was man wiederum in der Therapie, beispielsweise von Krankheiten wie Krebs, nutzen könne.

Frei von Nebenwirkungen

„Eine Chemotherapie betrifft den ganzen Körper“, erklärt Serchi. Nano-Pharmazeutika würden allerdings nur die Krebszellen angreifen. Ihnen wäre quasi ein Navigationsgerät mitgegeben, das sie direkt zum Tumor führt, wo sie wirken können. Mit dem Resultat, dass – zumindest in der Theorie – eine Krebstherapie mit Nano-Medikation nahezu frei von Nebenwirkungen sei.

Und das sind nicht die einzigen Vorteile, die sich die Forscher von der Nano-Medizin erhoffen: „Die Stabilität der Medikamente wird durch die Nano-Medizin erhöht.“ Wie lange besteht ein Medikament, ohne sich zu verändern? „Wenn es für einige Produkte nur eine Haltbarkeit von sechs Monaten gibt, kann man über die Nanotechnologie diese auf bis zu zwei Jahre verlängern“, sagt Serchis Kollegin Nazende Günday-Türeli von der saarländischen Firma My- Biotech, die die wissenschaftliche Koordinatorin des Projekts ist, welches in den nächsten vier Jahren mit 14,45 Millionen Euro gefördert wird. „Es ist also nicht nur für die Patienten von Vorteil, sondern auch sehr nützlich für das Gesundheitssystem.“

Allerdings nützen diese Vorteile niemandem etwas, wenn sie nur in der Theorie existieren. Es gibt noch Probleme bei der Herstellung der Medikamente. Die Infrastruktur ist noch nicht so ausgereift, als dass man sie auf den Weltmarkt bringen könnte. „Was im Labor gut funktioniert, muss in der Industrie noch lange nicht funktionieren“, sagt Serchi. Hier setzt „Phoenix“ an: Es ist die Aufgabe des LIST und zehn europäischer Partnerfirmen (unter anderem aus Deutschland, Spanien und Kroatien), diese Lücke zwischen den Laboren und der Industrie zu schließen.

Nazende Günday-Türeli erklärt, dass es zwei verschiedene Ansätze zur Herstellung dieser Medikamente gibt. Ansatz Nummer eins: Man mahlt die Medikamente mit speziellen und sehr teuren Maschinen, so dass sie irgendwann die Größe von Nano-Partikeln haben. Ansatz Nummer zwei: Man hat eine Lösung mit dem Wirkstoff und dann baut man es von Atom zu Atom, Molekül zu Molekül zusammen, bis man zu dem gewünschten Ergebnis gelangt.

Für jede Art von Nano-Pharmazeutik brauche es zudem unterschiedliche Ausrüstungen und Methoden. „Die Entwicklung von Medikamenten ist immer sehr teuer“, ergänzt Serchi. „Deshalb ist das Projekt ‚Phoenix’ so wichtig“, betont Günday-Türeli. Es gebe viele verschiedene Institute und Unternehmen mit guten Ideen, es fehle dort aber oft am Wissen zur industriellen Umsetzung.

Experten zusammenführen

„Man braucht verschiedene Experten, die zusammenarbeiten“, sagt Günday-Türeli. Jemanden, der synthetisieren kann, jemanden der produzieren kann, jemanden der den Papierkram erledigt. In der Pharmaindustrie seien die Standards sehr hoch gesetzt. Günday-Türeli und Serchi arbeiten schon lange in der nanomedizinischen Forschung und haben sich ein Expertennetzwerk aufgebaut, von dem sie bei der Bewerbung zur Projektförderung profitierten.

Sie brachten ihre Partner zusammen, um ein Konzept zu erstellen, das auf die Ausschreibung der EU passt. Diese fordert, mit einem „Open Innovation Test Bed“ die Produktion für nanopharmazeutische Medikamente zu entwickeln und bereitzustellen. Sie werden die Charakterisierung, Herstellungs-, Verpackungs-, Verarbeitungs- und Lagerungsverfahren von nanopharmazeutischen Medikamenten nach pharmazeutischen Standards etablieren. Dieses Regelwerk nennt sich GMP (Good Manufacturing Practice) und muss weltweit eingehalten werden.

„Phoenix“ hat sich vorgenommen, innerhalb der nächsten vier Jahre GMP-zertifizierte Chargen von Nano-Medizin bereitzustellen, die für klinische Tests geeignet sind und den europäischen Arzneimittel-Vorschriften entsprechen. Es ist geplant, dass im Anschluss an das Forschungsprojekt eine Firma die Errungenschaften von „Phoenix“ weiter verfolgt.

Eine Vorgabe aus dem EU-Projekt ist außerdem, dass die Firma, die durch die Förderung entsteht, das Potenzial hat, den vierfachen Umsatz der Fördersumme innerhalb von fünf Jahren nach Bezuschussung durch die EU zu erreichen. Das wären in diesem Fall also knapp 60 Millionen Euro bis 2029. „Wenn alles so läuft, wie wir uns das vorstellen, dann wird es nach dem Ende des Projekts, hier in der Großregion auch noch mehr Arbeitsplätze geben“, so Serchi. Normalerweise werden auf eine Ausschreibung dieser Art mehrere Projekte gefördert, erklärt Günday- Türeli. Doch in diesem Fall sei lediglich ihr Projekt gefördert worden, was sie sehr stolz gemacht habe. Der nächste Schritt sei die Kick-off-Veranstaltung am 25. März. Dann wird die Webseite eingerichtet und ein Katalog erstellt mit den Dienstleistungen, die „Phoenix“ anbietet.

Clemens Sarholz

Le jumeau numérique: digitaliser pour mieux anticiper

À l’heure actuelle, la technologie permet de créer des systèmes complexes, renseignés par une grande quantité d’informations qui peuvent être délivrées, y compris en temps réel. Le Luxembourg Institute of Science and Technology (List) travaille à la réalisation de jumeaux numériques au Luxembourg, qui recouvrent différentes échelles, celle d’un bâtiment, d’un quartier ou même du pays.

Un jumeau numérique, mais de quoi parle-t-on? Il s’agit d’une représentation virtuelle des systèmes (trafic, eau, air…) et biens (bâtiments, ressources…) qui permet de réaliser des simulations d’actions, de modifications, et d’en voir les impacts à différents niveaux. Cette simulation virtuelle permet d’obtenir les informations liées à une modification avant que celle-ci ne soit réalisée dans le monde réel. Cette recherche vise à améliorer la visibilité des processus et à soutenir la planification.

Les jumeaux numériques existent déjà dans d’autres domaines, comme dans l’industrie, où des systèmes de production sont éprouvés à l’occasion de la construction d’une nouvelle usine, par exemple. Le jumeau agit comme une réplique virtuelle de l’environnement physique. Pour cela, il collecte un grand nombre de données, utilise les algorithmes et l’intelligence artificielle pour modéliser un système qui peut être modifié.

À l’échelle du bâtiment

Le jumeau numérique peut être utilisé à l’échelle du bâtiment. Et cela commence dès la phase de conception, avec, par exemple, le permis de construire numérique ou le cadastre vertical digitalisé. Afin de récolter des données numériques à l’échelle du bâtiment, il est aussi possible de s’appuyer sur les acteurs qui produisent de l’information pour les bâtiments, à savoir les architectes et les ingénieurs. «Aujourd’hui, les maquettes numériques réalisées en BIM ne sont pas encore destinées à être partagées pour créer un jumeau numérique, mais elles visent plutôt un usage à des fins architecturales et techniques, éventuellement de chantier, ou à l’usage du client, explique Sylvain Kubicki, chercheur au List. Mais il est aussi possible d’augmenter ce modèle numérique avec des données fournies en temps réel par des outils techniques, ou toute autre source de captation de données, et de les traiter avec des approches d’intelligence artificielle. Grâce à ce système, il est possible d’analyser et traiter des phénomènes de natures très diverses, comme l’amélioration de la gestion du chantier, la sécurité sur ce dernier, la planification, tout ce qui concerne le tracking du matériel…»

D’autres applications peuvent aussi être développées dans la phase de gestion du bâtiment, comme l’amélioration de l’empreinte environnementale de ce dernier à travers sa consommation énergétique. Dans ces smart buildings, une partie des informations du digital twin proviennent aussi des systèmes techniques installés dans le bâtiment. Mais encore faut-il que les équipements puissent échanger les informations entre eux pour être efficaces. C’est pour cela que le List est impliqué dans le projet «Smart Readiness Indicator for Buildings», une initiative européenne qui détermine le niveau de capacité du bâtiment à s’autogérer et à interagir avec ses occupants et la grille énergétique du quartier. «À terme, cet indicateur va faire partie du pack gouvernemental sur la directive énergétique des bâtiments, au même titre que l’Energiepass actuel», informe Sylvain Kubicki.

Des obstacles à surmonter

Toutefois, il existe encore des freins à lever, notamment sur la souveraineté et le partage des données. «Il faut encore définir quelles données peuvent être partagées, et avec qui. Par rapport aux sources, les modèles BIM constituent un point de départ, mais ils doivent être complétés par des données extérieures, comme celles issues de la gestion du bâtiment, ou les données qui concernent, par exemple, les produits mis en œuvre dans le cadre de la construction circulaire.»

À cela s’ajoute le frein de l’interopérabilité des différentes bases de données, qui ne sont pas encore compatibles entre elles. Une piste de réponse est en cours, avec l’élaboration de nouveaux standards. «Le List est impliqué dans le projet européen DigiPlace, qui s’intéresse à la standardisation des plateformes destinées à la conception-construction, avec des plateformes qui hébergent les informations sur les produits et des plateformes qui sont utilisées pour évaluer les impacts environnementaux ou énergétiques d’une construction. Ce projet vise à définir une architecture commune, une base de référence, pour que ces outils de développement s’appuient sur des principes communs.»

Aussi pour la planification urbaine

Le digital twin peut aussi être utilisé à l’échelle du quartier. Ce modèle numérique, avec sa capacité de simulation et d’optimisation, peut se révéler très utile dans le travail de planification urbaine. Le jumeau numérique peut être mis à profit, par exemple, dans le cadre d’une consultation citoyenne. «Grâce à ce jumeau numérique, il est possible d’aller beaucoup plus loin avec les citoyens que la simple transmission d’informations ou la réception d’idées sur un formulaire, en travaillant avec ces derniers sur des modèles structurés, avec des outils qui permettent de s’exprimer et de mettre en œuvre virtuellement des propositions», explique Sylvain Kubicki.

Par ailleurs, les jumeaux numériques à l’échelle d’un quartier sont aussi intéressants pour la gestion énergétique. «Nous réalisons actuellement un jumeau numérique de Belval, car il s’agit d’un quartier relativement homogène, avec des bâtiments construits selon le même concept énergétique low tech. À partir de l’étude de la Maison de l’innovation, nous déployons un digital twin basé sur le BIM et agrémenté d’informations issues de capteurs. On ajoute à cela des analyses de cycles de vie, tant pour limiter les impacts environnementaux et énergétiques du bâtiment que pour limiter ceux sur la santé des occupants. Dans l’immédiat, cela permet d’optimiser la phase de monitoring et, à terme, de formuler des recommandations d’utilisation. Le projet a pour objectif d’extrapoler cette analyse à l’échelle du quartier, en y intégrant d’autres paramètres qui ne sont pas considérés à la simple échelle du bâtiment», conclut Sylvain Kubicki.

Céline Coubray

In Luxemburgs Abwasser werden immer mehr Coronaviren gefunden

Die Virenmenge steigt – zu diesem Schluss kommen die Forscher des Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), die mit ihrem Coronastep-Programm die Luxemburger Abwässer unter die Lupe nehmen. „Die in der achten Kalenderwoche in Kläranlagen vorliegenden SARS-CoV-2-RNA-Flüsse deuten auf eine hohe Prävalenz des Virus im Abwasser auf nationaler Ebene hin“, schreiben die LISTWissenschaftler im aktuellsten Report Nummer 52. Wie in den beiden Vorwochen sei auch während der achten Jahreswoche ein leichter Aufwärtstrend zu erkennen.

Im Vergleich der einzelnen Kläranlagen zeigen sich laut LIST auch wieder regionale Unterschiede: Das Institut habe insbesondere in den Kläranlagen von Petingen, Beggen, Schifflingen und Bettemburg in den vergangenen zwei Wochen einen Aufwärtstrend beobachtet. Die Konzentration der Coronaviren bei den anderen Kläranlagen sei mehr oder weniger konstant geblieben.

Die LIST-Forscher entnehmen Proben an 13 luxemburgischen Kläranlagen. Insgesamt wird somit ein Einzugsgebiet mit 445.302 Menschen abgedeckt. Dafür wird über 24 Stunden Wasser am Zufluss der jeweiligen Kläranlage gesammelt. Die Virus-RNA ist in menschlichen Exkrementen nachweisbar und kann deshalb in Kläranlagen gefunden werden. Das LIST beschäftigt sich seit mehr als zehn Jahren mit Abwässern und den Viren, die sich darin befinden. Normalerweise gehen die Forscher Viren nach, die Magen-Darm-Entzündungen oder andere Infektionen des Verdauungstrakts auslösen können. Für die Auswertung benutzen die Forscher im Grunde die gleiche PCR-Methode, wie sie auch bei Rachenabstrichen angewandt wird. Sie erlaubt es, die RNA – also den genetischen Bauplan des Virus – aufzuspüren.

(red.)

Des médicaments du futur à l’essai au Luxembourg

L’Europe du médicament de demain a rendez-vous à Luxembourg. Au Luxembourg institute of science and technology (List) exactement, où le professeur Nazende Günday-Türeli, de MyBiotech (Sarrebruck), coordonnera les développements scientifiques et industriels de onze partenaires.

Phoenix, le nom de ce projet à 14,45 millions d’euros dont 11,1 millions de l’Union européenne, doit développer un banc d’essai d’innovation ouverte pour les nanopharmaceutiques, qui doit permettre de passer des études aux essais cliniques sur une base facile, transparente et abordable.

Ces très petits composants, de l’ordre de la molécule, pourraient devenir les médicaments de demain, grâce à des niveaux d’efficacité et de ciblage largement supérieurs aux médicaments que nous connaissons aujourd’hui.

Les 11 partenaires formant le consortium du projet sont:

- Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) – Organisation de Recherche et de Technologie (RTO), Luxembourg – Coordinateur du projet.

- MyBiotech – PME, Allemagne – Coordinateur scientifique du projet.

– Nanomol Technologies SL, PME, Espagne.

- LeanBio SL, PME, Espagne.

- BioNanoNet Forschungsgesellschaft mbH (BNN) – RTO, Autriche.

- Agencia Estatal Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC – deux Instituts différents prennent part au projet: CSIC-INMA and CSIC-ICMAB) – RTO, Espagne.

- Institute for Medical Research and Occupational Health (IMROH) – RTO, Croatie.

- Research Center Pharmaceutical Engineering GmbH (RCPE) – RTO, Autriche.

- Cenya Imaging B.V. – PME, Pays-Bas.

- Topas Therapeutics GmbH – Industrie, Allemagne.

- Grace Bio SL – PME, Espagne.

Thierry Labro

https://paperjam.lu/article/medicaments-futur-a-essai-au-l

Mise au point et essais de nouvelles structures pour les composants aéronautiques et aérospatiaux

Le lancement d’une Golf diesel neuve dans l’espace coûterait une bonne dizaine de millions d’euros. Et si le réservoir était plein, il faudrait ajouter encore facilement 400 000 euros. Les données du LIST (Luxembourg Institute of Science and Technology), selon lesquelles il faudrait débourser entre 5000 et 10 000 euros pour chaque kilo de poids, ne sont peut-être fondées que sur des estimations approximatives, mais même sans données précises, l’équation se résume très simplement. Plus la pièce est lourde, plus le transport est coûteux.

Structure en 3D robuste à partir d’un filament tissé avec revêtement polymère

« En particulier pour le transport, les besoins en énergie sont étroitement liés au poids » explique Damien Lenoble, Directeur du département de recherche et de technologie des matériaux du LIST. C’est une autre raison pour laquelle le LIST travaille depuis déjà un certain temps sur la recherche de composants légers pour l’industrie aéronautique et aérospatiale, explique D. Lenoble. Pour lui, la coopération désormais lancée avec l’entreprise luxembourgeoise Gradel marque une autre étape importante sur cette voie. Bien sûr, cette coopération ne concerne pas le transport de voitures dans l’espace, mais par exemple de satellites (qui sont plus légers). Cependant, à l’avenir cette nouvelle technologie pourrait également être utilisée dans les industries aéronautique et automobile.

Dans un laboratoire de recherche commun sur le site du LIST à Hautcharage, les chercheurs du LIST et Gradel souhaitent se consacrer à la recherche et aux essais de structures ultra-légères mais très robustes. Des fibres de carbone sont à cet effet revêtues d’un polymère qui durcit l’ensemble de l’objet et le rend extrêmement solide et résistant. Les fibres de carbone imprégnées sont enroulées sous forme de filament pour produire une structure en maille 3D optimisée qui confère à la pièce ses propriétés mécaniques particulières.

Fabrication entièrement automatisée de composants à l’aide d’un bras robotisé

Un procédé appelé « xFKin3D » est mis en œuvre afin de créer les pièces par tissage du filament. Il n’est toutefois pas nécessaire que le support du revêtement polymère soit toujours de la fibre de carbone. Comme l’explique Claude Maack, Directeur général de Gradel, d’autres matériaux naturels peuvent également être employés, comme le lin, le basalte ou le verre.

La collaboration entre le LIST et Gradel porte sur deux projets. Le premier vise à appliquer la technologie xFKin3D à l’espace. L’objectif est de poursuivre le développement de cette technologie afin qu’elle puisse aussi être utilisée et surtout approuvée pour la production de composants destinés à des applications spatiales.

Le second projet vise à concevoir une machine à enrouler robotisée qui permette ensuite la fabrication entièrement automatique de pièces. Un bras robotisé de Gradel déjà installé au LIST sera utilisé à cette fin. Ainsi, alors que le premier projet est plutôt de nature artisanale, l’emploi du bras robotisé doit quant à lui permettre une fabrication industrielle à plus grande échelle. Il existe déjà des clients pour cela : Thales Alenia Space et Airbus Defence and Space en France, ainsi que OHB en Allemagne, toutes trois des entreprises renommées dans le secteur des satellites.

Réduction du poids jusqu’à 75 %

Les composants produits sont destinés à servir comme supports d’antenne ou pour la fixation d’appareils dans les satellites. Actuellement, beaucoup de ces pièces sont en métal et donc relativement lourdes. Selon C. Maack, une réduction de poids allant jusqu’à 75 % est envisageable grâce à l’emploi de cette nouvelle technologie. « L’objectif est très simple » déclare le Directeur général de Gradel : « Seulement le matériel nécessaire, complété par le facteur sécurité, et rien d’autre ».

Gradel s’occupera entre autres de la commercialisation des produits, tandis que le LIST apportera son savoir-faire dans la composition des matériaux et mènera des recherches sur les aspects essentiels à la qualité des composants. Il s’agit par exemple de la vitesse d’enroulement, de la pression ou encore de la température.

Les deux projets sont soutenus par le programme spatial national luxembourgeois LuxIMPULSE, qui vise à fournir des fonds pour aider les entreprises basées au Luxembourg à commercialiser des idées innovantes. Le programme est géré par l’Agence spatiale luxembourgeoise (LSA) en collaboration avec l’Agence spatiale européenne (ESA).

Uwe Hentschel

https://science.lu/fr/ultra-legeres-extremement-resistantes/mise-point-essais-nouvelles-structures-pour-les-composants-aeronautiques-aerospatiaux

„E-Autos alleine werden uns nicht retten“

Thomas Gibon, worum geht es bei Climobil?

Der Ursprung liegt in der häufig auftretenden Frage, ob E-Autos besser sind als Benziner und Diesel-Fahrzeuge. Menschen fokussieren sich dabei auf zwei Dinge: Bei Diesel- und Benzinautos sind es die Emissionen beim Fahren. Bei E-Autos ist es die Batterieproduktion oder die Energie, die genutzt wird. Aber um einen fairen Vergleich zu bekommen, muss der komplette Lebenszyklus des Autos mitbeachtet werden – die Produktion des Autos, die Herstellung einer Batterie für ein E-Auto, die Elektrizität, die wir nutzen, wenn wir das E-Auto laden, die Lieferung und Verbrennung des Benzins im Verbrennermotor. Nur wenn man alle CO 2 -Emissionen dieser Vorgänge addiert, hat man einen fairen Vergleich.

Beziehen Sie die Daten für den Vergleich von den Herstellern?

Ja. Was Batteriegröße und Gewicht angeht, wissen wir auch, dass sie stimmen, das ist einfach nachzuvollziehen. Was den Verbrauch angeht, wissen wir, dass es nicht unbedingt so ist. Es ist bekannt, dass Diesel- und Benzinfahrzeuge mit geringerem CO 2 -Ausstoß geworben haben, als sie hatten. Aber auch bei den E-Autos ist der Verbrauch oft höher als angegeben. Im Vergleich zur offiziellen NEFZ-Angabe (Neuer Europäischer Fahrzyklus, Anm. d. Red.) haben wir rund 30 Prozent aufgeschlagen und halten uns damit an Rechnungen vom International Council on Clean Transportation (ICCT).

Was können die Anwender in der App lernen?

Wir spielen mit verschiedenen Parametern. Nutzer sollen verstehen, dass Resultate sich sehr einfach verändern können. Die Lebensdauer des Autos etwa verändert die Emissionen pro Kilometer. Oder die Batteriegröße. Wir wollen den Menschen verstehen helfen, dass Resultate oft nicht in Stein gemeißelt sind. Es muss nicht immer sein, dass ein E-Auto automatisch besser ist als anders angetriebene Fahrzeuge. Auch wenn es das oft ist.

Wie entstand die Idee zur App?

Die Abgeordnetenkammer hatte uns gebeten, Informationen auf eine Anfrage zusammenzutragen. Wir sollten erklären, warum E-Autos normalerweise besser als Diesel sind. Der Transportminister hatte eine Anfrage bekommen, weil in der Presse stand, dass acht Jahre Golf fahren der Produktion einer Batterie entspricht – ob er sich sicher sei, dass er mit dem Ausbau der Elektromobilität weitermachen wolle. Am Ende fanden wir heraus, dass es verschiedene Parameter gibt, die für die Antwort eine Rolle spielen. Daher haben wir den Rechner entwickelt und die Daten eingepflegt, die wir schon hatten.

Kann man sagen, ab wann ein Auto wirklich „grün“ ist?

Ein Auto ist niemals „grün“, das wollen wir zeigen. Solange man Autos produziert und nutzt und Energie braucht, um sie zu nutzen, steckt man Energie hinein, was bedeutet, dass es zu Emissionen kommt. Bei „sauber“ denken die meisten an CO 2 - Emissionen. Aber es gibt noch andere Aspekte. Allgemein kann man aber sagen, dass E-Autos immer besser werden. Der Vorteil ist, dass das Diesel-Fahrzeug in zehn Jahren genauso „schmutzig“ sein wird wie heute, während das E-Auto besser sein wird, weil die Elektrizität, die verwendet wird, „grüner“ wird.

Wie ist es mit Wasserstoff-autos?

Das haben wir nicht in Betracht gezogen, denn diese Autos waren 2018 nicht in Luxemburg erhältlich. Daneben gibt es nur einen Ort, an dem man sie hier laden kann. Was Wasserstoff angeht, so ist es auch nicht wirklich vorgesehen, diesen Antrieb für den privaten Transport zu nutzen. Ich denke, er wird eher für Langstreckentransporte genutzt. Ein Grund dafür ist, dass man damit weitere Strecken zurücklegen kann. Aber wenn wir die Energie betrachten, die es braucht, um Wasserstoff herzustellen, dann ist er auch nicht wirklich sauber. Und normalerweise fährt man täglich nicht mehr als 200 Kilometer, daher braucht man nicht unbedingt ein Fahrzeug, das weitere Strecken zurücklegen kann.

Wie sieht es mit Hybrid-Fahrzeugen aus?

Das ist auf dem Papier eine sehr gute Idee, denn man scheint von beidem das Beste zu bekommen. Für lange Strecken nutzt man Diesel oder Benzin, für kurze fährt man elektrisch. Es wurde aber nachgewiesen, dass Menschen Hybrid-Fahrzeuge so nicht nutzen. Die effizienteste Variante ist die, die man aufladen kann: Plug-in-Hybrid. Es gibt eine ICCT-Studie, die zeigt, dass die meisten Leute das Plug-in-Fahrzeug nicht so oft aufladen, wie sie sollten, so dass sie oft eine leere Batterie und einen ungenutzten Elektromotor mit sich herumschleppen, was manchmal eine noch schlechtere Umweltbilanz als ein reines Benzinfahrzeug hinterlässt.

In der App muss man auch das Land wählen, in dem man das Auto lädt – warum?

Jedes Land hat seinen eigenen Energiemix bei der Stromproduktion. Belgien versucht aus der Atomenergie auszusteigen und diese durch Gas zu ersetzen. Deutschland nutzt noch Kohle und versucht auch, aus der Atomenergie auszusteigen und auf erneuerbare Energien zu setzen. Frankreich wird vermutlich auch weiterhin Nuklearenergie nutzen. Drei verschiedene Fälle rund um Luxemburg, die verschiedene CO 2 -Emissionen pro Kilowattstunde nach sich ziehen. Diese Unterschiede werden mit der Wahl des Landes deutlich. Luxemburg produziert nur etwa 15 Prozent seiner eigenen Elektrizität, hauptsächlich über Windenergie und Biomasse, was gut ist. Aber das heißt, wir müssen 85 Prozent aus Deutschland, Frankreich und Belgien importieren. Wir haben also ein bisschen den Durchschnitt der drei Länder.

Was muss ich tun, wenn ich ein „green traveler“ sein will?

Zuerst einmal nur dann ein Auto kaufen, wenn man wirklich eins braucht. Ist das der Fall, sollte man etwas Kleines, Robustes kaufen, was nicht viel verbraucht. Und vielleicht Carsharing betreiben oder sich daran beteiligen. Zudem sollte man schon zum E-Auto greifen. Dennoch werden uns elektrische Fahrzeuge alleine nicht retten. Wir müssen auch über unser Verhalten nachdenken. Wir sind unseren Autos sehr stark verbunden, aber es gibt hier einen kostenlosen ÖPNV, die Tram und immer mehr Radwege, daran sollten wir auch denken. Klar macht es Spaß, über das alles zu sprechen und zu vergleichen, ob E-Autos besser sind. Aber wir müssen realisieren, dass Autos insgesamt weniger wichtig werden sollten. Wir sollten versuchen, den Stellenwert des Autos zu reduzieren. Manchmal verdeckt die Debatte über E-Autos den Fakt, dass wir generell über andere Arten von Mobilität nachdenken sollten – wir sind noch zu sehr auf Autos fokussiert.

Zur App: https://t1p.de/widc

INTERVIEW: SARAH SCHÖTT

Encevo Group Joins Forces with LIST, SnT to Accelerate Sustainable Energy Transition

By strengthening the ties between the leading national energy player and the Luxembourg research community, the three parties aim to launch the development of a long-term innovation programme and identify resources to execute joint projects in the context of the energy transition and Encevo’s group strategy. Encevo can thereby profit from scientific resources at both institutes while researchers can profit from Encevos’ experience and practical knowledge of the energy landscape. The collaboration will target notably smarter and more intelligent energy grids, electricity and flexibility markets, renewable energies as well as data-driven business models in the energy sector.

The partners also intend to rely intensely on Luxinnovation, a trusted partner for companies launching innovative activities, to help facilitate planned cooperation.

“In a rapidly changing energy landscape, innovation plays an increasingly important role. We want to intensify our efforts in this area”, explained Claude Seywert, CEO of Encevo S.A.

Thomas Kallstenius, CEO of LIST, added: “Climate change requires new energy management. Today, a lot of investment in Luxembourg and worldwide is focused on clean-energy technologies, such as solar arrays, wind turbines and electric cars. At LIST, we are working on such solutions that are ‘sustainable by design’, to reduce negative environmental impact as far as possible through the intelligent design of products, services and technologies. We have highly specialised researchers working on sustainable energy systems, and sustainable urban and built environments. Together with Encevo and SnT, we will be able to accelerate our innovation capacities in these domains for the country's benefit”.

Prof. Björn Ottersten, Director of SnT, concluded: “The transition to sustainable energy is one of the strategic priorities for the University and we are pleased to be extending our long-lasting work with the entities of the Encevo Group. This latest collaboration builds on our success working with Creos, the grid operator within Encevo Group, on the smart grid, which has played a key part of the digitalisation of the energy sector in Luxembourg. We have a proven track record of mastering digital transformation through collaborative research projects with companies, and look forward to driving this cooperation with Encevo and LIST”.

https://chronicle.lu/category/energy/35572-encevo-group-joins-forces-with-list-snt-to-accelerate-sustainable-energy-transition

Sehr kurze Grünphase ist vorbei

Aus der Traum: Die Konzentration der Coronaviren im Luxemburger Abwasser nimmt derzeit wohl wieder zu. Die Werte, die auch als Indikator für den weiteren Verlauf des Infektionsgeschehens in den jeweils nächsten Tagen dienen können, waren in letzter Zeit so niedrig, dass die entsprechende Farbkodierung in der Übersichtstabelle ein sattes Grün war. Das bedeutet übrigens noch nicht, dass keinerlei Viren mehr im Abwasser zu finden sind, sondern dass die Konzentration die derzeitige Nachweisgrenze unterschritten hat.

Solche Kennzahlen erreicht im aktuellen Report (hier als PDF) jedenfalls keine der teilnehmenden Kläranlagen mehr – wobei man allerdings dazu sagen muss, dass im Report nur acht Anlagen überhaupt Werte geliefert haben, während fünf andere Anlagen aussetzen.

Verschlimmert sich das Geschehen in Luxemburg also wieder? So klar wollen die Forscher des Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) noch keinen Trend ausmachen: Es zeige sich „eine durchschnittliche Prävalenz des Virus im Abwasser auf nationaler und regionaler Ebene“ und es sei auch „ein leichter Aufwärtstrend zu erkennen“. Allerdings müsse man bei der Interpretation vorsichtig bleiben und erst die nächsten Analysen abwarten.

Im Vergleich der einzelnen Kläranlagen zeigen sich auch wieder regionale Unterschiede: Während an der Anlage in Schifflingen eine Aufwärtsdynamik beobachtet werde, liege das abgefragte „Signal“ bei den anderen Kläranlagen weiterhin nahe an der Bestimmungsgrenze der Tests.

Frank Goebel

Computerprogramm aus Luxemburg erkennt Überschwemmungen weltweit

An Satelliten, die die Erde beobachten, mangelt es nicht. Ganze Schwärme von ihnen umkreisen den Globus und machen hochauflösende Aufnahmen. „Das Problem ist, dass es oft lange dauert, bis diese Bilder ausgewertet werden und denen zur Verfügung stehen, die etwa im Falle einer Naturkatastrophe schnell Entscheidungen treffen müssen“, sagt Patrick Matgen. Er ist Wissenschaftler am Forschungsinstitut LIST. Ein neues Programm, das er und sein Team entwickelt haben, schafft Abhilfe. „Wir haben in den letzten Jahren am LIST eine Software entwickelt, die es erlaubt, diese Daten ganz schnell auszuwerten und Überschwemmungskarten zu erstellen“, so Matgen weiter.

Die Satelliten-Daten liefern zum Beispiel die Sentinel-1-Satelliten der europäischen Weltraumagentur ESA. Dabei handelt es sich um Radarbilder. Die Sentinel-Satelliten sind Teil der Copernicus-Mission der Europäischen Kommission und der ESA. Ihre Bilder sind frei verfügbar. „Radarsatelliten haben den Vorteil, dass sie unabhängig von der Bewölkung und der Tageszeit Aufnahmen von der Erdoberfläche machen können“, sagt Matgen. „Damit sind sie eine zuverlässige Datenquelle, anders als optische Satelliten, die nur Fotos liefern können, wenn keine Wolken vorhanden sind, was gerade im Falle von Hochwasser eher selten der Fall ist.“

Die Satelliten kartieren mit ihren Radaren die Erde im Schnitt alle zwei bis drei Tage komplett. „Mit unserem Programm identifizieren wir ganz schnell, wo sich seit der letzten Aufnahme etwas auf der Erdoberfläche verändert hat.“ Der Forscher zeigt Bilder, die während der Monsunzeit von einer Region in Myanmar gemacht worden sind. Darauf ist deutlich ein dunkel dargestelltes Gebiet zu erkennen, das von einer Aufnahme zur nächsten angewachsen ist.

Ein Novum

Vor wenigen Jahren noch war es nicht möglich, die Erde so systematisch nach Überflutungen abzusuchen. Mithilfe des neuen Programmes ist es jetzt möglich, alle Satellitenbilder systematisch zu durchsuchen. „Das bedeutet, dass wir nicht mehr darauf warten müssen, dass der Zivilschutz eine Notsituation erkennt, Satellitenbilder anfragt und diese dann ausgewertet werden“, erklärt Matgen die Vorteile des Programmes. Noch vor ein paar Jahren hätte es Tage gedauert, bis auf diese Weise eine Karte zustande gekommen wäre. In einem Notfall viel zu lang. „Auf diese Art und Weise können wir nun alle paar Tage ein Update über die Überschwemmungen machen – und zwar global.“ Ein Novum.

Warum aber braucht es dafür Satelliten? Hochwasser ist schließlich auch von der Erde aus beobachtbar. Die Analyse der Satellitenbilder sei dennoch nützlich, sagt Matgen. Die Informationen, die die Forscher daraus ziehen, werden in Modelle zur Vorhersage von Hochwasser eingespeist. So können dann zum Beispiel Bilder der Vogesen dazu beitragen, eine Überschwemmung an der Mosel in Luxemburg besser vorherzusagen.

„In Südostasien gibt es Gegenden, in denen es fünf bis sechs Monate lang Überschwemmungen gibt. Dort verändert sich die Ausdehnung der Überschwemmung tagtäglich“. Satelliten erlauben es besser als Messungen auf der Erdoberfläche, sich alle zwei Tage einen Überblick über das wahre Ausmaß solcher Überschwemmungen zu machen, so Matgen weiter.

Um das Programm in der Praxis anwenden zu können, hat LIST sich Partner gesucht. Zusammen mit FadeOut Software aus Italien und RSS-Hydro aus Düdelingen haben sie das Unternehmen WASDI gegründet. „LIST trägt seine neue Software zu der neuen Firma bei“, so Matgen. Die privaten Partner des LIST beschaffen die Satelliten-Daten und stellen die enormen Rechenkapazitäten zur Verfügung, die gebraucht werden, um die vielen Satellitenbilder, die jeden Tag gemacht werden, auszuwerten. „Als LIST geht es uns darum, die Technologie zu entwickeln. Für die operationelle Anwendung suchen wir uns Partner, wie in diesem Fall FadeOut Software und RSS-Hydro, um eine Dienstleistung oder ein Produkt daraus zu entwickeln.“ Derzeit arbeiten LIST und WASDI noch eng zusammen, um das Produkt zu optimieren und weiterzuentwickeln. Langfristig soll die Firma auf eigenen Füßen stehen, was laut Matgen eine punktuelle Zusammenarbeit allerdings nicht ausschließen soll. Matgen sind keine anderen Projekte bekannt, die momentan eine globale Überwachung von Überschwemmungen anbieten. Die Konkurrenz allerdings schläft nicht. „Deshalb ist es wichtig, dass wir auch in Zukunft mit der Spin-off zusammenarbeiten, um anderen immer einen Schritt voraus zu sein.“ Eine Herausforderung seien Städte. Auf Radarbildern ist Wasser in den Straßen zwischen hohen Gebäuden nicht gut erkennbar, erklärt Matgen. „Hierfür brauchen wir einen anspruchsvolleren Algorithmus.“ Die Arbeiten an einem derart verbesserten Algorithmus seien vor Kurzem abgeschlossen worden. An seiner Vermarktung wird noch gearbeitet.

Katastrophenmanagement

Die neue Firma hat bereits zwei große Kunden: die Weltbank und das Welternährungsprogramm der Vereinten Nationen. Die Weltbank wollte den Versicherungssektor in Südostasien ein Mittel an die Hand geben, um besser mit Naturkatastrophen umgehen zu können. Dazu werden die Überschwemmungskarten mit Karten gekoppelt, die die Bevölkerungsdichte anzeigen. Dieser Auftrag war die Initialzündung für die Gründung eines Spin-offs. Das Welternährungsprogramm hingegen nutzt die Dienstleistung aus Luxemburg für ihr Katastrophenmanagement. Mit den Überschwemmungskarten kann zum Beispiel festgestellt werden, wo die landwirtschaftliche Produktion über einen längeren Zeitraum beeinträchtigt war. Dort kann dann mit Nahrungsmitteln ausgeholfen werden.

Nicht immer sind die Projekte von Matgen und seinem Team derart global. In einem anderen Projekt kollaboriert das Team mit dem „Institut viti-vinicole“ aus Remich. Bei dieser Zusammenarbeit absolvieren Drohnen Flüge in den Weinbergen, um die Rebstöcke zu untersuchen. So können erste Anzeichen von Krankheiten festgestellt und den Winzern mitgeteilt werden, damit diese reagieren können. Auch Wälder ließen sich mit Drohnen und Satelliten überwachen.

Das Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) ist eine öffentliche Einrichtung, die im Bereich der Naturwissenschaften und Technik forscht. Öffentliche Aufmerksamkeit erhielt das LIST im letzten Jahr dadurch, dass es Rückstände des Coronavirus in Luxemburgs Kläranlagen aufspürt und überwacht.

Yves Greis

Analyser nos déjections pour suivre le Covid-19

14 février 2020, jour de Saint-Valentin mais surtout date à laquelle, officiellement, le Covid-19 est apparu pour la première fois dans l’analyse des eaux usées au Luxembourg. Un détail qui n'en est pas un. Collecter des échantillons de déjections, provenant du réseau d’égouts ou du lessivage des surfaces, le pays le fait depuis 2005 pour suivre l’évolution des virus saisonniers, de la gastro-entérite, mais aussi du VIH et plus largement de la consommation de drogue. L’adapter à la nouvelle pandémie mondiale n’a donc été qu’une formalité ou presque.

Dès le 31 mars 2020, au début de la première vague, le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) avait déjà adapté son process pour appliquer en laboratoire la même technique PCR que les tests réalisés sur l'Homme. Depuis un an, l'analyse des eaux usées permet d'obtenir une photographie quasi permanente sur la circulation du coronavirus à travers le pays. «Grâce à l'échantillonnage dans les stations d'épuration, on couvre 75% de la population. L'eau usée ne ment pas, nous avons prouvé que c'était utile», assure Henry-Michel Cauchie, chef du projet Coronastep pour le LIST. Selon lui, les données des eaux usées couplées au testing à grande échelle et à la situation hospitalière ont permis d'impulser les prises de décisions du gouvernement depuis le début de la crise.

Nouvelle organisation face aux variants

La longueur d'avance prise par le Grand-Duché depuis 2005 intéresse d'autres pays qui n'en étaient pas là. Avec quelques-uns, le Luxembourg est devenu l'un des référents européens. L'OMS semblerait même vouloir que l'analyse des eaux usées se développe plus largement. Concrètement, deux fois par semaine des experts du LIST ou de l'Administration de la gestion de l'eau font le tour des stations d'épuration pour collecter un condensé d'un litre d'eaux usées, prélevées sur les dernières 24 heures. Le tout est ensuite analysé en laboratoire à Belvaux, où une petite dizaine de personnes est dédiée à la tâche. Les infos brutes remontent en direct aux autorités, une partie de l'eau est ensuite congelée pour d'autres analyses ultérieures.

Depuis février 2020, les révélations des eaux usées sur le Covid ont toujours suivi les courbes d'infections communiquées chaque jour, selon Henry-Michel Cauchy. Avec les pics et les phases de recul. À la station d'épuration de Schifflange, l'une des plus grandes du pays, les employés sont un maillon crucial dans la chaîne. Au contact avec les eaux usées, l'un d'eux rassure, d'ailleurs: «Nous n'avons eu aucun cas de Covid dans l'équipe!». «Le virus n'est plus infectieux dans les eaux usées, son enveloppe se détruit assez vite dans l'environnement», relève Henry-Michel Cauchie.

Avec le Covid, l'étude des autres virus a été mise entre parenthèses. Mais là aussi des échantillons sont congelés à Belvaux pour être au cœur d'autres analyses plus tard. «Depuis un an, c'est riche en enseignements!», lâche M. Cauchie, dont l'organisation commence aussi à être animée par l'apparition des différents variants. En réaction ces dernières semaines, avec le Laboratoire national de Santé, une nouvelle PCR a été développée et le Luxembourg est en mesure d'extraire le virus pour en faire un séquençage total. Un partenariat de financement de ces études des eaux usées, entre le LIST et le Fonds national de la recherche, court jusqu'en mars 2021 mais devrait trouver une suite. L'enjeu est grand sur plusieurs années à venir, dit-on au LIST.

Nicolas Chauty

http://www.lessentiel.lu/fr/luxembourg/story/analyser-nos-dejections-pour-suivre-le-covid-19-24745998

„Das Abwasser lügt nicht“

In einer Glasflasche befinden sich die Informationen über das Infektionsgeschehen. Das Behältnis, das Henry-Michel Cauchie, einer der beiden Leiter der Coronastep-Studie des Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), in seinen Händen hält, enthält eine Probe des Zuflusses der Kläranlage in Schifflingen. Über 24 Stunden wurde das Wasser gesammelt, nun soll es Hinweise dazu liefern, wie verbreitet das Corona-Virus unter den rund 68 000 Einwohnern ist, die an die Anlage angeschlossen sind.

Seit Ende des vergangenen März entnehmen die Forscher des LIST mindestens einmal wöchentlich solche Proben an mehreren Kläranlagen des Landes, um sie auf Die Virologin Leslie Ogorzaly ist eine der beiden Leiter der Corona-Step-Studie. Rückstände des Virus zu untersuchen. Zwar handelt es sich bei Covid-19 um eine Krankheit, die hauptsächlich die Atemwege betrifft. Die Viren verbreiten sich allerdings bei einer Infektion im gesamten Körper – ein Teil von ihnen wird dann auch wieder über den Darm ausgeschieden und landet so schließlich im Abwasser.

Die Auswertung der Zuflüsse der Kläranlagen kann somit neben der großflächigen Anwendung von herkömmlichen Corona-Tests zusätzliche Informationen über die Verbreitung des Virus liefern. Die Studie übernimmt dabei eine komplementäre Rolle. Die ausgewerteten Daten sollen Infektionstrends bereits frühzeitig erkennen können. Sie erfassen nämlich unter anderem auch Rückstände von Virus-Trägern, die aus verschiedenen Gründen noch kein positives Testresultat haben – zum Beispiel, weil sie trotz einer Infektion noch keine Symptome zeigen. Zwischen der Dynamik der festgestellten Viruslast und der registrierten Neuinfektionen durch reguläre Tests bestehe denn auch eine Korrelation, unterstreicht Henry-Michel Cauchie. Auch verschiedene Corona-Varianten könnten über das Abwasser identifiziert werden.

Die Einwohner im Blick

„Das Abwasser lügt nicht“, betont der Wissenschaftler. Die Studie liefert vor allem Hinweise auf die Situation bei den Einwohnern des Landes. Die zahlreichen Grenzgänger, die Tag für Tag nach Luxemburg kommen, würden nur wenige relevanten Spuren im Abwasser hinterlassen. Diese werden nämlich über den Darm und nicht über den Urin ausgeschieden.

Dass die Studie vor allem die Einwohner erfasst, habe sich unter anderem auch während der Urlaubsperioden, wie etwa im Sommer oder über die Weihnachtsfeiertage, gezeigt. Obwohl in dieser Zeit weitaus weniger Grenzgänger in Luxemburg zugegen waren, seien keine bedeutenden Schwankungen bei den Resultaten festgestellt worden.

Derzeit nehmen die Forscher die Zuflüsse von 13 Kläranlagen mindestens einmal die Woche unter die Lupe. Dies erlaubt es den Wissenschaftlern, die Abwässer von rund 445 300 Einwohnern des Großherzogtums – also mehr als 70 Prozent der Gesamtbevölkerung – zu untersuchen. Eine bedeutende Infektionsgefahr geht von den Virusrückständen im Abwasser im Grunde nicht aus, erklärt Henry-Michel Cauchie.

Denn bis das Wasser aus den Haushalten in die Kläranlagen gelangt, habe der Zersetzungsprozess des Virus bereits eingesetzt – auch, wenn es zu diesem Zeitpunkt immer noch nachweisbar sei. Nachdem die Behandlung in der Anlage abgeschlossen sei, seien des Weiteren überhaupt gar keine Rückstände mehr feststellbar. Um dem Virus auf die Spur zu kommen, müssen die Abwasserproben in die Labore des LIST in Beles gebracht werden. Dort kommen dann erprobte Labortechniken zum Einsatz, wie Projektleiterin Leslie Ogorzaly erklärt.

Durch Zentrifugation wird das Wasser zunächst von störenden Rückständen bereinigt. Daraufhin wird die Probe einem weiteren Filtrationsverfahren unterzogen, der sogenannten Ultrafiltration. Das Wasservolumen der Probe wird dabei deutlich reduziert, während die Viruslast unverändert bleibt. Somit erhalten die Forscher eine hochkonzentrierte Probe, die Viren lassen sich in der Folge leichter nachweisen.

Abschließend folgt ein Verfahren, das unter anderem auch bei Mund-RachenAbstrichproben im Zuge des Large Scale Testing zum Einsatz kommt. Die sogenannte Polymerase-Kettenreaktion (PCR) erlaubt es den Forschern, charakteristische Gene des Corona-Virus innerhalb der Probe zu identifizieren. So lässt sich die Konzentration der Viren im Abwasser sehr genau bestimmen.

Die Ergebnisse der Analysen der einzelnen Proben werden schließlich verarbeitet. Dabei werden auch mögliche Störfaktoren wie starke Niederschläge berücksichtigt. Am Ende ergibt sich schließlich ein Überblick über die Gesamtsituation in Luxemburg – eine Bestandsaufnahme, die die Forscher dann auch veröffentlichen (siehe Kasten).

Luxemburg als Vorbild

Das Großherzogtum spielt bei der Auswertung seiner Abwässer eine Vorreiterrolle, betont Henry-Michel Cauchie nicht ohne Stolz. Nur wenige andere Länder der Europäischen Union würden solche Untersuchungen vergleichbar systematisch durchführen. Auf europäischem Niveau gebe es aber Pläne, dies zu ändern. Dabei sollen Methoden des LIST als Vorbild dienen.

Die Wissenschaftler des LIST können nämlich bereits auf eine langjährige Erfahrung zurückblicken. Seit 2005 werden die Abwässer hierzulande auf Rückstände von Krankheitserregern, wie zum Beispiel Viren der Gastroenteritis, zu Forschungszwecken untersucht. Im Zuge des Corona-step-Projekts hatten die Forscher denn auch Zugriff auf ältere konservierte Proben, anhand derer das Corona-Virus erstmals am 25. Februar 2020 in der Kläranlage in Schifflingen nachgewiesen werden konnte. Also wenige Tage bevor der erste offizielle Fall in Luxemburg bekannt wurde …

Aber auch alle aktuellen Proben werden konserviert und sollen später nochmals analysiert werden. „So können wir später herausfinden, welchen Einfluss die CoronaPandemie auf die Verbreitung anderer Krankheiten, wie zum Beispiel der Grippe, hatte“, betont Henry-Michel Cauchie.

Maximilian Richard

Plongée en eaux troubles pour repérer le virus

Les 68.000 habitants de Schifflange et environs ne s'en doutent pas, mais le LIST les observe. En tout cas, le Luxembourg Institute of Science and Technology s'intéresse à leurs rejets d'eau. C'est là que, depuis le printemps, ses scientifiques traquent la présence du covid-19. Ici comme dans 12 autres stations d'épuration du pays. L'opération Coronastep fait ainsi partie des indicateurs guidant la politique sanitaire du gouvernement depuis bientôt un an.

Car si c'est bien une infection respiratoire qui est redoutée par la transmission du virus, le SARS-CoV2 se diffuse dans tout l'organisme de ceux qu'il infecte. Jusqu'à se retrouver dans leurs excréments, et donc dans les eaux sales finissant en station d'épuration. En analysant chaque semaine des échantillons prélevés à l'entrée des bassins, les chercheurs peuvent donc détecter les tendances de l'infection à un stade bien plus précoce que les résultats du Large Scale Testing.

Pour Henry-Michel Cauchie, l'un des deux responsables de l'étude Coronastep du LIST, il existe ainsi un lien entre la dynamique de la charge virale détectée au sortir des toilettes et le nombre de nouvelles infections constaté via le dépistage massif. «Les eaux usées ne mentent pas», souligne donc le scientifique.

Grâce à l'analyse hebdomadaire sur 13 stations d'épuration, le LIST veille en fait sur l'état de santé de près de 445.300 habitants du Grand-Duché, soit plus de 70 % de la population. Sachant que l'afflux ou non de frontaliers dans le pays n'influe guère les résultats observés, ont pu repérer les laborantins au terme de longs mois de pratique et d'analyses.

Rapportés au laboratoire du LIST à Belval, les échantillons suivent alors «des techniques de laboratoire éprouvées», comme l'explique la responsable du projet, Leslie Ogorzaly. L'eau prélevée est d'abord purifiée des résidus gênants en centrifugeuse, avant d'être filtrée, «ultrafiltrée même». Les chercheurs disposent ainsi d'un échantillon 'propre', ce qui facilite la détection des virus. La suite relève de la même technique que dans le cadre des prélèvements par écouvillons PCR.

En fait, rappelle Henry-Michel Cauchie, «le Luxembourg joue un rôle pionnier dans l'évaluation de ses eaux usées». Maintenant avec ce programme immédiatement mis en place au début de l'épidémie, mais depuis de nombreuses années aussi.

Car si aujourd'hui quelques Etats européens ont suivi le «modèle luxembourgeois» de traque du covid dans les eaux de stations d'épuration, c'est depuis 2005 que le LIST s'intéresse à ce milieu. Ce qui parvient des toilettes permettant de détecter les résidus de divers agents pathogènes, comme celui de la gastro-entérite.

Et déjà Henry-Michel Cauchie et son équipe de penser à de nouvelles expériences. Déjà en analysant d'anciens échantillons prélevés en début d'année (et conservés au LIST), les chercheurs avaient mis en lumière la présence du SARS-CoV2 dès le 25 février dans les eaux usées, alors que le premier cas n'allait être découvert que quelques jours plus tard. «Mais plus tard, en analysant les anciens prélèvements, nous pourrons aussi découvrir quelle a été l'influence de la pandémie sur la propagation d'autres maladies.» A l'image de cette grippe saisonnière, qui ne fait pas parler d'elle cet hiver.

Patrick JACQUEMOT

https://www.wort.lu/fr/luxembourg/plongee-en-eaux-troubles-pour-reperer-le-virus-60223ee5de135b9236c97f6e

Abwasseruntersuchung: Virenbelastung geht weiter zurück

Die Virenmenge in Luxemburgs Abwässern nimmt ab, so wie schon in den vergangenen Wochen. Zu diesem Schluss kommen die Forscher des Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), die mit ihrem Coronastep-Programm die Abwässer der Luxemburger unter die Lupe nehmen. „Wie in der Vorwoche deuten die zu Beginn der fünften Kalenderwoche auftretenden SARS-CoV-2-RNAFlüsse in den Kläranlagen auf eine mittlere Prävalenz des Virus im Abwasser auf nationaler und regionaler Ebene hin“, schreiben die LIST-Wissenschaftler im aktuellsten Report Nummer 46.

Auch bei den einzelnen Kläranlagen gebe es noch immer eine gewisse Dynamik – allerdings mit einem rückläufigen Trend für alle analysierten Anlagen. „Bei einigen von ihnen liegt das dRT-qPCR-Signal nahe an oder sogar unter der messbaren Grenze“, schreiben die Forscher.

Die LIST-Forscher entnehmen Proben an 13 Luxemburger Kläranlagen. Insgesamt wird somit ein Einzugsgebiet mit 445.302 Menschen abgedeckt. Dafür wird über 24 Stunden Wasser am Zufluss der jeweiligen Kläranlage gesammelt. Die Virus-RNA – also der genetische Bauplan des Virus – ist in menschlichen Exkrementen nachweisbar und kann deshalb in Kläranlagen gefunden werden. Das LIST beschäftigt sich seit mehr als zehn Jahren mit Abwässern und den Viren, die sich darin befinden. Normalerweise gehen die Forscher Viren nach, die Magen-Darm-Entzündungen oder andere Infektionen des Verdauungstrakts auslösen können. Für die Auswertung benutzen die Wissenschaftler im Grunde die gleiche PCR-Methode, wie sie auch bei Rachenabstrichen angewandt wird. Sie ermöglicht es, die RNA aufzuspüren.

(Red.)

Les matériaux ferroïques, focus de la recherche interinstitutionnelle

À titre d’exemple, les matériaux avancés sont la clé de la production de capteurs, eux-mêmes omniprésents dans notre société moderne, plus largement parlant, de l’Internet des objets.

L’Université du Luxembourg et le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) ont acquis une expertise reconnue en science des matériaux, aujourd’hui l’un des piliers stratégiques de la recherche luxembourgeoises. Les deux acteurs de la recherche publique luxembourgeoise vont tirer pleinement parti de leur expertise complémentaire en créant le premier groupe de recherche interinstitutionnel (GRI) luxembourgeois : Multifunctional Ferroic Materials. Cet IRG est l’un des instruments de l’accord bilatéral récemment signé entre l’Université et le LIST pour favoriser les collaborations synergiques dans la recherche et la formation doctorale.

Les matériaux ferroïques multifonctionnels présentent de nombreuses propriétés physiques intéressantes, telles que le magnétisme, la ferroélasticité ou la ferroélectricité, en raisons desquelles ils sont considérés comme des matériaux « intelligents ». À travers les études que le GRI mènera sur ces matériaux, les scientifiques cherchent à comprendre l’interaction de ces propriétés physiques dans les matériaux intelligents. En fait, les interactions - appelées couplages - entre de multiples propriétés sont à la base même des transducteurs modernes, des dispositifs qui convertissent l’énergie d’une forme en une autre.

L’Université et le LIST partagent une histoire et un intérêt scientifique pour la fonctionnalité des matériaux. Une étape importante dans l’historique est la collaboration dans le cadre du projet FNR PEARL « Coupling in Multifunctional Ferroic Materials ». Le GRI est basé sur un programme de recherche d’intérêts communs qui se concentre sur les matériaux ferroïques sans plomb, plus respectueux de l’environnement que les matériaux industriels actuels à base de plomb, et sur l’effet de la lumière sur ces matériaux multifonctionnels.

« Nos institutions partagent une ambition commune dans le domaine de la science des matériaux : faire du Luxembourg un centre d’excellence de renommée internationale en matière de recherche et d’innovation, au bénéfice du pays. Un groupe de recherche interinstitutionnel est l’instrument idéal pour profiter pleinement de nos synergies pour réaliser cette ambition. La future implantation du groupe dans un nouveau bâtiment à Belval constituera un levier supplémentaire », dit le Prof. Jens Kreisel, vice-recteur à la recherche de l’Université, lui-même physicien des matériaux.

« Cet accord bilatéral accèlera la vitesse et l’agilité de l’écosystème d’innovation luxembourgeois », déclare le Dr Thomas Kallstenius, CEO du LIST. « Associer la complémentarité des rôles aux modèles de partenariat de l’Université et de notre institut est sans aucun doute un atout majeur pour servir au mieux nos partenaires et la société. »

https://www.infogreen.lu/les-materiaux-ferroiques-focus-de-la-recherche-interinstitutionnelle.html

„Fühlbarer“ Fortschritt

Die Situation dürfte den meisten bekannt vorkommen. Man sitzt im Auto und denkt, dass es zu heiß ist, die Klimaanlage zu stark bläst oder man das Lied, das gerade im Radio läuft, keine weitere Sekunde mehr erträgt. Die Suche nach dem passenden Sender oder der richtigen Temperatur kann aber schnell lebensbedrohlich werden, wenn man dabei die Straße aus den Augen lässt, um im Bedienfeld an der Mittelkonsole nach den richtigen Knöpfen zu schauen.

Der Materialwissenschaftler Emmanuel Defay vom Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) arbeitet an einer Technologie, die in dieser Lage helfen könnte. Die Idee ist es, einen Bildschirm zu entwickeln, auf dem man die benötigten Funktionen intuitiv ertasten kann, ohne dabei die Straße aus den Augen zu verlieren. Zwar geben viele Handybildschirme auch heute schon „haptische“ Rückmeldungen, aber diese sind noch zu ungenau, um den Nutzer wirklich leiten zu können.

Um wirklich eine Bedienung mithilfe des Tastsinns zu ermöglichen, gingen Emmanuel Defay und sein Forschungsteam daher 2018 eine Kooperation mit dem Start-Up Hap2U aus dem französischen Grenoble ein. Das Unternehmen ist einer der Vorreiter im Bereich haptischer Bildschirme. So konnte Hap2U im Jahr 2018 den Autobauer Daimler als Investor gewinnen. Denkbare Anwendungen für den digitalisierten Tastsinn gibt es viele: Die Handhabung von Bildschirmen aller Art würde nicht nur einfacher und intuitiver werden, sondern die Technologie könnte auch Menschen mit Sehbehinderung die Bedienung solcher Geräte ermöglichen. Chirurgen könnten medizintechnische Instrumente bedienen, ohne den Blick von dem Patienten zu nehmen. Bei entsprechender Weiterentwicklung könnte die Technik es sogar ermöglichen, die Textur von Gegenständen genau wiederzugeben. OnlineShoppern würde es beispielsweise erlauben, die Qualität des Stoffes von Kleidungsstücken zu erfühlen.

Noch nicht am Ziel

Die Grundlage für die Technologie ist Piezoelektrizität. Vereinfacht gesprochen, ist damit gemeint, dass bestimmte Materialien sich deformieren und somit ihre Eigenschaften verändern, wenn man ein elektrisches Feld anlegt. Eine Reihe elektronischer Geräte wie Quarzuhren oder Lautsprecher basieren auf der präzisen Steuerung dieser Felder. Das Tastgefühl in den Bildschirmen entsteht durch akustische Wellen in sehr hoher Frequenz, die gezielt an der Oberfläche der Bildschirme erzeugt werden.

In dem Kooperationsprojekt entwickelte das Start-up die Hardware, die Forscher des LIST konzentrierten sich darauf, wie die notwendigen piezoelektrischen Materialien möglichst unsichtbar auf der Bildschirmoberfläche aufgebracht werden können. „Unser Ausgangspunkt ist immer die Materialwissenschaft. Ausgehend davon entwickeln wir die Anwendungen“, sagt Defay. „Die Idee war, dass wir die Materialien direkt auf das Glas drucken. Die Leute von Hap2U waren auf uns zugekommen, weil sie wussten, dass wir an entsprechenden Verfahren mit Inkjet-Druckern arbeiten.“ Bis es soweit ist, sind aber noch einige technische Barrieren zu überwinden. „Ich denke, dass wir noch mindestens fünf Jahre von einer kommerziellen Anwendung entfernt sind“, sagt Emmanuel Defay. Mit der Entwicklung der Technologie sei man noch nicht am Ziel, gibt Defay zu, aber man wisse nun genau, in welche Richtung weitergeforscht werden müsse. Aus dem Kooperationsprojekt, das im November nach zweijähriger Laufzeit abgeschlossen wurde, gingen zwei Patente hervor. Ist die Technologie erst mal so weit, dass sie kommerziell eingesetzt werden kann, will das LIST durch Lizenzzahlungen auf die Patente mitverdienen.

Effizientere Kühlschränke

Aber die Entwicklung eines Bildschirms für den Tastsinn ist nicht die einzige potenziell bahnbrechende Technologie, an der Emmanuel Defay forscht. Der gemeinsame Nenner seiner Arbeit sind piezoelektrische Werkstoffe und funktional verwandte Materialien. So beschrieb er im vergangen Jahr im angesehenen Wissenschaftsblatt „Science“, wie sich die Temperaturen bestimmter Materialien durch das Anlegen elektrischer Felder um einige Grad senken lassen können. „Das könnte zur Entwicklung von deutlich energieeffizienteren Kühlschränken oder Klimaanlagen führen“, erklärt er. Umgekehrt könnte das Prinzip aber auch genutzt werden, um durch die geschickte Ausnutzung von Temperaturunterschieden elektrischen Strom zu gewinnen. Das könnte zu einer neuen Art von Solarkraftwerken führen, die nicht auf direkte Sonneneinstrahlung angewiesen ist, um Energie zu erzeugen. Solche Anlagen könnten auch nachts laufen, erklärt er, betont aber: „Hier stehen wir noch ganz am Anfang der Entwicklung.“

THOMAS KLEIN

Gradel et le List mettent le spatial au régime

La littérature foisonne de la même recommandation: du «qui veut voyager loin ménage sa monture» à l’idée de «voyager léger», il n’y avait aucune raison que le secteur de l’espace y échappe, surtout à 5.000 à 10.000 euros le kilo embarqué à bord d’une fusée qui décolle.

À l’heure où Elon Musk et la Chine rêvent de conquérir Mars après avoir établi une base sur la Lune, la question du poids est une question centrale. C’est là que l’idée de Gradel fait du sens: fabriquer de nouvelles structures aussi légères que résistantes et en 3D sera un secteur d’avenir.

Ce lundi, la société, qui a racheté le «xFK in 3D», technologie née en Allemagne pour l’automobile, a annoncé son partenariat avec le Luxembourg Institute of Science and Technology (List). Dans le laboratoire du List, à Hautcharage, la PME développera ces structures avec des polymères renforcés de fibres de carbone (PRFC).

L’un des projets, du même nom que le procédé technologique, «xFKin3D», consiste à fabriquer des pièces à la main grâce à un tissage de filaments manuel, tandis que le second «Robotised xFKin3D» a la même ambition, mais via un bras articulé et robotisé. Thales, Airbus et OHB, trois poids lourds du spatial, ont déjà fait part de leur intention de recourir à ce deuxième projet.

Thierry Labro

https://paperjam.lu/article/gradel-et-list-mettent-spatial

Schlankheitskur für Weltraumtechnik

In der Raumfahrt kann man die Komponenten, die ins All geschossen werden müssen, wortwörtlich in Gold aufwiegen. Jedes Kilogramm Ladung kostet zwischen 5 000 und 10 000 Euro. Bevor private Unternehmen wie Elon Musks SpaceX auf den Plan traten und die Effizienz der Starts erhöhten, lagen die Kosten pro Kilogramm sogar eher im Bereich von 50 000 Euro pro Kilo. Jede Gewichtsreduktion kann also schnell Einsparungen in Millionenhöhe mit sich bringen.

Genau das haben sich das Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) und die Sondermaschinenbaufirma Gradel aus Mondorf vorgenommen. Gestern unterzeichneten das Forschungsinstitut und das Unternehmen eine Partnerschaft, um eine neue Technologie weiterzuentwickeln, die das Gewicht der verwendeten Materialien um bis zu 75 Prozent verringern kann. Die Gewichtsreduktion wird erreicht, indem zur Herstellung der Bauteile keine Metalle verwendet werden, sondern gehärtete Fasern. Ausgangsstoffe für die Fasern können dabei unterschiedliche Materialien wie Karbon, Basalt oder auch Hanf sein. Die Fasern werden in einem neuen Verfahren nach einem vorher durch eine Computersimulation exakt bestimmten Bauplan gewickelt. Das kann manuell oder durch einen speziell hierfür umgebauten Industrieroboter geschehen. Das Verfahren kann man sich ein wenig wie eine Hightech-Strickliesel oder einen Webstuhl vorstellen.

Die Fasern sind mit einem Harzgemisch getränkt und werden nach der Wicklung in einem Ofen gehärtet. Durch das Verfahren gewinnt das Objekt besondere mechanische Eigenschaften und wird außergewöhnlich belastbar, so die Projektpartner.

Das Herzstück der Technologie sind die Computerprogramme, die genau berechnen, welche Belastungen die fertigen Bauteile später aushalten müssen und wie viel Material deshalb verwendet werden muss. „Die Software sieht nur dort Material vor, wo Lastkräfte wirken, und lässt alles weg, was unnötig ist“, erklärt Claude Maack, der Geschäftsführer von Gradel. Auf diese Weise erzielt das Verfahren die erhofften Einsparungen beim Gewicht.

„Intelligente“ Bauteile

Mithilfe dieses minimalistischen Ansatzes will Maack nicht nur das Gewicht von Weltraumkomponenten verringern. Er erlaubt auch, bestimmte Funktionen in die Bauteile zu integrieren und sie bis zu einem gewissen Grad „intelligent“ zu machen. „Die Komponenten können zum Beispiel so konstruiert werden, dass sie bei Belastungen aus der einen Richtung flexibel und aus der anderen Richtung steif sind“, sagt Maack. Daraus ergebe sich mehr Flexibilität und neue Anwendungsmöglichkeiten für die Ingenieure der Raumfahrtunternehmen.

In dem gemeinsam betriebenen Labor im Industriegebiet von Oberkerschen wollen die beiden Projektpartner die Technologie nun verfeinern. Während Gradel das entsprechende Wissen zur Verfahrenstechnik einbringt, sollen die Wissenschaftler des LIST bei der richtigen Auswahl und Komposition der verwendeten Materialien helfen. „Wir werden unter anderem die Strukturen der Kompositmaterialien modellieren, um deren mechanische Eigenschaften besser zu verstehen“, sagt Thierry Girot vom LIST, der das gemeinsame Labor leiten wird. Das ist auch deshalb wichtig, weil die Materialien im Weltraum besonderen Belastungen mit häufigen Wechseln zwischen extremer Hitze und Kälte ausgesetzt sein werden. Bevor nun erwartet werden kann, dass Weltraumfirmen die neue Technologie in Projekten einsetzen, die oft mehrere hundert Millionen Euro kosten, muss sie erst für den Einsatz im Weltall erprobt und qualifiziert werden.

Industriereife erreichen

Ein weiteres Ziel der Zusammenarbeit besteht darin, die Technologie zur Industriereife weiterzuentwickeln. „Derzeit funktioniert das Verfahren auf Laborebene, es ist aber noch kein industrieller Prozess“, sagt Girot. In dem neuen Labor werden nun Methoden getestet, um den Vorgang so zu automatisieren, dass die Komponenten in gleichbleibender Qualität im großen Maßstab hergestellt werden können. Das Interesse aus dem Raumfahrtsektor scheint groß zu sein, denn die industriellen Schwergewichte Thales Alenia Space, Airbus Defence and Space sowie OHB haben bereits Bauteile von den Projektpartnern geordert.

Die ersten im Rahmen der Zusammenarbeit hergestellten Bauteile sind für den Einsatz in Satelliten bestimmt. Aber Maack kann sich vorstellen, dass das Verfahren auch in der Luftfahrtindustrie oder für Autobauer interessant sein könnte, um die Kosten und den Energieverbrauch herunterzufahren. Finanzielle Unterstützung erhält das Projekt vom luxemburgischen Raumfahrtprogramm „Luximpulse“.

THOMAS KLEIN

Luxembourg partnership to produce ultra-lightweight materials for major players in space industry

In the domain of space and satellites, weight is expensive. The heavier a product for transport into space is, the more it costs. In fact, the current estimate is costs of around €5,000-10,000 per kilogram, meaning that any weight loss is beneficial financially for companies sending satellites into space. It also reduces the energy (in other words fuel) required to move it.

That’s where LIST and Gradel come in, aiming to produce very tough, yet ultra-lightweight structures using continuous carbon-fibre-reinforced-polymers (CFRP) in a filament winding process creating ultralight 3D structures. The carbon fibre is coated with a polymer that solidifies the entire object rendering it extremely solid and resilient.

The components produced are destined for for equipment in satellites, especially antennas. Currently many of these parts are metallic and therefore relatively heavy. The aim is to move away from metal parts, and with this new technology by LIST and Gradel produced in Luxembourg, a reduction of up to 75% in weight can be achieved, saving companies considerable costs.

The parts will be produced for three European giants in satellite construction; Thales Alenia Space (France), Airbus Defence and Space (France), and OHB (Germany).

There will be two projects being carried out at the LIST-GRADEL labs: One project known as “xFKin3D”, the name of the process technology, consists of making parts by hand with the filament weaving manually. The second project to be known as “Robotised xFKin3D” will be the challenge of producing the same parts as the first project, but with the use of a new robotic arm recently installed at LIST, making it a fully automated manufacturing process.

Both projects are supported by the Luxembourg National Space Programme LuxIMPULSE, which aims at providing funding to help companies established in Luxembourg to bring innovative ideas to market. The programme is managed by the Luxembourg Space Agency (LSA) together with the European Space Agency (ESA).

Josh Oudendijk

https://today.rtl.lu/news/business-and-tech/a/1661299.html

LIST & Gradel announce joint Luxembourg lab

The Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) is thrilled to announce a new partnership venture with established Luxembourg company Gradel to research and produce ultra-lightweight structures for the aeronautics and space industry. Parts will be produced for three European giants in satellite construction; Thales Alenia Space (France), Airbus Defence and Space (France), and OHB (Germany).

*LIST will be the home of a joint laboratory at the institute’s new premises in Hautcharage to research and develop the ground-breaking Gradel’s technology known as “xFK in 3D”.

What is this special ultra-lightweight structure, and what makes it special and unique to Luxembourg research?

That’s where LIST and Gradel comes in, aiming to produce very tough, yet ultra-lightweight structures using continuous carbon-fibre-reinforced-polymers (CFRP) in a filament winding process creating ultralight 3D structures.

The carbon fibre is coated with a polymer that solidifies the entire object rendering it extremely solid and resilient. Impregnated carbon fibres are wound to form an optimised 3D-mesh design that gives the part its special mechanical properties.

There will be two projects being carried out at the LIST-GRADEL labs:

One project known as “xFKin3D”, the name of the process technology, consists of making parts by hand with the filament weaving manually. It will target the demonstration space-use standards of structural parts produced by the xFKin3D technology.

The second project to be known as “Robotised xFKin3D” will be the challenge of producing the same parts as the first project, but with the use of a new robotic arm recently installed at LIST, making it a fully automated manufacturing process, assuring excellent repeatability, to the same strength and quality, but on a larger scale.

While the first project is seen as more artisanal, the second robotised projects will be on an industrial scale for highly renowned end customers.

The end products are for aerospace, but what exactly?

The components produced are destined for use in all that is antenna support, bracket for equipment in satellites. Currently many of these parts are metallic and therefore relatively heavy. The aim is to move away from metal parts, and with this new technology by LIST and Gradel produced in Luxembourg, a reduction of up to 75% in weight can be achieved, saving companies considerable costs.

It has already been confirmed that the final clients for parts produced at LIST premises, will be initially for Airbus, Thales and OHB – three major European players in the space industry.

When it comes to commercialising parts produced in the LIST labs, it is Gradel who will take on this task with an already proven track record in producing products for the space industry.

LIST will contribute its expertise in the formation of the materials and play a major role at the start and of the process and development, researching and determining such things as the correct conditions, speed, printing, pressure, temperature etc, needed to obtain parts of strong and good quality. “Setting up joint laboratory and development program to support innovative Luxembourg company is at the very heart of our LIST mission ” said Dr Damien Lenoble, director of the Materials Research and Technology – MRT Department of LIST adding that “advanced research towards ultra-light-weighting with sustainable materials and processes is one our CORE research area in MRT, acknowledging that targeting leading-edge requirements of the space industry together with GRADEL will pave the way for timely energy-efficient terrestrial applications that go from wind turbines to ultra-light transport vehicles”

Regarding the new collaboration with LIST, GRADEL’s Managing Director, Claude Maack stated, “GRADEL began working with Ultra Lightweight structures in the space sector in 2018 by signing an exclusivity contract with AMC GmbH which developed xFK in 3D first in the Automotive sector. Now with LIST we have a strong partner with deep knowledge in material and process of composite structures allowing us further qualification for Space applications. Supported by LSA, this innovative process technology will enable GRADEL to continue its success story in Space sector and beyond with a full automated manufacturing process”.

Light-weighting is a popular topic in today’s world, and becoming more and more important in many areas of production, notably in the automotive and aeronautic world. The heavier a car is, the more it consumes. If you manage to halve the weight of a vehicle, you halve the energy necessary to move it. This technology is currently being applied to space technologies, in the future it could equally be as beneficial for aircraft and automobile industries.

https://www.fedil.lu/en/member-news/list-gradel-announce-joint-luxembourg-lab/

Lux laboratory to develop ultra-lightweight materials for space

Ultra-lightweight but durable materials can help aerospace companies save money, with List estimating that it costs €5,000 to €10,000 to transport one kilogramme of material into space.

Gradel, established in Luxembourg since 1965, and List will be using technology acquired from German company AMC to investigate the use of carbon fibre composite materials to create 3D structures. The project also hopes to improve on the so-called xFK in 3D technology and automatise production using a robotic arm.

“Gradel began working with ultra-lightweight structures in the space sector in 2018 by signing an exclusivity contract with AMC, which developed xFK in 3D first in the automotive sector. Now with List, we have a strong partner with deep knowledge in materials and process of composite structures allowing us further qualification for space applications,” said Gradel’s managing director Claude Maack in a statement.

The research laboratory is supported by the Luxembourg Space Agency together with the European Space Agency. It received public funding through Luximpulse, a grant programme aimed at helping companies bring innovative products to market, managed through the space agencies.

Researchers hope that they can achieve up to 75% weight reduction by producing parts from this ultra-lightweight material that are currently made of heavier metals. Three satellite makers--Thales Alenia Space (France), Airbus Defence and Space (France), and OHB (Germany)--have already signed on for parts.

The Italian subsidiary of OHB previously received a contract from the Luxembourg government to build an Earth observation satellite operated by the country’s military. Thales Alenia Space is a joint venture between arms contractors Thales and Leonardo. Both companies, together with Airbus, feature on an investment ban list by Luxembourg’s pensions fund for controversial weapons activities.

Thales Alenia Space in February 2020 signed an agreement with the economy ministry to set up a digital centre of excellence in Luxembourg, with plans to fund an industrial professorship at the University of Luxembourg.

CORDULA SCHNUER

https://delano.lu/d/detail/news/lux-laboratory-develop-ultra-lightweight-materials-space/213282

Ultra-lightweight structures made in Luxembourg

What is this special ultra-lightweight structure, and what makes it special and unique to Luxembourg research?

The LIST/Gradel joint effort aims to produce very tough, yet ultra-lightweight structures using continuous carbon-fibre-reinforced-polymers (CFRP) in a filament winding process creating ultralight 3D structures. The carbon fibre is coated with a polymer that solidifies the entire object rendering it extremely solid and resilient. Impregnated carbon fibres are wound to form an optimised 3D-mesh design that gives the part its special mechanical properties.

The joint lab, hosted in LIST’s new premises in Hautcharage, will focus on two projects, known as “xFKin3D” (the name of the technology) and “Robotised xFKin3D”.
While the first one consists of making parts by hand with the filament weaving manually and will target the demonstration space-use standards of structural parts produced by the xFKin3D technology, the second one aims at producing the same parts, but with the use of a new robotic arm recently installed at LIST. This will make it a fully automated manufacturing process, assuring excellent repeatability, to the same strength and quality, but on a larger, industrial scale.

A disruptive technology with potential applications in the space field, and beyond

GRADEL’s Managing Director, Claude Maack stated, “GRADEL began working with Ultra Lightweight structures in the space sector in 2018 by signing an exclusivity contract with AMC GmbH which developed xFK in 3D first in the Automotive sector. Now with LIST we have a strong partner with deep knowledge in material and process of composite structures allowing us further qualification for Space applications. Supported by LSA, this innovative process technology will enable GRADEL to continue its success story in Space sector and beyond with a full automated manufacturing process”.

https://space-agency.public.lu/en/news-media/news/2021/Ultra-lightweightstructuresmadeinLuxembourg.html

Des satellites plus légers grâce au Luxembourg

C'est une révolution pour le secteur spatial, doublée d'un coup de projecteur, encore, sur le Luxembourg. Lundi, le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) et la société Gradel ont scellé un partenariat qui donne naissance, à Hautcharage, à un laboratoire inédit associant chercheurs et ingénieurs des deux structures. L'objectif est simple, développer une technologie pour créer, à l'avenir, des satellites (entre autres) avec des composants ultralégers. Car l'une des clés du développement de l'industrie spatiale réside dans le poids des matériaux utilisés, essentiellement métalliques à l'heure actuelle.

Aujourd'hui, un kilo envoyé dans l'espace coûte de 5 000 à 10 000 euros. La technologie développée au Luxembourg permettra de réduire ce poids, et donc proportionnellement les coûts, «jusqu'à 75%». Comment? Grâce à un système de tissage à base de fibres de carbone ou d'autres matières naturelles, configuré de façon digitale et ultraprécise, puis reproduit à la main ou via un bras robotique unique lorsqu'il s'agira de produire en série. Les géants français Airbus et Thales, mais aussi l'Allemand OHB, ont déjà montré leur intérêt et scellé un contrat exclusif avec le Luxembourg.

Le secteur spatial avant l'aéronautique et l'automobile

Les défis sont majeurs. À la gestion du poids s'ajoutent les contraintes du secteur spatial: le lancement du satellite, l'altitude, les changements de températures extrêmes... «Une pièce de 160 grammes comme celle-là est capable de supporter une force de neuf tonnes», répond Claude Maack, directeur général de Gradel, avec en main un petit prototype semblable à une toile d'araignée. Le laboratoire de Hautcharage peut déjà s'appuyer sur quelques mois d'essais et d'études du côté de l'entreprise Gradel.

Le LIST et Gradel sont soutenus dans leur élan par le programme LuxIMPULSE, porté par l'Agence spatiale luxembourgeoise qui voit d'un bon œil ce regroupement d'expertises, destiné à «repousser les limites» et qui bénéficiera au Grand-Duché à l'échelle internationale. Si des contrats sont déjà négociés, la phase de production n'est pas encore enclenchée.

Le secteur spatial pourrait être un premier pas, l'idée étant de développer par la suite cette technologie révolutionnaire pour fournir au secteur aéronautique ou automobile ces mêmes composants ultralégers. «Plus une voiture est lourde, plus elle consomme», expliquait-on lundi du côté du LIST. Un exemple qui parlera au plus grand nombre, un peu plus que l'idée d'envoyer un satellite au-dessus de nos têtes.

Nicolas Chauty

http://www.lessentiel.lu/fr/lifestyle/dossier/sciences/news/story/des-satellites-plus-legers-grace-au-luxembourg-14819210

Gehen die Infektionszahlen wieder hoch?

Auch Luxemburg befindet sich, ohne Frage, noch mitten in der Pandemie. Doch das Infektionsgeschehen schien sich in den vergangenen Tagen und Wochen etwas zu beruhigen – sogar so sehr, dass die Regierung den Lockdown im Großherzogtum inzwischen sogar wieder deutlich gelockert hat. Dabei ist gerade erst der Jahreswechsel vergangen, der mit seinen Festtagen sowohl sozial als auch in der Analyse viele Unwägbarkeiten mit sich gebracht hat.

Der Gehalt an SARS-CoV-2-Spuren in Luxemburgs Abwässern, der einen Rückschluss auf die weitere Entwicklung des Infektionsgeschehens zulässt, ist laut dem jüngsten der regelmäßigen Reports des Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) durchaus besorgniserregend: An neun der elf berücksichtigten Kläranlagen ist ein Anstieg der Werte festzustellen.

Eine Tatsache, die die Verfasser des Reports durchaus aufmerksam beobachten, besonders da die Zahlen ohnehin noch recht hoch liegen: „Zu Beginn der zweiten Woche [des Jahres, die Red.] waren die SARS-CoV-2-RNA-Durchflüsse in den Kläranlagen hoch und in der gleichen Größenordnung wie in den vorigen drei Wochen, was auf eine immer noch hohe Prävalenz des Virus im Abwasser hindeutet“, schreiben sie. Der „mögliche leichte Aufwärtstrend“ werde auf Basis dieser Ergebnisse beobachtet – erst weitere Analysen könnten aber zeigen, ob sich hier ein echter Trend bildet. Denn: „Für alle einzeln untersuchten Kläranlagen zeigen die SARS-CoV-2-RNA-Flüsse unregelmäßige Schwankungen auf wöchentlicher Basis.“ Allerdings verdienen vor allem Petingen und Schifflingen einen besonders genauen Blick: Dort liegen die jüngst gemessenen Werte nämlich weit über dem Niveau der vergangenen Wochen.

Bereits eine Folge der Feiertage? Eher nicht, glaubt der Forscher Dr. Alexander Skupin von der Luxemburger Universität, der als Teil der wissenschaftlichen Taskforce Prognosen zum Pandemieverlauf erstellt – und dazu auch die Abwasserdaten heranzieht. Die Effekte von Weihnachten und den Tagen danach könnten aufgrund der Inkubationszeit erst in den kommenden Tagen zu beobachten sein – wobei Skupin von einem „Rebound“ nicht überrascht würde: „Möglicherweise war die Interaktion der Menschen gerade an Weihnachten doch sehr gemäßigt, was erst mal niedrigere Fallzahlen gebracht hat.“

Allerdings bedeute das Ende des Urlaubs für viele Menschen eine erneute Zunahme der sozialen Beweglichkeit – und den gleichen Effekt hat die Wiederöffnung der Schulen für Präsenzunterricht und die Öffnung der Geschäfte. „Das ist eine Sache, die ich als Wissenschaftler wohl nicht so entschieden hätte“, sagt Skupin – und dass er lieber das Erreichte im Infektionsgeschehen noch weiter ausgebaut hätte durch eine längere Schließung der Schulen. „Aber ich muss ja auch nicht alle anderen politischen Implikationen bedenken“, gibt der Forscher zu.

Frank Goebel

De la place pour le photovoltaïque : à la recherche de potentiel énergétique en ville

Il est tout à fait logique de chercher des possibilités de production d’énergie renouvelable là où l’essentiel de l’énergie est consommée, à savoir dans les villes. C’est également l’approche suivie par le projet SECuRe (Smart Energy Cities and Regions) du Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), qui a été lancé il y a quatre ans et s’est achevé depuis. La finalité du projet, qui est majoritairement financé par la Fondation ENOVOS, est la création d’un outil en ligne. D’une part, il s’agit de montrer les potentialités d’économie d’énergie dans les villes et, d’autre part, les possibilités de production d’électricité à partir de l’énergie solaire.

Des informations détaillées pour chaque mètre carré de façade et de toit

Les chercheurs du LIST ont utilisé comme base un algorithme 2D élaboré dans un projet précédent pour identifier des surfaces de toit adaptées au photovoltaïque, puis ils ont développé une simulation 3D en prenant la ville d’Esch-sur-Alzette comme exemple. L’une des particularités de cet algorithme est que, outre les façades des bâtiments, il prend également en compte le changement de position du soleil, les ombres projetées par les autres bâtiments et les arbres, ainsi que les conditions topographiques. Et ce sur l’année entière. De cette manière, il est possible d’obtenir des informations relativement détaillées sur l’efficacité de potentielles applications photovoltaïques pour chaque site.

Une grande carte 3D a ensuite été créée à partir de plus de 12 000 petites cartes individuelles. Rien que pour la ville d’Esch, trois milliards d’étapes de calcul ont été nécessaires pour traiter l’ensemble des paramètres. La résolution est tout aussi élevée et montre le potentiel de chaque mètre carré de façade et de toiture. Pour compléter le tout, la consommation d’énergie des bâtiments et les possibilités d’optimisation ont été recensées également.

Un modèle transposable à d’autres villes

« Les besoins énergétiques vont doubler d’ici 2050, tandis que la part des énergies renouvelables doit passer à 50 % d’ici 2035 » déclare Ulrich Leopold, chercheur au LIST et responsable du projet SECuRe. « Nous avons donc besoin d’informations très détaillées et précises afin d’aider les entreprises, mais aussi les décideurs politiques, à promouvoir de nouvelles façons de produire de l’énergie renouvelable dans les villes et réduire les émissions de CO2 » ajoute-t-il. La plateforme est là pour y contribuer. L’outil indique pour chaque bâtiment les besoins en énergie et les possibilités d’utilisation de l’énergie solaire.

Les futurs utilisateurs de ce service, auquel une inscription sera d’abord nécessaire, comprendront les urbanistes. Ceux-ci pourront s’en servir pour obtenir des suggestions pour la rénovation énergétique des bâtiments ou l’installation et d’orientation optimales des systèmes photovoltaïques, comme l’explique U. Leopold. Ainsi, la simulation à partir de l’exemple d’Esch-sur-Alzette montre qu’un total de 40 gigawatts pourrait y être généré sur les façades et les toits, ce qui pourrait couvrir une grande partie des besoins énergétiques de la ville. En outre, le modèle est conçu de manière à pouvoir être transféré à n’importe quelle autre ville, à condition que les données pertinentes soient disponibles. Un essai est déjà en cours à Diekirch, mais des villes étrangères comme Berlin ou Zurich ont également fait savoir qu’elles étaient intéressées.

Réduire les émissions de CO2 de 90 % en 30 ans

Pour le Luxembourg, le projet est un élément fondamental pour atteindre les objectifs ambitieux du plan national sur l’énergie et le climat. D’ici 2030, les émissions de CO2 devront avoir été réduites de 55 %, la consommation d’énergie d’au moins 40 % et la part d’énergies renouvelables augmentée de 25 % dans le même temps. Le Luxembourg est également l’un des pays ayant signé l’Accord de Paris sur le climat en 2015. L’obligation qui en découle est de faire tout ce qui est possible pour maintenir le réchauffement climatique en dessous de deux degrés.

« Il nous reste 30 ans pour réduire les émissions de CO2 de 90 %, et pour atteindre cet objectif nous avons besoin d’innovations révolutionnaires » déclare Thomas Kallstenius, directeur du LIST. Le ministre de l’énergie, Claude Turmes, est du même avis, mais appelle en même temps à repenser la société. « La technologie et la recherche ne suffiront pas à elles seules pour maintenir le réchauffement climatique en dessous de deux degrés » a-t-il déclaré. Selon lui, atteindre les objectifs climatiques n’est pas seulement une mission politique et scientifique, mais aussi et surtout une mission sociale.

Uwe Hentschel

https://www.science.lu/fr/smart-cities/place-pour-le-photovoltaique-recherche-potentiel-energetique-en-ville

Lancement des premiers projets publics en matière de 5G

Après analyse et sélection des projets par un comité d’experts internationaux ainsi que par la commission interministérielle 5G, les contacts avec les porteurs de projets ont été établis en vue d’un cofinancement public.

Les projets avec une retombée scientifique ou sociale ont été suivis par le Service des médias et des communications. Voici les cinq premiers projets suivis par le SMC qui sont désormais prêts à être lancés en janvier 2021:

«5G-EMIT» du Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST)

Ce projet cherche à développer une plateforme de suivi du déploiement des 5G visant à faciliter l’adoption et la durabilité des 5G au Luxembourg. L’objectif du projet est de mesurer et surveiller l’intensité des champs électriques en provenance des stations de base de la téléphonie mobile, ainsi que de fournir les éléments nécessaires au niveau méthodologie de mesure, applications informatiques, simulations et modèles mathématiques afin d’adapter les outils existants aux nombreux défis de la technologie 5G.

De plus, ce projet vise à définir des modèles de simulation des champs électriques pouvant fournir des éléments clairs et compréhensibles à présenter dans le cadre des dossiers de demande commodo.

«MICRO 5G» du Interdisciplinary Centre for Security, Reliability and Trust (SnT) de l’Université du Luxembourg

«MICRO5G» a pour objet la recherche sur les communications fiables à très faible latence (URLLC) et Mobile Edge Computing (MEC) dans le cadre du déploiement et support des services de drones utilisant les fréquences de la 5G. Le projet contribuera à un changement important dans le domaine de la télécommunication mobile.

«IRANATA» du Interdisciplinary Centre for Security, Reliability and Trust (SnT) de l’Université du Luxembourg

«IRANATA» a pour objet d’évaluer l’impact des interférences des systèmes d’antenne active en prenant des mesures concrètes afin de résoudre les phénomènes liés aux interférences intra et inter-systèmes. Le projet vise à élaborer une cartographie de couverture 3D et le cadre des limites de rayonnement à l’aide de drones pour produire une image 3D du rayonnement.

«Smart Water Eislek» du syndicat Distribution d’Eau des Ardennes (DEA)

Le projet vise à développer un system IoT (Internet of Things) avec la communication 5G qui se compose de capteurs (comptage d’eau, pression, température etc..), d’une communication 5G et d’une visualisation web pour l’analyse des données. Avec les données collectées, il est envisagé de réduire des fuites d’eau potable et de mieux évaluer la fourniture de l’eau. L’estimation de la taille des réservoirs d’eau ainsi que la réduction d’eau stagnante impliquent une meilleure fourniture et qualité d’eau potable.

«Waldbillig gëtt Digital» de la commune de Waldbillig

Le projet vise à améliorer la digitalisation de la commune de Waldbillig moyennant des totems d’informations pour les citoyens et le développement d’une application de «smart metering» pour la gestion des eaux. Durant le projet le déploiement d’un réseau «Fixed wireless access» est prévu afin de connecter des ménages situés actuellement dans une zone de couverture insuffisante.

Les projets avec une finalité économique ont été suivis par Luxinnovation et doivent être évalués par le ministère de l’Économie en vue de l’octroi éventuel des aides d’État dans le respect des conditions définies par la loi.

Une première décision positive suivant cette procédure a été prise en faveur du projet «POST 5G Secure Experience» de POST Luxembourg.

«POST 5G Secure Experience» a pour objet la recherche de solutions de détection d’intrusion et leur développement via une plateforme de sécurité en télécommunications 5G visant la protection des utilisateurs et du réseau télécom de POST Luxembourg plus globalement.

Les projets ont en moyenne une durée de deux ans. Chaque projet est accompagné par un comité de suivi, composé par des représentants sélectionnés en fonction de la nature du projet. Des mesurages des champs électromagnétiques accompagneront également ces projets.

https://gemengen.lu/web/2020/12/21/lancement-des-premiers-projets-publics-en-matiere-de-5g/

Abwasser liefert weiter keinen Grund zur Entwarnung

Es wird derzeit nicht mehr schlimmer – aber es will auch einfach nicht wirklich besser werden: So könnte man ganz knapp umschreiben, was die Forscher des „Luxembourg Institute of Science and Technology“ (LIST) gerade zum Abwasser in Luxemburg und den darin enthaltenen Coronaviren zu sagen haben.

Als vor zwei Wochen endlich eine Abkehr von wochenlang sehr hohen Werten zu verzeichnen war, gab es leisen Optimismus, dass dies einen allgemeinen Trend einleiten würde, der auch ansonsten Mut machen könnte: Schließlich erlauben die im Abwasser gemessenen Werte auch einen gewissen Ausblick darauf, wie sich das am Menschen messbare Infektionsgeschehen kurze Zeit später darstellen wird. Doch bald darauf stiegen die Werte wieder an – und gestern mussten die Forscher mitteilen: „Der Kontaminationsgrad ist in allen Punkten vergleichbar mit dem zu Beginn der Woche 51 beobachteten und bleibt für alle analysierten Kläranlagen bei hohen SARS-CoV-2-Flusswerten, was auf eine immer noch hohe Prävalenz des Virus im Abwasser hinweist.“

Die Gesamtübersicht über alle 13 untersuchten Kläranlagen zeigt, dass sich in den vergangenen Wochen praktisch nichts mehr verändert hat. Das spiegelt das Infektionsgeschehen wider: Auch hier klettern die Fallzahlen zwar nicht mehr exponentiell – sie bleiben aber doch auf einem relativ hohen Niveau etwa im Vergleich zur ersten Welle im Frühjahr. Das gilt auch für Orte wie Echternach, die zwar vergleichsweise niedrige Werte haben – aber auch hier ist die Null-Linie, die vor Kurzem in greifbare Nähe zu rücken schien, wieder recht weit entfernt. Nur in Grevenmacher gibt es einen anhaltenden Trend zu niedrigen Werten.

Sieht man sich die Entwicklung im gesamten Großherzogtum an, kommt man zum Schluss, dass die aktuellen Werte zwar weit jenseits dessen liegen, was zum Höhepunkt der jüngsten Fallwelle zu verzeichnen war – allerdings bleiben die Werte auch weit oberhalb dessen, was während der ersten Welle im Frühjahr verzeichnet wurde.

Frank Goebel

Tödliche Gefahr für Viren

Masken prägen unseren Alltag im Corona-Jahr wie kein anderes Kleidungsstück. Für den Einzelnen nach wie vor das effektivste Mittel, einen Beitrag gegen die Ausbreitung des Virus zu leisten, bedeuten sie doch im täglichen Gebrauch eine ständige Irritation. Jedes mal, wenn der Träger sie anfasst, um sie zu richten oder sie für einen tiefen Atemzug kurz anzuheben, riskiert er damit, das Schutzmittel zu kontaminieren. Gerade im Kontext von Krankenhäusern und Arztpraxen ist das eine ständige Gefahr. Das Luxemburger Start-Up „Molecular Plasma Group“ (MPG) glaubt nun eine Lösung für das Problem gefunden zu haben. Denn der Hersteller von Industrieanlagen hat ein Verfahren entwickelt, mit dem man antivirale Beschichtungen relativ einfach auf Stoffgewebe auftragen kann. Damit würden innerhalb weniger Minuten 99,9 Prozent der Viren absterben, wenn sie mit dem Stoff in Verbindung kommen, erklärt Marc Jacobs, der CEO des Unternehmens. Gestern unterschrieb Wirtschaftsminister Franz Fayot am Sitz des Start-ups in Foetz eine Übereinkunft, nach der der Luxemburger Staat die weitere Entwicklung der Technologie mitfinanziert.

Die richtige Kombination

Um Oberflächen antivirale Eigenschaften verleihen zu können, arbeitet das 2016 gegründete Unternehmen mit Plasma. Damit wird ein Material bezeichnet, das sich in einem vierten Aggregatszustand (neben fest, flüssig und gasförmig) befindet. Für die Produktionstechnik von MPG ist es eine Herausforderung, das Material in diesem Zustand zu erhalten, da es hochreaktiv ist, erklärt Jacobs. „Was uns nun speziell macht, ist, dass wir in einem extrem niedrigen Energiebereich von Plasma arbeiten. Wir haben ein Gas geradeso in den Plasmabereich gebracht. Das erlaubt uns nun, in das Plasma organische Moleküle einzubringen und an die Oberfläche zu binden – nur eine dünne Schicht von wenigen Nanometern“, sagt er. Abhängig von der Funktion, die das Unternehmen dem Material verleihen will, werden bestimmte Moleküle ausgewählt und auf die Oberfläche aufgebracht.

Um zu testen, welche Beschichtung sich am besten für den Kampf gegen das Virus eignet, hat das Unternehmen im März damit begonnen, zusammen mit Forschungspartnern wie dem „Luxembourg Institute for Science and Technology“ (LIST) über 500 Kombinationen von chemischen Stoffen und Prozessen auszuprobieren. „Wir haben erst geschaut, was funktioniert und gleichzeitig ohne Risiken ist“, so Jacobs. Entschieden hat sich das Entwicklungsteam letztlich für eine Beschichtung mit Zitronensäure, deren antivirale Eigenschaften hinlänglich bekannt sind. Getestet wurde das Verfahren bereits in Zusammenarbeit mit den Hôpitaux Robert Schuman, die angesichts der Knappheit von Schutzkleidung entschlossen haben, eigene lokale Kapazitäten für die Herstellung von Masken aufzubauen. Deren Masken sind bereits auf Letzshop erhältlich.

Zahlreiche Anwendungsbereiche

MPG ist in Gesprächen mit weiteren Produzenten von Masken in Europa, um diese auch mit entsprechenden Beschichtungsanlagen zu versorgen. Aktuell sind bereits zwei Maschinen im Bau, die im kommenden Jahr verkauft werden könnten. Durch den zusätzlichen Produktionsschritt, der der eigentlichen Herstellung der Masken vorgeschaltet ist, erhöhe sich der Preis für das Produkt letztlich nur „marginal“, betont Jacobs, „im Bereich von ein paar Tassen Kaffee“. Im Gegenteil sei der zusätzliche Schutz der Masken, eine Möglichkeit für europäische Hersteller mit der Konkurrenz aus Niedriglohnländern mithalten zu können. Das Verfahren eignet sich derweil nur für Einwegmasken, weil die antiviralen Eigenschaften einen Waschgang nicht überleben würden.

Jacobs betont aber, dass die Technologie sich nicht auf den Kampf gegen das CoronaVirus beschränke, auch wenn das ein Schwerpunkt der Entwicklungsarbeit in den vergangenen Monaten gewesen sei. Grundsätzlich kann man mit Hilfe des Verfahrens eine ganze Reihe von funktionalen Beschichtungen aufbringen, die sich sogar mit einander kombinieren lassen, versichert Joanna Borek-Donten, die Entwicklungsleiterin des Unternehmens. So könnten die Materialien so behandelt werden, dass sie nicht nur Viren, sondern auch Bakterien und Pilze töten. Auch seien Masken nur der Anfang, betont Borek-Donten. Daneben könne man auch Arztkittel oder Brillen beschichten. Weitere denkbare Anwendungen seien Prothesen oder Pflaster, wo spezielle Beschichtungen Entzündungen verhindern oder die Wundheilung beschleunigen können.

Da die Technologie so vielseitig einsetzbar ist, sei es eher eine Herausforderung, sich auf bestimmte Anwendungen zu konzentrieren, sagt Marnick Dewilde, der kaufmännische Leiter des Betriebes. „Ich bin mir sicher, wenn Sie sich das Unternehmen in drei bis fünf Jahren anschauen, sind wir mindestens zehnmal größer als jetzt“, sagt er.

THOMAS KLEIN

Des masques auto-désinfectants contre le Covid-19

En théorie, personne ne devrait toucher l'extérieur de son masque, de nombreuses recherches scientifiques ont démontré que les virus respiratoires s'y déposent. En pratique, il est très difficile de travailler pendant une longue période de temps sans toucher ou ajuster son masque. En cas de contact, le masque qui est censé protéger, peut devenir une source de contamination. Ce risque est décuplé dans le milieu hospitalier, dans lequel le personnel est en contact rapproché avec des patients infectés.

Ce problème appartiendra bientôt au passé. La start-up luxembourgeoise Molecular Plasma Group (MPG) a développé un processus pour fabriquer des masques « auto-désinfectants ». Il s'agit d'appliquer un revêtement virucide qui élimine 99.9% des virus sur le tissu en quelques minutes.

MPG, fondée en 2016, est une spin-off du Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) et du Flemish Institute for Technology Development (VITO). Sa technologie de revêtement par gaz plasma atmosphérique froid a été décrit comme « magique » du fait de son potentiel d'applications illimité. Cette technique est très différente du revêtement par pulvérisation car la douceur du gaz plasma permet aux molécules de réagir à la surface et d'y rester.

Puis arriva la pandémie du Covid-19. Plutôt qu'essayer de survivre en freinant les recherches, MPG a attaqué le problème en développant une technologie de désinfection pour combattre le virus. Depuis le mois de mars, MPG a travaillé en partenariat avec le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST). Ils ont testé des centaines de combinaisons entre les paramètres d'application et les composants chimiques pour trouver des solutions ayant des fonctions virucides qui pourraient être tout à fait sûre et sans danger pour les patients et les personnes portant les masques.

Le processus sec en une étape est écologique car il n'utilise aucun solvant ni produits chimiques agressifs et ne requiert que peu d'énergie. Cela permet donc d'obtenir une fonctionnalité virucide qui est abordable économiquement et peut être utilisée sur les masques chirurgicaux à usage unique.

Le produit final, pour lequel une déclaration de conformité CE a déjà été déposée, est très efficace et basé sur une solution complètement naturelle : l'acide citrique. « C'est tout à fait sûr et sans danger » déclare Marc Jacobs, PDG et co-fondateur de MPG. Qui plus est, le gaz plasma MPG n'ajoute qu'une couche microscopique au masque, ce qui n'entrave pas la respiration.

Le développement a été fait en collaboration avec les Hôpitaux Robert Schuman au Luxembourg, qui jouissent d'une production locale de masques grâce à leur filiale Santé Services. Leurs masques peuvent être achetés en ligne sur www.medlogistics.lu ou www.letzshop.lu, avec pour projet de rendre les masques auto-désinfectants disponibles en ligne à l'achat l'année prochaine. D'autres producteurs en Europe testent déjà la technologie virucide de MPG.

Les prototypes pour les tests et les certifications CE ont été fabriqués grâce aux installations de recherches et de développement de MPG au Technoport du Luxembourg. Les premières machines pour revêtir les rouleaux utilisés dans la production de masques sont déjà en phase de développement et seront disponibles l'année prochaine.

Les eaux usées trahissent la forte présence du virus

Parmi les critères utilisés pour décider du maintien des restrictions sanitaires jusqu'au 15 janvier, l'analyse des eaux usées en provenance de 13 stations d'épuration du pays figure en bonne place. Et le dernier rapport de l'étude Coronastep, réalisée par le LIST, ne laisse guère place aux doutes. «Comme ces dernières semaines, la charge virale montre une tendance à la baisse, mais le niveau reste plus élevé que lors de la première vague», indique Leslie Ogorzaly, virologue et responsable du projet, interrogée par nos confrères du Luxemburger Wort.

Ce qui signifie que le virus continue à circuler de manière très active au Grand-Duché. D'autant plus que les analyses du LIST indiquent une corrélation entre l'importance de la charge virale dans les eaux usées et un regain de nouvelles infections. Un lien qui serait même détectable quelques jours plus tôt dans les échantillons d'eaux usées, sans toutefois que cette méthode ne permette d'identifier les sources d'infection. Les tests effectués au niveau des stations d'épuration sélectionnées - qui collectent les flux émanant de plus de 70% de la population résidente - permettent également de détecter des changements dans les dynamiques des infections.

Réalisées deux fois par semaine, les analyses ne montrent, pour l'heure, pas de différence entre les différentes régions du pays, l'ensemble du territoire possédant une charge virale élevée. A noter que selon le ministère de l'Environnement, les agents pathogènes détectés dans les eaux usées ne se retrouvent pas dans les eaux des rivières du pays. Carole Dieschbourg (Déi Gréng) indiquant début décembre que «le virus SARS-CoV-2 est éliminé ou dégradé lors du processus d’épuration».

Jean-Michel HENNEBERT

https://www.wort.lu/fr/luxembourg/les-eaux-usees-trahissent-la-forte-presence-du-virus-5fd1ddecde135b923647669e

Spuren des Virus als Barometer

Das Corona-Virus zeigt immer noch eine hohe Prävalenz innerhalb der Bevölkerung auf. Dies zeigen nicht nur mehrere Hundert positive Testresultate, die tagtäglich vom Gesundheitsministerium veröffentlicht werden. Auch in den Abwässern des Landes bleibt die Viruslast weiter hoch, es zeichnen sich aber leicht positive Tendenzen ab. Das geht aus dem aktuellsten Bericht des Luxembourg Institute of science and technology (LIST) hervor. Im Zuge der Corona-Step-Studie untersuchen Wissenschaftler des Instituts seit Beginn der Pandemie die Zuflüsse von Kläranlagen.

„Die festgestellte Viruslast zeigt, wie bereits in den vergangenen Wochen, eine sinkende Tendenz. Sie bleibt aber immer noch höher, als während der ersten Welle“, sagt Leslie Ogorzaly, Virologin und Leiterin des Projekts. Die Auswertung der Abwässer soll neben der Teststrategie der Regierung zusätzliche Informationen über die Verbreitung des Virus liefern.

Zusätzliche Informationen

Denn durch die ausgewerteten Daten sollen Infektionstrends bereits frühzeitig erkannt werden, da unter anderem auch Rückstände von Virus-Trägern erfasst werden können, die aus verschiedenen Gründen noch kein positives Testresultat haben. Zwischen der Dynamik der festgestellten Viruslast und der registrierten Neuinfektionen lasse sich denn auch eine Korrelation feststellen, so Leslie Ogorzaly. Veränderungen in der Infektionsdynamik würden sich aber bei den Abwasserproben wenige Tage früher bemerkbar machen.

Herkömmliche Tests vollkommen ersetzen kann das Projekt nicht. Durch die Analyse der Abwässer lassen sich ansteckende Personen nicht identifizieren. Konkrete Infektionsketten können demnach nur anhand der herkömmlichen Methoden identifiziert und unterbrochen werden.

Der Weg ins Wasser

Zwar sei Covid-19 eine Krankheit, die hauptsächlich die Atemwege betrifft. Die Viren würden sich aber im Körper verbreiten, ein Teil von ihnen würde dann auch über den Darm und Urin ausgeschieden, so Leslie Ogorzaly. So gelangen schließlich Rückstände der Erreger in die Abwässer, wo die Forscher sie durch ein spezialisiertes Verfahren in den Zuflüssen von Kläranlagen feststellen können.

Aktuellen Erkenntnissen zufolge seien die Viren im Abwasser aber nicht mehr infektiös. Zu diesem Zeitpunkt habe der Erreger bereits einen gewissen Zersetzungsprozess durchlaufen. Noch nicht abschließend geklärt sei aber die Frage, wie lange Personen Virusreste ausscheiden. Dies könne auch nach dem Verschwinden der Symptome der Fall sein, so die Virologin.

Landesweiter Überblick

Derzeit werden die Zuflüsse von 13 Kläranlagen unter die Lupe genommen. „Die Stationen wurden unter anderem aufgrund ihrer Größe ausgewählt“, so Leslie Ogarzaly. Dies erlaubt es den Forschern, die Abwässer von rund 445 300 Einwohnern des Großherzogtums – also etwa 71 Prozent der Bevölkerung – zu untersuchen.

Bei den meisten Stationen werden derzeit zweimal pro Woche Messungen durchgeführt. Durch die Analyse der einzelnen Kläranlagen ließen sich unter Umständen auch regionale Unterschiede erkennen. Derzeit bestehen diese aber kaum. Die Viruslast bleibt im ganzen Land hoch.

MAXIMILIAN RICHARD

“WE DON’T HAVE TIME TO WASTE”: SOLVING PLASTIC POLLUTION

Plastic pollution is one of the most pressing environmental issues with around 11 million tonnes of plastic waste ending up in the earth’s oceans every year, according to the Breaking the Plastic Wave report published in October 2020. And plastic production is still speeding up.

“We don’t have any time to waste to address these issues,” said Daniel Schmidt who leads the green polymers research group at List. But going green and doing it sustainably aren’t necessarily the same thing.

“You can make almost any plastic you want from plants. The point is that you may need to spend a ridiculous amount of energy and resources to do so,” Schmidt said, for example using large amounts of water or food crops. And the bio-based plastic’s lifecycle might be shorter than that of conventional plastic.

“If you could imagine a petroleum-based material that’s very readily and repeatedly recyclable or reusable, that could very well be more sustainable than a poorly chosen bio-based process,” the scientist said.

Tyres and 3D printing

Since 2017, List has been working with manufacturer Goodyear on developing more eco-friendly tyres. “A rubber compound is a very complex mixture,” Schmidt said, that should deliver optimum grip, treadwear and rolling resistance. “It’s about a combination of performance and sustainability.”

Another area of research is using so-called lignocellulosic biomass to make plastic. Derived from wood and the stems of plants, it gives them structure and stability. “A colleague of mine is finding ways to use those materials, chemically modify them or break them down and rebuild them into new plastics,” Schmidt said. “You can find these compounds everywhere in nature, they’re plentiful and often a waste product.”

The waste turned into plastic could for example be used in 3D printing, Schmidt said. “3D printing is becoming a more and more significant means of manufacturing parts, so it makes sense that we look at using more sustainable materials.”

Making new materials is, however, only one part of the sustainability equation. “When we design new materials, we have to think about their end of life,” Schmidt said. “We have to do that now, not after we’ve produced 10 million tonnes of the stuff.”

Since the 1950s, factories have produced 8.3 billion tonnes of plastic, according to the UN’s environment agency, with only around 9% of all plastic waste ever produced having been recycled. The strength and resistance that make conventional plastic so useful also mean it can survive for centuries in nature. This is also a problem for things much larger in size than single-use shopping bags or cutlery.

Patent pending

“Wind turbine blades are made of glass fibre and epoxy resin. This gives you very lightweight, very strong material,” said Schmidt, but it also makes the composites difficult to recycle. The US state of Wyoming hosts a graveyard for 1,100 wind turbine blades. Several cities in the Netherlands have used a much smaller number and turned them into adventure playgrounds for children.

In his previous position at the University of Massachusetts Lowell, Schmidt worked on improving recyclability and repairability of wind turbine blades. A colleague in his 10-strong team at LIST is now working on using a more advanced class of bio-based materials for related applications in structural composites while colleagues in another group are developing ways to more quickly and effectively take composite materials apart.

Rather than competing with bigger research institutions, List has tried to find niches where it can make a difference. “You have to look for your areas of strength, which we absolutely have,” Schmidt said.

The first patents to emerge out of the Goodyear collaboration are pending and could be rolled out in the next couple of years, Schmidt said. “We’re always trying to find ways to accelerate,” he said, “to be more efficient, and to develop these things faster.”

After all, “we’re among the very few, a fraction of a percent of the population that are able to do this kind of work,” Schmidt said. “If we choose not to, who’s going to do it? If we don’t act now, when will it happen?”

CORDULA SCHNUER

https://delano.lu/d/detail/news/we-dont-have-time-waste-solving-plastic-pollution/212674