WINGbusiness Heft 04 2013

WINGISSN 0256-7830; 46. Jahrgang, Verlagspostamt A-8010 Graz; P.b.b. 02Z033720M

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Wirtschaftliche Haustechnik in hocheffizienten Gebäuden

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Prozess- integration: Von 3D/BIM zu 5D

Smart Construc-tion mit Robotern im Bauwesen

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Smart Buildings

business

W I N GD i e W i r t s c h a f t s I N G e n i e u r e

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Savethe date

3WINGbusiness 4/2013

Smart Buildings

EDItoRIal

Liebe Leserin, lieber Leser,

draußen liegt schon Schnee. Ein untrügliches Zeichen da-für, dass das Jahr seinem Ende zugeht. Während es auf der anderen Seite des Fensters klirrend kalt ist, sitze ich gemüt-lich im Warmen und schreibe an meinem Editorial. Ein gutes Gefühl zu wissen, dass man sich auf die Heizungssteu-erung mit Raumtemperaturregelung verlassen kann. Mich wärmen mehrere von einander unabhängige Heizsysteme sowohl im Hoch- als auch im Niedrigtemperaturbereich. Im kommenden Jahr wird wohl noch eine Solaranlage mit Einbindung in die bestehende Schwimmbadsolaranlage mit dazugehöriger Computersteuerung hinzukommen. Über eine KNX-Schnittstelle ließen sich auch die Rollos und die Terrassenmarkise in ein proaktives Beschattungs- bzw. Wär-medämmungskonzept einbinden. Dann wären da noch ein paar Quadratmeter Dachfläche, die sich für Photovoltaik anbieten würden. Damit könnte man die Waschmaschine betreiben, sofern sich die Waschzeiten fernsteuern lassen (und die Person, welche die Maschine be-füllt). Von der Alarmanlage, die ich gerade aufrüsten lasse, habe ich gar noch nicht erzählt. Es wäre ja denkbar, dass ich die Bewegungssensoren in allen Räumen zur Steuerung der Beleuchtung bzw. der individuellen Raumtemperatur nut-zen könnte. Zum Glück ist unser Haus mit CAT7 Kabeln ausgestattet, die von zwei VLAN Routern zu mehreren Netzwerken ver-bunden werden, und wo dies nicht reicht, gibt es noch zwei WLAN Access Points. Zur Datenspeicherung hängt zudem ein großes NAS-Speichersystem im Netz. Darüber werden auch Multimedia Inhalte im lokalen Netz verteilt. An die-ser Stelle sollte auch die IP-Videokamera zur Raumüberwa-chung erwähnt werden. Sehr praktisch wäre es zweifellos, die oben beschriebene und gut funktionierende Heizungs-steuerung noch über eine Web-Schnittstelle von extern fernsteuerbar zu machen. Damit könnte man beispielsweise vor der Rückkehr aus dem Urlaub das Haus aufheizen. Eine Bedienmöglichkeit über iPad oder Android-Handy ist heute sowieso Stand der Technik.„Worüber schreibst Du Dein Editorial diesmal?“, fragt meine Frau, eine Biophysikerin. „Smart Buildings!“, antworte ich. „Trifft sich hervorragend, dann könntest Du danach eine Be-dienungsanleitung für unser intelligentes Haus schreiben!“ Damit hat mich die kalte Realität im warmen Wohnzimmer eingeholt. Ich denke augenblicklich an jene kalte Nacht zu-

rück, die ich mit meinen Kollegen in der, mit modernster Gebäudeautomation ausgestatteten, Aula unserer TU im Zuge einer Marathonsitzung verbracht hatte, nur weil es Stunden gedauert hatte, bis der zuständige Techniker ausfin-dig gemacht werden konnte, um danach von daheim aus die automatisch am Abend abgesenkte Raumtemperatur von 15 auf 21 Grad anzuheben.Vergessen Sie alle vorher genannten Pläne. Intelligente Häu-ser sind mir doch zu kompliziert. Ich werde heuer vorwie-gend mit unserem Holzofen heizen. Der wärmt perfekt, das Feuer ist schön anzusehen und vor allem gibt es dafür schon eine Betriebsanleitung.

Damit sind wir auch schon mitten im Thema dieses Heftes, bei dem es um „Smarte“ Gebäude geht. Darunter sind ver-einfachend formuliert Gebäudekonzepte zu verstehen, welche unter Anwendung moderner, konventioneller und unkonventioneller Ideen, effizient und effektiv die Anfor-derungen des Benutzers hinsichtlich Funktion, Gestaltung und Betrieb erfüllen. Um dieses Thema umfassend zu be-leuchten, haben wir für Sie eine Reihe von Fachbeiträgen dazu zusammengestellt.

Wir beginnen mit einem Interview, in welchem mein Kol-lege Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. Detlef Heck, vom Institut für Baubetrieb und Bauwirtschaft und ich über die Philosophie von Smart Buildings sprechen. Danach schreiben Dipl.-Ing. Konstantinos Kessoudis, M.Sc. Jan Lodewijks und B.Eng. B.A. Xenia Gordienko von der Strabag AG über 5D Planung & building information modelling. Univ.-Prof. Dr. Brian Cody, vom Institut für Gebäude und Energie, stellt danach mit seinem Beitrag „Smart Buildings“ den Kontext zur Wis-senschaft her. Anschließend stellt Matthias Völkl, MSc von der Firma ABB Robotertechnik Einsatzmöglichkeiten von Robotern in der „Smart Construction“ vor. Christof Drexel von der Fa. Drexel & Weiss, stellt sein Konzept für „Schlan-ke Technik im hocheffizienten Gebäude“ vor.

Danach beleuchtet Ing. Armin Zingerle, Eigentümer der Fa. Netconnect, smarte Gebäude aus der Perspektive eines Ener-gielieferanten und berichtet über praktische Erfahrung mit „Smart Metering“. Neue Lösungen zur Gebäudeautomation stellt Mag. Claudia Egginger vom österreichischen Start-up-Unternehmen Fa. Loxone vor. Den Abschluß dieses The-menbereiches bildet der Beitrag von Dipl.-Ing. Dr. Gerhard Zucker vom Austrian Institute of Technology (AIT - Gebäu-deautomatisierung & Betrieb), „Smart Buildings als aktive Player im Energiesystem“.

Ich hoffe, dass Ihnen auch diesmal die Beiträge, welche wir in diesem Heft für Sie zusammengestellt haben, gefallen und für Sie inspirierend sind.

An dieser Stelle möchte ich mich bei Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Detlef Heck und seinem Team (Dipl.-Ing. Jörg Koppel-huber und Mag. Lena Paar), für die Unterstützung bei der Zusammenstellung dieses Heftes bedanken.

Ich wünsche Ihnen im Namen des Redaktionsteams ein ge-segnetes Weihnachtsfest.

Ihr Sieg fried Vössner

Univ.-Prof.

Dipl.-Ing. Dr.techn.

Siegfried Vössner

4

top-thema: Smart Buildings

Fünf Fragen | zwei ansichten zum thema SMaRt BUIlDINGS 6Interview mit Prof. Detlef Heck und Prof. Siegfried Vössner

Konstantinos Kessoudis, Jan Lodewijks, Xenia GordienkoProzessintegration: Von 3D/BIM zu 5D 9

Brian CodySmart Buildings 14

Matthias VölklSmart Construction mit Robotern im Bauwesen 19

Christof DrexelWirtschaftliche Haustechnik in hocheffizienten Gebäuden 22

Armin ZingerleMonitoring des Energieverbrauchs als Grundlage für ‘Smart Buildings’ 24

Claudia EggingerDie Miniserver-basierte Smart Home lösung vonloxone 28

Gerhard ZuckerSmart Buildings als aktive Player im Energiesystem 32

WINGbusiness 3/2013


Inhaltsverzeichnis

EDItoRIal Smart Buildings 3

FaCHaRtIKEl Wolfgang Müller, Josef Reich, Siegfried Vössner, Wolfgang Vorraber, Dietmar Neubacher, Gerald Lichtenegger InformationsSystem Öffentliche Sicherheit (ISoS) 34

WINGintern 20. Kongress der Wirtschaftsingenieure 22-24.05.2014, Graz - vorläufiges Programm 27

UNINaCHRICHtEN Detlef Heck Prof. Mauerhofer Nachfolger von Prof. lechner am Institut für Baubetrieb und Bauwirtschaft der tU Graz 38 Joerg Koppelhuber Einblick in die Welt der Bauingenieure an der tU Graz - Die BIt-BaU 2013 40

Volker Koch EPIEM/EStIEM annual Meeting 2013 in Guimarães, Portugal 41

WINGregional Julia Soos treffen der Regionalkreisleiter in Salzburg, 04. oktober 2013, Stiegl Brauwelt 39

Johann Hintner Das MCI bekommt Flügel 39

WINGnet Patrick Bayer Verband der Wirtschaftsingenieure jetzt auch in Innsbruck vertreten! 31

IMPRESSUM Impressum 42

6 WINGbusiness 4/2013

toP-tHEMa

Fünf Fragen | zwei ansichten zum thema SMaRt BUIlDINGS

Interview mit Prof. Detlef Heck und Prof. Siegfried Vössner

1. Was ist für Sie ein smart building und wann ist es Ihrer Ansicht nach „smart“, so-wohl in baulicher Hinsicht als auch unter betrieblichen und automationstechnischen Gesichtspunkten?

Heck: Unter dem Begriff der smart buildings wird heute sehr viel verstan-den. Nicht nur ein intelligentes Ge-bäude, sondern vor allem das Thema der Energieeffizenz. Für mich ist ein Gebäude dann smart, wenn es nicht nur mit Hilfe der Steuerungstechnik energieeffizient funktioniert, sondern in der Planungsphase ausgereift und intelligent durchdacht wurde, somit smart geplant wurde. Hierbei geht es selbstverständlich um Fragen der En-ergieeffizienz im direkten Sinn, aber vor allem um das Thema der Life-cyc-le-costs. Diese werden im Wesentlichen durch die Flexibilität des Gebäudes in der Nutzung definiert; hier werden die Grundlagen jedoch schon in der Pla-nung gelegt. Daher sehe ich die Verant-wortung von smart buildings in erster Linie bei den Planern.

Vössner: Was ist eigentlich der Un-terschied zwischen „intelligent“ und „smart“? Intelligente Systeme sind Sys-teme, die kognitive Fähigkeiten besit-

zen und im Allgemeinen aufgrund der dafür benötigten Sensorik sehr kom-plex sind. Die Definition von „smart-ness“ beinhaltet zusätzlich den Aspekt der Einfachheit, Eleganz und Effektivi-tät und auch des Unkonventionellen. Smarte Gebäude sind für mich nicht unbedingt Gebäude, die vom Keller bis zur Decke mit IT oder anderen komple-xen Dingen ausgestattet sind, sondern Gebäude, die optimal auf die Anforde-rungen des Nutzers abgestimmt sind. Durch die Berücksichtigung all dieser Aspekte ist Betrieb und Funktion eines Gebäudes im Idealfall optimal erfüllt. Die Bezeichnung „smart“ für ein Ge-bäude gefällt mir daher sehr gut und erlaubt uns einen Neustart mit einem gesamtheitlichen Konzept.

Heck: Ich finde den Begriff des smart building ebenso sehr gelungen, weil er den wesentlichen Aspekt der Ein-fachheit beinhaltet. Smart building ist sicherlich nicht nur auf die Gebäudeau-tomatisierung und auf die Mechanisie-rung bezogen, sondern erfordert von allen Projektbeteiligten im Vorfeld der Bauausführung ein verantwortungs-volles Handeln. Ich denke, dass ein smartes Gebäude ein stark interdis-ziplinäres Gebäude ist. Das bedeutet

für uns in der Wissenschaft, dass dies eine Komposition aus intelligenten Lö-sungen verschiedener Disziplinen ist, welche dann zu einem smarten und unter Umständen auch zu einem ein-fachen Gebäude zusammengefügt wer-den. Denn eines darf man bei dieser Diskussion keinesfalls vergessen: smart, so wie wir es aus der Informationstech-nologie kennen, ist ein Gebäude heute mit Sicherheit, aber das Gebäude muss auch morgen oder übermorgen noch smart sein und es muss auch im Zu-sammenhang mit künftigen Nutzungs-alternativen gedacht werden. Gerade in der Informations- und Kommuni-kationstechnologie (IKT) besteht die Gefahr, dass heute viele Hersteller mit Produkten auf den Markt strömen, die ggfs. in 10 bzw. 20 Jahren nicht mehr verfügbar oder technisch kompatibel sind. Daher bedeutet smart für mich auch, dass die Fachplaner den Bau-herren die Möglichkeit geben, auch in Zukunft mit ihrem Gebäude smart zu sein und somit smarte Bauteile zu inte-grieren oder zu adaptieren.

Vössner: Bei der IT-Systemarchitektur ist die Herausforderung, künftig nicht mehr vorrangig Einzelkomponenten zu optimieren, sondern zu verstehen, wie

Foto: Fotolia


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diese in einem Zusammenhang agieren und wie damit mehrere Technologiege-nerationen betrieben, gewartet und in-tegriert werden können. Genau dieses Thema beschäftigt auch die Baubran-che: Stellen Sie sich ein modernes Haus vor, mit allen aktuellen technischen Raffinessen voll ausgestattet, in dem nach Jahren eine technische Kompo-nente ausfällt. Es stellt sich die Frage, ob deswegen ganze Bauteile bzw. das komplette Haus abgebrochen werden müssen oder ob neue Technologien integrierbar sind. Unsere Denkweisen, auch an den Universitäten, sind heute sehr detailorientiert. Ziel sollte nicht die Verbesserung von Details sein, son-dern das Verstehen des Zusammenwir-kens vieler Einzeltechnologien an sich. Hier wird das Systems Engineering als Wissenschaft eine zentrale Stellung einnehmen.

2. Welche Vorteile bringen smart buildings dem Auftraggeber, dem Unternehmer bzw. der Gesellschaft im Allgemeinen? Gibt es Ihrer Meinung nach auch Nachteile und Risiken bei der Umsetzung von smart buil-dings zu beachten?

Heck: Aus meiner Sicht bringen smart buildings für alle genannten Stakehol-der große Vorteile. Der Auftraggeber hat die Chance, sich in erster Linie mit einem modernen Gebäude auch in Be-zug auf das Marketing zu schmücken. Für den Eigentümer sind smart buil-dings auch eine Frage des Leistungs-wettbewerbs allgemein. Wenn über sin-kende Renditen gesprochen wird, muss gleichzeitig die Möglichkeit diskutiert werden, dass mit smart buildings die Betriebskosten auch langfristig gesenkt werden können. Für Unternehmer kann die Errichtung von smart buil-dings ein Alleinstellungsmerkmal dar-stellen, da die Leistung schwieriger zu substituieren ist, als andere bekannte Bauleistungen. Die Gesellschaft profi-tiert durch den Nachhaltigkeitsgedan-ken von smart buildings, da das Thema Umwelt, und das damit einhergehende Bewusstsein, einen immer größeren Stellenwert in der Gesellschaft ein-nimmt. So werden bereits ca. 10 % der Leistungen des BIP in diesem Sektor erwirtschaftet. Die Nachteile, die mit modernen Technologien zusammen-hängen können, liegen in gewissen Anfälligkeiten, im Thema der Stabili-tät, des Schutzes und der Sicherheit all

dieser Systeme. Weiters ist auch an das Recycling bis hin zum Abbruch und Demontage der Gebäudeteile zu den-ken und monetär zu berücksichtigen.

Vössner: Die Frage, welche Vorteile smart buildings für wen mit sich brin-gen, ist für mich sehr einfach zu be-antworten: Sie bringen Kostenvorteile für Bau, Betrieb und Erhaltung und zwar für ALLE. Wenn ein Gebäude den Nachteil hat, dass es die Anforde-rungen nicht erfüllt und beispielsweise seine Komponenten schwer zu bedie-nen sind, dann ist das nach der Definiti-on nicht „smart“. Die Gefahren, welche von smart buildings ausgehen können, sind meiner Ansicht nach gering. In Anbetracht der zahlreichen verwende-ten Sensoren, Detektoren und Video-kameras rückt das Thema des Daten-schutzes allerdings zunehmend in den Vordergrund.

Heck: Denkt man daran, dass heute die gesamte Gebäudeautomatisierung sehr smart über einen Tablet-PC ge-steuert werden kann, stellt sich auch die Frage der Sicherheit dieser Systeme. Wer kann bzw. darf auf diese Systeme zugreifen und was passiert mit den Da-ten nach dem Verkauf dieser Systeme bzw. der Gebäude? Diese Fragen der Datensicherheit und der zugehörigen technischen Dokumentation dürfen künftig keinesfalls zu komplex werden und uns im Endeffekt überfordern.

Vössner: …und uns eine möglichst hohe Einfachheit beim Erfüllen aller Anforderungen bieten. In der Infor-matik sind wir bereits durch dieses Tal der Tränen gegangen, wo man versucht hat, möglichst viel zu „informatisie-ren“. Man ist aber zum Schluss gelangt, dass die Systeme irgendwann aufgrund dieser Komplexität nicht mehr be-herrschbar sind. Daher dürfen die „Be-triebs-“Systeme von smart buildings nicht wie bisher komplex sein, sondern müssen in erster Linie auf effizienten und effektiven Ressourceneinsatz aus-gelegt sein.

Heck: Das ist auch die Grundlage und Voraussetzung dafür, dass sich smart buildings letztendlich durchsetzen werden. Der Grund, warum sich smart buildings bis dato noch nicht wie er-wartet etabliert haben, obwohl dies aus technischer Sicht möglich wäre, liegt

sicherlich darin, dass bei vielen Inves-toren und somit Nutzern eine gewisse Technikangst vorherrscht. Daher müs-sen sich diese Produkte innerhalb der Gesellschaft erst etablieren.

Vössner: Warum gibt es so viele „in-telligente“ Gebäude und im Vergleich dazu sind so wenig eigentlich smart? Der Grund liegt darin, dass Ingeni-eure immer noch technologieverliebt sind. Ingenieure sind nicht kunden-verliebt, nicht lösungsverliebt, sondern versuchen auch den letzten Stand der Technik in ein System zu integrieren. Stellt man die Technologie in den Hintergrund und geht stattdessen an-forderungs- bzw. anwenderorientiert vor, Stichwort „Requirements-Engi-neering“, könnte man eine sinnvollere Vorgehensweise verfolgen und müsste nicht Probleme für bereits gefundene Lösungen suchen, sondern auf Basis auftretender Probleme die passenden Lösungen dazu suchen.

3. Wie sehen Sie die Kostenentwicklung für smart buildings im Vergleich zu kon-ventionellen Gebäuden?

Heck: Die Planungs- und Errichtungs-kosten für smart buildings sind nach meiner Beobachtung sicher höher als für konventionelle Gebäude. Im Zuge der Lebenszykluskostenbetrachtung ist jedoch bekannt, dass rund 80 % der Gesamtkosten eines Gebäudes in die Betriebsphase entfallen. Daher denke ich, dass smart buildings im direkten Vergleich über einen längeren Kalkula-tionszeitraum günstiger abschneiden. Wenn man dabei eher an den Nut-zer, als an den Immobilienvermarkter denkt, werden künftig smart buildings in wirtschaftlichen Fragestellungen die Nase vorne haben.

Vössner: Ich schließe mich dieser Mei-nung an und sehe zusätzlich noch sehr großen Aufholbedarf in der Diskussion über die Kostenentwicklung der in der Gebäudeausstattung eingesetzten Tech-nologien.

4. Welche technischen, sozialen und ökologischen Entwicklungen sehen Sie als künftige Herausforderungen der (Bau)wirtschaft, und inwieweit werden diese in sogenannte smarte Bauprozesse bzw. smarte Betriebsprozesse zu integrie-ren sein?


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Heck: Die technischen Entwicklungen sehe ich nicht nur in der IKT, sondern auch bei den Bau- und Betriebsprozes-sen und auch während der Planung. Nach meiner Überzeugung werden sich im Rahmen von smart buildings die Möglichkeiten des klassischen Planungsmanagements im Bauwesen weiterentwickeln - hin zu einem Sys-tems-Engineering. Ich sehe darin eine Chance, da gerade die Tragweite und die große Variabilität von smart buil-ding Prozessen einen enormen Vor-wärtsschub geben und der teils vor-herrschenden Improvisation am Bau weniger Raum eingeräumt wird.

Vössner: Die Frage ist nicht einfach zu beantworten. Die Entwicklungen zeigen, dass die Bauwirtschaft immer komplexere Bauwerke erschaffen wird. Das bedeutet, dass die Lösungen und Produkte der Bauwirtschaft nicht nur komplex sein werden, sondern ganze Systeme und Gesamtlösungen entwi-ckelt, abgeliefert, eingebaut und vor allem nachhaltig, betrieben werden müssen - beispielsweise hinsichtlich eines integrierten Energiemanage-ments.

Außerdem ist in vielen Fällen jedes Projekt ein Unikat. Die klassische Baubranche, die es vor 100 Jahren ge-geben hat, ist um einiges umfassender geworden. Dieser Trend wird mit Si-cherheit weiter gehen. Hinsichtlich der ökologischen Themen wird es be-sondere, einzuhaltende Vorgaben und Rahmenbedingungen geben, beispiels-weise zu Baustoffen und Technologien. Die Fähigkeiten, die in der Branche in Zukunft gefragt sein werden, sind das Umgehen mit und das Gestalten von solchen komplexen Systemen. Smarte Gebäude werden eine notwendige Ant-wort darauf sein. Die Herausforderung dabei liegt nicht darin, auf komplexe Probleme mit noch komplexeren Ant-worten zu reagieren, sondern effiziente und nachhaltige Lösungen anzubieten.

5. Wie lautet Ihre Vision im Bereich smart buildings und was erwarten Sie in 2, 5 bzw. 10 Jahren in diesem Bereich?

Heck: Meine Vision zum Thema smart buildings ist, dass wir – hoffentlich – in Kürze einen einheitlichen Standard ent-wickelt haben, der gegenüber den In-

teressierten, der Öffentlichkeit und potenziellen Bau-herren, eine kon-krete Leistung definiert, damit jeder das Gleiche unter einem smart building versteht. Ein Grund für die scheinbar noch ge-ringe Akzeptanz von smart buildings ist sicherlich auch darauf zurückzuführen, dass eine ge-wisse Verwirrung über den Begriff be-steht.

Ich denke, dass smart buildings in 10 Jahren im professionellen Investoren-bereich „state of the art“ sein werden. Gebäude, so wie wir sie heute kennen, werden mit Sicherheit um ein Viel-faches smarter sein.

Es wird unser aller Beitrag sein, dass di-ese smartness in Systemen im Bauwesen und in den Bauten selbst künftig inte-griert wird und nicht mit Komplexität, sondern mit Einfachheit und Klarheit unser tägliches Leben erleichtern wird.

Vössner: Ich erwarte mir in den nächs-ten Jahren, dass die IKT für den An-wender unmerkbar wird und sich ein damit ausgestattetes Gebäude intuitiv und zuverlässig bedienen lässt. Nutzer sollen die Steuerung hinter den Syste-men nicht mehr bemerken, d.h. bei-spielsweise keine Computertastaturen an den Türen vorfinden.

Um Peter Jackson, Regisseur des technisch bahnbrechenden Filmepos „Herr der Ringe“, sinngemäß zu zi-tieren: „Das Wichtigste ist, dass alle Spezialeffekte und verwendeten Tech-nologien von den Zuschauern nicht als solche wahrge-nommen werden.“ Diese Idee sollte das Ziel der smart buildings sein und ich denke, dass wir bereits begonnen haben, diesen Weg auch zu beschrei-ten.

Herzlichen Dank für das Gespräch!

Das Interview führten Dipl.-Ing. Lena Paar und Dipl.-Ing. Jörg Koppelhuber, (beide Universitätsassistenten am Insti-tut für Baubetrieb und Bauwirtschaft der TU Graz)

Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. techn. Siegfried VössnerProfessor für Maschinenbau- und Be-triebsinformatik seit 2003Institutsvorstand und stellvertretender Dekan der Fakultät für Maschinenbau und WirtschaftswissenschaftenLehre & Forschung:Wirtschaftsinformatik, System- Archi-tektur, Modellierung und Simulation, Quantitative PlanungsmethodenHerausgeber der Fachzeitschrift „WINGbusiness“

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Detlef HeckProfessor für Baubetrieb und Bauwirt-schaft an der TU Graz seit 2006, Insti-tutsvorstandLehre & Forschung:Baubetrieb, Bauwirtschaft, Kalkulati-on, Ausschreibung, Bauvertrag, gestör-te BauabläufeHerausgeber der Fachzeitschrift „bau aktuell“

Univ.-Prof.

Dipl.-Ing. Dr. techn.

Siegfried Vössner

Institutsvorstand und stellvertretender Dekan der Fakultät für Maschinenbau und Wirtschaftswissen-schaften, tU Graz

Univ.-Prof. Dr. -Ing.

Detlef Heck

Vorstand des Institutes für Baubetrieb und Bau-wirtschaft, tU Graz


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Konstantinos Kessoudis, Jan lodewijks, Xenia Gordienko

Prozessintegration: Von 3D/BIM zu 5D

„Wir verdienen zu wenig“, – eine der oft gehörten Aussagen der Bauindustrie, gemessen an hohen Risiken und ver-gleichsweise niedrigen Renditen. Was kann die Baubranche dagegen tun? Unterschiedliche Studien zeigen einen ste-tigen Produktivitätsrückgang an. Woran liegt das? Was verhalf der Automobilindustrie vor Jahrzehnten aus einer ähnlichen Krise? - Kann die Bauwelt in dem Fall mit dem Maschinenbau verglichen werden? Benötigt die Bauindustrie eine vollständige Reorganisation? Sind transparente Kosten in einem über 40 Jahre bewährten System möglich? Gibt es einen Weg zu einer Win-Win-Situation für alle?

Einleitung

In den letzten Jahrzehnten konnte in der Bauindustrie ein kontinuierlicher Produktivitätsrückgang beobachtet werden. Verglichen mit anderen Indus-triezweigen ist dieser Rückgang noch signifikanter, da diese im gleichen Zeitraum ihre Produktivität steigern konnten. Da die Bauindustrie in Eur-opa mit über 1,2 Billionen Euro etwa 10 % des Bruttoinlandsprodukts (BIP) aller EU-Länder ausmacht (s. FIEC; www.fiec.eu), werden sich die Länder, die ihr BIP sichern oder sogar steigern wollen, dieser Herausforderung stellen müssen.

Analytiker erklären den Produkti-vitätsrückgang mit dem Informations-verlust, der an Schnittstellen entsteht. Aufgrund der starken Fragmentierung sind diese in der Baubranche besonders zahlreich.

Notwendigkeit von Prozessintegrati-on der Baubranche

Die unten abgebildete Grafik von Dana K. Smith von der buildingSMART Alli-ance, National BIM Standard (NBIMS), erläutert die Informationsverluste zwi-schen den einzelnen Projektphasen.

Niedrigere Eingangswerte zu Be-ginn einer Phase zeigen den plötzlichen

Informationsverlust an Übergabe-punkten an. Meldungen werden nicht weiterverwendet und auf Prozesse in nachfolgenden Phasen übertragen.

Der Informationsverlust im Verlauf eines Projektes nimmt zu. Das größte Defizit entsteht an der Schnittstelle zwi-schen Bauphase und Inbetriebnahme

– mit anderen Worten: dort, wo die Kundenzufriedenheit über Nachfolgeprojekte ent-scheidet. Der Informations-verlust ist auf die Historie der Baubranche zurückzuführen, die sich durch stetige Speziali-sierung aufgesplittert hat.

Architektur, Tragwerks-planung, technische Gebäu-deausrüstung und Innenaus-bau sind nur einige Beispiele der Fachbereiche in der Bau-industrie. Diese lokal opti-

mierten Bereiche konkurrieren auf Basis ihrer Spezialisierung. Somit wird

Quelle: STRABAG AG

Abb. 1: Informationsverluste zwischen den Bauphasen


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die Branche weiter fragmentiert. Das Problem wird dann sichtbar, wenn die in den hochspezialisierten Sektoren gewonnen Fachkenntnisse zu einem Projekt zusammenfließen sollen. In der erzeugten, dezentralisierten Indus-triestruktur ist die Zusammenführung der Daten sehr aufwendig. Die aufwen-dige Wiederbeschaffung von Informa-tionen, verbunden mit zusätzlichen Kosten ist unumgänglich.

Durch Fragmentierung können in Teilbereichen zwar kurzzeitig Vorteile erzielt werden. Diese bleiben aber nur dann auf lange Sicht erhalten, wenn die Notwenigkeit einer ganzheitlichen Sichtweise verstanden und die Einbin-dung zugehöriger Systeme umgesetzt wird.

Wie sich anhand von Produktivi-tätsverlusten feststellen lässt, ist in der Baubranche der Punkt, an dem lokale Optimierung (Spezialisierung, Diver-sifikation und Segmentierung) mehr Bedeutung hat, als integrale Optimie-rung (Integration, Industrialisierung und Standardisierung), schon weit überschritten.

Die Generation Y/Millenials, die auch als Generation Share bezeichnet wird, ist gerne zur Integration und zum Teilen von Informationen inner-halb der Branche bereit. Beispiele hier-für sind die zunehmend verwendeten Vertragsformen wie Design-Build, In-tegrated Project Delivery, Design Team Agreements usw., die alle ein Arbeits-klima schaffen wollen, in dem Fach-wissen und Teilbereiche projektspezi-fisch integriert werden. Die Grundlage dieser Share-Idee ist eine parallel aufge-baute und transparente Organisation.

Auch derzeitige Kundenanforde-rungen bewegen die Bauindustrie in diese Richtung. Steigender Termin-druck, höhere Qualitätsanforderungen und verschärfte Kostenorientierung erfordern einen effizienteren Planungs- und Bauprozess. Daher ist es notwen-dig, eine integriertere Vorgehensweise in Kombination mit Lean-Methoden zu verwenden. Nachhaltigkeitsanaly-sen und Entwürfe von multifunktio-nalen Gebäuden werden zunehmend von Kunden gefordert. Das alles macht eine ganzheitliche Sichtweise notwen-dig, in der durch integrierte Lösungen Kosten- und Qualitätsvorteile erlangt werden können.

Um beiden – sowohl der Produk-tivitätssteigerung der Bauindustrie

als auch den Kundenanforderungen – gerecht zu werden, ist eine verstärkte Konzentration auf Prozessintegration für integrale Projektoptimierung er-forderlich.

Prozessintegration in der Automobilindustrie

Prozessintegration als sol-ches ist kein neues Konzept in der Baubranche, vielmehr sind hier die Anfänge di-gitaler Prozessintegration zu finden (s. Konrad Zuse, Bauingenieur). Die neueren Entwicklungen wurden in der Automobilindustrie be-reits realisiert. Um mögliche Parallelen und Optionen für die Bauindustrie zu erörtern, macht es deshalb einen Sinn die Imple-mentierung genauer anzusehen. Der Vergleich zwischen Automobil- und Bauindustrie soll jedoch vorsichtig ge-macht werden, da gravierende Unter-schiede zwischen diesen Branchen zu einfach übersehen werden. Ohne im Detail auf die Gegensätze einzugehen, muss beim Vergleichen berücksich-tigt werden, dass der Industriekontext der Automobilindustrie einer firmen-übergreifenden Prozessintegration zuträglicher ist. Hinsichtlich der Spe-zialisierung der Bauindustrie ist eine firmenübergreifende Prozessintegra-tion jedoch notwendig, um eine inte-grale Projektoptimierung zu ermöglichen und so den Nachteilen der Fragmentie-rung pro-aktiv entgegenzu-wirken.

An der Erstellung eines Bauvorhabens sind viele wechselnde Firmen beteiligt. Deshalb werden keine durch-gehenden Prozessketten zwi-schen Haupt-unternehmer und Subunternehmer, das heißt firmenübergreifende Prozessintegrationen, ausge-bildet.

Da sich auf die firmenex-ternen Prozesse von ihrer Natur her nur wenig Einfluss ausü-ben lässt, sind diese schwer mit inter-nen Prozessen zu verknüpfen. Bei der auf wenige Hersteller konzentrierten Automobilindustrie war es möglich, einen Industriestandard festzulegen,

der die Wirtschaftsfelder der Zuliefe-rer mit einbettet. Dieser Industriestan-dard ermöglicht eine direkte Verbin-dung zwischen firmeninternen und firmenexternen Prozessen, die Basis

einer firmenübergreifenden Prozessin-tegration.

Unter Berücksichtigung des oben er-wähnten, erscheint es sinnvoll, tiefer in die Implementierungen der digitalen Prozessintegration innerhalb der Auto-mobilindustrie einzusteigen, dabei im Auge behaltend, dass Ziele zwar gleich, Lösungswege jedoch von Grund auf verschieden sind.

In der Automobilindustrie werden 3D-modelbasierende CAD-Systeme schon in großem Ausmaß angewendet: (Abb. 2 und Abb. 3)

Die Visualisierungen erfordern und unterstützen eine Integration von un-

terschiedlichen Informationsströmen und Wissensquellen unterschiedlicher Firmen, um die abgebildeten Ergeb-nisse zu erzeugen.

Darüber hinaus sind diese Visuali-sierungen nicht nur leere Hüllen, son-

Abb. 2: Produktorientierte CAD-Anwendung in der Automobilindustrie (Creo Parametric App, PTC)

Abb. 3: Herstellungsorientierte CAD- An-wendung in der Automobilindustrie SDZ SimulationsDienstleistungsZentrum GmbH, Dortmund)


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dern auch informationsreiche Reprä-sentationen projektspezifischer Daten. Sie umfassen eine Vielfalt an Attribu-ten und Dokumentverknüpfungen, die eine Reihe von sukzessiven und parallelen Prozessen unterstützen. So tragen sie auch dazu bei, komplexe In-teraktionen und Prozessergebnisse auf transparente und effiziente Weise zu simulieren und darzustellen.

Mehr als nur 3D und BIM

Product Lifecycle Management (PLM)-Systeme und Computer-Aided Design (CAD)-Systeme waren der Automo-bilindustrie eine große Hilfe bei der Prozessintegration. Äquivalente zu diesen Systemen zu entwickeln und in der Bauindustrie einzuführen ist der nächste logische Schritt, um den

zunehmenden Kundenanforderungen und dem verschärften Industriekon-text nachzukommen.

Das Datensystem (s. Abb.6), welches Geometrie, Metadaten und Struktur umfasst, findet sich in der Bauindus-trie in modellorientierte Arbeitsweise mit Begriffen: Building Information Modeling (BIM), Virtual Design and

Construction (VDC) und 5D-Lösungen wieder. Das PLM-System, das weit mehr als die bloße Geometrie und die sich darauf beziehenden Daten umfasst, wird im Arbeitsfeld als „5D“ bezeichnet. Die Bau-branche kann also nicht bei 3D und BIM stehen bleiben, sondern muss Ziele im Be-reich der PLM-Systeme und 5D setzen. Diese PLM-Systeme zu entwickeln und einzufüh-ren, wird eine

erhebliche Änderung der Industrie herbei-führen. In Anbetracht der geringen Gewinn-margen bei Bauvor-haben und der daraus resultierenden hohen Fehlersensibilität kann sich die Bauindustrie bei der Einführung ei-ner neuen Arbeitsweise keine Fehlstrategie erlauben.

Die vorgesehene Änderung hat einen großen „scope“ (s. Abb. 7), da sie nicht nur eine Abteilung sondern eine gan-ze Industrie beeinflusst. Des Weiteren hat die vorgesehene Modifikation eine große „amplitude“, da sie keine kleine Adaption, sondern eine gravierende Änderung darstellt.

Als solche wird diese Änderung kategorisiert als “transformational change” und wird strategisch gesehen von einer “discontinuous re-newal”-Strategie begleitet, in dem große Teile der bereits bestehenden Prozesse und der Organisationsstruktur ra-dikal geändert werden.

Da nicht abzusehen ist, wie sich die Erneuerung entwickelt, kann die Bauin-dustrie den jetzigen Prozess radikal ändern. Dies zwingt

sie dazu, den Weg der “continuous renewal”-Strategie zu wählen, bei der Prozesse und organisatorische Struk-turen inkrementell umgestellt werden. Zeitgleich muss gewährleistet werden, dass jede inkrementelle Änderung je-weils Vorteile mit sich bringt.

Um sicherzustellen, dass diese in Firmen implementierten Ausbesse-

rungen tatsächlich vorteilhaft sind, müssen die richtigen und nachhaltigen Modifikationen durchgeführt werden. Das bedeutet, die Änderungen in der Industrie abzugleichen, das heißt, dass die Baubranche als Ganzes koordiniert werden muss.

Was genau in der Zusammenarbeit angepasst werden muss, ist eine Inter-pretation der Bauprozesse um Stan-dards zu erzeugen, welche die interne und externe Prozessintegration unter

Definition der notwenigen IT-Platt-formen ermöglichen.

Durch die Prozessdefinition kann die Softwareindustrie fein abgestimm-te Programmlösungen entwickeln, welche die bauspezifischen Abläufe unterstützen. Die Notwenigkeit der späteren Prozessintegration muss da-bei berücksichtigt werden. Darüber hinaus wird durch die Deutung der notwenigen IT-Plattformen eine ge-meinsame Systemarchitektur für die gesamte Bauindustrie festgelegt, wo-durch Softwarelösungen interoperabel werden und somit eine tiefere Daten- und Prozessintegration sicherstellen.

Die gemeinsame Definition der notwenigen IT-Basis lässt jedoch aus-reichenden Spielraum für firmenspe-zifische Spezialisierung und Diversifi-kation, was für den Erwerb und Erhalt von Wettbewerbsvorteilen am Markt notwendig ist. Baufirmen müssen wei-terhin ihre Softwarewerkzeuge entspre-chend der firmenspezifischen Prozesse konfigurieren und zusammenstel-len sowie individuelle Lösungen auf Grund der gemeinsamen Systemarchi-tektur kreieren.

5D-Initiative (5Di)

Um die notwendigen Prozessdefini-tionen und die Architektur von IT-

Abb. 4: Product Lifecycle Management Modell

Abb. 5: Änderungskategorien

Abb. 6: Änderungskategorien


toP-tHEMa

Plattformen zu beschreiben, wurde die 5D-Initiative (www.5d-initiative.eu) als eine unabhängige Task-Force innerhalb des Industrie-Forschungs-netzwerkes ENCORD gegründet. Die Initiative wurde 2008 von den Firmen Ballast Nedam, BAM, CCC, Max Bögl und STRABAG/Züblin gegründet. Sie hat sich zum Ziel gesetzt, die Anforde-rungen der Bauindustrie als Ganzes zu definieren und diese Anforderungen für die Hard- und Softwareindustrie aufzubereiten.

Die 5Di soll helfen Standards zu definieren, die eine interne und exter-ne Prozessintegration ermöglichen. Durch die Präzisierung der notwenigen IT-Plattformen wird eine gemeinsame Systemarchitektur für die gesamte Bauindustrie festgelegt, wodurch Soft-warelösungen interoperabel werden können und somit eine tiefere Daten- und Prozessintegration ermöglichen.

Die gemeinsame Definition der In-dustrieprozesse sowie der notwenigen IT-Plattformen der 5D-Initiative lässt noch ausreichenden Spielraum für

f irmenspezif ische Spezialisierung und Diversifikation, was für den Erwerb und Erhalt von Wettbe-werbsvorteilen am Markt notwendig ist. Baufirmen müs-sen weiterhin ihre Softwarewerkzeuge entsprechend der firmenspezifischen Prozesse konfigurie-ren und zusammen-stellen sowie indivi-duelle Lösungen auf Basis der gemein-samen Systemarchi-t e k t u r k r e i e -

ren. Um eine 5D-Prozess-integration zu erreichen, hat sich die 5D-Initiative der Aufgabe angenommen pro-aktiv die Entwicklung von prozessintegrierenden Programmlösungen zu koordinieren und voran-zutreiben. Dabei schaffen die Mitglieder der 5D-Ini-tiative solide, strategische Basis in enger Koopera-

tion mit ihren Marktbegleitern, Softwareherstellern und For-schungsinstituten.

Bei der STRABAG AG begleitet die Umsetzung die 5D-Gruppe der Zentralen Technik. Von Projekt zu Pro-jekt werden mehr und mehr Teilprozesse miteinander verknüpft, wie z.B. die Men-genermittlung aus einem 3D-Modell oder eine Kop-pelung von 3D-Modell und Terminplanung (4D). Aktu-

elle Lösungen sind für den Hochbau (Roh- und Ausbau) ausgelegt, weitere Arbeitsbereiche be-finden sich in der Entwicklung.

Autoren:

Dipl.-Ing. Konstan-tinos KessoudisLeiter der Gruppe 5D-Planung Ed.

Züblin AG – Zentrale Technik Fachbe-reich Baubetrieb (BAV) – 5D-PlanungDipl.-Ing. Konstantinos Kessoudis hat die 5D-Abteilung im Jahr 2007 gegrün-det. Er ist der Abteilungsleiter der 5D-Planung. Er ist Leiter der Entwicklung und Umsetzung von 5D innerhalb des Unternehmens und Vorsitzender der 5D-Initiative (www.5d-initiative.eu), wo er die 5D-Entwicklung auf internatio-naler Ebene koordiniert.

M.Sc. Jan LodewijksJan Lodewijks ist seit 2010 als Prozess-analyst in der Gruppe 5D-Planung der Ed. Züblin AG tätig. Er unterstützt da-bei sowohl die Entwicklung als auch die Einführung von neuen Methoden

und Prozessketten im Bereich der mo-dellbasierten Arbeitsweisen in der Fir-ma und auf Ausführungsprojekten; Schwerpunkt BIM-Handbücher und Richtlinien. Eine weitere Tätigkeit besteht darin, die in Kommunikation mit den Soft-warehäusern über die 5D-Initiative so zu gestalten, dass neue Prozesse und modellbasierte Arbeitsweisen mög-lichst schnell und effizient in den ein-zelnen Softwarepaketen umgesetzt werden können.

Abb. 7: Die Firmen der 5D-Initiative

Abb. 8: Quartier 11 - Flugfeld Böblingen, Zentralmodellerstellung

Abb. 9: Milaneo - Quartier am Mailänder-platz, Bauvisualisierung

Dipl.-Ing. Konstan-

tinos Kessoudis

abteilungsleiter 5D-Planung/Chairman 5D-Initiative, Baube-trieb, Zentrale technik, StRaBaG aG


toP-tHEMa

B.Eng. B.a. Xenia

Gordienko

Projektleiter 5D-Pla-nung, Baubetrieb, Zentrale technik, StRaBaG aG

M.Sc. Jan lodewijks

Projektingenieur 5D-Planung, Baubetrieb, Zentrale technik, StRaBaG aG

Kurt Landau

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B.Eng. B.A. Xenia Gordienko

Projektleiterin Ed. Züblin AG – Zentra-le Technik

Fachbereich Baubetrieb (BAV) – 5D-Pla-nungXenia Gordienko ist eine von ersten Mitarbeitern der Gruppe 5D-Planung.

Sie ist Projektleiterin für Ausführungs-projekte. Sie koordiniert und entwickelt die 5D-Dienstleistungen innerhalb nati-onalen und internationalen Projekten.


toP-tHEMa

Brian Cody

Smart Buildings

Was bedeutet „Smart“

Im technologischen Kontext verwen-den „Smart Systems“ Informations- und Kommunikationstechnologie(IKT), um ihre Performance im dynamischen Umfeld veränderlicher Konditionen durch Anpassung und Adaption zu optimieren. Die eingebaute künstliche Intelligenz (Nachahmung von mensch-licher Intelligenz) ermöglicht die dafür erforderlichen „Entscheidungen“, die menschliche Entscheidungen als Vor-bild haben.

Unter „Smart Building“ ist somit ein Gebäude zu verstehen, das durch die Integration seiner physikalischen und digitalen Infrastrukturen eine op-timierte – i.d.R. unter energetischen und nachhaltigkeitsbezogenen sowie ökonomischen Gesichtspunkten be-trachtete – Performance aufweist. Der Einsatz von IKT-Systemen ermögli-cht die Sammlung und Verarbeitung sowie die Produktion von Informa-tionen, mit dem Ziel den Betrieb des Gebäudes samt aller seiner Subsysteme laufend zu optimieren. Auf ähnlicher Weise wird unter “Smart City” i.d.R. eine Stadt verstanden, welche durch

den Einsatz von IKT eine optimierte Performance aufweist.

„Smart“ als Adjektiv, hat seine Ur-sprünge in der englischen Sprache und beschreibt u.a. die Eigenschaften Intelligenz und gutes Urteilsvermögen in einer Person. Somit kann neben der bereits genannten Interpretation, bei der die menschliche Intelligenz in Gebäuden und Städten durch künstli-che Intelligenz nachgebildet wird, im weiteren Sinne unter “Smart Buildings und “Smart Cities” auch Gebäude und Städte verstanden werden, welche durch intelligente Planung Räume und Stadträume mit optimierten Kondi-tionen bei minimiertem Aufwand an Ressourcen bereitstellen.

Die optimierte Performance recht-fertigt in diesen Fällen das Adjektiv „smart“. Die „Intelligenz“ ist die der planenden Personen, welche durch geistige Leistungen die erreichte Sy-stemperformance entstehen lässt. Bei der Planung von Gebäuden und Städten wird auch vermehrt “Smart”-Technologie in Form von Simulations-software etc. eingesetzt, um Gebäude und Städte herzustellen, welche mit reduziertem Aufwand an Technik behagliche Konditionen bereitstellen

– Technologieeinsatz in der Planung ersetzt (bzw. reduziert) Technikeinsatz im fertiggestellten Objekt.

Smart Building: wann ist ein Gebäu-de „smart“?

Was macht ein „Smart Building“ aus? Nach meinem Verständnis setzt die Be-zeichnung eines Gebäudes als „Smart Building“ die Erreichung einer hohen Performance voraus. Ein Gebäude, das mit oder ohne Verwendung von „Smart“- IKT-Systemen die - unter den jeweiligen gegebenen Bedingungen – als optimal anzusehende Performance wesentlich unterschreitet, kann kaum als „Smart Building“ bezeichnet wer-den.

Im energetischen Kontext ist die Performance eines Gebäudes als Ener-gieperformance oder Energieeffizienz zu begreifen. „Energieeffizienz“ wird jedoch heute leider gerade im Bereich des Bauwesens häufig missverstanden und die Senkung des Energiebedarfs mit der Erhöhung von Energieeffizienz verwechselt. Dabei stellt Energieeffizi-enz das Verhältnis zwischen Output (Nutzen) und Input (Ressourcen) dar. Es geht darum, welchen Nutzen man

Foto: Brian Cody


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aus der „verbrauchten“ Energie zieht. Im Zusammenhang mit der klima-tischen Performance von Gebäuden ist die Energieeffizienz als Verhältnis zwi-schen der Qualität des Raumklimas und der Quantität des Energiebedarfes zu begreifen.

Bisherige Instrumente zur Regulie-rung der Energieeffizienz von Gebäu-den beschäftigen sich lediglich mit Energiebedarf und nicht mit Energieef-fizienz. Die BEEP (Building Energy and Environmental Performance) Me-thode wurde am Institut für Gebäude und Energie (IGE) an der Technischen Universität Graz entwickelt, und war weltweit die erste Evaluierungsmetho-de, welche die tatsächliche Energieef-fizienz eines Gebäudes feststellen und

somit verschiedene Entwurfsoptionen wirklich miteinander vergleichen lässt (Abb. 1). Die BEEP-Methode, welche das Verhältnis zwischen der Qualität des sich einstellenden Raumklimas zur Quantität der Primärenergiemenge bildet, welche dem Gebäude zugeführt werden muss, um dieses Raumklima aufrecht zu halten, bietet wesentliche Vorteile gegenüber bisherigen Metho-den, da dabei die physikalischen Gren-zen der tatsächlichen vorgesehenen

Gebäudehülle, -konstruktion und Anlagentechnik berücksichtigt wer-den können. Der BEEP-Wert wird in den physikalisch sinnvollen Ein-heiten von „Behag-liche Stunden pro kWh/m²a Primär-energieaufwand“ gemessen. Ergeb-nisse von Fallbei-spielen, die mit dieser Methode un-tersucht wurden, zeigen eindeutig, dass niedriger En-

ergieverbrauch mit einer hohen Ener-gieeffizienz nicht zwangsläufig gleich-gesetzt werden kann.

Smart Design

Das Energy Design eines Gebäudes beinhaltet die Entwicklung von Stra-tegien und Konzepten zur Ausnutzung der instationären Energieflüsse im Um-feld des Gebäudes; um optimale ther-mische, licht- und lufttechnische Kon-ditionen im Gebäude herzustellen und darüber hinaus, um nutzbare Energie zu erzeugen, welche sowohl im Gebäu-de selbst verwendet als auch ins städ-tische Umfeld des Gebäudes exportiert werden kann. Das übergeordnete Ziel

ist die Maximierung der Gebäudeener-gieperformance und die Entwicklung von zukunftsfähigen Gebäuden. Ein Gebäude soll innerhalb eines natür-lichen Umfelds mit sich ständig verän-dernden und oft stark schwankenden Konditionen (Temperatur, Feuchtig-keit, Luftbewegung, Licht, Akustik etc.) i.d.R. relativ konstante interne raumklimatische, lichttechnische und akustische Konditionen aufrecht er-halten. Dieses Ziel kann auf zweier-

lei Weise erreicht werden; in dem die natürlichen Konditionen und Kräfte so weit wie möglich herausgehalten und die inneren Konditionen mittels Gebäudetechniksytemen hergestellt werden oder aber in dem man durch die Konfiguration der Gebäudeform, -konstruktion und –haut die äußeren Konditionen und Kräfte nutzt, um zu den gewünschten inneren Konditionen zu gelangen. Als Beispiel des zweiten Ansatzes, bei welchem ähnlich wie die Strategien, die in asiatischen Kampf-sportarten angewandt werden, die „angreifenden“ Kräfte abgefangen und ausgenutzt werden, um das gewünsch-te Ergebnis zu erzielen, kann der Wett-bewerbsbeitrag für das Patna Museum in Indien, bei dem ein mit Sonnen-wärme angetriebenes Kühlungssystem entwickelt wurde, dienen (Architekt: Coop Himmelblau).

Die mit einer selektiven Beschich-tung behandelte äußere Hülle des doppelschaligen Betondachs ist mittels eines integrierten luftführenden Sys-tems aktiviert, um Sonnenenergie ein-zufangen, welche zum Antrieb des Ge-bäudeklimatisierungssystems, das u.a. auf Lufttrocknung mittels eines mit Silicagel beschichteten Rads basiert, genutzt wird. In einem zweiten System wird die freiliegende thermische Mas-se der Räume mit der behandelten Luft vor dem Eintritt in die Räume als Zu-luft durchströmt und somit ebenfalls

als Strahlungsfläche aktiviert (Abb. 2). Natürlich ist die Planung von sol-

chen Gebäuden aufwendiger als die von konventionellen Gebäuden. Das Hereinlassen der äußeren Kräfte und die erforderliche Beherrschung die-ser verlangt eine komplexere Betrach-tung. Dennoch stellt das Arbeiten mit anstatt gegen die natürlichen Kräfte zweifelsohne die Zukunft zukunftsfä-higer Gebäude dar. Das Energy Design von Gebäuden in der Praxis ist ein Ent-

40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0%

% o

f occ

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0 50 100 150 200 Primary Energy Demand (kWh/m²a)

BEEP 60

BEEP 30

BEEP 18 COST 25

COST 5

COST 15

High Energy High Comfort

High Energy Low Comfort

Low Energy Low Comfort

Low Energy

High Comfort

Abbildung 1

Abbildung 2


toP-tHEMa

wurfsprozess ähnlich dem des Archi-tekturentwurfprozesses, in dem mittels der Gestaltung der unsichtbaren Ener-gieflüsse innerhalb und außerhalb des Gebäudes statt Räume Raumklimata das primäre Entwurfsziel darstellen. Anstelle des Einsatzes von Standard-lösungen und der Zusammenstellung von Standardkomponenten in me-chanischen Gebäudetechniksystemen kommen im Energy Design eines Ge-bäudes die naturwissenschaftlichen Prinzipien und Gesetzte der Physik, insbesondere der Thermodynamik, Wärmeübertragung und Strömungs-technik zur Anwendung, um Gebäude und Gebäudeelemente zu entwickeln, welche einen wesentlichen Beitrag zur Erreichung der energetischen und kli-matischen Ziele beitragen.

Dabei übernehmen diese Elemente stets mehrere Funktionen; räumliche, funktionale und energetische. Energy Design verlangt eine Synthese von kre-ativem Entwurfstalent und präzisen analytischen Fähigkeiten. Um die Kon-zepte zu überprüfen, zu optimieren

und deren Machbarkeit nachzuweisen, werden dynamische Simulati-onen des thermischen, lichttechnischen und lu f t s t römungstech-nischen Verhaltens durchgeführt. Durch den Einsatz dieser „Smart“-Technologie werden der Entwurfs-prozess und die Errei-chung der angestrebten Performance unter-stützt.

Smart Skins

Der Gebäudehülle kommt ein besonde-rer Stellenwert zu. Neben der aktiven Energieerzeugung sollte die Hülle als anpassungsfähiger Filter zwischen den außenklimatischen und den innenkli-matischen Bedingungen fungieren. In einem aktuellen Projekt entwickeln wir bewegliche Elemente, welche sich in geschlossener Position luftdicht an die primäre Gebäudehülle anschlie-ßen, und somit den transparenten An-teil der Gebäudehülle variieren lassen; beispielweise auf 0%, wenn der dahin-terliegende Raum nicht genutzt wird bzw. die vorliegende Nutzung kein Ta-geslicht erfordert. Eine solche variable Gebäudehülle kann sowohl auf innere als auch auf äußere Zustände reagieren und sich adaptieren; „Space on De-mand“. Smart Materials, welche ihre physikalischen bzw. chemikalischen Eigenschaften wechseln, um sich an die jeweiligen Bedingungen anzupas-sen, stellen ein weiteres Potential dar.

Bei dem im Jahr 2000 fertiggestell-ten Hauptverwaltungs-gebäude der Braun AG in Kronberg wurde eine doppelschalige Kli-mafassade entwickelt, bei der die Außenhaut automatisch gesteuert wird (Abb. 3). In Ab-hängigkeit vom Au-ßenklima wird die Po-rosität der Außenhaut bestimmt. Der Sonnen-schutz im Fassadenz-wischenraum wird in Abhängigkeit von der Intensität der Sonnen-strahlung betätigt. Auch

die Beleuchtung wird in Abhängigkeit von den äußeren Lichtverhältnissen automatisch gesteuert. Die Büros wer-den über manuell operierte schmale opake Lüftungsklappen natürlich ge-lüftet (Abb. 4). Durch das Konzept konnte nicht nur der Energiebedarf erheblich gesenkt und die Behaglich-keit der Nutzer wesentlich verbessert werden, sondern auch die Wirtschaft-lichkeit der doppelschaligen Fassade konnte in einen durchaus vertretbaren Bereich gerückt werden, da ein kom-plettes Gebäudesystem - die konven-tionelle Heizungsanlage - aufgrund der thermodynamischen Effektivität der Fassade entfallen konnte. Das Kli-makonzept sieht vor, dass ein Netz von Kapillarrohrmatten, das in einer dünnen Putzschicht auf der Unterseite der Rohbetondecken angebracht wird, das einzige System zur Temperierung der Büroräume darstellt. Durch dieses strömt im Winter warmes, im Sommer kühles Wasser. Die Tatsache, dass ein modernes transparentes Bürogebäude durch eine solche „sanfte“ Technologie optimal temperiert werden kann, liegt an der energetischen Performance der Gebäudehaut.

Smart City: wann ist ein Stadt „smart“?

Muss eine „Smart City“ aus „Smart Buildings“ bestehen? Reicht dieser Umstand aus, um eine Stadt dann als „Smart City“ zu bezeichnen? Der o.a. Diskussion folgend sicherlich nicht. Auch eine Stadt, die eine - unter den je-weiligen gegebenen Bedingungen – als optimal anzusehende Gesamtperfor-mance wesentlich unterschreitet, kann wohl nicht als „Smart City“ bezeichnet werden.

Die Performance der Stadt hängt von der Performance ihrer vielen Sub-systeme ab. Sie stellt einen Metabolis-mus dar, welcher als System verstanden werden muss, das aus den verschie-densten miteinander vernetzten und verbundenen Elementen besteht und ein spezifisches bestimmtes Verhal-ten hervorruft. Im Forschungsprojekt „Stadt der Zukunft“ untersuchen wir unterschiedliche Modelle für zukünf-tige Städte, basierend auf räumlicher und zeitlicher Verdichtung, dezentra-lisierter Energieproduktion und verti-kaler Landwirtschaft. Eine wesentliche

Abbildung 3

Abbildung 4


toP-tHEMa

Frage ist die der optimalen Dichte einer Stadt und wir arbeiten derzeit an Studi-en zur Determinierung des optimalen Grades der urbanen Dichte aus energe-tischer Sicht. Unsere Forschungen zei-gen aber auch, dass um eine tatsächlich nachhaltige Entwicklung zu vollzie-hen, eine radikale Neustrukturierung der physischen Infrastruktur unserer Gesellschaft notwendig ist.

Untersuchungen über den Zusam-menhang zwischen unterschiedlichen Formen der Telearbeit und der Gesam-tenergieeffizienz in der Gesellschaft haben hier beispielsweise interessante Impulse geliefert (Abb. 5). Ein zentraler Faktor ist die effektivere Nutzung vom Raum und im Rahmen dieser Untersu-chungen haben wir eine neue Einheit entwickelt; m³h, womit das Produkt von Raum und Zeit und somit die Ef-fektivität der Raumnutzung quantifi-ziert werden kann. Auf der Suche nach Strategien für eine räumliche, zeitliche

und digitale Verdichtung wurden neue Gebäudetypologien entwickelt, die alle notwendigen infrastrukturellen Ele-mente einer Gesellschaft, einschließlich industrieller und landwirtschaftlicher Nutzungen, Nahrungsmittelprodukti-on, Energieerzeugung etc. beinhalten. Diese so genannten Hyperbuildings sind nicht als Solitäre zu verstehen, sondern sind einzelne Zellen eines komplexen Stadtmodells. Jede einzel-ne Zelle hat prinzipiell die Fähigkeit, autark zu funktionieren. Werden die-se jedoch miteinander verbunden, so kommt es zu wechselseitigen Synergie-effekten, sodass das Ganze mehr als die Summe seiner Teile ist.

Das Hyperbuildingkonzept sieht Strukturen vor, die urbane Gebiete mit einer Bevölkerungsdichte ähnlich der von Manhattan aufweisen, jedoch keine externe Energie- und Wasser-versorgung benötigen, keinen Müll produzieren, kein CO2 emittieren und nur auf geringe oder gar keine externe Nahrungsmittelversorgung angewie-sen sind. (Abb. 6). Zentral zum Kon-zept sind die synergetische Integration der verschiedenen Systeme und die Ausnutzung symbiotischer Wechsel-wirkungen zwischen Natur, Mensch und Technologie.

High Tech or Low Tech

Eine interessante Frage, mit der wir uns in meinem Team am IGE zurzeit beschäftigen, ist die Frage „High Tech or Low Tech?“. Ich werde häufig ge-fragt, welcher von diesen Ansätzen den besseren Weg zur Erreichung un-serer Ziele hinsichtlich Energieeffizi-enz und Nachhaltigkeit darstellt. Ein

fundierter Diskurs über diese Frage findet bislang in der Scientific Com-munity nicht statt. In der Architek-turdisziplin werden Diskussionen ent-lang rein stilistischer Linien geführt. Dennoch kann in den letzten Jahren, sowohl unter forschenden und prakti-zierenden Architekten als auch unter Studierenden - eine deutliche – wenn auch mehr emotional als intellektuell geprägte – Tendenz zur Präferenz eines Low-Tech-Ansatzes ausgemacht wer-den. Diese Entwicklung ist für mich gleichermaßen faszinierend – wie auch - in einem Zeitalter mit einer solchen massiven technologischen Entwick-lung und mit einer solchen Abhängig-keit von Technologie im alltäglichen Leben - irgendwie beunruhigend. Ist diese Tendenz gar eine direkte Folge der zunehmenden Abhängigkeit? War-um ist „Low-Tech“ in der Architektur „in“? Haben wir es mit einer Art Mar-keting-Hype für eine neue Stilrichtung zu tun? Ist es, weil der Ansatz scheinbar der stilistischen Sprache der jeweiligen architektonischen Ziele zu entsprechen vermag? Kein Mensch will ein Low Tech-Mobiltelefon, ein Low-Tech-Auto, einen Low-Tech-Computer. Warum denn ein Low Tech Gebäude?

Wann ist ein Gebäude High-Tech? Die Frage ist weniger einfach als es zunächst erscheint. Um eine sinnvolle Diskussion über die Vor- und Nach-teile eines High-Tech- bzw. Low-Tech-Ansatzes zu führen, brauchen wir zu-nächst präzise Definitionen dafür oder wenigstens ein Verständnis darüber, was diese Begriffe zu bedeuten vermö-gen. Wir entwickeln derzeit eine Me-thodologie, welche anhand des Um-fangs und des Grads der technischen Ausgereiftheit der in einem Gebäude verwendeten Technologien eine grobe Klassifizierung von Gebäuden in die Kategorien High-Tech, Low-Tech bzw. allfällige Zwischenkategorien erlauben soll.

Stellen Sie sich ein Gebäude vor, welches aus natürlichen Materialien hergestellt wird, einfach und finanziell erschwinglich ist, natürliche Kräfte auf passiver Weise ausnutzt, um ein stabiles behagliches Raumklima herzustellen, wenig und einfache Wartung erfordert und zur Sicherstellung des einwand-freien Betriebs entsprechende Interak-tionen mit seinen Nutzern erfordert,

Abbildung 5

Abbildung 6


toP-tHEMa

Univ.-Prof

B.Sc.(Hons). CEng

MCIBSE

Brian Cody

Vorstand des Institu-tes für Gebäude und Energie, tU Graz

so dass der Aufbau einer „Beziehung“ zwischen den Nutzern und ihrem Ge-bäude aber auch zwischen denen und ihrem Umfeld unterstützt wird.

Und nun stellen Sie sich ein Gebäude vor, welches „lebt“ und „denken“ kann, lernt, und dabei die Bedürfnisse seines Bewohners erraten kann und Prozesse zu deren Befriedigung automatisch in Gang setzt.

Ein Gebäude, welches aktiv mit sei-ner Umwelt interagiert und optimale Behaglichkeit und Komfort bei mini-malem Ressourcen- und Energiever-brauch bietet und darüber hinaus sein Umfeld mit Energie und Wasser ver-sorgt. Ein Gebäude, welches nach bio-logischen Prinzipien entworfen wurde, in dem die Haut, das Atmungssystem und das Nervensystem des Gebäudes zusammenarbeiten und natürlichen Kräfte und Technologie verbinden, um die Performance zu maximieren, wel-ches automatisch funktioniert, jedoch mannigfaltige Interaktion mit seinen Nutzern erlaubt und unterstützt.

In welchem der beschriebenen Ge-bäude würden Sie gerne wohnen? In welchem Gebäude würden Sie gerne arbeiten? Welche Art von Gebäuden sollten Architekten und Ingenieure für die Zukunft entwerfen? Haben Planer eine Verantwortung, die neu-esten Technologien einzusetzen, um die höchste Performance zu erreichen? Das sind Fragen, welche wir unseren Studierenden auch stellen.

Smart Use of Smart Technology

Unsere Erfahrungen mit realen Gebäu-den aus der Praxis zeigen, wie wichtig es ist, Menschen stets im Mittelpunkt der o.a. Betrachtungen zu setzen. Men-schen, nicht Gebäude, sind für die Ver-wendung von Energie verantwortlich. Auch der jeweilige kulturelle Kontext, in dem das Gebäude steht, ist von en-ormer Bedeutung. Ein Passivhaus in Österreich ohne haptisch fühlbare

Wärmequelle (Ka-min, Heizkörper etc.) oder eine stil-le Kühlung (ohne „Beweis“ dieser Funktion mittels Lärm und Luftbe-wegung) in man-chen Orten der USA können dazu führen, dass trotz e i n w a n d f r e i e r technischer Funk-tion, das Konzept von den Nutzern nicht angenommen wird. Ebenfalls muss der Planer Kennt-nisse über die im jeweiligen Kontext herrschenden Nutzererwartungen ha-ben, und sie bei der Planung berück-sichtigen. Auch diese unterscheiden sich substantiell in den verschiedenen Regionen der Welt.

Dies bedeutet jedoch keineswegs, dass Technologie nicht benötigt oder nicht förderlich ist, um Gebäudeper-formance zu optimieren. Technologie kann u.a. nützliches Feedback bereit-stellen. Dieses erfolgt dabei auf zwei unterschiedlichen Niveaus, einerseits auf Leitebene, damit der Gebäudebe-trieb optimiert werden kann (dabei erfolgen manche Adaptionen automa-tisch, andere erfordern menschliche Entscheidungen des Gebäudebetrei-bers) und andererseits direkt zu den jeweiligen Nutzern, damit sie bessere Entscheidungen treffen können. Allein die Tatsache über solche Informati-onen zu verfügen, kann zur Erhöhung des subjektiven Komfortniveaus füh-ren. Die Erfahrung zeigt auch, dass mit der Möglichkeit der individualen Ein-flussnahme auf ihr persönliches Raum-klima, Menschen bereit sind „weniger behagliche“ Bedingungen zu akzeptie-ren, und somit den Energieaufwand zu reduzieren. Technologie muss auf je-den Fall die Einflussnahme bzw. Über-steuerung automatischer Funktionen durch den Nutzer erlauben.

Technologie kann eingesetzt wer-den, um sicherzustellen, dass die Ge-samtperformance (BEEP) maximiert wird. Gebäude können als lebende Organismen verstanden und geplant werden. Nicht die von Le Corbusier in „Vers une Architecture“ vorgeschla-gene “machine for living”, bei der es von der Annahme, alle Menschen hät-ten die gleichen Bedürfnisse, welche es zu befriedigen galt, ausging, sondern vielmehr eine „living machine“, wel-che das Leben des Menschen individu-ell unterstützt; „Lebende Maschinen“, vernetzt, intelligent, sensibel und an-passungsfähig.

Autor:

Brian Cody ist Universitätsprofessor an der technischen Universität Graz und leitet dort seit 2004 das Institut für Ge-bäude und Energie. Sein Schwerpunkt in Forschung, Lehre und Praxis gilt der Maximierung der Energieperfor-mance von Gebäuden und Städten. Er ist CEO des Beratungsunternehmens Energy Design Cody, das an der Ent-wicklung von innovativen Klima- und Energiekonzepten für Bauprojekte weltweit beteiligt ist. Professor Cody ist Mitglied in zahlreichen Beiräten und Preisgerichten und Gastprofessor und Leiter der Energy Design Einheit an der Universität für Angewandte Kunst in Wien.


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Matthias Völkl

Smart Construction mit Robotern im Bauwesen

Foto:

Die Automatisierung mittels Ro-botertechnik ist für produzieren-

de Unternehmen in Hochlohnländern die Grundlage um im globalen Markt wettbewerbsfähig zu bleiben. Als Para-debeispiel kann hier die deutsche Au-tomobilindustrie angeführt werden.

Im Jahr 2012 wurden weltweit 159.346 Industrieroboter verkauft, davon 40% in die Automobilindustrie. In Deutsch-land ist dieses Verhältnis sogar noch höher, jeder zweite verkaufte Roboter steht in der Autoproduktion. Betrach-tet man die Industriebranche Bauten so liegt der aktuelle operative Bestand in der Produktion nur bei 1.982 Indus-trierobotern. Dies zeigt das enorme Potential in diesem Industriezweig und in diesem Artikel möchte ich vor allem auf Anwendungsbeispiele von Industrierobotern in der Bauindustrie eingehen. 1

Ein Blick auf Österreichs For-schungs- und Entwicklungslandschaft bestätigt auch den jüngsten Trend, Ro-boter verstärkt im Bauwesen einzuset-zen:

1 Quelle: World Robotics 2013 - Interna-tional Federation of Robotics (IFR))

Technische Universität Graz – Ins-titut für TragwerksentwurfHIZ – Holzinnovationszentrum mit Prototypenwerkstatt

Roboter in der Betonforschung

Bei der Auslegung von Tragkonstruk-tionen müssen Architekten den Bogen zwischen Statik, Design und Kosten spannen. Einerseits sind Tragkons-truktionen sicherheitsrelevante und tragende Bauelemente in einem Bau-werk, andererseits sind die Anforde-rungen an das Design mit schlanken Konturen und komplexen Geometrie oft gegensätzlich. Um diesen Anfor-derungen gerecht zu werden, müssen neue Werkstoffe eingesetzt werden, de-ren Bearbeitung mit herkömmlichen Methoden nicht wirtschaftlich ist. Diesen Ansatz verfolgt auch das Insti-tut für Tragwerksentwurf an der tech-nischen Universität Graz und erforscht Bearbeitungsmethoden für Baustoffe. Einer dieser Werkstoffe ist zum Bei-spiel der ultrahochfeste Beton UHPC, für dessen Produktion der Roboter mit seiner Flexibilität perfekte Anwendung findet. Ausgestattet mit Werkzeugspin-

deln kann der Industrieroboter sowohl die Gussformen für den Beton fräsen, als auch die gegossenen Bauteile nach-bearbeiten. Zusätzlich ermöglicht die kinematische Struktur des Roboters eine mehr als Fünf-Achs-Bearbeitung womit sehr komplexe Geometrie und

Freiformflächen erzeugt werden kön-nen.

Roboter in der Holzforschung

Das Holzinnovationszentrum in der Steiermark ist eine Prototypenwerk-statt, welche von der Industrie genutzt

Roboterfräsen Gussformen: brett-sperrholz formenbau, Quelle: TU Graz


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werden kann um Prozesse, Verfahren und Anlagen für die Holzbearbeitung

zu entwickeln. Bei der Erzeugung von Brettsperrholz entstehen Verschnitte. Eine innovative Idee ist, aus diesen Verschnitten Brettsperrholzziegeln zur erzeugen. Hierfür wird ein Indus-trieroboter verwendet um die Ziegeln und die Steckverbindung aus den Ver-schnitten zu sägen und fräsen (http://www.youtube.com/watch?v=DZWHfjrcCnI#t=40).

Betrachtet man das Bauwesen aus einem größeren Blickwinkel ist die Ge-

staltung und Umgestaltung eine her-ausfordernde Aufgabe für jeden Archi-

tekten. Auch in diesem Bereich kann die Ro-botertechnik unterstüt-zen. Ganze Stadtteile können als 3D Holz-modelle gefertigt wer-den, wodurch bauliche Maßnahmen greifbar für Architekten und Entscheidungsträgern dargestellt werden können. Der Stadtteil wird in einem CAD Programm erstellt und mithilfe von CAM Sys-

temen automatisch das Roboterpro-gramm generiert (http://www.youtube.com/watch?v=2BZz4koML6M).

Neben diesen forschungsnahen Anwendungen gibt es natürlich auch schon realisierte Anwendungen in der Industrie, welche nachfolgend anhand von 2 Beispielen dargestellt werden.

Nachbessern von I-Stahlträgern

Die Firma TATA Steel zählt zu den 10 größten Stahlproduzenten welt-weit. Bei der Herstellung von Stahlträgern kann es im Produktionspro-zess zu Lufteinschlüs-sen kommen, welche die Eigenschaften des I-Trägers beeinflussen. Diese Defekte werden ausgeschliffen, ver-schweißt und verschlif-fen. Eine Tätigkeit die größtenteils manuell durchgeführt wird, da einerseits die Position und Lage des De-fekts variiert.

Anderseits ist die Geometrie der Schweißnaht (Dicke, Höhe) unbekannt, wodurch es die Flexibilität eines Mitar-beiters benötigt um die Schweißnaht zu verschleifen. Neue Technologien, wie kraftgesteuerte Bewegungen, ermögli-chen den Einsatz von Robotern auch in diesen schwierigen Randbedingungen. Durch Implementierung eines Kraft-sensors am Roboterflansch verfügt der Roboter über einen „Tastsinn“.

Mit Hilfe dieser Technologie kann der Roboter die Lage und Höhe der Schweißnaht ertasten und anschlie-

Roboterbearbeitung von UHPC, Formfräsen, Quelle TU Graz

Fertiges Bauteil, Quelle: TU Graz

ßend verschleifen. Zusätzlich können die Prozesskräfte während der Bearbei-tung erfasst und in Echtzeit angepasst und optimiert werden (z.B. Regelung der Bearbeitungskraft), wodurch die Schleifergebnisse verbessert werden.

Legeanlage für Fertigteilhaus

Die Firma Thoma fertigt individuell ge-plante Fertigteilhäuser aus Massivholz. In der automatisierten Roboteranlage

werden die einzelnen Holzbretter zu Wand-, Decken- und Dachelemente zusammengefügt. Ein Leitsystem über-nimmt die Daten aus der CAD Planung und berechnet für die einzelnen Holze-lemente den schichtweisen Aufbau aus Brettern und Pfosten. Die Längen der einzelnen Bretter werden an eine CNC Säge übermittelt, abgelängt und über ein Fördersystem dem Roboter bereitge-stellt. Dieser entnimmt die Bretter und baut das Holzelement laut Vorgabe auf. Zur Fixierung der Bretter werden diese mittels Bohr-Dübel-Einheit am Greifer in der Lage fixiert. So wird Lage um Lage aufgebaut, bis der vorgegebene Wandaufbau fertig ist.

Holzmodell von Judenburg, Quelle: HIZ

Ausschleifen von Einschlüssen in I-Trägern, Quelle: ABB AG

Roboterlegeanlage für Holzelemente, Quelle: ABB AG


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Matthias Völkl,

MSc.

Global Product Mana-ger FlexFinishing aBB aG

Autor:

Nach seinem Studi-um der Mechatronik / Robotik am Tech-nikum ist Matthias Völkl seiner Bran-che treu geblieben und begann seine Karriere bei einem renommierten deut-schen Anlagenbau-er. Jedoch zog es ihn

nach einiger Zeit wieder in seine Heimat nach Österreich zurück, womit auch die Tätigkeit bei der ABB Robotertechnik in Österreich begann. Mit FlexFinishing hat ABB Österreich ein Kompetenzzent-rum für maschinelles robotergestütztes Bearbeiten, welches eine globale Verant-wortung in der ABB Gruppe hat. Zu den Produkten zählen neben Werkzeugspin-delpakete auch ForceControl. Als Pro-duktmanager ist Matthias Völkl weltweit für die Entwicklung, Vertrieb und Sup-port von Lösungen zuständig.

ABB AGTel. +43 1 60109 3720Fax. +43 1 60109-8311E-mail: [email protected]

Als eines der führenden Unternehmen im Bereich Robotics beweisen wir seit Jahrzehnten, dass der Einsatz unserer innovativen und hochwertigen Lösungen im Bereich roboterbasierter Automation zu einer Verbesserung der Produktqualität, einer Erhöhung der Arbeitsplatzsicherheit und einer Steigerung der Produktionsleistung führt. Gleichzeitig können die Betriebskosten und der Anteil von Materialabfällen reduziert und damit die Produktivität weiter erhöht werden. Gerne optimieren wir auch Ihren Produktionsprozess! www.abb.at/robotics

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Christof Drexel

Wirtschaftliche Haustechnik in hocheffizienten Gebäuden

Wenn wir keine Haustechnik hät-ten, wäre es – auch im Passivhaus

– im Winter zu kalt; manchmal im Sommer auch zu warm. Und warmes Wasser gäb s natürlich auch nicht.

Das gute am Passivhaus ist, dass nur sehr kleine Leistungen und Ener-giemengen erforderlich sind, um aus dem zu kühlen oder zu warmen Haus ein angenehmes zu machen. Es ist so wenig, dass es die meisten Menschen schon gar nicht mehr interessiert, ob die laufenden Kosten hierfür zehn oder zwanzig oder auch fünfundzwan-zig Euro im Monat betragen. Das ist wie: etwas mehr oder etwas weniger telefonieren.

Bemerkenswert ist hingegen, dass wir für die Abdeckung dieser Dienst-leistungen technische Systeme instal-lieren, die dreißig bis vierzig tausend Euro kosten. Warum ist das so?

Verinnerlicht haben wir alle noch die Gebäude der letzten Generation. Das (noch unsanierte) Haus der El-tern oder Großeltern, vielleicht mit großem Öltank im Keller, der jährlich gefüllt werden will. Tief sitzen auch

die markanten Preissteigerungen der ersten Dekade dieses Jahrtausends, die in manchem Fällen zu existenzbe-drohenden Heizkosten von drei-, vier-, fünf-tausend Euro jährlich geführt ha-ben.

Verinnerlicht haben wir auch tech-nologische Veränderungen auf der haustechnischen Seite; Öl ist inzwi-schen der teuerste Energielieferant; ausgereifte, effiziente Wärmepumpen sind auf dem Weg haben in manchen Regionen bereits die Marktführer-schaft übernommen.

Um sehr viel weniger hat sich ver-breitet, dass der Hebel „Bedarf“ viel größer ist, als der Hebel „kostengünsti-ge, bzw. effiziente Bereitstellung“. Es ist wohl schon weitgehend bekannt, dass ein Passivhaus rund 90% weniger Hei-zenergie benötigt, als der Bestand; die Konsequenzen aus diesem Sachverhalt werden aber meist nicht bedacht.

So verliert nicht nur der Energie-preis proportional zum reduzierten Be-darf an Bedeutung, sondern auch die Effizienz von Kern-Komponenten der Haustechnik. Das klingt zunächst frev-

lerisch und unpopulär – wo doch Effi-zienz zu den wichtigsten Schlagworten unserer Zeit gehört. Es ist auch gleich zu relativieren: die Bedeutung verliert die Effizienz der Kern-Komponenten, nicht des Gesamtsystems!

Die Entwicklung der Wärmepum-pen bspw. zielt im Mainstream nur dar-auf ab, die Effizienz in Form des COP in einem bestimmten Betriebszustand, oder wenn s gut geht in Form einer Jahresarbeitszahl, zu verbessern. Das ist technologisch interessant und ge-nerell natürlich zu begrüßen. Es ist im Passivhaus nur ganz einfach zehnmal weniger bedeutend, als in Bestandsge-bäuden. Betrachten wir hingegen die Effizienz des Gesamtsystems, sieht das ganz anders aus: wenn bspw. durch Systemvereinfachung der Einsatz ei-ner Umwälzpumpe vermieden werden kann, liefert diese Maßnahme sowohl im Passivhaus, als auch im Bestands-gebäude dieselbe absolute Einsparung. Gleich verhält es sich mit allen Arten von Hilfsantrieben, mit Speicher- und Verteilverlusten, mit der Leistungsauf-nahme von Steuerungen, etc.

Ist gesundes Wohnklima Luxus? © drexel und weiss, Fotograf: Georg Alfare


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In Relation zum eigentlichen Bedarf gewinnen diese Aspekte im Passivhaus somit stark an Bedeutung:

Die Qualitäten des Passivhauses er-fordern ein Umdenken: der Steigerung von partikulären Effizienz-Niveaus darf nicht diese Bedeutung beigemes-sen werden. Das beginnt beim Ge-setzgeber, betrifft aber Industrie und Handwerk genauso wie den privaten Hausbauer.

Einmal mehr ist die Vereinfachung der Systeme in den Vordergrund zu stellen. Einzelraumregelung, Warm-wasser-Zirkulation, großvolumige Puf-ferspeichersysteme, Einbindung ver-schiedenster Energiequellen sind nur einige der Themen, die immer wieder individuell auf Sinnhaftigkeit geprüft werden müssen. Das Passivhaus (und nur das Passivhaus) bietet den großen

Vorteil von fast vernachlässigbaren Energiekosten. Von einem technisch möglichen Optimum ausgehend, ent-sprechen 30 % Mehr-verbrauch jährlichen Mehrkosten von vielleicht 50 Euro. Wenn für diese Dif-ferenz eine Zusatz-Investition getätigt wird, muss sie einer Wirtschaftlichkeits-betrachtung stand-halten.

Selbstverständ-lich darf die Ver-einfachung nie zu Lasten des Komforts erfolgen. Hier ist immer wieder zu prü-fen, welchen Zusatzkomfort die ein-zelne Maßnahme oder Komponente

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Heizwärmebedarf in kWh/m²a

Einfluss von Wärmepumpen- und System-Effizienz auf den tatsächlichen Verbrauch in Abhängigkeit des Heizwärmebedarfs

Bedarf WP, JAZ=3

Bedarf WP, JAZ=4

Hilfsantriebe/Verluste optimiert

Hilfsantriebe/Verluste nicht optimiert

Analog zur GuV-Rechnung gibt es auch fixe und variable Verbrauchs-werte

Ing.

Christof Drexel

Geschäftsführer der drexel und weiss ener-gieeffiziente haustech-niksysteme GmbH in Wolfurt, Österreich

bietet, und mit welchen anderen Maß-nahmen dies allenfalls wirtschaftlicher erreicht werden kann.Gute Passivhaustechnik trägt dieser Analyse Rechnung, indem sie:

Komplexität reduziertIntelligenz in das Zusammenspiel aller Funktionen bringtdadurch hohe Systemeffizienz bietetalle Komfortansprüche erfüllt unddurch geringe Investitionskosten der gesamtwirtschaftlichen Betrach-tung standhält

Autor:

Christof Drexel, Geschäftsführer der drexel und weiss energieeffiziente haus-techniksysteme GmbH in Wolfurt, Ös-terreich. 1997 Entwicklung des ersten Kompaktgerätes für Passivhäuser. 2000 Gründung des Unternehmens drexel und weiss. 2003 Entwicklung der Kom-paktgeräteserie aerosmart. Seit 1996 mit

der Simulation und Planung von ener-gieeffizienter Gebäudetechnik, sowie di-versen Forschungsprojekten beschäftigt.


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armin Zingerle

Monitoring des Energieverbrauchs als Grundlage für ‘Smart Buildings’ 40 % des gesamten Energieverbrauchs und 20 % des erzeugten CO2 kommen durch den Energiebedarf in Gebäuden zustande. Eine ausreichende Legitimation, um über ‚smarte‘ Strategien und Lösungen im Zusammenhang mit der Errichtung und dem Betrieb von Immobilien nachzudenken. Ein (vielfältiger) Ansatz dazu ist es, die Gebäude ‚smart‘ zu machen. Dazu gehören alle Anstrengungen, die zu einem optimierten Ressourcenverbrauch führen und damit Kosten und Belastungen der Umwelt reduzieren. smart: ca. 20 Adjektive im Deutschen versuchen der Bedeutung im Englischen gerecht zu werden. Die häufigsten davon sind intelligent, gescheit, schlau und klug. Monitoring des Energieverbrauchs ist der Schlüsselprozess der die Daten bereit stellt, mit denen der Betrieb der Anlagen laufend überwacht wird und der es gestattet, Verbrauchsmuster aufzuzeigen, zu hinterfragen und so den Energieeinsatz zu optimieren.

Der Weg zum ‚Smart Building‘

Genügte es früher, für die Beschrei-bung eines Gebäudes über den Plan, die Materialien (Ziegel, Mörtel, Holz, Glas) und die Infrastruktur (Strom, Wasser, Heizung) zu berichten, so be-darf es heute des Einsatzes ‚smarter Komponenten‘, um ein Smart Building zu rechtfertigen.

Dazu gehören TV- und LAN-Ver-kabelung, auf denen TV/Video-, Inter-net- und Telefoniedienste angeboten werden, automatisierte Gebäudeleit-technik mit Sensorik und Steuerung für HKLS Heizung, Klimatisierung und Lüftung, Aufzugs-, Abfall- und Si-cherheitsmanagement.

Foto: Firma Netconnect

Der Ruf nach effizienter Energie-nutzung, zeitnaher Energieverbrauchs-visualisierung und zentraler Zähler-fernauslesung erfordert weitergehende Infrastrukturen zur automatisierten Zählerdatenübernahme und -aufberei-tung.

All das kann nur einem Gebäude-management gelingen, das sämtliche automatisierten Prozesse zentral und gewerkeübergreifend betreibt und überwacht und so aus der komplexen Vielfalt ein Smart Building formt. Auch muss es imstande sein - abge-stimmt auf die Gebäudehülle - solare und biogene Eigenproduktion, Ener-giespeicherung und vorhersagegeführ-te Klimatisierung (s.u.) zu integrieren.

Es stimmt sicher nicht, ein Gebäu-de mit GLT (Gebäudeleittechnik) mit einem Smart Building gleichzusetzen. Dazu trifft man in der Praxis auf zu viele Beispiele, die das Gegenteil be-legen. Energieberater sprechen von einem ‚Glücksfall‘ treffen sie auf den Betreiber eines GLT-geführten Ge-bäudes, denn hier gibt es mit hoher Wahrscheinlichkeit zahlreiche Verbes-serungspotentiale zu heben (siehe auch Re-Commissioning weiter unten im Text).

Smart beginnen – smart bleiben

Eine kluge Maßnahme von Beginn an ist die Einrichtung der ‚Digitalen Ge-


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bäudeakte‘ als zentrales Element für ein effizientes Informationsmanagement aller relevanten Daten im Lebenslauf einer Immobilie: vom Grundbuch über Bestands- und Revisionsunterlagen bis zu Versorgungs- und Wartungsverträ-gen. Alle am Betrieb Beteiligten sollen darauf - über Berechtigungen gesteuert - Zugriff erhalten, um so den effizi-enten Betrieb zu ermöglichen.

Die Planung ist auch smart, denn sie berücksichtigt und optimiert be-reits durch die Wahl der Techniken und Materialien die Kosten in der Nutzungsphase – wohl wissend, dass 80 % der Lebenszykluskosten (LCC) ebendort anfallen. Vorausschauende Verrohrung und Stromleitungen zur Fassade und zum Dach vereinfachen die Nutzung der Fassaden- und Dach-flächen zur Energiegewinnung.

Wesentlichen Einfluss auf die ge-lungene Umsetzung der geplanten smarten Gebäudeeigenschaften haben die ausführenden Firmen. Hier ist es äußerst schwierig, diese Firmen mit dem geforderten Detailwissen und Genauigkeit bei der Durchführung zu finden und zu verpflichten, erhält doch auch häufig bei der Vergabe ein Gene-ralunternehmer den Zuschlag. Auch mangelt es häufig am Wissen für eine gewerkübergreifende Abnahme der Leistungen – wo doch das abgestimm-te Zusammenspiel die Voraussetzung für den optimierten Betrieb ist.

Alle Infrastrukturen, die für den smarten Betrieb nötig sind, gilt es be-reits in der Planung zu berücksichti-gen, denn das Nachrüsten kostet ein Vielfaches (z.B. Subzählerinfrastruktur

mit Datenleitungen für das Energiema-nagement).

Monitoring - das Tool zur Optimie-rung der Betriebs-kosten

Im Unterschied zur punktuellen, tem-porären Messung, die eine Moment-aufnahme eines Be-triebszustandes dar-stellt, erzeugt das Monitoring durch seine automatisier-te Zähler- und Sen-

sordatenaufzeichnung ein langfristiges Abbild der Energieströme (Strom, Hei-zung,(Warm)Wasser, Betriebszeiten, Erzeu-gung) der Anlagen eines Gebäudes. Der Detaillierungsgrad variiert mit der Tiefe der Subzählerstruktur und wird einerseits durch die Sinnhaftigkeit bei der Aufschlüsselung von Verbräuchen und andererseits durch das bereitge-stellte Budget beschränkt.

Eine Auflistung von Fakten rund um’s Monitoring:

Monitoring ist der Schlüsselprozess der die Daten bereit stellt, mit denen der Betrieb der Anlagen laufend über-wacht wird und der es gestattet, Ver-brauchsmuster aufzuzeigen, zu hinter-fragen und so den Energieeinsatz zu optimieren.

Monitoring versteht sich als per-manente Überwachung der Energieef-fizienz der Gebäudetechnik und als Datenlieferant für ein übergeordnetes Energiemanagement zur Bildung von Kennzahlen und Analysewerten.

Monitoring gibt die Antwort auf die Fragen: „Welche Verbraucher sind für meine Grundlast in der Nacht und am Wochenende verantwortlich und wel-che Verbraucher erzeugen mir die Spit-zenlasten während des Tages?“ (die be-sonders bei Betrieben zu Mehrkosten bei der Leistungsverrechnung führen können). Mit diesen Erkenntnissen ist der Weg frei für Untersuchungen und daraus resultierenden Maßnahmen, die zur Reduktion des Energieverbrauchs führen.

Kennzahlenbildung und Benchmar-king (möglichst identer Gebäudetypen wie Schulen, Heime, Bürogebäude, Lagerhallen, Amtsgebäude, Wohn-anlagen, etc.) verdeutlichen die ener-getische Position im vergleichbaren Umfeld und sind so Auslöser von Ver-besserungsmaßnahmen zur Kostenre-duktion.

Monitoring erhöht die Transparenz bei der Kontrolle der Abstimmung von Nutzungs- und Betriebszeiten (z.B. von Räumen mit Lüftungsanlagen).

Monitoring gibt Gewissheit, dass energetisch alles läuft wie geplant.

Durch die Zählerdatenauswertung kann eine verursachergerechte Zuord-nung und Verrechnung des Energiever-brauchs erfolgen – besonders wichtig, wenn Abteilungen oder Geschäftsein-heiten als Profitcenter geführt werden und auf die Belastung mit realen Ener-giekosten angewiesen sind.

Die mit dem Monitoring erstellten Verbrauchs- und auch Erzeugungspro-file sind Grundlage für die Integration eines ‚Smart Buildings‘ in ein ‚Smart Grid‘, das die Energieverteilung im Netz optimiert und für die Abnahme von Überschussenergie sorgt.

Monitoring sichert auch den Nut-zern, die gewillt sind, ihr Verhalten ökologisch motiviert auszurichten, das dazu notwendige zeitnahe Feedback zum aktuellen Energieverbrauch.

Monitoring kann abseits der stan-dardisierten (zumeist monatlichen) Auswertungen auch mit detektivischer Absicht eingesetzt werden. Und zwar zum bewussten Aufzeigen des Energie-verbrauchs von Anlagen (z.B. Aufzüge, Wäscherei und Trockner, Lüftung, Kli-matisierung, Heizung, etc.), um Dis-kussionen über Ersatzinvestitionen zu unterstützen oder in Gang zu setzen.

Monitoring dokumentiert aber ebenso penibel die erzielten Ver-brauchsverbesserungen auf Grund von durchgeführten Maßnahmen zur Energiesenkung. Sehr häufig werden diese Erfolge als selbstverständlich an-gesehen und finden erst nach Präsenta-tion einer grafischen Aufbereitung die gebührende Anerkennung.

Grafische Darstellungen von CO2-, Energie- und Kostenreduktionen sind auch begehrte Unterlagen für die PR-Abteilung - helfen sie doch die ‚smarte

Jahresvergleich Wärme


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und grüne Gesinnung‘ in die Öffent-lichkeit zu tragen und zu vertiefen.

Forschungsbereiche, die sich basie-rend auf Monitoringdaten entwickelt haben sind unter anderem:

BoN – Betrieb ohne Nutzen

Darunter sind Anlagen zu verstehen, die in voller Funktion ihre Leistung bereithalten, ohne dass sie jemand braucht (z.B. Warmwasser-Zirkulati-onspumpen bei Duschen in Sportan-lagen außerhalb der Trainingszeiten; Beleuchtung von Kabinen von Perso-nenaufzügen im Wartezustand).

Bereits aus 2009 liegt hier eine de-taillierte Untersuchung des Bundes-amts für Energie zum Nachtsockel in 4 schweizer Dienstleistungsgebäuden mit Hochrechnung auf die Gesamt-schweiz vor (Siehe Linkverzeichnis). Aus 2011 stammt die ebenfalls detail-reiche Studie der Stadt Zürich hin-sichtlich des Energieverbrauchs von 72 Zweckbauten außerhalb der Nutzungs-zeiten (Link im Anhang).

(Wetter) Vorhersage geführte Klimatisie-rung

Klimatisierungen müssen bei Ände-rungen der Außentemperatur einen entsprechend gegenläufig geänderten Wärmebedarf zur Abdeckung bringen. Erfolgt die Regelung der zugeführten Wärmemenge anhand der erfassten Raumtemperatur oder auch anhand der Außentemperatur, ergeben sich je-doch aufgrund des Wärmespeicherver-mögens der Heizung und des Gebäu-des Übergangszeiträume, in denen die

g e w ü n s c ht e Raumtempera-tur nicht präzi-se eingehalten wird und/oder Energie unnö-tig verbraucht wird.

Die Über-gangsprozesse (Überheizung, U n t e r k ü h -lung) werden insbesondere bei Heizungen mit großer

Wärmeträgheit (Wärmespeicherver-mögen), wie beispielsweise Fußboden-heizungen und Gebäuden mit guter Isolation besonders kritisch. Hier be-ginnt nun die Optimierung des Start-zeitpunkts der Pumpen und der Hei-zungs-/Kühlungsvorlauftemperatur in Abhängigkeit der vorhergesagten Wit-terungsbedingungen, um die Wohl-fühlparameter in den Räumen mit ge-ringstem Energieeinsatz zu erreichen.

Das Potential, das hier angegeben wird kann bis zu 25 % Einsparung betragen. Die Erforschung der Algorithmen zur Beherrschung des magischen Drei-ecks aus Progno-se in for mat ion , Heizungsträgheit und Wohlfühlpa-rameter verspricht effizienten Ener-gieeinsatz (siehe Linkverzeichnis).

Re-Commissioning – erneute Inbetrieb-nahme

Darunter ist die Wiederherstellung der ursprünglich intendierten Be-triebsleistung zu verstehen. Aufrecht-erhaltung des Gebäudebetriebs mit optimaler Performance. Überprüfung, Verbesserung, Justage der bestehenden Haustechniksysteme mit dem Grund-ziel: Reduktion der Energiekosten um 10 bis 25 % durch Systemoptimierung und Einbeziehung der Nutzer ohne bzw. möglichst geringen Ausgaben. Re-co Dienstleistungen folgen einem 5 Stufenplan (siehe Linkverzeichnis).

BoB – Betrieb ohne Beschwerde

Diesen Fachbegriff einzuführen er-laubt sich der Autor dieser Zeilen aus den praktischen Erfahrungen mit auto-matisch geführten Gebäudesystemen und am Beispiel einer Lüftungsanlage im medizinischen Laborbereich:

Gut gelüftete Räume am Beginn einer Arbeitswoche oder eines Ar-beitstages führen zumeist zu keiner Beschwerde beim Haustechnikperso-nal. Es gibt also keinen Grund für den Haustechniker sich extra um die rich-tige Parametrierung der Lüftung zu kümmern – er hat genug andere ‚Bau-stellen‘, wo seine Anwesenheit dringend erforderlich ist. Er bemerkt also nicht, dass die Lüftung sowohl nach Dienst-schluss als auch am Wochenende mit konstanter Leistung durchläuft.

Das Monitoring hat dies nun als Fehler aufgedeckt und es wurden die Betriebsparameter der Lüftung neu eingestellt. Diese Maßnahme mit Kos-ten von € 500,- hatte eine Senkung um 37 % zur Folge, was eine jährliche Einsparung im Stromverbrauch von € 15.000,- bedeutet. Seit 15 Jahren war die Anlage bereits so in Betrieb und wäre sicher noch weitere 15 Jahre gleich be-trieben worden. Warum auch nicht, es gab ja keine Beschwerden!

Resumee

Monitoring ist der Schlüsselprozess, der die Daten bereit stellt, mit de-nen der Betrieb der Anlagen laufend überwacht wird und der es gestattet Verbrauchsmuster aufzuzeigen, zu hinterfragen und so den Energieein-satz zu optimieren. Investitionen in die Zähler- und Sensorinfrastruktur müssen so früh wie möglich erfolgen, damit sie mit geringstmöglichen Kos-ten erfolgen können.

A) BoN – Betrieb ohne Nutzen:Bundes-amt für Energie, CH: http://www.stadt-zuerich.ch/content/dam/stzh/hbd/Deutsch/Hochbau/Weitere%20Dokumente/Fachstellen/Energie%26Gebaeudetechnik/Projekt reali-siert/Bericht_BON_AHB_11-0911.pdf

B) Wetter Vorhersage geführte Klimati-sierung:

Konstanter Verbrauch (blau) ohne Absenkung am Wochenende

Smart Metering am Smartphone


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Ing.

armin Zingerle

Inhaber der Firma net-connect – visual ener-gy flow, Graz

Mitteilung zur Simulationsstudie von Fraunhofer IBP:

ht tp: //w w w.ibp.fraunhofer.de/con-tent /dam/ibp/de/documents/Publi-kationen/IBP-Mit-teilung/527_D.pdf

C) Re-co – Re-Com-missioning: http://w w w. r e - c o . e u /node/116 Unter öster-reichischer Führung durch Jan W. Bleyl http://www.grazer-

ea.at/cms/upload/re-co/re-co_newsletter.pdf. Mit Projektbeispielen aus Graz

Autor:

Ing. Armin Zingerle, Inhaber der Firma netconenct – visual energy flow in Graz. Alter 63 Jahre, HTL Elektrotechnik in In-nsbruck, Teilstudium Technische Physik, TU Graz.Lektor DUK Donauuniversität Krems, Lektor FH JOANNEUM Kapfenberg, Zertifizierungen zum EUREM Energie-berater und zum Auditor für das Energie-management nach ISO 50001. Technolo-giepartner im klima:aktiv-Programm des Lebensministeriums, WIN-Konsulent der Stmk. Landesregierung, EIW-Berater am Energieinstitut der Wirtschaft.

Der Österreichische Verband der Wirtschaftsingenieure feiert im

Jahr 2014 sein 50-jähriges Bestehen und der 20. Kongress der Wirtschafts-ingenieure, der vom 22. – 24. Mai 2014 in Graz stattfindet, wird ganz im Zei-chen dieses Jubiläums stehen.

Hochrangige Vertreter aus Wirt-schaft, Wissenschaft und Forschung konnten als Vortragende zum span-nenden Thema „Erfolgsmodell Wirt-schaftsingenieur: Unternehmerische Herausforderungen und Lösungen“, gewonnen werden.

Durch sein umfangreiches Rahmen-programm dient der Kongress nicht nur der Wissensvermittlung, er fun-giert auch als geeignete Plattform für das Pflegen bestehender und das Knüp-fen neuer Kontakte unter den Teilneh-mern.

Die Vorbereitungen für diesen Event laufen bereits auf Hochtouren und so freuen wir uns, Ihnen im Rahmen die-ser Ausgabe des WINGbusiness, eine Programmvorschau für den Kongress vorstellen zu können:

Donnerstag 22.05.2014- Rahmenpro-gramm

Früher Abend: Get Together und Emp-fang des Landeshauptmanns in der Grazer Burg (weißer Saal)

Freitag 23.05.2014- Kongresstag

Der Kongresstag findet in der Aula der Alten Technik (TU Graz- Rechbauer-straße) statt.

Vormittag:1.) DI Pöttinger Geschäftsführender Gesellschafter- Alois Pöttinger Ma-schinenfabrik GmbH : „Unternehmer und Manager-Gleichklang oder Un-terschied?“2.) Prof. DI Dr. Falb Managing Part-ner- Roland Berger Österreich:„Ist die österreichische Infrastruktur (noch) wettbewerbsfähig?“3.) DI Dr. Schachner Senior Vice Pre-sident- Grohe AG:„Internationales Supply Chain Ma-nagement“

Nachmittag:4.) DI Dr. Stüger Vorstand- Lufthansa Technik AG:„Lufthansa Technik AG- Vom Vor-standsressort zum Weltmarktführer“5.) DI Krassnig Managing Partner- Spencer Stuart Consultants Öster-reich:„Der Weg zur Spitze- Erfolgsfaktoren für den Wirtschaftsingenieur“6.) Präsentation der Ergebnisse der Studie „Ausbildungslandschaft, Be-rufsbild, Karriereweg und Qualifi-kationsprofil von Wirtschaftsingeni-euren“Abends:Abschließend wird zum Galadinner in die alte Universität geladen

Samstag 24.05.2014- Rahmenpro-gramm

Exklusive Stadtführung durch Graz mit abschließendem Ausklang im Gös-serbräuWir freuen uns über Ihre Teilnahme am Kongress 2014!

WINGKoNGRESS

20. Kongress der Wirtschaftsingenieure zum thema „Erfolgsmodell Wirtschaftsingenieur: Unternehmerische Herausforderungen und lösungen“- 2014 in Graz

als WING-Mitglied haben Sie erstmals die Möglichkeit, den Jubiläums- kongress kostenlos zu besuchen!


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Claudia Egginger

Die Miniserver-basierte Smart Home lösung von loxone

Foto:Loxone

Hausautomation bzw. Smart Homes haben auch im Jahr 2013

noch immer nicht den Durchbruch geschafft. Der Markt wächst, aber Neubauten sind trotz des rasanten Technologiefortschritts noch zu einem überwiegenden Teil konventionell in-stalliert.

Gründe die gegen eine Smart Home Installation sprechen sind vielfach die zu hohen Kosten, mangelnde Transpa-renz des Mehrwertes oder das Fehlen von einheitlichen Standards.1 Tech-nisch ist die Hausautomatisierung längst möglich, doch sprechen die eben genannten Gründe oft noch gegen eine Installation im Eigenheim.

Wir genießen jeglichen Komfort in unseren Autos, die von der Zen-tralverriegelung und Fernbedienung über Zweizonen-Klima Automatik, über Standheizungen etc. verfügen. Die Autos wissen heute was zu tun ist und vor allem wann. Smartphones, PC, Notebooks entwickeln sich weiter

1 vgl. Marktanalyse Smart Home 2013 - Kundenbefragung zu Attraktivität und Nutzungspräferenzen von Smart Home Technologien. Service Value GmbH, 2013

und unsere Häuser sind immer noch gleich dumm, wie vor 30 Jahren.

Loxone hat sich zum Ziel gesetzt, eine einfache und vor allem leistbare Lösung für die Hausautomation anzu-bieten, um Hausautomatisierung zum Standard werden zu lassen und einer breiten Masse zugänglich zu machen.

1) Allgemeines

Loxone Electronics, das im Jahr 2009 gegründete Technologieunterneh-men mit Sitz in der Obermühlviert-ler Gemeinde Kollerschlag, hat sich auf Hausautomation spezialisiert. Die Unternehmensgründer, die aus der Elektronikentwicklung und dem IT-

Bereich kommen, haben sich zum Ziel gesetzt, eine zeitgemäße, leicht bedien-bare und bezahlbare Au-tomatisierungslösung für Eigenheime zu entwickeln. Für die Unternehmensgrün-dung und die Fokussierung auf Hausautomation aus-schlaggebend war der pri-vate Wunsch der Unterneh-mensgründer nach einem intelligenten, komfortablen

und zukunftssicheren Eigenheim und der Mangel an zufriedenstellenden, überschaubaren, zentralen und leistba-ren Lösungen.

Innerhalb eines Jahres nach Firmen-gründung entstand ein Produktport-folio, basierend auf einem konfigurier-baren Zentralgerät, dem sogenannten Loxone Miniserver. Dazu wurden und werden laufend Erweiterungen, so-genannte Extensions entwickelt, die das Miniserver-basierte Hausautoma-tionssystem um zusätzliche digitale und analoge Ein- und Ausgänge sowie Schnittstellen zur Einbindung von Sub-systemen erweitern. Zur Konfigurati-on und Bedienung des Loxone Smart

Loxone Basecamp


toP-tHEMa

Homes wurde ein umfangreiches Soft-warepaket geschaffen.

Das Loxone Hausautomationssys-tem basiert auf Ansätzen aus Infor-mationstechnologie und Automati-sierungstechnik und verbindet die Vorzüge beider.

Das Miniserver-basierte Smart Home System ist bereits weit verbrei-tet. Nach vier Geschäftsjahren konnte das Technologieunternehmen über 3000 Partner in mehr als 50 Länder ge-winnen. Mit mehr als 23000 weltweit verkauften Miniservern hat das derzeit 120 Mitarbeiter zählende Unterneh-men bereits erfolgreich Eigenheime zu Smart Homes gemacht.

Loxone Electronics ist mit sechs Niederlassungen in Tschechien, der Schweiz, in Großbritannien und Spa-nien vertreten. Anfang bzw. Mitte 2013 wurden mit Niederlassungen in den

USA und Frankreich wichtige Märkte erschlossen.

Bis 2015 will das Technologie-Unter-nehmen in 50 Ländern mit Niederlas-sungen vertreten sein.

2) Das System

Als ein offenes System ist die Mini-server-basierte Lösung einzigartig am Markt. Es vereint die verschiedenen Inseln, wie Beschattung, Beleuchtung, Alarm, Energie, Photovoltaik etc. im Eigenheim und verbindet es intelli-gent. Daraus ergeben sich viele Vor-teile, allen voran Energieeffizienz, Kos-tenersparnis und Komfort.

Unter intelligenter Vernetzung im Loxone Smart Home versteht man das Zusammenspiel der einzelnen Inseln. Das Smart Home weiß, was im bzw. um das Smart Home passiert und weiß entsprechend zu reagieren: So wird im Loxone Smart Home beispielswei-se zum Erwärmen eines Wohnraumes - wenn vorhanden - Sonnenenergie genutzt. Die Beschattung, die vor un-angenehmer Sonneneinstrahlung und

Überhitzung im Haus schützt, bleibt solange inaktiv, bis die definierte Raumtemperatur erreicht ist. Erst da-nach wird die Beschattungsfunktion automatisch aktiviert. Werden bei Kälte die Fenster zum Lüften geöffnet, wird die Heizung automatisch deakti-viert. Im Alarmfall warnt die Beleuch-tung und das Multiroom-Audiosystem mit Licht- bzw. Musiksignal.

Wird das Smart Home in den Ur-laubs- oder Nachtmodus versetzt, werden Stand-by Geräte automatisch stromlos geschalten, alle Beleuchtungs-quellen ausgeschalten und der Alarm aktiviert.

Alle realisierten Funktionen lassen sich individuell auf die Smart Home Bewohner abstimmen.

Loxone Produkte

Die genannten Funktionen werden mit dem bereits angesprochenen zentralen Steuerungsgerät, dem Miniserver und den Extensions, sowie der Smart Home Konfigurationssoftware Loxone Con-fig möglich.

Üblicherweise im Verteilerkasten bzw. Schaltschrank verbaut, regelt der Miniserver als zentrale Intelligenz Be-schattung, Beleuchtung, Alarm, Hei-zung, uvm.

2.2 Hardware

Miniserver und Extensions sind per 4-Draht-Konnektor miteinander verbun-den, über diesen auch die Extensions versorgt werden. Die Architektur der Steuerung entspricht der aus der klas-sischen Steuerungstechnik bekannten Struktur. Auch die verschiedenen Ex-tensions verfügen teilweise über einen eigenen Prozessor.

2.2.1 Miniserver

Der Miniserver ist die Zentrale im Loxone Smart Home. Er verfügt über einen Ethernet-Anschluss zur Einbin-dung in ein bestehendes LAN/Inter-net, weiters über 8 digitale und 4 ana-loge Eingänge. Die 8 Relaisausgänge können bei Netzspannung mit bis zu 5A belastet werden. Sollten größere Lasten geschalten werden, ist ein Hilfs-relais erforderlich. Die analogen Ein-/Ausgänge sind als 0-10V Schnittstellen realisiert. Weiters stellt der Miniserver einen integrierten Webserver bereit. Entsprechende Komponenten, wie zB TV oder PC, können über eine LAN-Schnittstelle eingesetzt werden. Mit

Loxone Miniserver

Loxone Lösungsüberblick

Verteilerkasten


toP-tHEMa

dieser Schnittstelle kann zudem die Fernsteuerung des Systems erfolgen.

Neben dem vorgesehenen Anwen-dungsbereich der Hausautomation wird der Loxone Miniserver auch dar-über hinaus als Steuerungszentrale ein-gesetzt.

Einige der erweiterten, wenn auch teilweise skurrilen Einsatzgebiete, sind beispielsweise die Leuchttürme von Australien, ein Bauernhof und eine Ka-pelle in Niederösterreich, die mit dem Loxone Miniserver gesteuert werden.

2.2.2) Extensions

Mit Hilfe von Extensions werden zu-sätzliche analoge und digitale Ein-/Ausgänge bereitgestellt.Extension & Relay Extension

Durch die Extensions wird die An-zahl der Ein- und Ausgänge erhöht. Das Extension Modul verfügt über 12 digitale und 4 analoge Eingänge. Wei-ters stehen 8 Relaisausgänge und 4 analoge Ausgänge zur Verfügung. Die analogen Kanäle sind als 0-10V Schnitt-stellen ausgeführt. Alle analogen Ein-gänge können bei Bedarf auch als digi-tale Eingänge Verwendung finden.

Das Relay Extension Modul verfügt über 14 Relaisausgänge die mit 16A be-lastet werden können.Dimmer

Mit der Dimmer Extension kön-nen Glühlampen, Halogenleuchten, Energiesparlampen, LED-Leuchten und Spots angesteuert und gedimmt werden. Sie verfügt über 4 Dimm-Aus-gänge und 8 digitale Eingänge zur An-steuerung der Beleuchtung und zum Anschluss von Tastern und Schaltern. DMX

Mit der DMX-Erweiterung können individuelle Lichtszenen mit Farblicht, Farbüberläufen und Dimmung reali-siert werden.

InfrarotDie IR Extension

ermöglicht die Ansteu-erung von Fernseher, Beamer, Klimaanlagen bzw. allen Geräten, die über eine Infrarot Schnittstelle verfügen und kann so in das Lo-xone System integriert werden. Enocean

Mit der EnOcean Extension wird im Loxone Smart Home

Funktechnik möglich. Es können Si-gnale von Sensoren, die mit EnOcean-Funktechnik ausgestattet sind (Tastern oder Fensterkontakte) empfangen bzw. an EnOcean-Aktoren (z.B. Stellan-triebe) gesendet werden. 1-Wire

Die 1-Wire Extension ermöglicht das Einbinden von zuverlässiger und güns-tiger 1-Wire Sensorik (Temperatursen-soren, Zutritt). RS-232/RS-485/ModbusDiese Extensions ermöglichen die Kommunikation mit Steuergeräten für Heizungs- bzw. Klimaanlagen und Zähler aller Art, die mit einem seri-ellen Interface ausgerüstet sind und ermöglichen die Integration in das Lo-xone Smart Home.

2.2.3) Zubehör

Das Angebot von Loxone beschränkt sich nicht nur auf die genannte Hard-ware.

Das Technologieunternehmen po-sitioniert sich zunehmend als Kom-plettanbieter und bietet ein ausge-wähltes Sortiment an Smart Home Zubehör: von 1-Wire-Komponenten, EnOcean-Sensoren, Netzwerkzubehör und bis zum umfassenden Multiroom Audio Angebot.

Seit Oktober 2013 komplettiert der Einbaulautsprecher Loxone Speaker das Multiroom Audio Angebot bzw. wird die Loxone Intercom, Smart-phone und Tablet taugliche Video Ge-gensprechanlage für eine intelligente Türsteuerung angeboten.

2.3 Software

Loxone bietet neben dem umfassenden Hardwarepaket auch ein entspre-chendes Softwarepaket.

Von der Konfigurationssoftware Loxone Config über Apps für Andro-id bzw iOS Smartphones und Tablets zur Bedienung des Smart Homes bis hin zur Planungsapp Loxone Project für das iPad, ist das gesamte Soft-warepaket bei Loxone kostenlos.

Die Software Produkte werden ständig weiterentwickelt. Die lau-fenden Updates erweitern das Loxone Smart Home regelmäßig um neue Features und Funktionalitäten.

2.3.1 Loxone Config

Loxone Config ist die mächtige Kon-figurationssoftware mit der das Lo-xone Smart Home konfiguriert wird. Die Software steht kostenlos unter www.loxone.com zum Download be-reit.

Programmierkenntnisse sind nicht notwendig. Für alle wichtigen/gän-gigen Funktionen (Komfortschalter, Automatikbeschattung, Temperatur-regelung,...) stehen vorgefertigte Ob-jekte zur Verfügung. Diese erleich-tern die Programmierung und sind in wenigen Minuten eingerichtet.

Der integrierte Simulationsmodus vereinfachen die Konfiguration und Fehlersuche.

HTML/XML-Kenntnisse zur Um-setzung der Visualisierung sind nicht notwendig. Diese wird automatisch auf der Basis von Zuweisungen (z. B. Vergabe von Raumnamen) bei der Konfiguration realisiert.

Der Miniserver kann mit einem Mindestmaß an Kenntnissen zum TCP/IP-Protokollstapel in das loka-le Netzwerk eingebunden werden. Für Entwickler bietet die Konfigu-rationssoftware neben den vorgefer-tigten Blockfunktionen eine Reihe von Funktionalitäten: Von logischen Operatoren über Vergleiche bis zur Möglichkeit freie Pico-C Skripte zu programmieren.

2.3.2 Visualisierung

Bei der Visualisierung der Systemzu-stände setzt Loxone auf vorhandene Geräte. Auf allen gängigen Smart-phones, Tablets, Notebooks und PCs kann mit den Apps bzw. per Webin-terface visualisiert, Statistikdaten aus dem Smart Home angezeigt bzw. das

Loxone Config


toP-tHEMa

Mag.

Claudia Egginger

Head of Marketingloxone Electronics GmbH, austria

Smart Home bedient und ferngesteu-ert werden.

2.3.2.1 Webinterface

Per Webbrowser kann das gesamte Smart Home von Zuhause oder aus der Ferne überwacht bzw. bedient werden, z.B. Heizung, bzw. Sauna aktiviert, Licht ein- oder ausgeschaltet bzw. über-prüft werden ob Fenster, Türen, Tore, geschlossen sind.

Die gesamte Webinterface-Oberflä-che wird automatisch durch die Kon-figurationssoftware generiert. Dazu müssen wenige kurzweilige Einstel-lungen getätigt werden. Programmier-kenntnisse sind dafür wiederum nicht notwendig. Das Webinterface liegt auf

dem Miniserver eigenen Webserver. Zusätzliche Kosten fallen nicht an.

2.3.2.2 Loxone Apps

Loxone bietet kos-tenlose Apps zur Visualisierung für iOS und Android Devices an.

Diese sind mit der selben Funk-tionalität wie das Webinterface aus-gestattet. Von den Grundfunktionen, wie die manuel-le Beschattungs-, Heizungs- oder Be-leuchtungssteuerung, ist die Medien-, Tür- bzw. die Fernsteuerung und vieles mehr möglich. Die übersichtliche Oberfläche der App ermöglicht ein schnelles Navigieren und Bedienen, von überall.

2.4. Cloud-Services

Mit den kostenpflichtigen Loxone Cloud-Services kann die Funktion des Loxone Smart Homes deutlich erwei-tert werden. Über den Weather Service werden standortbezogene Wetterdaten wie Temperatur, Luftdruck, Taupunkt, Windrichtung und -geschwindigkeit usw. abgerufen. Diese Daten fließen in die Steuerung mit ein und beeinflussen

Cloud Services

Beschattung, Heizung, Beleuchtung. Mit dem Caller-Service können indi-viduelle Benachrichtigungen und An-rufe im Alarmfall organisiert werden. Ein Rückkanal erlaubt den Zugriff auf konfigurierte Funktionen. Die Cloud Services werden über den Ethernet Ka-nal am Miniserver realisiert.Alle Infos zu Loxone Smart Home Au-tomation gibt’s unter www.loxone.com

Autor:

Mag. Claudia EggingerBei Loxone Electronics seit Juli 2012 als Projektmanager Marketing & PRSeit Juli 2013: Head of MarketingAusbildung: Uni Salzburg: Studien-gang Sport - Management - Medien

WINGNEt INNSBRUCK

Patrick Bayer

Verband der Wirtschaftsingenieure jetzt auch in Innsbruck vertreten!

Eine Gruppe begeisterter und enga-gierter Wirtschaftsingenieursstu-

denten hat sich Ende letzten Semesters zusammengeschlossen, um den Verein „WINGnet Innsbruck“ zu gründen. Dieser hat es sich zum obersten Ziel gesetzt, die Interessen der technischen Studenten mit wirtschaftlicher Vertie-fung in West-Österreich – speziell Tirol – zu vertreten.

Den interessierten Betrieben der Region sowie der angrenzenden Wirt-

schaftsräume Vorarlberg und Bayern, wird die Möglichkeit geboten, den technisch-wirtschaftlichen Studenten in Innsbruck, einen Einblick in ihr Unternehmen zu gewähren. Dabei können beide Seiten profitieren. Die Firmen haben die Chance, gezielt in denen für Sie interessanten Studien-gängen, mögliche künftige Arbeit-nehmer zu kontaktieren, während die Studierenden sich, zusätzlich zu ersten Kontakten, ein Bild vom Unternehmen machen können.

Diese sogenannten LookIN s werden schon seit mehreren Jahren erfolgreich in Wien und in Graz durchgeführt und erfreuen sich großer Zustimmung. Ne-ben Wien und Graz ist somit nun auch „WINGnet Innsbruck“ Teil des WING-Verbandes der Österreichischen Wirt-schaftsingenieure und wird alles dafür geben, in naher Zukunft Betriebe und Studierende zusammen zu bringen.

Weiter Informationen finden Sie un-ter www.wing-online.at.


toP-tHEMa

Gerhard Zucker

Smart Buildings als aktive Player im Energiesystem

In den Bestrebungen zur Eindäm-mung des Klimawandels stehen eine

nachhaltige Energieversorgung und die Reduktion der CO2-Emissionen ganz oben auf der politischen Agenda. Niederschlag findet diese Strategie un-ter anderem in den 20/20/20-Zielen der Europäischen Kommission: So sollen bis zum Jahr 2020 der Treibhausgas-ausstoß um 20 % gesenkt, der Anteil der erneuerbaren Energien um 20 % gesteigert und die Energieeffizienz um 20% erhöht werden. Der steigende An-teil an erneuerbaren Energien bringt allerdings vielfältige neue Herausfor-derungen mit sich. Anders als bei heu-tigen Großkraftwerken ist die Ener-gieproduktion der Zukunft sehr stark von fluktuierenden Energieträgern wie Sonne und Wind abhängig und da-her auch schwerer steuerbar. Der Ver-brauchsseite, also unter anderem den Gebäuden, kommt in Zukunft somit eine zentrale Rolle in der Steuerung des Energiesystems zu. Unter dem Motto „Demand Side Management“ werden Gebäude in Zukunft von pas-siven Energiekonsumenten zu aktiven Playern – in einem ersten Schritt vor allem im Stromnetz, in weiterer Fol-ge aber auch in den Wärme- und Käl-tenetzen. Gebäude sind derzeit für rund 40 % des europäischen Primären-ergieverbrauchs verantwortlich. Durch

gezielte Energieeffizienzmaßnahmen in diesem Sektor lässt sich daher eine entsprechend große Hebelwirkung er-zielen. Das höchste Einsparpotenzial ergibt sich im Bereich der Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik, die für den Großteil des Energieverbrauchs in Gebäuden verantwortlich ist. Maß-nahmen zur Verbesserung der Ener-gieeffizienz bringen oft bereits im Bau Einsparungen, da die Gebäudesysteme durch verringerten Heiz- und Kühlbe-darf kleiner dimensioniert werden kön-nen. Diese neuen Ansätze spiegeln sich auch in internationalen Standards und Normen wieder. So bietet die europä-ische Norm EN 15232 eine Methode an, mit deren Hilfe die Wirtschaftlichkeit von Investitionen in energieeffiziente Gebäudeautomatisierung bereits im Planungsstadium abgeschätzt werden kann. Immer mehr setzt sich in letz-ter Zeit aber auch die Überzeugung durch, dass Energieeffizienz nicht nur in der Planung sondern vor allem auch im Betrieb eine zentrale Rolle spielt. Flexibler Betrieb

Bereits heute wird die Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik in Bü-rogebäuden mit relativ komplexen Regelsystemen gesteuert. Ihr Nachteil besteht darin, dass sie nach erstmaliger Einstellung einem sehr starren Ablauf folgen, der kaum Möglichkeiten bietet,

flexibel auf geänderte externe Anforde-rungen zu reagieren. Mit der steigenden Anzahl nachhaltiger Technologien in der Gebäudetechnik – Wärmepum-pen, Photovoltaik, Solarthermie, En-ergiespeicher etc. – müssen darüber hinaus immer mehr unterschiedliche Komponenten miteinander interagie-ren. Das steigert den Grad der Komple-xität weiter und bringt herkömmliche Regelsysteme sehr bald an ihr Limit. Eine viel versprechende Lösung für die Flexibilisierung des Gebäudebetriebs ist die modellbasierte Regelung, die auf thermische Modelle des Gebäudes und seiner Energiesysteme zurückgreift. Mit Hilfe dieser Modelle lässt sich das System „Gebäude“ umfassend beschrei-ben und in Simulationen voraussagen, wie es sich bei definierter Belegung oder bestimmten Wetterbedingungen verhalten wird.

Dieser Blick in die Zukunft kann nun in die Regelung integriert und ständig mit neuen Eingangsparame-tern aktualisiert werden, um die Regel-strategie an neue Anforderungen anzu-passen. Neben einem flexiblen Betrieb erlaubt die modellbasierte Regelung auch die Definition unterschiedlicher Optimierungsziele – maximale En-ergieeffizienz, minimale Kosten oder etwa auch die Vorgabe, den eigenen photovoltaisch erzeugten Strom vor-


toP-tHEMa

rangig für den Betrieb der Wärme-pumpe zu nutzen. Offene Systeme

Smarte Gebäude können aber nicht nur ihre eigene Energieeffizienz verbes-sern, sondern auch über die Gebäude-grenzen hinaus wirken und somit ak-tiver Teilnehmer und Dienstleister im Energiesystem werden. Eine wichtige Grundvoraussetzung dafür ist, dass sich die Gebäude nach außen öffnen und mit dem Netz Informationen aus-tauschen. Diese wechselseitige Kommu-nikation wird die Gebäude in Zukunft in die Lage versetzen, Energienetze in Spitzenlastzeiten zu unterstützen. Ein Vorzeigeprojekt in diesem Zusam-menhang wurde in der Smart Grids Modellregion Salzburg realisiert, wo im Rahmen des Projekts HIT („Häuser als interaktive Teilnehmer im Smart Grid“) die Wohnhausanlage „Rosa Zu-kunft“ netzfreundlich betrieben wird. Durch gezieltes Lastmanagement wer-den hier Energiebedarf und -erzeu-gung der Gebäude den Bedürfnissen des Netzes angepasst, um Lastspitzen zu vermeiden und so die Stabilität des Netzes zu unterstützen. Diese Öffnung bietet darüber hinaus aber auch die Möglichkeit, selbst an Energiemärkten teilzunehmen und mit dem eigenen Gebäude zu wirtschaften, indem man zum jeweils günstigsten Zeitpunkt En-ergie kauft oder verkauft.

Das AIT Austrian Institute of Tech-nology arbeitet hier an zwei EU-Pro-jekten mit, die diese Zukunft bereits vorwegnehmen. In EcoGrid werden auf der dänischen Insel Bornholm Strompreise je nach Angebot und Nachfrage in Echtzeit festgelegt und so Einspeisung und Verbrauch über Marktmechanismen gesteuert. Im Pro-jekt EEPOS geht es um die Entwick-lung einer technologischen Plattform, mit deren Hilfe benachbarte Gebäude zu einem Verbund zusammengeschlos-sen werden. Dieser Verbund kann einerseits die Energieflüsse zwischen den Gebäuden koordinieren und opti-mieren, andererseits aber als virtuelles Kraftwerk agieren und eigene Energie-leistungen anbieten.Für die Realisierung dieser neuen Ge-schäftsmodelle wird in Zukunft ein offener standardisierter Zugang zum Gebäude erforderlich sein, um über einheitliche Schnittstellen mit dem Gebäude und seinen Systemen kom-munizieren und interagieren zu kön-

nen. Moderne IKT-Technologien wie die Cloud oder das Internet der Dinge sind hier wichtige t e c h n o l o g i s c h e Voraussetzungen, um Multiplikator-effekte zu erzielen und so den Grund-stein für die Smart Cities von morgen zu legen.Kooperation Tech-nik und Management

Um sinnvolle Energieeffizienzmaß-nahmen setzen zu können, müssen die Entscheidungsträger in Unterneh-men über aussagekräftige und verläss-liche Daten zum Energieverbrauch ihres Gebäudes verfügen. Bereits heu-te sind in den meisten Bürogebäuden Monitoringsysteme installiert, die die wichtigsten energierelevanten Daten aufzeichnen und sammeln. Bislang werden diese Daten allerdings meist nicht in klarer und transparenter Form an die Entscheidungsträger weiterge-leitet. Eine gezielte Datenanalyse und -aufbereitung ist daher ein wichtiger Schritt, um diese Kommunikationslü-cke zu schließen und so eine Grundla-ge für informierte Entscheidungen zu schaffen. Eine wichtige Rolle in diesem Zusammenhang spielt die internationa-le Norm ISO 50001, die Unternehmen dabei unterstützt, ein systematisches Energiemanagement aufzubauen und ungenutzte Energieeffizienzpotenziale zu erschließen. So ist unter anderem ein kontinuierlicher Verbesserungspro-zess vorgesehen, der auf der Methode „Planung-Umsetzung-Überprüfung-Verbesserung“ (Plan-Do-Check-Act, PDCA) basiert. Unterstützt wird dieser Prozess durch die Definition von aus-sagekräftigen „Energy Performance Indicators“, mit deren Hilfe die Ener-gieleistung des Gebäudes bewertet und regelmäßig überprüft werden kann. Als Indikator kann zum Beispiel der jährliche Heizwärmebedarf herange-zogen werden, aber auch komplexere Kennzahlen wie die CO2-Emissionen auf Basis des Primärenergieverbrauchs. Diese Indikatoren sind sowohl auf technischer als auch organisatorischer Ebene relevant. Sie bieten den Techni-kern die Möglichkeit einer Funktions- und Ertragskontrolle und helfen ihnen so, etwaige Fehler und Ineffizienzen

der Systeme frühzeitig zu erkennen. Andererseits bilden sie aber auch eine zentrale Grundlage für informierte Managemententscheidungen. So ist es mit einem passenden Indikator zum Beispiel möglich, CO2-Emissionen von einzelnen Abteilungen auf die jewei-ligen Kostenstellen umzulegen und so den Energieverbrauch im Unterneh-men zu steuern.

Die vorangegangenen Beispiele zei-gen deutlich, dass ein energieeffizienter Gebäudebetrieb ein Mix aus richtiger Gebäudeplanung, effizienten Energie-systemen, flexibler Regelung und ge-zielten Managementmaßnahmen ist. Technik und Wirtschaft müssen also nahtlos ineinander greifen, um mit den zur Verfügung stehenden Ressour-cen ein Optimum an Energieeffizienz zu erreichen.

Autor:

Gerhard Zucker ist Senior Scientist am Energy Department des Austrian Insti-tute of Technology (AIT). Er arbeitet im Gebiet der Gebäudeautomatisierung und der energieeffizienten Gebäude, wo er sich auf die Weiterentwicklung der Regelung und Gebäudeleittechnik konzentriert sowie auf die Integration von IKT-Methoden in Entwurf, Pla-nung und Betrieb von Gebäuden. Er ist Herausgeber von zwei Büchern und Associate Editor in den IEEE Transac-tions on Industrial Informatics (TII) sowie Guest Editor in den IEEE Trans-actions on Industrial Electronics (TIE). In jüngster Vergangenheit war er Publi-cation Chair auf der IEEE IECON 2013 Konferenz. Gerhard Zucker hat Elek-trotechnik an der Technischen Univer-sität Wien studiert und dort im Jahr 2006 auch sein Doktorrat gemacht. Er war Lektor an der Technischen Univer-sität Wien und unterrichtet derzeit an der Fachhochschule Technikum Wien.

Dipl.-Ing. Dr. techn.

Gerhard Zucker

Senior Scientist am Energy Department des austrian Institute of technology (aIt).


FaCHaRtIKEl

Wolfgang Müller, Josef Reich, Siegfried Vössner, Wolfgang Vorraber,

Dietmar Neubacher, Gerald lichtenegger

InformationsSystem Öffentliche Sicherheit (ISoS)Einleitung

Um den steigenden und sich ständig ändernden Anforderungen zur Ge-währleistung der öffentlichen Sicher-heit gerecht zu werden, sind bedarfsge-rechte und integrierte IKT-basierende Informationsservicesysteme unbedingt erforderlich. Diese Systeme ermögli-chen Informationen zu sammeln, auf-zubereiten und an die richtigen Emp-fänger weiterzuleiten.

Leider sehen sich Entscheider und Anwender mit einer äußerst hetero-genen Systemlandschaft im Bereich von IKT konfrontiert. Unterschiedliche Standards sowie herstellerspezifische Unterschiede verhindern oftmals die notwendige Integration verschiedens-ter Lösungen zu einem umfassenden und leistungsfähigen Gesamtsystem.

In gleichem Maß wie der Bedarf an Leistungen im Bereich der öffent-lichen Sicherheit in den letzten Jahren gewachsen ist, ist auch die Auswahl an technischen Lösungen im Bereich von IKT gestiegen. Neben der Anzahl an technischen Hilfsmitteln sind auch de-ren Komplexität und dadurch die An-forderungen an die Nutzer drastisch angestiegen.

Die Schere zwischen den Anforde-rungen im Bereich der öffentlichen Si-cherheit zum einen und dem Umfang und der Komplexität der verfügbaren Hilfsmittel zum anderen, geht zuneh-mend auseinander.

Basierend auf einer durchgehenden, systematischen und standardisierten Kombination von IST-Analyse, Er-mittlung von Anforderungsprofilen, Aufzeigen von Verbesserungsansätzen mittels Nutzenhebeln, darauf aufbau-endem Konzept-Design und abschlie-ßender Potentialbewertung, wurde im Projekt ISOS ein synergetisches, inte-griertes und zukunftssicheres Infor-mationssystem-Konzept in Form eines Forschungsprototypen umgesetzt und im Rahmen der Alpinen Ski WM 2013 in Schladming operativ eingesetzt.

Die Herausforderung der Praxis – Al-pine Ski WM 2013 in Schladming

Der Forschungsprototyp „Informa-tionsSystem Oeffentliche Sicherheit (ISOS)“ dient zur Unterstützung der Lageführung und wurde im Rahmen der Alpinen Ski WM 2013 vom 4. bis 18. Februar 2013, vollständig in die Führung integriert, eingesetzt. Schlüs-selfunktionalitäten von ISOS sind die Lokalisierung und Visualisierung der Einsatzkräfte und eine gesicherte Live-Bildübertragung von relevanten Situa-tionen vom Einsatzort in die Lagefüh-rung.

ISOS wurde gemeinsam mit Exper-ten des Bundesministeriums für Inne-res (Team AL Wolfgang Müller), der Polizei (Landespolizeidirektion Steier-mark, Team Oberst Ing. Josef Reich), der Technischen Universität Graz (Ins-titut für Maschinenbau- und Betriebs-

informatik - MBI, Team Prof. Dipl.-Ing Dr. Siegfried Vössner) und des Digital-funkbetreibers Tetron geschaffen.

Dieses System baut auf bestehenden Infrastrukturen, im Besonderen des Di-gitalfunks und der Geoinformations-systeme des BMI, auf und ermöglicht dadurch eine verbesserte Lageführung bei Aufgaben der öffentlichen Sicher-heit. Die Umsetzung und Erprobung dieses Systems im Echteinsatz wurde von der Landespolizeidirektion Stei-ermark und vom Bezirkskommando Liezen (Obstlt. Mag. Herbert Brand-stätter) sowie vom Veranstalter der Ski-WM Schladming ermöglicht.

Akzeptanz: Von enthusiastisch bis unverschämt

Die Benutzer nahmen ISOS begeistert auf und integrierten das System um-gehend in ihre alltägliche Arbeit. Ab-bildung 1 zeigt einen Mitarbeiter des S2 bei der Bedienung des Systems im Rahmen der Einsatzleitung bei der Al-pinen Ski WM 2013 in Schladming.

Das Thema Überwachung durch die Lokalisierung der Mitarbeiter wurde seitens der Projektleitung adressiert. Es war aber vermutlich aufgrund des Charakters des Einsatzes und der of-fensichtlichen Vorteile des Systems kein Problem für die Beteiligten. Das Echo der Benutzer war durchwegs po-sitiv und reichte von „Toll, das wollen wir unbedingt auch haben – jetzt und hier – (EKO Cobra)“ bis zu „Na end-lich, wurde ja auch Zeit“.

Fotos: Inst. f. Maschinenbau und Betriebsinformatik, TU Graz


FaCHaRtIKEl

Vom Konzept zum einsatzfähigen System

ISOS ist das letzte Projekt einer lang-jährigen Kooperation zwischen dem Institut für Maschinenbau- und Be-triebsinformatik der Technischen Uni-versität Graz, der nunmehrigen Lan-despolizeidirektion Steiermark und dem Bundesministerium für Inneres im Bereich Informationssystem- und Prozessgestaltung. Die thematischen Schwerpunkte reichen dabei von Such- und Rettungseinsätzen (Projekte „Search and Rescue in Alpine Regions - SARONTAR I und II“) bis zur Gestal-tung von Informationssystemen für Sonderlagen (wie beispielsweise Geisel-nahmen oder AMOK-Lagen).

Die vom österreichischen Sicher-heitsforschungsprogramm KIRAS ge-förderte Vorstudie „ISKOS – Potentiale eines integrierten Informationssystem-Konzepts für den Bereich öffentliche Sicherheit am Beispiel von Sonderla-gen“ (Vössner, et al 2011) bildet die Ba-sis für das Projekt ISOS (http://www.kiras.at/gefoerderte-projekte/detail/projekt/iskos/). Darin wurden mit einem neu entwickelten Verfahren die Anforderungen und IT-basierenden Verbesserungspotenziale praxisnah erhoben und darauf basierend eine zu-kunftsweisende und nachhaltige Syste-marchitektur, basierend auf bewährten Konzepten wie etwa dem ISO-OSI Schichtenmodell (Tanenbaum 1981), für ein Informationssystem für die öf-fentliche Sicherheit entworfen.

Im Rahmen dieser Konzeptstudie wurden konkrete Ansatzpunkte („He-bel“) für die Verbesserung des Ma-nagements von besonderen Lagen und

Sonderlagen durch die Einsatzleitung identifiziert. Ausgewählte Hebel wur-den in Form von ersten Prototypen, die auf handelsüblichen Endgeräten basierten, implementiert und Pra-xistests unterzogen. Bei-spielsweise wurde eine erste Vorversion der Lo-kalisierungslösung im Rahmen von Schengener Ausgleichsmaßnahmen (AGM) Einsätzen (siehe Abbildung 2) und des Alpinen Slalom Night-Race 2011 in Schladming erprobt.

Schon bei der Erstel-lung dieser ersten Proto-typen wurde darauf ge-achtet, dass die Lösungen auf einer zukunftssicheren IT-Archi-tektur aufbauen und sich theoretisch in die bestehende BMI-Infrastruktur einbauen lassen.

Technische Übersicht über den Einsatz von ISOS bei der Alpinen Ski WM in Schladming

Im Rahmen des Projekts ISOS wurden nun die oben beschriebenen wichtigen Vorarbeiten aufgegriffen und ein neu-es Informationssystem geschaffen, das auf bestehender Infrastruktur, im Besonderen des Digitalfunks und der Geoinformationssysteme des BMI, aufbaut. Ergänzt durch die Expertise modernster Informationstechnologie, Katastrophenmanagement Simulation (Lichtenegger 2009) und Systemdyna-mikanalyse (Vorraber, Vössner 2011)

(Vorraber 2012) der TU Graz, ermög-licht ISOS eine verbesserte Informati-onsaufbereitung bei Aufgaben der öf-fentlichen Sicherheit.

Bilder einer Einsatzsituation kön-nen somit vollautomatisch in Echtzeit übertragen und visualisiert werden. Die Aggregation vieler Informationen in einem Bild erleichtert die Situati-onsbewertung („…ein Bild sagt mehr als 1.000 Worte“). Dadurch werden in-novative Möglichkeiten zur Unterstüt-zung des Einsatzmanagements und zur Verkürzung von Reaktionszeiten geschaffen:

Permanente Aktualisierung des La-gebildesStändige Verfügbarkeit der Echtzeit-Bilder aller EinsatzorganisationenDokumentation des gesamten Ein-satzverlaufs

Abbildung 3 zeigt eine Übersicht über das technische Layout von ISOS. Im oberen Teil der Abbildung werden verschiedene Ansichts- und Kontroll-möglichkeiten des Systems dargestellt. Auf diese Ansichts- und Kontrollmög-lichkeiten kann webbasiert sowohl von einer stationären, als auch von einer mobilen Einsatzleitung aus zugegrif-fen werden. Durch die Verfügbarkeit der Lösung in der österreichweiten IKT-Infrastruktur des BM.I, kann auf jedem der rund 17.000 PC-Arbeitsplät-ze (BAKS – BüroAutomatisations und KommunikationsSystem) zugegriffen werden. Über mBAKS steht das Sys-tem auch für den mobilen Einsatz auf BM.I-Notebooks zur Verfügung. Eben-so ist die Anbindung akkreditierter Be-nutzer über das Internet möglich und vorgesehen.

Abbildung 1 Die Einsatzleitzentrale ausgestattet mit dem Forschungs-prototyp ISOS bei der Alpinen Ski-WM 2013 in Schladming

Abbildung 2 Erste Prototypen eines Lokali-sierungssystems wurden bei AGM-Einsätzen im Zuge des Projekts ISKOS erprobt


FaCHaRtIKEl

Der linke untere Teil der Abbil-dung stellt den schematischen Aufbau der Live-Bilderübertragung vom Ein-satzort in die Einsatzleitzentrale dar. Live-Bilder werden aufgenommen und gleich vor Ort oder über speziell zur Verfügung gestellte Terminals in das System eingespeist und zur Einsatz-leitung über gesicherte Verbindungen übertragen. Alle Bilder werden auto-matisch archiviert und können bei Bedarf in der Nachbereitung genauer ausgewertet werden.

Im rechten unteren Teil der Abbil-dung wird ein Überblick über die Lo-kalisierungslösung gegeben. Tetrafunk Endgeräte senden periodisch ihre aktu-elle Position an einen zentralen Server. Diese Daten werden weiterverarbeitet und mit Hilfe des BMI Geoinforma-tionssystems in einer Webapplikation dargestellt.

Um einen ununterbrochenen Dauer-betrieb des Gesamtsystems zu gewähr-leisten, sind wichtige Komponenten redundant und mit Fallback-Mechanis-men ausgestattet.

Das Lokalisierungssystem stellt die aktuelle Position von zuvor von der Einsatzleitung festgelegten TETRA-Funkgeräten fest. Die jeweilige Positi-on wird auf einer Landkarte mit Hilfe eines Punktes, für den weitere Zusatz-informationen (Rufname, Aktualität der Positionsinformation, usw.) ein-geblendet werden können, visualisiert. Speziell für den Einsatz in Schladming wurden noch zusätzliche Layer wie etwa die Rennstreckenführung, Flucht-

wege oder markante Ortspunkte in das Kartenmaterial eingepflegt (siehe Abbildung 4). Je nach Bedarf konnten diese Zusatzinformationen ein- bzw. ausgeblendet werden (GIS Graphen-struktur).

Das in Abbildung 5 dargestellte Live-Bildübertragungssystem ermöglicht der Einsatzleitung einen detaillierten und aktuellen Überblick über die ak-tuelle Lage vor Ort. Jedes der in dieser Bildübersicht dargestellten Fotos kann in einer Detailansicht genauer betrach-tet werden.

Die Kombination beider Systeme er-möglicht Bildinformationen mit einem

räumlichen Bezug zu einer Lageinfor-mation zu verschmelzen und den er-fahrenen Einsatzleitern zur Verfügung zu stellen.

Die Einsatzleitung befindet sich meist etwas abseits des Orts des Gesche-hens. Bei der Einschätzung der Lage ist diese oftmals auf verbale Berichte von Kollegen vor Ort angewiesen. Durch das Live-Bildübertragungssystem von ISOS können diese verbalen Beschrei-bungen nun durch Bildinformationen ergänzt werden. Beispielsweise kann die Einsatzleitung dadurch rasch einen detaillierten Überblick über kritische Situationen wie etwa Gedränge bei Zu- und Abgängen erhalten. Darüber hinaus kann das Bildmaterial des Do-kumentationsteams der Polizei, zusätz-lich zur nachträglichen Aufklärung von Sachverhalten, auch zur opera-tiven Lageführung eingesetzt werden und somit einen weiteren Mehrwert bilden.

Sowohl das Lokalisierungssystem, als auch das Live-Bildübertragungs-system wurden in Form von webba-sierten Diensten umgesetzt. Dadurch ist ein hoher Grad an Kompatibilität zu verschiedenen Betriebssystemplatt-formen und Endgeräten (z.B. Tablets, PCs und Smartphones) gegeben. Die Anwendungen stellen sicher, dass nur authentifizierte Benutzer Zugriff auf die Bild- und Lokalisierungsinforma-tionen haben. Darüber hinaus erfolgt jeglicher Datenverkehr über gesicherte Internetverbindungen.

Abbildung 3 Technisches Layout von ISOS

Abbildung 4 Die Lokalisierungslösung bei der Alpinen Ski WM 2013 in Schladming ermöglichte sowohl Überblicks- als auch Detailansichten über die Lage der einzelnen Einsatzeinheiten.


FaCHaRtIKEl

Eine parallele Benutzung der Loka-lisierungs- und Live-Bildübertragungs-anwendung ermöglicht die Nutzung weiterer Synergien. Die abstrakte Dar-stellung der einzelnen Positionen der Einsatzkräfte ermöglicht eine gute Übersicht über die Lage. Zusätzlich zu dieser Übersicht unterstützen die Fotos vom Geschehen vor Ort die Einsatzlei-tung bei der Verknüpfung der abstrak-ten Positionsinformation mit den tat-sächlichen Vor-Ort-Bildern.

Zusammenfassung

Das Projekt ISOS und das daraus re-sultierende Informationssystem ist der Beweis dafür, dass die Konstellation „Non-Profit Forschung, Bedarfsträger, Technologiepartner und Betreiber“ die ideale Kombination zur Erarbeitung von passgenauen und langlebigen Sys-temen darstellt. Anwender und deren Prozesse stehen im Mittelpunkt der Sys-tementwicklung und stellen dadurch eine breite Anwenderbasis sicher.

Aus diesem Grund wurde auch die Forschungsplattform Sicherheit in der SIAK gegründet, in der Experten Anforderungen bündeln, Lösungs-konzepte und Ergebnisse reflektieren, sowie diese in die Organisationen weitertragen. Dabei scheint das Prin-zip, einen intensiven Dialog mit den operativen Spezialisten zu suchen, um dadurch die interdisziplinären Experti-sen zu Lösungen zu verschmelzen, ein wesentlicher Erfolgsfaktor zu sein.

Quellenangaben

Lichtenegger, G. 2009, „The Role of Self-Organization in Disaster Relief Operations - Theory and Simulation“, Dissertation, Graz University of Tech-nology.

Tanenbaum, A.S. 1981, „Network pro-tocols“, ACM Computing Surveys (CSUR), vol. 13, no. 4, pp. 453-489. Vorraber, W. 2012, Strategic planning framework for ICT-based Information Service Systems, Graz University of Technology.Vorraber, W. & Vössner, S. 2011, „Mode-ling Endogenous Motivation and Exo-genous Influences in Value Networks of Information Service Systems“, JCIT, no. 8, pp. 356-363.Vössner, S. & et al. 2011, „ISKOS - Po-tentiale eines integrierten Informati-onssystem-Konzepts für den Bereich der öffentlichen Sicherheit am Beispiel von Sonderlagen“, FFG, Projekt 824681, KIRAS PL4,5.

Ing. Josef Reich, OberstAHS Matura, HTL für Nachrichten-technik und Elektronik. Offiziersaus-bildung (BM.I).Leiter der Logistikabteilung in der Landespolizeidirektion Steiermark,

Leiter des Competence Center Telefo-nie (BM.I - Abt. IV/8).

Wolfgang MüllerWolfgang Müller, zertifizierter IT-Ma-nager, Leiter der Abteilung IV/8 KIT-Infrastruktur und Betrieb im Bundes-ministerium für Inneres, begann seine Laufbahn als Polizist in der Bundespo-lizeidirektion Wien, wechselte 1990 in das Bundesministerium für Inneres, wo er für zahlreiche technische Pro-jekte als Projektleiter Verantwortung übernahm.

Seit 1.12.2005 und der Bestellung zum Abteilungsleiter, verantwortet er die KIT Infrastruktur der Bundespolizei und Sicherheitsverwaltung Österreichs. Dazu zählen das österreichweite BM.I-Netzwerk, sämtliche Funk- und Tele-fonsysteme, wie auch die rund 18.000 Arbeitsplätze umfassende PC-Infra-struktur (BAKS BüroAutomations und KommunikationsSystem des BM.I).

Abbildung 5 Aktuelle Live-Bilder vom Veranstaltungsort ermöglichen der Einsatzleitung eine verbesserte Beurteilung der Lage

Wolfgang Müller

Zertifizierter It-Ma-

nager

abteilungsleiter KIt Infrastruktur der Bundespolizei und Sicherheitsverwaltung Österreichs

Ing. Josef Reich,

oberst

leiter der logistikab-teilung in der landes-polizeidirektion Steier-mark


UNINaCHRICHtEN

Detlef Heck

Prof. Mauerhofer Nachfolger von Prof. lechner am Institut für Baubetrieb und Bauwirtschaft der tU Graz

Am 1. Oktober trat Prof. Gottfried Mauerhofer die Nachfolge von

Prof. Hans Lechner am Institut für Baubetrieb und Bauwirtschaft an.

Im Jahre 2002 hat die TU Graz der wachsenden Bedeutung des Baupro-jektmanagements Rechnung getragen und das Institut neben der klassischen Professur für Baubetrieb und Bauwirt-schaft mit einer zweiten Professoren-stelle ausgestattet. Die Erstberufung erfolgte damals an Hans Lechner, der als Architekt maßgeblich den Bereich der Projektentwicklung und des Pro-jektmanagements in Theorie und Pra-xis prägte. Im Jahr 2004 übernahm er die Leitung des gemeinsamen Instituts für Baubetrieb und Bauwirtschaft, Projektentwicklung und Projektma-nagement.

Hans Lechner schöpfte sein breites Wissen aus einer umfangreichen Praxis im In- und Ausland von über 350 Pro-jekten, wobei er die Anforderungspro-file der Praxis und die Schwerpunkte der Bauherren- und Planerleistungen in die Lehre übertrug. In seiner Zeit als Institutsvorstand hat er die Veröffent-lichungsleistungen mit dem Ausbau der Schriftenreihe geprägt und so die Sichtbarkeit des Institutes wesentlich erhöht.

Seine besondere Expertise im Be-reich der Leistungsbilder der geistig

schöpferischen Dienstleistungen in Bauprojekten konnte er in der Über-arbeitung der deutschen Honorarord-nung für Architekten und Ingenieure (HOAI) einbringen, die unter seiner Federführung vollständig überabeitet wurde.

Hans Lechner, dessen Name in Öster-reich unzertrennlich mit erfolgreichen Großprojekten auf der Bauherrnseite verknüpft ist, hat seine Erfahrung aus seinem Büro auch den Studierenden in Projekten und Abschlussarbeiten zur Verfügung gestellt. In seinen Master-Vorlesungen Projektentwicklung, Pro-jektmanagement, Kostenplanung und Kostenkontrolle sowie Ausschreibung und Vergabe konnten die Studierenden von seinem Erfahrungsschatz zehren.

Hans Lechner, der ebenfalls in der Kammer der Architekten und Ingeni-eure engagiert war, förderte auch die Zusammenarbeit mit anderen Univer-sitäten. Hier seien in erster Linie die Summerschool mit der ETH Zürich und der BTU Cottbus erwähnt. Sein gelebtes Engagement im Bereich des Projektmanagements mündete in der Gründung der acpma, einem Verein für Bau-Projektmanagement.

In seinem Ruhestand wird sich Hans Lechner vermehrt seiner großen Lei-denschaft, dem Kochen und der Vere-delung von Früchten widmen können. Wir freuen uns jedenfalls schon auf die zweite Auflage seines exquisiten Koch-buches.

Die Professur „Projektmanagement und Projektentwicklung“ von Hans Lechner erfuhr in der Ausschreibung eine Umwidmung in den Bereich des Baumanagements. Hiermit sollte der Stärkung wirtschaftlicher Belange Rechnung getragen werden, um den Wirtschaftsingenieur an der TU Graz zu stärken.

Aus der Ausschreibung ging Mag DDipl.-Ing. Dr.techn. Gottfried Mauer-hofer hervor, der seine Wurzeln bereits an der TU Graz hatte und seit dem 1. Oktober 2013 Universitätsprofessor für Baumanagement ist. Gottfried Mauer-hofer studierte von 1992 bis 1999 Bau-

ingenieurwesen und Wirtschaftsinge-nieurwesen an der TU Graz. Danach wechselte er an die Leopold-Franzens-

Universität Innsbruck, um das Dokto-ratsstudium am Institut für Baubetrieb, Bauwirtschaft und Baumanagement zu belegen. Parallel absolvierte er das Studium der Betriebswirtschaft an der Karl-Franzens-Universität in Graz.

Sein beruflicher Werdegang führ-te ihn zunächst als Vorstandsassistent zur Porr Technobau und Umwelt AG, anschließend wurde er Leiter des strategischen Managements der Porr. Im Jahre 2012 wechselte er in die Ge-schäftsführung einer auf die Bauwirt-schaft spezialisierten Unternehmens-beratung.

Mit Gottfried Mauerhofer wird am Institut für Baubetrieb und Bau-wirtschaft der betriebswirtschaftliche Zweig gestärkt, um auch der Bedeu-tung des Wirtschaftsingenieurwesens an der TU Graz gerecht zu werden. Seine Forschung wird vor allem durch die management- und organisations-orientierte als auch bau-betriebswirt-schaftliche Ausrichtung geprägt sein. Dabei sollte die Fortentwicklung und Optimierung der Koordination von Bauprozessen sowie die Analyse der Schnittstellenproblematik im Rahmen der Projektvorbereitung, Projektorga-nisation und Projektrealisierung im Mittelpunkt stehen.

Univ.-Prof.i.R. Arch. Dipl.-Ing. Hans Lechner

Univ.-Prof. Mag. DDipl.-Ing. Dr. techn. Gottfried Mauerhofer


WING-REGIoNal

Julia Soos

treffen der Regionalkreisleiter in Salzburg 4. oktober 2013, Stiegl Brauwelt

Am 4. 10.2013 fand nach zwei Jahren Pause erstmals wieder eine WING

Regionalkreisveranstaltung statt. DI Thomas Reuter, seines Zeichens Ein-kaufsleiter bei Stiegl und zugleich gemeinsam mit DI Franz Schätz Regi-onalkreisleiter des Bundeslandes Salz-burg, konnte uns freundlicherweise die Räumlichkeiten der Stiegl Brauerei als Veranstaltungsort zur Verfügung stellen.

Nach einer Eröffnung durch den Präsidenten, Dr. Hans-Jörg Gress, folgte ein kurzer Bericht der neuen Geschäftsführung des Vereins, DI Julia Soos. Weiters wurden die im Rahmen der letzten Regionalkreisleiterveran-staltungen gefassten Beschlüsse eifrig diskutiert, sowie das weitere Vorgehen

hinsichtlich WING Jubiläumskongress 2014 besprochen.

Nach einer mittäglichen Stärkung im Stüberl der Brauerei folgte eine kurze Führung durch die tollen, neugestal-teten Räumlichkeiten der Stiegl Erlebniswelt.

Anschließend nutzte man die Gelegenheit vieler anwe-sender Regionalkreisleiter um Stärken und Schwächen der einzelnen Regional-kreise zu analysieren und Maßnahmen hinsichtlich der Attraktivierung und Stärkung des Vereins abzu-leiten.

Die gelungene Veranstaltung schloss mit entspannten Gesprächen bei Kaf-fee und Kuchen ab.

Gerhard Hillmer

Das MCI bekommt Flügel

Erster MCI WING Kaminabend mit Dr. Lackner und Dr. Hintner ein

voller Erfolg.Das WING Studienangebot im

Westen Österreichs wird immer attrak-tiver. Davon konnten sich auch die bei-den WING Regional Repräsentanten Herr Dr. Lackner und Herr Dr. Hin-ter am Freitag, den 25.01.2013, beim ersten WING Kaminabend des MCI überzeugen. Das Management Center Innsbruck bietet bereits seit 2010 den berufsbegleitenden Masterstudiengang „Wirtschaftsingenieurwesen“ an. Seit 2011/12 wird das WING-Studienange-bot ergänzt um einem Bachelor „Wirt-schaftsingenieurwesen“ in vollzeit- und berufsbegleitender Form.

Die Nachfrage nach diesen Studi-enkonzepten an der Schnittstelle von Technik und Wirtschaft ist sehr erfreu-lich – zumal auch die Jobaussichten für Ingenieure mit soliden Wirt-schaftskenntnissen und Querschitts-kompetenzen sehr gut sind. Besonders attraktiv ist der stark technikorien-

tierte Bachelorstudiengang „WING“ auch aufgrund seiner vielfältigen Möglichkeiten zu einem internationa-len Semester an einer der vielen Part-neruniversitäten des MCI, welche auf allen fünf Kontinenten verstreut sind. Wirtschaftsnähe und Networking werden an der „Unternehmerischen Hochschule MCI“ immer besondere Bedeutung zugemessen. Die nächsten Kaminabende mit attraktiven Refe-renten aus der beruflichen Praxis sind schon geplant. Auch das ist eine exzel-lente Möglichkeit, damit Absolventen und Industrievertreter in Kontakt kommen. Nach eingehender Prüfung wurde das MCI Konzept „WING“ auch im österreichischen Verband der Wirt-schaftsingenieure aufgenommen – ein weiterer Meilenstein für die Studieren-den hinsichtlich:

NetzwerkaufbauFachlicher WissenstransferStellenangebote & Karriereförde-rungImage, Interessensvertretung & Selbstverständnis

Das MCI bedankt sich bei den WING Regional Repräsentanten Dr. Lackner und Dr. Hintner ganz herzlich für die umfassende Unterstützung im Auf-bau und in der Weiterentwicklung der MCI-WING-Studiengänge und das an-genehme Miteinander.Dr.-Ing. Gerhard Hillmer MSc, Studi-engangsleiterMCI MANAGEMENT CENTER IN-NSBRUCK THE ENTREPRENEURI-AL SCHOOL® Prof. Dr.-Ing. Gerhard Hillmer, MSc Head of Department & Studies Industrial Engineering & Management (MSc) Industrial Engineering & Management (BSc) Maximilianstrasse 2, 6020 Innsbruck, Austria, Phone: +43 512 2070 -3210, mailto:[email protected], www.mci.eduMENTORING THE MOTIVATED.MCI Management Center Innsbruck - Internationale Hochschule GmbH FN 153700f LG Innsbruck | UID ATU43480005


UNINaCHRICHtEN

Jörg Koppelhuber

Einblick in die Welt der Bauingenieure an der tU Graz – Die BIt-BaU‘13

Das Institut für Baubetrieb und Bauwirtschaft der TU Graz ver-

anstaltete am 7. November 2013 bereits zum siebten Mal den Berufs- und In-formationstag Bau, die BIT-BAU‘13.

Diese in Österreich einzigartige Stu-dien- und Berufsmesse für die Baubran-che war heuer wieder außerordentlich gut besucht und konnte zahlreiche Stu-dierende, AbsolventInnen sowie Schü-ler und Schülerinnen aus ganz Öster-reich begrüßen.

Den InteressentInnen wurde das breite Anwendungsspektrum des Bau-ingenieurwesens in Verbindung mit der Wirtschaft präsentiert. Insgesamt 19 Aussteller aus Österreich, Deutsch-land und der Schweiz stellten ihr Be-tätigungsfeld und Arbeitsgebiet vor und spannte den Bogen von System-lieferanten, Planungsbüros hin zu aus-führenden Unternehmen sowie öffent-lichen Auftraggebern.

Nützliche Hinweise zum Studium erhielten die Schülerinnen und Schü-ler bei begleitenden Vorträgen und am Stand der Fakultätsvertretung. Interes-sierte hatten am Informationstag die Möglichkeit, in einer ungezwungenen und angenehmen Atmosphäre, Einbli-

cke in die Unternehmen zu bekommen. Sowohl Geschäftsführer als auch Vertretungen der Personal-abteilungen standen den Studierenden und Absol-ventInnen dabei wieder gerne Rede und Antwort. In einer umfangreichen Messebroschüre konnten sich die Teilnehmer bereits vorab zu den Tätigkeitsbe-reichen und aktuell ange-botenen Stellen informie-ren.

Vorträge zur Stellung des Bauingenieurs in der Gesellschaft, seine Tätig-keitsbereiche nach dem Studium und auch zum Studienablauf an der TU Graz im Bereich Bauinge-nieurwissenschaften und erstmals auch in der Archi-tektur stießen auch heuer wieder auf reges Interesse bei den Besuchern.

Begleitend zur Messe konnten die Besucher auch an Bewerbungssemi-naren teilnehmen, ihren Lebenslauf

checken und gratis Bewerbungsfotos machen lassen.

Für großes Aufsehen und mediales Echo sorgte der ausgeschriebene Wett-bewerb unter allen höheren Schulen


UNINaCHRICHtEN

Österreichs. Im Schüler-wettbewerb „Turmbau zu Graz“ wurde die Kre-ativität und das kons-truktive Verständnis der Schüler aus unterschied-lichen HTL-Klassen bewiesen. 21 angemel-dete Schulklassen bzw. –gruppen mussten einen möglichst hohen Turm innerhalb von 20 Minu-ten vor Ort errichten, welcher an seiner Spitze ein rohes Ei zu tragen hatte und mindestens eine Stunde stehen blieb. Das gesamte notwendige Baumaterial, als auch das zugehörige Hilfsma-terial für die Montage, musste in einer 22 l um-fassenden Postbox Platz

finden. Großartige Konstruktionen und herausfordernde Aufbausituati-onen im Innenhof der Alten Technik bewiesen den Besuchern der BIT-BAU 13 das große Potenzial österreichischer

Nachwuchsingenieure, wobei die her-ausragenste Konstruktion mit einer Höhe von 10,78 m (! )prämiert wurde.

„Wir sehen in der Berufsmesse die Chance, unsere Studierenden bereits im Rahmen ihrer Ausbildung an die Praxis heranzuführen bzw. den Schü-lerinnen und Schülern das mögliche zukünftige Betätigungsfeld näher zu bringen“, so die Veranstalter Prof. Dr.-Ing. Detlef Heck, Dipl.-Ing. Bernhard Bauer und Dipl.-Ing. Jörg Koppelhu-ber.

Fotos und weitere Informationen zur Messe, die Preisträger des Wettbe-werbs und Videos zum Turmbau sind unter www.bit-bau.at zu finden.

Volker Koch

EPIEM/EStIEM annual Meeting 2013 in Guimarães, Portugal

Das European Professors of Indus-trial Engineering and Manage-

ment (EPIEM) und European Students of Industrial Engineering and Manage-ment (ESTIEM) Annual Meeting war ein sehr persönliches und erfolgreiches Treffen europäischer Professoren und Studierenden. Die Tätigkeiten des vergangenen Jahres wurden vorge-stellt und zukunftsweisende Schritte in Richtung Erfahrungsaustausch der internationalen Wirtschaftsingenieure und einer Verbesserung deren Ausbil-dung unternommen. Der Fokus wurde auf die Herausforderungen und Mög-lichkeiten für die Weiterentwicklung der Wirtschaftsingenieurausbildung im europäischen Raum gelegt. Insbe-sondere wurden Projekte besprochen, die gemeinsam auf internationaler Ebene von Wirtschaftsingenieur-Stu-dierenden bearbeitet werden können. Die Professoren werden das Netzwerk

der internationalen Wirtschaftsinge-nieure weiter ausbauen und die län-derspezifischen Erfahrungen der un-terschiedlichen Ausbildungen nutzen

um die nationale Ausbildung zu stärken. Nächstes Jahr findet das EPIEM/ESTIEM Annual Meeting 2014 in Graz am 22. und 23. Mai statt.


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WING-SekretariatKopernikusgasse 24, 8010 Graz,Tel. (0316) 873-7795, E-Mail: [email protected]: www.wing-online.at

Erscheinungsweise4 mal jährlich, jeweils März, Juni, Oktober sowie De-zember. Nachdruck oder Textauszug nach Rücksprache mit dem Editor des „WINGbusiness“. Erscheint in wis-senschaftlicher Zusammenarbeit mit den einschlägigen Instituten an den Universitäten und Fachhochschulen Österreichs. Der Wirtschaftsingenieur (Dipl.-Wirtschafts-ingenieur): Wirtschaftsingenieure sind wirtschaftswis-senschaftlich ausgebildete Ingenieure mit akademischem Studienabschluss, die in ihrer beruflichen Tätigkeit ihre technische und ökonomische Kompetenz ganzheitlich verknüpfen. WING - Österreichischer Verband der Wirt-schaftsingenieure ist die Netzwerkplattform der Wirt-schaftsingenieure. ISSN 0256-7830

Mit einem look IN der Konkurrenz voraus!Das WINGnet Graz bietet Ihnen in enger Kooperation mit der Technischen Universität Graz exklusiv die Möglichkeit einer Firmenpräsentation mit Recruitingzweck in den Räumen der Universität mit einem ausgewählten Fachpublikum. 1987 zum ersten Mal veranstaltet, stellt ein LookIn eine der besten Mög-lichkeiten dar - unserem Anliegen als Verein entsprechend - den Kontakt zwischen Unternehmen in der Wirtschaft und Studierenden, Professoren/innen und Universitätsassistenten/innen zu forcieren. Auf diesem Weg können Sie Ihr Unter-nehmen bei zukünftigen Mitarbeitern und Entscheidungsträ-gern positionieren und Sie erhöhen Ihren Bekanntheitsgrad bei angehenden Absolventen/innen, Professor/innen und Universitätsassistent/innen. Ein Look IN ist eine der besten Möglichkeiten aktives Recruiting bei zukünftigen, hoch qua-lifizierten Arbeitnehmer/innen zu betreiben. Darüber hinaus können Sie die angehenden Absolventen/innen auf aktuelle Probleme, Strategien und Erwartungen des Managements sensibilisieren, damit diese den Anforderungen von morgen besser entsprechen können. Dermaßen qualifizierte Arbeit-nehmer/innen bieten einen wettbewerbsentscheidenden Fak-tor, den Sie sich durch schnelles Entscheiden für unser Ange-bot sichern können.Einer unserer Projektleiter/innen wird die Organisation und Koordination der Veranstaltung übernehmen, sollten Sie un-

ser Angebot annehmen. Dazu gehört die Bereitstellung der Räumlichkeiten an der TU Graz, alle audio-visuellen Hilfs-mittel und Betreuung dieser durch einen Techniker/in wäh-rend der Präsentation und ein Buffet im Anschluss an die Veranstaltung. Wir übernehmen die Ankündigung der Ver-anstaltung mit Plakaten und Flyern, E-Mailankündigung, Eintragung auf Homepages und noch einige Möglichkeiten mehr. Wir dokumentieren für Sie die Veranstaltung mit Fo-tos, geben Ihnen ein Fragebogen-Feedback und sorgen für Berichterstattung in der Fachzeitschrift WING Business des WING Verbandes. Außerdem werden Sie auf der Partnerseite des TU Graz Career Info-Service mit Ihrem Logo und Firmen-profil für ein Jahr aufgenommen.In Ihrer Präsentation sollten Sie einen gesamtwirtschaftlichen Branchenüberblick schaffen, eine allgemeine Vorstellung Ih-rer Unternehmung, deren Produkte und Dienstleistungen, sowie die Berufsmöglichkeiten, die Sie den Studierenden anbieten können. Mit diesem Erfolgsrezept erreichen Sie ein großes Publikumsinteresse, welches Ihnen eine nachhaltige Reputation bei den Bediensteten und Studierenden sichert und Ihnen einen Zugang zu einem großen Angebot an zu-künftigen, hochqualifizierten Arbeitskräften bietet.Wir stehen Ihnen jederzeit unter [email protected] zur Verfügung.

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Begleiten Sie uns auf dem Weg zur Nr. 1 der Bauindustrie in Europa. STRABAG SE ist einer der führenden europäischen Bautechnologiekonzerne und in über 60 Ländern mit ca. 74.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern weltweit vertreten. Das Know-how und die Innovationskraft unserer Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sind die Grundlage unseres Erfolgs. Werden auch Sie Teil dieser Erfolgsgeschichte. Ob Traineeprogramm, Direkteinstieg oder Praktikum: Entscheiden Sie sich für eine Karriere bei STRABAG – eine Karriere, die Maßstäbe setzen wird.

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Britta Gülland, Bauleiterin

WINGbusiness Heft 04 2013

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