The Journal of iC Die Zeitschrift der iC
EDITION 22/2018
22/2018
Imprint | Impressum Edited by | Medieninhaber & Herausgeber iC consulenten Ziviltechniker GesmbH Coordination | Koordination Angela Kundl, Theresa Zaiser
Thoughts of iC | Gedanken der iC
Art direction | Art-Direktion Veronika Grigkar (grigkar.de) Photos | Fotos
BULLETIN | Meldungen 4 T UNNEL LING | T UNNEL
EXTENSION OF S36 MURTAL EXPRESSWAY JUDENBURG — ST. GEORGEN OB JUDENBURG (EXPANSION SECTION 1) Verlängerung S36 Murtal Schnellstraße Judenburg — St. Georgen ob Judenburg (Ausbau-Teilabschnitt 1) 6
iC-Archiv, iStockphoto, ASFINAG BMG,
ENERG Y | ENERGIE
BRA Architekten, Graz/KRATZER ZT GmbH
SUPPORTING URBAN SUSTAINABILITY TODAY = BASIS FOR SMART CITIES TOMORROW
Cover picture | Titelbild AdobeStock (Gundolf Renze) Writers | Autoren Manfred Brod, Christoph Eichler,
Nachhaltige Stadtentwicklung als Basis für die „Smart Cities“ der Zukunft 46
Konrad Gornik, Ulrike Gruber-Mikulcik, Andreas Helbl, Benjamin Marcus Jones, Klaus Kogler, Ivan Krofak, Elisabeth Mattersberger, Yulia Nedospasova, Martin Pfemeter, Wilhelm Reismann, Elena Rybak, Stefan Sattler, Kilian Scharrer, Iryna Sukhodub, Gunther Thaler, Nathan Torggler,
IN T ER N AT ION A L
Jonas Weil, Szymon Zwoniarkiewicz
WAT ER | WA S SER
BRINGING LIGHT TO RURAL COMMUNITIES OF SENEGAL
3D-NUMERICAL FLOW CALCULATIONS
Licht für ländliche Gemeinden im Senegal 56
3D-numerische Strömungsberechnungen 14
IN T ER N AT ION A L
Print-Sport Handels GmbH & Co KG
THE PROFESSION OF THE FUTURE – MAKING IT COOL TO BE AN ENGINEER
(Leobersdorf, Austria)
PL AT FOR M 4 ZERO
THE DIGITAL BUILDING PROJECT DESIGN, BUILD, OPERATE Das digitale Bauprojekt Planen, Bauen, Betreiben 20
Translation & proofreading | Übersetzung & Lektorat Michaela Alex-Eibensteiner, Rupert Hebblethwaite, Christina Hurt, Tilti Systems GmbH Printed by | Druck
Circulation | Auflage 5,000 copies | 5.000 Exemplare
Ein Beruf mit Zukunft – Wie cool, ein Ingenieur zu sein 66 IN T ER N AT ION A L
GEOLO G Y & GEOT ECHNIC A L ENGINEERING GEOLO GIE & GEOT ECHNIK
HAMMER, DRONE & LAPTOP DIGITALISATION IN GEOLOGY & GEOTECHNICAL ENGINEERING Hammer, Drohne & Laptop Digitalisierung in Geologie & Geotechnik 30 GEOLO G Y & GEOT ECHNIC A L ENGINEERING GEOLO GIE & GEOT ECHNIK
DIGITALISATION IN TEAM 12: NEWS FROM THE SALZBURG BIM LOUNGE Digitalisierung im Team 12: Aus dem Salzburger BIM-Stübchen 36
“iC UKRAINE NEVER SLEEPS!” „iC Ukraine, das Unternehmen, das niemals schläft!“ 72 We would like to dedicate this journal to both our clients and employees, and to
iC GROUP
express our thanks for all they did for iC.
CONFIDE EXPERTS – SETTING UP OF A NEW EXPERT PLATFORM
Our heartfelt thanks to all who contributed to our success, especially for the good
CONFIDE Experts – Neue Expertenplattform gegründet 76
cooperation, without which even the most successful work cannot really provide any pleasure. The partners of iC
BOOK TIP | Buchtipp NEW PROJECTS | Neue Projekte
78 79
Wir widmen diese Zeitschrift unseren Auftraggebern und unseren Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern mit herzlichem Dank für alle ihre Leistungen für die iC. Ein herzliches Dankeschön allen, die zu unserem Erfolg beigetragen haben, insbe sondere auch für die gute Zusammenarbeit, ohne die auch die erfolgreichste Arbeit keine Freude bereitet. Die Partner der iC Statement according to § 24 Austrian media law | Impressumspflicht gemäß § 24 Mediengesetz Publisher | Medieninhaber iC consulenten Ziviltechniker GesmbH 1120 Vienna, Schönbrunner Straße 297 Partners of iC | Partner der iC Lucas Artner, Georg Atzl, Michael Bergmair, Gerfried Falb, Konrad Gornik, Thomas H. Lehner, Michael Loibl, Martin Müllegger, Georg Pintar, Andrej Pogacnik, Michael Proprenter, Markus Querner, Hartwig Schindler, Peter Schubert, Martin Sipser, Bernhard Spindler, Wolfgang Unterberger, Hamit Useini, Rainhard Weis, Peter Wötzinger, Anjo Žigon
EDITORIAL The collapse of the Morandi Bridge in Genoa is
Der Einsturz der Morandi-Brücke in Genua ist
surely the worst engineering disaster of the
wohl der bisher schlimmste Unglücksfall in der
twenty-first century to date. It demonstrates
Ingenieurgeschichte unseres Jahrhunderts.
that architecture, engineering and facility
Er zeigt, dass Architektur, Ingenieurkunst und
management are not always in harmony.
Facility-Management oft nicht im Einklang sind.
In countless interviews after the accident we
In zahlreichen Interviews wurden fachkundige
heard statements from experts about the extent
Stellungnahmen abgegeben, wie sehr sich unser
to which engineering has changed and about
Ingenieurwesen verändert habe, und es heute
the certainty that we will require new bench-
schon absehbar sei, dass künftig andere Maß-
marks for design, construction, operation and
stäbe für Planung, Bau, Betrieb und Erhaltung
maintenance. This process has already begun.
anzulegen sein werden. Es hat bereits begonnen.
Other qualifications, services and technologies
Andere Qualifikationen, Leistungen und Techno-
will be needed. New things will have to be
logien werden erforderlich sein. Viel Neues wird
developed. Safety remains the number one
zu entwickeln sein. Die Sicherheit steht immer
priority. Digital tools will make this innovation
an oberster Stelle. Digitale Werkzeuge werden
possible. We’re already working on these.
das Neue ermöglichen. Wir sind schon dran.
Today’s young people will take massive steps
Die Jugend von heute wird den Weg der Digi
along the path to digitalisation. Experienced
talisierung massiv einschlagen. Die Erfahrenen
colleagues will add their insight; this is a good
werden ihre Erkenntnisse beisteuern; eine gute
time for inter-generational models. We sensed
Zeit für Generationenmodelle. Das haben wir
this at a very early stage.
früh gespürt.
The digitalisation of building processes is clos
Die Digitalisierung von Bauprojekten kommt
ing in on us from every angle: From BIM design
aus allen Ecken auf uns zu: Aus der BIM-Planung
(Building Information Modelling), with its digital
(Building Information Modelling) mit den digita
twins. From surveying, with laser scanning and
len Zwillingen. Aus der Bestandsaufnahme mit
drone technology. From digital process chains
Laser Scanning und Drohnentechnologie. Aus
on the building site and along the entire value
digitalen Prozessketten auf der Baustelle,
chain to the completed building. From building
entlang der ganzen Wertschöpfungskette bis
operations, CAFM (Computer-Aided Facility
hin zum fertig errichteten Bauwerk. Aus dem
Management), sensor technology and the IoT
Betrieb, aus CAFM (Computer-Aided Facility-
(Internet of Things) in every object. Konrad Gornik’s expertise in construction technology & economics and facility management covers the entire life cycle. Since 2016 he has been partner at iC specialising in PM for building and IT as well as FM, TDD, cost & progress control. Konrad Gorniks Expertise in Bautechnik, Bauwirtschaft und Facility-Management deckt den gesamten Lebenszyklus ab. Er ist seit 2016 Partner der iC und spezialisiert auf PM in Bau und IT sowie FM, TDD, Kosten- & Terminkontrolle.
Today’s R & D will very soon be our future. Start-ups are shooting out of the ground.
Management) und Sensorik, IoT (Internet of Things) in allen Objekten. F & E heute ist schon bald unsere Zukunft.
Schools and universities are taking up the
Start-ups sprießen aus dem Boden. Schulen
subject. Global companies and clients, public
und Universitäten greifen das Thema auf. Welt-
and private, are raising the bar. The contribution
konzerne und Auftraggeber, öffentliche und
we make to research will determine our future.
private, legen die Latten höher. Der Beitrag zur Forschung wird unsere Zukunft bestimmen.
Lots of small steps lead to large leaps. We’re taking our run-up. We’re jumping.
Viele kleine Schritte bewirken große Sprünge.
And in some areas we’ve already landed
Wir nehmen Anlauf. Wir springen. Wir sind in
successfully.
einigen Bereichen bereits erfolgreich gelandet.
Ready for the next jumps. We’ve called this “REDi4 the Future”.
Bereit für die nächsten Sprünge. „REDi4 the Future“ haben wir es genannt.
Wir möchten ausdrücklich darauf hinweisen, dass die weitgehende Verwendung der männlichen Form in unseren deutschen Texten in keiner Weise diskriminierend zu verstehen ist, sondern ausschließlich der besseren Lesbarkeit dient.
INTERN
3
FURTHER NEWS all around iC New Offices iC strengthens its international presence by opening branch offices in Australia and Canada.
Melen Dam Geological-Geotechnical Site Investigation & Modelling Completed
Um mit dem anhaltenden Bevölkerungswachstum Istanbuls zurechtzukommen, ist die Erschließung zusätzlicher Wasser reserven unumgänglich. Das Melen-System wurde entwickelt, um den langfristigen
Additional water resources are imperative in
Wasserbedarf der Stadt zu decken. Das erste
Australia: PO Box 6402 Fairfield Gardens QLD 4103 Brisbane / Australia info@ic-australia.com.au
order to tackle the ongoing growth of Greater
Stadium, welches 268 Mio. m³ Wasser bereit-
Istanbul. The Melen System is being devel
stellt, wurde im Jahre 2007 mit japanischer
oped to cover the long-term water demand
Finanzierung abgeschlossen. Die zweite und
Canada: Suite 1320, Victoria Tower 25 Adelaide Street East Toronto Ontario M5C 3A1 / Canada office.canada@ic-group.org
of the city. The first stage supplying 268 mil-
dritte Ausbaustufe sollen bis zum Jahr 2040
TEN-T Days in Slovenia In 2018 TEN-T Days took place in Ljubljana. At this conference, the EU Commission (DG Mobility and Transport) discussed the state of the European transport policy and its current challenges with more than 2,000 representatives from the regions, the industry and the interested public. Elea iC, in cooperation with motorway operators, presented various BIM but also corridor work plans for the multimodal trans-European transport corridors “Orient/East-Med” and “Rhine-Danube”.
MEHR NEUIGKEITEN rund um die iC Neue Büros
lion m³ was completed in 2007 with Japa
jährlich insgesamt 1,180 Milliarden m³
nese financing. The second and third stages
Wasser für die Stadt zur Verfügung stellen.
are expected to ensure a total of 1.180 bil
Dies würde die Kapazität der vor Fertig
lion m³ for all three phases which will double
stellung des Melen-Systems verfügbaren
the amount of water supplied prior to the
Wassermenge etwa verdoppeln. Mit einem
Melen System and meet the water demand of
Volumen von ca. 700 Mio. m³ an Wasser ist
the city until the year 2040. With a reservoir
der Melen-Damm eine wesentliche Kompo-
volume of almost 700 million m³ of water,
nente des Systems.
Melen Dam is an important component of this system.
Während des Baues des Melen-Dammes, welcher 124 m hoch und 950 m lang ist und
During the construction of the 124 m high
etwa 2 Millionen m³ Beton umfasst, wurde
and 950 m long RCC dam unexpected behavi-
ein unerwartetes Verhalten des Bauwerkes
our of the dam body consisting of approx.
beobachtet. Als Folge davon war eine Unter-
2 million m³ of concrete was observed. This
suchung und eine geologisch-geotechnische
required a detailed investigation and analy-
Modellierung des Baugrundes erforderlich.
sis of ground conditions.
Die iC wurde beauftragt, eine detaillierte
iC was awarded a contract to provide
Baugrunduntersuchung zu definieren und
detailed investigation, modelling and analy-
zu leiten, einschließlich der Analyse der
Die iC erweitert ihre internationale Präsenz durch Niederlassungen in Australien und Kanada.
sis of the ground conditions at the Melen
Ergebnisse und der Erstellung eines 3D-
Dam site.
geologisch-geotechnischen Modelles des
Australien: PO Box 6402 Fairfield Gardens QLD 4103 Brisbane / Australien info@ic-australia.com.au
Within a short time a very comprehensive
Dammstandortes.
study comprising all relevant site investiga
Innerhalb sehr kurzer Zeit ist es uns gelun-
tion methods (geological mapping, investiga-
gen, eine umfassende Studie zum Baugrund
tion drilling, insitu testing, laboratory testing,
unter Verwendung aller erforderlichen
Kanada: Suite 1320, Victoria Tower 25 Adelaide Street East Toronto Ontario M5C 3A1 / Kanada office.canada@ic-group.org TEN-T Days in Slowenien Die TEN-T Days fanden 2018 in Ljubljana statt. Bei dieser Konferenz diskutierte die EU-Kommission (GD Mobilität und Transport) mit mehr als 2.000 Vertretern aus den Regionen, der Industrie und der interessierten Öffentlichkeit den Stand der europäischen Verkehrspolitik und deren aktuelle Herausforderungen. Elea iC präsentierte in Zusammenarbeit mit Autobahnbetreibern verschiedene BIM- aber auch Korridor-Arbeitspläne für die multimodalen transeuropäischen Verkehrskorridore „Orient/East-Med“ und „Rhein-Donau“.
large-scale rock mechanical tests, hybrid
Methoden (geologische Kartierung, Unter
seismic surveys, geoelectrical surveys, 3D
suchungsbohrungen, In-situ-Tests, Laborver-
geological modelling and 3D parameter
suche, felsmechanische Großversuche im
models etc.) was carried out. The final report
Feld, Hybrid-Seismik, 3D-geologische und
was delivered in July 2018.
geotechnische Modellierung) durchzuführen. Der Abschlussbericht wurde im Juli 2018 abgegeben.
communiCation — EDITION 22
NEWS Yusufeli Dam
Excavation Works Reach the Lowest Elevation & the Concreting of the Dam Starts! After more than five years of intensive geological and geotechni-
Nach etwa fünf Jahren intensiver geologischer und geotech-
cal design and consultancy work by a large team of experts –
nischer Planungs- und Beratungsarbeit durch ein großes Team aus
geologists, civil engineers and numerical specialists from the iC
Geologen, Bauingenieuren und Spezialisten für Numerik der iC
group (Salzburg, Vienna, Ljubljana) – a major milestone of the
group (Salzburg, Wien, Ljubljana) haben wir Anfang Juli 2018
Yusufeli Dam and HEPP project was reached in early July 2018.
beim Staudamm- und Kraftwerksprojekt einen großen Meilenstein
The lowest level of the dam cut-off excavation was reached at an
erzielt.
altitude of 440 m a.s.l. Based on continuous detailed geological
Die Aushubsohle auf 440 m Seehöhe wurde erreicht. Laufende
mapping, drilling and geophysical surveys, we were able to iden-
geologische Detailaufnahmen sowie Bohrungen und geophysika-
tify suitable ground conditions at the thalweg level. The dam
lische Messungen haben geeignete Baugrundbedingungen nach
design company (Su-Yapı Mühendislik, www.suyapi.com.tr ) and
gewiesen. Das Planungsbüro (Su-Yapı Mühendislik, www.suyapi.
their consultant (ARQ Consulting Engineers, www.arq.co.za) gave
com.tr) mit seinen Beratern (ARQ Consulting Engineers, www.arq.
the green light for the pouring of the first concrete.
co.za) hat die Aushubsohle für den ersten Sohlbeton freigegeben.
Project facts:
Fakten zum Projekt:
Yusufeli Dam and HEPP are located in Artvin Province in NE
Die Talsperre Yusufeli liegt in der Provinz Artvin im Nordosten
Turkey and form part of a river cascade on the Çoruh River.
der Türkei und ist Teil einer Kraftwerkskette am Fluss Çoruh.
Yusufeli lake reservoir will have a volume of 1,080 hm³ and
Der Yusufeli-Stausee mit einer Oberfläche von 33,63 km² wird
a surface area of approximately 33.63 km².
ein Speichervolumen von 1.080 hm³ aufweisen.
The dam is a double curved concrete arch with a height of
Die Talsperre ist eine doppelt gekrümmte Bogenmauer mit einer
275 m above the valley bottom (altitude 440 m). The crest length
Höhe von 275 m über der Talsohle (440 m). Die Länge der Damm-
is approximately 490 m and the thickness of the dam at crest
krone beträgt 490 m, die Dicke an der Krone 8 m. Das Beton
level around 8 m. The concrete volume of the arch dam is about
volumen der Bogenmauer beläuft sich auf etwa 3 Mio. m³.
3 million m³. A very particular feature of the project are the steep
Eine Besonderheit sind die sehr steilen Talflanken und die bei
natural slopes and the cut slopes of almost 500 m in height which
nahe 500 m hohen Felsböschungen, welche für die Errichtung
were required to construct the cable crane and to excavate the
der Kabelkrananlage gemeinsam mit dem Aushub für die Sperre
dam cut-off.
erforderlich waren.
At the time of the award of the contract by the owner DSI
Zur Zeit der Vergabe des Vertrages an das Konsortium Limak-
(Turkey’s state water company) to the joint venture of Limak-
Cengiz-Kolin durch den Bauherrn DSI im Dezember 2012 war
Cengiz-Kolin (LCKJV) in December 2012 the dam was the highest
die Talsperre die höchste der Türkei und zugleich die dritthöchste
in Turkey and the third highest in the world.
Talsperre weltweit.
December | Dezember 2018
BULLETIN | MELDUNGEN
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EXTENSION OF S36 MURTAL EXPRESSWAY Judenburg — St. Georgen ob Judenburg (Expansion Section 1) The continuous trafficability of the S36 Murtal Expressway currently ends westwards in Judenburg. ASFINAG is planning an extension to the S36 of approx. 21 km, from Judenburg to Scheifling. The optimal route for the largest of the new sections between Judenburg and St. Georgen (Expansion Section 1) was presented in late 2016 in accordance with the preliminary project of the same year. Plans comprise an e xpansion near the existing road with three cut-and-cover tunnels and thus massive relief for the existing B317, and hence for the community of St. Peter ob Judenburg as well as for the districts of Rothenthurm and Wöll. In Expansion Section 1, planning is currently underway for the EIA submission, which is scheduled for late 2019/early 2020. AUTHOR Manfred Brod
6
TUNNELLING
communiCation — EDITION 22
The S36 Murtal Expressway will run from
have been newly constructed, and the safety
the junction at St. Michael, in Upper Styria,
standards for the existing federal road will have
between the A9 Pyhrn Motorway and the S6
been improved to that of an expressway (with
Semmering Expressway via Judenburg until
lane widths of 3.75 and 3.50 m).
shortly before Scheifling. Of the total 59 km of
As part of the construction of Expansion
expressway planned, only the 38 km section from
Section 2, a length of 570 m of the Mur river will
St. Michael to Judenburg is currently in operation.
be rerouted, breakdown bays and a green bridge
The construction works of the expansion of
as well as associated water pollution control
the S36 Murtal Expressway between Judenburg
plants will be built. The Unzmarkt tunnel will be
and Scheifling started in April 2013. As a first
constructed using the cut-and-cover method in
project, ASFINAG built the approximately 610 m
order to keep the impact of construction noise
long cut-and-cover tunnel at St. Georgen ob
and traffic on residents to a minimum.
Judenburg, which was opened to traffic in late November 2015.
In parallel with the ongoing construction work on the S36 St. Georgen ob Judenburg —
In March 2017, construction work started on
Scheifling section (Expansion Section 2), submis-
the expansion of the second section of the S36
sion planning is currently ongoing for the approx
between St. Georgen ob Judenburg and Scheifling
imately 11 km long S36 Judenburg — St. Georgen
(Expansion Section 2) with the almost 1 km long
ob Judenburg section (Expansion Section 1).
Unzmarkt cut-and-cover tunnel. By autumn 2020, © BRA Architekten, Graz / KRATZER ZT GmbH
a total of 6 km of the Murtal Expressway will
December | Dezember 2018
TUNNEL
7
PROJECT HISTORY
As part of the project team iC has provided
A preliminary project was drawn up in 2002 and
the services of “project control for the submis
2003, as part of which a total of 15 different
sion and construction project“ since June 2017.
route versions were examined. From these, a
Key services for project control are:
route was selected that runs through a tunnel
• Preparation of the tender documents in
approximately 3.1 km in length north of the Mur through the Falkenberg mountain.
accordance with the BVergG for required technical services (in particular, planning
A submission project was drawn up between
services including geology/hydrogeology/
2005 and 2008 on the basis of the 2003 prelimi-
geotechnical engineering) and for the
nary project. Due to accumulating evidence of
architectural design competition and bridge
severe tectonic stress on the mountains and of existing mass movements (determined by initial core drilling), the route selected during the 2003 preliminary project was shifted southward. This gave rise to a route passing through the area of
2 Visualisation of preliminary project 2016 in the area of Wöll Visualisierung Vorprojekt 2016 im Bereich Wöll (Geoconsult im Auftrag der ASFINAG BMG)
construction architecture • Tender evaluations in accordance with the BVergG • Ongoing review of the provision of services of all technical service providers and ongoing
the southern terraces of the Falkenberg with two
clarification of associated interfaces
separate tunnels (the East or Judenburg Tunnel
• Contractual processing/updating of all
with a length of approximately 700 m and the
technical service contracts including review
West or Pöls Tunnel with a length of approximate
of additional offers and/or additional cost
ly 1,300 m). The completion of the submission
1 Visualisation of preliminary project 2016 in the area of Judenburg Visualisierung Vorprojekt 2016 im Bereich Judenburg (Geoconsult im Auftrag der ASFINAG BMG)
claims
project in 2008 led to the start of the tendering
• Deadline and cost tracking
and detailed project, during which the complete
• Auditing
implications of the mass movements present on the Falkenberg were recognised, after which the
Initiated planning work of the project team
project was withdrawn and stopped in 2010.
responsible for the “S36 Murtal Expressway,
Subsequently, the expansion project of the
Expansion Section 1, Submission and Construc-
S36 from Judenburg in a westerly direction was
tion Project” started in summer 2017 with the
started afresh and evaluated in 2010 and 2011.
surveying required for the submission project.
One result of the evaluation, which in 2012 also
Traffic censuses (traffic counting and sur
led to an agreement between ASFINAG, the
veys) were performed in autumn 2017. A traffic
Province of Styria and the Federal Ministry for
forecast has now been drawn up on the basis of
Transport, Innovation and Technology (BMVIT),
a wide-ranging and detailed traffic model for the
was a new preliminary project that included the
year 2040.
examination of an alternative route (“an expan
Technical planning is being optimised on an
sion near the existing road B317” and no longer
ongoing basis, also in consultation with the
through the Falkenberg).
1
public, and primarily within the framework of a
New preliminary project planning for the
working group in the municipality of St. Peter ob
11 km-long section between Judenburg and
Judenburg. From June to October 2018, subsoil
St. Georgen ob Judenburg was begun in 2013. In
investigations took place in Expansion Section 1
addition to new route options, suggestions from
(Figure 5).
previously prepared projects were included in the route selection process. The route determined
ROUTE
in the scope of the new preliminary project was
The route of Expansion Section 1 between
presented to the public as part of a planning
Judenburg and St. Georgen ob Judenburg starts
exhibition on 10 November 2016 and submitted
in Judenburg to the west of the Grünhüblbrücke,
to the BMVIT in April 2017.
the second bridge structure of which is planned to be rebuilt in approximately 2021.
PROJECT TEAM
The Judenburg West junction, which is locat
In accordance with the provisions of the Austrian
ed shortly afterwards, will also be constructed
Federal Law for Contract Awards, BVergG, a
anew. The route then continues along the exist
completely new project team for the submission
ing B317 in the direction of Rothenthurm. The
and construction project (Expansion Section 1;
district of Rothenthurm will then be bypassed by
Judenburg — St. Georgen
was
a cut-and-cover tunnel (approx. 550 m in length).
selected by ASFINAG through a tender process
The St. Peter junction shall be located before
(Figure 3).
St. Peter ob Judenburg, and an approximately
ob
Judenburg)
640 m long cut-and-cover tunnel is planned in
8
TUNNELLING
communiCation — EDITION 22
2
the vicinity of the village. The district of Schütt
EIA SUBMISSION & CONSTRUCTION PHASE
will be circumnavigated to the north, while the
The EIA is expected to be submitted in late
district of Wöll will once again be bypassed with
2019/early 2020. Thereafter, the required sub
an approximately 590 m long cut-and-cover
stantial legal procedures and the tender planning
tunnel. The route then runs along the existing
for the tendering of construction services will be
B317 until it connects with Expansion Section 2
drawn up.
at St. Georgen ob Judenburg. Thus, no additional transport axis is created
The construction of Expansion Section 1 between Judenburg and St. Georgen ob Juden-
in the narrow Murtal valley, and further frag-
burg with expected total net project costs (plan-
mentation is avoided. Particular attention is paid
ning and construction) of 330 million euros shall
to the impact on the Natura 2000 area along the
proceed in two stages. The construction of the
Mur river as well as to the minimisation of agri-
first stage from Judenburg to St. Peter ob Juden-
cultural and forestry land loss. The cut-and-cover tunnels used to cross the
burg is scheduled to begin in 2023 and to be completed in 2027. This will be followed by the
village underground open up new potential for
construction of the section between St. Peter and
local development.
St. Georgen ob Judenburg. The S36 Murtal
The objective of the new route is to provide
Expressway shall be fully accessible between
a needs-based solution for the Murtal valley, to
St. Michael in der Obersteiermark and Scheifling
relieve the burden of transit traffic on local com-
starting 2031.
munities and to establish a secure traffic connection from Judenburg through to Scheifling.
December | Dezember 2018
TUNNEL
9
3
Citizen information/participation Bürgerinformation/-beteiligung
Planning consultancy/EIA coordination Planungsberatung/UVP-Koordination
Project management Projektleitung
Coordination of the province Koordination Land
Project monitoring Begleitende Kontrolle
Specialist officers: SG, GE, UVM etc. Fachstellen: SG, GE, UVM etc. Project control Projektsteuerung
Surveying Vermessung
Geology, geotechnical engineering Geologie, Geotechnik
Environmental coordination Koordination Umwelt
Plants and fauna Tiere und Pflanzen
Air and climate Luft und Klima
Traffic census Verkehrsuntersuchung
Operating/safety technology Betriebs-/Sicherheitstechnik
Soil Boden
River ecology Gewässerökologie
Road planning Straßenplanung
Water pollution control planning Gewässerplanung
Landscaping Landschaft
Townscape design Ortsbildgestaltung
Tunnel planning Tunnelplanung
Noise Lärm
People, property, cultural assets Mensch, Sach-, Kulturgüter
Archaeology Archäologie
Review of geology, geotechnical engineering Prüfung Geologie, Geotechnik
Construction engineering/ construction phase consultancy Beratung Bautechnik/Bauphase
Review of traffic Prüfung Verkehr
Review of noise Prüfung Lärm
Bridge planning Brückenplanungen
Vibration Erschütterung
Waste control/management Abfallwirtschaft
Ziviltechnikerges.m.b.H.
© ASFINAG BMG
Review of air and climate Prüfung Luft und Klima
10
TUNNELLING
communiCation — EDITION 22
VERLÄNGERUNG S36 MURTAL SCHNELLSTRASSE Judenburg — St. Georgen ob Judenburg (Ausbau-Teilabschnitt 1) Die durchgehende Befahrbarkeit der S36 Murtal
(Ausbau-Teilabschnitt 1) wurde die gemäß Vorprojekt
Schnellstraße endet derzeit in westlicher Richtung
2016 optimale Trassenvariante Ende 2016 präsen-
in Judenburg. Von Seiten der ASFINAG ist eine
tiert. Geplant ist ein bestandsnaher Ausbau mit drei
S36-Verlängerung um ca. 21 km von Judenburg bis
Unterflurtrassen und damit eine massive Entlastung
Scheifling geplant. Für den größten Neubau-Teil
der bestehenden B317 und somit der Gemeinde
abschnitt zwischen Judenburg und St. Georgen
St. Peter ob Judenburg sowie der Ortsteile Rothen thurm und Wöll. Im Ausbau-Teilabschnitt 1 erfolgt derzeit die Planung zur UVP-Einreichung, welche für Ende 2019/Anfang 2020 vorgesehen ist.
© BRA Architekten, Graz / KRATZER ZT GmbH
AUTOR Manfred Brod
Die S36 Murtal Schnellstraße verläuft zu-
schutz vorgesehen. Die Unterflurtrasse Unzmarkt
künftig vom obersteirischen Knoten St. Mi-
wird in Deckelbauweise errichtet, um die Beein-
chael zwischen der A9 Pyhrn Autobahn und der
trächtigung der Anrainer durch Baulärm und Bau-
S6 Semmering Schnellstraße über Judenburg bis
stellenverkehr auf ein Minimum zu reduzieren.
kurz vor Scheifling. Von den insgesamt geplanten
Parallel zu den laufenden Bauarbeiten des
59 km Schnellstraße sind derzeit durchgehend
S36-Abschnittes St. Georgen ob Judenburg Scheif
nur die 38 km der Strecke von St. Michael bis Ju-
ling (Ausbau-Teilabschnitt 2) erfolgt derzeit die
denburg in Betrieb.
Einreichplanung des rund 11 km langen S36-Ab-
Der Startschuss für den Ausbau der S36 Murtal Schnellstraße zwischen Judenburg und Scheif-
schnittes Judenburg —St. Georgen ob Judenburg (Ausbau-Teilabschnitt 1).
ling fiel im April 2013. Als erstes Projekt errich-
3 S36 Murtal Expressway, Judenburg — St. Georgen ob Judenburg, project team S36 Murtal Schnellstraße, Judenburg — St. Georgen ob Judenburg, Projektteam
tete die ASFINAG die etwa 610 m lange Unterflur-
PROJEKTGESCHICHTE
trasse in St. Georgen ob Judenburg, die Ende No-
In den Jahren 2002 und 2003 wurde ein Vorpro-
vember 2015 für den Verkehr freigegeben wurde.
jekt ausgearbeitet, in dem insgesamt 15 verschie-
Im März 2017 startete mit den Bauarbeiten
dene Trassenvarianten untersucht wurden. Aus
der fast 1 km langen Unterflurtrasse Unzmarkt
diesen ging eine Variante hervor, die mittels eines
der zweite Schritt des S36-Ausbaus zwischen
rund 3,1 km langen Tunnels nördlich der Mur
St. Georgen ob Judenburg und Scheifling (Aus-
durch den Falkenberg führt.
bau-Teilabschnitt 2). Bis zum Herbst 2020 wer-
Im Zeitraum zwischen 2005 und 2008 er-
den insgesamt 6 km der Murtal Schnellstraße neu
folgte auf Basis des Vorprojektes von 2003 die
gebaut beziehungsweise wird die bestehende
Ausarbeitung eines Einreichprojektes. Aufgrund
Bundesstraße auf das Sicherheitsniveau einer
von vermehrten Hinweisen auf starke tekto-
Schnellstraße (mit einer Fahrspurenbreite von
nische Beanspruchung des Gebirges und auf vor-
3,75 beziehungsweise 3,50 m) angehoben.
December | Dezember 2018
handene Massenbewegungen (eruiert durch erste
Im Zuge des Baues von Ausbau-Teilab-
Kernbohrungen) wurde die Auswahlvariante des
schnitt 2 wird die Mur auf einer Länge von 570 m
Vorprojektes von 2003 Richtung Süden verscho-
verlegt, außerdem sind Pannenbuchten und eine
ben. Es entstand eine Trassenführung im Bereich
Grünbrücke
der südlichen Terrasse des Falkenberges mit zwei
sowie
entsprechender
Gewässer-
TUNNEL
11
getrennten Tunnelanlagen (Tunnel Ost beziehungs
vollständig neues Projektteam gemäß den Be-
weise Judenburg mit rund 700 m Länge und Tun-
stimmungen des BVergG ausgeschrieben und
nel West beziehungsweise Pöls mit rund 1.300 m
vergeben (Abbildung 3).
Länge). Nach Abschluss des Einreichprojektes im
Die iC erbringt seit Juni 2017 im Projekt-
Jahr 2008 wurde im Anschluss das Ausschrei-
team die Leistung „Projektsteuerung im Einreich-
bungs- und Detailprojekt gestartet, in dem die ge-
und Bauprojekt“. Die Leistungsschwerpunkte der
samte Tragweite der am Falkenberg anzutreffen
Projektsteuerung sind:
den Massenbewegungen erkannt wurde, worauf-
• Erstellung der Ausschreibungsunterlagen
hin das Projekt im Jahr 2010 zurückgezogen und
gemäß BVergG für erforderliche technische
gestoppt wurde.
Dienstleistungen (insbesondere Planungs
Daraufhin wurde in den Jahren 2010 und
leistungen einschließlich Geologie/Hydro
2011 die Weiterführung der Schnellstraße S36
geologie/Geotechnik) und Realisierungswett
von Judenburg Richtung Westen neu aufgerollt
bewerb Planung und Architektur Brückenbau
und evaluiert. Das Ergebnis der Evaluierung,
• Angebotsprüfungen gemäß BVergG
das 2012 auch in einer Vereinbarung zwischen
• laufende Prüfung der Leistungserbringung
ASFINAG, Land Steiermark und dem Bundesminis
aller technischen Dienstleister und laufende
terium für Verkehr, Innovation und Technologie
Abklärung der zugehörigen Schnittstellen
(BMVIT) mündete, war ein neues Vorprojekt im
• Vertragsabwicklung/Vertragsfortschreibung
Zuge dessen eine alternative Trassenführung
aller technischen Dienstleistungsaufträge
(„B317-bestandsnah“ und nicht mehr durch den
einschließlich Prüfung von Zusatzangeboten
Falkenberg) untersucht werden sollte.
beziehungsweise Mehrkostenforderungen
Bereits im Jahr 2013 wurde mit den Vorprojekt-Neuplanungen für den 11 km langen Ab-
5
• Termin- und Kostenverfolgung • Rechnungsprüfung
schnitt von Judenburg bis St. Georgen ob Judenburg begonnen. Für die Trassenfindung wurden
Die Planungsarbeiten des Projektteams „S36
neben neuen Trassenmöglichkeiten auch Vor-
Murtal
schläge aus früheren ausgearbeiteten Projekten
Einreich- und Bauprojekt“ starteten im Sommer
miteinbezogen. Die Auswahlvariante des neuen
2017 mit den für das Einreichprojekt erforder-
Vorprojektes wurde der Bevölkerung am 10. No-
lichen Vermessungsarbeiten.
Schnellstraße,
Ausbau-Teilabschnitt 1,
vember 2016 im Rahmen einer Planungsausstel-
Im Herbst 2017 wurden Verkehrserhebun
lung präsentiert. Im April 2017 wurde die Aus-
gen (Verkehrszählungen und Befragungen) durch-
wahltrasse beim BMVIT eingereicht.
geführt. Derzeit wird die Verkehrsprognose auf
PROJEKTTEAM
Verkehrsmodells für das Jahr 2040 erstellt.
5 S36 Murtal Expressway, Judenburg — St. Georgen ob Judenburg, 2018 subsoil investigation, core drill boxes S36 Murtal Schnellstraße, Judenburg — St. Georgen ob Judenburg, Baugrunderkundung 2018, Bohrkernkisten
Basis eines sehr umfangreichen und detaillierten Für das Einreich- und Bauprojekt des Ausbau-
Die technischen Planungen werden laufend,
Teilabschnittes 1 (Judenburg — St. Georgen ob Ju-
auch in Abstimmung mit der Bevölkerung, vor-
denburg) wurde durch die ASFINAG Projektlei-
wiegend im Rahmen einer Arbeitsgruppe in der
tung/Projektsteuerung/Koordination Umwelt ein
Gemeinde St. Peter ob Judenburg optimiert. Im
4
© ASFINAG BMG
4 S36 Murtal Expressway, Section Judenburg – St. Georgen ob Judenburg – project area S36 Murtal Schnellstraße, Abschnitt Judenburg – St. Georgen ob Judenburg – Projektgebiet
12
TUNNELLING
communiCation — EDITION 22
Zeitraum Juni bis Oktober 2018 fanden im Aus-
Reference Projects:
bau-Teilabschnitt 1 Baugrunderkundungen statt
TUNNELLING
(Abbildung 5). TRASSENVERLAUF Die Trasse des Ausbau-Teilabschnittes 1 zwischen Judenburg und St. Georgen ob Judenburg beginnt in Judenburg westlich der Grünhübl brücke, deren zweites Brückentragwerk plangemäß bereits ab ca. 2021 wiedererrichtet wird. Knapp danach wird die Anschlussstelle Judenburg West gebaut. Die Trasse führt auf der bestehenden B317 Richtung Rothenthurm. Der Ortsteil Rothenthurm wird im Anschluss mit einer Unterflurtrasse (Länge ca. 550 m) unterfahren. Vor St. Peter ob Judenburg ist die Anschlussstelle St. Peter geplant, danach wird im Bereich des Ortes eine ca. 640 m lange Unterflurtrasse hergestellt. Der Ortsteil Schütt wird im Norden umfahren, der Ortsteil Wöll wiederum mit einer ca. 590 m langen Unterflurtrasse unterfahren. Bis zur Anbindung an den Ausbau-Teilabschnitt 2 in St. Georgen ob Judenburg verläuft die Strecke dann entlang der bestehenden B317. Somit wird im engen Murtal keine zusätzliche Verkehrsachse geschaffen und eine weitere Zerschneidung vermieden. Besonderes Augenmerk wird darauf gelegt, den Einfluss auf den Natura-2000-Raum an der Mur sowie Flächenver-
A9 Pyhrn Motorway, Klaus Chain of Tunnels, Project Monitoring in the Construction Phase ASFINAG (2013–2019) The full expansion of the Klaus chain of tunnels (Falkensteintunnel [l = 0.8 km], Speringtunnel [l = 2.9 km], Traunfriedtunnel [l = 0.4 km], Klausertunnel [l = 2.2 km]) involves building the east tubes (Linz carriageway) and renewing the west tubes (Graz carriageway) of the tunnels con cerned. In 2017 the new tubes were completed. The repair of the old existing tubes is now underway and involves renewing the operating and safety equipment in particular. All works will be completed in 2019. The project costs are estimated at approx. 170 million euros. Underground Line U2, Lots U2/19 and U2/20 – Coordination, Building Permit Design, Tender Design and Detailed Design Wiener Linien (since 2016) Design and coordination services for the construction of the new underground stations U2/19 (Bacherplatz) and U2/20 (Pilgramgasse) including platform tunnels. Excavation carried out by means of NATM and application of ground freezing measures. New Semmering Base Tunnel – Alignment Selection, Building Permit Design, Tender Design and Detailed Design ÖBB-Infrastruktur AG (since 2006) Study of different alignments in the alignment selection process, optimisation of selected alignment, preparation of documents for EIA, design for building permit, tender design, detailed design, construction management and geotechnical consultancy during construction.
luste für Land- und Forstwirtschaft zu minimieren. Die Ortsquerungen mittels Unterflurtrasse eröffnen neue Ortsentwicklungspotenziale. Ziel der neuen Trassenführung ist eine bedarfsgerechte Lösung für das Murtal, die Entlas tung der Ortschaften vom Durchzugsverkehr und die Errichtung einer sicheren Verkehrsverbindung von Judenburg bis Scheifling. EINREICHUNG ZUR UVP & BAUPHASE Mit einer Einreichung zur UVP ist mit Ende 2019/ Manfred Brod Our specialist in project management and project monitoring for tunnelling and infrastructure construction projects joined iC in 1999 and was appointed senior expert in 2008. Manfred Brod Unser Experte für Projektmanagement und Begleitende Kontrolle im Tunnel bau sowie für Dienst- und Bauleis tungen im Verkehrsinfrastrukturbau ist seit 1999 bei der iC, seit 2008 als Leitender Experte.
Anfang 2020 zu rechnen. Danach werden die erforderlichen Materienverfahren und die Bauausschreibungsplanung abgewickelt. Der Bau des Ausbau-Teilabschnittes 1 zwischen Judenburg und St. Georgen ob Judenburg mit geplanten Gesamtprojektkosten (Planungsund Bauleistungen) von netto 330 Mio. Euro ist in zwei Etappen vorgesehen. Der Bau der ersten Etappe von Judenburg bis St. Peter ob Judenburg erfolgt in den Jahren 2023 bis 2027. Danach schließt der Bau der Etappe St. Peter bis St. Georgen ob Judenburg an. Die lückenlose Befahrbarkeit der S36 Murtal Schnellstraße von St. Michael in der Obersteiermark bis Scheifling wird plangemäß bis zum Jahr 2031 umgesetzt.
December | Dezember 2018
Referenzprojekte:
TUNNEL A9 Pyhrn Autobahn, Tunnelkette Klaus, Begleitende Kontrolle in der Bauphase ASFINAG (2013–2019) Im Zuge des Vollausbaus der Tunnelkette Klaus (Falkensteintunnel [L = 0,8 km], Speringtunnel [L = 2,9 km], Traunfriedtunnel [L = 0,4 km], Klausertunnel [L = 2,2 km]) werden die Oströhren (Richtungsfahrbahn Linz) der betroffenen Tunnel hergestellt und die Bestandsröhren (Richtungsfahrbahn Graz) saniert. Die Fertigstellung der Neubauröhren erfolgte 2017. Derzeit erfolgt die Sanierung der Bestandsröhren, wobei vor allem die betriebs- und sicherheits technische Ausrüstung zu erneuern ist. Die Fertigstellung aller Arbeiten erfolgt 2019. Die Projektkosten betragen ca. 170 Mio. EUR. U-Bahnlinie 2, Baulose U2/19 und U2/20 – Planungskoordination, Entwurfs-, Ausschreibungs- und Ausführungsplanung Wiener Linien (seit 2016) Planungs- und Koordinationsleistungen für die im Zuge der U2-Verlängerung neu zu errichtenden Stationsbauwerke und Stationsröhren U2/19 (Bacherplatz) und U2/20 (Pilgramgasse) unter Anwendung der NÖT und Vereisungsmaßnahmen. Semmering-Basistunnel – Trassenauswahlverfahren, Einreich-, Ausschreibungs- und Ausführungsplanung ÖBB-Infrastruktur AG (seit 2006) Trassenentwicklung im Bahnhofs- und Trassenauswahlverfahren, Optimierung der ausgewählten Trasse, Erstellung der Unterlagen für UVPs und teilkonzentriertes Genehmigungsverfahren, Ausschreibungs- und Ausführungsplanung, Baumanagement und geotechnische Fachbetreuung vor Ort. TUNNEL 13
3D-NUMERICAL FLOW CALCULATIONS The current situation in hydraulic engineering, as well as in other areas, is that verification is carried out with the help of 2D-numerical simulations. In more complex questions, however, two-dimensional observations are often incapable of illustrating events in a sufficiently r ealistic way. In such cases analysis with 3D-numerical models is much more useful. AUTHORS Stefan Sattler, Elisabeth Mattersberger, Martin Pfemeter
The range of services offered by flussbau
1
iC covers the whole field of hydraulic engineering and water management planning. In addition to this we also carry out research (alone or with partners) with the aim of preserving our high level of innovation. The broadening of our offer to three-dimensional numerical simulations is thus a step towards extending our offer way beyond that which is normally found on today’s market. The numerical approach enables complex questions to be solved and represented – and several variants to be investigated – in situations where this could previously only be done with physical models. The current state of the art in hydraulic engineer ing is 2D-numerical simulation which is generally carried out using depth-averaged shallow water equations. However, this averaging of the depth means that three-dimensional flows are not represented whereas it would make sense to answer complex questions with the help of a 3D model, the results of which are generally used to
2
optimise a design which has already been outlined by a 2D-simulation model. The high costs of both pre-processing and computer time mean that the widespread use of three-dimensional simulation programmes is not expedient, especially in hydraulic engineering in which areas of several
kilometres
have
to
be
considered.
However, in order to answer detailed design questions 3D-numerics represents a good way of complementing and optimising the design process. The software package that we use – OpenFOAM® (Open Field Operation and Manipulation) – is a simulation package for solving numerical flow mechanics problems (CFD). This package
14
WATER
communiCation — EDITION 22
provides numerous solution methods (solvers)
the model are represented more densely where-
for different areas of application as well as tools
as elements with similar edge conditions have a
for generating models and analysis (pre and post
broader grid.
processing). In addition to this, C++ libraries
The results of the simulation can be
facili tate the development of adapted applica-
represented graphically through post-processing.
tions. The use of OpenFOAM® is, however, not
As in normal, 2D-numerical computing models
restricted to hydraulic engineering tasks and
elevations, sections and special images such as
questions from other areas can be answered as
vectors and flow lines can be shown. Figure 2
well. And the application works for both single
shows the speeds calculated in the model in two
and multi-phase systems (such as water – air –
sections – one parallel and the other perpen
solid material or gas – air – solid material).
dicular to the surface of the water (forward limit ing surface) up to a limiting value of 1.5 m/s.
USE IN PRACTICE –
Figure 3 shows the same area and also illus-
EXAMPLES FROM THE HYDRAULIC FIELD
trates the flow lines (in white) while the struc-
In the case of the practical example set out below
ture of the model is rendered visible by the
limiting values for the speed at the end of a
transparent presentation. The upper part of the
structure were established by the statutory
illustration clearly shows a reverse flow – some-
authorities. The task was to design an outlet
thing that cannot be represented in a two-dimen-
structure which had to meet both shipping- sional, depth-averaged model and which, hence, related regulations and ecological parameters
illustrates one of the advantages of three-dimen-
(limiting values). The structure was simulated in
sional calculations.
both two and three-dimensional models. The model was designed to carry out a 3D-analysis of
A further example is the analysis of the height of
the entire area of the structure (the structure
bodies of water under different boundary condi-
itself and the airspace around it to an adequate
tions. Figure 4 shows the speeds at the surface
height for the passage of water) and was divided
between the water and the air and indicates the
into volumetric elements for calculation pur
water surface at which the water level caused by
poses (Figure 1). The illustration shows that the
a backlog can be read. The capacity of outflow
density of the computational grid in the model
pipes can also be analysed in the same way
varies: smaller-scale structures and the edge of
(Figure 5).
1 Polygon mesh for a 3D-simulation. Concentration of the cells in the critical areas Berechnungsnetz für 3D-Simulation. Verdichtung der Zellen in kritischen Bereichen 2 Representation of the speed in a two-phase 3D-simulation at the water surface Geschwindigkeitsdarstellung einer 2-Phasen-3D-Simulation an der Wasseroberfläche 3 Representation of the speed distribution and flow lines in a two-phase 3D-simulation Darstellung von Geschwindigkeitsverteilung und Stromlinien einer 2-Phasen-3D-Simulation
3
December | Dezember 2018
WASSER
15
Parameters such as flow rate and speed can
5
be calculated at any position in the model and then depicted in a cross-section or along a line of intersection. In Figure 6 one can see a threedimensional representation of speeds in a cross section. Unlike in depth-averaged models these speeds are given not as an average value but as a range of different speeds across the entire cross-section of the outlet. Hence, the illustration clearly shows the difference in the flow speed between the surface and the bed of the water. HOW DOES 3D-NUMERICAL SIMULATION WORK? CREATING THE MODEL: The illustration of the area to be calculated is created via grid-based two-dimensional simulations. Three-dimensional calculations require volumet ric elements that recreate the area of the model. Cubic elements are generally used although
4
details are often represented by polyhedra with any number of surfaces and angles. However, these varying volumes lead to inaccuracies and lengthy computing times during the simulation process. Support programmes make it possible to design a more uniform calculation model. The creation of the elements is carried out in line with quality criteria while polyhedra can still be formed at edges and intersecting surfaces. This limitation of the structure of the model reduces computing time while still creating a more precise result with a more detailed reproduction of the original object. SIMULATION: There is quite a large number of equation solvers available for the numerical calculation of a variety of questions. Given that three-dimensional numerical simulation is being increasingly used in both research and practice the range of applicable solvers is also constantly growing. These
6
can be used in various areas including flow mechanics in various materials, particle tracking and railway analysis, heat transmission, molecular dynamics, stress analyses or electromagnetism. 6 Section showing the speed distribution in a two-phase 3D-simulation Geschwindigkeitsverteilung im Schnitt einer 2-Phasen3D-Simulation
16
WATER
7 Representation of the water surface with the flow speeds and flow lines in a 3D-simulation (water and air) Darstellung der Wasseroberfläche mit Fließgeschwindigkeit und Stromlinien einer 3D-Simulation (Wasser und Luft)
communiCation — EDITION 22
3D-NUMERISCHE STRÖMUNGSBERECHNUNGEN Derzeitiger Stand im Wasserbau, aber auch in anderen Fachbereichen, ist die Nachweisführung mit 2D-numerischen Simulationen. Bei komplexeren Fragestellungen reicht die zweidimensionale Betrachtung aber oft nicht aus, um Vorgänge naturgetreu abzubilden. Hierfür ist die Analyse mit 3Dnumerischen Modellen sinnvoll. AUTOREN Stefan Sattler, Elisabeth Mattersberger, Martin Pfemeter
4 Representation of the water surface and flow speeds in a 3D-simulation (water and air) Darstellung der Wasseroberfläche und der Fließgeschwindigkeiten einer 3D-Simulation (Wasser und Luft) 5 Representation of the flow speeds in a 3D-simulation (water and air) of a pipe inlet and pipe Darstellung der Fließgeschwindigkeiten einer 3D-Simulation (Wasser und Luft) eines Rohreinlaufs und der Rohrleitung
Das Leistungsangebot der flussbau iC
stätigt wurde. Durch den hohen Aufwand sowohl
deckt den gesamten Bereich Wasserbau
an Pre-Processing als auch an Rechenzeit ist ein
und wasserwirtschaftliche Planung ab. Zusätz-
flächendeckender Einsatz von dreidimensionalen
lich betreiben wir sowohl Eigenforschung als
Simulationsprogrammen gerade im Wasserbau,
auch Forschung gemeinsam mit Partnern, um un-
in dem Bereiche im Ausmaß von mehreren Kilo-
seren hohen Innovationsgrad halten zu können.
metern betrachtet werden, nicht zielführend. Zur
Die Erweiterung unseres Angebots um dreidi-
Beantwortung von detaillierten Fragestellungen
mensionale numerische Simulationen ist dabei
allerdings stellt die 3D-Numerik eine gute Me-
ein Schritt, mit dem wir unser Dienstleistungsan-
thode dar, um Planungen zu ergänzen und zu op-
gebot weit über den aktuell am Markt vorhan-
timieren. Das von uns eingesetzte Softwarepaket
denen Standard hinaus erweitern können. Kom-
OpenFOAM® (Open Field Operation and Manipu-
plexe Fragestellungen lassen sich numerisch lö-
lation) ist ein Simulationspaket zur numerischen
sen und darstellen, die Untersuchung verschie-
Lösung strömungsmechanischer Probleme (CFD).
dener Varianten ist numerisch möglich, wo frü-
Das Paket stellt zahlreiche Lösungsverfahren
her nur physikalische Modelle Antwort gaben.
(Solver)
Derzeitiger Stand der Technik im Wasserbau ist
und Analyse (Pre- und Post-Processing) bereit.
die 2D-numerische Simulation, die meist über
Darüber hinaus erlauben C++ Bibliotheken die
für
unterschiedliche
Anwendungsbe-
reiche und Werkzeuge zur Modellgenerierung
tiefengemittelte Flachwassergleichungen ausge-
Entwicklung angepasster Applikationen. Die An-
führt wird. Durch die Tiefenmittelung werden al-
wendung von OpenFOAM® ist aber nicht auf was-
lerdings dreidimensionale Strömungen nicht dar-
serbauliche Aufgabenstellungen begrenzt, auch
gestellt, bei komplexen Fragestellungen ist daher
Fragen abseits dieser Themen können beantwor-
der Einsatz eines 3D-Modells sinnvoll. Die Ergeb-
tet werden. Die Anwendung funktioniert sowohl
nisse dienen meist der Optimierung der Planung,
für ein- als auch für mehrphasige Systeme (zum
die durch ein 2D-Simulationsmodell bereits be-
Beispiel Gas – Flüssigkeit – Feststoff).
7
December | Dezember 2018
WASSER
17
ANWENDUNG IN DER PRAXIS –
Im Modell sind an jeder beliebigen Stelle Pa-
BEISPIELE AUS DEM GEBIET DER HYDRAULIK
rameter abgreifbar, die Kennwerte wie den
Für das nachfolgend dargestellte Praxisbeispiel
Durchfluss und die Geschwindigkeiten in einem
wurden seitens der Behörde Grenzwerte festge-
Querschnitt oder entlang einer Schnittlinie wie-
legt, welche die Geschwindigkeit am Ende eines
dergeben. In Abbildung 6 ist eine dreidimensio-
Bauwerks betreffen. Gefordert war die Planung
nale Veranschaulichung von Geschwindigkeiten
eines Auslaufbauwerks, welches sowohl schiff-
im Querschnitt zu sehen. Dargestellt werden die
fahrtsrechtlichen als auch ökologischen Rahmen-
Geschwindigkeiten im Gegensatz zu tiefengemit-
bedingungen (Grenzwerten) entsprechen muss.
telten Modellen nicht als Mittelwert, sondern
Das Bauwerk wurde sowohl in einem zwei- als
über den gesamten Abflussquerschnitt. So ist in
auch in einem dreidimensionalen Modell simu-
der Abbildung der Geschwindigkeitsunterschied
liert. Das Modell wurde für die 3D-Analyse über
zwischen der Wasseroberfläche und der Sohle
den gesamten Bauwerksbereich (Bauwerk selbst
deutlich zu sehen.
und Luftraum in ausreichender Höhe für Wasserdurchfluss) erstellt und in Volumselemente zur
WIE FUNKTIONIERT DIE
Berechnung unterteilt (Abbildung 1). Die Abbil-
3D-NUMERISCHE SIMULATION?
dung zeigt, dass die Dichte des Berechnungsnetzes im Modell schwankt: Kleinräumige Struk-
MODELLERSTELLUNG:
turen und der Modellrand werden dichter darge-
Die Darstellung des zu berechnenden Gebietes
stellt, Elemente mit gleichen Randbedingungen
erfolgt bei zweidimensionalen Simulationen über
in größeren Quadern.
ein Gitternetz. Für dreidimensionale Berech-
Die Ergebnisse der Simulation können im Post-Processing
grafisch
dargestellt
nungen sind Volumselemente notwendig, die den
werden.
Modellbereich wiedergeben. Meist werden qua-
Möglich sind – wie in herkömmlichen 2D-numeri
derförmige Elemente genutzt, zur Darstellung
schen Berechnungsmodulen – Ansichten, Schnitte
von Details aber oft auch Polyeder mit beliebig
und spezielle Darstellungen wie Vektoren oder
vielen Begrenzungsflächen und beliebigen Win-
Strömungslinien. Abbildung 2 zeigt die im Modell
keln. Bei der Simulation selbst führen die unter-
berechneten Geschwindigkeiten in einem Schnitt
schiedlichen Volumsgrößen allerdings zu Unge-
parallel und einem zweiten Schnitt vertikal zur
nauigkeiten und langen Simulationszeiten. Durch
Wasseroberfläche (vordere Grenzfläche) bis zu
die Nutzung von Hilfsprogrammen ist es möglich,
einem Grenzwert von 1,5 m/s.
das Berechnungsmodell gleichförmiger zu gestal-
Abbildung 3 zeigt denselben Bereich und
Stefan Sattler studied civil engineering and water management at the University of Natural Resources and Life Sciences, Vienna. The managing director of flussbau iC GesmbH has been working for iC since 2012, his responsibilities being the development of numerical models and application methods in the areas of hydraulics and solid materials. Stefan Sattler studierte Kulturtechnik und Wasserwirtschaft an der Universität für Bodenkultur Wien. Der Geschäftsführer der flussbau iC GesmbH ist seit 2012 für die iC tätig, zu seinen Schwerpunkten zählt die Entwicklung von numerischen Modellen und Anwendungsmethodiken im Hydraulik- und Feststoffbereich.
ten: Der Elementaufbau erfolgt nach Qualitäts-
stellt zusätzlich die Stromlinien dar (in Weiß), der
kriterien, erlaubt am Rand bzw. an den Über-
Modellaufbau ist durch die transparente Darstel-
schneidungsflächen aber auch die Bildung von
lung sichtbar. Im oberen Bereich der Abbildung
Polyedern. Mit diesen Beschränkungen im Mo-
ist deutlich eine Kehrströmung zu sehen – dies
dellaufbau wird die Rechendauer verkürzt, das
ist in einem zweidimensionalen, tiefengemit-
Ergebnis genauer und das abzubildende Objekt
telten Modell nicht darstellbar und zählt zu den
detailliert wiedergegeben.
Vorteilen von dreidimensionalen Berechnungen.
8 Speed distribution and representa tion of the water surface of an overflow edge in section and from above Geschwindigkeitsverteilung und Darstellung der Wasseroberfläche über einer Überlaufkante im Schnitt und in der Draufsicht
SIMULATION: Ein weiteres Beispiel ist die Analyse von Wasser-
Für die numerische Berechnung verschiedener
spiegelhöhen bei verschiedenen Rahmenbedin-
Fragestellungen steht eine breite Palette an Glei-
gungen. Abbildung 4 zeigt die Geschwindigkeiten
chungslösern (Solver) zur Verfügung. Da die drei-
an der Grenzfläche Wasser – Luft und gibt die
dimensionale numerische Simulation immer stär-
Wasseroberfläche an, an welcher der durch Rück-
ker im Bereich der Forschung, aber auch in der
stau verursachte Wasserspiegel ablesbar ist.
Praxis angewandt wird, wächst auch das Ange-
Auch die Kapazität von Rohrabflüssen kann so
bot an verwendbaren Solvern ständig. Dies er-
analysiert werden (Abbildung 5).
laubt die Anwendung auf unterschiedlichste Bereiche, unter anderem Strömungsmechanik verschiedenster
Stoffe,
Partikelverfolgung
bzw.
Bahnlinienanalysen, Wärmeübertragung, Molekulardynamik, Spannungsanalysen oder Elektromagnetik.
18
WATER
communiCation — EDITION 22
Reference Projects:
WATER Lehen Power Station – Underwater, Improvement of the Bedload Management Salzburg AG (2017)
Elisabeth Mattersberger studied civil engineering and water management at the University of Natural Resources and Life Sciences, Vienna, joining iC in 2012. As a project leader she specialises in the development and analysis of numerical models (hydraulics, solid materials). Elisabeth Mattersberger studierte ulturtechnik und Wasserwirtschaft an K der Universität für Bodenkultur Wien und kam 2012 zur iC. Zu den beson deren Kenntnissen der Projektleiterin zählt die Entwicklung und Auswertung von numerischen Modellen (Hydraulik, Feststoffe).
The project involved the investigation of both engineering and controlling measures designed to optimise the operation of Lehen Power Station on the River Salzach. The purpose of these measures is to mobilise the sediment and to concentrate this in locations favourable for the flushing process. By alternating the admission flow to the weir fields it was possible to optimise the transport of the sediment. The project was carried out with the help of a 2D-numerical hydraulic simulation and the subsequent analysis which made use of ERO-SED, a tool developed by our company.
Martin Pfemeter studied civil engineer ing and water management at the University of Natural Resources and Life Sciences, Vienna. He has been strengthening iC in the role of project leader since 2016 with his expertise in the development and evaluation of numerical models in the area of hydraulic engineering and seepage.
New Bugesera International Airport (NBIA) – Drainage iC consulenten ZT GesmbH (2017)
Martin Pfemeter studierte Kultur technik und Wasserwirtschaft an der Universität für Bodenkultur Wien. Seit 2016 verstärkt er das Team der iC als Projektleiter und bringt seine Expertise in der Entwicklung und Auswertung von numerischen Modellen im Bereich Wasserbau und Versickerung ein.
A drainage concept was drawn up for New Bugesera International Airport in Rwanda. This involved the calculation, dimensioning and design of a drainage system for all elements of the airport based on a five-year rainfall event. The total area to be drained amounts to almost 3 km².
Referenzprojekte:
WASSER Kraftwerk Lehen – Unterwasser, Verbesserung Geschiebemanagement Salzburg AG (2017)
8
Zur Optimierung des Kraftwerks Lehen an der Salzach wurden ingenieurtechnische sowie regelungstechnische Maßnahmen untersucht. Diese verfolgten dabei den Zweck der Mobilisierung von Sediment und Ablagerung an für die Spülung günstigen Stellen. Durch die unterschiedliche Beaufschlagung der Wehrfelder wurde von Seiten der Regelung ein optimaler Sedimenttransport initiiert. Die Projektdurchführung erfolgte über eine 2D-numerische hydraulische Simulation und die darauf aufbauende Analyse mit dem von unserer Firma entwickelten Tool E RO-SED. New Bugesera International Airport (NBIA) – Entwässerung iC consulenten ZT GesmbH (2017) Für die Planung des Flughafens New Bugesera Interna tional Airport in Ruanda wurde ein Entwässerungskonzept erstellt. Dieses beinhaltete die Berechnung, Dimensionierung und Planung eines Entwässerungssystems für alle Flughafenanlagenteile für ein fünfjährliches Regenereignis. Gesamt wird eine Fläche von fast 3 km² entwässert.
December | Dezember 2018
WASSER
19
THE DIGITAL BUILDING PROJECT Design, Build, Operate AUTHORS Christoph Eichler, Wilhelm Reismann
OBJECTIVE
more. Digitalisation is becoming part of our pro-
As the tasks we face become ever more
fessional lives. Developments in manufacturing
complex we have to find even simpler ways of
are already much more advanced and we can
illustrating them if we want to make sense of the
draw a number of analogies.
whole. This is the objective of this article.
We attempted in this article to identify all the islands of digitalisation that are currently in
The subject here is “the digital building project”
20
PLATFORM 4 ZERO
regular use or under development within the
that we’ve been working on intensively for sev
building industry and to compile these under the
eral years and that will keep us busy for many
motto: Today? Tomorrow? The day after?
communiCation — EDITION 22
Which leads us to the questions: • Which of the building sector’s processes can be digitalised? • Which digital tools are already available today? • What is already working well today? • What should work well tomorrow –
Strictly speaking, engineers and architects address the design and construction phase. A phenomenon that we know from the AngloSaxon world and must learn to take more seriously is becoming ever more important: the “early involvement” of operational and building experts in the initial project phases. Only in this
what must we push for together with
way can we apply our experience and insight
the software industry?
where it is really needed. In Central Europe we
• What are our hopes for the day after
unfortunately have no practical experience of
tomorrow? Our visions for the digital
such “early involvement” as a result of which we
building world?
also lack an appropriate tender, contract and settlement model. Quite the contrary, the domi-
And the extra questions which apply to
nant opinion is that one will be excluded from
each of the above:
later events if one becomes involved in the early
• Which services do we deliver in the context
phases, especially in the public sphere (BVergG).
of our partnership? • Which solutions have already been tried in practice? • Which research activities are we involved in?
Projects begin in two ways • either as new buildings • or as existing buildings which become the subject of a construction project
This article doesn’t claim to be an expert contribu tion. Rather, it seeks to enable readers who have
Both of these models proceed via
little previous experience to gain an impression of
• consecutive phases of increasingly
what we should expect from – and an overview of the tools and processes involved in – the digitalisation of designing, building and operating.
detailed design • approvals and decision-making processes, within the client organisation, with the authorities etc.
You can find more information from • the road map “Digitalisierung von Planen, Bauen und Betreiben in Österreich” • www.platform4zero.at • the coming ÖBV guidelines “BIM in der Praxis” at www.bautechnik.pro • www.buildingsmart.co.at • www.austrian-standards.at • the study “Potenziale der Digitalisierung im Bauwesen“ at ibpm.tuwien.ac.at
• tenders, tender awards and the drawing up of contracts • execution including delivery, assembly and finishes • handover, acceptance procedures and • use and operation, facility management, asset information management, before ending with the • final phase of the life cycle: change-of-use, demolition, recycling and renaturation
We will attempt to provide this overview with
BASIC DIGITAL PROCESSES
the help of a series of diagrams that will become
In the case of digital building projects these
increasingly complex, just like the subject itself.
phases are presented in Figure 2:
BASIC PROCESSES
design and the creation of a digital twin and of a
Figure 1 is a general illustration of the basic
BIM model for the various trades on the basis of
processes of designing, building and operating.
which the as-built model is created, step-by-step.
New building projects begin with the BIM
In the documents from Plattform 4.0 we describe
Projects involving existing buildings begin
the three key project phases as follows:
with the recording of the status quo via laser
• development and organisation
scanning, the detailed engineering analysis of
• design and construction
the substance and quality of the existing build
• use and operation
ing and the transfer of this information to a BIM model with all the necessary attributes.
© Portra / iStockphoto
In doing so we emphasise that the “development
December | Dezember 2018
and organisation” phase usually occupies a lot of
In the case of digital projects, the approvals and
time and also involves a number of key decisions
decision-making processes make increasing use
which are central to the success of a project.
of basic digital information and processes.
PLATFORM 4 ZERO
21
Vienna’s digital building application is a striking
beyond today’s classic CAFM. Sensor technology
example of this. Expert decisions are increasing
developed “from and within the building manage-
ly supported by simulations and visualisations.
ment system” will play a decisive role. The Inter-
Digitalisation also supports tenant and purchaser
net of Things is already incorporated today in
decisions in the case of, for example, apartments
many items of equipment, e.g. lights, as a means
which will be marketed in the future with the
of providing movement and operational informa-
help of visualisations and augmented reality.
tion.
A broad area in which considerable research,
At the end of the life cycle the digital data chain
practice and, above all, new legal guidelines and
will be fed with information for one last time and
economic considerations are required, is that
completed. Data mining is already employed
of procurement, contracts and settlement. The
today as a means of extracting information from
digitalisation of processes in this field requires
“used buildings” which can be fed into the intelli-
considerable further research, practice and,
gent data chain. This leads to benchmarks for the
above all, new legal guidelines and economic
control loops that we need in order to be able to
considerations.
develop and design successful projects.
Life cycle costs are closely related to this
The integration of data from individual proj
question. Digitalisation will permit, for the first
ects (buildings) into neighbourhood and city data
time, the continuous planning and optimisation
is slowly creating an overall digital design and
of the life cycle costs and, in particular, the crea-
real life model of the urban realm: urban data
tion of control loops throughout the life cycle.
analysis and smart cities.
The completion of the BIM model means that the
DIGITAL PROCESSES IN DETAIL
design phase should be concluded before the
Engineering offices analyse and optimise a wealth
start of the building phase to the extent that
of digital processes, not only internal processes,
construction can take place without significant
but also those of our clients and contract partners.
alterations. This should represent a significant
One key digital requirement is that pro-
improvement on current, claim-rich building pro-
cesses are analysed and optimised prior to digi-
cesses. Upon the awarding of the contract the
talisation in order to avoid the digitalisation and,
BIM design model becomes a BIM contract or
hence, the long-term incorporation of the wrong
site model.
information.
On the execution side, digitalisation will also
offers us the opportunity and, indeed, the excuse
bring great change that will reach even the most
to address and rectify non-digital and thorough-
There are many ways in which digitalisation
distant subcontractors and suppliers within the
ly analogue problems. Digitalisation thus enables
digital production chain. The digital tender, con-
us to examine subjects that we always wanted to
tract and settlement chain will continue through
examine but lacked a reason for doing so.
to the final link in the value chain. Both delivery and assembly will be managed by digital routines
By far the most complex process at the detailed
and automatisms. Digital documentation stretch
level is the central technical/economic process
ing to the use of drones and the digital tools that
chain of procurement, contract and settlement
are already common today will revolutionise not
illustrated in Figure 3. For public clients in partic
only execution but also site supervision.
ular it is vital that digital tender processes do not
Handover and takeover will be accompanied
result in fewer potential bidders. From the bid-
by the handover of not only the project and its
ders’ point of view it is important that the con
related risks but also the digital as-built model. It
fidentiality of their optimisation proposals is
is thus essential that all the information required
guaranteed, even if models change hands during
by the user and operator are incorporated into
the tender process. There is still a lack of expe-
this model from the design phase onwards.
rience of – and little theory regarding – the com-
As always it is important that only the relevant
uation and decision-making processes.
parison of “offer models” and model-based eval information is included in the model as opposed to all information, because this is both confusing
The development of open property servers as
and expensive to manage.
central tools for clients and the establishment of
Users and operators will use digital asset information management tools which extend far
22
PLATFORM 4 ZERO
digital product libraries – so-called BIM libraries – have already started on the international level.
communiCation — EDITION 22
Figure | Abbildung 1 The basic processes of designing, building, operating Grundprozesse von Planen, Bauen, Betreiben
NEW BUILDINGS
Statutory process Planning application
Construction ProCS
Handover Takeover As-built doc
Building and site supervision
Design
Survey and engineering analysis
Control loop Life cycle LCCO
Operation FM
Due Diligence
EXISTING BUILDINGS
Due diligence is another detailed process
ing control loops, fed by human insight and expe-
where digitalisation should bring great benefits
rience as well as digital input from sensors and
and much lower costs. Whereas today different
the Internet of Things will provide an ever better
expert teams “rifle” through extensive data
basis for design and decision-making (Figure 4).
rooms on a case-by-case basis in order to draw up largely contradictory evaluation reports, it
Despite all of the above we mustn’t forget that,
should be possible in future to use permanently
at the end of the day, people always come first.
up-to-date digital project information at almost
Machines will never replace our ability to take
the touch of a button in order to generate the
well-founded decisions and accept responsibility.
necessary condition and evaluation report in a
Things will never be truly intelligent. It is our
(virtually) objective form. Digital engineering analysis will also be
intelligence that enables them to behave in a way that supports us. We must never forget this.
very important for existing objects. This consists
The “genius” that we have steadily built up
of a “skilful combination” of digitally supported
since our studies and expanded through our proj
engineering-based observation and analytical
ect work will also guide our approach to digitali-
processes designed to quickly and economically
sation and automation. Of course many routine
record the condition of existing buildings and
activities will no longer be necessary. This is al-
infrastructure. Good examples of this today
ready true of a number of professions including
include the inspection of bridges and tunnels and
the law. On the other hand creativity and true
the evaluation of buildings and technical plants.
intelligence – emotional, human intelligence – will
BENCHMARKS AND CONTROL LOOPS
ing, controlling and using so-called “intelligent”
THROUGHOUT THE LIFE CYCLE
systems.
be even more important when it comes to design
These are the main conclusion of all our work on the digitalisation of building projects. Self-learn
December | Dezember 2018
This will be our challenge for the future. And who really likes boring routine activities?
PLATFORM 4 ZERO
23
Figure | Abbildung 2 The digital building project Das digitale Bauprojekt
Planning, prognosis, management, controlling
11
Digital due diligence
O N
A
I
HA
Digital engineering analysis
2
E
D
O
3
G
5
P
P
10 J
K
8
13
F
G
BIM modelling BIM design
9
Conversion, renovation
Digital building: ProCS, life cycle costs
6 New building
B
building
Digital building site
4
Handover – takeover
Laser scan 1 survey of existing
Existing building
5
C
HB
Digital operation, CAFM, FIM, AIM
F
V
H
Z
L
L
7
Project completion
Data, Input, Output Life cycle
Digital statutory processes
Marketing documents
M
12
Benchmarks, early involvement, feedback loops, control loops
EXPLANATIONS PHASES / DATA / LIFE CYCLE ERLÄUTERUNGEN PHASEN / DATEN / LEBENSZYKLUS
EXPLANATIONS INPUT / OUTPUT / LIFE CYCLE ERLÄUTERUNGEN INPUT / OUTPUT / LEBENSZYKLUS
EXISTING BUILDINGS | BESTAND
NEW BUILDINGS | NEUBAU
1 Laser scan as part of the survey of the existing building, point clouds, attributes Laser Scanning in der Bestands erfassung, Punktwolke, Attribute
6 Digital model, BIM modelling, BIM design, applies to existing & new buildings Digitales Modell, BIM-Model lierung, BIM-Planung, gilt für Bestand & Neubau
2 Digital engineering analysis, recording & evaluation of the state of the project Digitale Ingenieur-Analyse, Erfassung & Bewertung des Projektzustandes 3 Conversion, renovation, analogous to new building Umbau, Renovierung, analog Neubau 4 Digital operation, analogous to new building Digitaler Betrieb, analog Neubau 5 Due diligence, survey & evaluation, technology, law, environment, financing Due Diligence, Bestands aufnahme & Bewertung, Technik, Recht, Umwelt, Finanz
24
PLATFORM 4 ZERO
7 Digital statutory processes, e. g. digital planning application Digitale Behördenverfahren, z. B. digitale Baueinreichung 8 Digital building site, use of numerous tools, machines, hardware, software Digitale Baustelle, zahlreiche Tools im Einsatz, Geräte, Hardware, Software 9 Handover/takeover, a pivotal moment for data & responsibility Übergabe/Übernahme, ein zentraler Angelpunkt für Daten & Verantwortung
10 ProCS (Procurement, Contract, Settlement) equally pivotal (Figure 3) AVVA, Ausschreibung, Vergabe, Vertrag, Abrechnung, ebenso zentral (Abbildung 3)
A Start: commission contractor to survey existing building, detailed quality & quantity criteria Start: Auftrag AG zur Erfassung Bestand, detaillierte Kriterien Qualität & Quantität
11 Planning, prognosis, management, controlling: forwards data control loop Planung, Prognose, Management, Controlling, Regelkreis Daten nach vorne
B From the data point cloud to engineering-based recording and analysis Von der Daten-Punktwolke zur ingenieurmäßigen Erfassung und Analyse
12 Benchmarks, parameters, feedback loops: backwards data control loop Benchmarks, Kennzahlen, Rückkopplung, Regelkreis Daten nach hinten
C From the laser scan directly to the operation. Which data does CAFM really need? Vom Laser-Scan direkt in den Betrieb. Was braucht CAFM konkret an Daten?
13 Project completion, evaluation of data and feeding into life cycle costs control loop Projekt-Ende, Auswertung der Daten und Einspeisung in den LZK-Regelkreis
D Using the results of the DEA to be well-prepared for the conversion/ renovation Mit den Erkenntnissen aus der DIA gut vorbereitet zu Umbau/ Renovierung
communiCation — EDITION 22
E Feeding the results of the DEA directly into the CAFM, input into use and operation Erkenntnisse aus der DIA direkt in das CAFM, in Nutzung und Betrieb einspeisen F Re-build/new-build/site … hand over/takeover data = up-to-date, as-built in CAFM Umbau/Neubau/Baustelle … Datensatz aus Ü/Ü = As-Built aktuell ins CAFM G Describes the handover of design data to the client, esp. for ProCS (Figure 3) Beschreibt den Input von Planerdaten an den AG, insb. zu AVVA (Abbildung 3) H Start: commission contractor for new building, detailed quality & quantity criteria Start: Auftrag AG für Neubau, detaillierte Kriterien Qualität & Quantität HA = CIR (Client Information Request) at project start = AIA Auftraggeber-InformationsAnforderung zu Projektbeginn HB = BDP (BIM Development Plan) at project start = BAP (BIM-Abwicklungs-Plan) zu Projektbeginn I Input from laser scan into the BIM modelling and then BIM design Input aus Laser Scan in die BIM-Modellierung und dann BIMPlanung J Selection and preparation of data from the BIM design for the operation (G) Selektion und Aufbereitung der Daten aus der BIM-Planung für den Betrieb (G) K Classic sequence: BIM design > digital building site, pivotal point = ProCS (Figure 3) Klassischer Ablauf: BIM-Planung > digitale Baustelle, Angelpunkt AVVA (Abbildung 3) L Data workflow/data exchange and elements of the digital statutory process Datenlauf/Datenaustausch und Prozesse bei digitalen Behördenverfahren M Use of digital models in marketing process, virtual & augmented reality Einsatz digitaler Modelle bei der Vermarktung, Virtual & Augmented Reality N Use of results from laser scan (1) and DEA (2) in due diligence (5) Einsatz von Erkenntnissen aus LS (1) und DIA (2) für Due Diligences (5) O Like N, but with additional use of BIM modelling (6) Wie N, jedoch unter zus. Einsatz von BIM-Modellierung (6)
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P Input from use/operation/CAFM/ AIM (4) in due diligence (5) Input aus Nutzung/Betrieb/CAFM/ AIM (4) für Due Diligences (5) Q See ProCS diagram: data from client to bidder, neutral, character istics server Siehe Grafik AVVA: Daten vom AG an die Bieter, wettbewerbsneutral, Merkmalserver R R1–RX: data from bidder to client, protection of trust, BIM libraries, calculation R1–RX: Daten von Bietern an AG, Vertrauensschutz, BIM-Libraries, Kalkulation P + Q + RX Extremely complex dataflows until contract award decision Bis Zuschlagsentscheidung äußerst komplexe Datenläufe S Contract award decision, drawing up contract, fixed client-contractor relationship Bedeutet Zuschlagsentscheidung, Vertragserrichtung, festes Verhältnis AG-AN T Permanent client-contractor interdependency, contract management, settlement Permanente Wechselbeziehung AG-AN, Vertrags-Management, Abrechnung Q–T Analogous ProCS situation between contractor & sub-contractors/suppliers Stellt eine analoge Situation AVVA von AN zu SUB-AN bzw Lieferanten dar X + TX Q Describes that these are con tractual, supply and data chains Beschreibt, dass es sich um Vertrags-, Liefer- und Datenketten handelt U Formal conclusion of ProCS process via final invoice and documentation (9) Formaler Abschluss AVVA durch Schlussrechnung und Schluss dokumentation (9)
DAS DIGITALE BAUPROJEKT Planen, Bauen, Betreiben AUTOREN Christoph Eichler, Wilhelm Reismann
ZIELSETZUNG Je komplexer unsere Aufgaben werden, desto einfacher müssen wir sie darstellen, um den Sinn des Ganzen zu erkennen. Das ist das Ziel dieses Beitrages. Es geht um „das digitale Bauprojekt“, das uns seit einigen Jahren intensiv beschäftigt und noch viele Jahre beschäftigen wird. Die Digitalisierung hält Einzug in unser Berufsleben. In der Fertigungsindustrie ist die Entwicklung bereits wesentlich weiter fortgeschritten und wir können viele Analogien ziehen. Wir haben in diesem Beitrag versucht, alle derzeit üblichen und in Entwicklung befindlichen Inseln der Digitalisierung des Bauwesens zu erfassen und zusammenzuschreiben unter dem Motto: Heute? Morgen? Übermorgen? Soll heißen: • Welche Prozesse des Bauwesens sind digitalisierbar? • Welche digitalen Werkzeuge (Tools) stehen heute schon zur Verfügung? • Was funktioniert heute bereits gut? • Was sollte morgen funktionieren, haben wir also mit der Softwareindustrie voran zutreiben? • Was wünschen wir uns für übermorgen? Visionen für die digitale Bauwelt?
V Sensors with increasing quantities of feedback from use and operation Sensorik mit zunehmend zahlreichen Rückmeldungen aus Nutzung und Betrieb
• Welche Leistungen erbringen wir im Rahmen
Z Data at project completion and feedback into life cycle costs control loop Daten zu Projekt-Ende und Rückspeisung in den LZK-Regelkreis
• In welche Forschungsvorhaben sind wir
Zu jeder Frage die Sonderfragen: unserer Partnerschaft? • Welche Lösungen sind bereits jetzt praktisch erprobt? involviert? Dieser Beitrag erhebt nicht den Anspruch, ein Fach-Beitrag zu sein. Er soll auch Leserinnen und Lesern, die noch kaum mit der Digitalisierung von Planen, Bauen und Betreiben zu tun hatten, einen Eindruck geben, was zu erwarten ist, und einen Überblick über Prozesse und Werkzeuge.
PLATFORM 4 ZERO
25
Weiterführende Information finden Sie in
Beide setzen sich fort in
• der Roadmap „Digitalisierung von Planen,
• den konsekutiven Phasen zunehmend
Bauen und Betreiben in Österreich“ • www.platform4zero.at • der kommenden ÖBV-Richtlinie „BIM in der Praxis“ unter www.bautechnik.pro • www.buildingsmart.co.at • www.austrian-standards.at • der Studie „Potenziale der Digitalisierung im Bauwesen“ unter ibpm.tuwien.ac.at
detaillierter Planung • Genehmigungs- und Entscheidungsprozessen, unternehmensintern, behördlich etc. • Ausschreibungen, Vergaben und Vertrags errichtungen • der Bauausführung einschließlich Lieferungen und Montagen, Ausbauten • Übergabe, Übernahme und • Nutzung und Betrieb, Facility-Management,
Den Überblick versuchen wir über eine Serie von Grafiken zu geben, die Schritt für Schritt kom plexer werden, so wie das Thema insgesamt.
Asset Information Management und enden in • der Endphase des Lebenszyklus mit Umnut zung, Abbruch, Recycling, Renaturierung
GRUNDPROZESSE
DIGITALE GRUNDPROZESSE
Abbildung 1 stellt in ganz übergeordneter Form
Bei digitalen Bauprojekten stellen sich diese
die Grundprozesse von Planen, Bauen und Be-
Phasen wie in Abbildung 2 dar:
treiben dar. In den Schriften der Plattform 4.0
Neubauprojekte beginnen mit der BIM-Pla-
bezeichnen wir die drei wesentlichen Projekt-
nung, der Errichtung eines digitalen Zwillings,
Phasen wie folgt:
der Erstellung eines BIM-Modells für die unter-
• Entwickeln und Organisieren
schiedlichen Gewerke, aus dem dann Zug um Zug
• Planen und Bauen
das As-Built-Modell wird.
• Nutzen und Betreiben
Bestands-Projekte beginnen mit der Bestandserfassung durch Laserscanning, mit detail-
Damit wird betont, dass die Phase „Entwickeln
lierten ingenieurmäßigen Analysen zu Substanz
und Organisieren“ üblicherweise sehr viel Zeit in
und Qualität des Bestandes und mit der Überfüh-
Anspruch nimmt und in dieser Phase wesentliche
rung in ein BIM-Modell mit allen erforderlichen
Weichenstellungen erfolgen, die für das Gelingen
Attributen.
eines Projektes zentral sind. Im engeren Sinne befassen Ingenieure und
Die Genehmigungs- und Entscheidungsprozesse
Architekten sich mit dem Planen und Bauen. Im-
beruhen bei digitalen Projekten zunehmend auf
mer wichtiger wird etwas, das wir aus dem
digitalen Grundlagen und digitalen Prozessen.
angelsächsischen Raum kennen und noch lernen
Die digitale Baueinreichung für Wien ist ein mar-
müssen: das „Early Involvement“ von Experten
kantes Beispiel dafür. Fachliche Entscheidungen
aus Betrieb und Bau in den frühen Projekt- werden häufig durch Simulationen und VisualiPhasen. Nur so können wir Erfahrungen und Er-
sierungen unterstützt. Die Digitalisierung reicht
kenntnisse dort injizieren, wo wir sie wirklich
bis zu den Entscheidungen von Mietern und Käu-
brauchen. Leider gibt es für dieses „Early In-
fern, wenn es darum geht, dass z. B. Wohnungen
volvement“ bei uns in Mitteleuropa keine er-
künftig mit Hilfe von Visualisierung und Aug-
probte Praxis und daher auch keine Modelle für
mented Reality vermarktet werden.
Ausschreibung, Vergabe, Vertrag und Abrechnung. Ganz im Gegenteil herrscht die Meinung
Ein weites Feld, das noch wenig erforscht und er-
vor, dass man dann, insbesondere in der öffent
probt ist, stellt das Thema AVVA dar, Ausschrei-
lichen Sphäre (BVergG), vom späteren Geschehen
bung, Vergabe, Vertrag und Abrechnung. Die
ausgeschlossen wird, wenn man sich in der Früh-
Digitalisierung von Prozessen in diesem Bereich
phase einbringt.
braucht noch einiges an Forschung und Praxis, vor allem aber auch neue rechtliche Grundlagen
Projekte beginnen auf zweierlei Weise • entweder als Neubau-Projekte • oder bei Bestands-Objekten, wenn sich ein Bauprojekt ergibt.
und wirtschaftliche Überlegungen. Eng verknüpft damit sind die Lebenszykluskosten. Die Digitalisierung wird erstmals eine
EXPLANATIONS INPUT / OUTPUT / LIFE CYCLE ERLÄUTERUNGEN INPUT / OUTPUT / LEBENSZYKLUS
G Describes the handover of design data to the client, esp. for ProCS Beschreibt den Input von Planerdaten an den AG, insb. zu AVVA Q Data from client to bidder, neutral, characteristics server Daten vom AG an die Bieter, wettbewerbsneutral, Merkmalserver R R1–RX: data from bidder to client, protection of trust, BIM libraries, calculation R1–RX: Daten von Bietern an AG, Vertrauensschutz, BIM-Libraries, Kalkulation S Contract award decision, drawing up contract, fixed client-contractor relationship Bedeutet Zuschlagsentscheidung, Vertragserrichtung, festes Verhältnis AG-AN T Permanent client-contractor interdependency, contract management, settlement Permanente Wechselbeziehung AG-AN, Vertrags-Management, Abrechnung U Formal conclusion of ProCS process via final invoice and documentation Formaler Abschluss AVVA durch Schlussrechnung und Schluss dokumentation
durchgängige Planung und Optimierung der Lebenszykluskosten ermöglichen, vor allem aber die Einrichtung von Regelkreisen über den Lebenszyklus.
26
PLATFORM 4 ZERO
communiCation — EDITION 22
Die Planungsphase ist jedenfalls vor der Bau-
und den heute schon üblichen digitalen Tools
phase durch Abschluss des BIM-Modells so weit
wird nicht nur die Ausführung, sondern auch die
fertigzustellen, dass ohne wesentliche Ände-
Bauaufsicht revolutionieren.
rungen gebaut werden kann. Dies sollte einen
Mit Übergabe/Übernahme werden nicht nur
wesentlichen Vorteil gegenüber den heute gän-
Projekt und Risiko übergeben, sondern vor allem
gigen, Claim-anfälligen Bauprozessen bringen.
auch das digitale As-Built-Modell. Es wird also
Das BIM-Planungsmodell geht also mit der Ver-
wesentlich sein, dass alle Informationen, die Nut-
gabe in ein BIM-Vertragsmodell oder BIM-Bau-
zer und Betreiber brauchen, schon ab der Pla-
stellenmodell über.
nung in dieses Modell eingearbeitet werden.
Auch auf der Seite der Bauausführenden, bei der
Wie immer bei der Digitalisierung wird es auch
digitalen Fertigungskette bis hin zu den äußers
hier darauf ankommen, dass die richtigen Infor-
ten Sub-Subunternehmen und Lieferanten wird
mationen eingearbeitet sind und nicht einfach
sich durch die Digitalisierung vieles ändern. Die
alle, denn das verwirrt und ist teuer in der Daten
digitale Vergabe-, Vertrags- und Abrechnungs-
pflege.
kette wird sich bis ins letzte Glied der Wert-
Nutzer und Betreiber werden über das
schöpfungskette fortsetzen. Digitale Routinen
heute klassische CAFM hinaus digitale Asset
und Automatismen werden Lieferung und Mon-
Information Management Tools verwenden. Die
tage steuern und kontrollieren. Die digitale Do-
Sensorik wird eine entscheidende Rolle spielen,
kumentation bis hin zum Einsatz von Drohnen
sie wird sich „aus der MSR und auf der MSR“
Figure | Abbildung 3 ProCS process chain – Procurement, Contract, Settlement Prozesskette AVVA – Auftrag, Vergabe, Vertrag, Abrechnung
Client
Q
S
T
T
G
Contractor
BIM modelling BIM design
Digital building site
Bidders
Digital operation CAFM FIM U AIM
T
R1-RX
Designer
USER OPERATOR OWNER
Handover – takeover
ProCS
=?
Analogous to Q-T, or, better, QX-TX
ProCS based on the example of a new building
Sub-contractors / Suppliers
December | Dezember 2018
PLATFORM 4 ZERO
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Figure | Abbildung 4 Control loops during the entire life cycle Regelkreise über den Lebenszyklus
System Data Processes Life cycle
Efficiency Quality Quantity Cycle
Feedback, monitoring, control loop
Data set Process step
As-Built
Planning application Decisions Varied input + output
Data chain Process chain
DEVELOP
PLAN
Looking forwards What will I need, when and how?
ProCS
BUILD
OPERATE
Design, prognosis, control loop
HANDOVER/TAKEOVER
entwickeln. Bereits heute wird das Internet of
COMPLETION
Looking back What can I evaluate and feed back?
DIGITALE PROZESSE IM DETAIL
Things in vielen Geräten, insbesondere auch in
Für Ingenieurbüros ergibt sich eine Vielfalt an
Leuchten, eingesetzt, um Bewegungs- und Be-
digi talen Prozessen, die zu analysieren und zu
triebsdaten zu liefern.
optimieren sind. Damit meinen wir nicht nur Prozesse im eigenen Haus, sondern vor allem auch
Schließlich wird das Ende des Lebenszyklus ein
Prozesse bei unseren Auftraggebern und Ge-
letztes Mal die digitale Datenkette speisen und
schäftspartnern, die wir im Rahmen von Aufträ-
komplettieren. Bereits heute wird Data Mining
gen bearbeiten werden.
eingesetzt, um Erkenntnisse aus „gebrauchten
Die zentrale Forderung bei der Digitalisie-
Gebäuden“ zu gewinnen und in den intelligenten
rung lautet, die Prozesse vor der Digitalisierung
Datenkreislauf einzuspeisen. Daraus wieder er-
zu analysieren und zu optimieren, um nicht das
geben sich die Benchmarks für die Regelkreise,
Falsche zu digitalisieren und damit auf längere
die wir brauchen, um erfolgreiche Projekte ent-
Zeit einzuzementieren.
wickeln und planen zu können. Aus der Vernetzung der einzelnen Projekt-
In vielfacher Weise bietet uns die Digitalisierung Anlässe, bewusst auch Ausreden, auch
daten (Gebäudedaten) zu Grätzldaten und Stadt-
nichtdigitale, durchaus analoge Probleme anzu-
daten entwickelt sich zunehmend das gesamte
sprechen und zu beheben. Im Zuge der Digitali-
digitale Planungs- und Lebensmodell für urbane
sierung können wir also Themen angehen, die
Räume: Urban Data Analysis und Smart Cities.
wir immer schon angehen wollten, zu denen uns aber der Anlass gefehlt hat.
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PLATFORM 4 ZERO
communiCation — EDITION 22
Der mit Abstand komplexeste Prozess im Detail
Von großer Bedeutung für bestehende Ob-
ist die zentrale technisch-wirtschaftliche Pro-
jekte wird auch die digitale Ingenieuranalyse
zesskette Ausschreibung, Vergabe, Vertrag, Ab-
sein. Sie besteht aus einer „gekonnten Kombina-
rechnung, wie sie die Abbildung 3 darstellt. Ins-
tion“ von ingenieurmäßigen Einschau- und Ana-
besondere für öffentliche Auftraggeber ist un
lyseprozessen mit digitaler Unterstützung, um
abdingbar, dass digitale Ausschreibungsverfah-
rasch und kostengünstig den Zustand bestehen-
ren nicht zu einer Einengung des Bieterkreises
der Gebäude und Infrastrukturanlagen erfassen
führen. Aus Sicht der Bieter ist wesentlich, dass
zu können. Die Inspektionen von Brücken und
der Vertrauensschutz für eigene Optimierungs-
Tunneln ebenso wie die Beurteilungen der Ge-
vorschläge auch beim Austausch von Modellen
bäudesubstanz und der haustechnischen Anla-
im Zuge von Vergabeverfahren gewährleistet ist.
gen geben uns heute schon gute Beispiele dafür.
Zur Vergleichbarkeit von „Angebots-Modellen“ und
modellbasierten
Bewertungs-
und
Zu-
BENCHMARKS UND REGELKREISE
schlagsverfahren gibt es noch keine Praxis und
ÜBER DEN LEBENSZYKLUS
kaum Theorie.
Sie bilden den übergeordneten Abschluss aller
Die Entwicklung von offenen Merkmalservern
jekten.
als zentrale Instrumentarien der Auftraggeber ist
durch
international im Gange, ebenso wie der Aufbau
rungen sowie digitalen Input aus der Sensorik
von digitalen Produkt-Bibliotheken, sogenannten
und dem Internet of Things werden zu immer
BIM Libraries.
besseren Grundlagen für Entscheidungen und
Bemühungen zur Digitalisierung von Baupro-
Ein anderer Detailprozess, bei dem die Digi-
Selbstlernende menschliche
Regelkreise,
Erkenntnisse
gespeist
und
Erfah-
Planung (Abbildung 4).
talisierung voraussichtlich hohen Nutzen und stark reduzierte Kosten bringen wird, ist die Due
Bei alledem dürfen wir nie vergessen, dass es am
Diligence. Wo heute unterschiedliche Experten-
Ende und an der Spitze immer auf den Menschen
teams von Fall zu Fall umfangreiche Datenräume
ankommt. Nie werden uns Automaten ersetzen
„durchwühlen“, um dann ihre meist widersprüch-
können, wenn es darum geht, fundierte Entschei-
lichen Bewertungsberichte zu verfassen, sollte
dungen zu treffen und Verantwortung zu über-
es künftig anhand der immer aktuell gehaltenen
nehmen. Die Dinge werden ja nie wirklich intelli-
digitalen Projektdaten fast auf Knopfdruck mög-
gent werden. Unsere Intelligenz verschafft ihnen
lich sein, den erforderlichen Zustands- und Be-
Verhaltensweisen, die uns unterstützen. Das dür-
wertungsbericht in (fast) objektiver Form zu ge-
fen wir nie vergessen.
nerieren.
Das „Ingenium“, das wir seit unseren Studien immer mehr ausgebildet und in Projekten weitergebildet haben, wird uns auch bei der Digitalisierung und Automatisierung leiten. Natürlich werden viele Routinetätigkeiten wegfallen. Das trifft heute manche Berufsgruppen bis hin zu den Juristen bereits recht auffällig. Andererseits werden Kreativität und die wahre Intelligenz, also die emotionale, menschliche Intelligenz noch mehr an Bedeutung gewinnen, wenn es darum geht, sogenannte „intelligente“ Systeme zu konzipieren, zu kontrollieren und zu nutzen. Das werden unsere Aufgaben der Zukunft sein. Und wer mag schon gerne langweilige Rou-
Christoph Eichler studied architecture and mechanical engineering. Since 2016 the BIM expert has been support ing the team of tbw solutions where he heads ODE, the office for digital engineering. Christoph Eichler studierte Architektur und Maschinenbau. Seit 2016 unterstützt der BIM-Experte tbw solutions, wo er die Leitung des Geschäftsbereichs ODE office for digital engineer ing innehat.
December | Dezember 2018
Wilhelm Reismann, expert in construction project management, is one of the founding partners of iC. He is honorary professor at the Vienna University of Technology and a leading member of professional associations in Austria and abroad. Wilhelm Reismann ist Experte für auprojektmanagement und seit der B Firmengründung Partner der iC. Er ist Honorarprofessor der TU Wien und führendes Mitglied von Berufs vereinigungen im In- und Ausland.
tinetätigkeiten?
WEBSITES TO VISIT www.buildingsmart.at https://ch.buildup.group https://platform4zero.at
PLATFORM 4 ZERO
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HAMMER, DRONE & LAPTOP
Over the course of the past few years iC has strongly promoted digital working methods in the fields of geology and geotechnical engineering. These methods complement the geologist’s long- established standard toolkit (hammer, compass, map, pencils and paper) and bring significant advantages. In this article we present applications and workflows that have been established with us recently and have more or less
Digitalisation in Geology & Geotechnical Engineering DATA COLLECTION AND FIELD WORK
revolutionised our field work. AUTHORS Jonas Weil, Kilian Scharrer
1
In field work iC has recently increased its reliance on the collection of image-based geo logical data. The technique of photogrammetry allows us to carry out an extensive and extremely high-resolution 3D survey of the recorded object or topography. Basically, photogrammetry is a remote sensing method that determines the spatial position and three-dimensional surface of an object from multiple photographs. It merely requires photos from a series of locations that illustrate the object or the terrain surface from several perspectives. Such data sets can be recorded by “manual” photography but also by drones. At iC we use so-called multi-rotor drones for this purpose. They have four to eight motors and can take off and land vertically, remain stationary in the air like a helicopter, fly along pre-programmed routes controlled by GPS and make targeted use of their sensors (Figure 1). The visual information recorded on these flights is used as the basis for calculating a scale
tal mapping applications on the tablet (e.g. Field Move/Midland Valley). Here, information about geological points, lines and areas on the ground such as discontinuity measurements, faults/
model of the terrain and an orthophoto. This geo-
lineaments and geological units can be recorded
referenced model serves as an extremely precise
on the basis of accurate, up-to-date maps.
source of spatial information such as distances, areas, directions, elevation and volumes. High-resolution orthophotos created on the basis of drone flights can be directly used in digi-
30
GEOLOGY & GEOTECHNICAL ENGINEERING
1 Photorealistic terrain model with path of drone flight Fotorealistisches Geländemodell mit Flugweg der Drohne
Photos and notes can be stored with locations and the entire data set can be synchronised on a notebook or desktop PC in order to be used further in GIS and 3D models (Figures 2 & 3).
communiCation — EDITION 22
2
ficial geological outcrops based on photos from a normal digital camera turned into a photogram metric 3D model. Ground control points for georeferencing the dataset can be measured by (differential) GPS, or any other surveying technique. The stored data allow an evaluation also at a later stage. Figure 5 shows the documentation in the area of the cut slopes of the Yusufeli Dam (Turkey) which is used in a 3D model in combination with additionally available information for the pur pose of further geotechnical interpretation. INTERPRETATION The combination of site investigation data, field mapping and geological documentation in digital
3
3D models and the joint visualisation of these alongside 3D plans, surveys and monitoring (e.g. in Leapfrog) brings many advantages and possibilities: simplified plausibility checks, the identification of information gaps (deficit analysis) and the easier correlation and interpretation of information help to improve the reliability and the ability to evaluate risks in models (Figure 6). The three-dimensional modelling of geological layers, rock mass types, tectonic structures and the distribution of hydrogeological or geotechnical parameters has already been applied 4
to numerous projects. Examples range from 2 Geological field mapping with tablet Geologische Geländekartierung mit Tablet
small and large excavation projects and tunnels,
3 Field mapping and site investigation data with photo grammetric terrain model Fotogrammetrisches Geländemodell mit Daten aus geologischer Kartierung und Baugrunderkundung
tion against natural hazards. The monitoring of
4 Photogrammetric documentation of tunnel face and laser scan Below: Discontinuity analysis based on photogrammetric model Fotogrammetrie und Laserscan bei der Ortsbrustdokumentation Unten: Gefügeanalyse basierend auf fotogrammetrischem Modell
motorways, hydroelectric power stations with barrages or dams to the analysis of and protecmass movement is a field of work in which the combination of geological models with monitor ing
data
and
drone-based
remote
sensing
methods offer many possibilities which were used, for example, in the evaluation of the largescale failure of a cut slope at the Cetin Dam site in Turkey (Figure 7). The potential applications of geological 3D models are equally diverse: for example, by adding attributes as part of a BIM planning process and integration into an overall model (“common data environment”) or used as the basis for the extraction of 2D plans or sections. In our experience the visualisation of the geo
December | Dezember 2018
GEOLOGICAL DOCUMENTATION
logical situation in combination with the topog
In the geological documentation of tunnelling
raphy and both existing and planned buildings
projects, photogrammetry, laser scanning, multi
can decisively improve communication between
spectral analysis and digital documentation (for
geologists and civil engineers but also with other
example in GIS systems) represent the state of
project participants. Modelled areas and volumes
the art (Figure 4). Within iC, Elea is particularly
can easily be imported into hydrogeological or
involved in the development and testing of soft-
geotechnical modelling software, leading to a
ware in this area. Also beyond the field of tunnel
decisive reduction in the workload and an other-
ling it is relatively simple to record natural or arti
wise unobtainable accuracy.
GEOLOGIE & GEOTECHNIK
31
CONTINUOUS MODELLING
COOPERATION BETWEEN
AND COMMUNICATION
iC AND SEEQUENT
A geological/geotechnical model is usually devel
iC Salzburg, iC Vienna and Elea iC have been
oped at the beginning of a project but this doesn’t
closely cooperating with the New Zealand based
mean that it is finished: during the course of the
company Seequent, the developer of the Leap
ongoing design and, especially, the construction
frog software, for around six years now. This
phase, new information regarding the ground
cooperation is based on sharing iC’s experience
conditions and geological documentation has to
in the field of civil engineering and the testing of
be compared with the existing model and it
software beta versions and new developments.
might become necessary to adapt the model
Examples of these include the above-mentioned
accordingly. In the case of large projects the data
cloud-based solutions and online-viewer.
base management is essential and versioning control of the model (including alternative interpretations) is becoming increasingly significant.
6
Cloud-based models that allow modification from various locations, (on site, iC Vienna/Salzburg/Ljubljana etc.) are currently being tested and used by iC. Changes to the model are documented and can be traced with the help of a time axis while the use of online viewers and commentary functions permits improved communication and cooperation. Automatic import and update functions for monitoring and site investigation data as well as for geological documentation in such a cloud model avoid numerous intermediate steps and potential sources of error. Well-coordinated, continuous processes permit permanent control (actual-target comparison) and offer the opportunity to provide an up-todate model to other project participants when ever required (Figure 8).
5
32
GEOLOGY & GEOTECHNICAL ENGINEERING
Selected content
Ausgesuchte Inhalte
Design: Access tunnels (1) Excavation geometry (2) Dam (3) Caverns and shafts (4)
Planung: Zugangstunnel (1) Abtragsgeometrie (2) Staumauer (3) Kavernen und Schächte (4)
Site investigation: Boreholes (5) In situ tests (6) Geophysics (7)
Erkundung: Bohrungen (5) Geotechnische Versuche (6) Geophysik (7)
Geology: Tunnel documentation (8) Slope documentation (9) Modelled faults and discontinuities (10) Rock mass volumes (11)
Geologie: Tunneldokumentation (8) Dokumentation der Böschung (9) Modellierung von Störungen und Trennflächen (10) Geotechnisches VolumenModell (11)
communiCation — EDITION 22
7A
HAMMER, DROHNE & LAPTOP Digitalisierung in Geologie & Geotechnik Die iC setzt in den letzten Jahren auch im Bereich Geologie/Geotechnik verstärkt auf digitale Arbeitsmethoden, welche die lange etablierte Standard ausrüstung des Geologen (Hammer, Kompass, Karte, Stift und Papier) ergänzen und bedeutende Vorteile bringen. Im Folgenden stellen wir Anwendungen und Workflows vor, die bei uns Einzug gehalten und unsere Geländearbeit zum 7B
Teil revolutioniert haben. AUTOREN Jonas Weil, Kilian Scharrer
DATENERFASSUNG UND GELÄNDEARBEIT Neuerdings setzt die iC bei der Feldarbeit verstärkt auf die Erfassung bildbasierter Geodaten. Die Technik der Fotogrammetrie ermöglicht eine flächenhafte 3D-Vermessung des aufgenomme nen Objektes oder der Geländeoberfläche mit extrem hoher Auflösung. Fotogrammetrie ist ein Aus werteverfahren, mit dem aus Fotografien eines Objektes seine räumliche Lage und dreidimensionale Form bestimmt wird. Man benötigt dazu Fotos, die von unterschiedlichen Standorten aufgenommen wurden und somit das Objekt oder die Geländeoberfläche aus unterschiedlichen Winkeln abbilden. 5 Geological documentation of cut slopes Geologische Dokumentation von Felsböschungen 6 Digital 3D-model of dam site with example content Digitales 3D-Modell eines geplanten Wasserkraftwerks mit beispielhaftem Inhalt
7A Orthophoto of failed cut slope Orthofoto eines Böschungs versagens 7B Motion analysis based on two photogrammetric datasets Bewegungsanalyse basierend auf zwei fotogrammetrischen Datensätzen
Die Aufnahme solcher Datensätze kann zum einen durch Fotografieren „aus der Hand“, zum anderen auch durch eine Drohnenbefliegung erfolgen. Bei der iC kommen hierfür sogenannte Multirotordrohnen zum Einsatz. Diese Drohnen haben vier bis acht Antriebe und können senkrecht starten und landen, wie ein Hubschrauber in der Luft stehen, GPS-Pfade abfliegen und ihre Sensoren gezielt aktivieren (Abbildung 1). Auf der Basis der aufgezeichneten Bilddaten werden anschließend ein Geländemodell sowie ein Orthofoto berechnet. Diese Daten sind georeferenziert und ermöglichen es, Informationen wie Strecken, Flächen, Richtungen, Höhen und Volumina hochgenau zu entnehmen.
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GEOLOGIE & GEOTECHNIK
33
8
Hochauflösende Orthofotos, die auf Basis von Drohnenbefliegungen erstellt wurden, kön-
Geological model adjusted to encountered conditions An die angetroffenen Bedingungen angepasstes geologisches Modell
3
nen direkt in digitalen Kartierungsanwendungen am Tablet verwendet werden (z. B. FieldMove/ Midland Valley). Dort können auf der genauen und aktuellen Kartenbasis geologische Punkt-, Linien- und Flächendaten im Gelände aufgenom-
Advancing tunnel excavation Voranschreitender Tunnelvortrieb
men werden, z. B. Gefügemessungen, Störungen/ Lineamente und geologische Einheiten. Fotos und Notizen lassen sich verorten und der gesamte Datensatz kann auf Notebook oder Desktop-PC synchronisiert werden, um in GISund 3D-Modellen weiterverwendet zu werden
Geological model adjusted to encountered conditions An die angetroffenen Bedingungen angepasstes geologisches Modell
2
(Abbildungen 2 & 3). GEOLOGISCHE DOKUMENTATION Bei der geologischen Dokumentation im Tunnelvortrieb sind Fotogrammetrie, Laserscan, Multi-
Advancing tunnel excavation Voranschreitender Tunnelvortrieb
spektralanalyse und digitale Dokumentation z. B. in GIS-Systemen Stand der Technik (Abbildung 4). Innerhalb der iC ist besonders Elea an der Entwicklung und an Tests von Software für diesen Bereich beteiligt. Außerhalb des Tunnelbaus können natürliche oder künstliche geologische Auf-
Geological model in tunnel section Geologisches Modell im Längenschnitt
1
schlüsse basierend auf Fotos einer normalen Digi talkamera mit geringem Aufwand als fotogrammetrisches 3D-Modell erfasst werden, um sie für spätere Interpretation und Bearbeitung zu dokumentieren.
Die
Georeferenzierung
kann
Advancing tunnel excavation Voranschreitender Tunnelvortrieb
über (Differential-) GPS, geodätische Vermessung oder durch bekannte Koordinaten von Passpunkten erfolgen. Abbildung 5 zeigt die Dokumentation im Bereich der Dammaufstandsfläche der Yusufeli-Staumauer (Türkei), die im 3D-Modell in Kombination mit zusätzlichen verfügbaren Daten für die weitere geotechnische Interpretation
3
verwendet wird. During construction
INTERPRETATION Die
Zusammenführung
von
Baugrunderkun-
dungsdaten, Geländekartierung und geologischer Dokumentation in digitalen 3D-Modellen und die gemeinsame Darstellung mit 3D-Planungen, Vermessung und Monitoring (z. B. in Leapfrog) bringt zahlreiche Vorteile und Möglichkeiten. Verein-
Upcoming tools: • Evolving model on cloud platform, continuously updated and checked against prognosis
• Link to schedules and cost estimates
fachte Plausibilitätschecks, die Identifizierung
Während der Bauausführung Neue Werkzeuge:
leichtere Korrelation und Interpretation der Da-
• Fortschreitende Modellierung mit kontinuierlichem Update und Vergleich mit der Prognose via Cloud-Plattform/Onlineservice
besseren Beurteilung von Risiken im Modell bei (Abbildung 6). Die darauf aufbauende dreidimensionale
1
• Versioning control with detailed model history
von Informationslücken (Defizitanalyse) und eine ten tragen zu höherer Verlässlichkeit und einer
2
• „Versioning control“ mit der Dokumentation vorhergehender Modellversionen • Link zu Terminplänen und Kostenschätzungen
Modellierung von geologischen Schichten, Gebirgsarten, tektonischen Strukturen und hydrogeologischen oder geotechnischen Parametern wurde bereits in zahlreichen Projekten ange-
34
GEOLOGY & GEOTECHNICAL ENGINEERING
communiCation — EDITION 22
wandt. Beispiele reichen von kleineren und
8 Evolving model with link to project schedule Fortschreitende geologische Modellierung mit Link zu Bauzeitenplanung
FORTLAUFENDE MODELLIERUNG
großen Bergbauprojekten über Tunnelbau, Auto-
UND ZUSAMMENARBEIT
bahnen, Wasserkraftwerke mit Staumauern oder
Ein geologisches/geotechnisches Modell wird üb-
Dämmen bis zur Analyse und Sicherung von Na-
licherweise zu Beginn eines Projektes entwickelt,
turgefahren. Speziell bei der Überwachung von
ist damit aber nicht abgeschlossen: Im Zuge der
Massenbewegungen bietet die Kombination von
fortschreitenden Planung und besonders der
geologischen Modellen mit Monitoringdaten und
Ausführung müssen laufend neue Daten von Bau-
Methoden der Fernerkundung zahlreiche Mög-
grunderkundung und geologischer Dokumenta-
lichkeiten, die zum Beispiel bei der Beurteilung
tion mit dem bestehenden Modell verglichen
von großmaßstäblichen Böschungsversagen im
werden, und es kann nötig werden, das Modell
Projekt Cetin Dam (Türkei) eingesetzt wurden
an diese neuen Erkenntnisse anzupassen. Bei
(Abbildung 7).
großen Projekten ist ein (datenbankbasiertes) Management dieser Daten essenziell, und die
Die Anwendungen geologischer 3D-Modelle sind
Kontrolle von Modellversionen gewinnt an Be-
ebenfalls vielfältig: Sie können z. B. im Zuge einer
deutung.
BIM-Planung mit Attributen versehen und in ein
In der iC werden derzeit cloudbasierte Mo-
Gesamtmodell („common data environment“) in-
delle, die von verschiedenen Standorten (Bau-
tegriert oder als Grundlage für die Ableitung von
stellen, iC Wien/Salzburg/Ljubljana etc.) bearbei-
2D-Plan- oder Schnittdarstellungen verwendet
tet werden können, getestet und angewendet.
werden. Die Visualisierung der geologischen Situ-
Änderungen am Modell werden hier dokumen-
ation in Kombination mit der Topografie sowie
tiert und lassen sich anhand der Zeitachse ver-
bestehenden und geplanten Bauwerken kann die
folgen, und die Nutzung von Online-Viewern und
Kommunikation zwischen Geologen und Bauin-
Kommentarfunktionen ermöglicht eine bessere
genieuren, aber auch mit anderen Projektbeteilig
Kommunikation und Zusammenarbeit. Automa
ten nach unseren Erfahrungen entscheidend ver-
tisierte Import- und Aktualisierungsfunktionen
bessern. Modellierte Flächen und Volumen lassen
für Monitoring- und Erkundungsdaten sowie für
sich in hydrogeologische oder geotechnische Be-
geologische Dokumentation in einem solchen
rechnungssoftware überführen, was eine bedeu-
Cloud-Modell
tende Arbeitserleichterung und ansonsten nicht
schritte und Fehlerquellen. Gut abgestimmte,
erreichbare Genauigkeit ermöglicht.
ersparen
zahlreiche
Zwischen-
kontinuierliche Abläufe erlauben eine stetige Kontrolle (Soll-Ist-Vergleich) und bieten die Möglichkeit, bei Bedarf anderen Projektbeteiligten ein aktualisiertes Modell zur Verfügung zu stellen (Abbildung 8). ZUSAMMENARBEIT iC – SEEQUENT Seit ca. sechs Jahren besteht eine Zusammen arbeit zwischen iC Salzburg, iC Wien & Elea iC und der
neuseeländischen
Firma
Seequent,
Ent
wickler der Software Leapfrog. Diese beruht auf dem Austausch von Erfahrungen der iC im Infrastrukturbereich und dem Test und der Nutzung von Betasoftware und Neuentwicklungen. Ein Beispiel dafür sind die oben genannten cloud basierten Lösungen und Online-Viewer. Jonas Weil studied geology at the Ruhr University Bochum and the University of Vienna. The project leader and expert in geological 3D modelling has been with iC since 2011.
Kilian Scharrer has more than 10 years of experience in geodata management, UAV and photogrammetry. He joined iC in 2018 with a focus on iC Germany, UAV and natural hazards.
Jonas Weil studierte Geologie an der Ruhruniversität Bochum und der Universität Wien. Der Projektleiter und Experte für geologische 3D-Modellierungen ist seit 2011 für die iC tätig.
Kilian Scharrer verfügt über mehr als 10 Jahre Erfahrung in den Bereichen Geodatenmanagement, UAV und Fotogrammetrie. Er ist seit 2018 für die iC Deutschland und die Schwerpunkte UAV und Naturgefahren zuständig.
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GEOLOGIE & GEOTECHNIK
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DIGITALISATION IN TEAM 12: News from the Salzburg BIM Lounge The BIM method (Building Information Modelling)
5D (costs) and 6D (facility management,
has become established in structural engineering
operation and maintenance) are getting more
over the past few years. The use of BIM in infra-
and more frequent. Such client demands present
structure projects is, however, still in its infancy
us with new challenges in project development,
and major challenges still need to be overcome.
design, software acquisition and, above all,
As a result of the digitalisation of Team 12 in
training.
Salzburg an increasing number of projects and
AUTHOR Nathan Torggler
tasks are being carried out with BIM – with 3D modelling for visualisations in particularly high demand. Enquiries about the use of 4D (time),
1 Visualisation of coping slab with vehicle restraint system Visualisierung Randbalken mit Fahrzeugrückhaltesystem
36
GEOLOGY & GEOTECHNICAL ENGINEERING
communiCation — EDITION 22
2
2 Digital transmission of the model Digitale Übermittlung des Modells
Plans were still commonly being drawn
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quantities and coordinating projects are also
using drawing boards and ink until the
used. The interoperability between the individu-
mid-1990s. These were then replaced by Com
al products and their functional principle are a
puter Aided Design (CAD) and plotters and have
great challenge. The new BIM method means that
either completely disappeared from today’s
previous ways of working, processes, roles and
office landscape or are only available in histori-
phases must be redefined and reorganised.
cal archives. Since then, drafting has generally
The BIM application primarily emerged from
been carried out with the help of CAD software
the needs of structural engineering; as a result
solutions with add-on packages that cover most
the software technology is principally based on
requirements. The speedy development of the
reference levels (storeys). Smaller projects for
BIM method and the use of it with complex
buildings offer beginners a perfect introduction
structures means that users have to fight their
to the new technology.
way through a chaotic jungle of software pack
The modelling of infrastructure projects
ages for multiple professional disciplines. Draft
(bridges, roads and tunnels) takes place along an
ing in Team 12 is currently done with a range of
alignment axis, independent of reference levels.
software packages from different manufacturers
To date there is no self-contained, off-the-shelf
in order to construct 3D models. Additional soft-
software solution that facilitates the simple
ware packages for checking collisions, measuring
three-dimensional,
axis-based
modelling
GEOLOGIE & GEOTECHNIK
of
37
and in its native format as the basis for the proj ect. The piles were assigned parameters which enabled these to be logically filtered. This made it possible to differentiate between thermally activated (green colour) and non-activated (blue colour) piles (Figure 3). On the basis of their number and location the thermally activated piles were allocated to the individual distributor positions and the pipe lines were planned. The use of BIM in the threedimensional design of the equipment permitted efficient collision checks with the built elements in the basement (walls, floor plates, pipes, piles and their tapers). In addition to this the model was used to define the quantities for the tender process. The special feature of these models is the varying display options for illustrating the 3 Distributor position showing thermally activated (green) and non-activated (blue) piles Verteilerstandort mit thermisch aktivierten (grün) und deaktivierten (blau) Pfählen
spatial structural elements. Elea iC has thus taken
situation in each distributor position for each
a pioneering role within iC group by developing
phase of the project. The level of detail of these
a special software module for the “South Kara-
distributor positions is high but corresponds
wanken Tunnel” that permits the spatially correct
with that of the 2D CAD tender plans for similar
representation of tunnel blocks and internal
projects.
components. A series of typical tunnel “modules” (families of elements) has been developed that is
EXAMPLE:
now also being used for the “Karawanken North”
THE FOUNDATIONS OF A
project.
CABLE CAR STATION An existing driving unit was demolished and rebuilt as part of the refurbishment of a material
3D ONLY: VISUALISATIONS AND
cable car. The application planning was carried
CREATING MODELS
out conventionally in 2D with AutoCAD. Due to
EXAMPLE:
(facade and roof) and the cable car designer the
the coordination with the steelwork designer COPING SLAB FOR A ROAD SECTION
execution design was produced with a 3D model.
The coping slabs and vehicle restraint systems
The objectives of this 3D modelling were the
between a stretch of trunk road and ÖBB railway
coordination with the other disciplines and the
tracks in the province of Salzburg are being
development of execution design drawings. The
refurbished. The standard execution of the vehi-
reinforcement and formwork drawings were
cle restraint system collides with the masts of
developed on the basis of the BIM model. The
the ÖBB overhead cables due to the lack of
steel inserts of the floor plate (steelwork design
available space. In addition to this, the restraint
er) and the piles (cable car designer) were
system has to be crossed in two places. On the
ex changed with the help of the *.ifc format
basis of the 2D design the client requested a
(Figure 4).
visualisation and collision check. A safety barrier was proposed in the form of a platform that
EXAMPLE:
meets the requirements of the minimum clear
DESIGN OF A GRID OF PILES
ance. It is possible to access the tracks when they
FOR AN OFFICE BUILDING
are not in use. Apart from its native format the
A pile foundation is to be constructed for an
model was exported into a 3D PDF and also
office building in Salzburg. A pre-dimensioning
shared with the client via the Autodesk® A 360
process permitted the estimation of the number,
cloud application (Figures 1 & 2).
length and diameter of the piles. The architectur al model was sent to us as an ifc-file. The geome-
38
EXAMPLE:
try of the building was strongly simplified. With
GEOTHERMAL ENERGY PROJECT
the help of a volume with an average density,
Team 12 was commissioned with the geothermal
the bearing pressure was calculated in an FE pro-
planning of a geothermal energy project in Vien
gramme as a basis for the pre-dimensioning of
na. The architect supplied a model as an ifc-file
the pile foundations (Figure 5).
GEOLOGY & GEOTECHNICAL ENGINEERING
communiCation — EDITION 22
FULL BIM EXAMPLE: KARAWANKEN TUNNEL NORTH The existing Karawanken Tunnel which was built with a single tube in 1991 links Slovenia and Austria. In Austria, construction of the second tube commenced in 2018. For this purpose a second tunnel with a length of 7.9 km was built to the east of the existing tube. 4,402 m of the new tunnel are on Austrian territory and the remaining 3,546 m in Slovenia. Elea iC is part of the design consortium on the Slovenian side and was commissioned with the design in line with BIM technology back in 2014, while Team 12 is developing the BIM model as part of a design consortium on the Austrian side. The project can be subdivided into a series of parts (geology, tunnel, portal building, facade etc.), although we are focusing on the two issues of the geology and the tunnel. The BIM model is being developed in four implementation phases: • BIM concept model • BIM design model/quantities model • BIM production model • BIM as-built model BIM CONCEPT MODEL During the tender design process the main tunnel and the cross passages were roughly modelled and reduced to a single type of invert in the main tunnel (flat invert). This failed to pay proper attention to the detailed alignment of the drain age pipes and ducts. As the Karawanken Tunnel is the first tunnel project produced for ASFINAG using the BIM method, there were neither any initial client information requirements (AIA) nor a BIM development plan (BAP). We produced these documents during the development of the concept model. These defined the interfaces between the designers, the client and the contractor. These two documents are being constantly updated and should serve as the basis for future projects for ASFINAG. There is still no IFC standard for infrastructure projects. A matrix of elements with standard attributes was drawn up on the basis of documents covering the data structures of ASFINAG and the ÖBB as well as suggestions about IFC data structures for infrastructural buildings. For these 4 Model vs. reality: reinforcement (by iC Elea) and inserts for piers Modell vs. Realität: Bewehrung (von iC Elea) und Einbauteile für Pfeiler
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purposes iC group is part of a research project for the development of standards for tunnels for ÖBB and ASFINAG, and plays a leading role in national and international BIM standards for infrastructure.
GEOLOGIE & GEOTECHNIK
39
BIM DESIGN MODEL/QUANTITIES MODEL
BIM GEOLOGICAL MODEL
The design model for controlling the principal
The three-dimensional geological model was pro-
quantities was drawn up upon the completion of
duced using a special software model on the
the tender design process. The current model
basis of the geological data, sections and plans.
consists of more than 22,000 construction ele-
The preparation of the geological model of the
ments. This is far more detailed than the concept
entire tunnel has already been completed. The
model and contains the four main attributes for
geological model will be updated throughout the
the identification and filtering of the elements
execution process on the basis of the tunnel
defined in the model matrix. Figure 6 shows a
documentation (Figure 7).
section of the emergency bay looking in the direction of an inspection niche in which the
EXAMPLE: SHAFT
drainage system is highlighted in blue with the
A shaft which will connect with a high-speed rail-
help of a filter.
way line is to be built within an excavation pit as
In addition to this, the item numbers from
part of a major infrastructure project in Germany.
the specifications are allocated to the construc-
The area of the shaft was modelled with BIM in
tion elements on an object basis in order to
order to discuss the offer of a construction com-
verify the main quantities from the conventional
pany. The basis of the project was provided by
design. The verification of the main quantities
modelling guidelines defined by the construction
for each invert type was particularly complicat
company. In this case, these modelling guidelines
ed. Within the main tunnel the project differenti-
contain information about the coordinate system,
ates between open, flat and deep inverts. The
labelling conventions, the subdivision into par
geotechnical design forecasts a percentage dis-
tial models, the level of detailing and the attri-
tribution of the invert types for each area of the
butes of the building elements, units and toler
rock. Due to geological inaccuracy it is not deter-
ances as well as information regarding software
mined which tunnel block is executed with which
and exchange formats. An investigation of the
type of invert. As a result of the different
variants of the central entrance carried out with
methods for calculating quantities these deviate
the help of the model and the 3D and 4D visuali-
for each individual item and a total deviation of
sations illustrated potential problems in the
the main quantities of -2.4% has been verified.
constructional implementation. The particular
These deviations can be mainly explained by the
challenge of this project was the combination of
conservative approach of the conventional cal-
building elements along an alignment axis
culation of quantities.
(tunnel)
with
level-related
elements
5 Design of a pile grid on the basis of an architectural model Entwurf Pfahlrost anhand architektonischen Modells
(shaft)
(Figure 8). BIM PRODUCTION MODEL Preparatory work is currently being carried out
SUPPORT TYPES
for the creation of the production model. At this
(DYNAMO SCRIPT)
stage the level of detail is further being increased.
A script for the production of support types was
The time-related (4D) modelling of the main
developed as part of a supervised diploma dis-
quantities is foreseen in this phase. More precise
sertation. The user can individually determine
details will be coordinated with the contractor
the position of the crown, benches and invert on
once the contract has been awarded.
the basis of a wide range of parameters. Further input parameters include the deformation toler
BIM AS-BUILT MODEL
ance and the thickness of the shotcrete. The
After the completion of the new Karawanken
anchors and spiles are defined in terms of
Tunnel an as-built model should be handed over
number and separating distances (Figure 9).
to ASFINAG. During this phase all attributes related to the operation and maintenance of the object (6D) will be defined.
40
GEOLOGY & GEOTECHNICAL ENGINEERING
communiCation — EDITION 22
DIGITALISIERUNG IM TEAM 12: Aus dem Salzburger BIM-Stübchen Die BIM-Methode (Building Information Modelling) hat sich im Hochbau in den letzten Jahren bereits etabliert. Der Einsatz bei Infrastrukturprojekten steckt noch in den Kinderschuhen und ist mit großen Herausforderungen verbunden. Infolge der Digitalisierung des Teams 12 in Salzburg werden immer mehr Projekte und Aufgaben mit BIM abgewickelt, wobei vor allem die 3D-Modellierung zur Visualisierung gefragt ist. Immer häufiger wird auch die Anwendung von 4D (Zeit), 5D (Kosten) und 6D (Facility-Management, Betrieb und Instandhaltung) abgefragt. Diese Kundenwünsche stellen uns vor neue Aufgaben in der Projektabwicklung, der Planung und bei der Softwarebeschaffung sowie vor allem in der Weiterbildung. AUTOR Nathan Torggler
Pläne wurden bis Mitte der 1990er-Jahre häufig noch mit Reißbrett und Tusche erstellt. Diese wurden durch Computer Aided Design (CAD) und Plotter verdrängt und sind aus der heutigen Bürolandschaft vollständig verschwunden oder stehen nur mehr in historischen Archiven zur Verfügung. Die Konstruktion erfolgt seither in der Regel mit einer CAD-Software lösung mit Zusatzpaketen, welche die meisten Anforderungen abdecken. Durch die rasante Entwicklung der BIM-Methode und deren Ver wendung bei komplexen Strukturen müssen sich die Anwender durch einen unübersichtlichen Dschungel aus Softwarepaketen für viele Fachdisziplinen kämpfen. Zur Konstruktion von 3DModellen zieht das Team 12 im Moment eine 5
Vielzahl von Software unterschiedlicher Hersteller heran. Zusätzliche Softwarepakete für die Kollisionsprüfung, Massenermittlung und Koordi nierung werden verwendet. Die Interoperabilität zwischen den einzelnen Produkten und ihre Funktionsweise sind dabei eine große Herausforderung. Durch die neue Methodik von BIM müssen bisherige Arbeitsweisen, Prozesse, Rollen und Phasen neu definiert und umgestellt werden. Die BIM-Anwendung ist primär aus den Anforderungen des Hochbaus entstanden, somit bezieht sich die Softwaretechnologie vorwiegend auf Bezugsebenen (Etagen). Kleinere Projekte aus dem Hochbau sind für Anfänger ein idealer Einstieg in die neue Technologie. Die Modellierung von Infrastrukturprojekten (Brücken, Straßen, Tunnel) erfolgt unabhängig von Bezugsebenen entlang einer Trassierung. Bisher gibt es keine geschlossene Out-of-the-boxSoftwarelösungen, welche eine einfache drei dimensionale und achsbezogene Modellierung von räumlichen Strukturelementen ermöglicht.
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GEOLOGIE & GEOTECHNIK
41
Die Elea iC hat deshalb als Vorreiter in der iC
BEISPIEL:
group für den Karawankentunnel Süd spezielle
ERDWÄRMEPROJEKT
Softwaremodule entwickelt, welche eine räumlich
Für ein Erdwärmeprojekt in Wien wurde das
korrekte Darstellung von Tunnelblöcken und In-
Team 12 mit der Planung der Geothermie beauf-
nenausbauteilen ermöglichen. Dabei wurde eine
tragt. Als Grundlage wurde vom Architekten das
Reihe von tunneltypischen „Bausteinen“ (Bauteil-
Modell als *.ifc und im nativen Format übermit-
familien) entwickelt, die nun auch für das Kara-
telt. Den Pfählen wurden Parameter zugeordnet,
wanken-Nordbaulos zur Anwendung kommen.
welche ein sinnvolles Filtern ermöglichten. Dadurch konnten thermisch aktivierte (grüne Farbe) und nicht aktivierte (blaue Farbe) Pfähle unter-
3D ONLY: VISUALISIERUNGEN UND MODELLBILDUNG
schieden werden (Abbildung 3). Auf Basis der Anzahl und der Lage wurden die thermisch aktivierten Pfähle den einzelnen
BEISPIEL:
6 Drainage system Karawanken Tunnel Entwässerungssystem Karawankentunnel 7 Geological model of the Karawanken Tunnel Geologisches Modell Karawankentunnel
Verteilerstandorten zugeordnet und die Leitungs
RANDBALKEN FÜR EINEN
trassen geplant. Die dreidimensionale Planung
STRASSENABSCHNITT
der Anlage mit BIM ermöglicht die effiziente
Für einen Straßenabschnitt zwischen der Bundes-
Kolli sionsprüfung mit den Bauteilen im Keller
straße und den Gleisen der ÖBB in Salzburg Land
(Wände, Bodenplatte, Leitungen, Pfähle und de-
erfolgt die Sanierung des Randbalkens und des
ren Vouten). Außerdem wurden anhand des
Fahrzeugrückhaltesystems. Die Standardausfüh-
Modells die Massen für die Ausschreibung ermit-
rung des Fahrzeugrückhaltesystems kollidiert auf-
telt. Das Besondere bei diesen Modellen sind die
grund der beengten Platzverhältnisse räumlich
Darstellungsvarianten, die je nach Phase die ein-
mit den Fahrleitungsmasten der ÖBB. Zudem sind
zelnen Zustände der Verteilerstandorte zeigen.
zwei Überstiege über das Rückhaltesystem gefor-
Der Detailierungsgrad für die Verteilerstandorte
dert. Basierend auf der 2D-Planung wurde vom
ist hoch, entspricht aber den Ausschreibungsplä-
Auftraggeber eine Visualisierung und Kollisions-
nen von 2D-CAD-Plänen vergleichbarer Projekte.
prüfung gefordert. Als Absturzsicherung wurde ein Podest geplant, welches den Anforderungen
BEISPIEL:
des Mindestlichtraums entsprechen soll. Bei Gleis-
FUNDIERUNG FÜR EINE SEILBAHNSTATION
sperren ist der Zugang auf die Gleisanlage mög-
Im Zuge der Revitalisierung einer Materialseil-
lich. Das Modell wurde, abgesehen vom nativen
bahn wurde eine bestehende Antriebsstation ab-
Format, in ein 3D-PDF exportiert und zusätzlich
gerissen und neu errichtet. Die Einreichplanung
über die Cloud Anwendung Autodesk® A 360 mit
wurde konventionell in 2D mit AutoCAD erstellt.
dem Auftraggeber geteilt (Abbildungen 1 & 2).
Aufgrund der Koordinierung mit dem Stahlbauplaner (Fassade und Dach) und dem Anlagenplaner der Seilbahn wurde die Ausführungsplanung mit einem 3D-Modell angefertigt. Ziel der Model-
7
lierung in 3D war die Koordinierung mit den ande ren Disziplinen sowie die Erstellung von Ausführungsplänen. Auf Basis des BIM-Modells wurden die Bewehrungs- und Schalungspläne ausgearbeitet. Die Stahleinlegeteile der Bodenplatte (Stahlbauplaner) und der Poller (Seilbahnplaner) wurden via *.ifc-Format ausgetauscht (Abbildung 4). BEISPIEL: ENTWURF EINES PFAHLROSTES FÜR EIN BÜROGEBÄUDE Ein Bürogebäude in Salzburg soll auf Pfählen gegrün det werden. Anhand einer Vordimensionierung wurden Anzahl, Länge und Durchmesser der Pfähle abgeschätzt. Das Architekturmodell wurde uns in Form einer *.ifc-Datei übermittelt. Die Geometrie des Gebäudes wurde stark vereinfacht. Anhand eines Volumens mit einer mittleren
42
GEOLOGY & GEOTECHNICAL ENGINEERING
communiCation — EDITION 22
8
Wichte wurde der Sohldruck in einem FE-Programm ermittelt und die Vordimensionierung der Pfahlgründung durchgeführt (Abbildung 5).
FULL BIM BEISPIEL: KARAWANKENTUNNEL NORD Der bestehende Karawankentunnel wurde 1991 mit einer Röhre fertiggestellt und verbindet Slowenien und Österreich. 2018 wurde mit dem Vortrieb der zweiten Röhre auf österreichischer Seite begonnen. Dazu wurde eine zweite Tunnelröhre mit einer Länge von 7,9 km östlich der bestehenden Röhre errichtet. 4.402 m des neuen
Für Infrastrukturprojekte gibt es noch kei-
Tunnels entfallen auf österreichisches, die rest-
nen IFC-Standard. Auf Basis von Unterlagen zu
lichen 3.546 m auf slowenisches Staatsgebiet. Auf der slowenischen Seite ist Elea iC Teil
Datenstrukturen der ASFINAG und der ÖBB so-
8 Visualisation of the shaft with anchoring Visualisierung des Schachtes mit Verankerung
wie Vorschlägen zu IFC-Datenstrukturen für In-
der Planungsgemeinschaft und wurde bereits
frastrukturbauten wurde eine Elementmatrix mit
2014 mit der Planung gemäß BIM-Technologie
Standardattributen erstellt. Die iC group ist für
beauftragt. Das Team 12 erstellt als Teil einer
diesen Zweck Teil eines Forschungsprojektes zur
Planungsgemeinschaft das BIM-Modell auf der
Erstellung eines Standards für Tunnel mit der
österreichischen Seite. Das Projekt kann in ver-
ÖBB und ASFINAG. Bei nationalen und internatio
schiedene Teilbereiche gegliedert werden (Geo-
nalen Normungsbesprechungen und Workshops
logie, Tunnel, Portalgebäude, Fassade etc.), wobei
für BIM im Tunnelbau sind wir an vorderster
wir uns hier auf die beiden Gebiete Geologie und
Front gestaltend tätig.
Tunnel beschränken. BIM-ENTWURFSMODELL/MENGENMODELL Die Erstellung des BIM-Modells erfolgt in vier
Mit Abschluss der Ausschreibungsplanung wurde
Implementierungsphasen:
das Entwurfsmodell zur Überprüfung der Haupt-
• BIM-Konzeptmodell
massen erstellt. Das aktuelle Modell besteht aus
• BIM-Entwurfsmodell/Mengenmodell
mehr als 22.000 Bauelementen. Es ist wesentlich
• BIM-Produktionsmodell
detaillierter als das Konzeptmodell und beinhal-
• BIM-Bestandsmodell
tet die vier Hauptattribute zur Identifizierung und Filterung der Elemente, welche in der
BIM-KONZEPTMODELL
Modellmatrix definiert sind. Abbildung 6 zeigt
Während der Ausschreibungsplanung wurden
einen Ausschnitt der Pannenbucht in Richtung ei-
der Haupttunnel und die Querschläge grob mo-
ner Revisionsnische, das Entwässerungssystem
delliert und auf einen Sohlentyp im Haupttunnel
wurde mittels eines Filters blau hervorgehoben.
(flache Sohle) reduziert. Dabei wurde der detail-
Zusätzlich wurde den Bauelementen objekt-
lierte Verlauf von Entwässerungsleitungen und
bezogen die Positionsnummer aus dem Leis
Leerrohren vernachlässigt. Der Karawankentun-
tungsverzeichnis zugeordnet, um die Prüfung der
nel ist das erste Tunnelprojekt, welches für die
Hauptmassen aus der konventionellen Planung
ASFINAG mit der BIM-Methode erstellt wird,
durchzuführen. Speziell die Hauptmassenprü-
deshalb gab es vorab keine Auftraggeber-Infor-
fung nach Sohltypen hat sich schwierig gestaltet.
mationsanforderung (kurz: AIA) und keinen BIM-
Das Projekt differenziert im Haupttunnel zwi-
Abwicklungsplan (kurz: BAP). Im Rahmen der Er-
schen offener, flacher und tiefer Sohle. Die geo-
stellung des Konzeptmodells wurden diese Doku-
technische Planung prognostiziert je Gebirgs
mente durch uns angefertigt. Hier werden die
bereich eine prozentuelle Verteilung der Sohl-
Schnittstellen zwischen den Planern, dem Auf-
typen. Infolge der geologischen Unschärfe wird
traggeber und dem Auftragnehmer festgelegt.
nicht festgelegt, welcher Tunnelblock mit wel-
Diese beiden Dokumente werden laufend aktua-
chem Sohltyp ausgeführt wird. Aufgrund der un-
lisiert und sollen als Grundlage für zukünftige
terschiedlichen Ansätze der Massenermittlung
Projekte für die ASFINAG dienen.
weichen die Massen von einzelnen Positionen ab, in Summe konnten die Hauptmassen mit einer
December | Dezember 2018
GEOLOGIE & GEOTECHNIK
43
Abweichung von −2,4 % verifiziert werden. Die
BIM-BESTANDSMODELL
Abweichungen können hauptsächlich durch kon-
Nach Fertigstellung des neuen Karawankentun-
servative Ansätze in der konventionellen Massen
nels soll ein Bestandsmodell an die ASFINAG
ermittlung begründet werden.
übergeben werden. Im Zuge dieser Phase müssen alle Attribute zur Objektbetreuung und In-
BIM-PRODUKTIONSMODELL
standhaltung (6D) definiert werden.
Im Moment laufen die Vorbereitungen für die Erstellung des Produktionsmodells. In diesem
BIM-GEOLOGIE-MODELL
Schritt wird der Level of Detail weiter erhöht. In
Auf Basis der geologischen Daten, Schnitte und
dieser Phase ist eine zeitabhängige (4D-) Model-
Grundrisse wurde das dreidimensionale geolo-
lierung der Hauptmassen geplant. Genaue Details
gische Modell mit einer Spezialsoftware angefer-
werden im Zuge der Vergabe der Bauarbeiten
tigt. Das Erstellen des Geologie-Modells ist be-
mit dem Arbeitnehmer abgestimmt.
reits für den gesamten Tunnel abgeschlossen.
9
44
GEOLOGY & GEOTECHNICAL ENGINEERING
communiCation — EDITION 22
Das geologische Modell wird während der Aus-
Reference Projects:
führung aufgrund der Tunneldokumentation fort-
GEOLOGY & GEOTECHNICAL ENGINEERING
geschrieben (Abbildung 7). BEISPIEL: SCHACHT Im Zuge eines großen Infrastrukturprojektes in Deutschland soll in einer Baugrube ein Schacht hergestellt werden, welcher an eine Hochleistungsstrecke anbindet. Für die Angebotsberatung eines Bauunternehmens wurde der Bereich des Schachtes mit BIM modelliert. Basis dieses Projektes waren Modellierungsrichtlinien, welche vom Bauunternehmen definiert wurden. Die Modellierungsrichtlinien beinhalten in diesem Fall Angaben zum Koordinatensystem, Bezeich 9 Script showing tunnelling types Skript Vortriebsklassen
nungskonventionen, die Gliederung in Teilmodelle, die Detaillierungsgrade und Attribute der Bauteile, Einheiten und Toleranzen sowie Angaben zur Software und Austauschformate. Mit Hilfe des Modells und der Visualisierung in 3D und 4D wurden bei der Variantenuntersuchung des zentralen Zugangs die zu erwartenden Schwierigkeiten bei der baulichen Umsetzung aufgezeigt. Die besondere Herausforderung für dieses Projekt war die Kombination aus Bauteilen entlang der Trassierung (Tunnel) und ebenen-
Tapovan Vishnugad HEP, Uttarachand, India Larsen & Toubro Ltd, Chennai, India (2017–ongoing) A JV between L&T and Alpine Bau was awarded a contract for building a 12-km-long head race tunnel, including more than 9 km built by TBM tunnelling, for the 520 MW Tapovan Vishnugad Hydropower Project in the Himalaya mountain range. Tunnel construction was frequently interrupted by adverse geological conditions. Both conventional and TBM sections suffered from major problems such as material inrush, heavy water inrush and the deformation of the TBM shield before the TBM eventually experienced a complete blockage. The owner decided to terminate the contract. Since 2017 iC supports the construction company in their dispute against the owner and is acting as an expert witness in the arbitration case in New Delhi. Kirazlık HEP, Turkey Limak Construction Company, Ankara, Turkey (2017–ongoing) Kirazlık Dam and HEP (45 MW) in Siirt Province in Eastern Turkey suffer from significant water losses due to lateral infiltration – despite repeated rehabilitation measures. The ground conditions and, in particular, the stability of the bedrock against erosion and dissolution at the Kirazlık site are influenced by gypsum bearing formations. Limak A. . commissioned iC to study the situation and rapidly deploy specialists to the site, prepare assessment reports and propose countermeasures designed to mitigate the problem.
bezogenen Bauteilen (Schacht) (Abbildung 8).
Referenzprojekte: VORTRIEBSKLASSEN (DYNAMO-SKRIPT) Im Zuge einer betreuten Diplomarbeit wurde ein Skript zur Erstellung von Vortriebsplänen er arbeitet. Der Nutzer kann individuell über eine Vielzahl von Parametern die Lage der Kalotte, Strosse und Sohle entscheiden. Weitere Eingabeparameter sind das Übermaß und die Spritz betondicke. Die Anker und Spieße werden mittels Anzahl und Abständen definiert (Abbildung 9).
GEOLOGIE & GEOTECHNIK Tapovan Vishnugad HEP, Uttarachand, Indien Larsen & Toubro Ltd, Chennai, Indien (2017–laufend) Im Rahmen des 520-MW-Wasserkraftprojektes Tapovan Vishnugad im Himalayagebirge wurde die Arbeitsgemeinschaft aus L&T und Alpine Bau mit dem Bau eines 12 km langen Druckstollens betraut, der über eine Länge von 9 km mittels Tunnelbohrmaschine aufgefahren werden soll. Aufgrund ungünstiger geologischer Bedingungen mussten die Bauarbeiten häufig unterbrochen werden. Sowohl bei den in offener als auch den in geschlossener Bauweise errichteten Tunnelbereichen kam es zu massiven Wasserund Materialeinbrüchen sowie zu Deformationen des Tunnelbauschildes, bis die Tunnelbohrmaschine schluss endlich völlig stecken blieb. Der Eigentümer entschloss sich dazu, den Vertrag zu beenden. Seit 2017 vertritt die iC die Baufirma im Streitfall mit dem Eigentümer und fungiert im Schiedsverfahren in Neu Delhi als Sachverständiger. Wasserkraftwerk Kirazlık, Türkei Limak Construction Company, Ankara, Türkei (2017–laufend)
Nathan Torggler studied geotechnical and hydraulic engineering at Graz University of Technology and joined the team at iC Salzburg in 2016. Nathan Torggler studierte Geotechnik und Wasserbau an der Technischen Universität Graz und verstärkt seit 2016 das Team der iC Salzburg.
December | Dezember 2018
Trotz wiederholter Sanierungsmaßnahmen kommt es beim Damm und Wasserkraftwerk Kirazlık (45 MW) in der ost türkischen Provinz Siirt zu massiven Wasserverlusten durch Versickerung. Die Baugrundbedingungen – und hier vor allem die Stabilität und Festigkeit des Festgesteins – werden durch gipsführende Formationen ungünstig beeinflusst. Die iC wurde von Limak A. . beauftragt, die Lage unverzüglich mit Spezialisten vor Ort zu untersuchen, Evaluierungsberichte zu erstellen und Gegenmaßnahmen zur Behebung des Problems vorzuschlagen.
GEOLOGIE & GEOTECHNIK
45
SUPPORTING URBAN SUSTAINABILITY TODAY
=
BASIS FOR SMART CITIES TOMORROW
46
ENERGY
communiCation — EDITION 22
Smart City developments are being implemented worldwide with the goal of creating resource e fficient, environmentally friendly and socially inclusive city e nvironments. Many current initiatives are still in the R&D phase and are focusing on data gathering from infrastructure operation, citizens and visitors. The current d iscussion on data privacy is making these initiatives even more complex. The translation of data into an © BrasilNut1 / iStockphoto
integrated strategy might well become reality – the question is, how soon? However, sustainable city planning is already possible today through the integrated modelling of buildings, infrastructure and mobility streams and the definition of sustainability criteria. The methods of today will support smarter city developments in the future. AUTHORS Ivan Krofak, Klaus Kogler, Andreas Helbl
December | Dezember 2018
ENERGIE
47
It is estimated that 50% of the total global
to quantify and measure sustainability and to
population now live in urban areas and
create benchmarks that can be used in evaluat
that this number will increase to 70% by 2050.
ing progress.
Although it might seem counterintuitive, cities
Powerful design and simulation tools help
can and must become hubs and pioneers of
us to better predict and anticipate urban devel
sustainable development due to the fact that
opment and demand (e.g. population, energy,
they benefit from the concentration of people
water, mobility). This is another area in which
and resources in a geographically small area.
the collection of existing data plays a critical role. Accurate data is required in order to ensure that
In the same way that we have successfully
simulation models are more precise and reliable.
formulated sustainability criteria at the level of
The phenomenon of machine learning mecha
assets and buildings, we now need to work on
nisms should also be mentioned in this context.
translating this experience to the neighbourhood
Significant technological development means
and city level and to formulate and integrate
that we are becoming more capable of introduc
sustainability criteria for infrastructure develop-
ing more variables and improving the vertical
ments and social wellbeing.
and horizontal connectivity of data (from asset to the city level and between various disciplines).
We strongly believe that we do not necessarily need “big data” in order to achieve urban sus
With this in mind, we have to understand urban
tainability. Today, high quality “small data” are
sustainability as a two-directional integrated
available and are equally valuable as we move
process that needs to simultaneously consider
towards sustainable urban environments. A
both the “asset level” and the “city level” (bottom-
robust framework needs to be created in order
up, top-down). The understanding of this process
1
NATURAL AND CULTURAL ENVIRONMENT NATUR- UND KULTURRAUM
BUILT ENVIRONMENT
CLIMATE CHANGE KLIMAWANDEL
COMMUNITY
BEBAUTE UMGEBUNG
GEMEINDE
ENERGY CONSUMPTION AND PRODUCTION ENERGIE VERBRAUCH UND -ERZEUGUNG
DESIGN & OPERATIONAL OPTIMISATION OPTIMIERUNG VON PLANUNG UND BETRIEB Building Information Modelling Building Information Modelling
Urban planning, architectural, environmental, cultural and social development framework Stadplanung, Rahmen bedingungen für architektonische, ökologische, kulturelle und soziale Entwicklung
48
ENERGY
Simulation & performance analysis Simulation und Leistungsanalyse
Integrated built environment & energy modelling (environmental, technical, economic) Decision making support models Increasing operational value Integrierte Modellierung von bebauter Umwelt & Energie (ökologisch, technisch, wirtschaftlich) Modelle zur Unterstützung der Entscheidungsfindung Erhöhter Betriebswert
Green building & neighbourhood certification Zertifizierung nachhaltiger Gebäude und Wohnviertel
Urban Sustainability Measured, verified and certified Nachhaltigkeit im städtischen Bereich Bemessen, verifiziert und zertifiziert
communiCation — EDITION 22
is necessary as it directly influences the accuracy
Heating and cooling networks play a very impor-
and reliability of the data that is rapidly becom
tant role, especially in dense city areas, because
ing the driving force in the decision-making pro-
such networks permit the implementation of
cess (on both the policy and implementation
highly efficient and complex technologies while
levels). Similarly, we should also be able to recog-
also allowing renewables to be used in often
nise the potential of green building and neigh-
restricted urban contexts. Energy networks also
bourhood certifications as not only mechanisms
help to fight negative influences such as noise
for achieving the “green” design of buildings and
and emissions in residential areas. Hence, the
neighbourhoods but also as valuable sources of
thorough design of such hydraulic networks is
data (generated from already certified projects)
very important. STANET is a simulation tool that
that should be utilised in order to bring added
permits the simulation of both current situations
value for future projects. In the same context it is
based on real data and future scenarios which
important not to neglect the potential of urban
have to be considered from the very beginning
revitalisation to become a driving force for
in order to ensure a sustainable design of a
future economic and social development, espe-
system ready for the future. Developments such
cially in transition and developing countries.
as changes in consumption, the rehabilitation of
In the most recent projects, the CES/iC team has
networks can be simulated with STANET as a
supported the development and evaluation of
design basis for the current implementation.
buildings and the densification and extension of
two projects in historic city neighbourhoods that were able to demonstrate an advanced sustain
1 Urban environment – sustainability challenges & criteria Städtische Umgebung – Herausforderungen & Kriterien hinsichtlich Nachhaltigkeit
STANET has all the necessary interfaces with
ability performance that also opened up new
other systems such as GIS, which is becoming a
possibilities for financing those projects. In the
standard asset management tool in bigger cities.
broader context it is clear that a transition to a
It is suitable for dynamic simulations and, along-
low-carbon economy in which sustainable urban
side district heating/cooling, also has modules
development and transformation play an impor-
for steam, water, sewage, electricity and gas. Its
tant role will require not only significant invest-
many graphic functionalities permit even the
ments but also a paradigm shift in the financial
most complex results to be visualised in under-
sector. In this respect, the latest Action Plan for a
standable format.
Greener and Cleaner Economy issued by the European Commission in March 2018 sets out
In a similar way, but reduced to an asset level,
recommendations of how the financial sector can
tools like EnergyPlus or TRNSYS can be used to
support this transition. One of the key goals set
create dynamic energy models and provide more
by the Action Plan is to create a common classifi
precise results and predictions about building
cation system for defining the areas in which
performance. Transferring the data from this
sustainable investments can have the biggest
single asset level to a larger district and neigh-
impact. In addition to this, EU labels for green
bourhood context creates a powerful decision-
financial products should allow investors to
making basis in terms of urban design and
identify investments that comply with green and
modelling.
low-carbon criteria. The Action Plan also clarifies the
responsibility
of
asset
managers
and
institutional investors to take sustainability into
PROJECTS
account and enhance disclosure requirements. This growing need to quantify sustainability
EU-GUGLE – Urban Sustainability /
highlights the increasing importance of the
Smart City Vienna
above described data-driven approach.
The European project EU-GUGLE aims to reduce
SIMULATION TOOLS
increase renewable energy use by 25% by devel
The role of simulation in sustainable urban devel
oping models of near zero-energy building
primary energy consumption by 40–80% and
December | Dezember 2018
opment is emphasised as it should be under-
re novation which can be repeated at a larger
stood as an analytical tool in finding solutions
scale in cities and communities across Europe.
and best options for complex problems. At the
The project mobilises public and private resourc
same time it enables us to make predictions
es to build showcase zero carbon emission reno-
about the performance of behaviour of the sys
vation projects with a total of around 186,000 m2
tem based on the defined set of parameters and
in six European countries. Our team supported
conditions.
the development of retrofitting technologies and
ENERGIE
49
urban renewal methodologies for creating near
2
zero energy neighbourhoods and was also responsible for an economic and energy impact evaluation of the proposed measures. Building simulation and building certification In our two most recent projects, CES/iC provided CITY CENTRE
strategic and technical consulting services to two hotel developments that were targeting for financing by international finance institutions that required the project to demonstrate an
TAMMELA
improved sustainability and resource performance. By using a calibrated dynamic energy simulation model, it was possible to establish valid comparison between different scenarios and benchmark projects that then provided the basis for the investors’ decision-making process. The projects were evaluated in terms of LEED building certification requirements. A gap analy sis was carried out in order to identify the potential for the certification of the project at Gold level. The LEED certification was one of the prerequisites set by the international financial institution as it considered providing equity
EXISTING HOUSING STOCK IN TAMMELA BESTEHENDE W OHNUNGEN IN TAMMELA
financing for the projects.
NEW HOUSING IN TAMMELA (GOAL)
422 450 m²
Pristina network simulation
NEUE WOHNHÄUSER IN TAMMELA (ZIEL)
A master plan was developed for the client Termokos, the heating company in Prishtina with the objective of identifying and selecting the
230 000 m²
most cost effective district heating densification and extension measures with the aim of reducing CO2 emissions. Starting with the simulation and calibration
1
of the existing, partly refurbished district heat ing network several scenarios were developed and incorporated into the STANET simulation
2 Number of demonstration projects 1–5 Demonstrationsprojekte 1–5
model. Potential bottlenecks were identified and rectification measures considered in the variants that were compared. Based on these results the specific costs per CO2 savings were calculated for
DEMOS
kWh/m²/a
1 30,000 m² retrofit 30.000 m² Umrüstung
all objects and variants and ranked accordingly
2 20,000 m² low energy new buildings 20.000 m² neue Niedrigenergiehäuser
as a basis for selection. The client finally obtained a comprehensive tool comprising the hydraulic model and the related database which would allow to select the most sustainable extension measures in consider
250 135
90
ation of available funding – both for now and for the future.
Specific consumption goal Zielverbrauch 125 kWh/m²/a
Demo retrofit Demo Umrüstung
50
ENERGY
Demo new Demo neu
communiCation — EDITION 22
NACHHALTIGE STADTENTWICKLUNG als Basis für die „Smart Cities“ der Zukunft Die Entwicklung von „Smart Cites“ mit dem Ziel, ressourcen effiziente, umweltfreundliche und inklusive Stadträume zu schaffen, wird auf der ganzen Welt vorangetrieben. Viele dieser Initiativen befinden sich noch in der Forschungs- und Entwicklungsphase, in der Daten aus dem Infrastrukturbetrieb, von der Bevölkerung und von Gästen gesammelt werden – ein Unterfangen, das sich angesichts der d erzeitigen Diskussionen hinsichtlich Datenschutz als zunehmend komplex darstellt. Die Nutzung dieser Daten für die Ausarbeitung integrativer Stadtentwicklungsstrategien liegt durchaus im Bereich des Möglichen, es ist nur fraglich, in welchem Zeitrahmen dies e rfolgen kann. Nachhaltige Stadtplanung ist aber auch heute schon machbar und schlägt sich in der integrierten Modellierung von Gebäuden, Infrastruktur und Mobilitätsströmen sowie in der Definition von Nachhaltigkeitskriterien nieder. Die Methoden von heute werden somit zur Entwicklung der „Smart Cities“ von morgen beitragen. AUTOREN Ivan Krofak, Klaus Kogler, Andreas Helbl
Der Anteil der im städtischen Raum lebenden Menschen wird derzeit auf etwa 50 % geschätzt und bis 2050 voraussichtlich auf 70 %
marks, die für die Evaluierung der Entwicklung herangezogen werden können, sind solide Rahmenbedingungen erforderlich.
ansteigen. Um aus der Tatsache Nutzen ziehen zu
Leistungsfähige Planungs-und Simulations-
können, dass in einem geografisch überschau-
werkzeuge helfen uns dabei, die städtische Ent-
baren Bereich eine große Anzahl von Menschen
wicklung und auch die Nachfrage besser voraus-
und Ressourcen zur Verfügung stehen, können
sehen zu können (z. B. Bevölkerung, Energie,
und müssen Städte zu Zentren und Vorreitern
Wasser, Mobilität). Auch das Sammeln bereits
nachhaltiger Entwicklung werden, auch wenn
verfügbarer Daten spielt eine entscheidende
das nicht auf den ersten Blick ersichtlich ist.
Rolle, denn auf Basis dieser können genaue und verlässliche Simulationsmodelle erstellt werden.
Im Immobilien- und Baubereich ist es bereits ge 2 Urban district retrofit concept, Tammela-Tampere, Finland – EU-Gugle Project Umrüstungskonzept für ein Stadtgebiet, Tammela-Tampere, Finnland – EU-Gugle-Projekt
Auch das Phänomen des maschinellen Lernens ist
lungen, Nachhaltigkeitskriterien zu formulieren.
in diesem Zusammenhang zu nennen: Mithilfe
Nun müssen die daraus gewonnenen Erkennt-
wirksamer technologischer Entwicklungen sind
nisse auch auf der Ebene ganzer Viertel und
wir immer besser in der Lage, eine größere An-
Städte umgesetzt und entsprechende Kriterien
zahl von Variablen einzusetzen und eine effizien
auch für Infrastrukturentwicklungen und soziales
tere vertikale und horizontale Verbindung der
Wohlergehen definiert werden.
Daten zu erzielen (von der Immobilien- zur Stadt ebene und zwischen verschiedenen Disziplinen).
Wir sind überzeugt davon, dass es keiner „Big Data“ bedarf, um Nachhaltigkeit in den Städten
December | Dezember 2018
Vor diesem Hintergrund müssen wir urbane
zu erreichen, denn die verfügbaren „Small Data“
Nachhaltigkeit als wechselseitigen Prozess be-
sind für den Entwicklungsprozess hin zu einem
trachten, der gleichzeitig beide Ebenen berück-
nachhaltigen städtischen Umfeld ebenso wert-
sichtigt: das einzelne Gebäude und die gesamte
voll. Zur Quantifizierung und Bewertung von
Stadt (in beide Richtungen – bottom-up und top-
Nachhaltigkeit und zur Erstellung von Bench-
down). Diesen Prozess zu verstehen, ist außer
ENERGIE
51
ordentlich wichtig, hat er doch direkten Einfluss
SIMULATIONSWERKZEUGE
auf die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Da-
Eine wesentliche Rolle in der nachhaltigen Stadt-
ten, die den Entscheidungsfindungsprozess so-
entwicklung spielen Simulationen, die als analy-
wohl auf politischer als auch auf Umsetzungs
tische Werkzeuge herangezogen werden, um
ebene zunehmend vorantreiben. In diesem Zu-
opti male Lösungen für komplexe Probleme zu
sammenhang sollte auch das Potenzial der Zerti-
finden und die es ermöglichen, auf Basis einer
fizierung nachhaltiger Gebäude und Stadtquar-
Reihe vordefinierter Parameter und Bedingun
tiere erkannt werden – nicht nur als Mechanis-
gen Vorhersagen über das Systemverhalten zu
mus zur nachhaltigen und umweltfreundlichen
treffen.
Planung, sondern auch als wertvolle Datenquelle (von bereits zertifizierten Projekten) zur Steige-
Besonders in dicht verbauten städtischen Gebie-
rung der Qualität zukünftiger Projekte.
ten sind Heiz- und Kühlsysteme von besonderer
Auch die Möglichkeiten der Revitalisierung
Relevanz, denn für diese Netzwerke stehen
städtischer Bereiche sollten nicht unbeachtet
hocheffiziente, komplexe Technologien zur Ver-
bleiben, denn dadurch kann die wirtschaftliche
fügung, welche die Verwendung erneuerbarer
und gesellschaftliche Entwicklung, vor allem in
Energiequellen im oft nur beschränkt vorhan-
Reform-
denen städtischen Raum ermöglichen und nega-
und
Entwicklungsländern,
gefördert
werden.
tive Einflüsse wie Lärm und Emissionen reduzie-
Zu den jüngsten Aufträgen des CES/iC-Teams
solcher hydraulischer Netzwerke von großer Be-
zählt die Unterstützung bei der Entwicklung und
deutung. Mithilfe des Simulationstools STANET
ren. Aus diesem Grund ist die sorgfältige Planung
Bewertung zweier Projekte in historischen Stadt-
können anhand aktueller Daten nicht nur der
vierteln, welche auf Basis der zukunftsweisen
Status quo, sondern auch zukünftige Szenarien
den Nachhaltigkeit auch neue Finanzierungsoptio
simuliert werden, die für eine nachhaltige Pla-
nen ermöglichen. Gesamtheitlich betrachtet wird
nung des Systems von Beginn an berücksichtigt
es klar, dass der Übergang zu einer CO2-armen
werden müssen. Auftretende Veränderungen wie
Wirtschaft, in der nachhaltige Stadtentwicklung
Verbrauch, Gebäudesanierungen oder die Ver-
eine wesentliche Rolle spielt, nicht nur beträcht-
dichtung
liche Investitionen, sondern auch einen Paradig-
Netzwerks können mit STANET simuliert und als
beziehungsweise
Erweiterung
3 EU-Gugle Project, consortium members EU-Gugle-Projekt, Mitglieder der Arbeitsgemeinschaft
des
menwechsel im Finanzsektor erfordert. In die-
Basis für Planung und Umsetzung herangezogen
sem Zusammenhang veröffentlichte die Europäi
werden.
sche Kommission im März 2018 ihren neuesten Ak tionsplan für eine umweltfreundlichere und
STANET verfügt über alle nötigen Schnittstellen
saube rere Wirtschaft, in dem eine Reihe von
zu anderen Systemen wie etwa GIS, das in allen
Empfehlungen für den Finanzsektor ausgearbei-
größeren Städten im Bereich Immobilienmanage-
tet sind, die diesen Übergang unterstützend be-
ment bereits Standard ist. Es ist geeignet für
gleiten sollen. Eines der vorrangigen im Aktions-
dynamische Simulationen von Fernwärme- und
plan definierten Ziele ist die Schaffung eines ge-
-kühlsystemen, verfügt aber auch über Module für
meinsamen Klassifizierungssystems, mit dem
Dampf, Wasser, Abwasser, Elektrizität und Gas.
jene Gebiete definiert werden sollen, in denen
Selbst die komplexesten Ergebnisse können mit-
nachhaltige Investitionen die größten Auswir-
hilfe der Grafikfunktionen anschaulich visuali-
kungen haben. Außerdem sollen EU-Labels für
siert werden.
umweltfreundliche Finanzprodukte Investoren dabei Hilfestellung leisten, Investitionsprojekte
Ähnlich, wenn auch zumeist nur auf der Gebäude-
zu ermitteln, welche nachhaltigen Umwelt- und
Ebene angewendet, bieten sich Werkzeuge wie
CO2-Einsparungskriterien entsprechen. Der Ak
EnergyPlus oder TRNSYS für die Modellierung
tions plan nimmt auch Immobilienmanager und
dynamischer Energiemodelle an, mit denen ge-
institutionelle Investoren in die Pflicht, Nach
nauere Ergebnisse und Vorhersagen hinsichtlich
haltigkeitsaspekte zu berücksichtigen und Offen
der Gebäudeperformance möglich sind. Durch
legungsforderungen zu verbessern. Dies zeigt
die Übertragung dieser Daten von einzelnen Ge-
auch, dass ein solcher datenbasierter Ansatz für
bäuden auf ein größeres Gebiet steht in Hinblick
die Quantifizierung von Nachhaltigkeit dringend
auf Stadtplanung und -modellierung eine äußerst
erforderlich ist und zunehmend an Bedeutung
wirksame Basis zur Entscheidungsfindung zur
gewinnt.
Verfügung.
52
ENERGY
communiCation — EDITION 22
3
December | Dezember 2018
ENERGIE
53
PROJEKTE
Netzwerksimulation für Pristina
4
Zur Festlegung und Auswahl der kostengünstigsEU-GUGLE – Nachhaltigkeit in den Städten/
ten Maßnahmen zur CO2-Reduktion durch die
Smart City Vienna
Verdichtung und den Ausbau des Fernwärme-
Ziel des europäischen Projekts EU-GUGLE ist die
netzwerks wurde für unseren Kunden, den in
Reduktion des Energieverbrauchs um 40–80 %
Pris tina angesiedelten Fernwärmebetreiber Ter-
sowie eine 25-prozentige Steigerung des Ein-
mokos, ein Masterplan entwickelt.
satzes erneuerbarer Energiequellen durch die
Ausgehend von der Simulation und Kalibrie-
Umgestaltung bestehender Gebäude zu Nahezu-
rung des bestehenden, teilweise sanierten Fern-
Null-Energie-Häusern, ein Modell, das in ganz
wärmenetzwerks wurden verschiedene Szena-
Europa in Städten und Gemeinden großflächig
rien erstellt und in das STANET-Simulations
zum Einsatz kommen soll. Das aus öffentlichen
modell integriert. In den Vergleichsvarianten
und privaten Mitteln finanzierte Projekt setzt auf
wurden mögliche Kapazitätsengpässe aufgezeigt
die Entwicklung von Vorzeigemodellen, mithilfe
und Verbesserungsvorschläge eingebracht. Auf
derer bestehende Gebäude im Ausmaß von ge-
Basis dieser Ergebnisse wurden die Kosten pro
samt 186.000 m2 kostengünstig zu Null-Emissi-
CO2-Einsparung für alle Objekte und Varianten
onsgebäuden saniert werden können und die in
berechnet und eine Reihung als Entscheidungs-
sechs europäischen Städten umgesetzt werden
grundlage vorgenommen.
sollen. Unser Team unterstützte die Entwicklung
Der Kunde erhielt schlussendlich ein umfas-
Network extension areas Ausbaugebiete des Fernwärmenetzes
von Umrüstungstechnologien und -methoden in
sendes
städtischen Gebieten zur Schaffung von Nahezu-
modell und entsprechender Datenbank, mithilfe
Centre
Null-Energie-Stadtvierteln und bewertete die
dessen die nachhaltigsten Ausbaumaßnahmen im
Gjinaj S
Auswirkungen der vorgeschlagenen Maßnahmen
Rahmen der verfügbaren Finanzmittel jetzt und
Mati South
auf Wirtschaftlichkeit und Energieverbrauch.
für die Zukunft ausgewählt werden können.
Mati Middle
Werkzeug
bestehend
aus
Hydraulik
Arberia
Tophane
Gebäudesimulation und -zertifizierung
SH2 & Mati North
Im Rahmen der beiden aktuellsten Projekte erbrachte CES/iC strategische und technische Beratungsleistungen für zwei Hotelentwicklungen, die aus Mitteln von internationalen Finanzierungs institutionen finanziert werden sollen. Ein wesentliches Finanzierungskriterium ist ein über den Standard hinausreichendes Maß an Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz. Durch die Anwendung eines kalibrierten, dynamischen Energiesimulationsmodells konnte ein stichhaltiger Vergleich verschiedener Entwicklungsszenarien mit Benchmarkprojekten durchgeführt werden, der als Entscheidungsgrundlage für die Inves toren herangezogen werden kann. Außerdem wurde das Projekt hinsichtlich der Erfordernisse für eine Gebäudezertifizierung nach LEED bewertet. Anhand einer Gap-Analyse soll das Poten zial für eine Zertifizierung gemäß LEED-GOLD ermittelt werden. Die LEED-Zertifizierung wurde von den internationalen Finanzierungsinstituten als Voraussetzung für eine Beteiligung an der Finanzierung der Projekte genannt.
Ivan Krofak studied building science and technology at the Vienna University of Technology and civil engineer ing at the University of Zagreb. The project manager is an expert in energy design/energy management, sustain able construction as well as green building construction and joined iC in 2013. Currently he is finishing MBA studies at the Vienna University of Economics and Business. Ivan Krofak studierte Building Science and Technology an der TU Wien und Bauingenieurwesen an der Universität Zagreb. Der Projektleiter mit beson deren Kenntnissen in den Bereichen Energieplanung/Energiemanagement sowie nachhaltiges und ökologisches Bauen ist seit 2013 für die iC tätig. Derzeit beendet er ein MBA-Studium an der WU Wien.
54
ENERGY
Klaus Kogler is a senior expert at iC CES in the fields of innovative building technology and R&D. He specialises in innovation management, energy efficiency consulting for existing and newly constructed buildings, building certificates and integrative building technology design. Klaus Kogler ist Leitender Experte in den Bereichen innovative Gebäudetechnik und F&E bei der iC CES. Seine fachlichen Schwerpunkte liegen im Innovationsmanagement, in der Energieffizienzberatung für Bestands- und Neubauten, der Gebäudezertifizierung sowie der integrativen Gebäudetechnikplanung.
communiCation — EDITION 22
Reference Projects:
CES EBRD–ESCO Tender for Public Building Rehabilitation in Kremenchuk, Ukraine European Bank for Reconstruction and Development (2017–2018) iC was contracted to prepare a 10 million euro investment programme for building rehabilitation including contractual model, baseline documentation, technical specifications and the measurement & verification procedures. Sustainability consulting and LEED Certification for the Pharmaceutical Industry, Germany IO-consultants GmbH & Co. KG (2018–2020) The project covers the overall certification process includ ing the development and implementation of advanced strategies in material usage, energy consumption, transport, water efficiency and other sustainability aspects. HVAC Project, Austria Marius Project Ziviltechniker GmbH (2018–2022) CES clean energy solution has been contracted to perform the HVAC and plumbing design, tender and supervision services for an upmarket 5 star hotel in Salzburg with a built up area of 30,000 m². The design project is executed in Revit/BIM LOD 400. KfW Ten Biomass Heating Plants, Serbia Republic of Serbia, Ministry of Mining and Energy (2018–2023) The project focuses on renewable energy for ten district heating plants in Serbia (biomass and geothermal energy) as well as on complementary rehabilitation measures. Services: pre-feasibility studies, design, tendering, implementation support, supervision, institutional strengthening of the district heating companies. 4 District heating master plan Prishtina – network extension areas Masterplan für den Ausbau des Fernwärmenetzes in Pristina
Referenzprojekte:
CES E BRD–ESCO Ausschreibung für ein Sanierungsprojekt der öffentlichen Hand in Krementschuk, Ukraine Europäische Bank für Wiederaufbau und Entwicklung (2017–2018) Die iC wurde mit der Erstellung eines 10-Millionen-EuroInvestitionsprogramms für G ebäudesanierungsmaßnahmen inkl. Vertragsmodell, Basisdokumentation, technische Spezifikationen und Mess- & Prüfverfahren betraut.
Andreas Helbl has been in charge of national and international energy projects of iC group for more than 20 years. Since 1999 he has been involved in European R&D projects as project partner and project coordinator. He has been head of the renewable energy and sustainability team since 2006, and managing director of CES since 2010. Andreas Helbl ist seit mehr als 20 Jahren innerhalb der iC group für nationale und internationale Energie projekte verantwortlich und begleitet seit 1999 europäische Forschungs- & Entwicklungsprojekte als Projekt partner bzw. Projektkoordinator. Seit 2006 leitet er das Team erneuerbare Energie und Nachhaltigkeit, seit 2010 ist er Geschäftsführer der CES.
December | Dezember 2018
Nachhaltigkeitsberatung und LEED-Zertifizierung für die pharmazeutische Industrie, Deutschland IO-consultants GmbH & Co. KG (2018–2020) Das Projekt umfasst den gesamten Zertifizierungsprozess inkl. Entwicklung und Umsetzung ausgereifter Strategien hinsichtlich Materialnutzung, Energieverbrauch, Transport, Wassereffizienz und weiterer Nachhaltigkeitsaspekte. HKLS-Projekt, Österreich Marius Project Ziviltechniker GmbH (2018–2022) CES clean energy solutions ist für die HKLS-Planung und -Ausschreibung sowie für die Überwachung der Arbeiten in einem gehobenen 5-Sterne-Hotel in Salzburg mit einer Gesamtfläche von 30.000 m² verantwortlich. Die Planungsarbeiten erfolgen mit Revit/BIM LOD 400. KfW Zehn Biomasse-Heizwerke, Serbien Republik Serbien, Ministerium für Bergbau und Energie (2018–2023) Zehn Fernheizwerke in Serbien sollen saniert und mit erneuerbarer Energie (Biomasse und Geothermie) betrieben werden. Im Rahmen des Projektes werden folgende Leistungen erbracht: Vorstudie, Planung, Ausschreibung, Unterstützung bei der Umsetzung, Überwachung, institutionelle Stärkung der Fernheizwerkbetreiber. 55
BRINGING LIGHT TO RURAL COMMUNITIES OF
SENEGAL
In the West African country of Senegal, poverty is acute in remote rural areas, with little access to cooking fuel, electric lights and other basic amenities. Over the past two years CES clean energy solutions has been supporting the European Commission and the Senegal Rural Electrification Agency in providing off-grid renewable solar electricity to 76 remote communities in Senegal. This project will enable and catalyse education, safety, gender equality and economic development. AUTHORS Szymon Zwoniarkiewicz, Benjamin Marcus Jones
56
INTERNATIONAL
communiCation — EDITION 22
THE CHALLENGES OF RURAL LIFE IN SENEGAL
complex factors. With a high number of children per female, it can be a struggle to feed a family.
While many visitors only see Senegal’s capital
Stunting malnutrition identifies malnutrition in
city Dakar, one of West Africa’s key political and
children 0–5 so severe that it has a permanent or
economic hubs, over half of the population of
long-lasting effect on health and performance. In
15 million lives in remote rural villages deep in
Senegal, 20% of children experience stunting
the savannah. Rural life is challenging, with only
malnutrition.2
seasonal road access and no access to electricity.
Energy poverty can be defined as the
Senegal has a Human Development Index
“inability to cook with modern cooking fuels and
(HDI) ranking of 162 out of 188 countries. Over
the lack of a bare minimum of electric lighting to
half of the population are “multidimensionally
read or for other household and productive
poor” while an additional 18% are close to living
activi ties at sunset” (UNDP 2005).3 Access to
in multidimensional poverty.1 The Multidimensio
electricity is fundamental to fulfilling basic social
nal Poverty Index identifies multiple overlapping
needs, driving economic growth and fuelling human development. Energy services have an
dimensions: education, health and living stan-
effect on productivity, health, education, safe
dards. Poverty rates are influenced by multiple
water and communication services (Table 1).4
© vilant / iStockphoto
deprivations suffered by house holds in three
December | Dezember 2018
INTERNATIONAL
57
THE ASSIGNMENT
Table 1 DEVELOPMENT STATISTICS FOR SENEGAL
To support the objectives of the “National Programme of Rural Electrification”, the Senegalese
SENEGAL
AUSTRIA
15.1
8.5
0.794
0.893
Human Development Index (HDI) rank
162
24
Dependency ratio*
82.1
21.2
The project is co-financed with 50% funding
0.278
n.a.
through the European Development Fund under
Mean years of schooling, female
2.1
10.8
the Africa-Caribbean-Pacific Energy Facility. The
Mean years of schooling, male
3.6
11.8
objectives of the grant are to alleviate poverty and fight against climate change.
Population, millions Human Development Index (HDI)
Multidimensional Poverty Index (MPI)
agency for rural electrification (Agence Sénégalaise d’Electrification Rurale – ASER) aims to provide electricity to all rural communities by the end of 2025.5
19.4%
n.a.
Population, under age 5 (millions)
2.6 (17%)
0.5 (6%)
Population, ages 15–64 (millions)
8.1 (54%)
5.7 (67%)
0.4 (3%)
1.6 (10%)
re mote villages in Senegal. This project should
43.7%
66.0%
impact over 50,000 villagers in the regions of
Stunting malnutrition rate**
Population, ages 65 and older (millions) Population, urban
*D ependency ratio, young age (0–14) (per 100 people ages 15–64) dependent children per 100 persons of working age. ** Stunting malnutrition, moderate or severe, under age 5.
The project aims to provide electricity in the form of mini-grid photovoltaic plants to 76
Matam – Bakel – Goudiry in Eastern Senegal. CES clean energy solutions was awarded the role of consultant to ASER in the procurement, management and supervision of the construction of the photovoltaic systems. The project commenced in 2016 and is envisaged to continue until mid-2020. The tasks to date have included the selection of villages, the development of the technical concept and the successful
1
58
INTERNATIONAL
communiCation — EDITION 22
2
are all by definition “remote”, and some are only accessible by long off-road driving during the dry season. Even though the villages are sometimes 30 km from any planned roads or electrical grid, they all have good cell phone coverage, demonstrating how a new technology can leap frog obsolete solutions in developing countries and providing evidence that solar energy could be the staple for developing countries instead of fossil fuel high voltage networks. Each village has its own character, but one constant was evident: upon arriving at the village we were swarmed by young children, the girls wearing beautiful and colourful handmade dress es and the boys all wearing football shirts. Life in rural Senegal proceeds within meagre means. Typically, the women spend their days 3
4
cooking and caring for the children. Agriculture and the herding of goats and sheep are the main occupation. We were once invited into a home where sleeping looked uncomfortable, on a mat on the bare earth, often without mosquito nets. In every village we would meet with the local Imam and the chief of the village to discuss the project and its impacts on the village and confirm the data gathered so far (Figure 1). TECHNICAL SOLUTION
1 Project meeting with representatives of a village, ASER and CES Projektbesprechung mit Vertretern eines Dorfes, ASER und CES
launch of the call for proposals and selection of a
DEMAND SIZING
contractor. The installation and commissioning of
In order to size the solar photovoltaic system, an
the plants is now underway.
estimate of the village electrical load was made
2 Site visit in Kahé, Bakel region Besichtigung vor Ort in Kahé, Region Bakel
One of the challenges faced by the project
for selected villages on the basis of collected
team is the remoteness of the villages, which
population data. This included numbers of house
3 Field mission team Das Team vor Ort
requires robust technical solutions and careful
holds and commercial and industrial activities.
logistics planning. Figure 5 presents the overall
The population growth rate projection over 15
project map to completion.
years was considered in the sizing. Consumers
FIELD VISITS
vices (public lighting, schools, health care facili-
Upon the commencement of the contract, ASER
ties etc.) and commercial and industrial activities.
4 Typical travel condition between the villages Typischer Straßenzustand der Verbindungswege zwischen den Dörfern
December | Dezember 2018
are grouped as follows: households, public ser-
presented their shortlist of 181 villages within
Under households, a segmentation is made
the target regions, each inhabited by 30 to 5,000
into four levels of service, from level one which
people. In order to define the electricity demand
represents the minimum level (LED lighting and
of every village and to size the systems, a pre
cell phone charging) up to level four which repre-
liminary survey with representatives of every
sents more affluent households which can afford
village was conducted and the GPS coordinates
a television and would like their own refrigerator.
of important energy consumers (health care facil
All households are supplied (100% coverage). This
ities, schools, mills, mosques, shops etc.) were
segmentation of the population is an estimate
recorded. During two field missions in 2016, two
based on local experience in Senegal and litera-
consultants from CES clean energy solutions
ture from similar international projects. Each
visited a total of 22 villages to control the quali-
household segment is assigned a number of de-
ty of the provided data, identify local partners
vices (radio, TV, LED lights) and each device has a
and better understand the situation in the field.
consumption profile over 24 hours of the day.
Seeing a small piece of village life in Senegal
The second class of consumers accounts for
was a life-changing experience and provided a
commercial and industrial activities and mainly
context to the project and its aims. The villages
includes shops, workshops (wood, metal) and
INTERNATIONAL
59
5
9 First field trip Erste Begehung
Dakar
1 Sinthiou Nguidivol 2 Diarra 3 Kahé 4 Fete Bowe 5 Fete Fowrou 6 Namary 7 Loumbi Sandarabe 8 Mberle Bele 9 Ngouloum
7
Second field trip Zweite Begehung
8
6
5
1 Bode 2 Fanira 3 Guedekou 4 Nanganame 5 Boki Maboube 6 Boula 7 Boki Guile 8 Manthiabou
8
4
3
6 4 1
7 3
5
2
1 2
Tambacounda
5 Villages visited during the first and the second field trip Die im Rahmen der ersten und zweiten Begehung besuchten Dörfer
common industrial consumers like water pumps
lage requirements. The primary cost vs. perform
or cereal mills.
ance factors of a mini-grid PV system are the
The third class of consumers accounts for
total battery bank capacity in ampere-hours or
public services like public lighting or health facil
kilowatt-hours and the area of photovoltaic
ities. All of these loads are considered a priority
panels in m² or kilowatts-peak. The battery bank
and therefore need to have some autonomy from
is necessary to meet the diurnal phase mismatch
the remaining consumers. In order to assure a
of supply (peak solar power at noon) and demand
constant supply of electricity they have a dedi-
(evening), and also to cover load during cloudy
cated independent cable and an inverter to feed
days.
it. Moreover, at a defined level of discharge of
A dynamic model of the system was created
the batteries the electricity will be cut off from
with these parameters and component efficien
regular consumers, to assure its supply to the priority consumer.
cies. The model was simulated over a period of a “design week”, including a number of sunny days,
This detailed demand sizing was performed
average days and cloudy days, as defined by an
on several representative village sizes in order
analysis of the local historical weather conditions.
to arrive at a demand curve based on village
Figure 7 presents the dynamic simulation
population. The hourly profiles of each device for
tool which is typically sized over a week but
each sub-class of consumer were added together
shortened to three days for this article. In this
to provide the overall demand curve for a vil-
figure, the demand curve, as described above, is
lage, as presented in Figure 6. In this figure, the
presented in the solid black line. The meeting of
average 24-hour power consumption profile is
demand is the key objective of the design exer-
shown, with each consumption category identi-
cise. Demand can be met with stored energy in
fied. Generally, peak demand occurs in the eve-
the battery bank (dark grey area) or by direct
ning and is primarily driven by household con-
consumption
sumption.
(yellow area). Excess solar energy is used to
from
the
photovoltaic
panels
recharge the battery bank (light grey area). The SUPPLY SIZING
60
INTERNATIONAL
hourly state of charge is represented by the
With the estimated hourly electric load deter-
dashed grey line and measured on the right axis.
mined, a systems model was created in order to
As can be seen in this illustrative example,
select an optimal system design to meet the vil-
demand is not met on a cloudy day. Both increa-
communiCation — EDITION 22
sing the battery capacity or the photovoltaic
CONCLUSION
panel area could increase the energy output of
On the publication date of this article, the tender
the system, but in this case the panel area would
process has officially finished and the supplier of
need to be increased as the battery is not fully
the systems has been chosen. It is expected that
charged.
all legal procedures and contract negotiations
Using this tool, several village PV plants
will be completed at the end of 2018. Construc-
were designed by optimising the key parameters
tion works should commence at the beginning of
for autonomy and cost. Using these as typical
2019 and last approx. 16 months. CES will then
designs, the resulting capacity of the battery
step in to fulfil the next parts of the assignment
bank in kWh and the design power output of the
i.e. construction supervision.
plant in kW were calculated for all 76 villages
Naturally, the project will have a real impact
in order to calculate quantities for plant com
on the lives of these remote Senegalese villagers.
ponents. These parameters are used by the con-
With electricity available, potential new com-
tractors in preparation of their bids and designs.
mercial and industrial activities will be enabled,
An electrical network plan was designed for
education and healthcare will be improved and a
villages taking into consideration all the consum
better future will be made possible.
ers and their geographic layout. The location and total amount of utility poles has been defined, as have the type and length of each of four types of
1 WHO/World Bank Group, Joint Child Malnutrition Estimates (2017).
transmission cables. The total envisaged capac
2 Ibid.
ity over the whole project is 1.27 MW of photo-
3 UN, Development Programme, Energy Services for the Millennium Development Goals, in pursuance of UN Millennium Development Goals (2005).
voltaic panels and 195.8 kAh of battery capacity.
4 Human Development Report 2007/2008 – Fighting climate change: Human solidarity in a divided world; Human Development Report Office, OCCASIONAL PAPER: Access to Energy and Human Development, Amie Gaye.
Moreover, 268 km of cables and 3,420 wooden poles will be installed (Figure 8).
5 Agence Sénégalaise d’Electrification Rurale, www.aser.sn.
Figure | Abbildung 6 Sample village hourly load profile Verbrauchsprofil pro Stunde für ein Musterdorf Energy demand Energiebedarf
Level | Stufe 1 Level | Stufe 2 Level | Stufe 3
25
Level | Stufe 4
Pumping | Pumpen Mill | Mühle Public light Öffentliche Beleuchtung
20
Administration office Verwaltungsbüro Shop | Geschäft 15
School | Schule Healthcare facility Medizinische Einrichtung Big workshop Große Werkstatt
10
Medium workshop Mittelgroße Werkstatt Religious facilty Religiöse Einrichtung
5
0
1
2
3
4
5
December | Dezember 2018
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Heure Uhrzeit
INTERNATIONAL
61
LICHT FÜR LÄNDLICHE GEMEINDEN IM SENEGAL Abgeschiedene ländliche Gebiete im westafrikanischen Senegal sind in besonderem Maße von Armut betroffen, es fehlt an Brennmaterial für die Essenszubereitung, elektrischem Licht und anderer einfachster Grundausstattung. In den vergangenen zwei Jahren hat CES clean energy solutions die Europäische K ommission und die Senegal Rural Electrification Agency dabei unterstützt, 76 entlegene Gemeinden im Senegal mit netzunabhängiger erneuerbarer Solarenergie zu versorgen. Dieses Projekt leistet einen wesentlichen Beitrag zur Bildung, Sicherheit, Gleich berechtigung der Geschlechter und wirtschaftlichen Entwicklung. AUTOREN Szymon Zwoniarkiewicz, Benjamin Marcus Jones
DIE HERAUSFORDERUNGEN DES
mehrdimensional armutsgefährdet,1 das heißt,
LÄNDLICHEN LEBENS IM SENEGAL
dass sie auf drei Ebenen – im Bereich der Bildung,
Die meisten Reisenden besuchen Dakar, Haupt-
der Gesundheit und des Lebensstandards – be-
stadt des Senegal und eines der wichtigsten poli-
nachteiligt sind. Die Armutsquote wird von einer
tischen und wirtschaftlichen Zentren Westafrikas.
Reihe komplexer Faktoren beeinflusst. Aufgrund
Mehr als die Hälfte des über 15 Millionen Ein-
des Kinderreichtums ist es mitunter schwierig,
wohner zählenden Landes lebt jedoch in abgele-
eine Familie zu ernähren. Von Entwicklungsdefi-
genen Dörfern inmitten der Savanne, wo das Le-
ziten durch Unterernährung bei Kindern zwi-
ben aufgrund der schlechten (saisonabhängigen)
schen null und fünf Jahren spricht man, wenn Ge-
Erreichbarkeit und des fehlenden Zugangs zum
sundheit und Leistungsfähigkeit durch mangel-
Stromnetz eine große Herausforderung ist. Was den Index der menschlichen Entwicklung (Human Development Index – HDI) betrifft,
hafte Ernährung permanent oder langfristig beeinträchtigt sind. Dies trifft im Senegal auf 20 % aller Kinder zu.2
nimmt Senegal von insgesamt 188 Ländern den
Energiearmut bedeutet, dass man keine
162. Platz ein. Entsprechend dem Index der
Möglichkeit hat, mit modernen Energiequellen zu
mehrdimensionalen
(Multidimensional
kochen und nicht einmal ein Minimum an Elek
Poverty Index) gelten 50 % der Bevölkerung als
Armut
trizität zur Verfügung steht, um nach Sonnen
„mehrdimensional arm“ und zusätzliche 18 % als
untergang zu lesen, Haushaltstätigkeiten nach zugehen und sonstige Aktivitäten auszuführen (UNDP 2005).3 Der Zugang zu Elektrizität ist wesentlich für die Erfüllung grundlegender sozialer
Tabelle 1 ENTWICKLUNGSSTATISTIK FÜR DEN SENEGAL
SENEGAL
ÖSTERREICH
Bedürfnisse, für Wirtschaftswachstum und Entwicklung. Energiedienstleistungen haben Ein-
Bevölkerung in Millionen
15,1
8,5
fluss auf Produktivität, Gesundheit, Bildung, Zu-
Index der menschlichen Entwicklung (HDI)
0,794
0,893
gang zu sauberem Wasser und Kommunikations-
162
24
HDI-Rang Abhängigkeitsquotient* Index der mehrdimensionalen Armut (MPI) Durchschnittlicher Schulbesuch in Jahren (weibliche Bevölkerung)
82,1
21,2
0,278
Keine Angaben
2,1
10,8
3,6
11,8
19,4 %
Keine Angaben
Bevölkerung unter 5 Jahren (in Millionen)
2,6 (17 %)
0,5 (6 %)
Bevölkerung im Alter zwischen 15 und 64 Jahren (in Millionen)
8,1 (54 %)
5,7 (67 %)
0,4 (3 %)
1,6 (10 %)
43,7 %
66,0 %
Durchschnittlicher Schulbesuch in Jahren (männliche Bevölkerung) Anteil der Kinder, die aufgrund von Unterernährung an Entwicklungsstörungen leiden**
Bevölkerung, 65 Jahre und älter (in Millionen) Anteil der Bevölkerung im urbanen Raum
* Abhängige Kinder (0–14 Jahre) pro 100 Personen im erwerbstätigen Alter (15–64 Jahre). ** Entwicklungsstörungen durch Unterernährung, moderat oder schwerwiegend, unter 5 Jahren.
62
INTERNATIONAL
dienstleistungen (Tabelle 1).4 DER AUFTRAG Entsprechend den Zielsetzungen des „Nationalen Programms zur Elektrifizierung ländlicher Gebiete“ hat es sich die dafür zuständige senegalesische Behörde (Agence Sénégalaise d’Electri fication Rurale – ASER) zur Aufgabe gemacht, bis Ende 2025 alle ländlichen Gemeinden mit Elektrizität zu versorgen.5 Das Projekt wird zu 50 % mit Mitteln aus dem Europäischen Entwicklungsfonds unter der Afrika-Karibik-Pazifik-Energy-Facility finanziert. Ziel ist die Linderung der Armut und der Kampf gegen den Klimawandel.
communiCation — EDITION 22
Figure | Abbildung 7 System design sizing tool Tool zur System dimensionierung
Energy Balance Energiebilanz [kWh]
Battery State of Charge Status der Batterieladung [kWh]
25
700
600 Solar energy to load Direkte Bedarfsdeckung aus Solarenergie Actual solar energy to battery inverter Aufladen der Batterien durch Solarenergie Actual coverage by battery Bedarfsdeckung aus den Batterien
20 500
15
400
300
10
Load on grid Energieverbrauch Total solar energy Gesamte Solarenergie Minimum state-of-charge (SOC) Minimale Batterieladung Battery charge Batterieladung
200 5 100
0
0 SUNNY DAY SONNIGER TAG
AVERAGE DAY DURCHSCHNITTLICHER TAG
Die Energieversorgung soll in 76 entlegenen
CLOUDY DAY BEWÖLKTER TAG
wurden die GPS-Koordinaten der wichtigsten En-
Dörfern im Senegal mithilfe von auf Photovol-
ergiekonsumenten (medizinische Einrichtungen,
taik-Anlagen basierenden kleinen Energienetzen
Schulen, Mühlen, Moscheen, Geschäfte etc.) er-
sichergestellt werden.
fasst. Im Rahmen der ersten Begehungen 2016
CES clean energy solutions berät im Rahmen
besuchten Konsulenten der CES clean energy
des Projektes ASER in Sachen Ausschreibungsver
solutions in Summe 22 Dörfer, um die Qualität
fahren, Management und Überwachung des Auf-
der zur Verfügung gestellten Daten zu überprü-
baus des Photovoltaiksystems. Das Projekt wur-
fen, lokale Partner ausfindig zu machen und die
de 2016 in Angriff genommen und soll im Jänner
Lage vor Ort besser beurteilen zu können.
2022 abgeschlossen sein. Zu den bislang umge-
Der Einblick in das dörfliche Leben im Sene-
setzten Aufgaben zählen die Auswahl der Dörfer,
gal war eine außergewöhnliche Erfahrung und
die Entwicklung des technischen Konzeptes, der
lieferte wertvolle Informationen für das Projekt
erfolgreiche Start des Ausschreibungsverfahrens
und dessen Ziele. Jedes der Dörfer zeichnet sich
und die Vergabe. Zurzeit erfolgen Installation
durch seine abgeschiedene Lage aus, einige sind
und Abnahme der Anlagen.
nur in der trockenen Jahreszeit über lange,
Als besondere Herausforderung für das Pro-
mühe volle Fahrten durch wegloses Gelände zu
jektteam hat sich dabei die abgeschiedene Lage
erreichen. Trotz Entfernungen von bis zu 30 km
der Dörfer erwiesen, die äußerst robuste tech-
von geplanten Stromnetzen oder Straßen gibt es
nische Lösungen und eine sorgfältige Logistik-
ein funktionierendes Mobiltelefonnetz, was zeigt,
planung erfordert. Abbildung 5 gibt einen Über-
dass in Entwicklungsländern eine neue Techno
blick über das Gesamtprojekt.
logie ältere, obsolete technische Lösungen überspringen kann und dass Solarenergie anstelle
December | Dezember 2018
UNTERSUCHUNGEN VOR ORT
von fossilen Energiequellen eine brauchbare Ba-
Bei Auftragsbeginn legte ASER eine Shortlist mit
sis für die Stromversorgung darstellt.
181 im Zielgebiet befindlichen Dörfern mit je-
Trotz des individuellen Charakters jedes
weils 30 bis 5.000 Bewohnerinnen und Bewoh-
Dorfes fällt eine Gemeinsamkeit auf: Bei unserer
nern vor. Zur Feststellung des Energiebedarfs je-
Ankunft in den Dörfern wurden wir immer von
des einzelnen Dorfes und zur Dimensionierung
kleinen Kindern umringt, wobei die Mädchen
der Systeme wurde eine Voruntersuchung mit
wunderschöne, farbenfrohe handgenähte Kleider
Vertretern jedes Dorfes durchgeführt, außerdem
und die Buben Fußballshirts trugen.
INTERNATIONAL
63
8
Im ländlichen Senegal zu leben, bedeutet, mit wenig auskommen zu müssen. Die Frauen sind typischerweise mit dem Kochen und der Kindererziehung befasst, zu ihren Aufgaben zählen auch die Landwirtschaft und das Hüten der Ziegen. Einmal wurden wir in ein Haus eingeladen, in dem die Schlafstelle alles andere als bequem wirkte: auf einer Matte auf dem nackten Boden, oft ohne Moskitonetz. In jedem Dorf trafen wir den örtlichen Imam und das Dorfoberhaupt, sprachen mit ihnen über das Projekt und dessen Auswirkungen auf das Dorf und überprüften die bislang gesammelten Daten (Abbildung 1). TECHNISCHE LÖSUNGEN BEDARFSBESTIMMUNG Zur entsprechenden Dimensionierung des Photovoltaiksystems wurde basierend auf den gesammelten Daten (Bevölkerungszahl, Anzahl der Haushalte, wirtschaftliche und gewerbliche Tä-
sie unabhängig von den anderen mit Strom ver-
tigkeiten) für einzelne Dörfer der zu erwartende
sorgt werden. Zur Sicherstellung einer durchge-
Bedarf an elektrischer Energie geschätzt, wobei
henden Energieversorgung verfügt sie über eine
die Bevölkerungswachstumsprognose für die
eigene Stromleitung und den nötigen Wechsel-
nächsten 15 Jahre berücksichtigt wurde. Die En-
richter. Fällt die Batterieladung unter ein vorde-
ergieverbraucher können in folgende Gruppen
finiertes Niveau, wird die Versorgung der ande-
zusammengefasst werden: Haushalte, öffentliche
ren Verbraucher unterbrochen, um diese priori-
Dienstleistungen (öffentliche Beleuchtung, Schu-
täre Kategorie zu versorgen.
len, medizinische Einrichtungen etc.) sowie wirtschaftliche und gewerbliche Aktivitäten.
Diese detaillierte Bedarfsbestimmung wur de für eine Reihe repräsentativer Dorfgrößen
Bei den Haushalten wurde eine Unterteilung
durchgeführt, um eine Bedarfskurve basierend
in vier Stufen vorgenommen, von Stufe eins
auf der Bevölkerungsgröße erstellen zu können.
(LED-Beleuchtung und Aufladung der Mobiltele-
Die Stundenprofile für jedes Gerät für jede der
fone) bis hinauf zu Stufe vier, in die Haushalte
vier Verbraucherkategorien wurden summiert,
fallen, die sich auch ein Fernsehgerät leisten
um den Gesamtbedarf für ein Dorf zu bestimmen
können und über einen eigenen Kühlschrank ver-
(Abbildung 6). Diese Abbildung zeigt den durch-
fügen wollen. Es wird ein Versorgungsniveau
schnittlichen Verbrauch über 24 Stunden für jede
von 100 % abgestrebt, das heißt, dass alle Haus-
Verbrauchskategorie. Die Spitzenlast tritt in den
halte mit Energie versorgt werden sollen. Diese
Abendstunden auf und wird hauptsächlich von
Einteilung der Bevölkerung basiert auf vor Ort
den Haushalten verursacht.
gesammelten
Erfahrungen
und
schriftlichen
Quellen über ähnliche internationale Projekte.
DIMENSIONIERUNG
Jedem Haushaltssegment wurde eine Reihe von
Nach der Bestimmung der geschätzten erforder-
Geräten zugeordnet (Radio, TV, Led-Beleuchtung)
lichen Stromleistung wurde als Basis für die opti-
und für jedes Gerät wurde ein Verbrauchsprofil
male Dimensionierung zur Deckung des Energie-
über 24 Stunden angelegt.
bedarfs der einzelnen Dörfer ein Systemmodell
Die zweite Verbrauchergruppe stellen die
erstellt. Wesentlich für das Preis-Leistungsver-
wirtschaftlichen und gewerblichen Aktivitäten
hältnis eines kleinen PV-Netzes sind die Gesamt-
dar, wozu im Wesentlichen Geschäfte, Werkstät-
batteriekapazität in Ampere- oder KW-Stunden
ten (Holz, Metall) und übliche gewerbliche Ver-
und die PV-Paneele in m² bzw. KWp/Kilowatt-
braucher wie Wasserpumpen und Getreidemüh-
Spitze. Die Batteriebank ist erforderlich, um die
len zählen. In die dritte Kategorie fallen öffentliche
über den Tag auftretende Abweichung zwischen Versorgung (maximaler Solarertrag zu Mittag)
Dienstleistungen wie etwa Straßenbeleuchtung
und Bedarf (Abend) auszugleichen, und auch die
und medizinische Einrichtungen. Da diese Ver-
Versorgung bei ungünstiger Wetterlage sicher-
brauchergruppe als prioritär eingestuft ist, muss
stellen zu können.
64
INTERNATIONAL
6 Network outline of a sample village Netzwerkplan eines Musterdorfes
Szymon Zwoniarkiewicz studied uilding science and technology at b Vienna University of Technology as well as architecture and urban planning at Poznan University of Technology. He has been with CES clean energy solutions since 2016. The project engineer is an expert in green building certification. Szymon Zwoniarkiewicz studierte den auf Englisch angebotenen Lehrgang Building Science and Technology an der TU Wien sowie Stadtplanung an der Technischen Universität Posen. Der Fachmann auf dem Gebiet der Gebäudezertifizierung ist seit 2016 für die CES clean energy solutions tätig.
communiCation — EDITION 22
Anhand dieser Parameter und Effizienzkom-
diesem Fall wäre es nötig, die Paneelfläche zu
ponenten und basierend auf einer Analyse der
vergrößern, da die Batterie nicht vollständig auf-
Wetteraufzeichnungen für diese Gebiete wurde
geladen ist.
ein dynamisches Modell des Systems für den
Mithilfe dieses Werkzeugs wurden mehrere
Zeitraum einer „Referenzwoche“ (mit sonnigen,
PV-Anlagen geplant und unter Heranziehung der
bewölkten und durchschnittlichen Tagen) ausge-
Schlüsselparamater hinsichtlich Autonomie und Kosten optimiert. Basierend auf dieser Referenz-
arbeitet. Abbildung 7 zeigt ein dynamisches Simula-
planung wurden die sich daraus ergebende Leis
tionswerkzeug, das normalerweise einen Zeit-
tung der Batteriebank in kWh und der geplante
raum von einer Woche beobachtet, allerdings
Energieertrag in kW für alle 76 Dörfer berechnet
wurde der Zeitrahmen für diesen Artikel auf drei
und die benötigten Mengen für die Anlagenkom-
Tage reduziert. Die durchgehende schwarze Linie
ponenten bestimmt. Diese Parameter wurden in
ist die weiter oben beschriebene Bedarfskurve.
der Angebotslegung und Planung als Grundlage
Die Deckung des Bedarfs ist das vorrangige Ziel
herangezogen.
dieser Planung, was entweder mithilfe der in der Batteriebank
gespeicherten
Energie
ACP EU Energy Facility www.ueonline.it/networking/ uploadorig/65732_orig.pdf energyfacilitymonitoring.eu/ www.entwicklung.at/projekte/detail/ project/show/beratung-der-akpeu-energiefazilitaet-vertragsabschluss
Die Planung des elektrischen Netzes für die
(dunkel-
Dörfer beruhte auf der Berücksichtigung aller
graue Linie) oder durch direkten Bezug aus den
Stromverbraucher und ihrer geografischen Lage.
Photovoltaikpaneelen (gelber Bereich) möglich
Die Standorte und die Gesamtzahl der Strommas
ist. Überschüssige Solarenergie wird zur Auf
ten wurden ebenso festgelegt wie Typ und Länge
ladung der Batteriebank (hellgrauer Bereich) he
der vier verschiedenen Arten von Stromkabeln
rangezogen. Der Stand der Aufladung pro Stunde
(Abbildung 8). Die vorgesehene Leistung des ge-
ist aus der unterbrochenen grauen Linie ersicht-
samten Projektes beträgt 1,27 MW für die Photo-
lich und wird auf der rechten Achse gemessen.
voltaikpaneele und 195,8 kAH für die Batterien.
Dieses Beispiel zeigt, dass es an einem bewölk
Es werden 268 km Kabel verlegt und 3.420 Mas
ten Tag nicht möglich ist, den Bedarf zu decken.
ten aufgestellt.
Durch eine Steigerung der Batteriekapazität oder der Fläche der Photovoltaikpaneele kann der
ZUSAMMENFASSUNG
Energie ertrag des Systems erhöht werden, in
Zum Erscheinungszeitpunkt der communiCation waren Ausschreibungs- und Vergabeverfahren bereits beendet und bis Jahresende 2018 sollen alle rechtlichen Belange geklärt und die Vertragsverhandlungen abgeschlossen sein. Die für eine Dauer von etwa 16 Monaten anberaumten Bauarbeiten sollen Anfang 2019 beginnen. Auftragsgemäß wird die CES dann die Bauaufsichts agenden übernehmen und auch für die reibungslose Übergabe von Anlage und Netzwerk an den Betreiber sorgen. Das Projekt wird zweifellos großen Einfluss auf das Leben in diesen entlegenen senegale-
Benjamin Marcus Jones studied ngineering physics and mechanical e engineering at Queen’s University. He joined CES clean energy solutions in 2013 as a consultant and project manager and has special knowledge in BIM Revit, certification and data analysis. Benjamin Marcus Jones studierte Technische Physik und Maschinenbau an der Queen’s University und verstärkt das Team der CES clean energy solutions seit 2013. BIM Revit, Zertifizierung und Datenanalysen zählen zu seinen Spezialgebieten.
sischen Dörfern haben. Der Zugang zur Stromversorgung ermöglicht neue wirtschaftliche und industrielle Aktivitäten, wirkt sich positiv auf die Bildung und das Gesundheitswesen aus und erhöht in den ländlichen Gebieten Senegals die Chancen auf eine bessere Zukunft.
1 WHO/World Bank Group, Joint Child Malnutrition Estimates (2017). 2 Ebd. 3 UN, Development Programme, Energy Services for the Millennium Development Goals, in pursuance of UN Millennium Development Goals (2005). 4 Human Development Report 2007/2008 – Fighting climate change: Human solidarity in a divided world; Human Development Report Office, OCCASIONAL PAPER: Access to Energy and Human Development, Amie Gaye. 5 Agence Sénégalaise d’Electrification Rurale, www.aser.sn.
December | Dezember 2018
INTERNATIONAL
65
THE PROFESSION OF THE FUTURE Making it Cool to Be an Engineer 66
INTERNATIONAL
communiCation — EDITION 22
Working in a dynamic, interconnected, innovative environment with a multidimensional infrastructure and challenging sustainability targets is a typical perspective for a soon-to-be graduate engineer. The education and the profession of the engineer have varied across the years and between geographical locations but few ever expected them to become crucial to the survival of humanity. Tasks are becoming more challenging. Innovation is a daily routine. Careers are turning global. Engineering companies should be trendsetters in generating the demand for the professions of the future. AUTHORS Iryna Sukhodub, Elena Rybak
A few decades ago the engineering pro
a student – change how young people in the pro-
fessions were mainly associated with
grams come out into the world. They make it cool
design/manufacturing jobs that don’t involve
to be an engineer.”2
“creative” and “innovative” approaches to pro-
Alongside technical and pure professional
cesses. Today, those stereotypes have dis
knowledge and competencies future graduates
appeared as the constantly growing employment
should also acquire such skills as teamwork and
market for engineers requires comprehensively
communication, analytical and reasoning prob
developed skills from its future employees.
lem solving, creative thinking, leadership and
According to the Future of Jobs Report (World
networking and languages. The engineers of the
Economic Forum) employment rates in archi
future will not only be able to rely on technical
tecture and engineering in Europe will even
skills. They will have to become visionaries,
continue to grow in the near future, especially
comb ining engineering with art in such a way
professions
that we will be able to manufacture, produce and
(Figure 1).1 Also, the energy and infrastructure
develop sustainably for decades and centuries to
industry
amongst
the
highly
qualified
evaluates
come. Everything we invest in today will impact
recruitment as “hard” and “even harder” by 2020
the environment long into the future and this is
in some fields. But is the system of higher educa-
a challenging fact to accept and to integrate into
tion keeping pace with the needs of the labour
our daily thinking.
profile
report
currently
In Ukraine engineering specialities that at
market?
some point became unpopular amongst appliThe best perspectives for the engineering pro
cants and young graduates are now needed
fession in the near future will involve such fields
again. A large number of foreign industrial and
as alternative energy sources, environmental
engineering companies that have entered the
engineering, smart roads, zero-energy buildings,
Ukrainian market require highly-qualified engi
smart-buildings,
auditing,
neers with knowledge of specialised modern soft-
mechanical and electronics engineering etc. That
advanced
energy
ware, modelling approaches and foreign languag
is why European colleges and universities are
es. According to the Ukrainian State Statistics
offering bachelor’s and master’s degrees and
Service industry and civil engineering represent
even MBAs in green energy, building services
ed more than 25% of economic activity in 2017.3
and supply engineering, civil engineering, envi-
Taking into account the needs of the Ukrainian
ronmental protection and disposal technology,
economy, the Ministry of Education and Science
electrical, mechanical and power engineering etc.
tries every year to maintain admissions levels in
According to Eurostat, engineering, manufactur
engineering and other technical fields. Mean
ing and construction graduates in Europe repre-
while, employers have to be creative, offer a dy-
sent more than 15% of all graduates (Figure 2).
namic work environment and invest in employee education and personal development.
December | Dezember 2018
European colleges and universities are constant-
The technical specialties in greatest demand
ly changing their educational approach to meet
on the Ukrainian labour market are IT and
the emerging requirements of the modern world.
communications engineers, architects as well as
Engineering Professor James Plummer said:
power and transport engineers.4 In terms of the
“Today’s engineering programs, [which empha-
number of applications submitted to Ukrainian
size] creativity, innovation, project-based earn
universities in 2015, the most popular technical
ing, and working in teams – things I didn’t get as
specialities were transport and transport infra-
INTERNATIONAL
67
structure, mechanical engineering and material
Employers’ strategies for meeting the fast-
processing, building and architecture.5 Unfortu-
growing need for professionals include invest-
nately, there is still a lack of engineers capable of
ment in the re-skilling of current employees, the
developing complex energy systems and build
support of mobility and job rotation, collabora
ings and carrying out computational modelling
tion with educational institutions and the target
and comprehensive multidisciplinary life cycle
ing of female talent. Gender considerations are
analysis projects in the fields of energy and infra-
particularly relevant in technical and more spe
structure. However, universities are now trying
cific fields such as engineering and demand a
to shift the trend from theoretical studies to
more sensitive approach in paternalistic coun-
individual project-based studies that include up-
tries like Ukraine.
to-date modelling techniques. Start-up contests
As a company, iC has long contributed to the
and “science city” university concepts teach stu-
educational programmes of leading international
dents and young graduates how to design inno-
universities. Offering internship opportunities
vative solutions to the world’s biggest challenges
and start-up jobs to young graduates is also
and then commercialise their new ideas. Still, the
important for the company internationally. In
main guarantors of the success of a future engi-
markets like Ukraine, where a change is taking
neer are not only an adequate educational back-
place in the overall understanding of the role of
ground but also self-motivation regarding con-
the technical professions, it is becoming even
stant professional development and studying.
more important to communicate market trends to
Here, the role of international companies in
those choosing their future career paths. Sustain
support ing young professionals becomes vital
able development in all sectors of the economy is
for the strategic and sustainable development of
becoming a strategic focal area, in Eastern Euro-
1 reports.weforum.org/future-ofjobs-2016 skillspanorama.cedefop.europa.eu/ en/skills-theme/future-jobs spectrum.ieee.org/view-from-thevalley/at-work/education/theengineers-of-the-future-will-notresemble-the-engineers-of-the-past
a country experiencing a period of major infra-
pean markets in general and in Ukraine in partic
2 EU publications: Does the EU need more STEM graduates? Final report – Study
structural modernisation.
ular. Through our employees, clients and partners
3 www.ukrstat.gov.ua
we strive to maintain the highest sustainability
4 www.education.ua/articles/116
standards. Creating demand and interest among
5 abit-poisk.org.ua/stat
future generations for careers in the engineering field is an important priority.
Figure | Abbildung 1 Trends in employment level for different professions (jobs change in thousands, 2015–2020) Trends der Beschäftigungsraten in unterschiedlichen Branchen (Stellenwechsel in Tausenderschritten, 2015–2020)
Office & administrative − 4 759 Büro & Verwaltung
− +
D ECLINE RÜCKGANG
Source: Future of Jobs Report, World Economic Forum Quelle: Bericht zur Zukunft der Arbeit, Weltwirtschaftsforum
G ROWTH WACHSTUM
+ 492 Business & financial operations Wirtschaft & Finanzen
+ 416
Management Management
Manufacturing & production − 1 609 Fertigung & Produktion
+ 405
Computer & mathematical Computer & Mathematik
Construction & extraction − 497 Bau & Abbau
+ 339
Architecture & engineering Architektur & Ingenieurwesen
Arts, design, entertainment, sports & media − 151 Kunst, Design, Unterhaltung, Sport & Medien Legal − 109 Rechtswesen Installation & maintenance − 40 Installation & Instandhaltung
68
INTERNATIONAL
+ 303 Sales & related Handel & verwandte Bereiche + 66 Education & Training Aus- & Weiterbildung
communiCation — EDITION 22
EIN BERUF MIT ZUKUNFT Wie cool, ein Ingenieur zu sein Ein dynamisches, vernetztes, innovatives Arbeitsumfeld mit multi dimensionaler Infrastruktur und herausfordernden Nachhaltigkeitszielen – das sind typischerweise die Berufsaussichten angehender Ingenieurinnen und Ingenieure, deren Ausbildung und Berufsbild sich im Lauf der Zeit und abhängig von regionalen Gegebenheiten immer wieder verändert haben. Kaum jemand hat aber wohl damit gerechnet, dass sie für die Umwelt und somit für das Überleben der Menschheit eine so wichtige Rolle spielen werden. Die Aufgaben gestalten sich zunehmend schwieriger. Innovation ist tägliche Routine. Karrieren werden global. Die Ingenieurfirmen sind gefragt, hier als Trendsetter zu fungieren und die Nachfrage nach den Berufen der Zukunft anzuregen. AUTORINNEN Iryna Sukhodub, Elena Rybak
Vor wenigen Jahrzehnten noch wurde die
Anteil der Absolventinnen und Absolventen aus
Tätigkeit der Ingenieurin, des Ingenieurs
den Bereichen Ingenieurwesen, Fertigung und
vorwiegend als Planungs- bzw. Produktionsberuf
Bauwesen in Europa mehr als 15 % (Abbildung 2).
ohne „kreative“ oder „innovative“ Ansätze gesehen. Diese stereotype Sichtweise ist heutzutage
Europäische Fachhochschulen und Universitäten
völlig überholt. Der stetig wachsende Arbeits-
passen ihren Lehrplan laufend an den sich verän-
markt für Ingenieurinnen und Ingenieure fordert
dernden Bedarf der modernen Welt an. James
umfassende Kompetenzen von den zukünftigen
Plummer, Professor der Ingenieurwissenschaft,
Angestellten. Laut dem Bericht des Weltwirt-
erklärt, dass die heutigen Lehrpläne für Ingeni-
schaftsforums zur Zukunft der Arbeit wird der
eurwesen, die den Schwerpunkt auf Kreativität,
Anteil der Beschäftigten in Architektur und Inge-
Innovation, projektbasiertes Lernen und Teamar-
nieurwesen in der nahen Zukunft sogar noch
beit legen – alles Dinge, die ihm als Student nicht
weiter zunehmen, insbesondere im hochqualifi-
vermittelt wurden –, die jungen Menschen heut-
zierten Bereich (Abbildung 1).1 Der Energie- und
zutage anders auf ihren Weg ins Berufsleben
Infrastrukturindustrie-Bericht geht davon aus,
vorbereiten. Sie vermitteln ein cooles Image des
dass sich die derzeit schon schwierige Personal-
Ingenieurberufs.2
beschaffung bis 2020 in manchen Bereichen als
Zukünftige Absolventinnen und Absolven
extrem herausfordernd erweisen wird. In diesem
ten sollten neben technischen und rein fachli
Zusammenhang stellt sich die Frage, ob die Hoch-
chen Qualifikationen und Kenntnissen auch über
schulausbildung mit dem Bedarf des Arbeits-
Fähigkeiten wie Teamarbeit und Kommunikation,
marktes noch Schritt halten kann?
analytische und argumentative Problemlösungs-
Die besten Perspektiven im Ingenieurwesen wer-
Netzwerken sowie Sprachkenntnisse verfügen.
den in naher Zukunft die folgenden Berufsfelder
Für Ingenieure und Ingenieurinnen der Zukunft
bieten: alternative Energien, Umweltengineering,
wird es nicht genügen, sich nur auf technisches
kompetenz, Kreativität, Führungsqualitäten und
December | Dezember 2018
intelligente Straßen, Nullenergiehäuser, intelli-
Know-how zu verlassen, sie brauchen Visionen
gente
und müssen Ingenieurwesen und Kunstfertigkeit
Gebäude,
ausgereifte
Energieaudits,
Mechanik und Elektronik etc. Daher bieten euro-
verbinden, um auch in den kommenden Jahr-
päische Fachhochschulen und Universitäten Ba-
zehnten und Jahrhunderten nachhaltig wirken
chelor- und Master-Ausbildungen an und sogar
und entwickeln zu können. Alles, worin wir heute
MBA-Programme in umweltfreundlicher Energie,
investieren, wird äußerst langfristige Auswir-
Gebäudetechnik und -versorgung, Bauingenieur-
kungen auf die Umwelt haben – diese Tatsache
wesen, Umweltschutz und Entsorgungstechnolo-
ist eine große Herausforderung, die wir akzeptie-
gien, Elektro-, Maschinenbau- und Energiever-
ren und in unser tägliches Denken integrieren
sorgungstechnik etc. Gemäß Eurostat beträgt der
müssen.
INTERNATIONAL
69
Figure | Abbildung 2
Source: Eurostat (online data code: educ_uoe_enrt03) Quelle: Eurostat (http://ec.europa.eu/eurostat/statisticsexplained/index.php/Tertiary_education_statistics/de)
Percentage ratio of European university graduates in various fields (2015) (includes data for Ireland, Greece and Italy for 2014) Prozentanteile der Absolventinnen und Absolventen europäischer Universitäten nach Bereichen (2015) (inklusive Daten für Irland, Griechenland und Italien aus dem Jahr 2014)
30 FEMALE FRAUEN
MALE MÄNNER
25
20
15
10
5
0 Engineering, manufacturing & construction Ingenieurwesen, Fertigung & Bauwesen Social sciences, journalism & information, business, administration & law Sozialwissenschaften, Journalismus & Informationswesen, Wirtschaft, Verwaltung & Recht
Arts & humanities
Education
Kunst & Geisteswissenschaften
Pädagogik
Health & welfare Gesundheit & soziale Dienste
Natural sciences, mathematics & statistics, information & communication technologies Naturwissenschaften, Mathematik & Statistik, Informations- & Kommunikations technologien
Die Ingenieurdisziplinen, die in den vergan-
70
INTERNATIONAL
Agriculture, forestry, fisheries & veterinary Agrar- & Forstwirtschaft, Fischerei & Tiermedizin
Services
Unknown
Dienstleistungen
Unbekannt
essenten für die Ausbildung im Ingenieurbereich
genen Jahren unter Studierenden und jungen Ab-
und anderen technischen Gebieten zu gewinnen.
solventinnen und Absolventen an Attraktivität
In der Zwischenzeit ist aber auch die Kreativität
verloren haben, sind heute wieder gefragt. Auf
der Arbeitgeber gefragt, denn es liegt an ihnen,
dem ukrainischen Markt sind zahlreiche auslän-
ihren Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern ein dy-
dische Industrie- und Ingenieurbetriebe tätig, die
namisches Arbeitsumfeld und die Möglichkeit
hochqualifiziertes Personal mit Fachwissen in
zur Weiterbildung zu bieten.
der neuesten Software, Modellierung und Fremd-
Auf dem Gebiet des Ingenieurwesens sind
sprachen benötigen. Offizielle ukrainische Statis
auf dem ukrainischen Arbeitsmarkt die Fach
tiken weisen für 2017 einen Anteil der Beschäf-
bereiche IT und Kommunikation, Architektur so-
tigten in der Industrie und im Ingenieurwesen
wie Energie und Transport besonders nach
von mehr als 25 % gemessen an der gesamten
gefragt.4 Zu den begehrtesten technischen Fach-
Wirtschaftstätigkeit des Landes aus.3 Zur Deckung
gebieten an ukrainischen Universitäten zählten
des Bedarfs der ukrainischen Wirtschaft unter-
2015 Transportwesen und Transportinfrastruk-
nimmt das ukrainische Ministerium für Wissen-
tur, Maschinenbau und Materialverarbeitung,
schaft und Bildung Anstrengungen, um eine aus-
Bauwesen und Architektur.5 Leider mangelt es
reichende Anzahl an Interessentinnen und Inter
immer noch an Ingenieurinnen und Ingenieuren
communiCation — EDITION 22
mit Fachkenntnissen in der Modellierung kom-
Die Arbeitgeberstrategien zur Deckung des
plexer Energiesys teme und Gebäude sowie im
rasch wachsenden Bedarfs an Fachleuten bein-
Bereich von multidisziplinären Lebenszyklus
halten unter anderem Investitionen in die Um-
analysen für Energie- und Infrastrukturprojekte.
schulung ihrer Angestellten, die Förderung von
Die Universitäten versuchen nun, die Trends weg
Mobilität und innerbetrieblicher Arbeitsplatz-
von den theoretischen Studien in Richtung indi-
wechsel, die Zusammenarbeit mit Bildungsinsti-
vidueller projektbasierter Studien mit aktuellen
tutionen sowie die gezielte Unterstützung weib-
Modellierungstechniken zu verlagern. Wettbe-
licher Fachkräfte. Genderthemen gewinnen be-
werbe für Start-ups und universitäre Konzepte
sonders in technischen Fachbereichen wie dem
für „Science Cities“ sollen Studierenden und jun-
Ingenieurwesen an Bedeutung und erfordern in
gen Absolventinnen und Absolventen vermitteln,
patriarchalischen Ländern wie der Ukraine be-
wie innovative Lösungen für die großen globalen
sonderes Fingerspitzengefühl.
Herausforderungen entworfen werden und wie
Die iC hat als Unternehmen bereits seit vie-
sie ihre neuen Ideen auf dem Markt umsetzen
len Jahren ihren Beitrag zu den Ausbildungspro-
können. Dennoch bleibt die beste Erfolgsgarantie
grammen international führender Universitäten
für Ingenieurinnen und Ingenieure nicht nur eine
geleistet. Praktika und Einstiegsjobs für junge
fundierte Ausbildung, sondern vor allem die
Absolventinnen und Absolventen anzubieten, ist
Motivation, sich selbst laufend beruflich weiter-
für die iC auch auf internationaler Ebene wichtig.
zuentwickeln
In Märkten wie der Ukraine, einem Land, in dem
und
selbstständig
fortzubilden. hier
ein grundlegender Wandel in der Wahrnehmung
durch ihre Unterstützung junger Fachleute eine
der Rolle technischer Berufe stattfindet, ist es
Inter nationale
Unternehmen
bekleiden
wichtige Rolle, da sie die strategische und nach-
umso wichtiger, diejenigen, die vor der Wahl
haltige Entwicklung des Landes im Zuge der um-
ihres zukünftigen Karrierewegs stehen, über die
fassenden Modernisierung seiner Infrastruktur
aktuellen Markttrends zu informieren. Nachhal-
fördern.
tige Entwicklung wird in allen Wirtschaftssekto ren zunehmend zu einem strategischen Schwerpunkt – in osteuropäischen Märkten im Allgemeinen und in der Ukraine im Besonderen. Gemeinsam mit unseren Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern, unseren Kunden und unseren Partnern streben wir danach, höchste Nachhaltigkeitsstandards einzuhalten. Zukünftige Generationen dafür zu begeistern, eine Karriere im Ingenieurwesen anzustreben hat dabei hohe Priorität.
1 reports.weforum.org/future-of-jobs-2016 skillspanorama.cedefop.europa.eu/ en/skills-theme/future-jobs
Iryna Sukhodub studied technical t hermal physics and industrial power system engineering at the Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute and has participated in international projects and energy efficiency related conferences. She joined iC in 2018 as building modelling and simulation specialist.
Elena Rybak holds an MBA degree with specialisation in energy management from the WU Executive Academy of Vienna University of Economics and Business and is an alumna of several international exchange and leadership programmes. She has been managing director of iC in Ukraine since February 2013.
Iyna Sukhodub studierte Thermische Physik und Industrielle Energie systemtechnik am Igor-Sikorsky-Institut in Kiew und hat an internationalen Projekten und Konferenzen zum Thema Energie teilgenommen. Seit 2018 verstärkt sie die iC als Spezialistin für Gebäudemodellierung und -simulation.
Elena Rybak absolvierte ein Magisterstudium mit dem Schwerpunkt Energie Management an der Wirtschaftsuni versität Wien WU Executive Academy und nahm an verschiedenen inter nationalen Austausch- und LeadershipProgrammen teil. Seit Februar 2013 ist sie Geschäftsführerin der iC in der Ukraine.
spectrum.ieee.org/view-from-the-valley/at-work/ education/the-engineers-of-the-future-will-not-resemblethe-engineers-of-the-past 2 EU-Veröffentlichungen:
Does the EU need more STEM graduates? (Studie) 3 www.ukrstat.gov.ua 4 www.education.ua/articles/116 5 abit-poisk.org.ua/stat
WEBSITE TO VISIT www.ic-consulenten.com.ua
December | Dezember 2018
INTERNATIONAL
71
“iC Ukraine NEVER SLEEPS!” This spring has brought a rich selection of interesting news, initiatives and events.
EVENTS – In March 2018, Elena Rybak, managing director of iC Ukraine, took part in the conference “The role of non-governmental organisations in forming the energy policy in South East Europe“ which was organised by the Energy Management Institute in Sofia, Bulgaria. Elena moderated the second panel of the confer ence which focused on regional issues of NGOs in the energy sector and experienced exchanges and a debate regarding how to increase the role of NGOs in making energy policy. Speakers on the panel included top managers and officials from Bulgaria, Romania, Moldova, Serbia, Greece, Turkey and other European countries. Elena specified that the problems that plague European energy NGOs are familiar to their Ukrainian colleagues. Primary amongst these are mistrust on the part of the state author ities, an unregulated legal situation and accusations that the interests of a narrow circle of companies are being protected.
AUTHOR Yulia Nedospasova
In addition, the team from iC took part in the workshop “Energy efficiency, resource efficiency and fulfilling environmental standards for industrial waste water treatment” and presented an investment initiative to Lviv companies that was launched by the Nordic Environment Finance
72
INTERNATIONAL
communiCation — EDITION 22
Corporation (NEFCO) and aims to improve the
plan for leadership and development. Irina Ome-
quality of wastewater treatment and the level of
lianenko, project coordinator and procurement
resources efficiency. The workshop was support
expert, successfully completed the first training
ed by the Deutsche Gesellschaft für Internatio
module “Practical Use of FIDIC Conditions of
nale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH and the
Contracts” at the Association of Ukrainian Engi-
Swedish International Development Cooperation
neering Consultants, an accredited member of
Agency SIDA. CES clean energy solutions and iC
the FIDIC. And Julia Chornaya, project assistant,
will be developing investment plans as part of
completed online courses and obtained a Global
the initiative.
Environmental Management certificate by the
In April 2018 iC Ukraine organised a first
Technical University of Denmark (DTU) after
workshop for ESCO companies in the context of
learning about the best environmental technolo-
the EBRD Ukrainian Public Sector Energy Effi
gies for sustainable development and about how
ciency Framework. Interested local and internati-
these are managed in different settings around
onal ESCO and construction companies had the
the world. Julia also completed an “Environmen-
opportunity to discuss specific aspects of the
tal Management Systems Internal Auditor” train
first project supported by the Framework – “Kre-
ing organised by Bureau Veritas (Ukraine) and
menchuk Public Buildings Energy Efficiency”. In the same month iC Ukraine – represented
has become a certified specialist for ISO stand ards. She now has the skills and knowledge
by team leader Svitlana Adamek and deputy
required to assess and report on the conformity
team leader Vadym Lytvyn – met with the Mayor
and effective implementation of an environmen-
of Kryvyi Rih. They discussed an action plan
tal management system within the company.
within the framework of the EBRD Public Build Team of iC Ukraine (f. l. t. r.) Das Team der iC Ukraine (v. l. n. r.) Dmytro Ocheretianyi Yuliia Kuzmyna Iryna Sukhodub Vitaliy Shapovalenko Sergey Novoselov Elena Rybak Valerii Vyshniakov Irina Omelianenko Pavel Novak Yulia Nedospasova Andreas Helbl Maryna Davydenko Julia Chornaya Denis Vlasov Petro Halabitskiy
ings Energy Efficiency project in which represen-
GENERAL – iC Ukraine supports talented youth.
tatives of iC are involved as consultants. This
This year iC Ukraine participated for the first
includes plans for the thermal modernisation of
time in rewarding the winners of the second
50 schools and kindergartens. The project for
stage of the All-Ukrainian Students Olympiad on
improving energy efficiency in public buildings
“Energy Management”. The event took place from
was launched in Kryvyi Rih last year in March
23 to 25 April at the National Technical Universi-
with the signature of a financing agreement
ty of Ukraine “Igor Sikorski Kyiv Polytechnic
between the city and EBRD with a total value of
Institute” under the auspices of the Institute of
10 million euros.
Energy Saving and Energy Management.
In May Elena Rybak held a guest lecture at
40 students from 13 leading technical uni-
the Vienna University of Technology during the
versities from across Ukraine took part in the
International Construction Project Management
Olympiad. All the participants demonstrated a
(ICPM) seminar. Elena told future engineers
high level of competence in the fields of electric
about the infrastructure sector in Ukraine and
engineering, heat power engineering and energy
the role of international experts. The market for
saving as well as an ability to seek unconven
engineering consulting services is only develop
tional approaches to solving tasks. The contest
ing in Ukraine, making it an excellent country for
covered the areas “Electric energy, electric engi-
those wishing to launch an international profes-
neering, electric machinery” and “Heat power
sional career.
engineering”. The winners included students from Igor Sikorski KPI, the National Technical
EDUCATION – iC’s experienced experts are con-
University
tinuing their habit of constantly improving their
Odessa National Polytechnic University, Sumy
“Kharkiv
Polytechnic
Institute”,
professional skills, deepening their knowledge in
State University and the National Aerospace Uni-
a variety of specialisations, broadening their
versity “Kharkiv Aviation Institute”.
experience both in Ukraine and abroad and, thus,
iC Ukraine plans to cooperate with Igor
inspiring the young newcomers in the iC team.
Sikorski KPI to support such events in the future.
Dmytro Ocheretianyi, heating engineer and energy auditor, and Pavel Novak, heating engi
ANNIVERSARY – Five years ago iC consulenten
neer and water expert, passed their exams to
GmbH registered a company in Ukraine. Today
become certified LEED Green associates. Sergey
iC Ukraine is a team of 15 like-minded people
Novoselov, energy efficiency finance expert,
working on a variety of projects, mainly in the
obtained a certificate under the European Busi-
energy sector, for international and Ukrainian
ness
clients. We love what we do and do what we
Association’s
“Leadership
Development
Programme 2018”, thus improving his action
December | Dezember 2018
love!
INTERNATIONAL
73
„iC UKRAINE, DAS UNTERNEHMEN, DAS NIEMALS SCHLÄFT!“
EVENTS — Im März 2018 nahm Elena Rybak, Geschäftsführerin der iC Ukraine, an der Konferenz „Die Rolle von Nicht-Regierungsorganisationen bei der Gestaltung der Energiepoli-
Der Frühling dieses Jahres brachte interessante Neuigkeiten, Initiativen und Ereignisse
tik Südosteuropas“ teil, die vom Energy Management Institute in Sofia, Bulgarien, organisiert worden war. Elena moderierte das zweite Po-
AUTORIN Yulia Nedospasova
dium, bei dem es um die regionalen Besonderheiten von NGOs im Energiebereich und um den Austausch von Erfahrungen ging, gefolgt von einer Diskussion, wie man die Rolle von NGOs in
tionsplan für das Energieeffizienz-Projekt der
der Gestaltung der Energiepolitik stärken könnte.
Europäischen Bank für Wiederaufbau und Ent-
Es sprachen Top-Manager und offizielle Vertreter
wicklung, an dem Vertreter der iC als Konsulen
aus Bulgarien, Rumänien, Moldawien, Serbien,
ten beteiligt sind, besprochen wurde. Für 50
Griechenland, der Türkei und anderen europä-
Schulen und Kindergärten sind thermische Sanie-
ischen Staaten.
rungen vorgesehen. Das Projekt zur Verbesse-
Elena legte dar, dass die von den NGOs vor-
rung der Energieeffizienz in öffentlichen Gebäu-
gebrachten Probleme auch auf die Ukraine zu-
den wurde im März letzten Jahres in Krywyj Rih
treffen. In erster Linie wurde hier das Misstrauen
gestartet und es wurde eine Finanzierungsver-
angesprochen, das von Seiten der staatlichen Be-
einbarung zwischen der Stadt und der Europäi
hörden entgegengebracht wird, sowie fehlende
schen Bank für Wiederaufbau und Entwicklung
rechtliche Rahmenbedingungen und der Vorwurf,
über 10 Millionen Euro getroffen.
dass nur die Interessen eines kleinen Kreises von
Im Mai hielt Elena Rybak eine Gastvorle-
Firmen geschützt würden.
sung an der Technischen Universität Wien im
Das Team der iC nahm außerdem an einem Work-
tion Project Management (ICPM), in der sie zu-
Rahmen des Seminars „International Construcshop mit dem Titel „Energieeffizienz, Ressourcen
künftigen Ingenieurinnen und Ingenieuren über
effizienz und Erfüllung von Umweltstandards im
den Infrastruktursektor in der Ukraine und die
Bereich der industriellen Abwasseraufbereitung“
Beteiligung internationaler Expertinnen und Ex-
teil und stellte den in Lviv angesiedelten Firmen
perten berichtete. Der Markt für Ingenieurkonsu-
eine von der Nordic Environment Finance Corpo-
lentenleistungen ist in der Ukraine zurzeit im
ration (NEFCO) lancierte Investitionsinitiative
Aufbau begriffen und das Land bietet allen, die
vor, die darauf abzielt, die Qualität der Abwasser
an einer internationalen Berufskarriere interes-
aufbereitung und die Ressourceneffizienz zu
siert sind, ausgezeichnete Möglichkeiten.
steigern. Der Workshop wurde von der Deutschen Gesellschaft für Internationale Zusammen-
WEITERBILDUNG — Die erfahrenen Expertinnen
arbeit (GIZ) GmbH und der schwedischen Be-
und Experten der iC bilden sich beruflich stetig
hörde für internationale Entwicklungszusam-
weiter, um ihre Qualifikationen zu verbessern,
menarbeit SIDA unterstützt. CES clean energy
ihr Wissen in Spezialdisziplinen zu vertiefen und
solutions und die iC werden für diese Initiative
ihren Erfahrungshorizont zu erweitern, sowohl
Investitionspläne ausarbeiten.
in der Ukraine als auch im Ausland – und inspirie
Im April 2018 organisierte die iC Ukraine ei-
ren damit neue Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
nen ersten Workshop für ESCO-Firmen im Rah-
im Team der iC. So haben etwa Dmytro Ochereti-
men des „Energieeffizienzprogramms für den öf-
anyi, Heizungstechniker und Energieauditor, und
fentlichen Sektor in der Ukraine“ der Europäi
Pavel Novak, Heizungstechniker und Wasser
schen Bank für Wiederaufbau und Entwicklung.
experte, die Prüfungen, die sie zu LEED-Green-
Interessierte örtliche und internationale ESCO-
Zertifizierungen bemächtigen, erfolgreich abge-
und Baufirmen hatten die Möglichkeit, über Be-
legt. Sergey Novoselov, Experte für die Finanzie-
sonderheiten des ersten Projekts dieses Pro-
rung von Energieeffizienzprojekten, hat von der
gramms – „Energieeffizienz in öffentlichen Ge-
European Business Association ein Zertifikat im
bäuden in Krementschuk“ – zu diskutieren.
Rahmen
des
„Leadership
Development
Pro-
Ebenfalls im April 2018 fand ein Treffen
gramme 2018“ erworben und seine Führungs-
zwischen der iC Ukraine – vertreten durch Team-
kompetenz weiterentwickelt. Irina Omelianenko,
leiterin Svitlana Adamek und den stellvertre-
Projektkoordinatorin und Expertin für die Ver-
tenden Teamleiter Vadym Lytvn – und dem Bür-
gabe öffentlicher Aufträge, hat das erste Modul
germeister von Krywyj Rih statt, bei dem ein Ak-
der von der ukrainischen Ingenieurkonsulenten-
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INTERNATIONAL
Yulia Nedospasova holds a master’s degree in English, French and foreign literature teaching from the National Pedagogical Dragomanov University. She joined iC in 2017 as office adminis trator. Before that she worked in the marketing, banking and commercial sectors and is experienced in the implementation of marketing strategies. Yulia Nedospasova hat ein Lehramtsstudium (Englisch, Französisch und fremdsprachige Literatur) an der Pädagogischen Universität Dragomanov abgeschlossen. Seit 2017 verstärkt sie den administrativen Bereich der iC. Davor war sie im Marketing-, Bank- und Verkaufsbereich tätig und verfügt über Erfahrungen in der Umsetzung von Marketingstrategien.
communiCation — EDITION 22
vereinigung, einem akkreditierten Mitglied der
Reference Projects:
FIDIC, angebotene Schulung „Practical Use of
iC UKRAINE
F IDIC Conditions of Contract” erfolgreich absolviert. Die Projektassistentin Julia Chornaya hat durch ihre Teilnahme an Onlinekursen eine Prüfung über globales Umweltmanagement an der Technischen Universität Dänemark (DTU) erfolgreich abgelegt und dabei Kenntnisse über die besten Umwelttechnologien für nachhaltige Entwicklung und deren Anwendung in verschiedens ten Bereichen erworben. Außerdem hat Julia den Ausbildungsgang „Interner Systemauditor für Umweltmanagement“, der von Bureau Veritas (Ukraine) angeboten wird, abgeschlossen. Als zertifizierte Expertin für ISO-Standards verfügt sie nun über die nötigen Kenntnisse zur Bewertung und Begutachtung der Konformität und effektiven Umsetzung eines Umweltmanagementsystems innerhalb eines Unternehmens. ALLGEMEINES — Die iC Ukraine unterstützt junge Talente und hat sich heuer erstmals an der Preisverleihung der zweiten Stufe der ukraini schen Studentenolympiade zum Thema Energiemanagement beteiligt, die von 23. bis 25. April am Igor-Sikorski-Institut (Technische Universität Kiew) in der Abteilung für Energieeinsparungen und Energiemanagement stattgefunden hat. 40 Studierende von 13 führenden techni schen Universitäten aus verschiedenen Teilen der Ukraine haben an dieser Olympiade teilgenommen und ihre hohe Kompetenz auf den Gebieten der Elektrotechnik, Heizungstechnik und Energieeinsparung sowie ihre Fähigkeit zur Umsetzung unkonventioneller Ansätze unter Beweis gestellt. Der Wettbewerb wurde in den Kategorien „Elektrische Energie, Elektrotechnik, elektrische Anlagen“ und „Heizenergietechnik“ abgehalten. Preise wurden an Studierende der folgen den Universitäten verliehen: Igor-Sikorski-Institut, Polytechnisches Institut Charkiw, Polytechnische Universität Odessa, Universität Sumy und Luftfahrtinstitut Charkiw. Die iC Ukraine plant eine Kooperation mit dem Igor-Sikorski-Institut und wird derartige
Social and Environmental Impact Assessment for a Solar PV Plant, Ukraine Norwegian developer of renewable energy projects (2018) A Norwegian developer working in the renewable energy sector in Ukraine commenced the development of a 30 MW solar PV power plant in the Cherkasy Region. iC was commissioned to prepare the Social Impact Assessment and Environmental Impact Assessment (OVNS according to Ukrainian standards). Consulting Support Regarding the Development of Financial Mechanisms in the Framework of the GIZ Project “Modernisation Partnership for Energy Efficiency in Hospitals” Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH (2017–2018) The GIZ project is aimed at supporting the exploitation of the potential for energy saving and energy efficiency in the public building sector. iC was assigned to perform an “Analysis of incentive mechanisms, including financial opportunities” available for the implementation of energy efficiency projects in healthcare institutions in Ukraine and provide support regarding the development of financial mechanisms that could be tailored for the healthcare sector.
Referenzprojekte:
iC UKRAINE Sozial- und Umweltverträglichkeitsprüfung für eine Solar-PV-Anlage, Ukraine Norwegischer Entwickler von Projekten im Bereich erneuerbarer Energie (2018) Ein norwegisches, im Bereich der erneuerbaren Energie tätiges Unternehmen plant die Entwicklung einer 30-MWSolar-PV-Anlage in der Region Tscherkassy. Die iC wurde mit der Erarbeitung einer Sozialverträglichkeitsprüfung sowie einer Umweltverträglichkeitsprüfung (OVNS ent sprechende ukrainischen Vorschriften) beauftragt. Beratung hinsichtlich der Entwicklung von Finanzierungsmechanismen im Rahmen des GIZ-Projektes „Modernisierungspartnerschaft für Energieeffizienz in Krankenhäusern“ Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH (2017–2018) Das GIZ-Projekt zielt auf größtmögliche Energieeinsparun gen und Energieeffizienz im öffentlichen Sektor ab. Zu diesem Zweck wurde die iC mit einer Analyse der Finan zierungsmöglichkeiten von Energieeffizienzprojekten in ukrainischen Gesundheitseinrichtungen betraut und unterstützt die Entwicklung von für den Gesundheitssektor maßgeschneiderten Finanzierungsmechanismen.
Veranstaltungen auch weiterhin unterstützen. JUBILÄUM — Vor fünf Jahren wurde von iC consulenten GmbH eine Firma in der Ukraine gegründet. Die iC Ukraine besteht heute aus einem Team von 15 Gleichgesinnten, die an einer Reihe von Projekten – zumeist im Energiesektor angesiedelt – für internationale und nationale Kunden arbeiten. Wir lieben, was wir machen und wir machen, was wir lieben!
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INTERNATIONAL
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CONFIDE EXPERTS Setting up of a New Expert Platform iC has joined a number of international partners to set up a platform for offering advice, help and expert services to those facing differences of opinion, dispute and arbitration procedures. The focus of the platform is on international construction and plant engineering projects. AUTHOR Gunther Thaler
DISPUTE RESOLUTION SERVICES
CONFIDE Experts, a new platform offering consultancy services to those facing international dispute resolution procedures, started operating in October 2017. CONFIDE Experts is a cooperation between four established consul tancy companies in the field of construction and plant engineering – iC consulenten (AUT), CAA –
STRONG EXPERT TEAMS
Contract Administration Associates (GER/MEX), TKC – Thomas-Koziarski Consulting (PL) and tbw solutions (AUT) – and offers a wide range of services related to “avoidance/resolution of disputes”. The core tasks of the platform include:
As a rule, CONFIDE Experts work in tailor-made
• Acting as experts, especially in adjudication,
teams. In international dispute proceedings these
arbitration and litigation proceedings • Acting as adjudicators or arbitrators • Offering independent expertise e.g. in the evaluation of claims or for audits
teams are led by experienced experts who are supported by technical specialists. These teams then generally work very closely with the clients and/or their legal advisors. CONFIDE experts are of course also available for individual assign-
CONFIDE consists of a network of, on the one
ments.
hand, experienced specialists in international expert and arbitration activities, e.g. the analysis
CONFIDE Experts have been active, for example,
of delays and the resolution of questions in the
as independent experts in ICC, UNCITRAL or DIS
areas of construction and contract, claim and
arbitration proceedings – including the forensic
project management and, on the other hand, spe-
analysis of delays or the defence against com-
cialists from a wide range of disciplines across
plex damage claims. In addition to this, CONFIDE
such construction and plant engineering fields as
Experts are experienced in DAB/DB proceedings
building construction, transport infrastructure,
and in the preparation and assertion of compre-
building physics, building services, hydraulic and
hensive claims, and they are familiar with a wide
waste water engineering, oil & gas, energy gener
range of international standard contracts includ
ation & supply and digitalisation. CONFIDE ex-
ing FIDIC, NEC, VOB or ÖNORM. CONFIDE Ex-
perts are not only involved at the end of the
perts have also successfully worked with a large
proj ect life cycle but also work in all project
number of renowned law firms.
phases including as designers, structural engi-
CONFIDE Experts offer both owners and
neers, tender experts, site supervisors and oper
contractors an alternative to the large consultan-
ations and facilities management experts – and
cy companies from the Anglo-Saxon countries
do so in 20 different languages from all corners
while also having the necessary expert and per-
of the globe.
sonnel resources at their fingertips.
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iC GROUP
Gunther Thaler studied civil engineer ing and water management at the University of Natural Resources and Life Sciences, Vienna and completed an MBA programme at Munich University of Technology. As a contract/claim management expert he has worked for clients and contractors and has specialist knowledge in the area of FIDIC contracts which he has been applying on behalf of iC since 2017. Gunther Thaler studierte Kulturtechnik und Wasserwirtschaft an der BOKU Wien und absolvierte ein MBA- Programm an der TU München. Als Experte für Bauwirtschaft und Contract Management war er für Auftragnehmer und Auftraggeber tätig und verfügt über besondere Kenntnisse im Bereich FIDIC-Verträge, die er seit 2017 in die iC einbringt.
communiCation — EDITION 22
CONFIDE EXPERTS Neue Expertenplattform gegründet
ENGINEERING COMPETENCE
Gemeinsam mit internationalen Partnern hat die iC eine Plattform für Beratung, Hilfestellung und gutachterliche Tätigkeiten im Rahmen von Meinungsverschiedenheiten, Streitverfahren und Streitschlichtungen gegründet. Der Fokus liegt dabei auf inter nationalen Bau- und Anlagenbauprojekten. AUTOR Gunther Thaler
stellungen, Contract-, Claim- und Projektmanagement, aber auch aus Fachexperten der verschiedensten Disziplinen des Baus und Anlagenbaus wie z. B. Hochbau, Verkehrswegebau, Bauphysik, Haustechnik, Wasser & Abwasser sowie Öl & Gas, Energieerzeugung und -übertragung und Digitali-
PROJECT LIFE CYCLE EXPERTISE
sierung. CONFIDE-Experten sind daher nicht nur am Ende des Projektlebenszyklus beschäftigt, sondern arbeiten in allen Projektphasen unter anderem als Planer, Statiker, Vergabeexperten, Bauaufsicht oder als Betriebs- und Facility- Management-Fachleute, und das in 20 verschiedenen Sprachen rund um den Erdball. In der Regel treten CONFIDE-Experten als maßgeschneiderte Teams auf. Dabei überneh-
Mit Oktober 2017 wurde mit CONFIDE Ex-
For more information please contact Weitere Informationen unter office@confide-experts.com
men in internationalen Streitverfahren erfahrene
perts eine neue Plattform für Beratungs-
Experten die Führung und werden dabei von den
leistungen bei internationalen Streitschlichtungs-
technischen Fachleuten unterstützt. Grundsätz-
verfahren ins Leben gerufen. CONFIDE Experts
lich arbeiten diese Teams dann sehr eng mit dem
ist eine Kooperation zwischen vier im Bau und
Mandanten und/oder dessen Rechtsberater zu-
Anlagenbau etablierten Beratungsunternehmen –
sammen. Natürlich stehen CONFIDE-Experten
iC consulenten (AUT), CAA – Contract Administra-
aber auch für Alleineinsätze zur Verfügung.
tion Associates (GER/MEX), TKC – Thomas-Koziarski Consulting (PL) und tbw solutions (AUT) –
So waren CONFIDE-Experten als unabhängige
und bietet verschiedenste Dienstleistungen rund
Gutachter in ICC-, UNCITRAL- oder DIS-Schieds-
um das Thema „Streitschlichtung/Streitvermei-
verfahren tätig, beispielsweise für forensische
dung“ an.
Verzugsanalysen oder auch zur Durchsetzung
Zu den Kernaufgaben gehören dabei:
rungen. Des Weiteren haben CONFIDE-Experten
• Experten- und Gutachtertätigkeit für
Erfahrung in DAB-/DB-Verfahren, in der Aufbe-
bzw. Abwehr von komplexen Schadenersatzforde
Schlichtungs-, Schiedsgerichts- oder
reitung und Durchsetzung umfangreicher Claims
Gerichtsverfahren
und mit verschiedensten internationalen Stan-
• Schiedsrichter und/oder Schlichtertätigkeit
dardverträgen wie z. B. FIDIC, NEC, VOB oder
• Unabhängige Sachverständigenleistungen
ÖNORM. CONFIDE-Experten haben dabei auch
z. B. zur Bewertung von Forderungen oder
schon mit vielen renommierten Anwaltskanz-
für Audits
leien erfolgreich zusammengearbeitet. CONFIDE Experts bietet daher für Auftrag-
CONFIDE besteht aus einem Netzwerk von ei-
nehmer und Auftraggeber eine Alternative zu den
nerseits erfahrenen Experten im internationalen
großen Beratungsbüros aus dem angelsächsischen
WEBSITE TO VISIT
Gutachter- und Streitschlichtungsgeschäft z. B.
Raum und verfügt auch über die entsprechenden
www.confide-experts.com
für Verzugsanalysen, bauwirtschaftliche Frage-
fachlichen und personellen Ressourcen.
December | Dezember 2018
iC GROUP
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BOOK TIP | Buchtipp The Globalisation of Love Wendy Williams
The Globalisation of Love Wendy Williams
One of the most profound influences of globali-
Zu den größten Auswirkungen der Globalisierung
sation is that people from everywhere are falling
zählt die Tatsache, dass Menschen aus allen mög-
in love with people from everywhere else.
lichen Teilen der Welt sich in Menschen aus allen
With a keen sense of humour and a razor-
möglichen Teilen der Welt verlieben.
sharp wit, Canadian Wendy Williams writes
Mit einem feinen Sinn für Humor und äu-
about the phenomenon of intercultural marriage.
ßerst scharfsinnig beschreibt die kanadische
Multicultural couples have all the issues that
Schriftstellerin Wendy Williams das Phänomen
exist in monocultural relationships, plus what
interkultureller Ehen. Multikulturelle Paare ha-
ever colourful combination of culture, language,
ben mit denselben Problemen zu kämpfen wie
religion and ethnicity the couple bring into their
monokulturelle Paare, was hier aber noch hinzu-
marriage.
kommt, ist ein bunter Reigen an Kombinationen
Based on interviews with multicultural couples from around the world, The Globalisa
aus verschiedenen Kulturen, Sprachen, Religio Wendy Williams The Globalisation of Love
nen und ethnischen Besonderheiten.
love, how they choose a country to live in, what
ISBN 978-0987968203
rellen Paaren aus der ganzen Welt erzählt The
happens in bilingual families, how they deal with
Das Buch wurde nicht auf Deutsch veröffentlicht.
Globalisation of Love vom Kennenlernen, Verlie-
tion of Love shows how they meet and fall in
multicultural kids and careers, how to laugh about cultural clashes that make you cry, how to
Basierend auf Interviews mit multikultu-
ben und vom Festlegen eines Landes als Lebensmittelpunkt, es schildert was in einer bilingualen
share in prayer around the world, what is done
Familie los ist, wie man mit multikulturellen Kin-
for the holidays, what is cooking in the multicul-
dern und der beruflichen Laufbahn in einem
tural kitchen and even who is cooking it.
multikulturellen Umfeld umgeht und wie es ge-
Globalisation has been the buzzword of the
lingen kann, dem Aufeinanderprallen von Kultu
past 20 years, yet little attention is given to the
ren, an dem man verzweifeln könnte, mit Humor
most profound influence of globalisation, which
zu begegnen. Sie geht aber auch der Frage nach,
is the effect it has on people. And multicultura-
wie man verschiedene Religionen verbindet, wo
lism is another term that is bandied about to
der Urlaub verbracht und was in der multikultu-
describe some kind of pesky nuisance to society,
rellen Küche (von wem) gekocht wird.
yet the number of multicultural families continue
Seit 20 Jahren ist die Globalisierung das
to rise around the world. Whether they are inter-
Schlagwort schlechthin, und dennoch ist einem
national, biracial, interfaith or all of the above,
der wesentlichsten Einflüsse, den diese auf die
multicultural couples take a rich and colourful
Menschen hat, bislang kaum Beachtung ge-
journey through life and they bring their family
schenkt worden. Und während der Begriff der
and friends along with them!
Multikulturalität Verwendung findet, um ein lästi
There is a world of multicultural romance
ges Ärgernis für die Gesellschaft zu beschreiben,
happening out there, and it is all captured in The
steigt die Anzahl multikultureller Familien welt-
Globalisation of Love.
weit stetig an. Ganz egal ob international, multi
Currently under production, The Globalisa
tion of Love documentary series will air on networks in 2019.
ethnisch, verschiedenen Glaubens oder alles zuUlrike Gruber-Mikulcik studied at the Vienna University of Economics and Business and has been in charge of the Central Service since August 2017.
sammen, multikulturelle Paare haben sich für
Ulrike Gruber-Mikulcik studierte an der Wirtschaftsuniversität Wien und leitet seit August 2017 den Zentralen Dienst.
rer Familie und ihren Freunden begleitet werden!
eine farbenfrohe und bereichernde Reise durchs Leben entschieden, eine Reise, auf der sie von ih-
The Globalisation of Love eröffnet uns das bunte Universum der multikulturellen Beziehun gen, die überall anzutreffen sind. Die Dokumentarreihe The Globalisation of
Love wird derzeit produziert und soll 2019 ausgestrahlt werden.
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BOOK TIP | BUCHTIPP
communiCation — EDITION 22
NEW PROJECTS | Neue Projekte 1 A10 Tauern Motorway: Measures Against Natural Hazards in Carinthia, Technical Design
5 Hotel Donauhof A multi-brand hotel with more than 1,200 rooms from eight-bed hostel dormitories to four-star-plus
1 A10 Tauern Autobahn –
5 Hotel Donauhof
Maßnahmen gegen Natur
In der Oberen Donaustraße in Wien
gefahren in Kärnten,
wird ein Multibrandhotel mit über
Technische Planung
1.200 Zimmern vom Hostel-8-Bett-
The mapping of hazardous zones
rooms is under construction in
Entlang der A10 in Kärnten wurden
zimmer bis zum 4*-Plus-Zimmer
identified seven locations along
Vienna’s Obere Donaustraße. In
im Zuge von Gefahrenzonenkartie-
errichtet. Neben den üblichen
the A10 in Carinthia which are
addition to the usual hotel facilities
rungen sieben Stellen mit hohem
Hotelfacilities wird das Hotel auch
considered at risk due to the high
the complex will also be home to
Gefahrenpotenzial durch gravita-
über einen vollausgestatteten
potential of being affected by
a fully-equipped conference area.
tive Naturgefahren erkannt. Für
Konferenzbereich verfügen.
gravity-related hazards. Safety measures are to be proposed for these locations on the basis of a field survey and to be planned into the preliminary project and planning submission project.
2 T IWAG – Kühtai, Preservation of Evidence
diese Bereiche sind basierend auf
6 Expert Biological Engineering
6 Ingenieurbiologisches
einer Geländeaufnahme Siche-
Report Iller – Investigation
rungsmaßnahmen vorzuschlagen
Gutachten Iller – Unter
of the Ecological Discharge
und in den Phasen Vorprojekt und
suchungen zum ökologischen
of the Lower Iller
Einreichprojekt zu planen.
Abfluss der unteren Iller
Carrying out of hydromorphol ogical investigations for the work package “Morphology and Sedi-
Durchführung von hydromorpholo-
2 T IWAG – Kühtai,
gischen Untersuchungen für das
Beweissicherung
Arbeitspaket Morphologie und
mentation”. The objective is to
Für das Speicherkraftwerk Kühtai,
Sedimenthaushalt. Ziel ist die
iC carried out measures to pre-
improve the range of habitats
eine Erweiterung der bestehenden
Verbesserung des Habitatangebots
serve evidence about air quality,
offered by the River Iller along
Kraftwerksgruppe Sellrain-Silz,
der Iller im Grenzgebiet Bayern/
climate, noise and vibrations for
the border between Bavaria and
führt die iC Beweissicherungsmaß-
Baden-Württemberg.
the Kühtai storage power station,
Baden-Württemberg.
nahmen in den Bereichen Luft,
an extension to the existing Sellrain-Silz group of power stations.
3 All-day Primary and Middle Schools, Grundäckergasse 14, 1100 Vienna
Klima, Schall und Erschütterungen
7 Flood Protection Drau/Lavant – Lavamünd flussbau iC was commissioned with the execution design including
durch.
7 Hochwasserschutz Drau/Lavant – Lavamünd Für die Errichtung des Hochwasser-
3 G TVS + GTNMS Grundäcker-
schutzes in der Gemeinde Lava-
gasse 14, 1100 Wien
münd wurde die flussbau iC mit
structural design, as well as with
Die iC hat mit dem Architekturbüro
den Leistungen der Ausführungs-
iC have won the competition for
tendering, site supervision,
DI Michael Schluder den Wett
planung inklusive Statik, der Aus-
the construction of new schools
construction site coordination and
bewerb für den Schulneubau in
schreibung, örtlichen Bauaufsicht,
in Grundäckergasse together
evidence securing services for the
der Grundäckergasse gewonnen.
BauKG und Beweissicherung beauf-
with Architekturbüro DI Michael
execution of the flood protection
Im GP-Team sind wir für die Bau-
tragt. Durch die Errichtung von
Schluder. As members of the
in the Municipality of Lavamünd.
physik- und Bauökologieplanung
Schutzmauern, Dämmen, Fluss
general planning team we are
The construction of protective
und -betreuung verantwortlich.
aufweitungen und die Ersatz
responsible for the building
walls and dams, the widening
Die Schule soll schon 2020 in
herstellung von zwei Brücken soll
physics and building ecology
of the river and the replacement
Betrieb gehen.
ein Katastrophenhochwasser wie
design. The school should welcome
of two bridges should prevent
its first pupils as early as 2020.
catastrophic flooding such as that which last occurred in 2012.
4 “Südhang Oberlaa” – Technical Due Diligence/
8 Dürnrohr Power Plant
zuletzt 2012 verhindert werden.
4 „Südhang Oberlaa“ –
8 Kraftwerk Dürnrohr
Technische Due Diligence/ Construction Monitoring
Bau eines neuen Kesselhauses
Am Standort 1100 Wien, Susi-
inklusive Hochdruckdampfgenera-
Construction of a new boiler house
Nicoletti-Weg 2–6 wird die Wohn-
tor, einer 3 km langen DN400/350
The “Südhang Oberlaa” residential
including a high pressure steam
hausanlage „Südhang Oberlaa“
vakuumisolierten Dampfleitung
complex is being constructed at
generator, a 3 km DN400/350
errichtet. Der Baubeginn des
und Anschluss an den bestehenden
Susi-Nicoletti-Weg 2–6 in Vienna’s
vacuum insulated steam trans
Gebäudes erfolgte im 1. Quartal
Kraftwerkspark. Der Auftrag
10th district. The construction of
mission pipe and the integration
2018. Der Fertigstellungstermin
umfasst die Ausschreibungspla-
the building started during the first
into the existing power plant park.
ist mit Ende 2019/Anfang 2020
nung und -durchführung, Unter-
quarter of 2018 and the projected
The assignment includes the tender
geplant. Das Wohngebäude um-
stützung bei der Umsetzung und
completion date of the ensemble
design and procedures, implemen-
fasst ingesamt 119 Wohnungen mit
Überwachung.
is late 2019/early 2020. The
tation support and supervision.
6.260 m² Nutzfläche und 52 PKW-
Construction Monitoring
residential building contains 119
Stellplätze.
apartments with a total usable area of 6,260 m² and 52 car park ing spaces.
December | Dezember 2018
NEW PROJECTS | NEUE PROJEKTE
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Dimensions of iC
Dimensionen der iC
innovative integrative international
innovativ integrativ international
Complex projects and tasks demand
Komplexe Projekte und Aufgabenstellungen
integrative solutions based on a broad
erfordern integrative Lösungen, basierend auf
spectrum of experience.
einem breiten Erfahrungsspektrum.
This conviction has systematically characterised
Diese Überzeugung hat unsere Arbeitsweise
our method of working. We involve participants and
systematisch geprägt. Wir beziehen bei allen Projekten
affected parties in all projects. We take all boundary
Beteiligte und Betroffene mit ein. Wir berücksichtigen
conditions into account and address all the possible
alle Randbedingungen und befassen uns mit allen
alternatives.
möglichen Alternativen.
If you wish to know more about us,
Falls Sie mehr über uns erfahren wollen,
please visit our website.
besuchen Sie unsere Website.
iC group Schönbrunner Str. 297, 1120 Vienna, Austria T +43 1 521 69-0, F +43 1 521 69-180 office@ic-group.org
www.ic-group.org 80
ENVIRONMENT
communiCation — EDITION 22