communiCation22

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

5

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)

December | Dezember 2018

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

27

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.

28

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

29

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.

December | Dezember 2018

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.

December | Dezember 2018

GEOLOGIE & GEOTECHNIK

35

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

December | Dezember 2018

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

December | Dezember 2018

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.

December | Dezember 2018

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-

74

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!

December | Dezember 2018

INTERNATIONAL

75

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.

76

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

77

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.

78

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

79

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,

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