ATMOS: Resort & Research Take off – Bauwerke schaffen, Atmosphäre erforschen, Krankheiten besiegen
Maria Dietrich
ATMOS: Resort and Research
Am 14. Februar 2017 präsentierte Chris Müller mit Wolf D. Prix im Studio von Coop Himmelb(l)au das Projekt ATMOS Selfness Resort. Ein Ort des Krafttankens und der Kreativität, aber auch ein Entspannungs- und Erholungsort für Mukoviszidose-PatientInnen und deren Angehörige. Mukoviszidose (oder Cystische Fibrose) ist ein (noch) unheilbarer, nicht ansteckender Gen-Defekt, an dem auch Chris Müllers Tochter leidet. Eine Auswirkung der Krankheit betrifft das Verschleimen der Lunge. Daher wurde das Selfness Resort für einen Standort an der Meeresküste konzipiert. Die wohltuende Salzluft fördert den Abtransport des Schleimes und aktiviert die Selbstregenerationsfähigkeit der Lunge. Gleichzeitig ist die salzhaltige Luft für jeden Organismus belebend und regt den Stoffwechsel an.
Das Projekt ATMOS rückt die Krankheit Mukoviszidose in den Fokus der öffentlichen Wahrnehmung und sammelt Gelder, um betroffene Familien sofort und direkt, die Forschung hingegen langfristig zu unterstützen. Jeder gespendete Euro wird ohne Abzüge zu gleichen Teilen an die beiden Partner-Organisationen, die Cystische Fibrose Hilfe OÖ (Soforthilfe) sowie das CF-Zentrum der Kinderklinik Wien (Forschung), weitergegeben.
Heute, am 3. Dezember 2018, dem Eröffnungstag des UN-Weltklimagipfels, erreicht das Projekt eine neue Dimension. Auf der Suche nach dem richtigen Standort und den passenden Professionen, ist ATMOS Aerosol Research entstanden, bei der nun auch Al Gore Berater Alois Flatz Partner ist. Mit dem COPD-Spezialisten Prof. Rolf Ziesche erkannte man, dass die Auswirkungen der Mukoviszidose gleich anderer Lungenkrankheiten sind. Durch die Data-Mining-Spezialisten des Unternehmens Catalysts wurde deutlich, wo die Erreger für solche Zivilisationskrankheiten zu finden sind. ATMOS entwickelte sich von der Vision eines Vaters, der das Leben seiner Tochter retten möchte, zu einem globalen und weltumspannenden Thema: Unter den fünf häufigsten Todesursachen, betreffen drei die Lunge (COPD, Lungenkrebs, Lungenentzündung). Der Real Estate Developer Erwin Soravia ist zudem von ATMOS überzeugt, dass er es zur internationalen Marke entwickeln möchte.
Innovation durch Überlagerung von Kompetenzen
Als Prof. Rolf Ziesche, Pulmologe an der Medizinischen Universität Wien, Gründer von Transgenion und eine Koryphäe auf dem Gebiet der COPD (chronic obstructive pulmonary disease / Chronisch obstruktive Lungenerkrankung), mit den ATMOS-Initiatoren in Kontakt trat, wurde klar, dass deren Konzept einer deutlich größeren Zielgruppe helfen könnte. Die Auswirkungen von COPD gleichen jenen der Mukoviszidose, daher ist es sinnvoll Therapie und Bekämpfung beider zu bündeln. Mukoviszidose wird in Österreich jedes Jahr bei 20 bis 25 Babys diagnostiziert, weltweit spricht die Forschung von etwa 100.000 Betroffenen. COPD ist ein weltum¬spannendes Problem und betrifft rund 600 Millionen Menschen. Hauptursache ist schlechte Luft.
Die Firma Catalysts gehört zu den hidden High-Tech Champions in Oberösterreich. Sie entwickeln für Elon Musks Hyperloop eine Cluster-Technologie, die Millionen von Datenpaketen pro Sekunde verarbeiten kann, ohne dabei mehr Energie zu verbrauchen als ein Haarföhn. Mit ihren High Performance Computern verarbeiten sie pro Sekunde Trillionen von Daten für die Raumfahrtbehörden NASA und ESA, an ihren Programmierwettbewerben nehmen bis zu 3.000 Menschen teil.
Gründer und CEO ist Christoph Steindl, der mittlerweile einen Standort in der Tabakfabrik Linz eingerichtet hat. Catalysts sind in der Lage mit dem Algorithmus GRASP (Generalized Retrieval of Aerosol and Surface Properties) Satellitendaten von NASA und ESA auszuwerten, um damit alle Partikel in der Luft (sogenannte Aerosole) zu analysieren. Bisher wurde die Technologie nur genutzt, um schlechte Aerosole aufzuspüren (wie Feinstaub, Sand, etc.), nun findet GRASP auch Standorte mit einer hohen Dichte an gesundheitsfördernden Aerosolen (z. B. Salzwasserpartikel).
Die Überlagerung unterschiedlicher Kompetenzen – Pulmologen hier, Data-Mining-Spezialisten da – zeigt erstaunliche Ergebnisse. Die Zusammenhänge zwischen Lungenfunktion, Kur-Region sowie Klima und Jahreszeiten lassen sich mittlerweile viel genauer beschreiben. Zahlreiche Studien belegen bereits, dass schlechte Luft nicht nur dumm macht, sondern auch todbringend ist. Die Luftqualität wird somit vermehrt zum Standort-Argument: für Urlaub, Therapie, Wohnen und Arbeiten. Im Kampf um Talente und qualifizierte Arbeitskräfte kann das zum entscheidenden Faktor werden. Denn noch nie waren junge Talente so mobil und noch nie war die Sensibilität für Work-Life-Balance, für einen „Lifestyle of Health and Sustainability“ (LOHAS) in postindustriellen Gesellschaften derart ausgeprägt.
Dr. Christoph Steindl
CEO Catalysts
Founder ATMOS Aerosol Research
„2012 beauftragte uns die ESA (European Space Agency) mit der Erforschung von Partikeln, die in der Luft schweben – sogenannte Aerosole. Das können Staubteilchen, Wüstensand oder andere chemische Partikel sein. Die Wichtigkeit des Themas war sehr schnell sehr deutlich. Drei Jahre später haben wir ein interdisziplinäres und internationales Forschungsteam auf die Beine gestellt, um die Arbeit zu beschleunigen. Und heute arbeiten wir mit NASA, weltweiten Partnerinstituten und -universitäten daran, hochkomplexe physikalische Modelle zu entwickeln, um das Zusammenspiel von Aerosolen und Weltklima besser zu verstehen. Durch die Kooperation mit ATMOS haben wir erst entdeckt, wieviel unmittelbarer unsere Arbeit Menschen helfen kann. Mit einem Lungenspezialisten verschränken wir nun unser Wissen und finden dadurch heraus, wie Aerosole auf den menschlichen Organismus wirken – positiv wie negativ. Was verstopft die Bronchialen, was reinigt sie und lässt Menschen wieder frei durchatmen? Darüber können wir Aussagen treffen. Das ist für das gesamte Team ein unglaublicher Motivationsschub!“
Univ.-Prof. Dr. Rolf Ziesche
Founder transgenion, Pulmologe,
Inventor of the Year 2016
„Atemwegserkrankungen, allen voran die Chronisch-obstruktive Lungenerkrankung (COPD), nehmen weltweit kontinuierlich zu. Gerade in den Ballungsräumen asiatischer Staaten mit intensivem wirtschaftlichen Wachstum (wie beispielsweise in den städtischen Agglomerationen Chinas, Indiens und Indonesiens) sind in den letzten Jahren besorgniserregende Steigerungsraten dieser Erkrankungen im Zusammenhang mit einer zunehmenden Belastung durch so genannte Feinstäube oder Ultrafeinstäube zu beobachten. Eine der bedeutendsten physiko-chemischen Belastungen der Schleimhautoberflächen des menschlichen Körpers ist in diesem Zusammenhang die Exposition der Atemwege gegenüber Verbrennungsprodukten (Rauche), wobei gas- und partikelförmige Reaktionsformen von Stickstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff mit den in der Luft gelösten Flüssigkeitströpfen (Aerosolen) im Vordergrund stehen.
Vor allem die extrem feinpartikulären Schwebstoffe (so genannte „particulate matter“ [PM] unter 5 μm Durchmesser) müssen biologisch und medizinisch als besonders bedrohlich angesehen werden, weil sie in die tiefen Atemwege vordringen und dort aufgrund ihres Schwebevermögens sehr lange verbleiben. Hierbei können diese reaktiven Stoffe sogar die Kapillarmembranen der Lungengefäße passieren und in die Blutbahnen des gesamten Körpers gelangen. Dabei stellt der Zigarettenrauch weltweit nur eine, wenn auch eine wesentliche Belastung dar. Eine wichtige Erkenntnis der mehr als fünfzehnjährigen Forschungsarbeit, die Transgenion zugrunde liegt, ist die Beobachtung, dass bei chronischen Entzündungserkrankungen der Atemwege (wie der COPD) eine langfristig bestehende und im Krankheitsverlauf zunehmende Störung der Oberflächenintegrität vorliegt. Auch wenn derzeit noch endgültige Beweise über die Interaktion mit Luftschadstoffen ausstehen, ist aufgrund der langfristigen biophysikalischen Öffnung der Atemwegsoberflächen davon auszugehen, dass alle lungengängigen Aerosole und die an sie gebundenen Schadstoffe zeitlich gesehen bereits viel früher und quantitativ gesehen ungleich intensiver in Atemwege und Körper vordringen können als bislang gedacht.
Transgenion verbindet daher gezielt die pharmazeutische Entwicklung neuer Therapiekonzepte für die COPD mit der systematischen Forschung über Auslösungs- und Aggravationsmechanismen der Atemwegsentzündung durch Luftschadstoffe. Aus diesem Grund messen wir der Kooperation mit ATMOS Research eine hohe Bedeutung bei.“
Gerfried Stocker
Eine Kooperation mit dem Ars Electronica Center sieht vor, die von ATMOS Aerosol Research erhobenen Daten durch eine Simulation im „Deep Space“ sichtbar zu machen sowie Vorträge zur rezenten Forschungstätigkeit hier anzusiedeln. Einmal mehr geht es darum, Dinge, die uns umgeben und beeinflussen, in einen neuen (Wahrnehmungs)Kontext und damit auch Diskurs zu bringen.
Gerfried Stocker: „Die Luft, die wir atmen, ist von Partikeln durchdrungen, die immense Auswirkungen auf unseren Körper und unsere Gesundheit haben. Um dies stärker ins Bewusstsein zu rücken, planen ATMOS und Ars Electronica Messdaten zur Luftverschmutzung durch eine 3D-Simulation im Deep Space sichtbar zu machen sowie Vorträge rund um die diesbezügliche Forschung hier in Linz anzusiedeln.
Als Ars Electronica und Chris Müller 2011 zum letzten Mal zusammengearbeitet haben, wurde letzterer wegen der ‚Entwendung eines Berggipfels‘ angezeigt. Ein solches Bergeversetzen, ist auch jetzt wieder das gemeinsame Ziel. ATMOS Aerosol Research baut dabei auf genau jenen Säulen auf, an denen sich auch die Arbeit von Ars Electronica stets orientiert: Wissenschaft, Technologie, Kunst und Gesellschaft.“
Seltene Erden - Seltene Lüfte
In den 1990ern war Frischluft aus der Dose noch ein Gag in Mel Brooks Satiren. Heute ist sie Realität. Air Farming nennt sich ein aktueller Trend, bei dem frische Luft „geerntet” und in Gläser, Flaschen oder Dosen verpackt und verkauft wird – meist an Menschen in Städten mit starker Luftverschmutzung.
Saubere Luft ist für viele Menschen seltene Luft – und wird vielleicht bald den Stellenwert der heißbegehrten Seltenen Erden einnehmen, die als Rohstoffe für Bauteile von Smartphones und anderen technischen Geräten benötigt werden.
Mag. Chris Müller
Founder ATMOS Aerosol Research
Direktor Tabakfabrik Linz
„Ich habe eine doppelte Verantwortung: einerseits als Direktor der Tabakfabrik Linz, der für die Transformation eines vormaligen Industriestandortes mit todbringender Ware hin zu einem pulsierenden Kreativstandort zuständig ist, andererseits als Vater einer noch unheilbar kranken Tochter. Linz wollte einst die sauberste Industriestadt werden, das hat sie geschafft. Jetzt arbeiten wir daran, Linz in eine innovative Kreativstadt zu verwandeln. Dass Linz international bereits so wahrgenommen wird, ist maßgeblich dem Ars Electronica Center zu verdanken. Umso bemerkenswerter erscheint es mir, dass der Impuls für bessere Luft auf unserem Planeten von jener Stadt ausgeht, die früher eher durch Luftverschmutzung auffiel. Als Direktor eines innovativen Zentrums weiß ich, was optimale Standorte ausmacht und welche Faktoren Talente anziehen. Die Frage nach der Qualität der Umwelt spielt dabei eine immer größere Rolle. Für meine Tochter habe ich einen schrecklichen Verwandten ihrer Krankheit gefunden – und diese damit in einen größeren Kontext gestellt. Zwanzig Neuerkrankungen pro Jahr sind für die Pharmaindustrie nicht relevant, neun Millionen Todesfälle durch Feinstaub schon.
Als Spross einer Bergarbeiterdynastie sprechen wir oft von Seltenen Erden. Mittlerweile müssen wir auch von Seltenen Lüften sprechen. Angesichts der weltweiten Brisanz des Themas beweist ATMOS Aerosol Research, dass die Überlagerung unterschiedlicher Kompetenzen und eine forcierte Kollaboration neue Innovation hervorbringt. Dabei hat auch die Tabakfabrik Linz als kollaborativer Konzern eine wichtige Rolle gespielt – ATMOS Aerosol Research wäre ohne einen solchen Möglichkeitsraum kaum realisierbar.“
Al Gores Gewissen und Sinn für Nachhaltigkeit
Der globale Impact der ATMOS Aerosol Research sorgt für internationales Interesse und stimuliert die Bereitschaft zur Kooperation. Der Ökonom und Vorarlberger Bergbauernsohn Alois Flatz, der schon mehrmals Al Gore zu europäischen Veranstaltungen brachte, ist ein weltweit anerkannter Experte für nachhaltige Investments: Er war beteiligt an der Gründung des Dow Jones Sustainability Index, des ersten und heute weltweit führenden Aktienindex, der neben ökonomischen auch ökologische und soziale Kriterien berücksichtigt. Er berät zudem die Firma Generation Investment Management, die gegründet wurde und geleitet wird vom ehemaligen US-amerikanischen Vize-Präsidenten Al Gore und zu einer der größten globalen Investoren im Bereich Nachhaltigkeit zählt. Flatz hält selbst Anteile an verschiedenen Start-Ups mit öko-sozialem Mehrwert.
Alois Flatz: „Ich bewerte Unternehmen danach, welchen Impact sie auf die Umwelt haben und was sie dazu beitragen können, die Erde und ihre Ressourcen zu schonen. Es geht um die Zukunft der Menschheit und wir müssen die neuen Technologien nutzen, um diese sicherzustellen. Ohne Luft gibt es keine Zukunft. Wir wissen um die Wichtigkeit von ATMOS als globalumspannendes Projekt Bescheid. Durch die kluge Kombination aus Technologie, Data Mining und multi-professionellem Know-how, hat es die allerbesten Voraussetzungen, seine Mission zu erfüllen. Und daher freue ich mich sehr, Partner von ATMOS geworden zu sein.“
Auch das Österreichische AußenwirtschaftsCenter Paris der WKÖ hat die Dimension und Wichtigkeit von ATMOS Aerosol Research erkannt. Mag. Christian H. Schierer, der österreichische Wirtschaftsdelegierte in Paris:
„Die französische Hauptstadt Paris hat der Luftverschmutzung massiv den Kampf angesagt und setzt mutige, manchmal auch unbequeme Schritte. ATMOS Aerosol Research trifft in Frankreich mit einem innovativen Konzept und österreichischer Hochtechnologie den Nerv der Zeit. Wir freuen uns sehr, im AußenwirtschaftsCenter Paris Anfang 2019 den Internationalisierungs- & Co-Working-Hub ‚Open.Austria:Paris‘ mit ATMOS Aerosol Research als erstem Start-up zu eröffnen. Unser Team wird bei der Markterschließung mit Expertise und Netzwerk tatkräftig zur Seite stehen. Dabei geht es nicht nur um den französischen Markt: Start-ups wie ATMOS Aerosol Research können hier von der Flugzeugträgerfunktion Frankreichs in den 274 Millionen-Markt der Frankophonie profitieren.“
Saubere Luft - ein Grundbedürfnis!
Prim. Priv.-Doz. Dr. Bernd Lamprecht
Vorstand der Klinik für Lungenheilkunde / Pneumologie am Kepler Universitätsklinikum, Generalsekretär der Österreichischen Gesellschaft für Pneumologie
Der Gendefekt der Cystischen Fibrose ist nach wie vor die häufigste Erbkrankheit und bis vor kurzem lag die Lebenserwartung noch bei ca. zwanzig Jahren. Daher wurde die Behandlung der PatientInnen in den Kinderstationen angesiedelt. Mittlerweile haben sich Therapie- und Behandlungsmethoden verbessert, sodass eine Lebenserwartung von über 40 Jahren möglich ist. Das Kepler-Universitätsklinikum Linz plant daher den Ausbau der Erwachsenenbetreuung.
Prim. Priv.-Doz. Dr. Bernd Lamprecht, Vorstand der Klinik für Lungenheilkunde / Pneumologie am Kepler Universitätsklinikum und Generalsekretär der Österreichischen Gesellschaft für Pneumologie ist seit 2018 im Unterstützungskomitee des ATMOS Selfness Resorts und Medizinischer Beirat der ATMOS Aerosol Research GmbH. Er sagt:
„’If you can´t breathe, nothing else matters!’: Sauberes Wasser ist heute ein selbstverständliches Grundbedürfnis, saubere Luft ist ebenso wichtig, erscheint aber gegenwärtig noch schwieriger erreichbar. Exposition gegenüber Feinstaub bzw. inhalative Schadstoffbelastung sind dafür verantwort¬lich, dass unter den Top-Fünf der Todesursachen (laut WHO-Prognose 2020) gleich drei Erkrankungs¬bilder aus dem Bereich Lunge & Atemwege stammen (COPD, Lungenentzündung, Lungenkrebs).
Exposition gegenüber Zigarettenrauch (aktiv und passiv), Feinstaubbelastung durch Verkehr und Industrie, aber auch Biomasse-Belastung in Entwicklungs- und Schwellenländern zählen zu den wesentlichsten Gefahren für die Lungengesundheit.
Belastete Luft verhindert eine normale Lungenentwicklung bei Kindern und ruft bei Erwachsenen eine entzündliche Reaktion in den Atemwegen hervor, die Lungenfunktionseinschränkungen und ausgeprägte Beschwerdesymptomatik zur Folge hat. Dabei ist nicht nur die Langzeitexposition gegenüber inhalativen Noxen gefährlich, auch Kurzzeitbelastungen (im Ausmaß von Minuten und Stunden) sind in der Lage, Entzündungsprozesse in den oberen und unteren Atemwegen auszulösen und damit Funktionseinschränkungen hervorzurufen. Die Schaffung von Rückzugsorten mit unbelasteter Luft erscheint unter diesem Blickwinkel ebenso bedeutsam, wie die Schärfung des Bewusstseins für die Notwendigkeit besserer Luftqualität allerorts.“
Aerosole in der Lunge
Aus dieser Grafik wird deutlich, wie weit Aerosole in welcher Größe in die Lunge eindringen.
Partikel die eine Große von 2,5 µm aufweisen (wie z. B. Feinstaub) sind in etwa so groß wie Bakterien.
Diese Teilchen schaffen es also bis weit in die Lunge und erreichen mitunter auch die Lungenbläschen.
DI Michael Aspetsberger
Segment Leader Space Sciences
ATMOS Aerosol Research
Die Konzentration und die verschiedenen Typen von Aerosolen können grundsätzlich auf zwei verschiedene Arten gemessen werden: über chemische oder über optische Verfahren. Eine großflächige Messung ist nur optisch praktikabel, wobei hier Satellitendaten eine zentrale Rolle spielen. Um diese Daten auszuwerten, die von den verschiedenen Weltraumbehörden NASA, ESA, EUMETSAT, JAXA, etc. kommen, wird der sogenannte GRASP (Generalized Retrieval of Aerosol and Surface Properties) Algorithmus angewandt, ein hochpräziser Aerosol-Retrieval-Algorithmus, der Eigenschaften der Aerosol- und Landoberflächenreflexion verarbeitet. GRASP schließt nahezu 50 Aerosol- und Oberflächenparameter ein, wie bspw. Konzentration, die Partikelgrößenverteilung, den spektralen Brechungsindex, den Grad der Kugelförmigkeit und der Absorption. Der Algorithmus wurde für die verbesserte Charakterisierung von Aerosoleigenschaften aus Fernerkundungsbeobachtungen entwickelt.
DI Michael Aspetsberger, Segment Leader of Space Sciences bei ATMOS Aerosol Research, erklärt: „Die Wirkung und der Einfluss von Aerosolen ist sehr komplex. Sie dienen als Keimzellen für die Wolkenbildung, sie können die Erde erwärmen – sie können sie aber auch abkühlen. Wenn wir die Auswirkungen auf die Luftqualität betrachten, dann stellt man vor allem fest, dass es zwar zu lokalen Problemen kommen kann, aber die Ursprünge oft viel weiter entfernt sind. So werden bspw. Partikel über der Gobi Wüste vom Wind in die Luft gepeitscht. Diese Luftmassen zirkulieren über den Industriegebieten von China und ziehen dann, als sogenannter ‚yellow-haze‘, weiter nach Korea und Japan. Und dort haben Sie ein paar Tage später belastete Luft durch diese Aerosole.
Der GRASP Algorithmus, den wir gemeinsam mit Forschern der Universität Lille in Frankreich entwickeln, ist in der Lage, mehr Merkmale und genauere Werte aus den Satellitendaten herauszulesen, als je zuvor. Wir verwenden ein physikalisches Modell anstelle einfacher Indexberechnungen. Das unterscheidet uns von anderen. Von unseren Forschungspartnern in China wissen wir, dass die Qualität der Luft dort mittlerweile auch wirtschaftliche Interessen weckt.“
Erwin Soravia: ATMOS zur internationalen Marke entwickeln
Damit die Vision ATMOS überhaupt zum Projekt werden konnte, brauchte es tatkräftige, helfende Hände im Hintergrund, wie etwa den Unternehmer Erwin F. Soravia. Er unterstütze das Vorhaben von Anfang an mit Know-how und seinem Netzwerk.
Ähnlich wie bei der Hotelkette Ruby, die sich vom Prototypen zum global ausgerollten Konzept entwickelt hat, ist Soravia auch von ATMOS überzeugt. Er stellt die Ressourcen seines Konzerns bereit, um ATMOS zu realisierten und daraus partnerschaftlich eine internationale Marke zu formen.
„Soravia versteht sich als innovativer Real Estate Developer, das heißt: Wir entwickeln nicht bloß Wohnungen und Offices, wir entwickeln neuartige Lebensräume. Die strikte Trennung von Arbeit, Wohnen, Lifestyle und Urlaub löst sich zunehmend auf und die jeweils damit verbundenen Bedürfnisse verschmelzen. Die Konzepte für die Zukunft erfordern daher schon heute einen interdisziplinären 360°-Ansatz. Aus dieser Kompetenz entspringt die Stärke von Soravia, die wir in das Projekt ATMOS Selfness Resort miteinbringen.
ATMOS ist ein Prototyp, der in besonderer Qualität Tourismus, Innovation, Regeneration und Prävention miteinander verbindet und einen Ausblick in die Zukunft der Resort-Entwicklung erlaubt. Gestern wertete man es noch negativ, wenn jemand Luftschlösser baute, schon morgen wird es durch ATMOS ein Qualitätsmerkmal sein, das Sehnsüchte stillt und Notwendigkeiten erfüllt. Ich unterstütze das Projekt nicht nur aus Freundschaft zu Chris Müller und weil ich seine Tochter auch sehr gerne geheilt sehen würde, ich unterstütze es auch, weil es ein herausragendes Konzept ist.“