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AUSGABE 01 /2019

RETO.e DER ALLESKÖNNER DIGITALISIERUNG SMART EINGESETZT MOBILE LADESTATION FÜR ELEKTROFAHRZEUGE ENERGIEMANAGEMENT | SMART HOME | SOL AR | IT-SICHERHEIT | MOBILITÄT


LIEBE LESERIN, LIEBER LESER, KÖNNTE ENERGIE AUS EBBE UND FLUT DEN STROMMARKT VÖLLIG UMKREMPELN? Mit Gezeitenkraftwerken könnte Ebbe und Flut zur Erzeugung von Energie eingesetzt werden. Aber warum hört man eigentlich nur so selten von dieser Idee? Wussten Sie, dass die Idee eines Gezeitenkraftwerks schon über 50 Jahre alt ist, aber trotzdem bis heute kaum verfolgt wurde? Und das obwohl erste Versuche durchaus vielversprechend waren und die Energie sehr regelmäßig und vorhersagbar geliefert wird. Die Kohle- und Atomkraftlobby hatten sicherlich für diese Erneuerung kein Interesse und wollten die alten, bewehrten Erzeugungen sichern? Und wie reagiert die Wind- und Photovoltaiklobby auf ein konkurrierendes Produkt? Oder liegt es an etwas anderem? Ein Jammer, sagen die einen, würden sich Gezeitenkraftwerke doch geschmeidig in die Natur einfügen und kaum einen Menschen stören. Technisch zu aufwendig, ökologisch problematisch und potentiell zu klein, sagen die anderen. Ein Gezeitenkraftwerk liefert regelmäßig viermal pro Tag Energie, wenn wir Ebbe oder Flut haben. Im Durchschnitt können wir damit eine Leistung pro Quadratmeter Gezeitenpool berechnen und anschließend diese mit der Leistung eines Windparks vergleichen. Vielleicht stellen Sie sich das Ganze bildlich vor und es ergeben sich ein paar Fragen.

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Ausgabe 1  / 2019 // Seite 1


INHALT

EDITORIAL1 TITELSTORY6 Reto.e der Alleskönner 6

FORSCHUNG8 Was von der Wintersonne an Wärme übrig bleibt 8

WÄRMEPUMPEN13 Das Herz pumpt seit über einem Jahr 13

6

Leise und trotzdem kraftvoll 16

SMART HOME18 Digitalisierung smart eingesetzt 18

ENERGIEMANAGEMENT24 Ein Energie-Label in Franken und Rappen? 24 Eine kleine Komponente von grösster Bedeutung 28

ABLUFT32 Frische Luft bei geringen Wärmeverlusten 32 Wohlbefinden im gesamten Wohnbereich 38

SOLAR39

28

Aufstellen und vergessen 39 Lokal produziert 40 Kunden nehmen Energie in die eigene Hand 42

IT-SICHERHEIT44 IOT, «smarte» Herausforderung für die Cyber Security 44 Cyber-Risiken versichern lassen. Die Lösung? 46

WASSERWIRTSCHAFT50 Seewasser-Stollenleitungen im Swagelingverfahren saniert 50

46 // Seite 2

BIOGAS54 Biologische Entschwefelung von Gas 54


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INHALT

60

MOBILITÄT58 Rent A Bike 58 Statt strampeln, mit Energie auf die Zielgerade 60 Einmal Trotti, immer Trotti 64 Mobile Ladestation für Elektrofahrzeuge 66 E-Autos auf der Überholspur 68 Nachrüstung von Tiefgaragen mit E-Ladesäulen 70

UMWELT73 Wasserstoff als Energieträger der Zukunft 73 Schon heute an übermorgen denken 76

AUS- UND WEITERBILDUNG78

78

Digitale Transformation – Und wie weiter? 78

VORSCHAU80

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FORSCHUNG

Die verbreitetsten vier Arten von Sonnenschutz: Klappläden, Rollläden, Rafflamellen, Sonnenstoren (Markisen).

WAS VON DER WINTERSONNE AN WÄRME ÜBRIG BLEIBT Grosse Fensterflächen versorgen Wohn- und Büroräume mit Licht und Wärme. Doch nicht immer ist die Sonne willkommen, beispielsweise wenn sie im Winter tief steht und unangenehm blendet. Dann werden gern Rafflamellen, Rollläden oder ein anderer Typ von Sonnenschutz eingesetzt. Sie halten die Wintersonne fern, verringern gleichzeitig aber auch den Wärmeeintrag ins Gebäude. Eine Studie im Auftrag des Bundesamts für Energie (BFE) hat den letztgenannten Effekt nun quantifiziert – mit teilweise überraschenden Ergebnissen. Die Forscher raten, dem Sonnen­schutz bei der Berechnung des Heizwärmebedarfs vermehrt Beachtung zu schenken. von Dr. Benedikt Vogel, im Auftrag des Bundesamts für Energie (BFE)

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rosse Fenster sind beliebt. Sie schaffen helle Räume und bringen den Garten und die natürliche Umgebung quasi in die Wohnung. Grosse Fenster haben auch energetische Vorzüge. Sie erlauben gerade im Winter und in der Übergangszeit die Nutzung der in der Sonnenstrahlung enthaltenen Wärme. So erstaunt es nicht, nimmt die Fensterfläche bei Ge-

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bäuden tendenziell zu. Lag der Glasanteil an der Fassade bis in die 1960er Jahre gewöhnlich in der Grössenordnung von 15 bis 20 %, erreicht er bei modernen Wohn- und Bürogebäuden 40 bis 60 %, in ausgewählten Gebäuden liegt er teilweise noch höher. Passivhaus-Architekten streben danach, mit ihren Gebäudeentwürfen die solaren Wärmegewinne zu maximieren.

Der solare Wärmeeintrag ist ein wichtiger Faktor bei der Planung eines Gebäudes. Er vermindert den Bedarf an Wärme, der mit der Heizung erzeugt werden muss, um in den Räumen jederzeit eine behagliche Temperatur sicherzustellen. Nach der einschlägigen Planungsnorm (SIA-Norm 380 / 1) beachten Bauphysiker und Gebäudetechnikplaner heute nicht nur die Grösse der Fensterflächen. Sie berücksichtigen bei


FORSCHUNG in welchem Mass Sonnenschutzsysteme den Wärmeeintrag in Wohn- und Geschäftsgebäuden vermindern – und in der Folge den Heizenergiebedarf erhöhen. Die Untersuchung wurde vom Bundesamt für Energie im Rahmen seines Forschungsprogramms «Gebäude und Städte» finanziell unterstützt. Doch wie schafft man das Kunststück, den Einfluss von Sonnenschutzsystemen auf den Wärmeeintrag zu bestimmen? Denkbar wären ausgeklügelte Messeinrichtungen auf der Aussen- und Innenseite eines Fensters, um mit diesen den Einfluss des Sonnenschutzes auf den Wärmeeintrag ins Gebäude zu quantifizieren. Die Forscher von Lemon Consult wählten einen anderen Weg: Ausgangspunkt ihrer Studie ist die in SIA-Norm 380/1 festgeschriebene Berechnungsmethode, mit der Planer heute routinemässig den Heizwärmebedarf von Gebäuden bestimmen. Die Forscher wollten nun wissen, wie man den auf diesem Weg errechneten Heizwärmebedarf korrigieren muss, sofern man die Verschattung durch Sonnenschutzeinrichtungen mit berücksichtigt. Vereinfacht ausgedrückt: Schliesst man bei einer Fassade mit zehn Fenstern bei vier Fenstern die Rollläden, wird der Wärmeeintrag um 40 % vermindert, von 100 auf 60 %. Der Wärmeeintrag muss also um den Verschattungsfaktor 0.6 nach unten korrigiert werden. Der um diesen Faktor verminderte Wärmeeintrag kann dann zur Berechnung des Heizwärmebedarfs herangezogen werden. Die Berücksichtigung der vom Sonnenschutz verursachten Verschattung führt dazu, dass der Heizwärmebedarf höher ausfällt als mit der heutigen Berechnungsmethode, die die Verschattung durch Sonnenschutz ausser Acht lässt.

Bei dem Bürogebäude sind 15.5 von 36 Fenstern mit Rafflamellen vor Sonneneinstrahlung geschützt (entspricht 43 % der Fensterfläche).

ihren Berechnungen des Heizwärmebedarfs auch Hindernisse, die die Sonneneinstrahlung einschränken, etwa Nachbargebäude oder hervorstehende Balkone. «Heute werden in der Berechnung der Heizwärmebedarfs allerdings nur fixe Verschattungselemente berücksichtigt, nicht aber Rollläden, Rafflamellen, Sonnenstoren (Markisen) oder Klappläden, die ebenfalls eine Verminderung des Solarein-

trags nach sich ziehen», sagt Martin Ménard, diplomierter Maschineningenieur ETH SIA und Partner der Gebäudeberatungsfirma Lemon Consult AG (Zürich).

SONNENSCHUTZ ERHÖHT HEIZWÄRMEBEDARF Vor diesem Hintergrund führte ein Forscherteam von Lemon Consult seit 2016 ein Projekt durch, das quantifiziert hat,

68 FASSADEN EINE HEIZPERIODE LANG BEOBACHTET Die Forscher von Lemon Consult wollten nun wissen, wie gross der Verschattungsfaktor aufgrund von Sonnenschutzeinrichtungen in der Realität ist. Sie wählten 36 Wohn- und 32 Bürogebäude und fotografierten deren Fassaden während des Winterhalbjahres (von Oktober 2016 bis ­A pril 2017) an 49 ausgewählten Tagen jeweils um 9, 12 und 15 Uhr. Auf Grundlage der Fotos bestimmten sie für jeden dieser 147 Zeitpunkte, welcher Anteil der Fensterfläche durch einen Sonnenschutz verdeckt war. Daraus resultierte ein provisorischer

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FORSCHUNG Wert für die Verschattung, der noch korrigiert werden musste, da ein Sonnenschutz den Wärmeeintrag a) nicht ganz, sondern nur teilweise verhindert und b) die Anzahl Stunden mit direkter Solarstrahlung höher zu gewichten sind als jene mit nur diffusem Sonnenlicht. Mit den entsprechenden Korrekturen gelangten die Forscher zu dem Befund, dass die Sonnenschutzeinrichtungen den solaren Wärmeeintrag durchschnittlich um rund 10 bis 40 % verminderten. Dies entspricht einem «gewichteten Verschattungsfaktor Sonnenschutz» von 0.9 bis 0.6. Die Grösse des Verschattungsfaktors hängt dabei unter anderem vom Glasanteil der Fassade und der Steuerung (manuell / automatisch) ab (vgl. Foto Seite13 unten).

Die Grafik zeigt den Heizenergiebedarf für die untersuchten Wohngebäude (Mehr­familienhäuser). Der schwarze Punkt zeigt den Heizwärmebedarf ohne Berücksichtigung des Sonnenschutzes, die darüber liegende blaue Raute mit Berücksichtigung des Sonnenschutzes. Der normative Grenzwert für den Heizwärmebedarf (rot) hängt von der Gebäudehüllzahl ab, sprich vom Verhältnis der Gebäudehüllfläche zur Energiebezugsfläche.

EIN EINZIGER VERSCHATTUNGSFAKTOR GENÜGT NICHT Wenn man die Auswirkungen von Rafflamellen und anderen Sonnenschutz­ einrichtungen bei der Berechnung des Heizenergiebedarfs von Gebäuden berücksichtigen will, wäre es am einfachsten, man könnte für alle Gebäude einen einheitlichen Verschattungsfaktor anwenden. Dies ist allerdings nicht praktikabel. Als die Forscher von Lemon Consult über 60 Wohn- und Büro­ gebäude während einer Heizperiode beobachteten, stellen sie fest, dass die Sonnenschutzeinrichtungen von Gebäude zu Gebäude unterschiedlich stark genutzt werden. So werden die Fenster in Gebäuden mit manueller Steuerung des Sonnenschutzes weniger stark verdunkelt (hoher Verschattungsfaktor) als in Gebäuden mit automatischer Steuerung (tiefer Verschattungsfaktor). Für Gebäude, in denen der Sonnenschutz manuell bedient wird, gilt zudem: Haben die Gebäude eine geringe Fensterfläche, wird weniger verdunkelt (hoher Verschattungsfaktor) als bei Fassaden mit grossem Glasanteil (tiefer Verschattungsfaktor) (vgl. Tabelle Seite 15 unten). Um diese Unterschiede zu berücksichtigen, schlagen die Wissenschaftler vor, den Verschattungsfaktor Sonnenschutz nach Glasanteil und Steuerungsart zu differenzieren, sofern er Eingang findet in die SIA-Norm 380/1 und künftig in die Berechnung des Heizwärmebedarfs einfliesst. Die Forscher stellten auch fest, dass der Verschattungsfaktor nach Art des Behangs differenziert werden sollte, da Klappläden und Sonnenstoren (Markisen) bei den beobachteten Gebäuden weniger oft zum Schutz vor der Wintersonne eingesetzt werden als Rollläden und Rafflamellen. Allerdings war das Gebäudesample der Unter­ suchung nicht gross genug, um hier aussagekräftige Verschattungs­faktoren zu bestimmen. Interessant ist auch, dass Gebäudealter, Fassadenorientierung (Norden, Süden usw.) und Gebäudenutzung (Büro/Wohnen) keinen relevanten Einfluss auf die Nutzung des Sonnenschutzes haben. Somit erscheint es nicht erforderlich, die Verschattungsfaktoren, die zur Berechnung des Heizenergie­ bedarfs herangezogen werden, nach diesen Einflussgrössen weiter zu differenzieren. BV

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Mit der Bestimmung des «gewichteten Verschattungsfaktors Sonnenschutz» haben die Wissenschaftler die Voraussetzung geschaffen, um die zentrale Frage zu beantworten, wie stark der Einbezug des Sonnenschutzes den Heizenergiebedarf erhöht. Sie nutzten den Verschattungsfaktor, um exemplarisch den Heizenergiebedarf für 48 Wohn- und Bürogebäude zu berechnen, die nach 2008 erbaut bzw. erneuert wurden und damit den aktuellen Anforderungen bezüglich Energieverbrauch genügen (MuKEn-Standard 2008 oder besser). Diese Berechnungen zeigten: Berücksichtigt man die Verminderung des solaren Wärmeeintrags im Winterhalbjahr aufgrund des Sonnenschutzes, erhöht sich der jährliche Heizwärmebedarf um 6 bis 18 %. Diese Ergebnisse haben Martin Ménard überrascht: «Wir hatten im Vorfeld der Studie mit einem deutlich höheren Anstieg in der Grössenordnung von 40 bis 50 % gerechnet. Vor diesem Hintergrund erachten wir den tatsächlich errechneten Anstieg als relativ gering.» Zwar erscheint eine Zunahme um 6 bis 18 % auf den ersten Blick als nicht unbedeutend. Aber die relative Zunahme fällt nur deshalb so hoch aus, weil der Heizenergiebedarf der betrachteten Gebäude schon sehr tief ist. In absoluten Zahlen ausgedrückt steigt der jährliche Heizwärmebedarf bei Einbezug des Sonnenschutzes um lediglich 1 bis 4 kWh / m2.

ÜBERARBEITUNG DER SIA-NORM 380 / 1 ANGEREGT Gebäudeexperten haben immer wieder die Vermutung geäussert, der bei vielen Gebäuden zwischen Planung und Betrieb


FORSCHUNG

Die Grafiken zeigen für eines der untersuchten Bürogebäude den genutzten solaren Wärmeeintrag über das Jahr hinweg (oben) – und wie sich der verminderte Wärmeeintrag in den einzelnen Monaten auf den Heizwärmebedarf auswirkt (unten).

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Die Tabelle zeigt die Verschattungsfaktoren, abhängig vom Glasanteil der Fassade, von der Gebäudefunktion (Büros oder Mehrfamilienwohnhaus / MFH) und der Steuerungsart des Sonnenschutzes (manuell mit Handkurbe l /  Motor oder automatisch).

© B. Vogel

festgestellte Unterschied beim Energieverbrauch («performance gap») sei unter anderem dadurch zu erklären, dass die in der SIA-Norm 380 / 1 enthaltene Berechnung des Heizenergiebedarfs die solaren Wärmegewinne überschätze, weil die beweglichen Sonnenschutzsysteme nicht einbezogen würden. «Diese Vermutung wird durch die Ergebnisse unserer Studie nun doch etwas relativiert», sagt Martin Ménard. Der Gebäudeforscher weist gleichzeitig darauf hin, dass der Sonnenschutz bei ausgewählten Objekten sehr wohl einen er­heblichen Einfluss haben könne. So etwa bei Passivsolarhäusern mit sehr tiefem Heizwärmebedarf und sehr hohen solaren Wärmegewinnen. Hier kann ein auto­matischer Sonnensschutz im Extremfall den Heizwärmebedarf um mehr als 100 % erhöhen, wie das Team um Ménard errechnet hat. «Daher wird vorgeschlagen, im Berechnungsmodell SIA 380 / 1 zukünftig Verschattungsfaktoren für den Sonnenschutz einzuführen», schreiben die Wissenschaftler in den Schlussfolgerungen ihrer Studie.

WEITERE INFORMATIONEN Den Schlussbericht zum Projekt finden Sie unter: www.aramis.admin.ch/ Texte/?ProjectID=38540 Weitere Auskünfte zu dem Projekt erteilt Rolf Moser (moser@enerconom.ch), Leiter des BFE-Forschungsprogramms Gebäude und Städte. Fachbeiträge über Forschungs-, Pilot-, De­monstrations- und Leuchtturmprojekte im Bereich Gebäude und Städte finden Sie unter www.bfe.admin.ch/CT/gebaeude.

Martin Ménard, Partner der Gebäudeberatungsfirma Lemon Consult AG.

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Art und Benutzung des Sonnenschutzes beeinflussen den Wärmeeintrag ins Innere von Gebäuden – in der Folge steigt oder sinkt der Heizwärmebedarf.


WÄRMEPUMPEN

Seit einem Jahr schlägt das Herz: Greencity wird mit Energie von ewz versorgt.

DAS HERZ PUMPT SEIT ÜBER EINEM JAHR ENERGIE FÜR GREENCITY Im Südwesten von Zürich entsteht ein neuer Stadtteil – Greencity. Langsam füllt er sich mit Leben. Es ist nicht irgendein Stadtteil, es entsteht ein Stück Zukunft. Vor über einem Jahr sind die ersten Bewohnerinnen und Bewohner im 2000-Watt-Areal eingezogen, seit dann liefert das Elektrizitätswerk der Stadt Zürich (ewz) die Wärme und Kälte, produziert Solarstrom auf den Greencity-Dächern, stellt einen ultraschnellen Glasfaseranschluss zur Verfügung, bietet Elektroladestationen mit Lademanagement und testet dort das Stromnetz der Zukunft. Dank der integrierten Energielösung, stammt die Energie zu fast 100 % aus CO2 -freien Quellen.

M

it dem Startschuss für das Gebäude Pergamin II hat Anfang Juni 2018 im nachhaltigen Stadtquartier Greencity in Zürich Süd der Bau der dritten Etappe begonnen. Die erste Etappe wurde im September 2017 abgeschlossen. Südlich, nördlich und westlich davon wird das neue Stadtquartier Greencity weiter ausgebaut. Und mittendrin pocht seit über einem Jahr das Herz – die Energiezentrale des ewz. Von

dort werden Wärme und Kälte via Fernleitungen in alle Gebäude verteilt. In Unterstationen, die sich in jedem Gebäude befinden, wird mittels Wärmepumpen Brauchwarmwasser für die Gebäude erhitzt. Bis heute versorgt ewz sieben Gebäude und es kommen etappenweise nochmals sechs dazu. ewz hat die Energieerzeugungsanlagen geplant, finanziert und realisiert. Für die kommenden drei Jahrzehnte stellt ewz nun

ebenfalls den reibungslosen und nachhaltigen Betrieb sicher. «Für Greencity war die Vorgabe, eine Lösung zu entwickeln, die die 2000-Watt-Ziele erfüllt», erzählt David Füllemann, Projektleiter bei ewz und verantwortlich für die Umsetzung der Wärme- und Kälteversorgung im neuen Quartier, «dazu braucht es eine intelligente, nachhaltige Energieversorgung aber auch das ökologische Bewusstsein jedes Einzelnen.»

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WÄRMEPUMPEN

ENERGIE ZU FAST 100 % CO2-FREI Als primäre Energiequelle kommt das Grundwasser zum Einsatz, welches in sechs Brunnen gefasst wird. Über zwei Versickerungsanlagen, wovon eine noch in der Planung ist, wird das Wasser zurückgeführt. Als sekundäre Energiequelle wird die Erdwärme genutzt: Dafür bohrt ewz insgesamt 215 Erdwärmesonden mit 220 Meter Tiefe. 61 davon befinden sich unter dem Gebäude der Energiezentrale. Die weiteren werden auf den neuen Baufeldern erstellt. Die Wärme und Kälte wird mit vier Wärmepumpen respektive Kältemaschinen erzeugt. Davon arbeiten zwei auf der Quelle Erdwärme und eine auf der Quelle Grundwasser, die vierte Maschine kann mit beiden Quellen betrieben werden. «Für das Areal mussten wir beide Techniken kombinieren, weil für die Grundwassernutzung die Bezugsmenge und der Wärmeaustrag begrenzt ist. Auf dem Areal verläuft die Grenze zwischen Grundwasserund Erdwärmesondengebiet», erklärt David Füllemann. Der zum Betrieb der Energiezentrale benötigte Strom wird zu einem Teil durch die Greencity-Photovoltaikanlage gedeckt, der zusätzliche Teil stammt aus erneuerbaren Energien. Auch die Bewohnerinnen und Bewohner leisten ihren Anteil an der nachhaltigen Energiebilanz: Durch das Beteiligungsmodell erhalten sie Solarstrom von ihrem Dach. Die Wärme- und Kälteproduktion im Greencity ist zu 97.6 % aus den CO2-freien Quellen Grundwasser und Erdwärme. Als Redundanz und für die Spitzenlast dient ein mit Biogas betriebener Gaskessel – so kann ewz auch die restlichen 2.4 % CO2-neutral zur Verfügung stellen. Damit die Anlagen die angestrebte Effizienz erreichen, muss die Wärme- und Kälteproduktion sehr gut aufeinander ab-

Das Energiekonzept von ewz

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EWZ IM GREENCITY Für Greencity hat ewz die integrierter Energielösung entwickelt und garantiert eine wirtschaftliche und ökologische Versorgung mit Wärme, Kälte und Strom. ewz baut und betreibt auf dem Areal ausserdem die komplette Infrastruktur für Telekommunikation, Stromversorgung und Elektromobilität und testet das Netz der Zukunft. Als zertifiziertes 2000-Watt-Areal leistet Greencity einen wesentlichen Beitrag zur Umsetzung der Energiestrategie 2050 des Bundes. Die für das Gesamtprojekt Greencity verantwortliche Losinger Marazzi AG setzt auf eine enge Partnerschaft mit ewz.

gestimmt sein – eine Herausforderung, denn ökonomische und ökologische Aspekte sollen im Einklang sein. Dabei steht für ewz jedoch immer auch die Versorgungssicherheit im Zentrum.

DIE KUNST LIEGT IN DER FEINABSTIMMUNG Im Winter, wenn geheizt wird, wird den Quellen Wärme entzogen. Die Wärmepumpe produziert Heizwärme, welche über das Fernwärmenetz an die Gebäude verteilt wird. Das Fernwärmenetz dient in den Unterstationen zur direkten Raumheizung und als Quelle für die BrauchwarmwasserWärmepumpen, welche die Temperatur auf das erforderliche Niveau für die Wasser­ erwärmer bringen. Im Bedarfsfall werden Gewerbegebäude und Hotels aktiv gekühlt. Im Kühlbetrieb wird via Kältemaschine Kälte über das Fernkältenetz verteilt. Die Abwärme, die bei der Kühlproduktion entsteht, wird dem Erdwärmesondenfeld zurückgegeben oder für die Heizung direkt genutzt. So lässt sich das Erdwärmesondenfeld als saisonaler Energiespeicher nutzen – das Erdreich wird dabei regeneriert, wodurch die Effizienz der Erdwärmesonden gesteigert wird. Unterstützt wird die Regeneration im Sommerhalbjahr über die Rückwärmer auf dem Dach eines Ge-

bäudes. Die Bewohnerinnen und Bewohner geniessen im Sommer ebenfalls gekühlte Räume: Mit der sogenannten Raumentwärmung wird den Gebäuden via Bodenheizung Wärme entzogen, diese Wärme dient primär als Quelle für die Brauchwarmwasser-Wärmepumpen und sekundär für die Regeneration der Erdwärmesondenfelder. Das funktioniert so lange, bis keine Wärme mehr dem Erdreich zugeführt werden kann, da die Temperaturen im Erdwärmesondenfeld die erforderlichen Kühltemperaturen übersteigen. David Füllemann sieht die grosse Herausforderung in der Feinabstimmung der Anlage: «Die Wärmeund Kühlprozesse müssen optimal eingestellt sein, es ist ein permanentes jonglieren mit den verschiedenen Quellen. Letztlich geht es darum, die Anlage so effizient wie möglich zu betreiben – das heisst, wir wollen die Anlage so umweltfreundlich und gleichzeitig so wirtschaftlich wie möglich bei maximaler Versorgungssicherheit betrieben.»

DAS HERZ SCHLÄGT SEIT ÜBER EINEM JAHR: POSITIVE BILANZ Für Greencity zieht David Füllemann bereits nach dem ersten Betriebsjahr eine positive Bilanz. Die Analysen zeigen, dass die fürs Areal Greencity angestrebten 97.6 %


WÄRMEPUMPEN aus den CO2-freien Quellen Grundwasser und Erdwärme auch im Endausbau erreicht werden. Auf Grund der neusten Verbrauchsdaten der angeschlossenen Gebäude wurde eine neue Simulation der Energiequellen (Erdsonden, Grundwasser) erstellt. Diese zeigt auf, dass der Energie-

verbuch der Gebäude im Auge behalten werden muss. Ein Mehr- wie aber auch ein Minderverbrauch kann die Kapazität der Quellen belasten. Mit stetigem Hinterfragen der Betriebszenarien, kann dieser Herausforderung begegnet werden. Das Herz – die Energiezentrale – wird mit dem Areal

noch weiter wachsen. So kann in der Energiezentrale noch eine zusätzliche Wärmepumpe installiert werden. Für David Füllemann geht das Projekt also in eine weitere Etappe: «Wir werden den Zubau und den Betreib der Energieerzeugungsanlagen dem wachsende 2000-Watt-Areal anpassen.»

TECHNISCHE DATEN DES 2000-WATT-AREALS IM ÜBERBLICK • Heizleistung: 4.3 MW • Kälteleistung: 2.0 MW • Energie für Heizung und

Heisswasser: 8.3 GWh • Energie für Kühlung: 3.0 GWh • CO 2 -Einrsparung von 1900 Tonnen pro Jahr im Vergleich zu Erdgas.

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Das Herz, die Energiezentrale: Von hier wird Wärme und Kälte in alle Gebäude verteilt.

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WÄRMEPUMPEN

LEISE UND TROTZDEM KRAFTVOLL OPTIMAHEAT WÄRMEPUMPEN Die Lärmschutzvorschriften in der Schweiz können für Interessenten oder Betreiber von Wärmepumpen zur Hürde werden. Wenn die bestehende Heizung mit einer Wärmepumpe ersetzt wird, gibt es in den meisten Kantonen eine attraktive Förderung.

E

s müssen jedoch die neuen Schallschutzvorgaben erfüllt werden, was für sehr viele Wärmepumpensysteme eine echte Herausforderung darstellt. Obwohl Technologie und Energieeffizienz neuer Wärmepumpen den Zielsetzungen der Energiestrategie 2050 entsprechen, scheitern viele Projekte an schalltechnischen Vorgaben. Ein langatmiges und mühe­volles Bewilligungsverfahren ist die Folge. Bei kurz-

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fristigen Sanierungen gibt es in dieser Zeit keine Wärmeversorgung, womit kein Hausbesitzer konfrontiert werden möchte.

DIE LEISESTE LUFT-WÄRMEPUMPE Die Silent Source Luftwärmepumpe von TCA optimaHeat wird in vielerlei Hinsicht den massiv steigenden Anforderungen gerecht. Sie kommt ohne Flüster- oder Nacht-


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modus aus, denn sie ist auf minimalste Schallemission konzipiert, ohne jegliche Effizienzeinbussen. Die stufenlose Vollmodulation sorgt dafür, dass Sie bei minimalem Energieaufwand ein Maximum an Komfort und Sicherheit geniessen können. Das Ergebnis ist die leiseste Luft-Wärmepumpe der Welt. Wärme sollen Sie fühlen – nicht hören! Um auch äusserlich Ihren hohen Anforderungen gerecht zu werden, kann die Silent Source Linie von optimaHeat mit unterschiedlichen Oberflächendesigns bestellt werden. So können Sie selbst entscheiden, ob Ihre Wärmepumpe optisch mit der Fassade verschmilzt, oder zum Blickfang in Ihrem Garten werden soll. Somit wird Ihre Wärmepumpe so individuell wie Sie.

GESAMTHEITLICHE NUTZUNG VON ERNEUERBAREN ENERGIEN Die Silent Source Wärmepumpen sind PV- und SG-Ready. Dadurch können Sie selbst produzierten Solarstrom in Ihr Wärme­ pumpensystem einspeisen. Dabei synchronisieren sich die Wärmepumpe und die die PV Anlage automatisch. Eine optimale Energieausbeute ist Ihnen gewiss und Sie können Ihre Betriebskosten nochmals deutlich senken. webcontrol AT ® ist ein digitaler, webbasierter Regler für Wärmepumpen, der ohne Software-Installation auf jedem internetfähigen Endgerät mit Browser-App verwendbar ist. Der Regler ermöglicht eine weltweit ortsungebundene Steuerung der optimaHeatWärmepumpe und der damit verbundenen Komponenten in vollem Umfang, für alle Funktionen.

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SMART HOME

Intelligente Haustechnik: Im Haus Jade des Glasi-Quartiers werden die künftigen Bewohner Licht, Jalousien, Heizung und ieles mehr bequem über ein Smart Home-System steuern können.

DIGITALISIERUNG SMART EINGESETZT In Bülach Nord realisiert die Steiner AG ein neues Stadtquartier. Von der Planung über die Vermarktung bis hin zu den Dienstleistungen für die Bewohner nutzt das Projekt exemplarisch neuste Technologien – BIM, Virtual Reality-Brillen zur virtuellen Begehung sowie ein individuell abstimmbares Smart Home-System mit Google Home. Visualisierungen: Steiner AG

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SMART HOME 42’000 m2 grossen Areal in unmittelbarer Nähe zum Bahnhof ein neues Quartier. Das visionäre Glasi-Quartier nutzt exemplarisch neuste Technologien von der Planung bis zur Nutzung. Das Projekt aus der Feder von Duplex Architekten aus Zürich entstammt einem Wettbewerb unter elf eingeladenen Architekturbüros, ebenso das 60 Meter hohe Hochhaus «Jade» von Wild Bär Heule Architekten. Die Steiner AG ist für die Projektentwicklung und -realisierung, in Teilen auch für die Vermarktung verantwortlich. Bereits 2021 soll auf den Plätzen, Gassen und Strassen des Glasi-Quartiers neues Leben einziehen.

GEPLANT MIT BIM

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mart Phones mit Apps für alle Lebenslagen, GPS als Standard im Auto oder auf der Wanderung, Internetzugang immer und überall: Wieso sollte der Digitalisierungstrend vor den eigenen vier Wänden haltmachen? Wieso sollte Wohnqualität, Sicherheit und effiziente Energienutzung auf Basis vernetzter und fernsteuerbarer Installationen sowie automatisierbarer Abläufe an der Wohnungstür aufhören? Das eigene Zuhause wird sich schon in absehbarer Zeit zu einem «Hub» des digitalen Ecosystems entwickeln. Von intelligenter Energiesteuerung und der

Einbeziehung von Lösungen für die Elektromobilität ganz zu schweigen. Der Smart Home-Markt wird sich über die nächsten Jahre rasant entwickeln. Der heutige Entwicklungsstand des «digitalen Zuhauses» wird grundlegend revolutioniert. Bereits in ein paar Jahren wird eine umfangreiche Vernetzung von Haushalten als normal angesehen werden – nicht zuletzt dank der Generation der «Digital Natives». Wie das Wohnen von morgen bereits heute aussehen kann, zeigt ein Neubauprojekt in Bülach-Nord. Hier entsteht auf einem rund

Für eine hohe urbane Lebensqualität, trotz wohnlicher Dichte, sorgen im Projekt verschiedene Parameter: Herausragende Architektur, ein cleveres Verkehrssystem mit Begegnungszonen, öffentliche Plätze, ein vielfältiges Wohnungsangebot, vitale Rückzugsmöglichkeiten sowie Raum für gemeinschaftliche Aktivitäten. Zudem ermöglichen Miet- und Eigentumswohnungen, gewerbliche Räume für Dienstleistungen, Handwerksbetriebe, Büros und Gastronomie sowie ein Hotel, ein Pflegezentrum mit Alterswohnungen und eine Kinderkrippe einen äusserst breiten Nutzungsmix. Das neue Stadtquartier in unmittelbarer Nähe zum Bahnhof Bülach wird dadurch für die künftige Quartierbevölkerung eine hohe Attraktivität aufweisen und einen unverwechselbaren neuen Lebens- und Arbeitsraum für die verschiedensten Generationen bieten. Zudem wird das Musterprojekt Glasi-Quartier effizient, technologisch fortschrittlich und nachhaltig sein. Es steht für innovativen Städtebau bei gleichzeitig hoher Lebensqualität und modernsten Planungsmethoden: alle am Projekt beteiligten Planer arbeiten ausschliesslich nach der BIMMethode (Building Information Modeling). Der Projektentwickler Steiner hatte von Anfang an klare Ziele: die modellbasierte Koordination von Teilmodellen sowie die modellbasierte Mengenermittlung für Kostenplanung und Ausschreibung. Dadurch wird die Optimierung der Kosten- und Zeitpläne sowie eine reibungslose Ausführung angestrebt. Das Glasi-Projektbüro in Bülach ist zurzeit eines der schweizweit grössten BIM-Labs, dank welchem sich das digitale Planen sehr viel effizienter gestaltet.

SMART HOME FÜR SMARTE BEWOHNER Von der Planung über die Vermarktung bis hin zur Bewirtschaftung und zum

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SMART HOME

Das Hochhaus Jade wird mit einer Höhe von 60 Metern der Blickfang des Glasi-Quartiers sein.

Dienstleistungsangebot für die Bewohner nutzt das Glasi-Quartier konsequent fortschrittlichste Technologien. So auch Technologien für das Wohnen der Zukunft: Die Steiner AG hat für die Vermarktung der Eigentumswohnungen im Hochhaus «Jade» eigens einen innovativen Online-Wohnungskonfigurator entwickelt. Dieser ermöglicht es Kaufinteressenten, die Grundrisse sowie die Materialisierung der gewünschten Wohneinheit individuell zu gestalten. Vir-

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tual-Reality-Brillen erlauben im Glasi-Showroom in Bülach bereits heute eine virtuelle Begehung des künftigen Quartiers und der Wunschwohnung. Wer sich dann für eine der modernst ausgestatteten Wohnungen entscheidet, kann sich auf ein Zuhause mit fortschrittlichster Smart Home-Technologie freuen. Wer in einem Smart Home lebt, erspart sich viele lästige Handgriffe: Die Geräte zur Auto-

matisierung der Haustechnik schalten auf Wunsch Heizung und Beleuchtung aus, wenn niemand daheim ist. Sie kontrollieren, ob Fenster und Türen geschlossen sind, fahren die Rollläden herunter, wenn es dunkel wird und aktivieren die Alarmanlage, sobald die Bewohner die Haustür verriegeln. Smart Home ist gefragt, da es sich nach den Belangen des Kunden ausrichtet – und Lösungen anbietet, die beim Konsumenten konkrete Bedürfnisse adressieren.


GEMEINSAM VISIONEN VERWIRKLICHEN

Die Gebäude der Zukunft zu gestalten bedeutet, neue Technologien und moderne technische Mittel wie Building Information Modeling (BIM), Virtual Reality oder Smart Home zu nutzen. So können wir Vorstellungen und Wünsche der Menschen von Anfang an konkret erfassen, disziplin­ übergreifend in die Planung integrieren und Wirklichkeit werden lassen – zum Beispiel beim Projekt «Glasi­Quartier» in Bülach.

steiner.ch


SMART HOME

ERFAHRUNG ZAHLT SICH AUS Steiner verfügt im Smart Home-Bereich über umfangreiche Erfahrungen, hat das Unternehmen entsprechende Lösungen doch bereits in rund 300 Wohnungen beim städtebaulich markanten Projekt Vulcano in Zürich-Altstetten umgesetzt. Im Hochhaus «Jade» im neuen Glasi-Quartier wird die Käuferschaft der Wohnungen selbst bestimmen können, welche Möglichkeiten von Smart Home sie nutzen möchte. Der Umfang der Smart Home-Installation kann individuell bestimmt und erweitert werden. Das installierte System der smart PLACE AG kann jede Funktion sicherstellen und lässt sich einfach und grafisch für Jung und Alt intuitiv bedienen. Im Grundausbau wurden die Basis-Funktionen im Gebäude vorgesehen, wie beispielsweise Jalousiesteuerung, Videosprechanlage, Paketboxlösung, Wetter-automatik inkl. Wind- und Regenalarm, Verwaltungstool und RemoteZugriff für jede Wohnung. Das System kann über die smart PLACE-Taster, Touch Panel oder von jedem Gerät mit einem Browser angesteuert werden. Dank der grafischen Visualisierung muss das System auch nicht sprachlich für internationale Anwender angepasst werden. Mittels Upgrade-Modulen können die Basis-Funktionen um nutzerspezifische Funktionen erweitert werden. Diese Module sind auch im Wohnungskonfigurator enthalten und auswählbar. Das smart PLACE-System ist für den Anwender offen. Dieser kann dadurch beispielsweise bereits in der Basis-Lösung die Taster selber einfach und schnell umprogrammieren oder auch Szenen wie Ferien, Wecker usw. erstellen. Der Anwender kann das System somit jederzeit auf seine individuellen Bedürfnisse anpassen.

zugegriffen, Aufgaben verwaltet und der Tagesablauf geplant werden. Doch nicht nur für den Nutzer bringt das System Erleichterungen und Komfortsteigerung. Mit dem smart PLACE-System kann die Verwaltung oder das Facility Management nicht nur die Namen am Klingelboard von extern einfach anpassen, sondern auch direkt mit den Bewohnern über das smart PLACE-Infoboard kommunizieren. Individuelle Lösungen für das Facility Management oder die Verwaltung wie Reservationssysteme für Besucherparkplätze oder Schrankenanlagen, Lifte usw. können durch smart PLACE sichergestellt und einfach bedient werden. Des weiteren können mit dem smart Metering System die Energiedaten und der Verbrauch direkt von extern abgerechnet werden. Es werden somit keine ergänzenden Dienstleistungen von externen Firmen benötigt. Auch können bei Fassadenreinigung die Jalousien durch die Verwaltung von extern bedient werden oder Alarmmeldungen wie Störungen der HLK Anlagen und dergleichen entsprechend durch smart PLACE kommuniziert werden. Nach der Fertigstellung des Hochhauses «Jade» können die künftigen Bewohner das moderne Wohnen der Zukunft leben und erleben. Die Steiner AG beweist mit dem Glasi-Areal und dessen digitaler Planung, Vermarktung und Verwaltung, dass das Unternehmen als kompetenter

und zukunftsgerichteter Immobilienentwickler und -vermarkter an vorderster Front aktiv ist.

FACTS & FIGURES: Projekt: Glasi-Quartier Standort: Bülach Bauherrschaft: Steiner AG / Baugenossenschaft Glatttal Zürich / Logis Suisse AG / Steiner Investment Foundation Entwickler, Total- und Generalunternehmer: Steiner AG Grundstücksfläche: 42’000 m2 Geschossfläche: 97’000 m2 Baubeginn: voraussichtlich Frühjahr 2019 Investitionsvolumen: ca. 400 Millionen Schweizer Franken www.glasi-bülach.ch www.jade-bülach.ch

KONTAKT Steiner AG Hagenholzstrasse 56 CH-8050 Zürich Telefon +41 (0)58 445 20 00 info@steiner.ch www.steiner.ch

MINIMIERUNG DES VERWALTUNGSAUFWANDS Die smart PLACE-Technologie ist eine schweizerische Entwicklung. Das System basiert auf einer eigens entwickelten Bustechnologie und benötigt die gleiche Verkabelung wie herkömmliche Bussysteme. Dabei liefert smart PLACE Ihre hauseigenen Taster, Aktoren für die Elektroverteilung und Touch Panels. Das System wird bereits programmiert dem Elektrounternehmer geliefert, welcher dieses nur noch installieren muss. Zudem kann der Anbieter Up-Dates machen, ohne dabei Hardware ersetzen zu müssen. Die smart PLACE-Technologie fürs Smart Home kann auf Wunsch mit dem Sprachassistenten Google-Home erweitert werden: Per Sprachsteuerung kann dann beispielsweise ganz einfach auf Medien

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Ab 2021 bietet das Haus Jade insgesamt 75 stilvolle, helle Eigentumswohnungen auf 18 Etagen.


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ENERGIEMANAGEMENT

EIN ENERGIE-LABEL IN FRANKEN UND RAPPEN? Schweizer Haushalte sind noch lange nicht so energieeffizient, wie es heute möglich wäre. Beim Kauf von Elektrogeräten wählt nur ein Teil der Konsumentinnen und Konsumenten die Energiesparmodelle. Ein Forschungsteam schlägt nun vor: Auf den Verpackungen von Kühlschränken, Tumblern oder Backöfen sollte künftig deklariert sein, wieviel der Stromverbrauch der Geräte pro Jahr durchschnittlich kostet. Denn wer die Stromkosten kennt, kann auch mehr Energie sparen, zeigt die vom Bundesamt für Energie finanzierte Studie. von Anita Vonmont, im Auftrag des Bundesamts für Energie (BFE)

Der Kühlschrank braucht jährlich 128 Kilowattstunden Strom, so die Information der Energieetikette auf der Verpackung. Allerdings: Wieviel oder wenig das ist, können die wenigsten Konsumenten abschätzen, hat eine grosse Haushaltbefragung gezeigt.

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ENERGIEMANAGEMENT

Gute Beratung und umfassende Informationen helfen bei der Auswahl des richtigen Haushaltsgeräts: Wer die zu erwartenden Stromkosten eines Geräts kennt, trifft eher Kaufentscheide zugunsten von mehr Energieeffizienz.

G

emäss Energiestrategie 2050 soll der durchschnittliche Stromverbrauch pro Kopf in der Schweiz bis 2020 um drei Prozent tiefer sein als im Jahr 2000. Noch ambitionierter ist die Zielsetzung für das Jahr 2035: Dann soll der durchschnittliche Stromverbrauch pro Kopf sogar 13 Prozent tiefer liegen als im Jahr 2000. Um diese Ziele zu erreichen, können die Haushalte einen signifikanten Beitrag leisten.

STROMSPARPOTENTIAL VON 20 BIS 30 PROZENT Das Potential für mehr Energieeffizienz wäre durchaus vorhanden, zeigt nun eine neue Studie, die das Bundesamt für Energie (BFE) finanziert hat. «Die Haushalte könnten 20 bis 30 Prozent mehr Strom sparen, als sie es bislang tun», sagt Studienleiter Prof. Mas-

simo Filippini, heute gebe es bei Kauf und Nutzung von elektrischen Haushalt­ geräten «beträchtliche Ineffizienzen». Der Ökonom der ETH Zürich hat gemeinsam mit Nina Boogen und Nilkanth Kumar von der ETH Zürich sowie Dr. Julia Blasch von der Freien Universität Amsterdam eine grosse Umfrage zum Schweizer Stromkonsum durchgeführt. Mittels Fragebogen erhob das Team in 8 400 Haushalten des Landes unter anderem, welche Elektro­ geräte wie intensiv verwendet werden und wieviel Strom sie de facto verbrauchen. Letzteres wurde mit Angaben von neun beteiligten Elektrizitätswerken bestimmt.

verbrauch der Haushalte in einem Benchmarking mit dem geschätzten Stromverbrauch aus einem Best-Practice-Modell. Das Stromsparpotential von 20 bis 30 Prozent ermittelten die Ökonomen aus der Ineffizienz der Haushalte gemessen an dem Best-Practice-Modell. Genaugenommen fanden sie «22 Prozent strukturelle In­effizienz», wie sie etwa verursacht wird durch stromfressende veraltete Geräte, die noch jahrelang halten, sowie 11 Prozent «kurzfristige Ineffizienz», was etwa der Fall ist, wenn man ein Gerät im Standby-Modus belässt, obwohl man es jederzeit abschalten könnte.

Auf der Basis dieser Daten berechneten die Forschenden mit statistischen Methoden die Energieeffizienz eines jeden Haushalts. Anschliessend verglichen sie den Strom-

«Der Kauf von Haushaltsgeräten kann ökonomisch gesehen komplex sein», schildert Massimo Filippini einen der Gründe für die heutigen Ineffizienzen. Solche

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ENERGIEMANAGEMENT man sie berechnen. Und diese Berechnungen haben es in sich, wie eine Aufgabe aus dem Fragebogen der Studie illustriert. Folgende Aufgabe galt es zu lösen: Nehmen wir an, im Laden stehen zwei identische Kühlschränke. Sie unterscheiden sich einzig bei Preis und Stromkonsum: Modell A kostet 3 300 Franken und braucht jährlich 100 kWh Strom, Modell B kostet 2 800 Franken und braucht jährlich 200 kWh Strom. Welcher Kühlschrank hat nach zehn Jahren die tieferen Gesamtkosten, wenn eine kWh stets 20 Rappen kostet? Die korrekte Antwort auf diese Frage (Modell B) konnten gerade mal 30 Prozent der Befragten geben. Und dies, obwohl die Forschenden sogar den Kilowattstunden-Preis angegeben hatten, also eine Information, die auf der Energieetikette der realen Geräte fehlt. Beim realen Kauf von Haushaltgeräten dürfte daher die Hürde für korrekte Kostenabschätzungen sogar noch höher sein.

Das Ökonomenteam hinter der Energieeffizienz-Studie (v. l. n. r.): Nilkanth Kumar, Nina Boogen und Studienleiter Prof. Massimo Filippini vom Departement für Management, Technologie und Ökonomie der ETH Zürich.

Entscheide setzen einerseits einiges an Energiewissen voraus: Wieviel Strom braucht das Erhitzen von Wasser im Schnellkocher im Vergleich zum Kochtopf mit Deckel drauf? Wieviel kostet eine Kilo-

wattstunde Strom? Wie hoch sind die Kosten bei der Benutzung eines Geräts? Zum Beispiel: Wieviel kostet ein Waschgang bei 60 °C? In der Befragung konnten die meisten Personen solche Fragen nicht korrekt beantworten.

Das ernüchternde Fazit der Studie: Zwei Drittel der Konsumenten und Konsumentinnen waren nicht in der Lage, die Gesamtkosten (Kaufpreis plus Energiekosten für zehn Jahre) korrekt zu errechnen und auf diesem Weg die beiden Kühlschränke aus ökonomischer Perspektive korrekt zu vergleichen. Dass Modell A weniger Strom verbraucht als Modell B und damit ökologisch sinnvoller ist, war übrigens ein bewusster «Kunstgriff» der Wissenschaftler: Sie wollten damit sicherstellen, dass die Testpersonen im Kontext der Umfrage nicht die vereinfachende Annahme treffen, wo-

BERECHNUNGEN, DIE ES IN SICH HABEN

Das in den USA gebräuchliche «Energy Guide Label» gibt den Stromverbrauch von Haushaltgeräten ausser in Kilowattstunden auch in Dollar an. Dabei werden die jährlichen Stromkosten mit den Kosten vergleichbarer Modelle in Bezug gesetzt.

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Nicht minder wichtig ist nach Auskunft von Ökonom Massimo Filippini ein anderer Aspekt: «Um informierte energiebezogene Kaufentscheide zu treffen, braucht es eine gewisse Finanzkompetenz; die Leute müssen beim Kauf von neuen Geräten eine Investitionsrechnung durchführen können.» Energieeffiziente Geräte haben im Verkaufsgeschäft nämlich ein Handicap: Sie sehen meist teurer aus als sie sind, weil die Stromkosten, die sie Jahr für Jahr einsparen, im Kaufpreis nicht zum Ausdruck kommen. Auf der Energieetikette, die auf verbreiteten Geräten wie Kühlschränken, Kochherden, Tumblern oder Backöfen klebt, ist zwar der zu erwartende jährliche Stromverbrauch angegeben, allerdings in der physikalischen Einheit Kilowattstunden. Um die Stromkosten und letztlich die Gesamtkosten über die angenommene Lebenszeit eines Geräts zu erfahren, muss

Dr. Julia Blasch vom Institut für Umweltstudien der Freien Universität Amsterdam.


nach sich energieeffiziente Geräte über eine lange Zeitdauer lohnen würden (weil die Energiekosten entsprechend geringer sind), sondern dass sie die Gesamtkosten tatsächlich verlässlich kalkulierten.

STROMDEKLARATION IN MONETÄRER FORM FÖRDERT ENERGIEEFFIZIENZ Die Forschenden wollten in der Folge herausfinden, wie die Konsumenten die Lebenszeit-Kosten von Haushaltgeräten erfolgreicher abschätzen könnten. Mit Teilgruppen der Haushaltbefragung testeten sie Alternativen zu den heutigen Berechnungsgrundlagen. Zum Ergebnis sagt ETH-­Forscherin Nina Boogen: «Wenn die Leute den Stromverbrauch von Haushaltgeräten in Franken und Rappen zu sehen bekommen statt wie heute in Kilowattstunden, treffen sie deutlich öfter rationale, gut informierte Kaufentscheide zugunsten von mehr Energieeffizienz». Der Anteil richtiger Antworten erhöhte sich dann signifikant. Ebenfalls einen guten Effekt hatte der Einsatz eines Online-Rechners, mit dem die Befragten die Lebenszeit-Kosten von Elektrogeräten berechnen konnten. Eine leichte Verbesserung ergab sich, wenn die Befragungsteilnehmer eine Kurzanleitung erhielten zum richtigen Rechnen mit der abstrakten Grösse «Kilowattstunden».

ENERGIELABEL WIE IN DEN USA? Aus energiepolitischer Warte hält es das Ökonomenteam daher für sinnvoll, wenn die Hersteller von Haushaltgeräten künftig verpflichtet würden, die geschätzten jährlichen Stromkosten von Kühlschränken, Tumblern etc. gut sichtbar auf den Produkte­ verpackungen anzugeben. Dabei könnte die Schweiz etwa dem Beispiel des «Energy Guide Label» (US-FTC, 2017) in den USA folgen. Auf jenem gelben Label sind die geschätzten jährlichen Stromkosten eines Geräts in fetten schwarzen Zahlen auf einer Skala eingetragen, welche die regional variierenden Strompreise mitberücksichtigt. Diese Massnahme liesse sich relativ einfach umsetzen, schätzt Massimo Filippini. Zugleich hätte sie einen langfristigen Effekt: «Ist ein Haushaltgerät einmal gekauft, beeinflusst seine Energieeffizienz den Stromkonsum oft jahrelang.» Um die wichtige Kaufkompetenz noch weiter zu erhöhen und überdies auch das allgemeine Energiewissen zu fördern, schlägt das Forschungsteam weitere energiepolitische Massnahmen vor – von Informationsbroschüren und -kampagnen über Kurse an Schulen und für Konsumenten bis hin zu mobilen Apps, die bei der Berechnung der Lebenszeitkosten von Haushaltgeräten helfen. Was von den Massnahmen dereinst umgesetzt wird, ist allerdings nicht Sache der Wissenschaftler. Hier liegt der Ball nun bei der Politik.

Profitieren Sie von unserer Erfahrung Höchste Präzision, Zuverlässigkeit und Sicherheit stecken bei Stäubli in jedem Detail. Mit unseren MC4 Steckverbindern wurden mehr als 240 GW erfolgreich verbunden – das entspricht der Hälfte der weltweit installierten PV-Anlagen. Als Marktführer mit Schweizer Ingenieursgeist und über 50 Jahren Erfahrung mit elektrischen Steckverbindungen schreiben wir Qualitätsbewusstsein neu. Seit 1. Januar 2017 führt Multi-Contact seine Geschäftstätigkeit als Stäubli Electrical Connectors weiter. Your bankable partner www.staubli.com/electrical

WEITERE INFORMATIONEN Den Schlussbericht zum Projekt «Energy efficiency, bounded rationality and energy-related financial literacy in the Swiss household sector» finden Sie unter: www.aramis. admin.ch/Default.aspx?DocumentID=46444&Load=true Zum Projekt: Dr. Anne-Kathrin Faust anne-kathrin.faust@bfe.admin.ch Leiterin des BFE-Forschungsprogramms Energie, Wirtschaft, Gesellschaft.

Original MC4 Steckverbinder

Weitere Fachbeiträge über Forschungs-, Pilot-, Demonstrationsund Leuchtturmprojekte im Bereich Energie-Wirtschaft-Gesellschaft (EWG) finden Sie unter www.bfe.admin.ch/ec-ewg.

Staubli is a trademark of Stäubli International AG, registered in Switzerland and other countries. © Stäubli 2019 | Photocredits: Stäubli


ENERGIEMANAGEMENT

EINE KLEINE KOMPONENTE VON GRÖSSTER BEDEUTUNG Matthias Mack, Director Global Alternative Energies und Mitglied der Geschäftsleitung von Stäubli, im Gespräch mit der energieRUNDSCHAU über elektrische Steckverbinder und welch entscheidende Rolle diese kleinen Komponenten in einer langfristigen Partnerschaft spielen.

«

energieRUNDSCHAU»: Willkommen bei der energieRUNDSCHAU. Danke, dass Sie sich Zeit für das Interview genommen haben. Können Sie uns als Einstieg etwas zum Hintergrund von Stäubli erzählen? Matthias Mack: Stäubli Electrical Connectors, ehemals Multi-Contact, ist Teil des Stäubli-Konzerns, ein weltweit agierender Anbieter von Mechatronik-Lösungen, mit drei spezialisierten Aktivitätsbereichen: Connectors, Robotics und Textile. Stäubli Electrical Connectors hat über 56 Jahre Erfahrung in der Herstellung zuverlässiger elektrischer Steckverbinder für verschiedenste Geschäftsfelder. Seit mehr als 25 Jahren sind wir Marktführer für elektrische Steckverbinder in der Photovoltaik (PV). Als Pionier führten wir 1996 den ersten industriellen Photovoltaikstecker (MC3) ein, gefolgt vom Original MC4 im Jahr 2002. Heute haben wir mit unseren StäubliPhotovoltaiksteckern mehr als 240 GW installierte Photovoltaikleistung erfolgreich

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verbunden – das entspricht fast 50 % der global kumulierten PV-Leistung. Diese Zahl steht für Zuverlässigkeit, höchste Qualität und Marktakzeptanz unserer Produkte. Sie spiegelt den einwandfreien Betrieb über die gesamte Lebensdauer der Anlage von häufig mehr als 25 Jahren wider. Alles Faktoren, die sich positiv auf die Bankability von PV-Projekten auswirken. Sie haben Ihre Aktivitäten auf Konferenzen, Podiumsdiskussionen und anderen Plattformen rund um das Thema Qualitätsaspekte bei PV-Steckverbindern verstärkt. Was ist der Grund dafür? Angesichts des aktuellen Kostendrucks, bei dem Projektierer und unabhängige Stromerzeuger zunehmend aggressiv niedrige Strompreise anbieten, werden Kostensenkungsstrategien in der PV-Industrie immer notwendiger. Dies gilt insbesondere für wachsende PV-Märkte wie Indien, Lateinamerika und MENA.

Die Frage, die sich nun stellt: Gibt es nicht einen Zielkonflikt zwischen dem, was Anlagenbesitzer und Investoren wollen, und dem, was EPCs (Engineering, Procurement and Construction) gewissenhaft und realistisch liefern können? Wie kann man Qualität, Rentabilität und Zuverlässigkeit in einem solch anspruchsvollen Geschäftsumfeld im Griff behalten? Hier ist Vorsicht geboten, der Kampf um noch niedrigere Preise kann gefährlich sein: Man bekommt, wofür man bezahlt. Trotzdem gilt es, wettbewerbsfähig zu sein, ohne Abstriche bei der Qualität zu machen. Dies kann zu Konflikten führen. Dieser Trend wirkt sich natürlich auch auf die Systemkomponenten aus, zu diesen gehören die PV-Steckverbinder. Unabhängige Studien sowie unsere eigenen Erfahrungen zeigen, dass einerseits bestehende PV-Systeme eine Vielzahl von Problemen bei der Verkabelung und bei Steckverbindern vorweisen, die auf schlechte Qualität


ENERGIEMANAGEMENT zurückzuführen sind und andererseits einen erheblichen negativen Einfluss auf die Effizienz, den Return on Investment und die Stromgestehungskosten (LCOE-Levelized Cost of Energy) der PV-Anlage haben. Wir stellen immer wieder fest, dass in der Branche eine grosse Wissenslücke über Verkabelung und Steckverbinder herrscht. Dies nicht nur über die Produkte selbst, sondern auch zu deren korrekten Handhabung und eben deren Relevanz in Bezug auf die Wirtschaftlichkeit einer PV-Anlage. Gerade in nicht subventionierten Märkten müssten Projektierer immer mehr auf die Qualität der Komponenten achten. Meistens konzentrieren sie sich auf die Module und Wechselrichter – die offensichtlich den grössten Teil der Investition ausmachen – während andere Komponenten vernachlässigt werden. Projektierer überlassen dieses Thema oft dem EPC, welcher je nach Geschäftsmodell einfach das günstigste Angebot wählt. Wir schliessen daraus, dass solche Entscheidungen zum Teil aus Unwissenheit, zum Teil aus fehlender Fokussierung auf diese kleinen Komponenten entstehen. Man muss bedenken, der Steckverbinder macht nur rund 0,003 % der gesamten Investitionskosten aus. Er ist eine kleine Komponente innerhalb einer Anlage, sowohl in Bezug auf seine Grösse als auch die Gesamtsystemkosten. Wenn man jedoch bedenkt, wie viel Geld in eine PV-Anlagen investiert und wie viel Wert auf die Auswahl der richtigen Module, das richtige Systemdesign usw. gelegt wird, dann sollte auch die erzeugte Energie effizient, sicher und zuverlässig übertragen werden. Und welches Teil ist hierfür von entscheidender Bedeutung? Richtig, der elektrische Steckverbinder, das vermeintlich unscheinbare Bauteil. Zurückkommend auf Ihre Frage: Ja, wir haben unsere Aktivitäten diesbezüglich intensiviert, um dadurch mehr Bewusstsein in der PV-Branche für diese relevanten Themen zu schaffen.

Was ist Ihr Experten-Tipp an PVProjektierer. Welches sind die wichtigsten Kriterien, auf die geachtet werden sollte? Ein entscheidender Punkt ist die frühzeitige Planung, welche eine sorgfältige Auswahl von bankfähigen Produkten und Komponenten miteinbezieht. Eine solche Planung geht über die blosse Prüfung von Datenblatt und Zertifikat hinaus. Auch bei Steckverbindern empfehlen wir, die Parameter äusserst kritisch zu prüfen: eine Checkliste, ein Datenblatt, Projekt–Referenzen liefern erste Indikatoren. Zudem können Sie auch Testmuster sowie Testprotokolle anfordern. Achten Sie bei der Produktauswahl nicht nur auf die Produktspezifikationen, sondern auch darauf, dass Ihr Lieferant ein bankfähiger Partner ist. Steht Unterstützung vor Ort zur Verfügung? Agiert das Unternehmen nachhaltig, nicht nur ökologisch, sondern auch ökonomisch? Ich kann nicht genug betonen, wie wichtig die sorgfältige Auswahl eines bankfähigen Partners mit hohem Qualitätsanspruch und ausgebildeten technischen Mitarbeitern ist. Wie bereits erwähnt geht es nicht nur um das Produkt, sondern auch um dessen richtige Handhabung. Es gibt internationale und lokale Normen, die bei der Installation zu beachten sind. Den Montagehinweisen der Hersteller ist Folge zu leisten. So ist der Kreuzverbau von PV-Steckverbindern strikte zu vermeiden. Was ist demnach wichtig bei der Auswahl des optimalen PV-Steckers; können Sie uns bitte einige Details nennen? Steckverbinder werden in grossen Mengen eingesetzt. In einem 100-MW-Solarpark sind rund 700’000 Steckverbinder installiert. Ein über die Lebensdauer zunehmender Übergangswiderstand des Steckverbinders führt zu höheren Temperaturen und Leistungsverlusten, was sich wiederum negativ auf den Übergangswiderstand auswirkt. Ein Teufelskreis, der zu einem hohen Ausfallrisiko der Steckverbinder

führt. Die Folgen: Stromeinbussen, Mehrkosten für Service und Ersatzteile und – im schlimmsten Fall – zur Wiederinstandsetzung nach einem Brand. Die Schlüsselwörter bei der Produktauswahl sind daher Langlebigkeit und Zuverlässigkeit. Dies über die gesamte Lebensdauer von 25 Jahren und mehr. Viele Steck­ verbinder sehen sich zum Verwechseln ähnlich, daher wollen Kunden oft wissen, wie ein langlebiger und hochwertiger Steckverbinder als solcher identifiziert werden kann. Hier ist unter anderem ein genauer Blick auf den Isolator notwendig: Sorgfältig ausgewähltes Material schützt vor Umwelteinflüssen, garantiert höchste Bedienersicherheit durch zum Beispiel Berührungsschutz und verfügt über die notwendige mechanische Festigkeit. Ich verstehe, die hochwertigen Isoliermaterialien und das robuste und zuverlässige Design sind mitentscheidend. Wie verhält es sich mit den Metallteilen des Steckverbinders, die die elektrische Energie innerhalb der PV-Anlage übertragen? Sehr gute Frage, auch bei den Metallteilen ist die Materialwahl und das Design entscheidend. Hier können Stäubli-MC4 Produkte dank der patentierten MULTILAMTechnologie den geringsten Übergangswiderstand über die Lebenszeit garantieren. Dieses Kriterium ist beim Produktvergleich zentral. Sie haben einen niedrigen und langzeitstabilen Übergangswiderstand als wichtig erachtet. Können Sie hier bitte noch mehr ins Detail? Die Hauptaufgabe des Steckverbinders besteht darin, die von den PV-Modulen erzeugte elektrische Energie sicher und zuverlässig mit geringstmöglicher Verlustleistung zu übertragen. Elektrische Energie geht durch Widerstand verloren – nicht verloren im wahrsten Sinne des Wortes, sondern sie wird in Wärme umgewandelt. Daher ist es nicht sinnvoll, die Ausgangswerte des

Original MC4 PV-Stecker; 240 GW PV-Leistung basieren auf mehr als 1.6 Milliarden Steckverbindern.

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ENERGIEMANAGEMENT Exakt, ein weiterer Erfolgsfaktor ist die richtige Montage des Steckverbinders, insbesondere die Crimpung. Eine qualitativ hochwertige Crimpung ist entscheidend für eine gute elektrische Verbindung. Dazu müssen entsprechende Montagewerkzeuge wie Crimpzangen verwendet werden – letztere stellen sogar einen Teil der IEC-Qualifizierung der Steckverbinder dar. Wichtige Parameter sind: Crimphöhe, Zugfestigkeit und Kontaktwiderstand. Falsches Crimpen und zu geringe Crimpkräfte führen zur Nichterfüllung der Normkriterien, instabilen Kontaktwiderständen und einer Undichtheit gegenüber Gasen, die das Risiko von Korrosion bergen. Daher besteht erneut ein hohes Risiko für Steckerausfälle. Berechnung der wirtschaftlichen Auswirkungen: «Solar Bankability» ist ein Projekt, das im Rahmen des Horizon 2020 program der Europäischen Kommission (www.solarbankability.org) finanziert wird.

Kontaktwiderstandes verschiedener Hersteller zu vergleichen, sondern diese Eigenschaften über die gesamte Lebensdauer der Produkte unter Berücksichtigung der Umwelteinflüsse zu bewerten. Bei wirklich schlechten Verbindungen mit hohem Kontaktwiderstand, kann die entstehende Wärme zu Bränden und Unfällen führen. Die Steck-Kompatibilität ist ebenfalls entscheidend, da Abmessungen, Anpressdruck und Kontaktoberfläche, chemische Verträglichkeit der berührenden Teile usw. übereinstimmen müssen. Die Steck-Kompatibilität ist nur gewährleistet, wenn sowohl die Anschlussbuchse als auch der Anschlussstecker vom gleichen Lieferanten stammen.

sind schwerwiegende negative Auswirkungen wie Leistungsverluste, Wartungskosten, Lichtbögen oder Brände aufgrund von Steckerausfällen zu erwarten.

Also ist es durch Vorschriften definiert, dass keine unterschiedlichen Produkte von verschiedenen Herstellern miteinander verbunden sind? Ja, grundsätzlich ist das korrekt. Wir sprechen hier von Kreuzverbau. Stäubli kann eine Kompatibilität der eigenen PV-Steckverbinder mit denen eines anderen Herstellers nicht bestätigen. Unsere Kunden verdienen höchste Qualität und dies ist bei Kreuzverbau nicht gewährleistet. Warum ist das so: Verschiedene Hersteller verwenden unterschiedliche Technologien, Rohstoffe und Abmessungen von Metallund Isolierteilen, verschiedene Produktionsprozesse – um nur einige Parameter zu nennen. Die Erfüllung der elektrischen, mechanischen und klimatischen Anforderungen kann somit nachweislich nicht gewährleistet werden. Im Falle von Kreuzverbau verringert sich ganz klar die Sicherheit und Zuverlässigkeit der PV-Anlage. Es

Wie gesagt, Stäubli erkennt keine Produkte von Drittanbietern als kompatibel mit der MC4-Familie an und beabsichtigt auch nicht, dies in Zukunft zu tun. Diese Entscheidung wird durch die heutigen internationalen PV-Vorschriften untermauert. In den IEC-Normen heisst es ausdrücklich: «Die miteinander verbundenen Stecker und Buchsen müssen vom gleichen Typ und vom gleichen Hersteller sein». Die gleiche Kernbotschaft finden Sie in den entsprechenden UL-Normen. Stäubli-Produkte der MC4-Familie, die mit Steckverbindern von Drittanbietern kombiniert werden, verlieren in ihrer Endanwendung alle relevanten Zertifizierungen.

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Genau hier setzen wir an und verstärken unsere Bemühungen, korrekte Montage und Anwendung zu gewährleisten. Nur wenn geschultes und qualifiziertes Personal die Steckverbinder vorschriftsmässig handhabt, können Sie die damit verbundenen Risiken minimieren und die Effizienz bzw. Rentabilität einer PV-Anlage maximieren.

Im Schadensfall kann die Produkthaftung zwischen den beiden Herstellern nicht zugewiesen werden: Liegt die Verantwortung beim Hersteller A oder beim Hersteller B, wenn zum Beispiel die PV-Anlage brennt? Infolgedessen kommt es zu Rechtsstreitigkeiten aufgrund undefinierter Haftbarkeit mit unerwünschten Auswirkungen für alle Beteiligten. Die mit einem solchen Fall verbundenen wirtschaftlichen und rechtlichen Auswirkungen sind unvorhersehbar.

Neben einer minderwertigen ProduktQualität und dem Kreuzverbau hat Stäubli die «richtige Installation und Crimpung» als dritte grosse Risikoquelle identifiziert. Worum geht es?

Matthias Mack

KONTAKT Stäubli Electrical Connectors AG Stockbrunnenrain 8 CH-4123 Allschwil www.staubli-alternative-energies.com


ABLUFT

FRISCHE LUFT BEI GERINGEN WÄRMEVERLUSTEN In vielen Neubauten stellen Komfortlüftungen die Versorgung mit Frischluft bei geringen Wärmeenergieverlusten sicher. Seltener kommen diese mechanischen Lüftungssysteme bei Bestandsbauten zum Einsatz, da die nachträgliche Ausrüstung mit Komfortlüftungen relativ aufwändig wäre. Doch es gibt eine zweckdienliche Alternative, wie eine Studie des Instituts Energie am Bau in Muttenz (BL) zeigt: Einfacher konzipierte Abluftanlagen mit Aussenluftdurchlässen gewährleisten ebenfalls einen Luftaustausch bei vermindertem Energieverbrauch. Mittlerweile werden Abluftanlagen auch in einer ganzen Serie von Neubauten eingesetzt, um damit die kontrollierte Lüftung zu vereinfachen. von Dr. Benedikt Vogel, im Auftrag des Bundesamts für Energie (BFE)

Andreas Widmer, Wissenschaftlicher Mitarbeiter der FHNW, während einer Messung mit dem Blower-Door-Test.

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ABLUFT

Illustration 1 (links): Abluftanlage | Illustration 2 (rechts): Abluftanlage

M

enschen, für die es an der Tagesordnung ist, ihre Wohnung per Fensteröffnen mit Frischluft zu versorgen, mögen eine Lüftungsanlage für überflüssig halten. Andere Menschen wiederum verlassen sich gern auf eine mechanische Lüftung: Sie beschert ihnen rund um die Uhr und ohne Zutun ein gutes Raumklima und senkt – ein patenter Neben­ effekt – den Verbrauch an Heizwärmeenergie, da hier weniger warme Luft aus der Wohnung in die Umgebung entweicht. Heute werden rund 40 % der Neubauten mit einer Lüftungsanlage ausgestattet (Abluftventilatoren für WC / Bad nicht mitgerechnet). In Städten wie Zürich sind es sogar 80 % der Neubauten. Denn wo die Lüftung das Fenster­öffnen überflüssig macht, sinkt die Belastung durch Strassenlärm und Staub.

KOMFORTLÜFTUNGEN UND ABLUFTANLAGEN Gut die Hälfte der Lüftungsanlagen in Neubauten werden heute als Komfort-

lüftungen ausgeführt. Sie versorgen die Wohnräume nicht nur mit Frischluft, sie nutzen auch die in der Abluft enthaltene Wärme, um die neu zuströmende Frischluft zu erwärmen. Dadurch sinken die Lüftungswärmeverluste erheblich, nämlich theoretisch auf nur noch 20 bis 30 % des Werts, den eine Wohnung braucht, die über offene Fenster gelüftet wird (ohne Berücksichtigung des Stromverbrauchs der Komfortlüftung). Lüftungsanlagen existieren auch in einfacherer Ausführung. Meistens handelt es sich dann um eine Abluftanlage mit Aussenluftdurchlässen. Während bei der Komfortlüftung Zuluftventilatoren die Aussenluft in die Räume befördern und ein Aussenluftventilator die Abluft wegschafft, kommen Abluftanlagen mit einem einzigen Ventilator aus: Der Abluftventilator erzeugt in der Wohnung einen leichten Unterdruck, worauf durch Öffnungen in den Wänden Aussenluft nachströmt. Solche Abluftanlagen mit Aussenluftdurchlässen sind vor allem in

Bestandsbauten verbreitet. Sie machen nach Expertenschätzungen rund ein Viertel bis ein Drittel aller mechanischen Lüftungsanlagen in der Schweiz aus. Das Institut Energie am Bau (IEBau) der Fachhochschule Nordwestschweiz (FHNW) hat nun Abluftanlagen mit Aussenluftdurchlässen in einer Studie unter die Lupe ge­ nommen. Die beteiligten Wissenschaftler wählten acht Wohnungen in vier Mehr­ familienhäusern an den Standorten Genf, Russin / GE, Linthal / GL und Malters / LU aus. Alle Wohnungen verfügten über eine Abluftanlage mit Aussenluftdurchlässen. Die Forscher haben während eines Jahres Raumklimadaten und Luftvolumenströme gemessen und bewerteten auf dieser Grundlage die Leistungsfähigkeit der Anlagen. Die Untersuchung, deren Schlussbericht seit kurzem vorliegt, wurde vom Bundesamt für Energie im Rahmen seines Forschungsprogramms «Gebäude und Städte» finanziell unterstützt.

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ABLUFT

BIS ZU 50 % INFILTRATION Da Abluftanlagen über keine Zuluftventilatoren verfügen, kann die Menge der Zuluft nicht mechanisch reguliert werden. Vielmehr strömt überall Luft von aussen in die Wohnräume nach, wo die Gebäudehülle – um es salopp zu sagen – Öffnungen aufweist, seien dies Fenster oder leckhafte Stellen (z. B. Wohnungstür, Rollladenkasten, Installationszone). Diese Infiltration von Luft ist unerwünscht, weil sie oft am falschen Ort erfolgt. Auch handelt es sich nicht immer um frische Aussenluft, sondern um «minderwertige» Luft aus dem Treppenhaus, aus Nachbarwohnungen oder gar via Installationszone aus dem Keller. Die Muttenzer Forscher konnten mit ihren Messungen zeigen: Typischerweise 30 bis 50% der Luft, die durch den Abluftventilator aus dem Gebäude abgeführt wird, gelangte nicht durch die Aussenluftdurchlässe ins Gebäude, sondern stammt aus Infiltration.

Grundriss von einer der acht untersuchten Wohnungen. Bei den LuftstromMessungen konnten die Forscher der FHNW verschiedene Leckagen nachweisen, die zu einer unerwünschten Infiltration.

EINE ZENTRALE UND EINE DEZENTRALE ABLUFTANLAGE Die Gebäudeforscher der Fachhochschule Nordwestschweiz haben in ihre Untersuchung Abluftanlagen der Hersteller Trivent AG (Triesenberg / FL) und der vor allem in der Westschweiz aktiven französischen Aereco SA (Paris) mit einbezogen. Beide Hersteller verstehen Abluftanlagen als System, also als eine Verbindung von Ventilator(en) und Aussenluftdurchlässen, die ein abgestimmtes Ganzes bilden sollen. Entsprechend bieten sie auch Support für Planer an. Die Abluftanlage von Aereco (Illustration 01) ist mit einem zentralen Abluft­ ventilator (3) ausgerüstet. Dieser erzeugt einen Unterdruck, in der Folge strömt die Aussenluft durch die Aussenluftdurchlässe (1) in die Wohnräume und gelangt über Innendurchlässe (2) in die Abluftrohre. Die Abluftanlage von Trivent (Illustration 02) ist komplexer: Hier wird der Unterdruck durch mehrere, dezentrale Abluftventilatoren in jedem Nassraum erzeugt. Über die Abluft­ ventilatoren lässt sich die Belüftung der einzelnen Räume individuell regeln, unter anderem abhängig von der darin herrschenden Feuchtigkeit. Die in der Abluft enthaltene Wärme wird beim System Trivent über eine Wärmepumpe zur Erwärmung des Brauchwassers genutzt. Die Aussenluftdurchlässe von Trivent sind mit einem Staubfilter ausgerüstet, die­ jenigen von Aereco nicht. Im Vergleich zu anderen Herstellern entfernt der TriventFilter auch Feinstaub aus der Abluft. Eine Spezialität von Aereco ist die selbst­tätige Feuchteregelung. Das heisst, dass durch ein spezielles Kunststoffband der Luftvolumenstrom bei tiefer relativer Raumluftfeuchte gedrosselt wird. BV

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«Abluftanlagen mit Aussenluftdurchlässen müssten also grösser dimensioniert werden, weil sie nicht nur die durch die Aussenluftdurchlässe zugeströmte, «reguläre» Luft abführen müssen, sondern auch die Luft aus Infiltration», sagt Prof. Heinrich Huber, der das Forschungsprojekt seinerzeit in Muttenz betreut hat und unterdessen an der Hochschule Luzern lehrt und forscht. «Die SIA-Norm 180 müsste an Abluftanlagen mit Aussenluftdurchlässen also strengere Anforderungen an die Luftdichtheit der Gebäudehülle stellen als an Lüftungssysteme mit Zuluftventilatoren, was bisher nicht der Fall ist.» Um die Infiltration zu kompensieren müsste die geforderte Leistung des Abluftventilators laut Huber in etwa um den Faktor 1.3 erhöht werden. Veranschaulicht an einem einfachen Beispiel: Pro Zimmer verlangt SIA 2023 (Merkblatt Lüftung in Wohnbauten) einen Aussenluftvolumenstrom von 30 m3 / h. Für eine 3-Zimmer-Wohnung ergibt sich demnach ein Total von 90 m3/ h. Dieser Wert müsste nun mit dem Faktor 1.3 multipliziert werden. Der Abluftventilator wäre also für 117 m3/ h auszulegen, um die Infiltration mit zu bewältigen.

MEHR LEISTUNG BEDEUTET MEHR ZULUFT Das Problem wird akzentuiert durch den Umstand, dass selbst die aktuell von der SIA postulierten Luftvolumenströme (30 m3/ h pro Zimmer) praktisch in keiner der untersuchten Wohnungen eingehalten werden, wie die Muttenzer Gebäudeforscher nachweisen konnten. Das heisst,


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Heinrich Huber hat das Forschungsprojekt der Fachhochschule Nordwestschweiz zu Abluftanlagen geleitet, bevor er als Professor an die Hochschule Luzern Technik & Architektur gewechselt hat.

Zugluft wird bei den untersuchten Abluftanlagen heute schon oft als störend wahrgenommen, wie eine Befragung der Bewohner der acht untersuchten Wohnungen ergab. Mehr als die Hälfte empfand «manchmal» oder sogar «immer» Zugluft, ein Befund, den die beteiligten Forscher als «bedenklich» einstufen. Da die Gesamtzufriedenheit mit den Lüftungsanlagen relativ hoch ist, gelangen die Forscher zur Einschätzung, die Zugluft sei im aktuellen Ausmass gerade noch akzeptabel. Sie geben aber zu bedenken, dass höhere Leistungsanforderungen an die Lüftungsanlagen die bisher noch relativ positive Gesamtbeurteilung ins Negative kippen lassen könnten, insbesondere auch dann, wenn durch eine Vergrösserung der Aussenluftdurchlässe mehr kalte Aussenluft in die Wohnungen strömen würde.

ZWECKMÄSSIGE ALTERNATIVE Um die Infiltration durch Lecks in der Gebäudehülle zu messen, verwendeten die Muttenzer Forscher den Blower-Door-Test: Dafür werden alle Fenster und Balkontüren geschlossen und alle Aussenluftdurchlässe verklebt. Anschliessend wird ein Ventilator in die Wohnungstür eingebaut (Bild). Der im Blowe-Door-Gerät eingebaut Ventilator erzeugt in der Wohnung einen Unterdruck, z. B. 50 Pa. Mit der ebenfalls im Blower-Door-Gerät eingebauten Messblende wird der zugehörige Luftvolumenstrom bestimmt.

allein um die aktuelle Norm einzuhalten, müssten die Volumenströme erhöht werden; die Kompensation der Infiltration käme noch oben drauf. Eine grössere Dimensionierung von Abluftanlagen mit Aussenluft-

durchlässen wäre also angezeigt – sie hat allerdings einen Haken, wie Heinrich Huber betont: «Vergrössern wird den Luftstrom, kann dies die Beeinträchtigung der Bewohner durch Zugluft verstärken.»

Bei Komfortlüftungen ist die Zugluft-­ Problematik geringer, wie man aus anderen Untersuchungen weiss. Trotzdem sind Abluftanlagen mit Aussenluftdurchlässen eine zweckmässige Alternative, zumal für Bestandsbauten, die nur mit einem grossen Aufwand mit Komfortlüftungen ausgestattet werden könnten, wie die Muttenzer Forscher in ihrem Schlussbericht festhalten: «Die Messresultate zeigen, dass die realisierten Lüftungsanlagen mit wenigen Einschränkungen in der Lage sind, ein behagliches Raumklima und einen energieeffizienten Betrieb zu gewährleisten. Voraussetzung

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Volumenstrommessung in den acht untersuchten Wohnungen: Im ersten Schritt bestimmten die Forscher messtechnisch die Abluft (rechte Säule) und die Zuluft (linke Säule), anschliessend den Differenzbetrag aus beiden Werten (rot). Die Differenz ist die Infiltration, also der unerwünschte Luftzustrom durch Lecks in der Gebäudehülle. Er beträgt zwischen sieben und 57 %.

dazu bilden eine genügend luftdichte Gebäudehülle, die passende Dimensionierung der Anlage, die fachtechnische Ausführung und ein optimierter Betrieb.»

Die Grafik 5 quantifiziert die Lüftungswärmeverluste (Wärmeverluste QV; blau) und den Stromverbrauch (rot) der untersuchten Abluftanlagen von Trivent (Linthal / GL und Malters / LU) und von Aereco (Genf und Russin / GE). Im Vergleich dazu die Wärmeverluste bei Lüften durch Fensteröffnen und beim Einsatz einer Komfortlüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung.

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Gestützt auf Messungen und Modellrechnungen haben die Muttenzer Wissenschaftler die Wärmeverluste bei Anwendung verschiedener Lüftungssysteme (Fenster­ lüften, Komfortlüftung, Abluftanlagen) verglichen. Erwartungsgemäss liegen die Verluste bei Abluftanlagen zwischen jenen von Komfortlüftung und Fensterlüften (vrg. Grafik 5). Dass die Komfortlüftungen besser abschneiden, ist nicht zuletzt auf die dort praktizierte Wärmerückgewinnung zurückzuführen. Beim vorliegenden Vergleich von Abluftanlagen und Komfortlüftungen zu beachten: Die Abluft-Wärmepumpe zur Wassererwärmung, die bei einem der beiden untersuchten Abluftanlagen-Systeme zum Einsatz kommt, wurde nicht berücksichtigt. Ebenfalls ist in diesem Vergleich die zusätzlich zur mechanischen Lüftung getätigte Stosslüftung über die Fenster nicht berücksichtigt.


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Die Wissenschaftler des Instituts Energie am Bau haben neben den Luftvolumenströmen auch verschiedene Qualitätsparameter wie Flüchtige Organische Verbindungen (VOC), CO 2 und Feinstaub gemessen. Im Bild: Versuchsanordnung für eine Partikelmessung in einem Schlafzimmer.

ZENTRALE UND DEZENTRALE ABLUFTANLAGEN Eindeutig ist der Befund beim Stromverbrauch: Bei den Abluftanlagen ist dieser nur etwa halb so gross wie bei Komfortlüftungen. Das ist nicht erstaunlich, denn letztere verfügen neben Abluftventilatoren noch über Zuluftventilatoren. Hierbei ist zu beachten, dass die Abluft-Wärmepumpe, wie sie im einen der beiden untersuchten Abluftanlagen-Systeme enthalten ist, auch beim Vergleich der elektrischen Energie nicht berücksichtigt wurde. Die Muttenzer Forscher haben in ihre Untersuchung zu Abluftanlagen ein zentrales und ein dezentrales System einbezogen (vgl. Textbox): Bei den Anlagen mit dezentralen Abluft-Ventilatoren (Wohnungen in Linthal und Malters) sind die spezifischen Luftvolumenströme im Jahresdurchschnitt grösser, und gesamthaft verbrauchen sie etwas mehr Strom als die Systeme mit zentralen Abluftventilatoren (Wohnungen in Genf und Russin). Der Schlussbericht der Forscher lässt offen, inwiefern diese Unterschiede möglicherweise auch auf das Benutzerverhalten zurückzuführen sind.

WEITERE INFORMATIONEN Weitere Auskünfte zu dem Projekt erteilt: Rolf Moser, moser@enerconom.ch Leiter des BFE-Forschungsprogramms Gebäude und Städte. Weitere Fachbeiträge über Forschungs-, Pilot-, Demonstrations- und Leuchtturmprojekte im Bereich Gebäude und Städte finden Sie unter: www.bfe.admin.ch/CT/gebaeude.

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ABLUFT

WOHLBEFINDEN IM GESAMTEN WOHNBEREICH Mit Aquavent bietet die Trivent AG ein optimiertes Abluftsystem mit Wärmerückgewinnung an. Diese Wohnungslüftung hat sich auch schon bei Sanierungen und Umbauten bestens bewährt.

Links: Trivent - bekannt als Hersteller des bewährten Bad/WC-Lüfters Limodor. Rechts: Wärmepumpe WPL3000.

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Wärmerückgewinnung im Einfamilienhaus

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ie Hauptaufgabe einer Wohnungslüftung liegt darin, verbrauchte Luft aus Wohnräumen abzuführen und bauphysikalische Schäden, wie zum Beispiel Schimmelpilzbildungen zu vermeiden. Kontrollierte Wohnungslüftung minimiert im Gegensatz zur konventionellen Fensterlüftung den Lüftungswärmeverlust. Die Trivent AG mit Sitz in Triesenberg, Liechtenstein, bietet das Lüftungssystem Aquavent an, welches die Einrohrlüftung mit einer Wärmepumpe zur Wärmerückgewinnung kombiniert. Diese Wärmepumpe nutzt die Wärme der Abluft zur Erzeugung von Warmwasser. Das minimiert die CO 2-Belastung der Umwelt. Heizenergie wird eingespart und die Verbrennung von fossilen Brennstoffen reduziert.

rohrlüftungssystem Limodor und den Aussenluftdurchlässen mit verschiedenen Filterklassen, die für nachströmende Frischluft sorgen. Das System ist modular ausführbar und deshalb im Neubau sowie in der Sanierung bestehender Bauten bestens geeignet.

Aquavent besteht neben der erwähnten Wärmepumpe aus dem bewährten Ein-

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Die Solarwindmühle als alte Idee in einer technologisch neuen Aufmachung.

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Wer kennt sie nicht – die Windmühlen aus den alten US-Filmen. Im Intro des berühmtesten Italo-Western «Once Upon a Time in the West» spielt eine sogar eine quietschende Hauptrolle. Im Zeichen der Energiewende erlebt die Windmühle eine Renaissance. Der Charme dabei: Sie verbindet Solar- mit Windenergie. Der Ursprung – das ist nicht verwunderlich – liegt in den USA, jetzt will die Solarmühle andere Märkte erobern.

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ie SkyWolf Corp. aus dem USamerikanischen Bundesstaat New York produziert neuartige SolarWind-Anlagen. Ihre Turbinenkonstruktion ist weltweit einmalig. Aufgrund einer Hybrid-Technologie, die Solar- und Windstromerzeugung intelligent kombiniert, sind die SkyWolf-Anlagen unerreicht leistungsstark, kompakt und benutzerfreundlich – perfekt für Endverbraucher, Landwirte und Kommunen, die ihre Immobilien durch autonome Stromerzeugung aufwerten und die Umwelt entlasten wollen. Die SkyWolf-Turbine ist als erste Windturbine mit PV-Solarmantel weltweit patentiert. Diese neuartige Technologie verwandelt

am Tag das Sonnenlicht in saubere Energie, in der Nacht den Wind. Ein 3,5-kWGenerator sorgt für bis zu 30 Kilowattstunden Strom täglich – genug, um einen Einfamilienhaushalt mit E-Auto oder einen kleineren Handwerksbetrieb konstant mit Strom zu versorgen.

EINE ROBUSTE LÖSUNG Die SkyWolf-Anlage mit einer Bauhöhe unter acht Metern, läuft bei einer Windgeschwindigkeit von 1.5 Meter pro Sekunde an. Mit 25 dB arbeitet sie ausserordentlich leise. Sie ist Smart Grid-fähig, wartungsfrei und sturmfest bis zu einer Windgeschwindigkeit von 295 Stundenkilometern. Nicht zuletzt ist sie ungefährlich für Vögel. Der

Hersteller bietet 20 Jahre Garantie. Die Investition in eine SkyWolf-Anlage sollte sich bei 100 Prozent Eigenverbrauch nach 14 Jahren amortisiert haben. Bislang stehen alle Anlagen, die bereits in Betrieb sind, im Bundesstaat New York, wo der Wind eher als gemässigt einzustufen ist. Daher sind Leistungssteigerungen in Küstennähe und Bergregionen wahrscheinlich.

GEORG LUTZ ist Chefredaktor von bauRUNDSCHAU. www.skywolfwindturbines.com

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SOLAR

LOKAL PRODUZIERT DER SPARGELHOF IN RAFZ KÜHLT MIT STROM AUS SONNENENERGIE Für den Spargelhof in Rafz entwickelte und realisierte Energie 360° gemeinsam mit Partnern ein innovatives Energiekonzept auf Basis der Sonnenergie. Dadurch wurde der Betrieb weitestgehend unabhängig vom Stromnetz – eine Lösung so nachhaltig wie die Produkte des Spargelhofs.

Gut versorgt: Der Strom von der Photovoltaik- anlage lässt sich zwischen- speichern. Das Batterie- system ist sogar fähig, ein Inselsystem aufzu- bauen, damit der Betrieb im Spargelhof bei einem Stromausfall in Rafz normal weiterläuft.

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er Spargelhof in der Zürcher Gemeinde Rafz ist einer von vier Erlebnishöfen der Jucker Farm AG. Hier wachsen neben weissem und grünem Spargel weitere Gemüse und Früchte. Martin Jucker und sein Team verkaufen die gesunden Köstlichkeiten direkt im eigenen Hofladen. Alles frisch zu halten, erfordert viel Energie zum Kühlen. Als 2017 die ener-

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getische Sanierung des Gebäudes samt Erweiterung des Spargelhofs anstand, beschloss Martin Jucker, den benötigten Strom künftig grösstenteils vor Ort zu produzieren. Mit einer Investition in die Sonnenenergie wollte er vom Stromnetz und von den fossilen Energien weitestgehend unabhängig werden. Diese Entscheidung machte auch deshalb Sinn, weil die Leistung

des bestehenden Stromanschlusses nicht ausgereicht hätte, um den Energiebedarf der geplanten neuen Kälteanlage zu decken. Martin Jucker beauftragte Energie 360° damit, für das gesamte Areal ein integrales Energiekonzept zu entwickeln und zu realisieren – ein Auftrag, den Energie 360° gemeinsam mit Partnern erledigte. Das System sollte derart ausbaufähig sein, dass


SOLAR

ZAHLEN ZUR ANLAGE • Leistung Photovoltaikanlage: 170 kWp • Jährliche Solarstromproduktion:

ca. 170’000 kWh • Leistung Batteriespeicher: 160 kW • Kapazität Batteriespeicher: 192 kWh

DIE LÖSUNG VON ENERGIE 360° • Photovoltaikanlage mit besonders

gutem Schwachlicht- und Temperaturverhalten • Inselbetriebsfähiges Batterie­ speichersystem mit intelligentem Lade- und Lastmanagement • Kälteanlage für die Kühlung der Produkte • Abwärmenutzung für die Versorgung des Wohnhauses und des Hofladens mit Heizwärme und Warmwasser • Planung, Realisation und Betrieb des Energiesystems • Finanzierung des Energiesystems

ÖKOLOGISCHER NUTZEN • Versorgung zu 100 % mit erneuer­

Pionier für eine nachhaltige Landwirtschaft: Martin Jucker (rechts) beweist, dass auch in seiner Branche eine erneuerbare und unabhängige Energieversorgung möglich ist.

barer Energie, hauptsächlich mit Sonnenenergie • Hohe Energieeffizienz der gesamten Anlage • Nutzung von Abwärme der Kälteanlage zum Heizen und fürs Warmwasser

KONTAKT Energie 360° Aargauerstrasse 182 Postfach 805 CH-8010 Zürich Telefon +41 (0)43 317 25 25 Fax +41 (0)43 317 20 24 Das intelligente Energiesystem des Spargelhofs optimiert die Energieflüsse auf dem Areal. Dadurch wird der Spargelhof weitestgehend unabhängig vom Stromnetz.

sich künftig selbst die Lastwagen und Traktoren mit Strom aus Sonnenenergie betreiben lassen. Denn die Jucker Farm AG hat sich ein ehrgeiziges Ziel gesetzt. Ab 2025 will sie für den Spargelhof gar keine fossile Energie mehr verwenden und so beweisen: Eine erneuerbare und unabhängige Energieversorgung ist auch in der Landwirtschaft möglich.

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ENERGIELÖSUNGEN MIT ZUKUNFT VON ENERGIE 360° Noch nie war es bei Energiesystemen so einfach, von fossilen auf erneuerbare Energien zu wechseln und diese mit smarten Technologien zu kombinieren. Energie 360° begleitet Kundinnen und Kunden in der ganzen Schweiz dabei und realisiert gemeinsam mit ihnen Gesamtlösungen rund um Energie und Mobilität – speziell auch für grosse Immobilien und Areale. So verwandelt Energie 360° individuelle Kundenbedürfnisse in massgeschneiderte Rundum-sorglos-Pakete. www.energie360.ch/energieloesungen

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SOLAR

Mit der Kombination aus dem Fronius Smart Meter und Solar.web lässt sich der Energiebedarf der einzelnen Verbraucher mühelos ermitteln und gezielt Massnahmen für ein effizientes Energieflussmanagement ergreifen.

KUNDEN NEHMEN ENERGIE IN DIE EIGENE HAND VOM PV-INSTALLATEUR ZUM BEGLEITER IN DER ENERGIEWENDE Immer mehr Menschen haben in den vergangen Jahren damit aufgehört, sich bei der Energiewende auf Politik oder Energiekonzerne zu verlassen und nehmen ihre Energie in die eigene Hand. Dies geschieht durch die Installation eines Photovoltaik-Systems und eines Batteriespeichers, durch die Anschaffung eines Elektroautos oder den Ersatz der alten Ölheizung durch eine moderne Wärmepumpe. Der Weg in Richtung 24 Stunden Sonne scheint geebnet und der PV-Installateur wird zum Begleiter dieser Energiewende.

«

Die einzelnen Schritte zur persönlichen Energiewende sind oft so einfach wie wirtschaftlich», erklärt Martin Hackl, Global Director Solar Energy, Fronius International GmbH. Der Weg dorthin beginnt mit einer PV-Anlage auf dem Dach und einem zum Beispiel 30-prozentigen Eigenverbrauch. Mit dem Ersatz der alten Ölheizung durch eine intelligent mit PV-Strom versorgte Wärmepumpe wird mehr des selbst erzeugten PV-Stroms auch selbst genutzt. Noch mehr Wärme aus der Sonne bietet eine einfache Warmwasseraufbereitung mit Überschussstrom. Das rechnet sich und ganz nebenbei lässt sich auch noch die Lebensdauer des Heizsystems erheblich verlängern. «Der gedankliche Sprung hin zur Ladung eines Elektroautos mit selbst erzeugter Energie liegt dann schon auf der Hand», folgert Hackl.

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PASSENDE LÖSUNGEN VON FRONIUS Fronius bietet eine Lösungswelt, beginnend bei intelligenten Wechselrichtern, über Speichermöglichkeiten mit der Fronius Solar Battery, LG Chem RESU oder der BYD Battery-Box HV, bis hin zur Warmwasseraufbereitung mit dem Fronius Ohmpilot. Damit nicht genug, verfügt jeder Fronius SnapINverter serienmässig über entsprechende Funktionen und Schnittstellen, um mit dem selbst erzeugten Strom einfach auch das eigene Elektroauto zu laden. «Mit der Produktion und der Verteilung des Sonnenstroms an die Verbraucher allein ist es aber noch nicht getan», weiss Martin Hackl. «Ebenso wichtig ist das passende Energieflussmanagement mit einem geeigneten Analysetool.» Genau dafür hat

Fronius den intelligenten Stromzähler Fronius Smart Meter und die Analysesoftware Solar.web entwickelt. Dadurch lässt sich der Energiebedarf der einzelnen Verbraucher mühelos ermitteln und gezielt Massnahmen für ein effizientes Energieflussmanagement ergreifen.

VOM FRONIUS SERVICE PARTNER ZUM FRONIUS SYSTEM PARTNER Das Bewusstsein für die vielzähligen Möglichkeiten, die es bereits jetzt gibt, ebenso wie das enorme Weiterentwicklungspotenzial und der Faktor Wirtschaftlichkeit muss bei vielen noch verankert werden. «Die Installateure spielen hier eine Schlüsselrolle», ist Martin Hackl überzeugt. «Sie kennen ihre Kunden und deren Bedürfnisse. Sie sind damit in der einzigartigen Position, vom PVAnbieter zum Berater und Begleiter durch


SOLAR die Energiewende ihrer Kunden zu werden. Das ist eine riesen Chance.» Fronius unterstützt den Prozess der persönlichen Energiewende nicht nur mit Produkten und

Dienstleistungen, sondern auch mit einem umfangreichen Trainingsprogramm und der Weiterentwicklung des Fronius Service Partners hin zum Fronius System Partner.

ÜBER FRONIUS SOLAR ENERGY Die Fronius Business Unit (BU) Solar Energy entwickelt seit 1992 Energielösungen rund um das Thema Photovoltaik und vertreibt ihre Produkte über ein globales Kompetenznetzwerk aus Installations-, Service-, und Vertriebspartnern. Mehr als 20 Solar Energy Niederlassungen, eine Exportquote von über 90 Prozent und eine Gesamtleistung von mehr als 12 Gigawatt installierter Wechselrichter sprechen für sich. 24 Stunden Sonne lautet das grosse Ziel und Fronius arbeitet täglich daran, diese Vision von einer Zukunft, in welcher der weltweite Energiebedarf aus 100 Prozent Erneuerbaren gedeckt wird, zu verwirklichen. Dementsprechend entwickelt Fronius Energielösungen, um Sonnenenergie kosteneffizient und intelligent zu erzeugen, zu speichern, zu verteilen und zu verbrauchen.

ÜBER DIE FRONIUS SCHWEIZ AG Die Fronius Schweiz AG mit Sitz in Rümlang ist eine Tochtergesellschaft der Fronius International. Fronius International ist ein österreichisches Unternehmen mit Firmensitz in Pettenbach und weiteren Standorten in Wels, Thalheim, Steinhaus und Sattledt. Das Unternehmen mit global 4550 Mitarbeitern ist in den Bereichen Schweisstechnik, Photovoltaik und Batterieladetechnik tätig. Der Exportanteil mit rund 91 Prozent wird mit 30 internationalen Fronius Gesellschaften und Vertriebspartnern / Repräsentanten in mehr als 60 Ländern erreicht. Mit innovativen Produkten und Dienstleistungen sowie 1241 erteilten Patenten ist Fronius Innovationsführer am Weltmarkt.

Die Energie selbst in die Hand nehmen, mit den Fronius Lösungen zur Sektorenkopplung.

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IT-SICHERHEIT

IOT, «SMARTE» HERAUSFORDERUNG FÜR DIE CYBER SECURITY IoT ist omnipräsent und bietet (auch in der Energiebranche) immenses Potenzial – birgt aber auch Risiken. Schwachstellen in Geräten sind (leider) allgegenwärtig und die Anzahl der Malware und Exploits steigt kontinuierlich. Trotzdem zählt IoT immer noch zu den am meisten unterschätzten Bedrohungen. Unterschiedlich hoher Schutzbedarf trifft dabei auf eine Vielzahl von Lösungsansätzen und Komponenten. Hier ist es ratsam, sich den unterschiedlichen Risiken und kritischen Schwachstellen bewusst zu werden. Daher braucht es ganzheitliche Ansätze, um Cyber Security im schnell wachsenden Internet der Dinge zu etablieren.

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as Potenzial von IoT ist immens und hält überall Einzug. So ist es nicht verwunderlich, dass laut Experten in wenigen Jahren 8 von 10 Schweizer Unternehmen IoT-Komponenten im Einsatz haben werden. Damit dringt die Konnektivität in Bereiche vor, welche bislang voneinander getrennt waren. Dadurch steigt aber auch die Gefahr, dass solche Systeme manipuliert werden. Diebstahl, Betrug,

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Erpressung und Manipulation sind mögliche Folgen. Mit dem Einsatz von Kryptowährungen als M2M-Bezahlsystem wird das Angriffsrisiko zusätzlich erhöht und zwar ohne, dass der User direkt involviert ist.

SMART – ABER NICHT OHNE RISIKEN IoT ist allgegenwärtig. Die Anzahl der Geräte, die mit Unternehmensnetzwerken verbun-

den sind, wird weiter ansteigen. IoT birgt aber auch ein (oft vernachlässigtes) Risiko: Cyberkriminalität. Die immer häufigeren IoT-basierten Hackerangriffe, zum Beispiel Mirai oder Botnet, oder auch Hacks von IoT-Geräten führen uns diese Risiken immer wieder vor Augen. Obschon dies keine neue Tatsache ist, fliessen oftmals grundlegende Sicherheitsprinzipien nicht in den Entwicklungs-Zyklus solcher Ge-


IT-SICHERHEIT räte mit ein. Und das wiederum kann erhebliche Schäden verursachen, beispielsweise durch Abfluss von Kunden- und Produktionsdaten, oder wenn der Wartungszugang zur Hintertüre eines Angreifers wird. Vor diesem Hintergrund ist es unerlässlich, mehr in die Sicherheit von IoT zu investieren. Ein systematischer Sicherheitsansatz ist das A und O erfolgreicher Cyber Security. Dabei müssen sowohl das Risikomanagement, der Schutz der Informationen, die Erkennung und Reaktion auf Sicherheitsvorkommnisse als auch die Wiederherstellung und Optimierung berücksichtigt werden.

IOT FORDERT DIE SICHERHEIT HERAUS Die Energiebranche ist vorbildlich, wenn es um Safety- und Verfügbarkeitsanforderungen geht. Mit IoT entwickeln sich die Branchenlösungen jedoch in eine offene «OT-Welt» (Operational Technology), in der kritische Systeme nicht mehr isoliert sind. IoT ist zwar nichts Neues, aber die heutigen Möglichkeiten sind verlockend und eine Chance für den zukünftigen Geschäftserfolg. Bereits realisierte IoT-Projekte in der Schweiz zeigen dies eindrucksvoll auf. So steuern beispielsweise intelligente Systeme einen Park von Warmwasserboilern für die Bereitstellung von Regelenergie. Systeme automatisieren dabei ganze Meter-to-CashProzesse oder komplexe Smart Grid-Komponenten übernehmen kritische Funktionen im Stromnetz. Dabei gilt es, nicht nur die Integrität und die Verfügbarkeit der einzelnen Systeme zu schützen, sondern auch die Daten. Der Business Case von IoT-Systemen liegt längst nicht mehr nur in der Automatisierung von Prozessen, sondern auch in der Individualisierung und Personalisierung von Energieprodukten und den dazugehörigen Dienstleistungen. Vertrauenswürdige Dienstleister müssen den Schutz dieser personenbezogenen Daten ernst nehmen. Umso mehr, weil die Daten in der Cloud bearbeitet und über unsichere Netze zwischen Objekten, Menschen und Services übertragen werden.

RISIKEN ERKENNEN, BEVOR DAS LICHT AUSGEHT Der Schutzbedarf von IoT-Projekten verlangt also Kompetenzen aus den beiden Welten IT und OT. IoT-Projekte sind grundsätzlich keine komplexe Wissenschaft, weisen jedoch trotzdem einige Besonderheiten auf: «Security by Design» heisst das Zauberwort. In der Realität ist dies aus Innovationssicht jedoch meist nur bei

kritischen Projekten oder IoT-spezifischen Anforderungen möglich. Um den Schutzbedarf eines IoT-Projektes abschätzen zu können, bedarf es zu Beginn eine entsprechende Risikoanalyse. Dabei sind die Auswirkungen von Vorfällen im Kontext des Einsatzes der IoT-Systeme und Use Cases zu hinterfragen. Auf dieser Basis kann die Kritikalität abgeschätzt und eine Herangehensweise abgeleitet werden. Dies kann bedeuten, dass «Security by Design» tatsächlich zwingend notwendig wird, oder aber, dass zunächst nur einzelne Sicherheitsmassnahmen implementiert werden müssen. In IoT-Vorhaben mit höherem Schutzbedarf sollte im nächsten Schritt die Eintrittswahrscheinlichkeit von Vorfällen eruiert und Prioritäten abgeleitet werden. Dies gelingt durch eine Abschätzung der potentiellen organisatorischen und technischen Verletzbarkeiten im Gesamtsystem sowie für die einzelnen Komponenten.

IOT ALS FESTER BESTANDTEIL DER CYBER SECURITY Cyber Security muss bei IoT-Vorhaben ganz oben auf der Agenda stehen. Technologisch liegt der Schlüssel zur Sicherheit in einer geeigneten Architektur und der entsprechenden Zonierung bei IoT-Netzen. Wichtige Aspekte sind dabei die Identität, die Authentisierung und der Schutz der Daten; ebenso die optimale Segmentierung im Backend und die Überwachung der dadurch geschaffenen Zonenübergänge. Es gilt, verschiedene Verteidigungslinien (Lines of Defense) aufzubauen und diese mit entsprechenden Sicherheitsmassnahmen zu versehen. «Best-Practice»-Ansätze dienen hier zur Orientierung. Natürlich darf das regelmässige Update- und Patch-Management (auch von IoT-Geräten) nicht vergessen werden. Cyber Security geht aber noch viel weiter. Der Trend geht klar in Richtung einer intensiveren Überwachung der Sicherheitssysteme und der Erkennung von Vorfällen. Weil sich Cyberattacken nicht verhindern lassen, braucht es neue Sicherheits­ ansätze, bei welchen die Detektion im Vordergrund steht und die Reaktion auf Angriffe entscheidend ist. Ein Incident Response-Team in einem Cyber Defence Center hilft, die Dauer eines Sicherheitsvorfalls und den dadurch verursachten Schaden zu minimieren sowie den Business Impact drastisch zu reduzieren. Da sich die Risikosituation stetig ändert, ist Cyber Security keine einmalige Angelegenheit. Unternehmen müssen die aktuelle

Franco Cerminara, Chief Consulting Officer, InfoGuard AG

ÜBER INFOGUARD Die InfoGuard AG ist spezialisiert auf umfassende Cyber Security. Zu den Kompetenzen zählen massgeschneiderte Dienstleistungen im Bereich der Sicherheitsberatung und Security Audits sowie in der Architektur und Integration führender Netzwerk- und Security-Lösungen. Cloud-, Managed- und Cyber DefenceServices erbringt der Schweizer Cyber Security Experte aus dem ISO 27001 zertifizierten InfoGuard Cyber Defence Center in der Schweiz. InfoGuard hat ihren Hauptsitz in Baar / Zug und eine Niederlassung in Bern. Ihre über 120 icherheitsexperten sorgen sich tagtäglich um die Cyber Security bei über 300 Kunden in der Schweiz.

Bedrohungslage beobachten und ihr Sicherheitsdispositiv optimieren und kontinuierlich verbessern. Wichtige Elemente einer Security Governance beinhalten deshalb Risk Assessments, organisatorische Audits, System Security Testing, Penetration Tests und Vulnerability Scans. Energiedienstleiter und Unternehmen sollten zudem jederzeit in der Lage sein, Sicherheitsvorkommnisse zu erkennen, schnell darauf zu reagieren und die Auswirkungen auf ein Minimum zu reduzieren. Sicherheit darf deshalb kein Thema sein, dem man sich irgendwann hinterher widmet – womöglich erst, wenn ein Vorfall eingetreten ist. Deshalb gilt: Wer sich mit IoT beschäftigt, muss sich auch intensiv mit Cyber Security und Cyber Defence auseinandersetzen.

WEITERE INFORMATIONEN Mehr über uns finden Sie unter www.infoguard.ch

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IT-SICHERHEIT

Im Security Operations Center, der Einsatzzentrale gegen Cybercrime, zeigt ein Ampelsystem an, welcher Security Analyst gerade mit welchem Hackerangriff beschäftigt ist.

CYBER-RISIKEN VERSICHERN LASSEN. DIE LÖSUNG? Versicherungen gegen Cyber-Risiken unterstützen Institutionen im Worst-Case-Szenario Schadensfall mit der Expertise von IT-Security-Spezialisten. Wie bei einer Feuerversicherung gilt: abschliessen, bevor das Feuer unter dem Dach ist. von Marc-Yves Bächli

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ie Mobiliar bietet in Zusammenarbeit mit terreActive eine CyberSchutz Versicherung an. Sie bietet Institutionen jeder Grösse • Beratung bei der Prävention • Sofort-Hilfe im Schadensfall • Unterstützung bei der Wiederherstellung • Absicherung im Schadensfall. Die Versicherung deckt Eigenschäden sowie Fremdschäden infolge eines Cyber-Ereig-

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nisses ab. Abgedeckt sind zum Beispiel Datenverlust, Ertragsausfall, Persönlichkeitsoder Urheberrechtsverletzung.

ZUSAMMENARBEIT VON EXPERTEN Der Umgang mit Cyber-Risiken ist komplex und fordert eine interdisziplinäre Zusammenarbeit. Die Mobiliar als Versicherungsexpertin arbeitet mit den IT-SecuritySpezialisten von terreActive zusammen.

terreActive ist im Auftrag der Mobiliar für die Risikobeurteilung oder für die Planung von Präventionsmassnahmen beim Risk Engineering (identifizieren, bewältigen) zuständig, sowie im Schadensfall für die Sachverhaltsabklärung. Das ist zum Beispiel die Sicherstellung von Beweismitteln zur forensischen Analyse einer CyberAttacke. Der Kunde ist für die Behebung des Schadens grundsätzlich selber ­zuständig, terreActive kann aber im Rah-


IT-SICHERHEIT men von Sofortmassnahmen schadenmindernd oder bei technischen Fragen unterstützen.

DER RICHTIGE ZEITPUNKT Wie bei einer Feuerversicherung wird auch die Cyber-Schutz-Versicherung abgeschlossen, wenn noch kein akutes Problem vorliegt. Auf Wunsch der Mobiliar schätzen die Experten von terreActive das Risiko des Versicherungsnehmers ein und führen ein Risk Engineering zur Eruierung des Cyber-Gefährdungspotentials und zur Hilfe bei der Risikoprävention durch. Gestützt auf diesen Erkenntnissen wird die Versicherungsdeckung und -prämie festgelegt.

RISIKO: IMAGESCHADEN Oft ist man sich dem wachsenden CyberRisiko nicht bewusst: Ein einzelner HackerAngriff kann zu einem massiven System­ ausfall führen. Zum Beispiel kann durch einen Ransomware-Angriff, bei dem der Hacker Daten verschlüsselt, das ganze Login-System blockiert werden. Dann stehen sämtliche Geschäftsaktivitäten still – vom Gemeinde Online-Schalter bis zum E-Shop. Oder die Infrastruktur wie ein Schlüsselsystem funktioniert nicht mehr und Gäste stehen vor verschlossenen Zimmertüren. Auch der Ertragsausfall durch Denialof-Service-Attacken führt jährlich zu beachtlichen finanziellen Einbussen.

3. Die Versicherung: Institutionen sichern sich gegen den unvorhersehbaren Cyber-Angriff ab (nicht gegen den fehlenden Eigenschutz) und haben dabei die vertraglichen Verpflichtungen mit der Versicherung einzuhalten. Das sind sogenannte Obliegenheiten wie regelmässige Datensicherung, Installation von Anti-Malware-Software und anderen Schutzmechanismen. Die Unternehmen müssen sich bewusst sein, dass eine Versicherung kein Ersatz für fehlenden Eigenschutz ist.

RISK ENGINEERING DURCH TERREACTIVE Risk Engineering zeigt auf, wie robust der Eigenschutz z. B. einer öffentlichen Verwaltung ist. So kann terreActive bereits vor dem Abschluss der Versicherung Präventionsmassnahmen vorschlagen, um die IT-Infrastruktur sicherer zu machen.

Das Risk Engineering kann durch die Versicherung in Auftrag gegeben werden oder auch als Security Audit direkt vom Versicherungsnehmer.

IT-INFRASTRUKTUR SICHERER MACHEN Durch das Risk Engineering und das fortlaufende Risikomonitoring werden Schwachstellen aufgezeigt. Mit entsprechenden Massnahmen zur Risikoverbesserung kann der Unternehmenskunde seine IT-Infrastruktur sicherer machen. Mit dem Security Operations Center (SOC) unterstützt terreActive beim Eigenschutz mit permanenter Überwachung vor Angriffen – 24 Stunden und 365 Tage im Jahr. So kann der Kunde seine IT-Infrastruktur im Rahmen des Versicherungsabschlusses auf den neusten Stand bringen und ist gegen einen Cyber-Angriff und unliebsame Folgen geschützt.

DAS PRINZIP DER CYBER-VERSICHERUNG Wer eine Versicherung abschliesst, muss die folgenden Aspekte beachten: 1. Das Gesetz: Das Unternehmen muss die gesetzlichen Mindestanforderungen erfüllen (z. B. Compliance Richtlinien, das Datenschutzgesetz DSG oder die EU Verordnung DSGVO). 2. Den Eigenschutz: Das Unternehmen muss einen ausreichenden Eigenschutz sicherstellen. • Vorbeugende Schutzmassnahmen (zum Beispiel Firewalls, Security Monitoring, Vulnerability Scans, Malwareschutz, regelmässige Systempatches etc.) • Security-Awareness-Schulungen für Mitarbeitende • Szenario für Wiederherstellungs­ massnahmen (zum Beispiel  geprüfte Prozesse für Backup / Restore) • Finanzielle Rücklagen Das Prinzip der Cyber-Versicherung. Eigenschutz ist die Voraussetzung für eine Versicherung.

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IT-SICHERHEIT

FÜR WEN LOHNT SICH EINE CYBER-VERSICHERUNG? Das Risiko wird oftmals unterschätzt – und auch die Konsequenzen wie ein Imageschaden oder Geschäftsausfall. Auch durch die Digitalisierung steigt das Risiko weiter; fast jeder Geschäftsprozess ist heute IT-gestützt. Die Schweiz ist für Hacker ein lohnendes Angriffsziel, denn hier hat es viele zahlungskräftige KMU, die das Upgrade auf eine IT-Security, die State of the Art ist, verpasst haben und somit besonders verwundbar sind. Die Experteneinschätzung von terreActive zeigt ein besonderes CyberRisiko für folgende Bereiche auf: • Öffentliche Hand wie z. B. Gemeinden

Gesundheitswesen mit Ärzten, Spitälern und Altersheimen • Berater wie Anwälte, Planer / Architekten, Ingenieure • Hotellerie und Gastronomie • Energie und Umweltschutz

FAZIT: INVESTITION IN EIGENSCHUTZ UND RISIKOPRÄVENTION MIT DEM RICHTIGEN MASS AN VERSICHERUNG Eine Investition in den Eigenschutz lohnt sich auf jeden Fall, um einen möglichen Ertragsausfall durch Hacker-Angriffe zu vermeiden. Mit einem guten Stand seiner IT-Security

kann der Kunde nicht nur sein Risikogegen einen drohenden Cyber-Angriff präventiv minimieren, sondern auch seine Cyber-Schutz Versicherung leistungsmässig wie prämienseitig optimieren. Institutionen, die aktiv in die Prävention und in den Eigenschutz investieren, profitieren bei ihrer Cyber-Schutz Versicherung letztendlich von besseren Konditionen und attraktiveren Prämien.

KONTAKT terreActive AG Kasinostrasse 30 5001 Aarau Telefon +41 (0)62 834 00 55 info@terreActive.ch www.security.ch

WELCHE ROLLE SPIELT DER SECURITY-SPEZIALIST BEI DER CYBER-VERSICHERUNG Vor dem Versicherungsabschluss: • Cyber-Gefährdungspotential eruieren • Risiko beurteilen • Prävention für das Risk Engineering • Präventionsmassnahmen empfehlen, um die IT sicherer zu machen Fortlaufend: • Durchführung von Security-Audits zur Aufdeckung von Schwachstellen • Security-Awareness-Schulungen für Mitarbeiter • Laufendes Security Monitoring • Unterstützung der Firmen-IT z. B. durch Übernahme von 7x 24-Überwachung Im Schadensfall: • Sachverhaltsabklärung wie Sicherstellen von Beweismittel, forensische Analyse • Sofortmassnahmen zur Schadenminimierung • Support bei technischen Fragen • Support bei der Wiederherstellung

Feuer unter dem IT-Dach: Institutionen können jetzt vergleichen: Kosten / Nutzen von Eigenschutzmassnahmen Versicherungsschutz.

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« DAS NACHSCHLAGEWERK FÜR DAS BESCHAFFUNGSWESEN. »

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WASSERWIRTSCHAFT

SEEWASSER-STOLLENLEITUNGEN IM SWAGELINGVERFAHREN SANIERT Die Energie und Wasser Meilen AG musste im Winter 2018 die aus dem Jahre 1972 stammenden Stollenleitungen des Seewasserwerkes Meilen-Herrliberg-Egg sanieren. Betroffen waren die beiden Stollenleitungen Zone Büelen / Hohenegg und Zone See in den Durchmessern DN 250 mm und DN 400 mm sowie die Steigleitung Zone Büelen / Hohenegg in den Durchmessern DN 250 mm und DN 350 mm.

Der vorgeschweisste PE 100 Liningrohrstrang wird in die vertikale Einzugsposition gebracht.


WASSERWIRTSCHAFT

H

auptgrund der Sanierung stellte die starke Innenkorrosion der alten Stahlleitungen dar. So wiesen die Stahlrohre an der Innenoberfläche sogenannte Korrosionsmulden mit einer Tiefe von bis zu 4 mm auf, welche durch lokale Lochfrasskorrosion in ihrem Schadens­ ausmass noch zusätzlich verstärkt wurden. Aufgrund dieser Schadensbilder war eine zeitnahe Sanierung der alten Stollen- und Steigleitungen unumgänglich. Da die Stollenleitungen Zone Büelen / Hohenegg und Zone See von der mittleren Kaverne bis hoch zum Seewasserpumpwerk eine Steigung von rund 60 Prozent über eine Länge von 210 Metern aufweisen, wurde – vor allem aus sicherheitstechnischen Gründen – ein Rückbau der alten Stahlleitungen im Stollen nicht in Betracht gezogen. Unmöglich war der Rückbau der beiden Steigleitungen Au und Rein, da diese von der mittleren Kaverne 40 Meter vertikal hoch zur Erdoberfläche verlaufen. Somit begann die Suche nach einem geeigneten Innensanierungsverfahren der Stahlleitungen, welches den Anforderungen einer neuen Leitung entsprechen sollte und eine erwartete Mindestlebensdauer von 50–80 Jahren garantiert. Das mit der Planung beauftragte Ingenieurbüro OGB Bauingenieure AG aus Meilen und die Energie und Wasser Meilen AG wurden bei der VKR Mitgliedfirma, der SIMONA AG Schweiz, welche für die Innensanierung von Altrohrleitungen spezielle PE 100 Liningrohre herstellt und anbietet, fündig. Die SIMONA AG ist ein führender Hersteller von thermoplastischen Kunststoffhalbzeugen sowie von thermoplastischen Rohren und Formteilen im Bereich Ver- und Entsorgung. Die SIMONA PE 100 Liningrohre sind abgestimmt auf das sogenannte Reduktionsverfahren, auch unter dem Namen Swagelining bekannt.

Der PE-Liningrohrstrang erreicht nach rund 40 m vertikalem Einzug seine Endposition

Nach dem Verschweissen der PE 100 Liningrohre müssen alle innen- sowie aussenliegenden Schweisswülste entfernt werden.

INNOVATIVES VERFAHREN Das Reduktionsverfahren / Swageliningverfahren gehört zu den Reliningverfahren ohne Ringraum, der sogenannten «Close-fit»-Technik. Das Verfahren nutzt die Viskoelastizität von Polyethylen (PE) und richtet sich nach dem DVGW Arbeitsblatt GW 320-2 und der SVGW Richtlinie W4. Beim Reduktionsverfahren wird ein PE-Liningrohr unter konstanter Zugspannung durch ein konisches Gesenk gezogen und durch Kaltverformung soweit im Aussendurchmesser reduziert, dass das Neurohr in das Altrohr einge-

Der PE 100 Liningrohrstrang wird durch den metallischen Konus gezogen und somit im Aussendurchmesser reduziert.

zogen werden kann. Der Einziehvorgang wird beendet, wenn das im Aussendurchmesser reduzierte PE-Liningrohr in der Zielgrube angekommen ist. Nach Ende der Zugwirkung dehnt sich, durch

die Elastizität des Materials (MemoryEffekt), der PE-Liningrohrstrang wieder aus und legt sich ohne Ringraumbildung («close-fit») passgenau an die Innenwandung des Altrohres an.

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WASSERWIRTSCHAFT

INNOVATIVE FIRMEN Die Sanierungsarbeiten der Stollen- und Steigleitungen des Seewasserwerkes Meilen-Herrliberg-Egg wurden von der Rudolf Frutig Leitungsbau GmbH aus Mühlethurnen / BE ausgeführt. Zusammen mit der SIMONA AG Schweiz hat die Rudolf Frutig Leitungsbau GmbH das Rohrreduktionsverfahren auf dem SchweizerMarkt implementiert. Die Rudolf Frutig Leitungsbau GmbH ist seit Jahren ein etablierter Anbieter von grabenlosen Rohrerneuerungsverfahren, wie dem Berst- und Reliningverfahren. Dafür stehen der Fa. Rudolf Frutig Leitungsbau GmbH ein auf das jeweilig angewandte Verfahren abgestimmter und vielfälltiger Maschinen- und Werkzeugpark zur Verfügung. Somit kann die Fa. Rudolf Frutig Leitungsbau GmbH Innen­sanierungen von Altrohrleitungen im Reduktionsverfahren bis DN 600 mm ausführen. Die technisch sehr anspruchsvolle Rohrsanierung im begehbaren Stollen des Seewasserwerkes Meilen-Herrliberg-Egg wurde innerhalb von rund drei Monaten durch die

Fa. Rudolf Frutig Leitungsbau GmbH durchgeführt. Da während der laufenden Bauphase immer wieder mit nicht vorgängig plan- und abschätzbaren baulichen sowie maschinenbautechnischen Herausforderungen zu rechnen war, und diese unter dem Aspekt eines eng gesteckten Bauprogrammes sowohl konstruktiv als auch ausführungstechnisch zu überwinden waren, gilt es der Bauzeit von «nur» drei Monaten die Bestnote zu verleihen. Sowohl das Ingenieurbüro OGB Bauingenieure AG als auch die Energie und Wasser Meilen AG sehen sich in Ihrer Entscheidung und vom Resultat der Baumassnahme bestätigt, die beschrie-

bene Rohrinnensanierung im Reduktionsverfahren ausgeführt zu haben, und werden für künftige Sanierungsprojekte, wenn immer möglich, das Reduktionsverfahren anwenden.

WEITERE INFORMATIONEN Verband Kunststoff-Rohre und -Rohrleitungsteile Schachenallee 29C CH-5000 Aarau Telefon +41 (0)62 834 00 60 www.vkr.ch

ÜBER UNS Im Verband Kunststoff-Rohre und -Rohrleitungsteile (VKR) sind die in der Schweiz domizilierten Hersteller und Werksvertreter ausländischer Hersteller von Kunst­stoff-Rohren und -Rohr­leitungsteilen zusammengeschlossen. Die Förderung der technischen Entwicklung und der Anwendung von Kunststoff-Rohren und -Rohrleitungsteilen gehört zu den besonderen Anliegen des Verbandes.

Nach erfolgtem Rohreinzug liegt das Neurohr an der Innenwandung des Altrohres ohne Ringraum an (nach 24–48 Std.).

Nach erfolgtem Zusammenschluss kann die Leitung wieder in Betrieb genommen werden.

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Wir forschen für die sichere Entsorgung radioaktiver Abfälle Besuchen Sie uns im Felslabor Mont Terri (JU); kostenlose Führungen für Gruppen ab zehn Personen Wir freuen uns auf Sie

Nationale Genossenschaft für die Lagerung radioaktiver Abfälle Hardstrasse 73 Postfach 280 5430 Wettingen Telefon 056 437 11 11 www.nagra.ch


BIOGAS

BIOLOGISCHE ENTSCHWEFELUNG VON GAS In Deponien, Biogas- oder Kläranlagen entstehen Gase, die beispielsweise für die Verstromung nutzbar gemacht werden. Allerdings besitzen die Gemische häufig einen hohen Anteil an Schwefelwasserstoff (H2S), welcher – falls er nicht entsprechend abgetrennt wird – seine korrosive Wirkung entfaltet und Motorkomponenten angreift oder das dort eingesetzte Öl versauern lässt. Deshalb wird das Gas vor der Weiterverarbeitung einer biologischen Entschwefelung unterzogen, bei der sich Bakterien in einem Rieselbettreaktor auf Füllkörpern, die die Nährfläche bilden, ansiedeln und das Gas beim Durchströmen vom H2S befreien. Jedoch führen falsche Auslegungsparameter oder eine unzureichende Sauerstoffzufuhr schnell zur Verblockung der Anlage. Der bei den Prozessen gebildete elementare Schwefel setzt sich in diesen Fällen auf die Füllkörper und verschliesst sie immer weiter, bis ein Austausch notwendig wird. Deshalb hat die SH SULPHTEC GmbH den Biofeuchtbettreaktor SulphPur entwickelt, der auf klassische Füllkörper verzichtet. Er nutzt stattdessen spezielle Kunststoffstreifen, die eine Verblockung ausschliessen. Ausserdem wird für die Entschwefelung mit 0.3 Prozent ein Bruchteil der herkömmlichen Sauerstoffmenge benötigt. Der sonst hohe Wasserverbrauch, der durch die kontinuierliche Befeuchtung des Reaktors anfällt, kann um nahezu 90 Prozent reduziert werden. von Nicki Teumer

Die Kombination aus reduzierten Betriebskosten, hochwertigen Materialien und effizienter Biologie sorgt letztendlich für die Beständigkeit und Langlebigkeit der Anlage, sodass sie auch bei hohen Volumenströmen dauerhaft die gewünschten Umwandlungsraten erreicht.

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BIOGAS

B

evor Bio-, Klär- und Deponiegase in das Erdgasnetz eingespeist oder direkt als Kraftstoff für einen Motor verwendet werden können, müssen sie von Schwefelwasserstoff befreit werden. Andernfalls reagiert der H2S mit der Umgebung und greift Rohrleitungen und Motorkomponenten an – Korrosion ist die Folge. Wird das Gas im Antrieb mitverbrannt, entsteht ausserdem eine schwefelige Säure, die das Motoröl versauern lässt. Dadurch verkürzen sich die Wechselintervalle und die Betriebskosten steigen weiter. Daher wird das Rohgas häufig einer biologischen Entschwefelung unterzogen: Unter Zugabe von Sauerstoff und dem Einsatz spezieller Bakterien wird das H2S vom Rohgas getrennt und zu 80 Prozent in elementaren Schwefel umgewandelt, der gesammelt und als Düngezusatz für die Landwirtschaft genutzt werden kann. Die restlichen 20 Prozent verbleiben als Sulfat im Prozesskreislauf. Allerdings neigen herkömmliche Anlagen bei diesem Verhältnis zur Verblockung. «Verfügt die Anlage nicht über genügend Besiedlungsoberfläche, eine vollautomatische Reinigung im laufenden Betrieb oder schwankt die zugeführte Sauerstoffmenge, legt sich bereits nach einer Stunde eine feste Schicht Schwefel auf die Füllkörper, die nicht einfach abgespült werden kann», erklärt Thomas Springer, Leiter Vertrieb der SH SULPHTEC GmbH. «Die notwendige Reinigung der Anlage und der Austausch der Füllkörper kosten schnell Summen im fünfstelligen Bereich.» Damit diese regelmässigen Mehrkosten gar nicht erst auftreten, hat die SH SULPHTEC GmbH eine Anlage entwickelt, bei der Verblockung ausgeschlossen ist. Die SulphPur ist dank eines optimierten Reaktoraufbaus kostengünstiger im Betrieb und ein Austausch des Nährbodens auch nach Jahren nicht notwendig.

Bei der Technikzentrale handelt es sich um einen Kunststoffcontainer, in dem alle für den Betrieb der Entschwefelung notwendigen Aggregate und die Steuerung untergebracht sind. Dazu zählen insbesondere die Substrat- sowie die Heizwäscherpumpe, das Luftgebläse und die verschiedenen elektrisch oder pneumatisch betriebenen Absperrklappen, Kugelhähne und Magnetventile.

BESTÄNDIGE SESSILSTREIFEN VERHINDERN VERBLOCKUNG Obwohl die Anlage klassischen Biobettreaktoren ähnelt, unterscheidet sie sich in einigen Punkten grundlegend. Generell besteht die SulphPur aus einem bis zu 13 Meter hohen Reaktorturm, in dem sich das Füllmedium – als Besiedlungsfläche für die Bakterien – und der Sammelsumpf für den elementaren Schwefel befinden. Zusätzlich angeschlossen sind der Gasein- und -austritt sowie ein Technikraum. «Anstatt der

Anstatt der sonst üblichen Füllkörper nutzt die Anlage sogenannte Sessilstreifen, da sie widerstandsfähiger sind und der anfallende Schwefel ihre Funktionalität nicht negativ beeinflussen kann.

sonst üblichen Füllkörper nutzen wir allerdings sogenannte Sessilstreifen, da sie widerstandsfähiger sind und der anfallende Schwefel ihre Funktionalität nicht negativ beeinflussen kann», so Springer.

«Die Kunststofffäden werden an einem Gitter unter dem Reaktordach befestigt. Auf einer Länge von bis zu 11 Meter hängen sie nach unten und füllen den Reaktionsraum zu zwei Dritteln aus.» Diese

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BIOGAS Konstruktion bringt einen entscheidenden Vorteil: Der bei der Entschwefelung anfallende elementare Schwefel lagert sich entlang der Fäden ab und rutscht nach unten in den Reaktorsumpf, wo er sich sammelt und abgepumpt werden kann. So wird die Reaktionsfläche vor jeglicher Art der Verstopfung oder Verblockung bewahrt.

Am Gaseinlass befindet sich ein fester Propeller, der das Gas in Bewegung bringt und verwirbelt, sodass es nicht nur punktuell nach oben steigt, sondern homogen die gesamte Sessilfläche erreicht.

Falsche Auslegungsparameter oder eine unzureichende Sauerstoffzufuhr führen bei Entschwefelungsanlagen schnell zur Verblockung. Der bei den Prozessen gebildete elementare Schwefel setzt sich auf die Kunststofffüllkörper, verschliesst diese immer weiter und macht schliesslich einen Austausch notwendig

ÜBER UNS Die SH SULPHTEC GmbH mit Sitz im brandenburgischen Nauen ist ein weltweit führender Spezialist in der Entwicklung und Herstellung von Anlagen zur Bio-, Klär- und Deponiegasentschwefelung sowie zur Abluftreinigung. Das Unternehmen bietet modulare Systeme an, die durch passgenaue Auslegung sowie eine optimierte Biologie hohe Abbau- beziehungsweise Umwandlungsraten erzielen und die Betriebskosten dauerhaft senken. Zum Portfolio gehören neben dem klassischen Biorieselbettreaktor das eigens entwickelte und patentierte SulphPur-Verfahren sowie den S-KAT, eine kompakte Anlage zur Entschwefelung. Zudem unterliegen sämtliche Entschwefelungsverfahren einer stetigen Weiterentwicklung. Die Planung, Projektierung und Fertigung der Anlagen findet am Standort in Nauen statt. Das Unternehmen liefert weltweit und betreut aktuell weit über 400 Anlagen. Daneben optimieren die SULPHTEC-Techniker auch Systeme anderer Hersteller. Derzeit beschäftigt die Firma 16 Mitarbeiter.

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Diesem Aufbau entsprechend befindet sich der Gaseintritt im unteren Drittel der Anlage. Das Rohgas wird durch die Kolonne nach oben zum Austritt geführt, anders als bei vielen herkömmlichen Reaktoren. «Die höchste Reaktionsrate lässt sich immer in der Nähe des Zuführpunktes verzeichnen, daher haben wir den Strömungsverlauf an den vertikalen Aufbau des Füllmediums angepasst», erklärt Springer. Über dem Rost sind drei Düsen angeordnet, über die Substrat und bei Bedarf Spülwasser über die Füllkörper verrieselt werden. So können sich in den oberen Bereichen kleinere Schwefelmengen anlagern, die nach und nach auf die grösseren Klumpen im unteren Drittel rutschen und sie von den Streifen lösen. So entsteht ein Selbstreinigungseffekt. Damit die hohe Umwandlungsrate erfüllt werden kann, wird das Gas in einem vorgeschalteten Heizwäscher auf 30 °C gebracht und leicht befeuchtet – nur so arbeiten die Bakterien auf Hochtouren. Am Gaseinlass befindet sich zudem ein fester Propeller, der das Gas in Bewegung bringt und verwirbelt, sodass es nicht nur punktuell nach oben steigt, sondern homogen die gesamte Sessilfläche erreicht.

GERINGE BETRIEBSKOSTEN ERMÖGLICHEN SCHNELLE AMORTISIERUNG Damit die Bakterien ausreichend angeregt sind, um mit dem Rohgas zu interagieren, wird – wie bei jeder biologischen Entschwefelung – Sauerstoff sowie eine Nährstoffzugabe in Form von Substrat oder Flüssigdünger benötigt. «Viele Anlagen wirken auf den ersten Blick zwar günstiger, haben aber im Laufe der Zeit hohe Betriebskosten, da grosse Mengen Wasser und Sauerstoff benötigt oder im Falle einer Verblockung umfassende Reparaturen notwendig werden», erklärt Springer. «Die SulphPur kommt allerdings von vornherein im Vergleich zu klassischen Rieselbettreaktoren mit weniger Sauerstoff und Wasser aus.» Anstatt der häufig benötigten 2 Prozent kann die Anlage effektiv bereits mit 0,3 Prozent Sauerstoff betrieben werden. Als Nährstofflösung kann Substrat


BIOGAS beispielsweise aus dem Fermenter oder dem Gärrestlager bezogen werden, sodass kein zusätzlicher Dünger notwendig ist. Steht kein geeignetes Substrat zur Verfügung, wird ein Wasser-Dünger Gemisch verwendet. Es wird vollautomatisch alle vier Stunden für eine Minute im Gegenstrom von oben nach unten über das Trägermaterial verrieselt. Anders als bei herkömmlichen Anlagen, bei denen eine Befeuchtung der Füllkörper für 24 Stunden notwendig ist, kann so die Zeit auf wenige Minuten am Tag reduziert werden. Gleichzeitig entfallen die Strom- und Wasserkosten, welche eine Pumpe im Dauerbetrieb mit sich bringt. Die Kombination aus reduzierten Betriebskosten, hochwertigen Materialien und effizienter Biologie sorgt letztendlich für die Beständigkeit und Langlebigkeit der Anlage, sodass sie auch bei hohen Volumenströmen dauerhaft die gewünschten Umwandlungsraten erreicht. Einmal aufgebaut wird lediglich eine jährliche Inspektion empfohlen; der regelmässige Austausch von Teilen oder des Füllmaterials entfällt. «Investitionssicherheit ist für uns ein ganz wichtiger Punkt», erklärt

SulphPur besteht aus einem bis zu 13 m hohen Reaktorturm, in dem sich das Füllmedium – als Besiedlungsfläche für die Bakterien – und der Sammelsumpf für den elementaren Schwefel befinden. Zusätzlich angeschlossen sind der Gasein- und -austritt sowie ein Technikraum.

Springer. «Die SulphPur-Anlagen, aber auch unsere klassischen Biorieselbettreaktoren sind so ausgelegt, dass sie nicht verblocken, kaum Wartung benötigen und die Betriebskosten dauerhaft gering bleiben, ohne dass die Effizienz leidet. Dass diese Philosophie funktioniert, bestätigen uns die zahlreichen Aufträge zur Nachrüstung konventioneller Anlagen anderer Hersteller.»

Langzeitmiete Sie wollen über einen längeren Zeitraum ein E-Bike mieten? Oder Sie möchten ein S-Pedelec (45 km/h) über eine längere Zeit testen?

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MOBILITÄT

RENT A BIKE Rent a Bike ist in der Schweiz führend in der Vermietung von Velos, E-Bikes und Mountainbikes. In allen Landesteilen sind wir mit 200 Vermietstellen an vorderster Front präsent. Das dürfen Sie bei uns erwarten:

BIKES Neuestes Material in Top-Qualität. Mit bester Beratung. Die Flotte wird laufend erneuert, kein Velo ist älter als 3 Jahre. Es stehen an 200 Vermietstationen 4500 Velos diverser Typen bereit.

SCHWEIZER MARKEN Durch unsere enge Partnerschaft mit den Produzenten Tour de Suisse Rad AG und FLYER AG finden Sie in unserer Flotte mehrheitlich Markenvelos und E-Bikes Made in Switzerland. Ergänzt wird die Flotte durch Bikes von Stevens, einem der führenden Fahrradhersteller Deutschlands mit Sitz in Hamburg.

PARTNER Die Erfolgsgeschichte von Rent a Bike ist nur möglich dank der hervorragenden Zusammenarbeit mit den zuverlässigen Schweizer Bahnen und weiteren Partnern aus Tourismus und Sportfachhandel. Nebst der SBB machen bei der Velovermietung auch zahlreiche Privatbahnen mit: BLS, Zentralbahn, Thurbo, Matterhorn Gotthard

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Bahn sowie die Westschweizer Unternehmen Chemin de fer du Jura, Travys und TRN.

GRUPPENREISEN: MOBILE E-BIKE UND VELOSTATIONEN Events, Firmen- und Vereinsausflüge werden mit der mobilen Velostation zu etwas ganz Besonderem. Denn wann und wo auch immer die Reise stattfindet: Wir liefern Ihnen

die Velos genau dorthin. Ob 50 E-Bikes auf einem Firmenareal in Zürich, 80 Mountainbikes in Flims oder 150 Velos auf dem Gotthardpass: Sie bestimmen Start und Ziel. So passt sich die mobile Velostation Ihrem Event an – und nicht umgekehrt. Mit unserem Know-How und grosser Begeisterung setzen wir uns dafür ein, dass Sie einen unvergesslichen Event auf zwei Rädern erleben!


MOBILITÄT Ihre Vorteile: • Sie bestimmen Start- und Zielort • Sie bestimmen, wann und wie lange Sie die Flotte für Ihren Event benötigen • Sie bestimmen Typ und Anzahl der Mietfahrzeuge (Durchführung ab 10 Personen) • Ihre Kunden geniessen auf gut gewarteten Mietfahrzeugen sorgenfrei Ihren Anlass • Sie brauchen sich nicht um die Logistik zu kümmern

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Wir führen eine breite Auswahl an E-Bikes, Velos und Mountainbikes der Marken Tour de Suisse Rad, Stevens und FLYER. Eine grosse Auswahl an qualitativ hochwertigen und frisch aufbereiteten E-Bikes, E-MTB’s, Velos und MTB’s finden Sie das ganze Jahr an unseren Stationen. Wir haben top Produkte von Tour de Suisse, FLYER und Stevens Bikes. Während dem Miet-Einsatz werden sämtliche Bikes regelmässig gewartet und vor dem Verkauf werden diese fachmännisch revidiert. Rent a Bike gewährt auf Antrieb und Motor 1 Jahr Garantie. Beratung, Probefahrt und Verkauf findet vor Ort an unseren Stationen statt.

GANZJÄHRIGER OCCASIONSVERKAUF AUS MIETFLOTTE Rent a Bike eröffnete 2015 in Willisau seinen neuen Hauptsitz. Im modernen Neubau sind neben der Vermietstation für die Herzroute auch Büro, Werkstatt, Zentrallager sowie eine grosse Verkaufsfläche für den Occasionsverkauf zu finden.

WEITERE INFORMATIONEN Stöbern Sie online nach dem passenden Modell. www.occasionsvelo.ch

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MOBILITÄT

STATT STRAMPELN, MIT ENERGIE AUF DIE ZIELGERADE E-Bikes sind der Velotrend der letzten Jahre. Allein 2017 wurden knapp 90’000 in der Schweiz verkauft. Das Fahren mit elektrischem Antrieb hat viele Vorteile: Steigungen lassen sich leichter bewältigen, dem Gegenwind wird die Puste genommen und Pendler kommen nicht verschwitzt im Büro an. Es muss aber nicht immer gleich ein neues E-Bike sein. Oft ergibt es mehr Sinn, sein vorhandenes Velo mit einem Elektroantrieb nachzurüsten. Interview mit Geri Bugmann von Roland Baer

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MOBILITÄT Wo wird der Batteriekasten platziert, ohne das Auf- und Absteigen zu stören? Der Pendix kann unabhängig vom Schaltungssystem verbaut werden und das Velo sollte ein BSA Standard Tretlager haben. Das ist bei 80 Prozent der Velos der Fall und in den meisten Fällen fallen auch die Damen Velos darunter. Daher ist eine Umrüstung in Ihrem genannten Beispiel möglich. Ein Fahrradspezialist sollte den allgemeinen Zustand des Velos prüfen, damit eine sichere Nutzung gewährleistet ist. Ein Batteriekasten existiert im klassischen Sinne nicht. Die Batterie ähnelt einer stylischen Flasche und kann an den Befestigungspunkten für den herkömmlichen Flaschenhalter am Rahmen befestigt werden. Um das Aufsteigen in einem Damen Velo zu vereinfachen, ist eine Befestigung am Sattelrohr ebenfalls möglich. Sollten keine Trinkflaschenhalterpunkte vorhanden sein, bietet Pendix ein zusätzliches Haltersystem. Sind billig Fahrräder, für eine Nachrüstung überhaupt tauglich? Meldungen über Rahmenstärke oder schlecht verschweisste Punkte sind doch mit gewissen Anbietern an der Tagesordnung. Wie stehen Sie zu diesen Problemen? Wir empfehlen die Montage über den Fachhandel durchführen zu lassen, dort ist die Expertise vorhanden, den Zustand des Velos zu bewerten und dem Kunden ein fachmännisches Feedback zum Zustand des Velos zu geben. In Fällen mit Vorschädigungen und auffälligen Qualitätsmängeln am Velo ist von einer Nachrüstung abzuraten.

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energieRUNDSCHAU»: Sie machen aus alt, schnell, zum Teil sehr schnell. Wann ist bei Pendix die Idee geboren und wurde in die Tat umgesetzt? Geri Bugmann: Die Pendix GmbH ist eine Ausgründung aus dem Unternehmen Herms Technologies. Herms Technologies beschäftigt sich hauptsächlich mit der Prototypen Entwicklung von Elektronikkomponenten wie Steuerungssysteme für den Motor Sport und Elektromotoren. Im Rahmen einer Projektarbeit mit einem namhaften Fahrradhersteller und tiefgründiger Recherche entstand die Idee

eines nachrüstbaren Fahrradantriebs, der unabhängig vom Fahrradtyp, Schaltungsund Bremssystemen montiert werden kann. Weitere Eigenschaften, die den Produkten der Mitbewerber gefehlt haben, waren unter anderem die Geräuschlosigkeit des Motors und der Erhalt des natürlichen Tretgefühls auch bei ausgeschaltetem System. Aus dieser Idee wurde 2013 das Unternehmen Pendix gegründet und das System 2015 auf dem Markt gebracht. Sind die älteren Damen-Velos, 3 Gang, für ein Umrüsten auf E-Bike geeignet?

Welche Kriterien sind massgebend, wenn ich mein altes, nicht mehr taugliches Velo, 25 Jahre im Keller, nie mehr auf der Strasse gebraucht, in ein E-Bike umrüsten will? Wenn Sie Ihr Fahrrad schon im herkömmlichen Sinne als nicht mehr tauglich einschätzen, ist von einer Nachrüstung abzusehen. Vorschädigungen wie Risse, Brüche, Verformungen an Teilen wie zum Beispiel Rahmen, Gabel, Bremse, Lenker, Vorbau, Felgen sind deutliche Zeichen, von einer Nachrüstung abzusehen. Sollten Teile verschlissen sein, welche durch Tausch erneuert werden können, wie zum Beispiel Bremsbeläge, Reifen und so weiter, kann das Velo so wieder in einen technisch sicheren Zustand gebracht werden, sodass eine Nachrüstung wieder denkbar ist.

Ausgabe 1  / 2019 // Seite 61


MOBILITÄT

HIER SIND FÜNF GRÜNDE FÜR DAS NACHRÜSTEN: 1. Wer ein vorhandenes Rad nachrüstet, schont die Umwelt. Die CO2-Bilanz fällt beim Kauf eines Nachrüstantriebes günstiger aus als beim Kauf eines kompletten E- Bikes. Ausserdem nimmt ein Velo weniger Platz weg als zwei. Es lohnt sich also, auf ein zusätzliches E-Bike zu verzichten. 2. Mehr Möglichkeiten für Individualisten. Da Nachrüstantriebe an fast jedes Rad angebaut werden können, gibt es kaum Grenzen für die Phantasie. Die Palette an herkömmlichen Velos ist deutlich grösser als die von E-Bikes, und mit dem passenden Antrieb wird nahezu jedes Rad zum E-Bike. 3. Das Lieblingsvelo darf bleiben. Radler, die sich elektrischen Rückenwind wünschen, können ihr gewohntes und geliebtes Rad einfach weiterfahren. Händler, die einen Pendix- Antrieb anbauen, testen vorher jedoch die Tauglichkeit des Velos. Die fachgerechte Montage durch zertifizierte Händler stellt sicher, dass das Rad auch mit Nachrüstmotor ein sicherer und zuverlässiger Begleiter ist. 4. Eine langfristige Anschaffung. Und wenn es doch mal ein neues Velo sein soll, kann auch dieses mit dem bereits erworbenen Antrieb weiter genutzt werden. Während der Motor in E-Bikes fest eingebaut ist, lassen sich Nachrüstantriebe ab- und wieder anmontieren. So wird der Nachrüstantrieb zu einer nachhaltigen und langfristigen Anschaffung. 5. Workout oder elektrischer Rückenwind. Mit guten Nachrüstsätzen muss man nicht auf sein Workout verzichten, denn der Tretwiderstand bei ausgeschaltetem E-Motor ist nicht spürbar. Viele Pendler fahren z. B. zur Arbeit mit E-Antrieb und zurück ohne. Eine Umfrage von Pendix hat ergeben, dass die Fahrer fast die Hälfte der Zeit ohne elektrische Unterstützung fahren.

Militär-Velo mit Rücktritt. In der heutigen Zeit ein Sammlerobjekt. Wie können Sie ein solches Gefährt zu einem E-Fahrrad umrüsten und es noch Strassentauglich machen? Benötigen

Ihre Umbauten eine Abnahme durch eine Behörde? In solchen speziellen Fällen ist es immer notwendig das Fahrrad durch den Fachmann individuell zu betrachten. Der Rück-

tritt stellt kein Problem dar, weil der Pendix eDrive mit allen Bremssystemen kompatibel ist. Eine Abnahme durch Behörden ist für Pedelecs bis 25km / h in der Schweiz (und der EU) nicht notwendig, diese Pedelecs werden hinsichtlich der Strassentauglichkeit beziehungsweise -zulässigkeit wie herkömmliche Räder betrachtet, es sind also die gleichen Anforderungen zu erfüllen um im Strassenverkehr teilnehmen zu dürfen. Unabhängig davon hat der Hersteller eines Pedelecs, also derjenige der das Rad zum Pedelec umrüstet, eine Selbstverantwortung zur Prüfung und Kennzeichnung des Fahrrades, im Falle älterer Velos mit Rücktrittbremse sollte gründlich geprüft werden, ob die Bremsleistung für einen sicheren Stopp ausreichend dimensioniert ist.

KONTAKT Rasant GmbH Tägerstein 13 CH-8910 Affoltern am Albis Telefon +41 (0)44 761 63 33 www.rasant.ch

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MOBILITÄT

Leistungsstarke ePower für Dein Lieblingsvelo! Mit dem nachrüstbaren eBike Antrieb von Pendix

Verdreifachung der eigenen Tretleistung möglich

Pendix eDrive Ob City-, Trekking-, Mountainbike oder Lastenrad - der Pendix eDrive lässt sich an nahezu jedes Velo montieren

Geräuschloses  und wartungsfreies System

Mehr Infos unter: www.pendix.ch

Kein Tretwiderstand bei ausgeschaltetem Motor oder leerem Akku

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MOBILITÄT

EINMAL TROTTI, IMMER TROTTI Das Elektro Trottinett mit Strassenzulassung ist ein Elektroroller mit verkehrssicherer Ausrüstung. Er zeichnet sich durch gute Mobilität, sinnvolle technische Ausstattung und eine einfache Handhabung aus. Zu den Vorzügen des Trottinetts gehören eine gute Reichweite, eine hochwertige Verarbeitung und ein einwandfreies Fahrverhalten, auch bei Erstfahrten durch Anfänger.

U

nsere E-Trottis sind die leichtesten, handlichsten und leistungsstärksten E-Scooter auf dem gesamten Markt. Wussten Sie, dass In Zürich die durchschnittliche Geschwindigkeit mit dem Auto 13.3 km / h ist? Mit unseren Rollern dürfen, ja müssen Sie sogar auf dem FahrradwegStreifen mit voller Geschwindigkeit, max 25 km / h fahren. Sie sind also mindestens doppelt so schnell wie mit dem Auto. Ab 16 Jahren wird kein Ausweis mehr benötigt (25 km / h). Keine Nummern- und Helm­ pflicht. Versichert wird über Ihre Privathaftpflicht Versicherung. Keine zusätzlichen Versicherungs- und Strassensteuern. Nie mehr im Stau stehen, schneller als der Privatverkehr in der Stadt, da Sie auf dem Fahrradweg fahren müssen. Unabhängig und flexibel vom öffentlichen Verkehr. Beim absolvieren der A1 Roller Prüfung oder Führerschein kann der Roller entdrosselt werden auf 45– 50 km / h.

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Das klappbare Trotti ist geeignet für den Verlad in die öffentlichen Verkehrsmittel. Fahren und klappen. Leicht in der Handhabung und nicht schwerer als ein normales Fahrrad.

E-Trotti im öffentlichen Raum, in Werkhöfen von Kantonen und Gemeinden, haben in den letzten Jahren eine sehr grosse Beachtung gefunden, um die weiten Wege in geraumer Zeit zu bewerkstelligen.


MOBILITÄT

Motorleistung Watt: 500 Watt–1200 Watt Motor: Brushless Akkuleistung: 48 Volt Akkukapazität: 26 AH Vmax limitiert: 500 Watt 25 km / h 1200 Watt 45 km / h Führerschein M Nutzlast: 200 kg Ladegerät: 220 Volt / 5 AH Ladezeit: 6–8 Stunden Bremse vorne: Scheibenbremsen Bremse hinten: Scheibenbremsen Strassenzulässig: Ja (500 Watt) Kann ohne Ausweis gefahren werden.

KONTAKT Motorleistung Watt: 500 Watt Motor: Brushless Akkuleistung: 60 Volt Akkukapazität: 22 AHVmax limitiert: 25 km / h Nutzlast: 200 kg Ladegerät: 220 Volt / 5 AH Ladezeit: 6–8 Stunden Bremse vorne: Scheibenbremsen Strassenzulässig: Ja (ohne Tuning Kid) Kann ohne Ausweis gefahren werden. Fahren: Ohne Ausweis (ab 14 Jahren mit M-Ausweis / ab 16 Jahren ohne Ausweis) Ohne Kontrollschild (über die Hausratsversicherung wie beim Velo) Ohne Helm – wir empfehlen aber das Tragen eines Velohelms Mehr Sicherheit: Mit den 2 Seitenspiegeln, der elektrischen Blinkanlage und dem grossen Bremslicht hat der Trotti Speed 500 Watt eindeutig mehr Autorität im normalen Strassenverkehr als ein E-Bike. Qualität: Er ist ECC-zertifiziert und in der Schweiz zugelassen.

Vicente Garcia Lübke Geschäftsführer Trotti GmbH Untermüli 11 (1. Stock) CH-6300 Zug Telefon +41 (0)41 740 0215 info@trotti.ch www.trotti.ch www.facebook.com/www.trotti.ch

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MOBILITÄT

MOBILE LADESTATION FÜR ELEKTROFAHRZEUGE Ausgestattet mit Hochleistungsbatterien und optionalen Solarmodulen: Der «MobilHybrid» betankt ortsunabhängig grosse und kleine Elektrofahrzeuge. Zudem kann er den Brennstoffverbrauch von Dieselaggregaten senken.

S

ie suchen eine flexible Lösung für das Betanken von Elektroautos, E-Bikes, E-Quads und Segways? Das mobile Stromaggregat MobilHybrid ist schnell überall dort im Einsatz, wo gerade Ladekapazität gebraucht wird. Über Nacht speisen Sie die Batterien des MobilHybrids mit günstiger Energie aus dem Netz und transportieren ihn am nächsten Tag zum Einsatzziel. Bei Bedarf laden sie das Aggregat mit Sonnenenergie wieder auf.

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SUPERLEISE UND WETTERFEST Der MobilHybrid arbeitet fast lautlos. Das Gehäuse ist sehr widerstandsfähig und dank Schutzart IP54 für den Einsatz im Freien geeignet. Elektrofahrzeuge können Sie an bis zu zwei Ladestecker des Typs 2 mit 22 kW / 11kW andocken. Der MobilHybrid benötigt keine Erdung und kann problemlos von Personen ohne Elektro-Fachkenntnisse in Betrieb genommen werden.

UMWELTSCHONENDE BATTERIEN Als Energiespeicher werden beim MobilHybrid Bleibatterien eingesetzt. Sie sind ungefährlich, transportfreundlich und zu 99 Prozent rezyklierbar. Die Lebensdauer einer Batterie ist je nach Leistungsklasse auf 1400 bis 1800 Lade- und Entladezyklen ausgelegt. Bei einem vollständigen Zykklus pro Tag reicht die Batterie rund 5 Jahre. Für besondere Anforderungen stehen auch mit Lithium-Ionen-Batterien zur Verfügung.


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SOLARSYSTEM – SCHNELL AUFGEBAUT Hybrid ist das Aggregat unter anderem deshalb, weil man die Batterien mit Sonnenenergie nachladen kann – bei wolkenlosem Himmel bis zu zwei Mal täglich. Jedes Modell des MobilHybrids lässt sich mit zwei Solar-Ladegeräten ausrüsten. An jedes Ladegerät können zwei Solarsysteme «MobilPV» angeschlossen werden. Zwei MobilPV-Systeme erzeugen an einem sonnenreichen Tag bis 40 kWh Strom. Die Solarmodule sind als robustes Faltsystem konstruiert. Für den Auf- und Abbau benötigen zwei Personen weniger als zehn Minuten.

DURCHDACHTER TRANSPORT Den MobilHybrid gibt es in verschiedenen Grössen und Leistungsklassen. Die leichteste Ausführung wiegt 360 Kilo. Um Transport und Lagerung so einfach wie möglich zu machen, stehen der MobilHybrid und die dazu erhältlichen Solarmodule auf einem Stahlrahmen in der Grösse der Euro-Palette. Möglich ist das Handling mit Stapler, Ameise oder mit Hebezeug an der Ringöse in der Deckelmitte. Das Aggregat kann auch als Schlitten übers Gelände gezogen werden.

KONTAKT Bimex Energy AG Glütschbachstrasse 32 CH-3661 Uetendorf Telefon +41 (0)33 334 55 66 Zürichstrasse 55 CH-8340 Hinwil ZH Telefon +41 (0)43 843 24 24 info@bimex.ch www.bimex.ch

GESTEUERTE STROMMENGE Der MobilHybrid ist auch ein attraktiver Stromspeicher für den Einsatz auf der Baustelle, im Wald, an Open-Air-Veranstaltungen oder bei Rettungseinsätzen. Nicht zuletzt deshalb, weil er den Verbrauch von Diesel reduziert. Dieselaggregate verbrennen, wenn sie in Betrieb sind, konstant Treibstoff, auch wenn die Verbraucher nur wenig Strom abzapfen. Je geringer die benötigte Last, desto mehr Energie verpufft ungenutzt. Im Verbund mit einem Dieselaggregat fungiert der MobilHybrid als intelligente Zwischenstation: Er speichert Strom aus dem Aggregat und gibt ihn bedarfsgerecht ab, nicht zu viel, nicht zu wenig. Sollte die von den Verbrauchern nachgefragte Strommenge geringer sein als die Nennleistung des MobilHybrids, wird das Dieselggregat abgestellt. Sobald sich die Batterien leeren oder die Nachfrage die Kapazität des MobilHybrids übersteigt, schaltet sich das Aggregat wieder zu. Wenn nötig vereinen der MobilHybrid und das Dieselaggregat ihre Kräfte. Stets wählt der MobilHybrid aus den vorhandenen Stromquellen die jeweils günstigste aus – Batterien, Dieselaggregat, Photovoltaikmodule oder auch das Stromnetz.

BELEUCHTUNG UND USV-FUNKTION Für den MobilHybrid gibt es das passende Beleuchtungssystem. Ein leichter und dennoch stabiler Mast lässt sich bis vier Meter ausfahren und mit zwei oder vier starken LED-Flutern bestücken. Fluter gibt es in den Ausführungen 240 und 480 Watt, was 24’000 respektive 48’000 Lumen entspricht. Vier 240-Watt-Fluter können eine Fläche von 20 mal 20 Quadratmeter während mehr als elf Stunden auf Arbeitsplatzhelligkeit ausleuchten. Eine weitere Option des MobilHybrids: Mit einem zweiten Netzeingang gewährleistet er bei Netzausfall eine unterbrechungsfreie Stromversorgung.

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MOBILITÄT

Die stylishe INCH ist die perfekte Lösung für den öffentlichen und halb-öffentlichen Einsatz.

E-AUTOS AUF DER ÜBERHOLSPUR Die Absatzzahlen für elektrische Fahrzeuge steigen Jahr für Jahr und so fristet die E-Mobilität längst kein Nischendasein mehr. Auch bei den Ladestationen schreitet die Entwicklung rasch voran. So werden das Netz und die Technologie laufend an die neuen Bedürfnisse der E-Driver und Standortbetreuer angepasst.

E

lektrische Personenwagen sind mittlerweile vielerorts anzutreffen. Daneben werden bald auch andere strombetriebene Fahrzeugklassen, wie Nutzfahrzeuge, Busse und Lastwagen, das Strassenbild prägen. Doch, um auch längere Distanzen zurücklegen zu können,

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ist ein flächendeckendes Netz für E-Driver zentral. Zudem spielen die passenden Anschlüsse, die Ladegeschwindigkeit, eine unkomplizierte Bezahlung, ein zuverlässiger Service und die einfache Übersicht über alle Ladestandorte eine wichtige Rolle. PLUG’N ROLL vereint all diese Kriterien.

MIT ÖKOSTROM AUF DIE STRASSE PLUG’N ROLL ist der Full-Service-Provider in Sachen E-Mobilität des Bündner Energieunternehmens Repower. Er verfügt über das weitreichendste Ladestationsnetz in Graubünden. Aber auch über die Kantons-


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MASSGESCHNEIDERTE LÖSUNGEN Die rasante Entwicklung bei den E-Autos macht den Ausbau der Ladeinfrastruktur unabdingbar. Kunden, die nach der passenden Lösung für ihren Einsatzzweck suchen, können sich von den PLUG’N ROLL-Experten beraten lassen. Betreiber von Geschäftsgebäuden und Vermieter von Mehrfamilienhäusern stehen diesbezüglich vor besonderen Herausforderungen: Wie wird zum Beispiel gewährleistet, dass das Aufladen gerecht auf mehrere E-Autos verteilt und den richtigen Kunden verrechnet wird? PLUG’N ROLL hält für solche Fälle massgeschneiderte Produkte und Dienstleistungen bereit. So gibt es Ladestationen, die miteinander verknüpft und zentral gesteuert werden können. Falls mehrere Nutzer vorhanden sind, wird der Stromverbrauch pro Mieter ausgewertet und verrechnet. Doch auch die Installation und Wartung der Anlage gehören zum Dienstleistungsportfolio. Bei Bedarf übernimmt PLUG’N ROLL auch die Kundenabrechnung. Falls einmal etwas nicht nach Wunsch funktionieren sollte, ist das Servicecenter rund um die Uhr erreichbar und hilft bei Fragen weiter.

SINKENDE KOSTEN UND STEIGENDER ABSATZ Elektroautos sind in den letzten Jahren erschwinglicher geworden. Das hat vor allem mit den sinkenden Kosten für die Herstellung der Batterien zu tun. Zudem steigt die Nachfrage, auch aufgrund der aktuellen Klimadiskussion, weiter. Hinzu

grenzen hinaus, insbesondere in der Nordund Ostschweiz, sind die Geräte mit dem grünen Blitz-Logo anzutreffen. Dank der PLUG’N ROLL-App finden E-Driver den nächstgelegenen Anschluss einfach und bequem. An den öffentlichen PLUG’N ROLLLadestationen werden die Batterien mit 100 Prozent Ökostrom geladen. Die Bezahlung erfolgt anschliessend über die App. Repower plant, das Netz in den kommenden Jahren schweizweit auszubauen. Dabei nehmen Hotels, Restaurants, Gemeinden und Parkplatzbetreiber sowie auch Unternehmen und Energieversorger eine Schlüsselrolle ein, denn durch den Erwerb einer solchen Ladestation helfen sie, das Netz an Stationen zu verdichten. So erweitern sie ihren Kundenkreis, steigern ihre Attraktivität und erscheinen in allen wichtigen Ladeverzeichnissen.

kommt, dass verschiedene Staaten enorm in die E-Mobilität investieren. So haben sich die Niederlande zum Ziel gesetzt, dass bereits ab Mitte der 2020er-Jahre keine Benzin- und Diesel-Fahrzeuge mehr auf ihren Strassen verkehren. Auch der norwegische Staat fördert die E-Mobilität seit Jahren durch Steuervergünstigungen und andere Vorteile. So verwundert es nicht, dass 2018 fast ein Drittel aller Neuwagen in Norwegen reine Elektroautos waren. China setzt ebenfalls in starkem Masse auf die E-Mobilität, mit dem Resultat, dass dort 2018 zum ersten Mal über eine Million Autos mit Elektro- und PluginHybrid-Antrieb verkauft wurden. Darunter waren mehrheitlich Modelle von chinesischen Autoherstellern, die sich auch ausserhalb Asiens zunehmender Beliebtheit erfreuen. Diese Entwicklungen zeigen: Es ist eine Frage der Zeit, bis die Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren von den E-Autos abgehängt werden. Wer nicht auf der Strecke bleiben will, sollte jetzt über den Kauf von passenden Ladestationen nachdenken.

KONTAKT Repower Via da Clalt 12 CH-7742 Poschiavo Telefon +41 (0)81 839 71 11 www.repower.com

Das PLUG’N ROLL-Ladenetzwerk wird laufend ausgebaut.

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MOBILITÄT

NACHRÜSTUNG VON TIEFGARAGEN MIT E-LADESÄULEN Keine Unterbrechung der Stromversorgung: Betreiber in München führt Energieoptimierungssystem zur Leistungsüberwachung von Ladestationen ein. Eine Installation ohne aufwendige Erdarbeiten und Kabelersatz ist durchführbar.

D

as Ladestationen-Netz für Elektrofahrzeuge in Deutschland wächst stetig: Laut Statista gab es im Januar 2019 rund 13’000 Ladestationen in der Bundesrepublik – gegenüber knapp 6 000 im dritten Quartal 2017. Besonders in Städten gestaltet sich der Ausbau jedoch problematisch, denn die grössten Herausforderungen stellen nicht die Ladestationen

selbst dar, sondern ihre Eingliederung in die bestehende Infrastruktur. In den wenigsten Fällen sind die bereits verlegten Leitungen auf den zusätzlichen Strombedarf der Ladesäulen ausgelegt, weshalb die Kabel im Regelfall unter hohem baulichem Aufwand ersetzt werden müssen. Diese Problematik bestand auch bei mehreren Parkhäusern eines Tiefgaragenbetreibers in

München. Da die vorhandenen Kabel nicht für die zusätzliche Belastung durch die Ladesäulen ausgelegt waren, hätten diese ausgetauscht werden müssen. Andernfalls fiele bei zu vielen gleichzeitig stattfindenden Ladevorgängen die Stromversorgung aus, was unter anderem auch die Schranke zur Ein- und Ausfahrt betreffen würde. Eine Alternative bietet die KBR GmbH:

Die Lastaufnahme der Ladesäulen variiert – je nach Fahrzeugmodell – zwischen 2 und 22 kW. Daher lässt sich nur schwer berechnen, wie viele Autos gleichzeitig geladen werden können, ohne dass es zu einer Unterbrechung der Stromversorgung kommt.

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MOBILITÄT Das Unternehmen installierte ein Last­ optimierungssystem, welche die Entnahme der elektrischen Leistung aus dem Netz überwacht. Auf diese Weise können die Ladesäulen unterbrechungsfrei betrieben werden, ohne neue Kabel verlegen zu müssen. «Im Regelfall ist der elektrische Netzanschluss in Gebäuden und Tiefgaragen lediglich auf die dort benötigte elektrische Leistung ausgelegt», erklärt Christian Wiedemann, Vertriebs- und Projektleiter bei der KBR GmbH. «Sollen nun Ladesäulen für Elektrofahrzeuge nachgerüstet werden, reicht die Energieversorgung oftmals nicht mehr aus.» Eine Möglichkeit für einen verbesserten Netzanschluss besteht darin, das Zuleitungskabel des Energieversorgers gegen ein Kabel mit grösserem Querschnitt auszutauschen. Doch dieses Vorgehen bedeutet in den meisten Fällen, dass auch umfangreiche Erdarbeiten durchgeführt werden müssen. Zudem stellen die ungeeigneten Kabel in den meisten Fällen nicht das einzige Hindernis dar. «Der Orts­n etztransformator oder der firmeneigene Transformator müssen in der Lage

KBR bietet im Rahmen der multimax-Serie verschiedene Lösungen zur Lastoptimierung. Um ein zu hohes Leistungsniveau zu verhindern, wird die maximale Lastaufnahme individuell gesteuert.

sein, die zusätzliche Leistung zu tragen. Andernfalls ist ein Austausch notwendig», erläutert Wiedemann. «Ebenso muss die Niederspannungshauptverteilung darauf ausgelegt sein und notfalls erneuert wer-

den.» Sind diese Voraussetzungen nicht gegeben, muss der Betreiber der Ladestationen mit Zusatzkosten rechnen, die im mittleren fünfstelligen Bereich anzusiedeln sind.

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MOBILITÄT

KABELÜBERLASTUNG UNTERBRICHT STROMVERSORGUNG IN TIEFGARAGEN Vor ähnlichen Problemen stand ein Tiefgaragenbetreiber in München. Auf Wunsch von Mietern mit festen Stellplätzen im Parkhaus sollten Ladestationen für ihre Elektrofahrzeuge eingerichtet werden. Zusätzlich waren Ladesäulen für öffentliche Parkplätze vorgesehen – in insgesamt sechs Tiefgaragen. Dabei variiert die Anzahl der Ladestationen pro Tiefgarage zwischen acht und 20 Säulen. «Hier wurden die üblichen Probleme ermittelt: Um die Leistung zu erhöhen, hätte das Kabel von der Trafostation zur Hauptverteilung im Gebäude durch ein teures und sehr dickes Kabel ersetzt werden müssen. Ausserdem hätte die Niederspannungsverteilung nicht die benötigte Leistung aufnehmen können, sodass auch hier ein Ersatz nötig gewesen wäre», berichtet der Vertriebsingenieur. «Werden nun im Extremfall Fahrzeuge an allen Stationen gleichzeitig geladen, löst der Hauptschalter aus, um das Kabel nicht zu überlasten.» Dies hätte zur Folge, dass in der Tiefgarage nur noch die Notbeleuchtung funktionieren würde – weder Aufzüge, noch Schranken oder Ladesäulen würden mit Strom versorgt werden. In diesem Fall lässt sich die Störung lediglich durch einen Mitarbeiter per Hand quittieren. Um sowohl eine Kabelüberlastung als auch grössere Baumassnahmen zu vermeiden, suchte der Tiefgaragenbetreiber nach einer alternativen Lösung und wandte sich schliesslich im Juni 2018 an KBR. Das Unternehmen bietet unterschiedliche Produkte und Dienstleistungen zum Thema Energieeinsparung und -optimierung an, wozu auch die Lastoptimierung zählt. «Sollen die bereits verlegten Kabel auch weiterhin unverändert genutzt werden, muss die Leistungsaufnahme so gesteuert werden, dass eine Überlastung ausgeschlossen werden kann», erörtert Wiedemann. Im Vorfeld der endgültigen Auftragsvergabe im September 2018 setzte sich KBR zunächst mit dem zuständigen Elektroinstallateur in Verbindung, um die konkreten Anforderungen und Rahmenbedingungen zu besprechen. «Im Anschluss daran haben wir den Hersteller der Ladesäulen

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kontaktiert. Hier ging es vor allem darum, wie sich die Ladesäule optimieren lässt, ohne dass diese automatisch in den Störmodus wechselt», so Wiedemann weiter. Danach arbeitete KBR eine passende Lösung aus, die in enger Kooperation mit dem zuständigen Elektroinstallateur und dem Werkskundendienst der Energie­ optimierungsexperten installiert und in Betrieb genommen wurde.

ENERGIEOPTIMIERUNGSSYSTEM DROSSELT LEISTUNGSAUFNAHME AUTOMATISCH Die Lösung der Energieoptimierungsexperten aus Schwabach besteht darin, die Ladesäulen sowie die abgenommene Leistung ständig zu überwachen. Dies geschieht mit der Energieoptimierung «multimax». Hierbei geben die Ladesäulen über einen Stromwandler und Black Box-Messgeräte der Produktreihe multimess D4, die in der Energieverteilung der Ladesäulen verbaut wurden, Rückmeldung darüber, mit wie viel Leistung momentan an einer Station geladen wird. Diese kann – je nach Leistungsaufnahme des Fahrzeugs – zwischen 2 und 22 kW variieren. Die abgenommene Leistung wird parallel mit der höchstmöglichen Leistung verglichen. «Stellt das System fest, dass die maximal mögliche Leistung überschritten wurde, sendet es ein Signal an die Ladesäule. Diese reduziert die Leistung daraufhin auf einen vorher programmierten Wert», berichtet Wiedemann. «Die Ansteuerung wird dabei über potentialfreie Kontakte realisiert. Dies hat den Vorteil, dass der Installationsaufwand sehr gering ist.» Im konkreten Fall einer der Tiefgaragen standen zum Beispiel maximal 80 kW zur Verfügung. Jede dort installierte Ladesäule ist dazu in der Lage, im Höchstfall 22 kW Leistung aufzunehmen. Bei acht Ladesäulen bedeutet dies jedoch 176 kW, wasdie mögliche Leistungsaufnahme deutlich übersteigen würde. Durch das Energieoptimierungssystem von KBR lässt sich die

Christian Wiedemann, Vertriebsund Projektleiter bei der KBR GmbH.

Leistungsaufnahme der Ladesäulen nun so drosseln, dass diese gemeinsam noch maximal 80 kW abgeben. Auf diese Weise dauert der Ladevorgang zwar länger, die Stromversorgung der Tiefgarage und der Ladesäulen wird jedoch nicht unterbrochen. Zudem bietet das System die Möglichkeit, einzelne Ladestationen aus der Lastoptimierung auszunehmen, wie zum Beispiel Schnellladesäulen. Die laden mit der gewohnten Leistungsaufnahme weiter, dafür werden andere Säulen stärker gedrosselt. Auch können Prioritäten ver­ geben werden. Dies gibt dem Betreiber die Möglichkeit zu entscheiden, bei welchen Ladesäulen die Leistung als erstes reduziert werden soll. Um einen Überblick der entnommenen Leistung zu bekommen, kann der Betreiber diese über eine Software oder die von KBR bereitgestellte Cloud einsehen.

WEITERE PROJEKTE IN PLANUNG Für KBR stellte das Projekt in München eine spannende Herausforderung in einem für das Unternehmen neuen Bereich dar. Der Tiefgaragenbetreiber zeigte sich sehr zufrieden mit dem flexiblen Betrieb aus Mittelfranken. Für die nahe Zukunft sind deshalb nach Abschluss der Arbeiten an den sechs Tiefgaragen – voraussichtliches Ende ist im vierten Quartal 2019 – bereits weitere gemeinsame Projekte geplant.

WEITERE INFORMATIONEN www.kbr.de

ÜBER UNS Die KBR Kompensationsanlagenbau GmbH mit Sitz in Schwabach wurde 1976 gegründet und ist ein in der zweiten Generation inhabergeführtes Familien­ unternehmen, das Produkte und Dienstleistungen rund um das Energiemanagement für Gewerbe und Industrie anbietet. Dazu zählen Blindstromkompensationsanlagen und Energieoptimierungssysteme. Der Betrieb unterhält ein Vertriebsnetz in ganz Deutschland mit Vertriebsbüros in jedem Bundesland und beschäftigt aktuell 111 Mitarbeiter. KBR ist nach ISO 14001 (Umweltmanagement), ISO 9001 (Qualitätsmanagement) sowie ISO 50001 (Energiemanagement) zertifiziert.


© Sunfire GmbH

UMWELT

WASSERSTOFF ALS ENERGIETRÄGER DER ZUKUNFT VERDICHTUNG WASSERDAMPFGESÄTTIGTER GASE: ÖLFREIE, TROCKENLAUFENDE KOMPRESSOREN GARANTIEREN NACHHALTIGE SPEICHERUNG UND NUTZUNG VON «GRÜNEM» WASSERSTOFF

Als gasförmiger Energiespeicher spielt Wasserstoff bei zahlreichen industriellen Anwendungen eine immer grössere Rolle – etwa als wichtiger Ausgangsstoff in der chemischen Industrie oder zur CO2 -freien Entschwefelung von Dieselkraftstoff in Raffinerien. Für alle Branchen, in denen bisher Erdgas, Mineralölprodukte oder Kohle verwendet werden, stellen Wasserstoff oder Synthesegas eine langfristige Alternative dar. Als Hersteller von Elektrolyseuren für die Produktion von grünem Wasserstoff oder auch Synthesegas möchte die Sunfire GmbH solche Alternativen weiter vorantreiben und produziert Elektrolyseure, die aus Dampf sowie Ökostrom grünen Wasserstoff erzeugen. Um den hergestellten Energieträger langfristig zu speichern und effizient zu verwenden, suchte Sunfire nach zwei Verdichtern und entschied sich für das Modell TRZ 200 der Mehrer Compression GmbH. Dabei handelt es sich um einen zweistufigen, ölfreien Kompressor, der trockenlaufend auch wasserdampfgesättigten Wasserstoff durch schrittweises Abscheiden von Wasserdampfpartikeln problemlos verdichten kann. Aufgrund der kompakten und modularen Bauweise lässt sich dieser Verdichter in jeden Container integrieren. Eine hohe Anlagenverfügbarkeit wird durch den After-Sales-Service von Mehrer mit schnellen Lieferzeiten gewährleistet.

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eit Mitte 2018 setzt Sunfire zwei Wasserstoffverdichter aus dem Hause Mehrer an unterschiedlichen Standorten ein: In Karlsruhe nutzt das Unternehmen den Verdichter an einer H2Tankstelle für Brennstoffzellenfahrzeuge.

In Duisburg hingegen wurde der Kompressor in die Infrastruktur eines Forschungsinstituts integriert. «Wir entschieden uns für das Modell TRZ 200 von Mehrer, da diese Kompressoren mit wenig oder sogar ganz ohne Vordruck

arbeiten können», berichtet Klaus Ullrich, Head of Sales Electrolysis bei der Sunfire GmbH. «Ausserdem war uns bei den kleinen Demonstrationsanlagen der geringe Volumenstrom von 0– 6 Nm3 / h des Modells wichtig.»

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UMWELT

INDIVIDUELL ANGEFERTIGTE WASSERSTOFFVERDICHTER Im Vorfeld der Beauftragung besuchte das Vertriebsteam von Mehrer die Energiespezialisten von Sunfire, um die notwendigen Anforderungen für die zwei unterschiedlichen Einsatzorte zu ermitteln. Ein Standardprodukt kann dies nur im Ausnahmefall direkt erfüllen. «Wir besitzen dank unseres breiten Portfolios an Verdichterlösungen für Wasserstoff bis 1000 bar bei verschiedenen Volumentströmen umfassendes Know-how auf diesem Gebiet und können basierend auf Vor-Ort-Meetings sämtliche Anforderungen optimal mit dem Kunden abstimmen», so Luis Tändler, Vertrieb & Marketing bei der Mehrer Compression GmbH. «Gerade im Bereich kritischer Prozessgase – wie Wasserstoff – müssen Kompressoren aufgrund verschiedener Anforderungen der Kunden wie beispielsweise stark schwankender Prozessparameter immer individuell gestaltet werden.»

Die Mehrer Compression GmbH mit Sitz im baden-württembergischen Balingen wurde 1889 von Josef Mehrer gegründet und wird heute bereits in fünfter Generation als Familienunternehmen erfolgreich geführt. Der Spezialist für Prozessgas-Kompressoren gehört mit seinen 130 Jahren Erfahrung zu den weltweit ältesten und traditionsreichsten Herstellern der Branche. Mit Fokus auf ölfreier Verdichtung hat das Unternehmen etwa mit Trockenlauf-Kompressoren Pionierarbeit auf diesem Gebiet geleistet. Aktuell hat Mehrer circa 120 Mitarbeiter und verfügt über zahlreiche Sales- und Servicepartner in 28 Ländern der Welt.

Laufruhe ausgelegt. Vor Ende der Fertigstellung unterzog Mehrer alle gasberührten und druckbeaufschlagten Teile einer hydrostatischen Druckprüfung sowie einem Full-Performance-Test. Anschliessend erhielten die Kompressoren ein Prüfzertifikat mit Chargennummer, um die garantierten Leistungsdaten zu dokumentieren.

SCHRITTWEISE ABSCHEIDUNG VON WASSERDAMPF­ GESÄTTIGTEM H2 Eine besondere Herausforderung im Projekt mit Sunfire stellte die hohe Sättigung des Wasserstoffs mit Wasserdampf durch das verwendete Dampf-Elektrolyseverfah-

rens dar. «Dieses beruht auf einer FestoxidZellen-Technologie, die dank eines hohen elektrischen Wirkungsgrades im Vergleich zu bisherigen Lösungen eine kosteneffiziente Produktion von Wasserstoff ermöglicht», erklärt Ullrich. «Deswegen musste der Kompressor in der Lage sein, das Gas zu verdichten, aber gleichzeitig die Wasserdampfpartikel zu entfernen.» Um eine Beschädigung des Verdichters durch das gesättigte Gas zu verhindern, scheidet der TRZ 200 die darin enthaltenen Wasserpartikel schrittweise ab. «Dieser Abscheidevorgang erzeugt durch Zentrifugalkräfte eine Wirbelströmung und ermöglicht so die Trennung des Gases und

© Sunfire GmbH

Nach Abstimmung aller wichtigen Informationen begann das Team von Mehrer mit der Herstellung der beiden Wasserstoffverdichter in ihrem Werk in Balingen. Dabei wurden sämtliche essenziellen Bauteile inhouse gefertigt, um die Qualität der einzelnen Komponenten zu garantieren. Beim TRZ 200 handelt es sich um eine zweistufige, ölfreie Prozessgasmaschine, die eine problemlose Verdichtung von toxischen und brennbaren Gasen ermöglicht. Wie alle Kompressoren aus dem Hause Mehrer ist der TRZ 200 für den Dauerbetrieb (Heavy-Duty) bei gleichzeitig hoher

Die im Jahr 2010 gegründete Sunfire GmbH entwickelt und produziert Hoch­ temperatur-Elektrolyseure (SOEC) und Hochtemperatur-Brennstoffzellen (SOFC). Das Unternehmen beschäftigt 130 Mitarbeiter. Die Hochtemperatur-Elektrolyse erzeugt wertvollen Wasserstoff aus Wasser. Sie ist besonders effizient und wird mit erneuerbarem Strom betrieben. In der neuesten Variante kann die Hoch­ temperatur-Elektrolyse nicht nur Wasser, sondern auch CO2 reaktivieren und so auf dem direktesten Weg Abgase wieder in einen sauberen Rohstoff zurück­ verwandeln, der Erdöl oder Erdgas ersetzt. Damit können der gesamte Transportsektor und viele Industrieprozesse, die heute auf Öl, Gas oder Kohle angewiesen sind, kompromisslos nachhaltig und CO2 -neutral gestaltet werden.

Seit Mitte 2018 befindet sich jeweils ein TRZ 200 aus dem Hause Mehrer an zwei Einsatzorten von Sunfire: In Karlsruhe nutzt das Unternehmen den Verdichter an der H2-Tankstelle für Brennstoffzellenfahrzeuge. In Duisburg wurde der Kompressor in die Infrastruktur eines Forschungsinstituts integriert.

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Wasserstoff spielt als gasförmiger Energiespeicher bei zahlreichen Anwendungen eine immer grössere Rolle. Er stellt für alle Bereiche eine nachhaltige Alternative dar.

der Wasserpartikel», erläutert Tändler. «Aufgrund der Verwirbelung werden die gasseitigen Wasserdampfmoleküle abgelöst und durch automatische Kondensat­ ableiterausgeschleust. Das geschieht sowohl an der Saugseite der Verdichter, als auch nach jeder Verdichtungsstufe.» Der von der Elektrolyse produzierte drucklose Wasserstoff am Eingang des Verdichters enthält bis zu 10 Volumenprozent Feuchtigkeit und kann durch diesen prozesssicheren Aufbau des Verdichterpackages gefahrlos verdichtet werden.

AFTER-SALES-SERVICE MIT KURZEN LIEFERZEITEN Damit Sunfire kleinere Wartungen eigenständig durchführen kann, erhielt das Unternehmen von Mehrer das effiziente Service­ system Mehrer-Easy-Maintenance (MEM) mit typischen Verschleisskomponenten. Darin enthalten sind beispielsweise Dichtungen oder weitere Serviceteile. «Sollte dies nicht ausreichen, betreuen wir im Rahmen unseres After-Sales-Service unsere Kunden natürlich weiter», so Tändler. «Dank unseres grossen Lagers ist eine

© Mehrer Compression GmbH

© annca / pixabay.com

UMWELT

Luis Tändler, Vertrieb & Marketing bei der Mehrer Compression GmbH

schnelle Lieferzeit möglich.» So garantiert Mehrer für alle Wasserstoffverdichter eine Anlagenverfügbarkeit von mindestens 97 Prozent.

WEITERE INFORMATIONEN Sunfire GmbH www.sunfire.de und Mehrer Compression GmbH www.mehrer.de

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Foto: COMET Photoshopping

UMWELT

Im internationalen Felslabor Mont Terri bei St-Ursanne (Kanton Jura) forschen 16 Organisationen aus 8 Ländern für die sichere Entsorgung radioaktiver Abfälle.

SCHON HEUTE AN ÜBERMORGEN DENKEN Die moderne Welt ist schnelllebig. Viele Menschen betrachten heute Zeiteinheiten in Sekunden und Minuten. Vor diesem Hintergrund ist ungewöhnlich, was die Mitarbeitenden der Nagra beruflich tun: Sie betrachten Zeiträume in Hunderttausenden von Jahren.

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Umweltschutzaufgabe, die erfordert, in langen Zeiträumen zu denken, denn die Abfälle müssen sehr lange vom menschlichen Lebensraum isoliert werden. «Mit dem Gegensatz zwischen menschlichem

Foto: COMET Photoshopping

ber 100 Frauen und Männer der Nationalen Genossenschaft für die Lagerung radioaktiver Abfälle (Nagra) bereiten die sichere Entsorgung radioaktiver Abfälle vor. Eine spezielle

Das rund 175 Millionen Jahre alte Gestein Opalinuston ist praktisch undurchlässig und schliesst sehr gut ein.

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Zeithorizont und den Dimensionen, die wir bei der Entsorgung betrachten müssen, umzugehen, ist eine grosse Herausforderung», erklärt Heinz Sager, Leiter des Ressorts «Besucherwesen und Events» bei der Nagra. Dazu muss man eine spezielle Perspektive einnehmen. Denn an der Erdoberfläche wandeln sich die Dinge schnell, tief im Untergrund aber steht die Zeit praktisch still. Bei der geologischen Tiefenlagerung werden die Abfälle in einem dichten, undurchlässigen Gestein in mehreren Hundert Metern Tiefe eingeschlossen. Gewähr für die langfristige Sicherheit bietet nicht der Mensch, sondern die Geologie – im Falle der Schweiz der sogenannte Opalinuston. Um die Machbarkeit von geologischen Tiefenlagern in der Schweiz zu erarbeiten, forscht die Nagra zusammen mit 10 Nationen in zwei Schweizer Felslabors.


UMWELT Foto: COMET Photoshopping

Die Nagra hat mit dem Entsorgungsnachweis im Jahr 2006 gezeigt, dass in der Schweiz sichere geologische Tiefenlager realisiert werden können. Die Frage, wo ein geologisches Tiefenlager gebaut werden soll, ist aber noch offen. Denn gegenwärtig läuft unter der Leitung des Bundes das Auswahlverfahren für mögliche Lagerstandorte. Zur Zeit sind die Standortgebiete Jura Ost, Nördlich Lägern und Zürich Nordost für weitere Untersuchungen vorgeschlagen.

DER AUFTRAG DER NAGRA IST VON ZENTRALER GESELLSCHAFTLICHER BEDEUTUNG Radioaktive Abfälle entstehen im Zusammenhang mit Technologien und Diensten, die von uns allen täglich genutzt werden – beim Verbrauch von Strom aus Kernkraftwerken und bei verschiedenen Anwendungen in Medizin, Industrie und Forschung. Um all diese Abfälle zu entsorgen, gründeten die Betreiber der Kernkraftwerke und der Bund 1972 die Nagra. Deren Mitarbeiter kommen aus unterschiedlichen Disziplinen, vorwiegend aus den Naturwissenschaften. Sie leisten einen wichtigen Beitrag dazu, dass die Abfälle, die heute

Übersicht möglicher Standortgebiete für geologische Tiefenlager (orange-grün); die grauen Flächen wurden von der Nagra zurückgestellt.

produziert werden, unsere Nachkommen in ihrem Handlungsspielraum nicht einengen und für sehr lange Zeit sicher eingeschlossen werden können. Dazu braucht es ausdauerndes Engagement aller Mitarbeitenden der Nagra, Knowhow und interdisziplinäres Arbeiten in Projektteams – mit einem Ziel: Sicherheit von Mensch und Umwelt haben oberste Priorität

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WEITERE INFORMATIONEN Mehr Informationen zur Entsorgung radioaktiver Abfälle in der Schweiz sowie Anmeldung für einen kostenlosen Besuch des Felslabors unter: www.nagra.ch


AUS- UND WEITERBILDUNG

DIGITALE TRANSFORMATION – UND WIE WEITER? Die Allgegenwärtigkeit digitaler Technologien hat zu tiefgreifenden politischen, ökonomischen und gesellschaftlichen Veränderungen geführt. Industrie 4.0, Internet of Things (IoT), Cloud Computing und Künstliche Intelligenz sind nur einige omnipräsente Themen dieses digitalen Wandels.

V

iele Unternehmen haben ihre Geschäftsmodelle bereits ins digitale Business transformiert, sind mittendrin oder werden dies in naher Zukunft tun. Es handelt sich hierbei jedoch nicht um eine Aufgabe mit einem fixen Startpunkt und einem absehbaren Ende. Das bestehende Verständnis von Kunden und Geschäftsbeziehungen wird radikal verändert, da sich die digitale Transformation nicht nur mit der Planung, Steuerung, Optimierung und Umsetzung der Wertschöpfungs-

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kette eines gesamten Unternehmens beschäftigt, sondern auch die Vernetzung aller Wirtschaftsbereiche ein wichtiges Element ist. Es ist somit ein kontinuierlicher Unternehmensprozess und unterliegt einer steten Neuausrichtung aller Geschäftsbereiche.

BIG DATA ALS CHANCE FÜRS UNTERNEHMEN Ein Buzzwort welches mit jedem Digitalisierungprozess einhergeht ist «Big Data».

Die konstante Erfassung und Generierung neuer Daten ist die eine Seite der Digitalisierung, die Auswertung, Analyse und insbesondere Bewertung der Daten ist die andere Seite und Voraussetzung für logische Schlussfolgerungen, also für matchentscheidende Prognosen und Entscheidungen. Unternehmen tun gut daran, diese Daten gewinnbringend einzusetzen. Die Problematik besteht jedoch in der Menge der Daten. Die Datenmenge übersteigt häufig die menschliche Fähig-


AUS- UND WEITERBILDUNG keit, sie zu analysieren. Gegenwärtig sind die Auswirkungen der Omnipräsenz von Sensoren, Netzwerken, Informations- und Kommunikationstechnologie sowie entsprechender Software zur Verarbeitung von Datenmassen, intelligenten Algorithmen zur Mustererkennung oder kognitiver Systeme in Wirtschaft und Industrie vielschichtig sichtbar. Erst mit der Intelligenz der Algorithmen sind Mensch und Maschine in der Lage, den analysierten Daten Sinn zu entnehmen und zu lernen, wie diese gewinnbringend zu nutzen sind. Hier haben Unternehmen die Möglichkeit einen Mehrwert zu generieren und einen kompetitiven Vorteil gegenüber der Konkurrenz zu erlangen. Das iimt vermittelt in seinen Weiterbildungsprogrammen das nötige Wissen und die analytischen, fachlichen wie auch zwischenmenschlichen Fähigkeiten zur erfolgreichen Bewältigung dieser digitalen Herausforderung. So auch im neu entstandenen Fachkurs «Künstliche Intelligenz für Manager», welcher eine praktische Einführung in Künstliche Intelligenz und Machine Learning (AI / ML) bietet. Der Fachkurs hilft das Potenzial von KI / ML im Unternehmen besser einzuschätzen, erfolgreiche datengesteuerte Projekte zu initiieren und durchzuführen sowie häufige Stolpersteine bei der Implementierung von KI / ML im Unternehmen zu vermeiden.

WEITERBILDUNG – INDIVIDUELL UND MASSGESCHNEIDERT Das iimt bietet seit fast 25 Jahren Weiterbildung auf höchstem Niveau mit top­ aktuellen Inhalten und Experten aus der akademischen Welt und der Praxis an. Teilnehmende sollen Wissen und Erfahrung in vielen Fachbereichen erlangen und diese auch vernetzt anwenden können. Gross geschrieben wird dabei die Flexibilität aller iimt Lehrgänge. Teilnehmende können sich nach ihren Wünschen, flexibel und massgeschneidert, von einzelnen Fachkursen bis zum Executive CAS, Executive Diploma und dem Executive MBA, in ihrem gewünschten Rhythmus weiterbilden. Machen auch Sie den nächsten Karriere­ schritt und wappnen Sie sich für die digitale Zukunft. Werden Sie ein digitaler Leader! Wir beraten Sie gerne und würden uns freuen, Sie am iimt zu begrüssen.

KONTAKT iimt Universität Fribourg Bd de Pérolles 90 CH-1700 Fribourg iimt@unifr.ch www.iimt.ch

NÄCHSTE KURSE AM IIMT Basics of Accounting: 4.– 5. 6. 2019 Foundations of Finance: 6.–7. 6. 2019 Current Topics in Finance: 11.–12. 6. 2019 Management Control Systems: 13.–14. 6. 2019 FinTech & Risk Management: 18.–19. 6. 2019 Monte Carlo Simulation: 25.–26. 6. 2019 Digital (R)evolution: 3.– 4. 9. 2019 Cyber Security: 5.– 6. 9. 2019 Implementing Information Systems: 10.–11. 9. 2019 Managing Technochange: 12.–13. 9. 2019 Big Data Analysis: 17.–18. 9. 2019 Communication: 19.–20. 9. 2019 AI for Managers: 5.– 6. 11. 2019 Entdecken Sie die Vielfalt der iimt Lehrgänge unter www.iimt.ch Anmeldung und Informationen unter www.iimt.ch erhältlich

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IMPRESSUM & VORSCHAU

VORSCHAU DIE NÄCHSTE AUSGABE ERSCHEINT IM OKTOBER 2019 Folgende Schwerpunkte stehen auf unserer Agenda:

Energielösungen

Mobilität

Aus- und Weiterbildung

Herausgeber rundschauMEDIEN AG St. Jakob-Strasse 84 CH-4132 Muttenz / Basel Telefon +41 (0) 61 335 60 80 Fax +41 (0) 61 335 60 88 info@rundschaumedien.ch www.rundschaumedien.ch Verleger Francesco J. Ciringione Verlagsleitung Hasan Dursun h.dursun@rundschaumedien.ch Boris Jaeggi b.jaeggi@rundschaumedien.ch

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