WINGbusiness Heft 04 2013

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

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WING

business

Smart Buildings

Prozessintegration: Von 3D/BIM zu 5D

Smart Construction mit Robotern im Bauwesen 19

Wirtschaftliche Haustechnik in hocheffizienten Geb채uden 22

Jubiläumskongress  Jahre Verband der Wirtschaftsingenieure »Erfolgsmodell Wirtschaftsingenieur« .-. Mai  | Graz

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Österreichischer Verband der Wirtschaftsingenieure

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Editorial

Smart Buildings

Univ.-Prof.

Dipl.-Ing. Dr.techn.

Siegfried Vössner Liebe Leserin, lieber Leser, draußen liegt schon Schnee. Ein untrügliches Zeichen dafür, dass das Jahr seinem Ende zugeht. Während es auf der anderen Seite des Fensters klirrend kalt ist, sitze ich gemütlich im Warmen und schreibe an meinem Editorial. Ein gutes Gefühl zu wissen, dass man sich auf die Heizungssteuerung 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. Wärmedämmungskonzept 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 befüllt). 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 nutzen könnte.

Zum Glück ist unser Haus mit CAT7 Kabeln ausgestattet, die von zwei VLAN Routern zu mehreren Netzwerken verbunden 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 dieser Stelle sollte auch die IP-Videokamera zur Raumüberwachung erwähnt werden. Sehr praktisch wäre es zweifellos, die oben beschriebene und gut funktionierende Heizungssteuerung 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 Bedienungsanleitung für unser intelligentes Haus schreiben!“ Damit hat mich die kalte Realität im warmen Wohnzimmer eingeholt. Ich denke augenblicklich an jene kalte Nacht zu-

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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 ausfindig 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 Häuser sind mir doch zu kompliziert. Ich werde heuer vorwiegend 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 vereinfachend formuliert Gebäudekonzepte zu verstehen, welche unter Anwendung moderner, konventioneller und unkonventioneller Ideen, effizient und effektiv die Anforderungen des Benutzers hinsichtlich Funktion, Gestaltung und Betrieb erfüllen. Um dieses Thema umfassend zu beleuchten, haben wir für Sie eine Reihe von Fachbeiträgen dazu zusammengestellt.

Wir beginnen mit einem Interview, in welchem mein Kollege 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 Wissenschaft 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 „Schlanke Technik im hocheffizienten Gebäude“ vor.

Danach beleuchtet Ing. Armin Zingerle, Eigentümer der Fa. Netconnect, smarte Gebäude aus der Perspektive eines Energielieferanten und berichtet über praktische Erfahrung mit „Smart Metering“. Neue Lösungen zur Gebäudeautomation stellt Mag. Claudia Egginger vom österreichischen Start-upUnternehmen Fa. Loxone vor. Den Abschluß dieses Themenbereiches bildet der Beitrag von Dipl.-Ing. Dr. Gerhard Zucker vom Austrian Institute of Technology (AIT - Gebäudeautomatisierung & 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 Koppelhuber und Mag. Lena Paar), für die Unterstützung bei der Zusammenstellung dieses Heftes bedanken.

Ich wünsche Ihnen im Namen des Redaktionsteams ein gesegnetes Weihnachtsfest.

Ihr Sieg fried Vössner

Top-Thema: Smart Buildings Fünf Fragen | zwei Ansichten zum Thema SMART BUILDINGS

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Interview mit Prof. Detlef Heck und Prof. Siegfried Vössner

Konstantinos Kessoudis, Jan Lodewijks, Xenia Gordienko

Prozessintegration: Von 3D/BIM zu 5D Brian Cody

Smart Buildings Matthias Völkl

Smart Construction mit Robotern im Bauwesen Christof Drexel

Wirtschaftliche Haustechnik in hocheffizienten Gebäuden

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Armin Zingerle

Monitoring des Energieverbrauchs als Grundlage für ‘Smart Buildings’ 24 Claudia Egginger

Die Miniserver-basierte Smart Home Lösung vonLoxone Gerhard Zucker

Smart Buildings als aktive Player im Energiesystem

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Inhaltsverzeichnis EDITORIAL

Smart Buildings

FACHARTIKEL

Wolfgang Müller, Josef Reich, Siegfried Vössner, Wolfgang Vorraber, Dietmar Neubacher, Gerald Lichtenegger

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InformationsSystem Öffentliche Sicherheit (ISOS)

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WINGintern

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

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UNINACHRICHTEN

Detlef Heck

Prof. Mauerhofer Nachfolger von Prof. Lechner am Institut für Baubetrieb und Bauwirtschaft der TU Graz

Joerg Koppelhuber

Einblick in die Welt der Bauingenieure an der TU Graz - Die BIT-BAU 2013

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Volker Koch

EPIEM/ESTIEM Annual Meeting 2013 in Guimarães, Portugal

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WINGregional Julia Soos Treffen der Regionalkreisleiter in Salzburg, 04. Oktober

2013, Stiegl Brauwelt 39

Johann Hintner

Das MCI bekommt Flügel

WINGnet

Patrick Bayer

Verband der Wirtschaftsingenieure jetzt auch in Innsbruck vertreten!

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IMPRESSUM

Impressum

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Top-Thema

Foto: Fotolia

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“, sowohl in baulicher Hinsicht als auch unter betrieblichen und automationstechnischen Gesichtspunkten?

Heck: Unter dem Begriff der smart buildings wird heute sehr viel verstanden. Nicht nur ein intelligentes Gebäude, 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 Energieeffizienz im direkten Sinn, aber vor allem um das Thema der Life-cycle-costs. Diese werden im Wesentlichen durch die Flexibilität des Gebäudes in der Nutzung definiert; hier werden die Grundlagen jedoch schon in der Planung gelegt. Daher sehe ich die Verantwortung von smart buildings in erster Linie bei den Planern.

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

zen und im Allgemeinen aufgrund der dafür benötigten Sensorik sehr komplex sind. Die Definition von „smartness“ beinhaltet zusätzlich den Aspekt der Einfachheit, Eleganz und Effektivität und auch des Unkonventionellen.

Smarte Gebäude sind für mich nicht unbedingt Gebäude, die vom Keller bis zur Decke mit IT oder anderen komplexen Dingen ausgestattet sind, sondern Gebäude, die optimal auf die Anforderungen 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 Gebäude 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 Einfachheit beinhaltet. Smart building ist sicherlich nicht nur auf die Gebäudeautomatisierung und auf die Mechanisierung bezogen, sondern erfordert von allen Projektbeteiligten im Vorfeld der Bauausführung ein verantwortungsvolles Handeln. Ich denke, dass ein smartes Gebäude ein stark interdisziplinäres Gebäude ist. Das bedeutet

für uns in der Wissenschaft, dass dies eine Komposition aus intelligenten Lösungen verschiedener Disziplinen ist, welche dann zu einem smarten und unter Umständen auch zu einem einfachen Gebäude zusammengefügt werden. Denn eines darf man bei dieser Diskussion keinesfalls vergessen: smart, so wie wir es aus der Informationstechnologie kennen, ist ein Gebäude heute mit Sicherheit, aber das Gebäude muss auch morgen oder übermorgen noch smart sein und es muss auch im Zusammenhang mit künftigen Nutzungsalternativen gedacht werden. Gerade in der Informations- und Kommunikationstechnologie (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 Bauherren die Möglichkeit geben, auch in Zukunft mit ihrem Gebäude smart zu sein und somit smarte Bauteile zu integrieren oder zu adaptieren.

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

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Top-Thema diese in einem Zusammenhang agieren und wie damit mehrere Technologiegenerationen betrieben, gewartet und integriert werden können. Genau dieses Thema beschäftigt auch die Baubranche: Stellen Sie sich ein modernes Haus vor, mit allen aktuellen technischen Raffinessen voll ausgestattet, in dem nach Jahren eine technische Komponente 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, sondern das Verstehen des Zusammenwirkens 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 buildings zu beachten?

Heck: Aus meiner Sicht bringen smart buildings für alle genannten Stakeholder große Vorteile. Der Auftraggeber hat die Chance, sich in erster Linie mit einem modernen Gebäude auch in Bezug auf das Marketing zu schmücken.

Für den Eigentümer sind smart buildings auch eine Frage des Leistungswettbewerbs allgemein. Wenn über sinkende 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 buildings ein Alleinstellungsmerkmal darstellen, da die Leistung schwieriger zu substituieren ist, als andere bekannte Bauleistungen. Die Gesellschaft profitiert durch den Nachhaltigkeitsgedanken von smart buildings, da das Thema Umwelt, und das damit einhergehende Bewusstsein, einen immer größeren Stellenwert in der Gesellschaft einnimmt. So werden bereits ca. 10 % der Leistungen des BIP in diesem Sektor erwirtschaftet. Die Nachteile, die mit modernen Technologien zusammenhängen können, liegen in gewissen Anfälligkeiten, im Thema der Stabilität, des Schutzes und der Sicherheit all

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

Vössner: Die Frage, welche Vorteile smart buildings für wen mit sich bringen, ist für mich sehr einfach zu beantworten: Sie bringen Kostenvorteile für Bau, Betrieb und Erhaltung und zwar für ALLE. Wenn ein Gebäude den Nachteil hat, dass es die Anforderungen nicht erfüllt und beispielsweise seine Komponenten schwer zu bedienen sind, dann ist das nach der Definition nicht „smart“. Die Gefahren, welche von smart buildings ausgehen können, sind meiner Ansicht nach gering. In Anbetracht der zahlreichen verwendeten Sensoren, Detektoren und Videokameras rückt das Thema des Datenschutzes allerdings zunehmend in den Vordergrund.

Heck: Denkt man daran, dass heute die gesamte Gebäudeautomatisierung sehr smart über einen Tablet-PC gesteuert werden kann, stellt sich auch die Frage der Sicherheit dieser Systeme.

Wer kann bzw. darf auf diese Systeme zugreifen und was passiert mit den Daten 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 Informatik sind wir bereits durch dieses Tal der Tränen gegangen, wo man versucht hat, möglichst viel zu „informatisieren“. Man ist aber zum Schluss gelangt, dass die Systeme irgendwann aufgrund dieser Komplexität nicht mehr beherrschbar sind. Daher dürfen die „Betriebs-“Systeme von smart buildings nicht wie bisher komplex sein, sondern müssen in erster Linie auf effizienten und effektiven Ressourceneinsatz ausgelegt 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 erwartet etabliert haben, obwohl dies aus technischer Sicht möglich wäre, liegt

sicherlich darin, dass bei vielen Investoren und somit Nutzern eine gewisse Technikangst vorherrscht. Daher müssen sich diese Produkte innerhalb der Gesellschaft erst etablieren.

Vössner: Warum gibt es so viele „intelligente“ Gebäude und im Vergleich dazu sind so wenig eigentlich smart?

Der Grund liegt darin, dass Ingenieure immer noch technologieverliebt sind. Ingenieure sind nicht kundenverliebt, 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 anforderungs- bzw. anwenderorientiert vor, Stichwort „Requirements-Engineering“, 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 konventionellen Gebäuden?

Heck: Die Planungs- und Errichtungskosten 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 Kalkulationszeitraum günstiger abschneiden.

Wenn man dabei eher an den Nutzer, als an den Immobilienvermarkter denkt, werden künftig smart buildings in wirtschaftlichen Fragestellungen die Nase vorne haben.

Vössner: Ich schließe mich dieser Meinung an und sehe zusätzlich noch sehr großen Aufholbedarf in der Diskussion über die Kostenentwicklung der in der Gebäudeausstattung eingesetzten Technologien.

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 integrieren sein?

Top-Thema Heck: Die technischen Entwicklungen sehe ich nicht nur in der IKT, sondern auch bei den Bau- und Betriebsprozessen 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 Systems-Engineering. Ich sehe darin eine Chance, da gerade die Tragweite und die große Variabilität von smart building Prozessen einen enormen Vorwärtsschub geben und der teils vorherrschenden 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 entwickelt, abgeliefert, eingebaut und vor allem nachhaltig, betrieben werden müssen - beispielsweise hinsichtlich eines integrierten Energiemanagements.

Außerdem ist in vielen Fällen jedes Projekt ein Unikat. Die klassische Baubranche, die es vor 100 Jahren gegeben hat, ist um einiges umfassender geworden. Dieser Trend wird mit Sicherheit weiter gehen. Hinsichtlich der ökologischen Themen wird es besondere, einzuhaltende Vorgaben und Rahmenbedingungen geben, beispielsweise 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 Antwort darauf sein. Die Herausforderung dabei liegt nicht darin, auf komplexe Probleme mit noch komplexeren Antworten 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 entwickelt haben, der gegenüber den In-

teressierten, der Öffentlichkeit und potenziellen Bauherren, eine konkrete Leistung definiert, damit jeder das Gleiche unter einem smart building versteht.

Ein Grund für die scheinbar noch geringe Akzeptanz von smart buildings ist sicherlich auch darauf zurückzuführen, dass eine gewisse Verwirrung über den Begriff besteht.

Ich denke, dass smart buildings in 10 Jahren im professionellen Investorenbereich „state of the art“ sein werden.

Gebäude, so wie wir sie heute kennen, werden mit Sicherheit um ein Vielfaches smarter sein.

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

Vössner: Ich erwarte mir in den nächsten Jahren, dass die IKT für den Anwender unmerkbar wird und sich ein damit ausgestattetes Gebäude intuitiv und zuverlässig bedienen lässt. Nutzer sollen die Steuerung hinter den Systemen nicht mehr bemerken, d.h. beispielsweise keine Computertastaturen an den Türen vorfinden.

Um Peter Jackson, Regisseur des technisch bahnbrechenden Filmepos „Herr der Ringe“, sinngemäß zu zitieren: „Das Wichtigste ist, dass alle Spezialeffekte und verwendeten Technologien von den Zuschauern nicht als solche wahrgenommen werden.“ Diese Idee sollte das Ziel der smart buildings sein und ich denke, dass wir bereits begonnen haben, diesen Weg auch zu beschreiten.

Univ.-Prof.

Dipl.-Ing. Dr. techn.

Siegfried Vössner Institutsvorstand und stellvertretender Dekan der Fakultät für Maschinenbau und Wirtschaftswissenschaften, TU Graz Herzlichen Dank für das Gespräch!

Das Interview führten Dipl.-Ing. Lena Paar und Dipl.-Ing. Jörg Koppelhuber, (beide Universitätsassistenten am Institut für Baubetrieb und Bauwirtschaft der TU Graz) Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. techn.

Siegfried Vössner Professor für Maschinenbau- und Betriebsinformatik seit 2003 Institutsvorstand und stellvertretender Dekan der Fakultät für Maschinenbau und Wirtschaftswissenschaften Lehre & Forschung: Wirtschaftsinformatik, System- Architektur, Modellierung und Simulation, Quantitative Planungsmethoden Herausgeber der Fachzeitschrift „WINGbusiness“ Univ.-Prof. Dr.-Ing. Detlef Heck Professor für Baubetrieb und Bauwirtschaft an der TU Graz seit 2006, Institutsvorstand Lehre & Forschung: Baubetrieb, Bauwirtschaft, Kalkulation, Ausschreibung, Bauvertrag, gestörte Bauabläufe Herausgeber der Fachzeitschrift „bau aktuell“

Univ.-Prof. Dr. -Ing. Detlef Heck Vorstand des Institutes für Baubetrieb und Bauwirtschaft, TU Graz

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Top-Thema

Quelle: STRABAG AG

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 vergleichsweise niedrigen Renditen. Was kann die Baubranche dagegen tun? Unterschiedliche Studien zeigen einen stetigen 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 Industriezweigen ist dieser Rückgang noch signifikanter, da diese im gleichen Zeitraum ihre Produktivität steigern konnten. Da die Bauindustrie in Europa 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 Produktivitätsrückgang mit dem Informationsverlust, der an Schnittstellen entsteht.

Aufgrund der starken Fragmentierung sind diese in der Baubranche besonders zahlreich.

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Notwendigkeit von Prozessintegration der Baubranche

Informationsverlust an Übergabepunkten an. Meldungen werden nicht weiterverwendet und auf Prozesse in Die unten abgebildete Grafik von Dana nachfolgenden Phasen übertragen.

K. Smith von der buildingSMART AlliDer Informationsverlust im Verlauf ance, National BIM Standard (NBIMS), eines Projektes nimmt zu. Das größte erläutert die Informationsverluste zwi- Defizit entsteht an der Schnittstelle zwischen den einzelnen Projektphasen. schen Bauphase und Inbetriebnahme – mit anderen Worten: dort, wo die Kundenzufriedenheit über Nachfolgeprojekte entscheidet. Der Informationsverlust ist auf die Historie der Baubranche zurückzuführen, die sich durch stetige Spezialisierung aufgesplittert hat.

Architektur, Tragwerksplanung, technische Gebäudeausrüstung und InnenausAbb. 1: Informationsverluste zwischen den bau sind nur einige Beispiele der Fachbereiche in der BauBauphasen industrie. Diese lokal optiNiedrigere Eingangswerte zu Be- mierten Bereiche konkurrieren auf ginn einer Phase zeigen den plötzlichen Basis ihrer Spezialisierung. Somit wird

Top-Thema 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 Industriestruktur ist die Zusammenführung der Daten sehr aufwendig. Die aufwendige Wiederbeschaffung von Informationen, 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 Einbindung zugehöriger Systeme umgesetzt wird.

Wie sich anhand von Produktivitätsverlusten feststellen lässt, ist in der Baubranche der Punkt, an dem lokale Optimierung (Spezialisierung, Diversifikation und Segmentierung) mehr Bedeutung hat, als integrale Optimierung (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 innerhalb der Branche bereit. Beispiele hierfür sind die zunehmend verwendeten Vertragsformen wie Design-Build, Integrated Project Delivery, Design Team Agreements usw., die alle ein Arbeitsklima schaffen wollen, in dem Fachwissen und Teilbereiche projektspezifisch integriert werden. Die Grundlage dieser Share-Idee ist eine parallel aufgebaute und transparente Organisation.

Auch derzeitige Kundenanforderungen bewegen die Bauindustrie in diese Richtung. Steigender Termindruck, höhere Qualitätsanforderungen und verschärfte Kostenorientierung erfordern einen effizienteren Planungsund Bauprozess. Daher ist es notwendig, eine integriertere Vorgehensweise in Kombination mit Lean-Methoden zu verwenden. Nachhaltigkeitsanalysen und Entwürfe von multifunktionalen Gebäuden werden zunehmend von Kunden gefordert. Das alles macht eine ganzheitliche Sichtweise notwendig, in der durch integrierte Lösungen Kosten- und Qualitätsvorteile erlangt werden können.

Um beiden – sowohl der Produktivitätssteigerung der Bauindustrie

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

der die Wirtschaftsfelder der Zulieferer mit einbettet. Dieser Industriestandard ermöglicht eine direkte Verbindung zwischen firmeninternen und firmenexternen Prozessen, die Basis

Prozessintegration in der Automobilindustrie Prozessintegration als solches ist kein neues Konzept in der Baubranche, vielmehr sind hier die Anfänge digitaler Prozessintegration zu finden (s. Konrad Zuse, Bauingenieur). Die neueren Entwicklungen wurden in der Automobilindustrie be- Abb. 2: Produktorientierte CAD-Anwendung reits realisiert. Um mögliche in der Automobilindustrie (Creo Parametric Parallelen und Optionen für App, PTC) die Bauindustrie zu erörtern, macht es deshalb einen Sinn die Imple- einer firmenübergreifenden Prozessinmentierung genauer anzusehen. Der tegration.

Vergleich zwischen Automobil- und Unter Berücksichtigung des oben erBauindustrie soll jedoch vorsichtig ge- wähnten, erscheint es sinnvoll, tiefer in macht werden, da gravierende Unter- die Implementierungen der digitalen schiede zwischen diesen Branchen zu Prozessintegration innerhalb der Autoeinfach übersehen werden. Ohne im mobilindustrie einzusteigen, dabei im Detail auf die Gegensätze einzugehen, Auge behaltend, dass Ziele zwar gleich, muss beim Vergleichen berücksich- Lösungswege jedoch von Grund auf tigt werden, dass der Industriekontext verschieden sind. der Automobilindustrie einer firmenIn der Automobilindustrie werden übergreifenden Prozessintegration 3D-modelbasierende CAD-Systeme zuträglicher ist. Hinsichtlich der Spe- schon in großem Ausmaß angewendet: zialisierung der Bauindustrie ist eine (Abb. 2 und Abb. 3) firmenübergreifende ProzessintegraDie Visualisierungen erfordern und tion jedoch notwendig, um eine inte- unterstützen eine Integration von ungrale Projektoptimierung zu ermöglichen und so den Nachteilen der Fragmentierung pro-aktiv entgegenzuwirken.

An der Erstellung eines Bauvorhabens sind viele wechselnde Firmen beteiligt.

Deshalb werden keine durchgehenden Prozessketten zwischen Haupt-unternehmer und Subunternehmer, das heißt firmenübergreifende Abb. 3: Herstellungsorientierte CAD- AnProzessintegrationen, ausge- wendung in der Automobilindustrie SDZ bildet.

SimulationsDienstleistungsZentrum GmbH, Da sich auf die firmenex- Dortmund) ternen Prozesse von ihrer Natur her nur wenig Einfluss ausü- terschiedlichen Informationsströmen ben lässt, sind diese schwer mit inter- und Wissensquellen unterschiedlicher nen Prozessen zu verknüpfen. Bei der Firmen, um die abgebildeten Ergebauf wenige Hersteller konzentrierten nisse zu erzeugen.

Automobilindustrie war es möglich, Darüber hinaus sind diese Visualieinen Industriestandard festzulegen, sierungen nicht nur leere Hüllen, son-

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Top-Thema Construction (VDC) und 5D- rungen tatsächlich vorteilhaft sind, Lösungen wieder. Das PLM- müssen die richtigen und nachhaltigen System, das weit mehr als die Modifikationen durchgeführt werden. bloße Geometrie und die sich Das bedeutet, die Änderungen in der darauf beziehenden Daten Industrie abzugleichen, das heißt, dass umfasst, wird im Arbeitsfeld die Baubranche als Ganzes koordiniert als „5D“ bezeichnet. Die Bau- werden muss. branche kann also nicht bei Was genau in der Zusammenarbeit 3D und BIM stehen bleiben, angepasst werden muss, ist eine Intersondern muss Ziele im Be- pretation der Bauprozesse um Stanreich der PLM-Systeme und dards zu erzeugen, welche die interne 5D setzen. Diese PLM-Systeme und externe Prozessintegration unter zu entwickeln Abb. 4: Product Lifecycle Management und einzufühModell ren, wird eine dern auch informationsreiche Reprä- erhebliche Änderung sentationen projektspezifischer Daten. der Industrie herbeiSie umfassen eine Vielfalt an Attribu- führen. In Anbetracht ten und Dokumentverknüpfungen, der geringen Gewinndie eine Reihe von sukzessiven und margen bei Bauvorparallelen Prozessen unterstützen. So haben und der daraus tragen sie auch dazu bei, komplexe In- resultierenden hohen teraktionen und Prozessergebnisse auf Fehlersensibilität kann transparente und effiziente Weise zu sich die Bauindustrie simulieren und darzustellen. bei der Einführung ei- Abb. 6: Änderungskategorien ner neuen Arbeitsweise Mehr als nur 3D und BIM keine Fehlstrategie erlauben.

Definition der notwenigen IT-Plattformen ermöglichen.

Product Lifecycle Management (PLM)Die vorgesehene Änderung hat einen Durch die Prozessdefinition kann Systeme und Computer-Aided Design großen „scope“ (s. Abb. 7), da sie nicht die Softwareindustrie fein abgestimm(CAD)-Systeme waren der Automo- nur eine Abteilung sondern eine gan- te Programmlösungen entwickeln, bilindustrie eine große Hilfe bei der ze Industrie beeinflusst. Des Weiteren welche die bauspezifischen Abläufe Prozessintegration. Äquivalente zu hat die vorgesehene Modifikation eine unterstützen. Die Notwenigkeit der diesen Systemen zu entwickeln und große „amplitude“, da sie keine kleine späteren Prozessintegration muss dain der Bauindustrie einzuführen ist Adaption, sondern eine gravierende bei berücksichtigt werden. Darüber der nächste logische Schritt, um den Änderung darstellt. hinaus wird durch die Deutung der Als solche wird diese notwenigen IT-Plattformen eine geÄnderung kategorisiert als meinsame Systemarchitektur für die “transformational change” gesamte Bauindustrie festgelegt, wound wird strategisch gesehen durch Softwarelösungen interoperabel von einer “discontinuous re- werden und somit eine tiefere Datennewal”-Strategie begleitet, in und Prozessintegration sicherstellen. dem große Teile der bereits bestehenden Prozesse und Die gemeinsame Definition der der Organisationsstruktur ra- notwenigen IT-Basis lässt jedoch ausdikal geändert werden. reichenden Spielraum für firmenspezifische Spezialisierung und DiversifiDa nicht abzusehen ist, kation, was für den Erwerb und Erhalt wie sich die Erneuerung von Wettbewerbsvorteilen am Markt entwickelt, kann die Bauin- notwendig ist. Baufirmen müssen weidustrie den jetzigen Prozess terhin ihre Softwarewerkzeuge entspreAbb. 5: Änderungskategorien radikal ändern. Dies zwingt chend der firmenspezifischen Prozesse zunehmenden Kundenanforderungen sie dazu, den Weg der “continuous konfigurieren und zusammenstelund dem verschärften Industriekon- renewal”-Strategie zu wählen, bei der len sowie individuelle Lösungen auf text nachzukommen.

Prozesse und organisatorische Struk- Grund der gemeinsamen SystemarchiDas Datensystem (s. Abb.6), welches turen inkrementell umgestellt werden. tektur kreieren.

Geometrie, Metadaten und Struktur Zeitgleich muss gewährleistet werden, umfasst, findet sich in der Bauindus- dass jede inkrementelle Änderung je- 5D-Initiative (5Di) trie in modellorientierte Arbeitsweise weils Vorteile mit sich bringt. mit Begriffen: Building Information Um sicherzustellen, dass diese in Um die notwendigen ProzessdefiniModeling (BIM), Virtual Design and Firmen implementierten Ausbesse- tionen und die Architektur von IT-

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Top-Thema f irmenspezif ische Züblin AG – Zentrale Technik FachbeSpezialisierung und reich Baubetrieb (BAV) – 5D-Planung Diversifikation, was Dipl.-Ing. Konstantinos Kessoudis hat für den Erwerb und die 5D-Abteilung im Jahr 2007 gegrünErhalt von Wettbe- det. Er ist der Abteilungsleiter der 5Dwerbsvorteilen am Planung. Er ist Leiter der Entwicklung Markt notwendig und Umsetzung von 5D innerhalb des ist. Baufirmen müs- Unternehmens und Vorsitzender der sen weiterhin ihre 5D-Initiative (www.5d-initiative.eu), wo Softwarewerkzeuge er die 5D-Entwicklung auf internatioentsprechend der naler Ebene koordiniert. firmenspezifischen Prozesse konfigurie- M.Sc. Jan Lodewijks ren und zusammen- Jan Lodewijks ist seit 2010 als Prozessstellen sowie indivi- analyst in der Gruppe 5D-Planung der duelle Lösungen auf Ed. Züblin AG tätig. Er unterstützt daBasis der gemein- bei sowohl die Entwicklung als auch samen Systemarchi- die Einführung von neuen Methoden Abb. 7: Die Firmen der 5D-Initiative tektur Plattformen zu beschreiben, wurde kreiedie 5D-Initiative (www.5d-initiative. ren. Um eine 5D-Prozesseu) als eine unabhängige Task-Force integration zu erreichen, innerhalb des Industrie-Forschungs- hat sich die 5D-Initiative netzwerkes ENCORD gegründet. Die der Aufgabe angenommen Initiative wurde 2008 von den Firmen pro-aktiv die Entwicklung Ballast Nedam, BAM, CCC, Max Bögl von prozessintegrierenden und STRABAG/Züblin gegründet. Sie Programmlösungen zu hat sich zum Ziel gesetzt, die Anforde- koordinieren und voranrungen der Bauindustrie als Ganzes zu zutreiben. Dabei schaffen definieren und diese Anforderungen die Mitglieder der 5D-Inifür die Hard- und Softwareindustrie tiative solide, strategische aufzubereiten.

Basis in enger Koopera- Abb. 9: Milaneo - Quartier am Mailändertion mit ihren platz, Bauvisualisierung Marktbegleitern, Softwareherstellern und For- und Prozessketten im Bereich der moschungsinstituten. dellbasierten Arbeitsweisen in der FirBei der STRABAG AG ma und auf Ausführungsprojekten; begleitet die Umsetzung die Schwerpunkt BIM-Handbücher und 5D-Gruppe der Zentralen Richtlinien.

Technik. Von Projekt zu Pro- Eine weitere Tätigkeit besteht darin, jekt werden mehr und mehr die in Kommunikation mit den SoftTeilprozesse miteinander warehäusern über die 5D-Initiative so verknüpft, wie z.B. die Men- zu gestalten, dass neue Prozesse und genermittlung aus einem modellbasierte Arbeitsweisen mögAbb. 8: Quartier 11 - Flugfeld Böblingen, 3D-Modell oder eine Kop- lichst schnell und effizient in den einZentralmodellerstellung pelung von 3D-Modell und zelnen Softwarepaketen umgesetzt Terminplanung (4D). Aktu- werden können.

Die 5Di soll helfen Standards zu elle Lösungen sind definieren, die eine interne und exter- für den Hochbau ne Prozessintegration ermöglichen. (Roh- und Ausbau) Durch die Präzisierung der notwenigen ausgelegt, weitere IT-Plattformen wird eine gemeinsame Arbeitsbereiche beDipl.-Ing. KonstanSystemarchitektur für die gesamte finden sich in der Bauindustrie festgelegt, wodurch Soft- Entwicklung. tinos Kessoudis warelösungen interoperabel werden Abteilungsleiter 5Dkönnen und somit eine tiefere Daten- Autoren: Planung/Chairman und Prozessintegration ermöglichen.

5D-Initiative, BaubeDie gemeinsame Definition der In- Dipl.-Ing. Konstantrieb, Zentrale Technik, dustrieprozesse sowie der notwenigen tinos Kessoudis STRABAG AG IT-Plattformen der 5D-Initiative lässt Leiter der Gruppe noch ausreichenden Spielraum für 5D-Planung Ed.

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WINGbusiness 4/2013

Top-Thema

M.Sc. Jan Lodewijks

B.Eng. B.A. Xenia Gordienko

Projektingenieur 5DPlanung, Baubetrieb, Zentrale Technik, STRABAG AG

Projektleiter 5D-Planung, Baubetrieb, Zentrale Technik, STRABAG AG

B.Eng. B.A. Xenia Gordienko Projektleiterin Ed. Züblin AG – Zentrale Technik

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

Sie ist Projektleiterin für Ausführungsprojekte. Sie koordiniert und entwickelt die 5D-Dienstleistungen innerhalb nationalen und internationalen Projekten.

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Top-Thema

Foto: Brian Cody

Brian Cody

Smart Buildings Was bedeutet „Smart“ Im technologischen Kontext verwenden „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 menschlicher Intelligenz) ermöglicht die dafür erforderlichen „Entscheidungen“, die menschliche Entscheidungen als Vorbild haben.

Unter „Smart Building“ ist somit ein Gebäude zu verstehen, das durch die Integration seiner physikalischen und digitalen Infrastrukturen eine optimierte – i.d.R. unter energetischen und nachhaltigkeitsbezogenen sowie ökonomischen Gesichtspunkten betrachtete – Performance aufweist. Der Einsatz von IKT-Systemen ermöglicht die Sammlung und Verarbeitung sowie die Produktion von Informationen, 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

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den Einsatz von IKT eine optimierte Performance aufweist. „Smart“ als Adjektiv, hat seine Ursprünge 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 künstliche 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 Konditionen bei minimiertem Aufwand an Ressourcen bereitstellen.

Die optimierte Performance rechtfertigt in diesen Fällen das Adjektiv „smart“. Die „Intelligenz“ ist die der planenden Personen, welche durch geistige Leistungen die erreichte Systemperformance entstehen lässt.

Bei der Planung von Gebäuden und Städten wird auch vermehrt “Smart”Technologie in Form von Simulationssoftware 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 Gebäude „smart“?

Was macht ein „Smart Building“ aus?

Nach meinem Verständnis setzt die Bezeichnung 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 werden.

Im energetischen Kontext ist die Performance eines Gebäudes als Energieperformance 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 Energieeffizienz das Verhältnis zwischen Output (Nutzen) und Input (Ressourcen) dar.

Es geht darum, welchen Nutzen man

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Top-Thema 40%

Gebäudehülle, konstruktion und A n la gent e ch n i k berücksichtigt werHigh Energy Low Comfort den können. Der BEEP-Wert wird in COST 25 den physikalisch sinnvollen Einheiten von „Behagliche Stunden pro kWh/m²a PrimärHigh Energy High Comfort energieauf wand“ gemessen. Ergebnisse von Fallbeispielen, die mit 150 200 dieser Methode untersucht wurden, zeigen eindeutig, dass niedriger Energieverbrauch mit einer hohen Energieeffizienz nicht zwangsläufig gleichgesetzt werden kann.

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 Kampfsportarten angewandt werden, die „angreifenden“ Kräfte abgefangen und ausgenutzt werden, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen, kann der Wettbewerbsbeitrag für das Patna Museum in Indien, bei dem ein mit Sonnenwärme angetriebenes Kühlungssystem entwickelt wurde, dienen (Architekt: Coop Himmelblau).

Smart Design Das Energy Design eines Gebäudes beinhaltet die Entwicklung von Strategien und Konzepten zur Ausnutzung der instationären Energieflüsse im Umfeld des Gebäudes; um optimale thermische, licht- und lufttechnische Konditionen im Gebäude herzustellen und darüber hinaus, um nutzbare Energie zu erzeugen, welche sowohl im Gebäude selbst verwendet als auch ins städtische Umfeld des Gebäudes exportiert werden kann. Das übergeordnete Ziel

Die mit einer selektiven Beschichtung behandelte äußere Hülle des doppelschaligen Betondachs ist mittels eines integrierten luftführenden Systems aktiviert, um Sonnenenergie einzufangen, welche zum Antrieb des Gebäudeklimatisierungssystems, das u.a. auf Lufttrocknung mittels eines mit Silicagel beschichteten Rads basiert, genutzt wird. In einem zweiten System wird die freiliegende thermische Masse der Räume mit der behandelten Luft vor dem Eintritt in die Räume als Zuluft durchströmt und somit ebenfalls

ist die Maximierung der Gebäudeenergieperformance und die Entwicklung von zukunftsfähigen Gebäuden. Ein Gebäude soll innerhalb eines natürlichen Umfelds mit sich ständig verändernden und oft stark schwankenden Konditionen (Temperatur, Feuchtigkeit, Luftbewegung, Licht, Akustik etc.) i.d.R. relativ konstante interne raumklimatische, lichttechnische und akustische Konditionen aufrecht erhalten. Dieses Ziel kann auf zweier-

als Strahlungsfläche aktiviert (Abb. 2).

Natürlich ist die Planung von solchen Gebäuden aufwendiger als die von konventionellen Gebäuden. Das Hereinlassen der äußeren Kräfte und die erforderliche Beherrschung dieser verlangt eine komplexere Betrachtung. Dennoch stellt das Arbeiten mit anstatt gegen die natürlichen Kräfte zweifelsohne die Zukunft zukunftsfähiger Gebäude dar. Das Energy Design von Gebäuden in der Praxis ist ein Ent-

BEEP 30

35%

% of occupied hours uncomfortable

30%

Low Energy Low Comfort

25%

BEEP 18

20%

BEEP 60 15%

COST 15

Low Energy High Comfort

10%

5% COST 5 0%

0

50

100 Primary Energy Demand (kWh/m²a)

Abbildung 1 aus der „verbrauchten“ Energie zieht.

Im Zusammenhang mit der klimatischen Performance von Gebäuden ist die Energieeffizienz als Verhältnis zwischen der Qualität des Raumklimas und der Quantität des Energiebedarfes zu begreifen.

Bisherige Instrumente zur Regulierung der Energieeffizienz von Gebäuden beschäftigen sich lediglich mit Energiebedarf und nicht mit Energieeffizienz. Die BEEP (Building Energy and Environmental Performance) Methode wurde am Institut für Gebäude und Energie (IGE) an der Technischen Universität Graz entwickelt, und war weltweit die erste Evaluierungsmethode, welche die tatsächliche Energieeffizienz eines Gebäudes feststellen und

Abbildung 2 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 Methoden, da dabei die physikalischen Grenzen der tatsächlichen vorgesehenen

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Top-Thema und deren Machbarkeit nachzuweisen, werden dynamische Simulationen des thermischen, lichttechnischen und lu f t s t r ö mu n g s t e c h nischen Verhaltens durchgeführt. Durch den Einsatz dieser „Smart“-Technologie werden der Entwurfsprozess und die Erreichung der angestrebten Performance unterstützt.

Abbildung 3 wurfsprozess ähnlich dem des Architekturentwurfprozesses, in dem mittels der Gestaltung der unsichtbaren Energieflüsse innerhalb und außerhalb des Gebäudes statt Räume Raumklimata das primäre Entwurfsziel darstellen.

Anstelle des Einsatzes von Standardlösungen und der Zusammenstellung von Standardkomponenten in mechanischen Gebäudetechniksystemen kommen im Energy Design eines Gebäudes die naturwissenschaftlichen Prinzipien und Gesetzte der Physik, insbesondere der Thermodynamik, Wärmeübertragung und Strömungstechnik zur Anwendung, um Gebäude und Gebäudeelemente zu entwickeln, welche einen wesentlichen Beitrag zur Erreichung der energetischen und klimatischen Ziele beitragen.

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

Abbildung 4 16

Smart Skins Der Gebäudehülle kommt ein besonderer Stellenwert zu. Neben der aktiven Energieerzeugung sollte die Hülle als anpassungsfähiger Filter zwischen den außenklimatischen und den innenklimatischen Bedingungen fungieren. In einem aktuellen Projekt entwickeln wir bewegliche Elemente, welche sich in geschlossener Position luftdicht an die primäre Gebäudehülle anschließen, und somit den transparenten Anteil der Gebäudehülle variieren lassen; beispielweise auf 0%, wenn der dahinterliegende Raum nicht genutzt wird bzw. die vorliegende Nutzung kein Tageslicht erfordert. Eine solche variable Gebäudehülle kann sowohl auf innere als auch auf äußere Zustände reagieren und sich adaptieren; „Space on Demand“. Smart Materials, welche ihre physikalischen bzw. chemikalischen Eigenschaften wechseln, um sich an die jeweiligen Bedingungen anzupassen, stellen ein weiteres Potential dar.

Bei dem im Jahr 2000 fertiggestellten Hauptverwaltungsgebäude der Braun AG in Kronberg wurde eine doppelschalige Klimafassade entwickelt, bei der die Außenhaut automatisch gesteuert wird (Abb. 3). In Abhängigkeit vom Außenklima wird die Porosität der Außenhaut bestimmt. Der Sonnenschutz im Fassadenzwischenraum wird in Abhängigkeit von der Intensität der Sonnenstrahlung betätigt. Auch

die Beleuchtung wird in Abhängigkeit von den äußeren Lichtverhältnissen automatisch gesteuert. Die Büros werden über manuell operierte schmale opake Lüftungsklappen natürlich gelüftet (Abb. 4). Durch das Konzept konnte nicht nur der Energiebedarf erheblich gesenkt und die Behaglichkeit der Nutzer wesentlich verbessert werden, sondern auch die Wirtschaftlichkeit der doppelschaligen Fassade konnte in einen durchaus vertretbaren Bereich gerückt werden, da ein komplettes Gebäudesystem - die konventionelle Heizungsanlage - aufgrund der thermodynamischen Effektivität der Fassade entfallen konnte. Das Klimakonzept 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 jeweiligen gegebenen Bedingungen – als optimal anzusehende Gesamtperformance wesentlich unterschreitet, kann wohl nicht als „Smart City“ bezeichnet werden.

Die Performance der Stadt hängt von der Performance ihrer vielen Subsysteme ab. Sie stellt einen Metabolismus dar, welcher als System verstanden werden muss, das aus den verschiedensten miteinander vernetzten und verbundenen Elementen besteht und ein spezifisches bestimmtes Verhalten hervorruft. Im Forschungsprojekt „Stadt der Zukunft“ untersuchen wir unterschiedliche Modelle für zukünftige Städte, basierend auf räumlicher und zeitlicher Verdichtung, dezentralisierter Energieproduktion und vertikaler Landwirtschaft. Eine wesentliche

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Top-Thema

Abbildung 5 Frage ist die der optimalen Dichte einer Stadt und wir arbeiten derzeit an Studien zur Determinierung des optimalen Grades der urbanen Dichte aus energetischer Sicht. Unsere Forschungen zeigen aber auch, dass um eine tatsächlich nachhaltige Entwicklung zu vollziehen, eine radikale Neustrukturierung der physischen Infrastruktur unserer Gesellschaft notwendig ist.

Untersuchungen über den Zusammenhang zwischen unterschiedlichen Formen der Telearbeit und der Gesamtenergieeffizienz in der Gesellschaft haben hier beispielsweise interessante Impulse geliefert (Abb. 5). Ein zentraler Faktor ist die effektivere Nutzung vom Raum und im Rahmen dieser Untersuchungen haben wir eine neue Einheit entwickelt; m³h, womit das Produkt von Raum und Zeit und somit die Effektivität der Raumnutzung quantifiziert werden kann. Auf der Suche nach Strategien für eine räumliche, zeitliche

und digitale Verdichtung wurden neue Gebäudetypologien entwickelt, die alle notwendigen infrastrukturellen Elemente einer Gesellschaft, einschließlich industrieller und landwirtschaftlicher Nutzungen, Nahrungsmittelproduktion, Energieerzeugung etc. beinhalten.

Diese so genannten Hyperbuildings sind nicht als Solitäre zu verstehen, sondern sind einzelne Zellen eines komplexen Stadtmodells. Jede einzelne Zelle hat prinzipiell die Fähigkeit, autark zu funktionieren. Werden diese jedoch miteinander verbunden, so kommt es zu wechselseitigen Synergieeffekten, 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 Wasserversorgung benötigen, keinen Müll produzieren, kein CO2 emittieren und nur auf geringe oder gar keine externe Nahrungsmittelversorgung angewiesen sind. (Abb. 6). Zentral zum Konzept sind die synergetische Integration der verschiedenen Systeme und die Ausnutzung symbiotischer Wechselwirkungen zwischen Natur, Mensch und Technologie.

High Tech or Low Tech

Abbildung 6 WINGbusiness 4/2013

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 gefragt, welcher von diesen Ansätzen den besseren Weg zur Erreichung unserer Ziele hinsichtlich Energieeffizienz und Nachhaltigkeit darstellt. Ein

fundierter Diskurs über diese Frage findet bislang in der Scientific Community nicht statt. In der Architekturdisziplin werden Diskussionen entlang rein stilistischer Linien geführt.

Dennoch kann in den letzten Jahren, sowohl unter forschenden und praktizierenden Architekten als auch unter Studierenden - eine deutliche – wenn auch mehr emotional als intellektuell geprägte – Tendenz zur Präferenz eines Low-Tech-Ansatzes ausgemacht werden. Diese Entwicklung ist für mich gleichermaßen faszinierend – wie auch - in einem Zeitalter mit einer solchen massiven technologischen Entwicklung und mit einer solchen Abhängigkeit von Technologie im alltäglichen Leben - irgendwie beunruhigend. Ist diese Tendenz gar eine direkte Folge der zunehmenden Abhängigkeit? Warum ist „Low-Tech“ in der Architektur „in“? Haben wir es mit einer Art Marketing-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 Nachteile eines High-Tech- bzw. Low-TechAnsatzes zu führen, brauchen wir zunächst präzise Definitionen dafür oder wenigstens ein Verständnis darüber, was diese Begriffe zu bedeuten vermögen. Wir entwickeln derzeit eine Methodologie, welche anhand des Umfangs 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 einwandfreien Betriebs entsprechende Interaktionen mit seinen Nutzern erfordert,

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Top-Thema so dass der Aufbau einer „Beziehung“ zwischen den Nutzern und ihrem Gebäude 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 seiner Umwelt interagiert und optimale Behaglichkeit und Komfort bei minimalem Ressourcen- und Energieverbrauch bietet und darüber hinaus sein Umfeld mit Energie und Wasser versorgt. Ein Gebäude, welches nach biologischen 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, welches automatisch funktioniert, jedoch mannigfaltige Interaktion mit seinen Nutzern erlaubt und unterstützt.

In welchem der beschriebenen Gebäude 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 neuesten 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 Gebäuden aus der Praxis zeigen, wie wichtig es ist, Menschen stets im Mittelpunkt der o.a. Betrachtungen zu setzen. Menschen, nicht Gebäude, sind für die Verwendung von Energie verantwortlich.

Auch der jeweilige kulturelle Kontext, in dem das Gebäude steht, ist von enormer Bedeutung. Ein Passivhaus in Österreich ohne haptisch fühlbare

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Wärmequelle (Kamin, Heizkörper etc.) oder eine stille Kühlung (ohne „Beweis“ dieser Funktion mittels Lärm und Luftbewegung) in manchen Orten der USA können dazu führen, dass trotz einwandfreier technischer Funktion, das Konzept von den Nutzern nicht angenommen wird. Ebenfalls muss der Planer Kenntnisse über die im jeweiligen Kontext herrschenden Nutzererwartungen haben, und sie bei der Planung berücksichtigen. Auch diese unterscheiden sich substantiell in den verschiedenen Regionen der Welt.

Dies bedeutet jedoch keineswegs, dass Technologie nicht benötigt oder nicht förderlich ist, um Gebäudeperformance zu optimieren. Technologie kann u.a. nützliches Feedback bereitstellen. Dieses erfolgt dabei auf zwei unterschiedlichen Niveaus, einerseits auf Leitebene, damit der Gebäudebetrieb optimiert werden kann (dabei erfolgen manche Adaptionen automatisch, andere erfordern menschliche Entscheidungen des Gebäudebetreibers) und andererseits direkt zu den jeweiligen Nutzern, damit sie bessere Entscheidungen treffen können. Allein die Tatsache über solche Informationen zu verfügen, kann zur Erhöhung des subjektiven Komfortniveaus führen. Die Erfahrung zeigt auch, dass mit der Möglichkeit der individualen Einflussnahme auf ihr persönliches Raumklima, Menschen bereit sind „weniger behagliche“ Bedingungen zu akzeptieren, und somit den Energieaufwand zu reduzieren. Technologie muss auf jeden Fall die Einflussnahme bzw. Übersteuerung automatischer Funktionen durch den Nutzer erlauben.

Univ.-Prof B.Sc.(Hons). CEng MCIBSE Brian Cody Vorstand des Institutes für Gebäude und Energie, TU Graz Technologie kann eingesetzt werden, um sicherzustellen, dass die Gesamtperformance (BEEP) maximiert wird. Gebäude können als lebende Organismen verstanden und geplant werden. Nicht die von Le Corbusier in „Vers une Architecture“ vorgeschlagene “machine for living”, bei der es von der Annahme, alle Menschen hätten die gleichen Bedürfnisse, welche es zu befriedigen galt, ausging, sondern vielmehr eine „living machine“, welche das Leben des Menschen individuell unterstützt; „Lebende Maschinen“, vernetzt, intelligent, sensibel und anpassungsfähig.

Autor: Brian Cody ist Universitätsprofessor an der technischen Universität Graz und leitet dort seit 2004 das Institut für Gebäude und Energie. Sein Schwerpunkt in Forschung, Lehre und Praxis gilt der Maximierung der Energieperformance von Gebäuden und Städten. Er ist CEO des Beratungsunternehmens Energy Design Cody, das an der Entwicklung 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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Top-Thema

Foto:

Matthias Völkl

Smart Construction mit Robotern im Bauwesen

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ie Automatisierung mittels Robotertechnik ist für produzierende Unternehmen in Hochlohnländern die Grundlage um im globalen Markt wettbewerbsfähig zu bleiben. Als Paradebeispiel kann hier die deutsche Automobilindustrie angeführt werden.

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

Ein Blick auf Österreichs Forschungs- und Entwicklungslandschaft bestätigt auch den jüngsten Trend, Roboter verstärkt im Bauwesen einzusetzen: Quelle: World Robotics 2013 - International Federation of Robotics (IFR)) WINGbusiness 4/2013

 Technische Universität Graz – Institut für Tragwerksentwurf  HIZ – Holzinnovationszentrum mit Prototypenwerkstatt Roboter in der Betonforschung Bei der Auslegung von Tragkonstruktionen müssen Architekten den Bogen zwischen Statik, Design und Kosten spannen. Einerseits sind Tragkonstruktionen sicherheitsrelevante und tragende Bauelemente in einem Bauwerk, andererseits sind die Anforderungen an das Design mit schlanken Konturen und komplexen Geometrie oft gegensätzlich. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, müssen neue Werkstoffe eingesetzt werden, deren Bearbeitung mit herkömmlichen Methoden nicht wirtschaftlich ist.

Diesen Ansatz verfolgt auch das Institut für Tragwerksentwurf an der technischen Universität Graz und erforscht Bearbeitungsmethoden für Baustoffe.

Einer dieser Werkstoffe ist zum Beispiel 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 nachbearbeiten. Zusätzlich ermöglicht die kinematische Struktur des Roboters eine mehr als Fünf-Achs-Bearbeitung womit sehr komplexe Geometrie und

Roboterfräsen Gussformen: brettsperrholz formenbau, Quelle: TU Graz Freiformflächen erzeugt werden können.

Roboter in der Holzforschung Das Holzinnovationszentrum in der Steiermark ist eine Prototypenwerkstatt, welche von der Industrie genutzt

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Top-Thema tekten. Auch in diesem Bereich kann die Robotertechnik unterstützen. Ganze Stadtteile können als 3D Holzmodelle gefertigt werden, wodurch bauliche Maßnahmen greifbar für Architekten und Entscheidungsträgern dargestellt werden können. Der Stadtteil wird in einem CAD Roboterbearbeitung von UHPC, Formfräsen, Programm erstellt und Quelle TU Graz mithilfe von CAM Syswerden kann um Prozesse, Verfahren temen automatisch das Roboterpround Anlagen für die Holzbearbeitung 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

Fertiges Bauteil, Quelle: TU Graz zu entwickeln. Bei der Erzeugung von Brettsperrholz entstehen Verschnitte.

Eine innovative Idee ist, aus diesen Verschnitten Brettsperrholzziegeln zur erzeugen. Hierfür wird ein Industrieroboter verwendet um die Ziegeln und die Steckverbindung aus den Verschnitten zu sägen und fräsen (http:// www.youtube.com/watch?v=DZWHfj rcCnI#t=40).

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

Holzmodell von Judenburg, Quelle: HIZ staltung und Umgestaltung eine herausfordernde Aufgabe für jeden Archi-

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Ausschleifen von Einschlüssen in I-Trägern, Quelle: ABB AG ßend verschleifen. Zusätzlich können die Prozesskräfte während der Bearbeitung 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 geplante Fertigteilhäuser aus Massivholz.

In der automatisierten Roboteranlage

Die Firma TATA Steel zählt zu den 10 größten Stahlproduzenten weltweit. Bei der Herstellung von Stahlträgern kann es im Produktionsprozess zu Lufteinschlüssen kommen, welche die Eigenschaften des I-Trägers beeinflussen.

Diese Defekte werden ausgeschliffen, verschweißt und verschliffen. Eine Tätigkeit die Roboterlegeanlage für Holzelemente, größtenteils manuell Quelle: ABB AG durchgeführt wird, da einerseits die Position und Lage des De- werden die einzelnen Holzbretter zu fekts variiert.

Wand-, Decken- und Dachelemente zusammengefügt. Ein Leitsystem überAnderseits ist die Geometrie der nimmt die Daten aus der CAD Planung Schweißnaht (Dicke, Höhe) unbekannt, und berechnet für die einzelnen Holzewodurch es die Flexibilität eines Mitar- lemente den schichtweisen Aufbau aus beiters benötigt um die Schweißnaht zu Brettern und Pfosten. Die Längen der verschleifen. Neue Technologien, wie einzelnen Bretter werden an eine CNC kraftgesteuerte Bewegungen, ermögli- Säge übermittelt, abgelängt und über chen den Einsatz von Robotern auch in ein Fördersystem dem Roboter bereitgediesen schwierigen Randbedingungen. stellt. Dieser entnimmt die Bretter und Durch Implementierung eines Kraft- baut das Holzelement laut Vorgabe auf. sensors am Roboterflansch verfügt der Roboter über einen „Tastsinn“.

Zur Fixierung der Bretter werden diese mittels Bohr-Dübel-Einheit am Greifer Mit Hilfe dieser Technologie kann in der Lage fixiert. So wird Lage um der Roboter die Lage und Höhe der Lage aufgebaut, bis der vorgegebene Schweißnaht ertasten und anschlie- Wandaufbau fertig ist.

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Top-Thema Autor:

Matthias Völkl, MSc. Global Product Manager FlexFinishing ABB AG

Nach seinem Studium der Mechatronik / Robotik am Technikum ist Matthias Völkl seiner Branche treu geblieben und begann seine Karriere bei einem renommierten deutschen Anlagenbauer. 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 Kompetenzzentrum für maschinelles robotergestütztes Bearbeiten, welches eine globale Verantwortung in der ABB Gruppe hat. Zu den Produkten zählen neben Werkzeugspindelpakete auch ForceControl. Als Produktmanager ist Matthias Völkl weltweit für die Entwicklung, Vertrieb und Support von Lösungen zuständig.

Produktivität steigern und Betriebskosten reduzieren?

Natürlich.

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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Top-Thema

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

Christof Drexel

Wirtschaftliche Haustechnik in hocheffizienten Gebäuden

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enn wir keine Haustechnik hätten, 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 Energiemengen 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 fünfundzwanzig Euro im Monat betragen. Das ist wie: etwas mehr oder etwas weniger telefonieren.

Bemerkenswert ist hingegen, dass wir für die Abdeckung dieser Dienstleistungen technische Systeme installieren, 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 Eltern oder Großeltern, vielleicht mit großem Öltank im Keller, der jährlich gefüllt werden will. Tief sitzen auch

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

Verinnerlicht haben wir auch technologische Veränderungen auf der haustechnischen Seite; Öl ist inzwischen der teuerste Energielieferant; ausgereifte, effiziente Wärmepumpen sind auf dem Weg haben in manchen Regionen bereits die Marktführerschaft übernommen.

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

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

lerisch und unpopulär – wo doch Effizienz 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 Wärmepumpen bspw. zielt im Mainstream nur darauf 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 generell natürlich zu begrüßen. Es ist im Passivhaus nur ganz einfach zehnmal weniger bedeutend, als in Bestandsgebäuden. Betrachten wir hingegen die Effizienz des Gesamtsystems, sieht das ganz anders aus: wenn bspw. durch Systemvereinfachung der Einsatz einer Umwälzpumpe vermieden werden kann, liefert diese Maßnahme sowohl im Passivhaus, als auch im Bestandsgebäude dieselbe absolute Einsparung.

Gleich verhält es sich mit allen Arten von Hilfsantrieben, mit Speicher- und Verteilverlusten, mit der Leistungsaufnahme von Steuerungen, etc.

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TOP-THEMA Einfluss von Wärmepumpen- und System-Effizienz auf den tatsächlichen Verbrauch in Abhängigkeit des Heizwärmebedarfs 35,00

Strombedarf Haustechnik in kWh/m²a

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20,00 Bedarf WP, JAZ=3 Bedarf WP, JAZ=4 15,00

Hilfsantriebe/Verluste optimiert Hilfsantriebe/Verluste nicht optimiert

10,00

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bietet, und mit welchen anderen Maßnahmen dies allenfalls wirtschaftlicher erreicht werden kann.

Gute Passivhaustechnik trägt dieser Analyse Rechnung, indem sie:  Komplexität reduziert  Intelligenz in das Zusammenspiel aller Funktionen bringt  dadurch hohe Systemeffizienz bietet  alle Komfortansprüche erfüllt und  durch geringe Investitionskosten der gesamtwirtschaftlichen Betrachtung standhält Autor:

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Heizwärmebedarf in kWh/m²a

Analog zur GuV-Rechnung gibt es auch fixe und variable Verbrauchswerte In Relation zum eigentlichen Bedarf gewinnen diese Aspekte im Passivhaus somit stark an Bedeutung: Die Qualitäten des Passivhauses erfordern ein Umdenken: der Steigerung von partikulären Effizienz-Niveaus darf nicht diese Bedeutung beigemessen werden. Das beginnt beim Gesetzgeber, betrifft aber Industrie und Handwerk genauso wie den privaten Hausbauer.

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

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Vorteil von fast vernachlässigbaren Energiekosten. Von einem technisch möglichen Optimum ausgehend, entsprechen 30 % Mehrverbrauch jährlichen Mehrkosten von vielleicht 50 Euro.

Wenn für diese Differenz eine ZusatzInvestition getätigt wird, muss sie einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung standhalten.

Selbst verständlich darf die Vereinfachung nie zu Lasten des Komforts erfolgen. Hier ist immer wieder zu prüfen, welchen Zusatzkomfort die einzelne Maßnahme oder Komponente

Christof Drexel, Geschäftsführer der drexel und weiss energieeffiziente haustechniksysteme GmbH in Wolfurt, Österreich. 1997 Entwicklung des ersten Kompaktgerätes für Passivhäuser. 2000 Gründung des Unternehmens drexel und weiss. 2003 Entwicklung der Kompaktgeräteserie aerosmart. Seit 1996 mit

Ing. Christof Drexel Geschäftsführer der drexel und weiss energieeffiziente haustechniksysteme GmbH in Wolfurt, Österreich

der Simulation und Planung von energieeffizienter Gebäudetechnik, sowie diversen Forschungsprojekten beschäftigt.

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TOP-Thema

Foto: Firma Netconnect

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 Beschreibung eines Gebäudes über den Plan, die Materialien (Ziegel, Mörtel, Holz, Glas) und die Infrastruktur (Strom, Wasser, Heizung) zu berichten, so bedarf es heute des Einsatzes ‚smarter Komponenten‘, um ein Smart Building zu rechtfertigen.

Dazu gehören TV- und LAN-Verkabelung, auf denen TV/Video-, Internet- und Telefoniedienste angeboten werden, automatisierte Gebäudeleittechnik mit Sensorik und Steuerung für HKLS Heizung, Klimatisierung und Lüftung, Aufzugs-, Abfall- und Sicherheitsmanagement.

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Der Ruf nach effizienter Energienutzung, zeitnaher Energieverbrauchsvisualisierung und zentraler Zählerfernauslesung erfordert weitergehende Infrastrukturen zur automatisierten Zählerdatenübernahme und -aufbereitung.

All das kann nur einem Gebäudemanagement 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 - abgestimmt auf die Gebäudehülle - solare und biogene Eigenproduktion, Energiespeicherung und vorhersagegeführte Klimatisierung (s.u.) zu integrieren.

Es stimmt sicher nicht, ein Gebäude mit GLT (Gebäudeleittechnik) mit einem Smart Building gleichzusetzen.

Dazu trifft man in der Praxis auf zu viele Beispiele, die das Gegenteil belegen. Energieberater sprechen von einem ‚Glücksfall‘ treffen sie auf den Betreiber eines GLT-geführten Gebäudes, denn hier gibt es mit hoher Wahrscheinlichkeit zahlreiche Verbesserungspotentiale 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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Top-Thema mit Datenleitungen für das Energiemanagement).

Monitoring - das Tool zur Optimierung der Betriebskosten

Jahresvergleich Wärme 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 Wartungsverträgen. Alle am Betrieb Beteiligten sollen darauf - über Berechtigungen gesteuert - Zugriff erhalten, um so den effizienten Betrieb zu ermöglichen.

Die Planung ist auch smart, denn sie berücksichtigt und optimiert bereits 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 Dachflächen zur Energiegewinnung.

Wesentlichen Einfluss auf die gelungene 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 Generalunternehmer den Zuschlag. Auch mangelt es häufig am Wissen für eine gewerkübergreifende Abnahme der Leistungen – wo doch das abgestimmte Zusammenspiel die Voraussetzung für den optimierten Betrieb ist.

Alle Infrastrukturen, die für den smarten Betrieb nötig sind, gilt es bereits in der Planung zu berücksichtigen, denn das Nachrüsten kostet ein Vielfaches (z.B. Subzählerinfrastruktur

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Im Unterschied zur punktuellen, temporären Messung, die eine Momentaufnahme eines Betriebszustandes darstellt, erzeugt das Monitoring durch seine automatisierte Zähler- und Sensordatenaufzeichnung ein langfristiges Abbild der Energieströme (Strom, Heizung, (Warm)Wasser, Betriebszeiten, Erzeugung) 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 bereitgestellte 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 überwacht wird und der es gestattet, Verbrauchsmuster aufzuzeigen, zu hinterfragen und so den Energieeinsatz zu optimieren.

Monitoring versteht sich als permanente Überwachung der Energieeffizienz 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 welche Verbraucher erzeugen mir die Spitzenlasten während des Tages?“ (die besonders 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 Benchmarking (möglichst identer Gebäudetypen wie Schulen, Heime, Bürogebäude, Lagerhallen, Amtsgebäude, Wohnanlagen, etc.) verdeutlichen die energetische Position im vergleichbaren Umfeld und sind so Auslöser von Verbesserungsmaßnahmen zur Kostenreduktion.

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 Zuordnung und Verrechnung des Energieverbrauchs erfolgen – besonders wichtig, wenn Abteilungen oder Geschäftseinheiten als Profitcenter geführt werden und auf die Belastung mit realen Energiekosten angewiesen sind.

Die mit dem Monitoring erstellten Verbrauchs- und auch Erzeugungsprofile 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 Nutzern, die gewillt sind, ihr Verhalten ökologisch motiviert auszurichten, das dazu notwendige zeitnahe Feedback zum aktuellen Energieverbrauch.

Monitoring kann abseits der standardisierten (zumeist monatlichen) Auswertungen auch mit detektivischer Absicht eingesetzt werden. Und zwar zum bewussten Aufzeigen des Energieverbrauchs von Anlagen (z.B. Aufzüge, Wäscherei und Trockner, Lüftung, Klimatisierung, Heizung, etc.), um Diskussionen über Ersatzinvestitionen zu unterstützen oder in Gang zu setzen.

Monitoring dokumentiert aber ebenso penibel die erzielten Verbrauchsverbesserungen auf Grund von durchgeführten Maßnahmen zur Energiesenkung. Sehr häufig werden diese Erfolge als selbstverständlich angesehen und finden erst nach Präsentation einer grafischen Aufbereitung die gebührende Anerkennung.

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

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Top-Thema gewünschte Raumtemperatur nicht präzise eingehalten wird und/oder Energie unnötig verbraucht wird.

Die Übergangsprozesse (Überheizung, Unterkühlung) werden insbesondere Konstanter Verbrauch (blau) ohne Absenkung am bei Heizungen Wochenende mit großer und grüne Gesinnung‘ in die Öffent- Wärmeträgheit (Wärmespeicherverlichkeit zu tragen und zu vertiefen. mögen), wie beispielsweise Fußbodenheizungen und Gebäuden mit guter Forschungsbereiche, die sich basieIsolation besonders kritisch. Hier berend auf Monitoringdaten entwickelt ginnt nun die Optimierung des Starthaben sind unter anderem: zeitpunkts der Pumpen und der Heizungs-/Kühlungsvorlauftemperatur in Abhängigkeit der vorhergesagten WitBoN – Betrieb ohne Nutzen terungsbedingungen, um die Wohlfühlparameter in den Räumen mit geDarunter sind Anlagen zu verstehen, ringstem Energieeinsatz zu erreichen. die in voller Funktion ihre Leistung Das Potential, das hier angegeben bereithalten, ohne dass sie jemand wird kann bis zu 25 % Einsparung braucht (z.B. Warmwasser-Zirkulati- betragen.

Die onspumpen bei Duschen in Sportan- Erforschung der lagen außerhalb der Trainingszeiten; Algorithmen zur Beleuchtung von Kabinen von Perso- Beherrschung des nenaufzügen im Wartezustand). magischen DreiBereits aus 2009 liegt hier eine de- ecks aus Prognotaillierte Untersuchung des Bundes- s e i n f o r m a t i o n , amts für Energie zum Nachtsockel in Heizungsträgheit 4 schweizer Dienstleistungsgebäuden und Wohlfühlpamit Hochrechnung auf die Gesamt- rameter verspricht schweiz vor (Siehe Linkverzeichnis). effizienten EnerAus 2011 stammt die ebenfalls detail- gieeinsatz (siehe reiche Studie der Stadt Zürich hin- Linkverzeichnis).

Smart Metering sichtlich des Energieverbrauchs von 72 Zweckbauten außerhalb der Nutzungs- Re-Commissioning am Smartphone zeiten (Link im Anhang).

– erneute Inbetriebnahme (Wetter) Vorhersage geführte Klimatisierung Darunter ist die Wiederherstellung der ursprünglich intendierten BeKlimatisierungen müssen bei Ände- triebsleistung zu verstehen. Aufrechtrungen der Außentemperatur einen erhaltung des Gebäudebetriebs mit entsprechend gegenläufig geänderten optimaler Performance. Überprüfung, Wärmebedarf zur Abdeckung bringen. Verbesserung, Justage der bestehenden Erfolgt die Regelung der zugeführten Haustechniksysteme mit dem GrundWärmemenge anhand der erfassten ziel: Reduktion der Energiekosten um Raumtemperatur oder auch anhand 10 bis 25 % durch Systemoptimierung der Außentemperatur, ergeben sich je- und Einbeziehung der Nutzer ohne doch aufgrund des Wärmespeicherver- bzw. möglichst geringen Ausgaben. mögens der Heizung und des Gebäu- Re-co Dienstleistungen folgen einem 5 des Übergangszeiträume, in denen die Stufenplan (siehe Linkverzeichnis).

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BoB – Betrieb ohne Beschwerde Diesen Fachbegriff einzuführen erlaubt sich der Autor dieser Zeilen aus den praktischen Erfahrungen mit automatisch geführten Gebäudesystemen und am Beispiel einer Lüftungsanlage im medizinischen Laborbereich: Gut gelüftete Räume am Beginn einer Arbeitswoche oder eines Arbeitstages führen zumeist zu keiner Beschwerde beim Haustechnikpersonal. Es gibt also keinen Grund für den Haustechniker sich extra um die richtige Parametrierung der Lüftung zu kümmern – er hat genug andere ‚Baustellen‘, wo seine Anwesenheit dringend erforderlich ist. Er bemerkt also nicht, dass die Lüftung sowohl nach Dienstschluss 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 Kosten 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 betrieben worden. Warum auch nicht, es gab ja keine Beschwerden!

Resumee Monitoring 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. Investitionen in die Zähler- und Sensorinfrastruktur müssen so früh wie möglich erfolgen, damit sie mit geringstmöglichen Kosten erfolgen können.

A) BoN – Betrieb ohne Nutzen:Bundesamt für Energie, CH: http://www.stadt-zuerich.ch/content/ dam/stzh/hbd/Deutsch/Hochbau/ Weitere%20Dokumente/Fachstellen/En ergie%26Gebaeudetechnik/Projekt realisiert/Bericht_BON_AHB_11-0911.pdf B) Wetter Vorhersage geführte Klimatisierung:

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Top-Thema

Ing. Armin Zingerle

ht t p: // w w w.ibp. fraunhofer.de/content /dam /ibp/de/ documents/Publikationen/IBP-Mitteilung/527_D.pdf

C) Re-co – Re-Commissioning: http:// w w w. r e - c o . e u / Inhaber der Firma netnode/116 Unter österconnect – visual enerreichischer Führung gy flow, Graz durch Jan W. Bleyl http://www.grazerMitteilung zur Simulationsstudie von ea.at/cms/upload/re-co/re-co_newsletter. pdf. Mit Projektbeispielen aus Graz Fraunhofer IBP:

Autor: Ing. Armin Zingerle, Inhaber der Firma netconenct – visual energy flow in Graz.

Alter 63 Jahre, HTL Elektrotechnik in Innsbruck, Teilstudium Technische Physik, TU Graz.

Lektor DUK Donauuniversität Krems, Lektor FH JOANNEUM Kapfenberg, Zertifizierungen zum EUREM Energieberater und zum Auditor für das Energiemanagement nach ISO 50001. Technologiepartner im klima:aktiv-Programm des Lebensministeriums, WIN-Konsulent der Stmk. Landesregierung, EIW-Berater am Energieinstitut der Wirtschaft.

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 Jubiläumskongress kostenlos zu besuchen!

D

er Österreichische Verband der Wirtschaftsingenieure feiert im Jahr 2014 sein 50-jähriges Bestehen und der 20. Kongress der Wirtschaftsingenieure, der vom 22. – 24. Mai 2014 in Graz stattfindet, wird ganz im Zeichen dieses Jubiläums stehen.

Hochrangige Vertreter aus Wirtschaft, Wissenschaft und Forschung konnten als Vortragende zum spannenden Thema „Erfolgsmodell Wirtschaftsingenieur: Unternehmerische Herausforderungen und Lösungen“, gewonnen werden.

Durch sein umfangreiches Rahmenprogramm dient der Kongress nicht nur der Wissensvermittlung, er fungiert auch als geeignete Plattform für das Pflegen bestehender und das Knüpfen neuer Kontakte unter den Teilnehmern.

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

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Donnerstag 22.05.2014- Rahmenprogramm Früher Abend: Get Together und Empfang des Landeshauptmanns in der Grazer Burg (weißer Saal) Freitag 23.05.2014- Kongresstag Der Kongresstag findet in der Aula der Alten Technik (TU Graz- Rechbauerstraße) statt.

Vormittag: 1.) DI Pöttinger Geschäftsführender Gesellschafter- Alois Pöttinger Maschinenfabrik GmbH : „Unternehmer und Manager-Gleichklang oder Unterschied?“ 2.) Prof. DI Dr. Falb Managing Partner- Roland Berger Österreich: „Ist die österreichische Infrastruktur (noch) wettbewerbsfähig?“ 3.) DI Dr. Schachner Senior Vice President- Grohe AG: „Internationales Supply Chain Management“

Nachmittag: 4.) DI Dr. Stüger Vorstand- Lufthansa Technik AG: „Lufthansa Technik AG- Vom Vorstandsressort zum Weltmarktführer“ 5.) DI Krassnig Managing PartnerSpencer Stuart Consultants Österreich: „Der Weg zur Spitze- Erfolgsfaktoren für den Wirtschaftsingenieur“ 6.) Präsentation der Ergebnisse der Studie „Ausbildungslandschaft, Berufsbild, Karriereweg und Qualifikationsprofil von Wirtschaftsingenieuren“ Abends: Abschließend wird zum Galadinner in die alte Universität geladen Samstag 24.05.2014- Rahmenprogramm Exklusive Stadtführung durch Graz mit abschließendem Ausklang im Gösserbräu Wir freuen uns über Ihre Teilnahme am Kongress 2014!

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Top-Thema

Foto:Loxone

Claudia Egginger

Die Miniserver-basierte Smart Home Lösung von Loxone

H

ausautomation 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 installiert.

Gründe die gegen eine Smart Home Installation sprechen sind vielfach die zu hohen Kosten, mangelnde Transparenz des Mehrwertes oder das Fehlen von einheitlichen Standards. Technisch 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 Zentralverriegelung 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 vgl. Marktanalyse Smart Home 2013 - Kundenbefragung zu Attraktivität und Nutzungspräferenzen von Smart Home Technologien. Service Value GmbH, 2013 28

Loxone Basecamp 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 anzubieten, um Hausautomatisierung zum Standard werden zu lassen und einer breiten Masse zugänglich zu machen.

1) Allgemeines Loxone Electronics, das im Jahr 2009 gegründete Technologieunternehmen mit Sitz in der Obermühlviertler 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 bedienbare und bezahlbare Automatisierungslösung für Eigenheime zu entwickeln.

Für die Unternehmensgründung und die Fokussierung auf Hausautomation ausschlaggebend war der private Wunsch der Unternehmensgründer nach einem intelligenten, komfortablen und zukunftssicheren Eigenheim und der Mangel an zufriedenstellenden, überschaubaren, zentralen und leistbaren Lösungen.

Innerhalb eines Jahres nach Firmengründung entstand ein Produktportfolio, basierend auf einem konfigurierbaren Zentralgerät, dem sogenannten Loxone Miniserver. Dazu wurden und werden laufend Erweiterungen, sogenannte Extensions entwickelt, die das Miniserver-basierte Hausautomationssystem um zusätzliche digitale und analoge Ein- und Ausgänge sowie Schnittstellen zur Einbindung von Subsystemen erweitern. Zur Konfiguration und Bedienung des Loxone Smart

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Top-thema Homes wurde ein umfangreiches Softwarepaket geschaffen.

Das Loxone Hausautomationssystem basiert auf Ansätzen aus Informationstechnologie und Automatisierungstechnik und verbindet die Vorzüge beider.

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

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

Loxone Lösungsüberblick

USA und Frankreich wichtige Märkte erschlossen.

Bis 2015 will das Technologie-Unternehmen in 50 Ländern mit Niederlassungen vertreten sein.

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

Wird das Smart Home in den Urlaubsoder Nachtmodus versetzt, werden Stand-by Geräte automatisch stromlos geschalten, alle Beleuchtungsquellen ausgeschalten und der Alarm aktiviert.

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

2) Das System

Loxone Produkte

Loxone Miniserver

Als ein offenes System ist die Miniserver-basierte Lösung einzigartig am Markt. Es vereint die verschiedenen Inseln, wie Beschattung, Beleuchtung, Alarm, Energie, Photovoltaik etc. im Eigenheim und verbindet es intelligent. Daraus ergeben sich viele Vorteile, allen voran Energieeffizienz, Kostenersparnis 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 beispielsweise zum Erwärmen eines Wohnraumes - wenn vorhanden - Sonnenenergie genutzt. Die Beschattung, die vor unangenehmer Sonneneinstrahlung und

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Die genannten Funktionen werden mit dem bereits angesprochenen zentralen Steuerungsgerät, dem Miniserver und den Extensions, sowie der Smart Home Konfigurationssoftware Loxone Config möglich. Üblicherweise im Verteilerkasten bzw. Schaltschrank verbaut, regelt der Miniserver als zentrale Intelligenz Beschattung, Beleuchtung, Alarm, Heizung, uvm.

2.2 Hardware Miniserver und Extensions sind per 4Draht-Konnektor miteinander verbunden, über diesen auch die Extensions versorgt werden. Die Architektur der Steuerung entspricht der aus der klassischen Steuerungstechnik bekannten Struktur. Auch die verschiedenen Extensions verfügen teilweise über einen eigenen Prozessor.

2.2.1 Miniserver

Verteilerkasten

Der Miniserver ist die Zentrale im Loxone Smart Home. Er verfügt über einen Ethernet-Anschluss zur Einbindung in ein bestehendes LAN/Internet, weiters über 8 digitale und 4 analoge Eingänge. Die 8 Relaisausgänge können bei Netzspannung mit bis zu 5A belastet werden. Sollten größere Lasten geschalten werden, ist ein Hilfsrelais 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 LANSchnittstelle eingesetzt werden. Mit

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Top-Thema

Loxone Config dieser Schnittstelle kann zudem die Fernsteuerung des Systems erfolgen.

Neben dem vorgesehenen Anwendungsbereich der Hausautomation wird der Loxone Miniserver auch darüber hinaus als Steuerungszentrale eingesetzt.

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

2.2.2) Extensions Mit Hilfe von Extensions werden zusätzliche analoge und digitale Ein-/ Ausgänge bereitgestellt.

Extension & Relay Extension Durch die Extensions wird die Anzahl der Ein- und Ausgänge erhöht.

Das Extension Modul verfügt über 12 digitale und 4 analoge Eingänge. Weiters stehen 8 Relaisausgänge und 4 analoge Ausgänge zur Verfügung. Die analogen Kanäle sind als 0-10V Schnittstellen ausgeführt. Alle analogen Eingänge können bei Bedarf auch als digitale Eingänge Verwendung finden.

Das Relay Extension Modul verfügt über 14 Relaisausgänge die mit 16A belastet werden können.

Dimmer Mit der Dimmer Extension können Glühlampen, Halogenleuchten, Energiesparlampen, LED-Leuchten und Spots angesteuert und gedimmt werden. Sie verfügt über 4 Dimm-Ausgänge und 8 digitale Eingänge zur Ansteuerung der Beleuchtung und zum Anschluss von Tastern und Schaltern.

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

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Infrarot Die IR Extension ermöglicht die Ansteuerung von Fernseher, Beamer, Klimaanlagen bzw. allen Geräten, die über eine Infrarot Schnittstelle verfügen und kann so in das Loxone System integriert werden.

Enocean Mit der EnOcean Extension wird im Loxone Smart Home Funktechnik möglich. Es können Signale von Sensoren, die mit EnOceanFunktechnik ausgestattet sind (Tastern oder Fensterkontakte) empfangen bzw. an EnOcean-Aktoren (z.B. Stellantriebe) gesendet werden.

1-Wire Die 1-Wire Extension ermöglicht das Einbinden von zuverlässiger und günstiger 1-Wire Sensorik (Temperatursensoren, Zutritt).

RS-232/RS-485/Modbus Diese Extensions ermöglichen die Kommunikation mit Steuergeräten für Heizungs- bzw. Klimaanlagen und Zähler aller Art, die mit einem seriellen Interface ausgerüstet sind und ermöglichen die Integration in das Loxone Smart Home.

2.2.3) Zubehör Das Angebot von Loxone beschränkt sich nicht nur auf die genannte Hardware.

Das Technologieunternehmen positioniert sich zunehmend als Komplettanbieter und bietet ein ausgewähltes 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, Smartphone und Tablet taugliche Video Gegensprechanlage für eine intelligente Türsteuerung angeboten.

2.3 Software Loxone bietet neben dem umfassenden Hardwarepaket auch ein entsprechendes Softwarepaket.

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

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

2.3.1 Loxone Config Loxone Config ist die mächtige Konfigurationssoftware mit der das Loxone Smart Home konfiguriert wird.

Die Software steht kostenlos unter www.loxone.com zum Download bereit.

Programmierkenntnisse sind nicht notwendig. Für alle wichtigen/gängigen Funktionen (Komfortschalter, Automatikbeschattung, Temperaturregelung,...) stehen vorgefertigte Objekte zur Verfügung. Diese erleichtern die Programmierung und sind in wenigen Minuten eingerichtet.

Der integrierte Simulationsmodus vereinfachen die Konfiguration und Fehlersuche.

HTML/XML-Kenntnisse zur Umsetzung 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 lokale Netzwerk eingebunden werden.

Für Entwickler bietet die Konfigurationssoftware neben den vorgefertigten 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 Systemzustände setzt Loxone auf vorhandene Geräte. Auf allen gängigen Smartphones, Tablets, Notebooks und PCs kann mit den Apps bzw. per Webinterface visualisiert, Statistikdaten aus dem Smart Home angezeigt bzw. das

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Top-Thema Smart Home bedient und ferngesteuert 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. überprüft werden ob Fenster, Türen, Tore, geschlossen sind.

Die gesamte Webinterface-Oberfläche wird automatisch durch die Konfigurationssoftware generiert. Dazu müssen wenige kurzweilige Einstellungen getätigt werden. Programmierkenntnisse sind dafür wiederum nicht notwendig. Das Webinterface liegt auf

2.3.2.2 Loxone Apps Loxone bietet kostenlose Apps zur Visualisierung für iOS und Android Devices an.

Diese sind mit der selben Funktionalität wie das Webinterface ausgestattet. Von den Grundfunktionen, wie die manuelle Beschattungs-, Heizungs- oder Beleuchtungssteuerung, 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

Cloud Services dem Miniserver eigenen Webserver.

Zusätzliche Kosten fallen nicht an.

Mit den kostenpflichtigen Loxone Cloud-Services kann die Funktion des Loxone Smart Homes deutlich erweitert 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

Mag. Claudia Egginger Head of Marketing Loxone Electronics GmbH, Austria Beschattung, Heizung, Beleuchtung.

Mit dem Caller-Service können individuelle Benachrichtigungen und Anrufe im Alarmfall organisiert werden.

Ein Rückkanal erlaubt den Zugriff auf konfigurierte Funktionen. Die Cloud Services werden über den Ethernet Kanal am Miniserver realisiert.

Alle Infos zu Loxone Smart Home Automation gibt’s unter www.loxone.com Autor: Mag. Claudia Egginger Bei Loxone Electronics seit Juli 2012 als Projektmanager Marketing & PR Seit Juli 2013: Head of Marketing Ausbildung: Uni Salzburg: Studiengang Sport - Management - Medien

WINGNET INNSBRUCK

Patrick Bayer

Verband der Wirtschaftsingenieure jetzt auch in Innsbruck vertreten!

E

ine Gruppe begeisterter und engagierter Wirtschaftsingenieursstudenten 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 Vertiefung in West-Österreich – speziell Tirol – zu vertreten.

Den interessierten Betrieben der Region sowie der angrenzenden Wirt-

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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 Studiengängen, mögliche künftige Arbeitnehmer 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. Neben Wien und Graz ist somit nun auch „WINGnet Innsbruck“ Teil des WINGVerbandes der Österreichischen Wirtschaftsingenieure und wird alles dafür geben, in naher Zukunft Betriebe und Studierende zusammen zu bringen.

Weiter Informationen finden Sie unter www.wing-online.at.

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Top-Thema

Gerhard Zucker

Smart Buildings als aktive Player im Energiesystem

I

n den Bestrebungen zur Eindämmung des Klimawandels stehen eine nachhaltige Energieversorgung und die Reduktion der CO2-Emissionen ganz oben auf der politischen Agenda.

Niederschlag findet diese Strategie unter anderem in den 20/20/20-Zielen der Europäischen Kommission: So sollen bis zum Jahr 2020 der Treibhausgasausstoß um 20 % gesenkt, der Anteil der erneuerbaren Energien um 20 % gesteigert und die Energieeffizienz um 20% erhöht werden. Der steigende Anteil an erneuerbaren Energien bringt allerdings vielfältige neue Herausforderungen mit sich. Anders als bei heutigen Großkraftwerken ist die Energieproduktion der Zukunft sehr stark von fluktuierenden Energieträgern wie Sonne und Wind abhängig und daher auch schwerer steuerbar. Der Verbrauchsseite, 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 passiven Energiekonsumenten zu aktiven Playern – in einem ersten Schritt vor allem im Stromnetz, in weiterer Folge aber auch in den Wärme- und Kältenetzen. Gebäude sind derzeit für rund 40 % des europäischen Primärenergieverbrauchs verantwortlich. Durch

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gezielte Energieeffizienzmaßnahmen in diesem Sektor lässt sich daher eine entsprechend große Hebelwirkung erzielen. Das höchste Einsparpotenzial ergibt sich im Bereich der Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik, die für den Großteil des Energieverbrauchs in Gebäuden verantwortlich ist. Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz bringen oft bereits im Bau Einsparungen, da die Gebäudesysteme durch verringerten Heiz- und Kühlbedarf kleiner dimensioniert werden können. Diese neuen Ansätze spiegeln sich auch in internationalen Standards und Normen wieder. So bietet die europäische 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 letzter 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 Bürogebäuden 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 Anforderungen zu reagieren. Mit der steigenden Anzahl nachhaltiger Technologien in der Gebäudetechnik – Wärmepumpen, Photovoltaik, Solarthermie, Energiespeicher etc. – müssen darüber hinaus immer mehr unterschiedliche Komponenten miteinander interagieren. Das steigert den Grad der Komplexität 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 beschreiben 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 Eingangsparametern aktualisiert werden, um die Regelstrategie an neue Anforderungen anzupassen. Neben einem flexiblen Betrieb erlaubt die modellbasierte Regelung auch die Definition unterschiedlicher Optimierungsziele – maximale Energieeffizienz, minimale Kosten oder etwa auch die Vorgabe, den eigenen photovoltaisch erzeugten Strom vor-

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Top-Thema rangig für den Betrieb der Wärmepumpe zu nutzen.

Offene Systeme Smarte Gebäude können aber nicht nur ihre eigene Energieeffizienz verbessern, sondern auch über die Gebäudegrenzen hinaus wirken und somit aktiver Teilnehmer und Dienstleister im Energiesystem werden. Eine wichtige Grundvoraussetzung dafür ist, dass sich die Gebäude nach außen öffnen und mit dem Netz Informationen austauschen. Diese wechselseitige Kommunikation wird die Gebäude in Zukunft in die Lage versetzen, Energienetze in Spitzenlastzeiten zu unterstützen. Ein Vorzeigeprojekt in diesem Zusammenhang wurde in der Smart Grids Modellregion Salzburg realisiert, wo im Rahmen des Projekts HIT („Häuser als interaktive Teilnehmer im Smart Grid“) die Wohnhausanlage „Rosa Zukunft“ netzfreundlich betrieben wird.

Durch gezieltes Lastmanagement werden hier Energiebedarf und -erzeugung 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 Energie kauft oder verkauft.

Das AIT Austrian Institute of Technology arbeitet hier an zwei EU-Projekten 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 Projekt EEPOS geht es um die Entwicklung einer technologischen Plattform, mit deren Hilfe benachbarte Gebäude zu einem Verbund zusammengeschlossen werden. Dieser Verbund kann einerseits die Energieflüsse zwischen den Gebäuden koordinieren und optimieren, andererseits aber als virtuelles Kraftwerk agieren und eigene Energieleistungen anbieten.

Für die Realisierung dieser neuen Geschäftsmodelle wird in Zukunft ein offener standardisierter Zugang zum Gebäude erforderlich sein, um über einheitliche Schnittstellen mit dem Gebäude und seinen Systemen kommunizieren und interagieren zu kön-

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nen. Moderne IKTTechnologien wie die Cloud oder das Internet der Dinge sind hier wichtige technologische Voraussetzungen, um Multiplikatoreffekte zu erzielen und so den Grundstein für die Smart Cities von morgen zu legen.

Kooperation Technik und Management Um sinnvolle Energieeffizienzmaßnahmen setzen zu können, müssen die Entscheidungsträger in Unternehmen über aussagekräftige und verlässliche Daten zum Energieverbrauch ihres Gebäudes verfügen. Bereits heute 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 weitergeleitet. Eine gezielte Datenanalyse und -aufbereitung ist daher ein wichtiger Schritt, um diese Kommunikationslücke zu schließen und so eine Grundlage für informierte Entscheidungen zu schaffen. Eine wichtige Rolle in diesem Zusammenhang spielt die internationale Norm ISO 50001, die Unternehmen dabei unterstützt, ein systematisches Energiemanagement aufzubauen und ungenutzte Energieeffizienzpotenziale zu erschließen. So ist unter anderem ein kontinuierlicher Verbesserungsprozess vorgesehen, der auf der Methode „Planung-Umsetzung-ÜberprüfungVerbesserung“ (Plan-Do-Check-Act, PDCA) basiert. Unterstützt wird dieser Prozess durch die Definition von aussagekräftigen „Energy Performance Indicators“, mit deren Hilfe die Energieleistung des Gebäudes bewertet und regelmäßig überprüft werden kann.

Als Indikator kann zum Beispiel der jährliche Heizwärmebedarf herangezogen 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 Technikern die Möglichkeit einer Funktionsund Ertragskontrolle und helfen ihnen so, etwaige Fehler und Ineffizienzen

Dipl.-Ing. Dr. techn.

Gerhard Zucker Senior Scientist am Energy Department des Austrian Institute of Technology (AIT). 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 jeweiligen Kostenstellen umzulegen und so den Energieverbrauch im Unternehmen zu steuern.

Die vorangegangenen Beispiele zeigen deutlich, dass ein energieeffizienter Gebäudebetrieb ein Mix aus richtiger Gebäudeplanung, effizienten Energiesystemen, flexibler Regelung und gezielten Managementmaßnahmen ist.

Technik und Wirtschaft müssen also nahtlos ineinander greifen, um mit den zur Verfügung stehenden Ressourcen ein Optimum an Energieeffizienz zu erreichen.

Autor: Gerhard Zucker ist Senior Scientist am Energy Department des Austrian Institute 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, Planung und Betrieb von Gebäuden. Er ist Herausgeber von zwei Büchern und Associate Editor in den IEEE Transactions on Industrial Informatics (TII) sowie Guest Editor in den IEEE Transactions on Industrial Electronics (TIE).

In jüngster Vergangenheit war er Publication Chair auf der IEEE IECON 2013 Konferenz. Gerhard Zucker hat Elektrotechnik an der Technischen Universität Wien studiert und dort im Jahr 2006 auch sein Doktorrat gemacht. Er war Lektor an der Technischen Universität Wien und unterrichtet derzeit an der Fachhochschule Technikum Wien.

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Fachartikel

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

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 Gewährleistung der öffentlichen Sicherheit gerecht zu werden, sind bedarfsgerechte und integrierte IKT-basierende Informationsservicesysteme unbedingt erforderlich. Diese Systeme ermöglichen Informationen zu sammeln, aufzubereiten und an die richtigen Empfänger weiterzuleiten.

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

In gleichem Maß wie der Bedarf an Leistungen im Bereich der öffentlichen 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 deren Komplexität und dadurch die Anforderungen an die Nutzer drastisch angestiegen.

Die Schere zwischen den Anforderungen im Bereich der öffentlichen Sicherheit zum einen und dem Umfang und der Komplexität der verfügbaren Hilfsmittel zum anderen, geht zunehmend auseinander.

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Basierend auf einer durchgehenden, systematischen und standardisierten Kombination von IST-Analyse, Ermittlung von Anforderungsprofilen, Aufzeigen von Verbesserungsansätzen mittels Nutzenhebeln, darauf aufbauendem Konzept-Design und abschließender Potentialbewertung, wurde im Projekt ISOS ein synergetisches, integriertes und zukunftssicheres Informationssystem-Konzept in Form eines Forschungsprototypen umgesetzt und im Rahmen der Alpinen Ski WM 2013 in Schladming operativ eingesetzt.

Die Herausforderung der Praxis – Alpine Ski WM 2013 in Schladming Der Forschungsprototyp „InformationsSystem 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. Schlüsselfunktionalitäten von ISOS sind die Lokalisierung und Visualisierung der Einsatzkräfte und eine gesicherte LiveBildübertragung von relevanten Situationen vom Einsatzort in die Lageführung.

ISOS wurde gemeinsam mit Experten des Bundesministeriums für Inneres (Team AL Wolfgang Müller), der Polizei (Landespolizeidirektion Steiermark, Team Oberst Ing. Josef Reich), der Technischen Universität Graz (Institut für Maschinenbau- und Betriebs-

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

Dieses System baut auf bestehenden Infrastrukturen, im Besonderen des Digitalfunks und der Geoinformationssysteme des BMI, auf und ermöglicht dadurch eine verbesserte Lageführung bei Aufgaben der öffentlichen Sicherheit. Die Umsetzung und Erprobung dieses Systems im Echteinsatz wurde von der Landespolizeidirektion Steiermark und vom Bezirkskommando Liezen (Obstlt. Mag. Herbert Brandstätter) sowie vom Veranstalter der SkiWM Schladming ermöglicht.

Akzeptanz: Von enthusiastisch bis unverschämt Die Benutzer nahmen ISOS begeistert auf und integrierten das System umgehend in ihre alltägliche Arbeit. Abbildung 1 zeigt einen Mitarbeiter des S2 bei der Bedienung des Systems im Rahmen der Einsatzleitung bei der Alpinen 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 offensichtlichen Vorteile des Systems kein Problem für die Beteiligten. Das Echo der Benutzer war durchwegs positiv und reichte von „Toll, das wollen wir unbedingt auch haben – jetzt und hier – (EKO Cobra)“ bis zu „Na endlich, wurde ja auch Zeit“.

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Fachartikel

Abbildung 1 Die Einsatzleitzentrale ausgestattet mit dem Forschungsprototyp ISOS bei der Alpinen Ski-WM 2013 in Schladming Vom Konzept zum einsatzfähigen System ISOS ist das letzte Projekt einer langjährigen Kooperation zwischen dem Institut für Maschinenbau- und Betriebsinformatik der Technischen Universität Graz, der nunmehrigen Landespolizeidirektion 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 Gestaltung von Informationssystemen für Sonderlagen (wie beispielsweise Geiselnahmen oder AMOK-Lagen).

Die vom österreichischen Sicherheitsforschungsprogramm KIRAS geförderte Vorstudie „ISKOS – Potentiale eines integrierten InformationssystemKonzepts für den Bereich öffentliche Sicherheit am Beispiel von Sonderlagen“ (Vössner, et al 2011) bildet die Basis 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 zukunftsweisende und nachhaltige Systemarchitektur, basierend auf bewährten Konzepten wie etwa dem ISO-OSI Schichtenmodell (Tanenbaum 1981), für ein Informationssystem für die öffentliche Sicherheit entworfen.

Im Rahmen dieser Konzeptstudie wurden konkrete Ansatzpunkte („Hebel“) für die Verbesserung des Managements von besonderen Lagen und

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Sonderlagen durch die Einsatzleitung identifiziert. Ausgewählte Hebel wurden in Form von ersten Prototypen, die auf handelsüblichen Endgeräten basierten, implementiert und Praxistests unterzogen. Beispielsweise wurde eine erste Vorversion der Lokalisierungslösung im Rahmen von Schengener Ausgleichsmaßnahmen (AGM) Einsätzen (siehe Abbildung 2) und des Alpinen Slalom NightRace 2011 in Schladming erprobt.

(Vorraber 2012) der TU Graz, ermöglicht ISOS eine verbesserte Informationsaufbereitung bei Aufgaben der öffentlichen Sicherheit.

Bilder einer Einsatzsituation können somit vollautomatisch in Echtzeit übertragen und visualisiert werden.

Die Aggregation vieler Informationen in einem Bild erleichtert die Situationsbewertung („…ein Bild sagt mehr als 1.000 Worte“). Dadurch werden innovative Möglichkeiten zur Unterstützung des Einsatzmanagements und zur Verkürzung von Reaktionszeiten geschaffen:  Permanente Aktualisierung des Lagebildes  Ständige Verfügbarkeit der EchtzeitBilder aller Einsatzorganisationen  Dokumentation des gesamten Einsatzverlaufs

Schon bei der Erstel- Abbildung 2 Erste Prototypen eines Lokalilung dieser ersten Proto- sierungssystems wurden bei AGM-Einsätzen im typen wurde darauf ge- Zuge des Projekts ISKOS erprobt achtet, dass die Lösungen auf einer zukunftssicheren IT-Archi- Abbildung 3 zeigt eine Übersicht über tektur aufbauen und sich theoretisch das technische Layout von ISOS. Im in die bestehende BMI-Infrastruktur oberen Teil der Abbildung werden einbauen lassen. verschiedene Ansichts- und Kontrollmöglichkeiten des Systems dargestellt.

Technische Übersicht über den Auf diese Ansichts- und KontrollmögEinsatz von ISOS bei der Alpinen Ski lichkeiten kann webbasiert sowohl von WM in Schladming einer stationären, als auch von einer mobilen Einsatzleitung aus zugegrifIm Rahmen des Projekts ISOS wurden fen werden. Durch die Verfügbarkeit nun die oben beschriebenen wichtigen der Lösung in der österreichweiten Vorarbeiten aufgegriffen und ein neu- IKT-Infrastruktur des BM.I, kann auf es Informationssystem geschaffen, jedem der rund 17.000 PC-Arbeitsplätdas auf bestehender Infrastruktur, im ze (BAKS – BüroAutomatisations und Besonderen des Digitalfunks und der KommunikationsSystem) zugegriffen Geoinformationssysteme des BMI, werden. Über mBAKS steht das Sysaufbaut. Ergänzt durch die Expertise tem auch für den mobilen Einsatz auf modernster Informationstechnologie, BM.I-Notebooks zur Verfügung. EbenKatastrophenmanagement Simulation so ist die Anbindung akkreditierter Be(Lichtenegger 2009) und Systemdyna- nutzer über das Internet möglich und mikanalyse (Vorraber, Vössner 2011) vorgesehen.

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Fachartikel

Abbildung 3 Technisches Layout von ISOS Der linke untere Teil der Abbildung stellt den schematischen Aufbau der Live-Bilderübertragung vom Einsatzort 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 Einsatzleitung über gesicherte Verbindungen übertragen. Alle Bilder werden automatisch archiviert und können bei Bedarf in der Nachbereitung genauer ausgewertet werden.

Im rechten unteren Teil der Abbildung wird ein Überblick über die Lokalisierungslösung gegeben. Tetrafunk Endgeräte senden periodisch ihre aktuelle Position an einen zentralen Server.

Diese Daten werden weiterverarbeitet und mit Hilfe des BMI Geoinformationssystems in einer Webapplikation dargestellt.

Um einen ununterbrochenen Dauerbetrieb des Gesamtsystems zu gewährleisten, sind wichtige Komponenten redundant und mit Fallback-Mechanismen ausgestattet.

Das Lokalisierungssystem stellt die aktuelle Position von zuvor von der Einsatzleitung festgelegten TETRAFunkgeräten fest. Die jeweilige Position wird auf einer Landkarte mit Hilfe eines Punktes, für den weitere Zusatzinformationen (Rufname, Aktualität der Positionsinformation, usw.) eingeblendet werden können, visualisiert.

Speziell für den Einsatz in Schladming wurden noch zusätzliche Layer wie etwa die Rennstreckenführung, Flucht-

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

Das in Abbildung 5 dargestellte LiveBildübertragungssystem ermöglicht der Einsatzleitung einen detaillierten und aktuellen Überblick über die aktuelle Lage vor Ort. Jedes der in dieser Bildübersicht dargestellten Fotos kann in einer Detailansicht genauer betrachtet werden.

Die Kombination beider Systeme ermöglicht Bildinformationen mit einem

räumlichen Bezug zu einer Lageinformation zu verschmelzen und den erfahrenen Einsatzleitern zur Verfügung zu stellen.

Die Einsatzleitung befindet sich meist etwas abseits des Orts des Geschehens. 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 Beschreibungen 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 Dokumentationsteams der Polizei, zusätzlich zur nachträglichen Aufklärung von Sachverhalten, auch zur operativen Lageführung eingesetzt werden und somit einen weiteren Mehrwert bilden.

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

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

WINGbusiness 4/2013

Fachartikel Eine parallele Benutzung der Lokalisierungs- und Live-Bildübertragungsanwendung ermöglicht die Nutzung weiterer Synergien. Die abstrakte Darstellung der einzelnen Positionen der Einsatzkräfte ermöglicht eine gute Übersicht über die Lage. Zusätzlich zu dieser Übersicht unterstützen die Fotos vom Geschehen vor Ort die Einsatzleitung bei der Verknüpfung der abstrakten Positionsinformation mit den tatsächlichen Vor-Ort-Bildern.

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

Aus diesem Grund wurde auch die Forschungsplattform Sicherheit in der SIAK gegründet, in der Experten Anforderungen bündeln, Lösungskonzepte und Ergebnisse reflektieren, sowie diese in die Organisationen weitertragen. Dabei scheint das Prinzip, einen intensiven Dialog mit den operativen Spezialisten zu suchen, um dadurch die interdisziplinären Expertisen 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 Technology.

Abbildung 5 Aktuelle Live-Bilder vom Veranstaltungsort ermöglichen der Einsatzleitung eine verbesserte Beurteilung der Lage Tanenbaum, A.S. 1981, „Network protocols“, 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, „Modeling Endogenous Motivation and Exogenous Influences in Value Networks of Information Service Systems“, JCIT, no. 8, pp. 356-363.

Vössner, S. & et al. 2011, „ISKOS - Potentiale eines integrierten Informationssystem-Konzepts für den Bereich der öffentlichen Sicherheit am Beispiel von Sonderlagen“, FFG, Projekt 824681, KIRAS PL4,5.

Ing. Josef Reich, Oberst AHS Matura, HTL für Nachrichtentechnik und Elektronik. Offiziersausbildung (BM.I).

Leiter der Logistikabteilung in der Landespolizeidirektion Steiermark,

Ing. Josef Reich, Oberst Leiter der Logistikabteilung in der Landespolizeidirektion Steiermark

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

Wolfgang Müller Wolfgang Müller, zertifizierter IT-Manager, Leiter der Abteilung IV/8 KITInfrastruktur und Betrieb im Bundesministerium für Inneres, begann seine Laufbahn als Polizist in der Bundespolizeidirektion Wien, wechselte 1990 in das Bundesministerium für Inneres, wo er für zahlreiche technische Projekte 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.INetzwerk, sämtliche Funk- und Telefonsysteme, wie auch die rund 18.000 Arbeitsplätze umfassende PC-Infrastruktur (BAKS BüroAutomations und KommunikationsSystem des BM.I).

Wolfgang Müller Zertifizierter IT-Manager Abteilungsleiter KIT Infrastruktur der Bundespolizei und Sicherheitsverwaltung Österreichs

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Uninachrichten Detlef Heck

Prof. Mauerhofer Nachfolger von Prof. Lechner am Institut für Baubetrieb und Bauwirtschaft der TU Graz

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m 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 Bauprojektmanagements Rechnung getragen und das Institut neben der klassischen Professur für Baubetrieb und Bauwirtschaft mit einer zweiten Professorenstelle ausgestattet. Die Erstberufung erfolgte damals an Hans Lechner, der als Architekt maßgeblich den Bereich der Projektentwicklung und des Projektmanagements in Theorie und Praxis prägte. Im Jahr 2004 übernahm er die Leitung des gemeinsamen Instituts für Baubetrieb und Bauwirtschaft, Projektentwicklung und Projektmanagement.

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

Univ.-Prof.i.R. Arch. Dipl.-Ing. Hans Lechner Seine besondere Expertise im Bereich der Leistungsbilder der geistig

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schöpferischen Dienstleistungen in Bauprojekten konnte er in der Überarbeitung der deutschen Honorarordnung für Architekten und Ingenieure (HOAI) einbringen, die unter seiner Federführung vollständig überabeitet wurde.

Hans Lechner, dessen Name in Österreich 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 MasterVorlesungen Projektentwicklung, Projektmanagement, Kostenplanung und Kostenkontrolle sowie Ausschreibung und Vergabe konnten die Studierenden von seinem Erfahrungsschatz zehren.

Hans Lechner, der ebenfalls in der Kammer der Architekten und Ingenieure engagiert war, förderte auch die Zusammenarbeit mit anderen Universitäten. 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 Leidenschaft, dem Kochen und der Veredelung von Früchten widmen können.

Wir freuen uns jedenfalls schon auf die zweite Auflage seines exquisiten Kochbuches.

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 Mauerhofer hervor, der seine Wurzeln bereits an der TU Graz hatte und seit dem 1.

Oktober 2013 Universitätsprofessor für Baumanagement ist. Gottfried Mauerhofer studierte von 1992 bis 1999 Bau-

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

Univ.-Prof. Mag. DDipl.-Ing. Dr. techn. Gottfried Mauerhofer Universität Innsbruck, um das Doktoratsstudium 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 führte 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 Geschäftsführung einer auf die Bauwirtschaft spezialisierten Unternehmensberatung.

Mit Gottfried Mauerhofer wird am Institut für Baubetrieb und Bauwirtschaft der betriebswirtschaftliche Zweig gestärkt, um auch der Bedeutung des Wirtschaftsingenieurwesens an der TU Graz gerecht zu werden.

Seine Forschung wird vor allem durch die management- und organisationsorientierte als auch bau-betriebswirtschaftliche Ausrichtung geprägt sein.

Dabei sollte die Fortentwicklung und Optimierung der Koordination von Bauprozessen sowie die Analyse der Schnittstellenproblematik im Rahmen der Projektvorbereitung, Projektorganisation und Projektrealisierung im Mittelpunkt stehen.

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Wing-regional Julia Soos

Treffen der Regionalkreisleiter in Salzburg 4. Oktober 2013, Stiegl Brauwelt

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m 4. 10.2013 fand nach zwei Jahren Pause erstmals wieder eine WING Regionalkreisveranstaltung statt. DI Thomas Reuter, seines Zeichens Einkaufsleiter bei Stiegl und zugleich gemeinsam mit DI Franz Schätz Regionalkreisleiter des Bundeslandes Salzburg, 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 Regionalkreisleiterveranstaltungen 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, neugestalteten Räumlichkeiten der Stiegl Erlebniswelt.

Die gelungene Veranstaltung schloss mit entspannten Gesprächen bei Kaffee und Kuchen ab.

Anschließend nutzte man die Gelegenheit vieler anwesender Regionalkreisleiter um Stärken und Schwächen der einzelnen Regionalkreise zu analysieren und Maßnahmen hinsichtlich der Attraktivierung und Stärkung des Vereins abzuleiten.

Gerhard Hillmer

Das MCI bekommt Flügel

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rster MCI WING Kaminabend mit Dr. Lackner und Dr. Hintner ein voller Erfolg.

Das WING Studienangebot im Westen Österreichs wird immer attraktiver. Davon konnten sich auch die beiden WING Regional Repräsentanten Herr Dr. Lackner und Herr Dr. Hinter 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-Studienangebot ergänzt um einem Bachelor „Wirtschaftsingenieurwesen“ in vollzeit- und berufsbegleitender Form.

Die Nachfrage nach diesen Studienkonzepten an der Schnittstelle von Technik und Wirtschaft ist sehr erfreulich – zumal auch die Jobaussichten für Ingenieure mit soliden Wirtschaftskenntnissen und Querschittskompetenzen sehr gut sind. Besonders attraktiv ist der stark technikorien-

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tierte Bachelorstudiengang „WING“ auch aufgrund seiner vielfältigen Möglichkeiten zu einem internationalen Semester an einer der vielen Partneruniversitäten 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 Referenten aus der beruflichen Praxis sind schon geplant. Auch das ist eine exzellente Möglichkeit, damit Absolventen und Industrievertreter in Kontakt kommen. Nach eingehender Prüfung wurde das MCI Konzept „WING“ auch im österreichischen Verband der Wirtschaftsingenieure aufgenommen – ein weiterer Meilenstein für die Studierenden hinsichtlich:  Netzwerkaufbau  Fachlicher Wissenstransfer  Stellenangebote & Karriereförderung  Image, Interessensvertretung & Selbstverständnis

Das MCI bedankt sich bei den WING Regional Repräsentanten Dr. Lackner und Dr. Hintner ganz herzlich für die umfassende Unterstützung im Aufbau und in der Weiterentwicklung der MCI-WING-Studiengänge und das angenehme Miteinander.

Dr.-Ing. Gerhard Hillmer MSc, Studiengangsleiter MCI MANAGEMENT CENTER INNSBRUCK THE ENTREPRENEURIAL 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:gerhard.hillmer@mci.edu, www.mci.edu MENTORING THE MOTIVATED. MCI Management Center Innsbruck Internationale Hochschule GmbH FN 153700f LG Innsbruck | UID ATU43480005

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Uninachrichten

Jörg Koppelhuber

Einblick in die Welt der Bauingenieure an der TU Graz – Die BIT-BAU‘13

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as Institut für Baubetrieb und Bauwirtschaft der TU Graz veranstaltete am 7. November 2013 bereits zum siebten Mal den Berufs- und Informationstag Bau, die BIT-BAU‘13.

Diese in Österreich einzigartige Studien- und Berufsmesse für die Baubranche war heuer wieder außerordentlich gut besucht und konnte zahlreiche Studierende, AbsolventInnen sowie Schüler und Schülerinnen aus ganz Österreich begrüßen.

Den InteressentInnen wurde das breite Anwendungsspektrum des Bauingenieurwesens in Verbindung mit der Wirtschaft präsentiert. Insgesamt 19 Aussteller aus Österreich, Deutschland und der Schweiz stellten ihr Betätigungsfeld und Arbeitsgebiet vor und spannte den Bogen von Systemlieferanten, Planungsbüros hin zu ausführenden Unternehmen sowie öffentlichen Auftraggebern.

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

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cke in die Unternehmen zu bekommen. Sowohl Geschäftsführer als auch Vertretungen der Personalabteilungen standen den Studierenden und AbsolventInnen dabei wieder gerne Rede und Antwort.

In einer umfangreichen Messebroschüre konnten sich die Teilnehmer bereits vorab zu den Tätigkeitsbereichen und aktuell angebotenen Stellen informieren.

Vorträge zur Stellung des Bauingenieurs in der Gesellschaft, seine Tätigkeitsbereiche nach dem Studium und auch zum Studienablauf an der TU Graz im Bereich Bauingenieurwissenschaften und erstmals auch in der Architektur stießen auch heuer wieder auf reges Interesse bei den Besuchern.

Begleitend zur Messe konnten die Besucher auch an Bewerbungsseminaren teilnehmen, ihren Lebenslauf

checken und gratis Bewerbungsfotos machen lassen.

Für großes Aufsehen und mediales Echo sorgte der ausgeschriebene Wettbewerb unter allen höheren Schulen

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Uninachrichten Österreichs. Im Schülerwettbewerb „Turmbau zu Graz“ wurde die Kreativität und das konstruktive Verständnis der Schüler aus unterschiedlichen HTL-Klassen bewiesen. 21 angemeldete Schulklassen bzw.

–gruppen mussten einen möglichst hohen Turm innerhalb von 20 Minuten 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 Hilfsmaterial für die Montage, musste in einer 22 l umfassenden Postbox Platz

finden. Großartige Konstruktionen und herausfordernde Aufbausituationen im Innenhof der Alten Technik bewiesen den Besuchern der BIT-BAU ´13 das große Potenzial österreichischer Nachwuchsingenieure, wobei die herausragenste 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 Schülerinnen 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 Koppelhuber.

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

Volker Koch

EPIEM/ESTIEM Annual Meeting 2013 in Guimarães, Portugal

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as European Professors of Industrial Engineering and Management (EPIEM) und European Students of Industrial Engineering and Management (ESTIEM) Annual Meeting war ein sehr persönliches und erfolgreiches Treffen europäischer Professoren und Studierenden. Die Tätigkeiten des vergangenen Jahres wurden vorgestellt und zukunftsweisende Schritte in Richtung Erfahrungsaustausch der internationalen Wirtschaftsingenieure und einer Verbesserung deren Ausbildung unternommen. Der Fokus wurde auf die Herausforderungen und Möglichkeiten für die Weiterentwicklung der Wirtschaftsingenieurausbildung im europäischen Raum gelegt. Insbesondere wurden Projekte besprochen, die gemeinsam auf internationaler Ebene von Wirtschaftsingenieur-Studierenden bearbeitet werden können.

Die Professoren werden das Netzwerk

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der internationalen Wirtschaftsingenieure weiter ausbauen und die länderspezifischen Erfahrungen der unterschiedlichen 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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WINGnet

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 Möglichkeiten 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 Unternehmen bei zukünftigen Mitarbeitern und Entscheidungsträgern 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 qualifizierten 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 Arbeitnehmer/innen bieten einen wettbewerbsentscheidenden Faktor, den Sie sich durch schnelles Entscheiden für unser Angebot sichern können.

Einer unserer Projektleiter/innen wird die Organisation und Koordination der Veranstaltung übernehmen, sollten Sie un-

WINGbusiness Impressum Medieninhaber (Verleger) Österreichischer Verband der ­Wirtschaftsingenieure Kopernikusgasse 24, 8010 Graz ZVR-Zahl: 026865239 Editor o.Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. Siegfried Vössner E-Mail: voessner@tugraz.at Redaktion/Layout Chefin vom Dienst & Marketingleiterin: Mag. Beatrice Freund Tel. +43 (0)316 873-7795, E-Mail: office@wing-online.at Redakteure Dipl.-Ing. Julia Soos E-Mail: julia.soos@tugraz.at Dipl.-Ing. Alexander Pointner E-Mail: alexander.pontner@tugraz.at Dipl.-Ing. Christiana Müller E-Mail: christiana.mueller@tugraz.at Dipl.-Ing. Christoph Wolfsgruber E-Mail: christoph.wolfsguber@tugraz.at Dipl.-Ing. Alexander Sunk E-Mail: alexander.sunk@fraunhofer.at Dipl.-Ing. Jörg Koppelhuber E-Mail: joerg.koppelhuber@tugraz.at Anzeigenleitung/Anzeigenkontakt Mag. Beatrice Freund Tel. +43 (0)316 873-7795,E-Mail: office@wing-online.at

ser Angebot annehmen. Dazu gehört die Bereitstellung der Räumlichkeiten an der TU Graz, alle audio-visuellen Hilfsmittel und Betreuung dieser durch einen Techniker/in während der Präsentation und ein Buffet im Anschluss an die Veranstaltung. Wir übernehmen die Ankündigung der Veranstaltung mit Plakaten und Flyern, E-Mailankündigung, Eintragung auf Homepages und noch einige Möglichkeiten mehr. Wir dokumentieren für Sie die Veranstaltung mit Fotos, 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 Firmenprofil für ein Jahr aufgenommen.

In Ihrer Präsentation sollten Sie einen gesamtwirtschaftlichen Branchenüberblick schaffen, eine allgemeine Vorstellung Ihrer 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 zukünftigen, hochqualifizierten Arbeitskräften bietet.

Wir stehen Ihnen jederzeit unter veranstaltung@wingnet.at zur Verfügung.

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Druck Universitätsdruckerei Klampfer GmbH, 8181 St. Ruprecht/Raab, Barbara-Klampfer-Straße 347 Auflage: 2.500 Stk. Titelbild: Fotolia WING-Sekretariat Kopernikusgasse 24, 8010 Graz, Tel. (0316) 873-7795, E-Mail: office@wing-online.at WING-Homepage: www.wing-online.at Erscheinungsweise 4 mal jährlich, jeweils März, Juni, Oktober sowie Dezember. Nachdruck oder Textauszug nach Rück­sprache mit dem Editor des „WINGbusiness“. Erscheint in wissenschaftlicher Zusammen­arbeit mit den einschlägigen Instituten an den Universitäten und Fachhochschulen Österreichs. Der Wirtschaftsingenieur (Dipl.-Wirtschaftsingenieur): Wirtschaftsingenieure sind wirtschaftswissenschaftlich ausgebildete Ingenieure mit akademischem Studienabschluss, die in ihrer beruflichen Tätigkeit ihre technische und ökonomische Kompetenz ganzheitlich verknüpfen. WING - Österreichischer Verband der Wirtschaftsingenieure ist die Netzwerkplattform der Wirtschaftsingenieure.

ISSN 0256-7830

WINGbusiness 4/2013

www�strabag�de

Britta Gülland, Bauleiterin

DIE M��LI�HKEITEN SIND �RENZENLOS

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.

Aktuelle Stellenangebote und detaillierte Informationen zu ausgeschriebenen Positionen entnehmen Sie bitte unserer Homepage unter der Rubrik Jobs & Karriere.

Bei Interesse senden Sie Ihre vollständigen und aussagefähigen Bewerbungsunterlagen mit Angabe Ihres frühestmöglichen Eintrittstermins – möglichst über das Onlineformular unter www.strabag.com.

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