RESSOURCENSICHERHEIT - HSR
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HSR Magazin 1 / 2019
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AUSGABE 1 / 2019
RESSOURCENSICHERHEIT
Was Menschen tun, beeinflusst die Umwelt. An der HSR
beschäftigen sich Forschung und Studiengänge mit aktuellen
technischen Lösungen, um die Umwelt zu schützen.
AUTO MIT DIGITALISIERUNGS-AUGEN
Die HSR verfügt über ein Auto, dass die digitale Welt
sieht und misst. Das mobile Labor analysiert und kartiert
mit seinen Sensoren Funkwellen aller Art.
NUTZLOSES KUNSTSTOFF-RECYCLING?
Halb Europa diskutiert über die Reduktion von
Kunststoff-Verpackungen. Ein HSR Professor hält
dagegen: Plastik nützt mehr, als es schadet.
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INHALT
8 10 12
14 20
16 18 28
FOKUS THEMEN AKTUELLES
8 Den Bergsturz von Bondo in die 26 Innovationen für den nächsten 32 Preise und Auszeichnungen,
Landschaft integrieren Medaillenregen Robolympics 2018
10 Warum Wohngebäude oft mehr 28 Wirtschaftsingenieure der HSR setzen 33 Preise und Auszeichnungen,
Energie verheizen als geplant die Digitalisierung um World Robot Summit
12 Flexibles Panorama für flexible Hallen 30 Prokrastination: «Heute ist nicht 34 Digitalisierungs-Konferenz
mehr so klar, was wichtig ist»
14 Das HSR Auto, das die Digitalisierung 35 Nationaler Zukunftstag,
sieht Klimagarten 2085
16 HSR analysiert Sickerwasserqualität 36 Pensionierung, Neue Professuren,
unterhalb von Kunstrasenplätzen HSR Agenda
18 Die stärkste Kunststoff-Erdwärme- 37 HSR Galerie Textilaltro, Impressum
sonde der Welt
38 Sprungbrett
20 «Kunststoff-Verpackungen haben
einen ökologischen Nutzen»
HSR Magazin 1 / 2019
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DIE DIGITALISIERUNG SEHEN UND KARTIEREN
Das neue Wireless Research Vehicle der HSR kann die Digitalisierung sehen, seine Messergebnisse beispielsweise in Form von Abdeckungskarten für mobile
Datenverbindungen ausgeben und so Grundlagen für Infrastruktur-Entscheidungen liefern. Grafik: Tobias Leuenberger, leuen.com
LIEBE MAGAZINLESERINNEN LIEBE MAGAZINLESER
Heute schreibe ich Ihnen von einem aqua- Schliesslich begegne ich jeden Tag Dozieren- das Editorial aufgeschoben, obwohl mir
marinblauen Meeresufer, von dem man in den, die in Themen forschen, welche sich diese Aufgabe besonders am Herzen liegt?
der Nacht Tausende Sterne mit blossen Auge unter einem grossen «U» wie Umwelt zu- Gerne lade ich Sie zum Interview über dieses
beobachten kann, aber am Strand nicht sammenfassen lassen. Ressourcenschonung Thema mit Rita Raemy von der Universität
mehr spazieren kann, weil er weggespült und klimaneutraler Ressourcenumgang ist Fribourg sowie zur Lektüre neuster Umset-
worden ist. In der Nacht fluoresziert hier das an der HSR seit Jahrzehnten Programm. zungen aus unserer Forschung, damit die
Plankton und man sieht die Milchstrasse, die Blutbuchen nicht sterben müssen.
sich allerdings beim näheren Hinsehen als Auch unsere Studierenden engagieren sich
eine Sternenanhäufung leicht verdeckt quasi nebenamtlich: Ende März führten sie Viel Spass beim Lesen!
durch zarte Wolkenschleier entpuppt. Quasi an der Hochschule in Zusammenarbeit mit
laktosefrei. der Stadt Rapperswil-Jona und unter Mitwir-
kung unserer Professorinnen und Professo-
Wie ich hierhergekommen bin, werde ich ren die zweite Nachhaltigkeitswoche durch.
nicht kommentieren. Nein, eine Bahnverbin- An über 40 verschiedenen Veranstaltungen
dung führt hierher nicht. Dafür pflanze ich erhielten die Besucherinnen und Besucher Eva Tschudi
zuhause fleissig Bäume und Sträucher und Einsichten in wissenschaftliche Experimente, Chefredaktorin
hoffe, dass sie unsere Nachkommen 2085 Forschungsprojekte oder einfache Tipps,
noch wachsen sehen. Denn die Wissen- wie sie selber ihre Gewohnheiten ändern
schaftler berechneten, dass die Klimaerwär- und zu weniger CO2-Ausstoss beitragen
mung in 66 Jahren 3 Grad ausmachen wird, können.
wenn wir uns an die Versprechen zur CO2-
Reduktion ab heute halten. Tun wir das Wenn ich Ihnen aus den Ferien schreibe, bin
nicht, wird es im Schnitt 6.5 Grad wärmer, ich schon Teil der Arbeit 4.0? Bürolos, Hun-
und die lieb gewonnenen Blutbuchen in un- derte Kilometer entfernt, mit Laptop und di-
seren Parks und Gärten verschwinden. Ja, gitalem Datenzugang und doch mit Ihnen
auch mich hat der Gretaeffekt erfasst. verbunden. Oder habe ich prokrastiniert,
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Konventionen
brechen, statt
weiter so.
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HSR Magazin 1 / 2019
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Forschung für die Umwelt
Einer der drei Pfeiler der Energie- Unsere Studierenden engagierten sich zu-
strategie 2050 ist es, die Ener sammen mit den Dozierenden und der Stadt
gieeffizienz beispielsweise von Rapperswil-Jona für die Durchführung der
Gebäuden zu steigern. So unter- zweiten Nachhaltigkeitswoche an der HSR,
suchte das SPF Institut für Solar- die ein vielseitiges Programm bot. Ende März
technik zusammen mit Wirt- informierten sich Besucherinnen und Besu-
schaftspartnern im Auftrag des cher an rund 40 Anlässen zum Thema «Ener-
Bundesamts für Energie das Nut- gie», wie sie einen nachhaltigen Umgang mit
zerverhalten in Gebäuden, um Ressourcen selbst steuern können.
bessere Heizsysteme zu entwi-
ckeln. Das IWK Institut für Werk- Zum Schluss möchte ich Sie, liebe Leserinnen
stofftechnik und Kunststoffver- und Leser, einladen, den Klimagarten 2085
arbeitung konzipierte zusammen auf unserem Campus zu besuchen. Erleben
mit einem Traglufthallen-Spe Sie bis Ende Mai 2019 Klimaszenarien und
zialisten neuartige, integrierte die Auswirkungen des Klimawandels auf
Fenster, die den Energiever- Pflanzen, Landschaften und Städte. Das Ex-
brauch der Hallen senken. Ein periment lädt uns alle zum Mitdenken und
thematisch ganz anders gelager- Mitmachen ein.
tes Projekt des UMTEC Institut —
für Umwelt- und Verfahrens- Prof. Dr. Margit Mönnecke
technik ging der Frage auf den HSR Rektorin
Grund, welche Auswirkungen
«Die Erkenntnisse aus der angewandten
Kunstrasenplätze auf die Um-
Forschung und Entwicklung fliessen in den welt haben.
Unterricht ein und halten nicht nur die
Themen aktuell, sondern tragen dazu bei, Im Labor wurde analysiert, wel-
che Stoffe durch Regenwasser
das Bewusstsein unserer Studierenden
ausgewaschen werden und in
im Umgang mit natürlichen Ressourcen zu den Boden oder in nahe Gewäs-
schärfen.» ser gelangen. Die Erkenntnisse
aus der angewandten Forschung
Ressourcensicherheit – das Fokusthema die- und Entwicklung fliessen in den Unterricht
ser Magazinausgabe – könnte aktueller nicht ein und halten nicht nur die Themen aktuell,
sein. Von Bangkok bis Zürich streiken zig sondern tragen dazu bei, das Bewusstsein
tausende junge Menschen jeden Freitag für unserer Studierenden im Umgang mit natür-
einen besseren Klimaschutz. Vor kurzem
lichen Ressourcen zu schärfen. So ging ein
schloss sich auch die Wissenschaft dieser Bachelorabsolvent in seiner Abschlussarbeit
Initiative an. neue Wege und schlug ein D eponiekonzept
vor, das weitgehend landwirtschaftliche
Als praxisorientierte Hochschule initiiert und Nutzflächen und Kulturlandschaftselemente
begleitet die HSR seit Jahren Forschungs erhält.
projekte, die auf innovative Weise die um-
weltfreundliche und klimaneutrale Nutzung Das Konzept ist deshalb zukunftsweisend,
von Energiequellen und nachwachsenden weil es Deponieplanungen an der Kultur-
Rohstoffen voranbringen. Im Rahmen der landschaft ausrichtet und sie weitestgehend
Energiestrategie 2050 intensiviert die HSR erhält. Anlass für diese Arbeit war der Berg-
jene Forschungsfelder, die einen direkten sturz in Bondo, der neben der menschlichen
Einfluss auf die Zukunft unserer Umwelt ha- Katastrophe auch enorme Geröllmassen
ben. In dieser Magazinausgabe präsentieren verursachte, die versorgt werden müssen.
wir eine Auswahl an aktuellen Ergebnissen.
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Den Bergsturz von
Bondo in die Landschaft
integrieren
Manche Bachelor-Arbeiten wirken auch nach dem Abschluss noch nach.
So auch die Arbeit des Landschaftsarchitektur-Absolventen Kevin Steinke.
Das Amt für Natur und Umwelt des Kantons Graubünden und die Gemeinde
Bregaglia interessieren sich für sein Konzept, wie die enormen Schuttmassen
des Bergsturzes von Bondo in einer landschaftsverträglichen Deponie
versorgt werden könnten.
Das gefüllte
Auffangbecken in
Bondo im Juli 2018.
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Der Konzeptplan für den
Standort «Palü» nimmt
bei der Versorgung des
Schutts Rücksicht auf die
Landschaft.
schont, bestehende Risiken umgangen und eine land-
schaftsgerechte Eingliederung der Deponie ermöglicht
werden. «Durch diese Bachelorarbeit entstanden neue
Lehrinhalte für die Module der Landschaftsgestaltung
und Forschungsansätze für das Institut für Landschaft
und Freiraum der HSR», sagt Oesch. Auf diesem Weg
können künftige Studierende und auch die angewandte
Forschung der HSR langfristig von Steinkes Arbeit profi-
tieren.
Eine mögliche Einbettung
des Deponiekörpers in
die Talflanke südlich von Vielschichtige Analyse und Konzeption
Bondo, mit Blick Richtung
Oesch schätzt vor allem, dass das von Steinke empfoh-
Chiavenna.
lene Vorgehen den Verlust der landwirtschaftlichen
Nutzfläche gering hält und gleichzeitig traditionelle Kul-
turlandschaftselemente wie die Kastanienselven erhält.
Der Bergsturz im August 2017 am Piz Cengalo mit dem «Würde das Konzept umgesetzt, wäre es ein Vorbild
anschliessenden Murgang ins Tal war ein Jahrhunderter- projekt, wie eine Grossdeponie in die Kulturlandschaft
eignis. Die Verwüstung der Talschaft um Bondo im Ber- eingebettet und wie das Vorhaben mit den neuen Le-
gell (GR), die Tragödie der vermissten Bergsteiger und die bensräumen allgemein verständlich visualisiert werden
fliessenden Geröllmassen gingen durch die Medien. Das kann», lobt Oesch.
Gröbste ist wohl ausgestanden, doch es warten weitere Die GIS-basierte Rasteranalyse auf der Basis eines ange-
Hunderttausende Kubikmeter loser Felsmassen oben im passten Kriterienkatalogs wurde im Rahmen der Depo-
Talkessel. Früher oder später wird erwartet, dass sie sich nieplanung des Kantons St. Gallen entwickelt. Vier po-
lösen. Das Dorf ist auf den nächsten Murgang vorberei- tentielle Standorte wurden auf ihre Eignung hin bewertet.
tet, das Auffangbecken ist geleert und die schlimmsten Für den am besten geeigneten Standort «Palü» (siehe
Schäden sind behoben. Grafik) wurde ein vertieftes Variantenstudium zur Gestal-
tung und Rekultivierung mit Skizzen und Höhenmodell
Problem gelöst, Natur geschont durchgeführt. Die bestmögliche Erschliessung, Etappie-
Um das Auffangbecken rasch zu leeren, wurden rund rung und Eingliederung mit der Bepflanzung wurde von
10 000 Kubikmeter Schutt pro Tag in eine nahegelegene Kevin Steinke evaluiert. Der Deponiekörper fasst rund
Deponie transportiert, die von den Behörden unter Not- eine Million Kubikmeter. Die gewählte Etappierung des
recht angelegt wurde. In seiner Bachelorarbeit widmete Projekts ermöglicht einen vorübergehenden Zwischen-
sich der HSR Student Kevin Steinke der Frage, wie die abschluss der Deponie für den Fall, dass weitere Mur-
deponierten und die noch erwarteten Geschiebemassen gänge vorübergehend ausbleiben. (OES)
in der Talschaft fachgerecht versorgt werden können. —
Aus der Sicht von Landschaftsarchitektur-Professor Projektverantwortliche:
Thomas Oesch hat Steinke in seinem Konzept mit einer Kevin Steinke, BA, «Granitum ante Portas»;
vertieften Geoinformations-Analyse und geschickter steinke@bbzbern.la
CAD-Geländemodellierung ideale Grundlagen geschaf- Prof. Thomas Oesch, Professor für Landschafts-
fen, wie vorhandene Naturwerte und Nutzungen ge- gestaltung; thomas.oesch@hsr.ch
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Warum Wohngebäude
oft mehr Energie
verheizen als geplant
Moderner Gebäudetechnik zum Trotz: Viele Immobilien brauchen in der Realität
mehr Energie für die Heizung als geplant. Eine gemeinsame Studie von HSR,
3-Plan Haustechnik AG und econcept zeigt jetzt, warum. Vor allem im Herbst
und im Frühling wird mehr Heizwärme benötigt als angenommen.
Auf die Investition in eine gute Gebäudehülle folgt oft messene Heizwärmebedarf die normbasierten Annah-
die Ernüchterung. Das Gebäude verbraucht im Alltag men um ganze 44 Prozent. Vier von insgesamt 65 in der
mehr Energie, als die Berechnungen im Vorfeld verspro- Studie untersuchten Mehrfamilienhäusern benötigten
chen haben. In Fachkreisen wird dieses Phänomen «Per- sogar mehr als doppelt so viel Heizwärme wie berechnet.
formance Gap» genannt. In einer gemeinsamen Studie Als Hauptgrund für die starken Abweichungen identifi-
haben die HSR, die 3-Plan Haustechnik AG und econcept zierten die Forschenden die Raumtemperatur. Sprich:
breit untersucht, welchen Einfluss der Mensch als Be- Bewohnerinnen und Bewohner stellen eine höhere Soll-
wohner und weitere Faktoren darauf haben. Temperatur ein, als die Norm annimmt. Mehr als 50 Pro-
zent der untersuchten Wohnungen strebten 24 Grad an.
Warm muss es sein Im Schnitt stellten die Bewohnenden 23 Grad Wunsch-
Besonders auffällig in den Ergebnissen ist, dass die Be- Temperatur ein.
rechnungs-Normen laut SIA 380/1 (Energienachweis) von Zusätzlich konnten die Forschenden mittels Simulatio-
vorbildlichen Menschen ausgehen, die energiesparend nen aufzeigen, dass in der Übergangszeit im Frühling
leben. Sprich: 20 Grad Celsius Raumtemperatur, Lüften und im Herbst die Fenster trotz vorhandener Komfort
genau so viel wie nötig und im Winter möglichst viel lüftung mit hoher Wahrscheinlichkeit zeitweise gekippt
Sonneneinstrahlung durch die Fenster. In der Realität sieht offen stehen. Dadurch ergibt sich in der Übergangszeit
das jedoch anders aus: Im Durchschnitt übersteigt der ge- ein grosser Unterschied zur Norm. Dies zeigt, dass nicht
Planung versus Rea
Ursache Wirkung
lität: Bei unerwartet
hohen Energiekosten
entfällt nur ein Bruch-
teil auf die Gebäude-
technik. Ein Grossteil Ambient-Gap Energie Performance-Gap
hängt von Umweltfak- (Aussenlufttemperatur, Solarstrahlung, (Heizwärmeverbrauch, Warmwasserverbrauch,
toren, Bewohnerinnen Wind, Umgebung) Endenergieverbrauch)
Consumption-Gap
und Bewohnern sowie
den Berechnungs-
grundlagen bei der User/Usage-Gap Comfort Performance-Gap
Performance-Gap
Planung ab. (Benutzerverhalten, Gebäudenutzung, Anwesen- (thermischer Komfort, Luftqualität, Feuchtigkeit,
heit, Komfortansprüche, Rebound-Effekte) Kaltluftabfall/Zugluft, Akustik)
(Literatur)
Norm-Gap Ecological Performance-Gap
(Berechnungsgrundlagen, Annahmen, Verein- (Primärenergie, Treibhausgasemissionen,
fachungen, Standardnutzung) Graue Energie, Wasserverbrauch)
Technical-Gap Economical Performance-Gap
(Heiztechnik, Lüftungstechnik, Gebäudehülle, Betriebs- (Unterhaltkosten, Energiekosten)
führung, Umsetzung/Bauausführung, Messfehler)
Performance-Gap (im eigentlichen Sinne)HSR Magazin 1 / 2019
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etwa Baumängel der Grund für den Performance Gap der Realität mehr verbraucht wird, als vom Hersteller
sind. Die Norm als Berechnungsgrundlage geht schlicht angegeben. Dass bei den Berechnungen getrickst
von einem nicht realitätsnahen Verhalten der Bewohne- wurde und der Kunde ein Produkt erhält, welches nicht
rinnen und Bewohner aus. dem entspricht, was gemessen oder versprochen
wurde, scheint jedoch bei Immobilien eher die Aus-
Suche nach weiteren Erklärungen nahme zu sein.
Mit diesen Erkenntnissen können die Forschenden der
HSR einen Mehrbedarf von rund 30 bis 60 Prozent er- Vertiefte Untersuchung geplant
klären. Denn jedes Grad zusätzliche Raumtemperatur Obwohl die Nutzer von Gebäuden ihren Teil zur Energie-
steigert den Heizwärmebedarf um 10 bis 12 Prozent. effizienz beitragen können, weisen die Autoren der
Die Investition in wärmeeffiziente Gebäude lohnt sich Studie darauf hin, dass nicht der Bewohner an sich ein
aber trotzdem: Ein Minergie-P-Haus ist, basierend auf Problem ist, sondern die Normen, die nicht das reale Ver-
den absolut gemessenen Zahlen, immer noch deutlich halten widerspiegeln, oder die Haustechnik, die vom
besser als ein Gebäude, das nur die minimalen gesetz- Kunden nicht verstanden wird. Deshalb wird das Institut
lichen Vorschriften einhält. für Solartechnik SPF der HSR zusammen mit der econ-
Die Untersuchung der Energienachweise der Gebäude cept AG diesem Thema genauer nachgehen und in ei-
hat aufgedeckt, dass in einigen Fällen seitens der Pla- nem weiteren, vom Bundesamt für Energie (BFE) geför-
nenden tendenziös optimistische Annahmen getroffen derten, Projekt das Benutzerverhalten in Abhängigkeit
worden sind. Dadurch schneidet ein Gebäude in der des Aussenklimas genauer untersuchen. Nur wenn die
Wärmeverluste in Realität automatisch schlechter ab als vorher berech- Nutzer besser verstanden werden, können auch bessere
Gebäuden lassen sich net. Dass das Nutzerverhalten einen entscheidenden Heizsysteme und bessere Gebäude gebaut werden.
sichtbar machen, die
Ursachen dafür erfor- Einfluss hat, ist ähnlich wie beim Autofahren: Der (MEW)
dern jedoch eine ge- Benzinverbrauch eines Autos wird auch über Norm- —
naue Beobachtung von tests durchgeführt, die dem realen Fahrverhalten nur Projektverantwortliche:
Gebäuden sowie ihren
Bewohnerinnen und bedingt entsprechen. Dies führt dazu, dass sowohl Igor Mojic, Projektleiter SPF, igor.mojic@hsr.ch
Bewohnern. Auto- wie auch Hausbesitzer enttäuscht sind, wenn in Dr. Michel Haller, Forschungsleiter SPF, michel.haller@hsr.chHSR Magazin 1 / 2019
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Flexibles Panorama
für flexible Hallen
Wenn Tennisplätze oder Schwimmbäder im Winter genutzt werden sollen,
sind sogenannte Traglufthallen oft die erste Wahl. Beheizung und Beleuchtung
sind jedoch eine Herausforderung. Das hat die Firma HP Gasser nun zusammen
mit der HSR gelöst: Durch eine flexible Panorama-Konstruktion hilft die Sonne
direkt im Inneren.HSR Magazin 1 / 2019
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Der Tennisclub Wohlen Nieder- Innovationssprung in vier Monaten
matten kann seit dem Herbst Für die Realisierung der hellen Traglufthalle für den
2018 auch im Winter auf dem Tennisclub in Wohlen haben HP Gasser und die HSR mit
Aussenplatz trainieren. Möglich Unterstützung eines Innovationschecks der Schweize
macht das eine neue Tragluft- rischen Agentur für Innovationsförderung Innosuisse
halle – eine Kunststoff-Halle, die einen regelrechten Entwicklungs-Sprint hingelegt. Im
nur vom leicht höheren Luftdruck Frühling 2018 fanden erste Gespräche zwischen HP Gas-
im Inneren getragen wird. Die ser und dem IWK statt. Im Juli 2018 fiel der Startschuss
leichte Konstruktion kommt für das Projekt und bereits im Oktober konnte die neue
ohne starre Stützen aus und lässt Halle erstmals aufgebaut werden.
sich schnell auf- und abbauen. Auf Basis eines neuartigen Konzepts des IWK und ent-
Damit eignet sich die Halle ideal, sprechender Pläne war HP Gasser in der Lage, die neue
um die kalten Monate zu über- Halle zu konstruieren und rechtzeitig zur Winter-
«Besonders stolz macht uns, dass brücken und im Frühling wieder Trainingszeit in Wohlen aufzustellen. «Besonders stolz
wir trotz der grossen Panorama- abgebaut zu werden. macht uns, dass wir trotz der grossen Panorama-Öff-
Öffnungen der Leichtbauweise nungen der Leichtbauweise treu bleiben und damit die
Mehr Licht von Aussen Vorteile von Traglufthallen erhalten können – sogar be-
treu bleiben und damit die Vorteile
Obwohl es bereits seit mehr als stehende Traglufthallen können nachgerüstet werden»,
von Traglufthallen erhalten 20 Jahren Traglufthallen gibt, sagt Thomas Reber.
können.» war der freie Blick nach aussen in Der Zusatzaufwand für den Durchblick nach aussen
Thomas Reber, Projektleiter HP Gasser AG
solchen Traglufthallen bisher beschränkt sich abgesehen von den ETFE-Kissen auf
eine grosse, technische Heraus- einige zusätzliche Drahtseile zur Ankerung. «Statt der
forderung. Zumeist blieb es deshalb bei kleinen integ- bisher jeweils separat montierten Fenster-Blöcke ist der
rierten «Bullaugen», die wenig Tageslicht einliessen. nachgiebige Panoramabereich nun direkt in die Halle
Zudem wurden Konstruktion sowie Auf- und Abbau integriert», erklärt Prof. Dr. Gion Andrea Barandun, der
durch starre, separat montierte Fensterbereiche kompli- das Projekt aufseiten der HSR geleitet hat. (MEW)
zierter. In Zusammenarbeit mit dem IWK Institut für —
Werkstofftechnik und Kunststoffverarbeitung der HSR Kontakt zu den Projektverantwortlichen:
hat die Firma HP Gasser nun aber ein Konzept entwi- Prof. Dr. Gion Andrea Barandun, Leiter Fachbereich
ckelt, das Traglufthallen mit gossen Panoramaöffnun- Faserverbundtechnik/Leichtbau am IWK Institut für
gen als Kunststoff-Kissen (ETFE) ohne Abstriche erlaubt. Werkstofftechnik und Kunststoffverarbeitung,
Das bietet nicht nur offensichtliche, sonnige Vorteile für gionandrea.barandun@hsr.ch
das Publikum und die Spielerinnen und Spieler. Als Thomas Reber, Projektleiter und technischer Berater bei
Lichtdurchflutet: Die Nebeneffekte werden auch die Beleuchtung und die der HP Gasser AG, thomas.reber@hpgasser.ch
Panorama-Öffnungen
in der Traglufthalle Beheizung einfacher. Besonders das Heizen benötigt mit
lassen viel Licht von dem neuen Hallen-Konzept weniger Energie, weil die
aussen ins Innere und Sonne verglichen mit fensterlosen Traglufthallen mehr
ermöglichen so auch
im Winter Tennis bei Wärme ins Innere der Halle abgeben kann – die Energie-
Tageslicht. effizienz steigt dadurch insgesamt.HSR Magazin 1 / 2019
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Das HSR Auto, das die
Digitalisierung sieht
Für Mobilfunkanbieter ist es das Verkaufsargument Nummer eins: die Netz
abdeckung. Schnelle Datenübertragung und flächendeckender Empfang sind
aber nicht nur für Smartphones wichtig, sondern auch für autonome Autos,
Laptops, IoT-Geräte oder den Digitalfunk von Blaulichtorganisationen. Die
HSR hat nun ein mobiles Messlabor, das kabellose Daten in der Luft sehen,
messen und kartieren kann.
Nur der Schriftzug «Wireless Research Vehicle» deutet Schweizer Unternehmen Swissphone Wireless AG mit
an, dass der Elektro-Kleinwagen im Fuhrpark der HSR dem mobilen Funkmess-Labor der HSR. Swissphone ist
mehr auf dem Dachgepäckträger hat als eine simple auf den Betrieb von Infrastrukturen für die digitale
Transportbox. Im Inneren des Behälters messen Senso- Alarmierung von Rettungsorganisationen spezialisiert.
ren den Atem der Digitalisierung: Daten, Funkverbindun- Um den sicheren Betrieb solcher Anlagen zu gewähr
gen, Satellitenkommunikation. Ein Hochleistungs-Com- leisten, ist Swissphone deshalb an hieb- und stichfesten
puter mit einem mobilen Labor-Arbeitsplatz im Heck Daten über die Leistungsfähigkeit von Basisstationen,
wertet die Daten aus und liefert in Echtzeit die Mess- Sendeantennen oder Empfangsgeräten wie Pagern inte-
Ergebnisse. Die gepufferte Stromversorgung bietet aus- ressiert.
reichend Energie für die Messsysteme – auch wenn das Die Messfahrten sollen zeigen, wie sich heutige IoT-
Fahrzeug steht. Funktechnologien (LPWAN) gegenüber der bestehen-
den Lösung verhalten. Ziel ist es, die Erkenntnisse und
Zuverlässige Funkverbindung im IoT-Zeitalter Synergien der unterschiedlichen Systeme optimal für ein
In einem Projekt mit dem ICOM Institut für Kommunika- noch besseres Alarmierungssystem nutzen zu können.
tionssysteme der HSR arbeitet derzeit unter anderem das Das «Wireless Research Vehicle» (WRV) der HSR dientHSR Magazin 1 / 2019
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«Das Fahrzeug lässt sich so flexibel dabei als mobiles Auge, welches ressourceneffiziente und landschaftsschonende Funk-
ausrüsten, dass es sämtliche mit etlichen Antennen bestückt systeme planen.
den unsichtbaren Funkverkehr
Funksysteme und Netze im Feld
sichtbar macht und auch mit Mess-Technik flexibel installierbar
ausmessen kann. Mit diesen Daten den Basisstationen kommuni- Die Bedeutung von präzisen Daten über Funk- und
können wir für unsere Auftragge- ziert. Dabei kann es flexibel ein- Datenverbindungen wird künftig noch zunehmen.
ber präzise Daten für eine Optimie- gesetzt werden. So können bei- Schon heute sind viele Autos permanent über Satellit
spielsweise Abdeckungskarten oder Mobilfunknetz online. Mit zunehmender Integra-
rung bestehender oder in Entwick-
erstellt werden, um mögliche tion von IoT-Lösungen im Zuge der Digitalisierung wer-
lung befindlicher Systeme liefern Funklöcher zu sehen. Oder das den Infrastrukturen wie Kraftwerke, Fabriken, Kranken-
sowie bei komplexen Störungen WRV fährt innerhalb der theore- häuser, Verkehrsknotenpunkte oder ganze Städte
der U
rsache auf den Grund gehen.» tischen Reichweite einer An- zunehmend digital vernetzt sein.
tenne als simulierter Daten- Damit das WRV unter diesen Voraussetzungen mög-
Heinz Mathis, Leiter ICOM
Sender/-Empfänger und prüft, lichst breite Tests zu Funk- und Datenverbindungen
inwiefern es beispielsweise in absolvieren und zuverlässige Diagnosen stellen kann,
topografisch anspruchsvollen Gebieten oder in der Nähe hat das ICOM sein WRV technisch flexibel aufgebaut. Je
von Industrieanlagen zu Störungen kommt. nach Projektbedarf können zusätzliche Messgeräte,
«Das Fahrzeug lässt sich so flexibel ausrüsten, dass es Sensoren oder Prototypen von Kundengeräten einge-
sämtliche Funksysteme und Netze im Feld ausmessen baut werden. Ausserdem bietet ein Blanko-Dachaufbau
kann. Mit diesen Daten können wir für unsere Auftrag- die Möglichkeit, verschiedenste Sensorik- und Anten-
geber präzise Analysen für eine Optimierung bestehen- nen-Konfigurationen aufzunehmen. (MEW)
der oder in Entwicklung befindlicher Systeme liefern so- —
wie bei komplexen Störungen der Ursache auf den Kontakt zum Projektverantwortlichen:
Grund gehen», erklärt Heinz Mathis, Leiter des ICOM an Prof. Dr. Heinz Mathis, Leiter ICOM Institut für
der HSR. Mit solchen Daten lassen sich beispielsweise, Kommunikationssysteme, heinz.mathis@hsr.ch
trotz der h
erausfordernden Topographie in der Schweiz,
Mit der leistungsfähigen
Messtechnik im Inneren
des HSR Funkmesslabor-
Autos lassen sich unter
anderem genaue Abde-
ckungskarten über Funk-
und Datenmessungen
erstellen.HSR Magazin 1 / 2019
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HSR analysiert Sicker
wasserqualität unterhalb
von Kunstrasenplätzen
Moderne Kunstrasenplätze sind Alleskönner und entsprechend beliebt.
Bei Wind und Wetter bieten sie einen optimalen Untergrund für verschiedene
Sportarten. Was jedoch unter dem Kunstrasen passiert, wenn es regnet,
ist noch wenig untersucht. Die HSR geht dieser Frage auf den Grund.
Seit fast 20 Jahren gibt es mit Gummi verfüllte Kunst terungsbedingungen mit den Materialien passiert, ist
rasenplätze. Ihre Eigenschaften für Sportlerinnen und noch kaum wissenschaftlich untersucht worden. Schät-
Sportler sind so gut, dass heute in der Schweiz mehr als zungen gehen davon aus, dass weltweit jährlich bis zu
15 Prozent aller Fussballplätze mit Kunstrasen ausgelegt 160 000 Tonnen Kunstrasenfasern und Füllmaterial als
sind – Tendenz steigend. Innerhalb der Europäischen Mikroplastik in die Umwelt gelangen.
Union wird erwartet, dass die Zahl der Kunstrasenplätze
bis 2020 auf rund 100 000 anwächst. Im Labor untersucht
Kunstrasen und die darin für eine bessere Dämpfung
Mikroplastik im Abwasser? verwendeten Füllmaterialien enthalten eine breite Stoff-
Im Gegensatz zum sportlichen Nutzen sind die Umwelt- vielfalt. In den Granulaten kommen etwa Schwerme-
auswirkungen von Kunstrasenplätzen noch wenig un- talle, polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe
tersucht. Die FIFA hat zwar beispielsweise ein Qualitäts- (PAK), UV-Filter und Vulkanisationsbeschleuniger zum
programm, das hohe Anforderungen an Herstellung, Einsatz. Besonders diskutiert werden PAK im Zusam-
Einbau und Unterhalt von Kunstrasenplätzen stellt. Was menhang mit den Gummigranulaten aus Altreifen, in
jedoch bei der Nutzung der Plätze unter normalen Wit- Fachkreisen als «ELT-Granulat» (End-of-Life-Tyres) be-
Start des Experiments Abfluss nach 2 MinutenHSR Magazin 1 / 2019
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zeichnet. Das Bundesamt für Sport geht davon aus, dass ständig zurückgehalten. Der Vulkanisationsbeschleuni-
bei Regenwetter einige Stoffe ausgewaschen und im ger Benzothiazol dagegen trat auch in einem halben
Boden verlagert werden können. Unter Umständen ge- Meter Tiefe noch mit Konzentrationen von 300 bis 700
langt auch das Mikroplastik so in die Umwelt oder in Mikrogramm pro Liter im Sickerwasser auf. Die kumu-
nahe Gewässer. Wie stark die Boden- und Gewässer liert ausgetragene Menge über die Testdauer umfasste
belastung konkret unter einem Kunstrasen aussieht, hat rund 100 Milligramm Benzothiazol pro Quadratmeter.
deshalb das UMTEC Institut für Umwelt- und Verfah- Das vom Ökotoxzentrum Eawag-EPFL vorgeschlagene
renstechnik der HSR untersucht. Im Labor haben die For- Qualitätskriterium für Oberflächengewässer von 250
scher analysiert, welche Stoffe durch das Regenwasser Mikrogramm pro Liter wird somit überschritten.
ausgewaschen und anschliessend in den Boden gespült Einige Kantone legen bereits heute fest, dass das Ab-
werden. Neben Auswaschtests mit den einzelnen Mate- flusswasser von Kunstrasenplätzen behandelt werden
rialien kamen auch sogenannte Lysimeter zur Betrach- muss, bevor es in die Umwelt entlassen wird. In weiteren
tung des Systemverhaltens zum Einsatz. Versuchen will das UMTEC klären, welchen Einfluss ver-
schiedene Kunstrasen-Konzepte auf die Abflussqualität
Schicht für Schicht nachgebaut haben und welche geeignet sind, um die Umwelt vor
In den Elutionstests wurden die Kunststoffe, bestehend unerwünschten Stoffeinträgen zu schützen. (MEW)
aus Granulat, Kunstrasenbelag und Dämpfungsplatte, —
darauf untersucht, ob und welche Stoffe herausgelöst Kontakt zum Projektverantwortlichen:
werden. Für die Laborversuche hat das UMTEC Team Prof. Dr. Michael Burkhardt, Institutsleiter UMTEC Institut
Lysimeter mit realen Aufbauten von Kunstrasenplätzen für Umwelt- und Verfahrenstechnik,
befüllt. Die Schichtfolgen umfassten Kunstrasen mit michael.burkhardt@hsr.ch
Granulat, Dämpfungsplatte, Dränasphalt und ein typi-
sches ungebundenes Kies-Sand-Gemisch, um einen
üblichen Systemaufbau zu simulieren. Anschliessend
wurde der Laboraufbau automatisiert beregnet, um den
Wasserfluss und die Stoffverlagerung zu bilanzieren und
zu bewerten.
Zink und Benzothiazol ausgewaschen
Die Eluatversuche ergaben, dass Zink und Benzothiazol
aus dem Granulat ausgewaschen werden. Je länger das
Granulat feucht ist, desto mehr von der Stoffmenge
gelangt ins Wasser. Danach wurde im Labor-Lysimeter
Im automatisierten
Labor-Lysimeter wurde untersucht, wie mobil die beiden Stoffe unter dem Kuns-
untersucht, welche trasen sind. Dafür wurde intensiver Regen simuliert und
Stoffe der Regen aus das Sickerwasser bis zu einer Tiefe von einem halben
dem Kunstrasen aus-
spült und in den Boden Meter verfolgt.
mitnimmt – zur Visuali-
sierung der Fliesswege Zink bleibt hängen
ist das Wasser mit
Lebensmittelfarbe Nach den Versuchen war klar: Zink wurde zwar vom
eingefärbt. Regen ausgewaschen, wird jedoch im Untergrund voll-
Abfluss nach 12 Minuten Gummi-Granulat in einem KunstrasenHSR Magazin 1 / 2019
18
Mit einer hybriden Bau-
weise und einem speziell
entwickelten Schweiss
verfahren hält die stärkste
Kunststoff-Erdsonde der
Welt auch dem Druck in bis
zu 500 Meter Tiefe stand.
Die stärkste Kunststoff-
Erdwärmesonde der Welt
Erdwärmesonden aus Kunststoff wurden bisher nur bis zu einer Tiefe von
etwa 300 Metern verbaut. Die HSR hat nun zusammen mit dem Industriepartner
Jansen AG ein deutlich robusteres System entwickelt, das die geothermische
Energie auch in 500 Metern Tiefe mit Kunststoff-Erdwärmesonden nutzbar
machen kann.
Geothermische Energiegewinnung, die durch erdgekop- steigen jedoch auch die Anforderungen, die an Material
pelte Wärmepumpen erfolgt, etabliert sich zunehmend und Maschine gestellt werden.
in Mitteleuropa als Gebäudeheizung, Warmwasser
bereitung oder Kühlsystem. Im Vergleich zu konventio- Material muss hohem Druck standhalten
nellen Heizungen/Kühlungen punkten sie mit geringen Der üblicherweise verwendete Standard-Kunststoff für
Betriebskosten, ermöglichen einen leisen und emissions- Erdwärmesonden kann dem hohen Druck in 500 Metern
freien Betrieb und benötigen keine fossilen Energie Tiefe jedoch nur standhalten, wenn das Material dicker
träger. wird, was aber Nachteile beim Wirkungsgrad bedeutet.
In dem von der Schweizerischen Agentur für Innovati- Deshalb suchten die Anbieter von Erdwärmesonden
onsförderung unterstützten Projekt war es Ziel der Jan- lange fieberhaft nach Alternativen.
sen AG, zusammen mit der HSR ein neues Kunststoff- Nach knapp fünf Jahren Forschungs- und Entwicklungs-
Erdwärme-System zu entwickeln, das bis zu 500 Meter arbeit mit dem IWK Institut für Werkstofftechnik und
tief in den Boden eingebracht werden kann. In 300 Me- Kunststoffverarbeitung kann die Jansen AG heute ein
tern Tiefe ist das Erdreich rund 20 Grad Celsius warm, in neues, hybrides Kunststoff-Rohrsystem anbieten, das
400 Metern bereits 24 Grad und in 500 Metern zwischen auch in 500 Metern Tiefe funktioniert.
25 bis 30 Grad. Die höheren Temperaturen in grösseren
Tiefen bedeuten ein grösseres Energiereservoir und ver-
bessern die Effizienz der Wärmepumpe. GleichzeitigHSR Magazin 1 / 2019
19
Neuartiges Rohrsystem —
Nach der Prüfung verschiedener Konzepte haben die Kontakt zum Projektverantwortlichen:
Jansen AG und die HSR das Ziel durch gezielte Material- Prof. Daniel Schwendemann, Fachbereichsleiter
Kombinationen und spezifische Multimaterialverbin- Compoundierung/Extrusion IWK Institut für
dungstechniken erreicht: ein Geothermierohr zu entwi- Werkstofftechnik und Kunststoffverarbeitung,
ckeln, das energieeffizienter, leichter und robuster als daniel.schwendemann@hsr.ch
bisherige Lösungen ist und ohne alterungsbedingte Ein-
bussen eine Lebenserwartung von rund 100 Jahren auf-
weist.
Energie aus dem Boden in urbanen Gebieten
Das Rohrsystem wird in hybrider Bauweise hergestellt.
Die Hybridbauteile besitzen Eigenschaften, die ein ein-
zelner Werkstoff nicht bieten kann. Um die metallische
Komponente sowohl vor Beschädigungen beim Einbau
wie auch vor dem Kontakt zum Wärmeträgermedium zu
schützen, wurde sie in die Mittelschicht des Mehr-
schichtaufbaus gelegt. Die Materialien in der Aussen-
und der Innenschicht sind dieselben thermoplastischen
Materialien, die auch bei den herkömmlichen Erdwärme
sonden Verwendung finden.
Für die Verbundhaftung zwischen den metallischen und
thermoplastischen Materialien werden Zwischenschich-
ten benötigt, weshalb das neue System aus 5-schichti-
gen Rohren besteht. Jede Schicht erfüllt dabei einen spe-
zifischen Zweck, der dem Gesamtsystem eine bisher
nicht mögliche Stabilität und Effizienz verleiht. So lässt
sich etwa auch in Gebieten mit begrenztem Platzan
gebot im Boden der Energiebedarf decken – etwa in
urbanen Gebieten.
Das neue System hat auch die Fachwelt überzeugt. Ein
aus dem Forschungsprojekt hervorgegangenes Produkt
der Jansen AG hat Anfang 2019 den European Geother-
mal Innovation Award gewonnen. (SDL/MEW)
Herkömmliche
Erdwärmesonden 20°C
~ 300 m
24°C
~ 400 m
JANSEN
hipress 25–30°C
~ 500 mHSR Magazin 1 / 2019
20
«Kunststoff-Ver
packungen haben einen
ökologischen Nutzen»
Plastikverpackungen, Plastiksäcke, Plastikbecher, Plastik-Besteck. Die Kritik
daran steigt, ebenso wie die Bestrebungen, Kunststoff-Sammlungen und
Kunststoff-Recycling zu fördern. Eine HSR Studie hat untersucht, welchen Um-
welt-Nutzen Plastik-Recycling bringt. Im Interview spricht HSR Abfallexperte
Prof. Dr. Rainer Bunge über die überraschenden Ergebnisse.
Plastik-Recycling ist nur bei der reinen PET-Samm- Was sagt der Wert konkret aus?
lung sinnvoll. Diese Kernaussage einer Studie, an Dieser zeigt auf, wie viel Umweltbelastung pro ausgege-
der Sie beteiligt waren, hat für viel Aufsehen ge- benem Franken durch das Kunststoffrecycling vermie-
sorgt. Was macht man im Alltag mit dieser In den werden konnte. Wenn man dies auch für andere
formation? Einfach alles Nicht-PET-Plastik in den Umweltmassnahmen macht, etwa das Aludosen- oder
Abfall werfen? Elektronikschrottrecycling, ergibt sich, dass die Kosten/
Unsere Studie hat ergeben, dass die Kunststoffsammlun- Nutzen-Effizienz des Kunststoffrecyclings sehr schlecht
gen – bezogen auf den marginalen ökologischen Nutzen ist. Im Vergleich zu den anderen Recyclingmassnahmen
– sehr teuer sind. Damit legt unsere Studie nahe, dass geradezu ein Luxusgut.
keine Grundlage dafür besteht, politischen Druck auf un-
Rainer Bunge, sere Behörden auszuüben, um das Kunststoffrecycling Also verkaufen Kunststoff-Recyclingsysteme ein
Institutspartner UMTEC
durch gesetzliche Massnahmen zu fördern. Ob wir die falsches Bild vom Nutzen für die Umwelt?
Institut für Umwelt- und
Verfahrenstechnik Kunststoffsammlungen vor diesem Hintergrund als Es gibt leider ein breites Spektrum von Kunststoffsamm-
«sinnvoll» einschätzen oder nicht, ist ein psychologischer lungen. Einige Sammler achten sehr gut darauf, dass
oder politischer Entscheid. Wer sammeln will, soll das ru- möglichst nur rezyklierbares Material in ihren Sammel-
hig tun. Es bringt zwar wenig, aber es schadet wenigs- behältern landet, also «Klasse statt Masse». Das machen
tens nicht. zum Beispiel Coop und Migros. Das ist zwar teuer, bringt
aber wenigstens einen (kleinen) ökologischen Nutzen. Es
Die Studie argumentiert gegen ein allgemeines gibt aber auch Kunststoffsammler, die auf «Masse statt
Kunststoff-Recycling wegen der hohen Kosten bei Klasse» setzen. Das ist billiger, aber dadurch kann die
einem geringen ökologischen Nutzen. Wie berech- Sammelqualität so schlecht werden, dass das Material
net man diesen Nutzen und wann ist dieser «ge- nicht mehr in Europa verwertbar ist.
ring»?
Der Nutzen von Umweltmassnahmen wird durch so ge- Wo landet dieses Material am Ende?
nannte «Ökobilanzen» erfasst. So werden zum Beispiel Ein Teil davon wird nach Fernost verschifft, wo doch
klimarelevante Emissionen durch «CO2-Äquivalente» noch brauchbare Plastikteile heraussortiert werden. Die
ausgedrückt. Wir bevorzugen die Methode der «ökolo- nicht mehr verwertbaren Sortierreste landen dann aber
gischen Knappheit», bei der der ökologische Schaden zum Teil im Meer oder werden in offenen Deponien ab-
durch umweltrelevante Tätigkeiten mit Umweltbelas- gefackelt. Eine ökologische Katastrophe, die durch das
tungspunkten UBP quantifiziert wird. Wenn wir nun Kunststoffrecycling nicht etwa vermieden wird, sondern
den ökologischen Vorteil des Kunststoffrecyclings in verursacht wird. Wir gehen davon aus, dass von den in
«vermiedenen Umweltbelastungspunkten» durch die der Schweiz gesammelten Kunststoffen im Durchschnitt
zusätzlichen Kosten teilen, erhalten wir einen Kosten/ nur etwas mehr als die Hälfte hochwertig rezykliert wird.
Nutzen-Indikator, den SEBI. Ein weiterer Teil wird in minderwertiger Form rezykliert,
beispielsweise als Europalette. Hierdurch wird Holz, einHSR Magazin 1 / 2019
21
nachwachsender Rohstoff, substituiert, was ökologisch Wie stehen Sie zum Thema «Vermeidung von
nicht wirklich schlau ist. Der Rest gelangt in diverse aus- Kunststoffverpackungen»?
ländische Verbrennungsanlagen oder wird nach Fernost Ich sehe überhaupt keinen Grund für uns, Kunststoff
exportiert. abfälle zu vermeiden oder auch nur zu vermindern.
Kunststoffe haben, insbesondere wenn als Verpackun-
Und dennoch: Ist die aktuelle Alternative, Kunst- gen eingesetzt, einen ökologischen Nutzen. Kunst-
stoff in der Kehrichtverbrennungsanlage zu ver- stoffverpackte Produkte haben ein geringes Transport-
brennen, nicht eine Rohstoffverschwendung? gewicht, ermöglichen eine längere Haltbarkeit von
Einmal verbrannt, löst sich das Plastik und damit Lebensmitteln – darüber hinaus wird der Inhalt vor Be-
der zugrunde liegende Rohstoff Öl ja unwieder- schädigung geschützt.
bringlich in Rauch auf. Durch eine Abschaffung von Kunststoffverpackungen
Eben nicht. Was die wenigsten wissen – unsere Kehricht- würden die verpackten Produkte zum Teil zerstört und
verbrennungsanlagen sind längst Kehrichtverwertungs- somit die Foodwaste-Problematik massiv verschärft.
anlagen. Sie produzieren aus dem verbrannten Kunst- Das «dreckige Ende» der Kunststoffverpackungen ist
stoff Strom und Fernwärme. So zwar grundsätzlich deren Entsorgung. Nicht aber in der
«Einige Kunststoffsammler ver- sparen wir Öl und Gas ein. Das ist Schweiz, denn hier werden die Kunststoffverpackun-
schiffen Kunststoffe nach Fernost, ökologisch fast so gut wie das gen in der Kehrichtverbrennung unter Strom- und
Kunststoffrecycling und sehr viel Wärmegewinnung verwertet. Die Vermeidung von
wo ein Teil der dort entstehenden
billiger. Anstatt also Öl zu ver- Kunststoffverpackungen ist zwar politisch im Moment
Sortierreste im Meer landet oder brennen und Kunststoffe zu re- ein ganz «heisses Thema». Sie zielt aber darauf ab ein
in offenen Deponien abgefackelt cyceln, sollte man das Öl doppelt Problem zu lösen, welches in der Schweiz gar nicht exis-
wird. Eine ökologische Katastrophe, nutzen. Zunächst sollte man aus tiert. (MEW)
dem Öl Kunststoffe herstellen, —
die durch das Kunststoffrecycling
diese stofflich nutzen und sie an- Kontakt zum Interviewpartner:
nicht etwa vermieden, sondern schliessend via Kehrichtverbren- Prof. Rainer Bunge, Institutspartner UMTEC Institut für
verursacht wird.» nung als Energielieferanten ver- Umwelt- und Verfahrenstechnik, rainer.bunge@hsr.ch
Rainer Bunge, Institutspartner UMTEC
werten.HSR Magazin 1 / 2019
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26
Innovationen für den nächsten
Medaillenregen
Massgefertigte Snowboards und Ski für internationale Spitzenathletinnen
und -athleten. Damit ist der hochspezialisierte Handwerksbetrieb Oxess
aus Bubikon bekannt geworden. Innovationsmüde wird Oxess-Chef Marcel
Brunner nicht – erst kürzlich hat er mit einer HSR Maschine einen ganzen
Arbeitsschritt automatisiert. Und er plant bereits weitere Innovationen
zusammen mit der HSR.
Ein paar Klicks am Computer und einige Metallrollen medaillen-Gewinnerin im Freestyle Skiing Hanna Hus-
beginnen damit, eine Snowboard-Kante in Form zu kova aus Weissrussland. Solche Kunden verlangen
biegen. Nach wenigen Sekunden hat die Maschine nach Präzision und Hochleistungs-Sportgeräten. «Bei
knapp 2 Meter Metall in Form gebogen. Einen prüfen- uns ist jedes Brett ein Einzelstück, deshalb musste ich
den Blick und zwei präzise Zangen-Kniffe von Oxess- bisher auch jede einzelne Kante von Hand biegen»,
Chef Marcel Brunner braucht es noch, dann sind die sagt Oxess-Chef Marcel Brunner.
Kanten bereit, in die Sandwich-Konstruktion eines prä- Mehr als 25 Jahre lang hat er das gemacht. Doch seit
zise auf die Anforderungen eines bestimmten Athleten die neue Maschine bei Oxess diese Arbeit übernimmt,
optimierten Snowboards eingefügt zu werden. «sparen wir fast die Hälfte der Zeit für diesen Arbeits-
Die Liste namhafter Athletinnen und Athleten, die mit schritt», sagt Brunner. Zeit, die er nur zu gern in andere
Oxess-Boards regelmässig Medaillen gewinnen, ist Arbeiten oder die Leitung des wachsenden KMU-
Fünf computergesteu- lang. Der Schweizer Olympia-Gold-Sieger Nevin Gal- Betriebs investiert. Seit der Gründung produziert Oxess
erte Rollen verwandeln marini gehört genauso dazu wie die Damen- und jedes Jahr mehr Boards, rund 1000 Stück waren es
digitale Planungsdaten
in exakt gebogene Ski- Herren-Nationalmannschaften in der Disziplin Alpin- 2018.
und Snowboardkanten. Snowboard der Volksrepublik China oder die GoldHSR Magazin 1 / 2019
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Hochschul-Nachbarschaft als für Oxess. Die enge Zusammenarbeit ist ein Parade
Standort-Vorteil beispiel für den vom Gesetzgeber gewünschten Wis-
In der Oxess-Werkstatt mischen senstransfer aus den Fachhochschulen in die Wirt-
sich die Eindrücke – halb Manu- schaft. «Ich überlege mir immer, wie ich noch besser
faktur, halb High-Tech-KMU. produzieren kann, und weil die Zusammenarbeit mit
Das neue Kanten-Biegesystem der HSR so gut klappt, habe ich praktisch keine anderen
wurde von Bachelorabsolvent Partner mehr für Innovationen», sagt Brunner, der die
Marc Heeb in einer Studien Nähe zu HSR als Standort-Vorteil sieht. Doch nicht nur
arbeit vorbereitet und in einer Oxess profitiert von der Zusammenarbeit. Wenn Stu-
Bachelorarbeit in Form eines dierende Konzeptstudien oder Prototypen bauen und
funktionsfähigen Prototyps ent- die HSR Forschungsinstitute die Prototypen anschlies-
wickelt. Nach einer abschlies- send zur Betriebsreife weiterentwickeln, wächst auch
senden Verbesserung durch das das Know-how an der HSR, wovon wiederum die Stu-
ILT Institut für Laborautomation diengänge profitieren.
und Mechatronik der HSR er-
füllte das neue Gerät die Anfor- Nächstes Projekt schon im Kopf
«Ich überlege mir immer, wie ich noch derungen von Oxess. Der Know-how-Kreislauf ist aktuell noch nicht am
besser produzieren kann, und weil die Doch die neue Maschine ist nicht Ende. Brunner plant bereits das nächste Projekt mit der
Zusammenarbeit mit der HSR so gut das einzige HSR-Know-how HSR. «Ein Prüfgerät für Schwingungen fehlt uns noch»,
hier. Die Daten aus einem HSR skizziert Brunner seine Idee. Mit dem Gerät will er aus-
klappt, habe ich praktisch keine anderen
Teststand, der die Biegeeigen- messen, wie die verschiedenen Materialien in Ski und
Partner mehr für Innovationen. » ADGFSADGADFG
schaften von Snowboards und Snowboards sich genau auf das Dämpfungs- und
Marcel Brunner, Inhaber Oxess Ski exakt ausmisst, dienen Oxess Schwingungsverhalten auswirken. «Damit könnte ich
etwa bei der stetigen Weiter- basierend auf den Messdaten optimale Materialkombi-
entwicklung der Sportgeräte. Entwickelt wurde der nationen suchen und so noch mehr Leistung aus den
Teststand von einer Masterstudentin mit Unterstüt- Brettern holen», sagt Brunner. Die Gespräche mit der
zung des IWK Institut für Werkstofftechnik und Kunst- HSR über das Folgeprojekt laufen derzeit. (MEW)
stoffverarbeitung der HSR. Diverse HSR Studienarbei- —
ten zu den Struktur- und Schwingungsdämpfung bei Kontakte zu den Projektverantwortlichen:
Snowboards fliessen ebenfalls direkt in die Entwicklung Prof. Dr. Christian Bermes, Professor für
ein. Wenn Brunner eine Maschine nicht auf dem Markt Maschinentechnik|Innovation, christian.bermes@hsr.ch
beziehen kann und einen spezifischen Prototypen Sergio Miracco, Projektleiter ILT Institut für Labor-
braucht oder wenn er neue Werkstoffe testen oder automation und Mechatronik, sergio.miracco@hsr.ch
Aus der Maschine seine Prozesse o
ptimieren will, ist die HSR seine erste Marcel Brunner, Inhaber Oxess, info@oxess.ch
direkt ins Snowboard. Anlaufstelle. Prof. Dr. Gion Andrea Barandun, Leiter Fachbereich
Eine frisch gebogene Seit 2005 wurden in Studien-, Bachelor- und Master Faserverbundtechnik/Leichtbau am IWK Institut für
Kante wird in die Sand-
wich-Struktur eines arbeiten sowie in der Zusammenarbeit mit den HSR Werkstofftechnik und Kunststoffverarbeitung,
Snowboards integriert. Forschungsinstituten aus Ideen Wettbewerbsvorteile gionandrea.barandun@hsr.chHSR Magazin 1 / 2019
28
Wirtschaftsingenieure der HSR
setzen die Digitalisierung um
Die steigende Nachfrage der Industrie nach spezialisierten Fachkräften
für die Umsetzung der Digitalisierung nimmt zu. Gefragt sind interdisziplinär
denkende Ingenieurinnen und Ingenieure an der Schnittstelle zwischen
Betriebswirtschaft, Maschinenbau und Informatik. Der Studiengang
Wirtschaftsingenieurwesen (WING) an der HSR konzentriert sich genau darauf:
Die Ausbildung von Fachkräften für angewandte Digitalisierung.
Jeder Betrieb muss die digitalen Optionen auf die eige- Industrieprojekt über fünf Semester
nen Anforderungen abstimmen – Innovationen müssen Wenn im Rahmen einer solchen Transformation die
sich gleichzeitig in bestehende Prozesse, Geschäfts Bereiche Betriebswirtschaft, Maschinenbau und Infor-
modelle und die vorhandene Infrastruktur einfügen so- matik zusammenarbeiten müssen, stossen klassische
wie die Effizienz im Unternehmen markant steigern. Fachspezialisten an interdisziplinäre Grenzen. Die Digi-
Teils sollen komplett neue Geschäftsmodelle oder digi- talisierung hat den Bedarf an Fachkräften sichtbar ge-
tale Produkte ermöglicht werden. Dabei sind der pas- macht, die als Schnittstelle fungieren und digitale
sende Technologie-Mix und die Integration digitaler Transformationsprozesse orchestrieren können. Der
Prozesse in bestehende und neue Geschäftsmodelle Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen an der HSR
entscheidend. hat sich die Ausbildung solcher Schnittstellen-Spezialis-
ten und -Spezialistinnen auf die Fahne geschrieben.
Die drei digital geprägten Studienschwerpunkte Smart
Ein einzelnes Produkt, hier ein Robo-
ter, ist in ein vielschichtiges Netz von Products and Data Science, Value Chain Network and
gegenseitigen A bhängigkeiten und Additive Manufacturing sowie Smart Factory and
digitalen Systemen innerhalb eines Robotics fördern eine Spezialisierung auf Zukunfts
Unternehmens sowie seiner Partner
integriert. Jede Änderung muss des- themen und -technologien. Die erworbenen Kennt-
halb gut geplant werden. nisse wenden die Studierenden vom ersten bis zum
fünften Semester in einem Industrieprojekt direkt
on
urati Mod
ula Entw
praxisnah an. Im Zentrum steht dabei ein Roboter als
f nfig
kau n Ko ris
ier ic «digitaler Dozent».
er sitio un kl
g Am Beispiel der fiktiven Firma «Sortic» und einem
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Roboter lernen WING-Studierende, digitale Lösungen in
ES
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g deru
o
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M C komplexen betrieblichen Systemen umzusetzen.
lue
AD
Va
ng
Ein Roboter als Lehrer
In der haptischen Welt ist der digitale Dozent ein un-
scheinbarer Roboter, der Lego-Teile in Boxen einsortiert.
Die «didaktische Magie» passiert in der digitalen Welt
Konzept
Ser e + Prozesse
hinter dem Roboter, in der verschiedene Systeme wie
CAD, PLM, ERP und MES aus verschiedenen Stamm-
Prod
vice
+
und Bewegungsdaten eine Datenarchitektur bilden. Sie
Le
muss präzise wie ein Uhrwerk funktionieren, damit auch
kt
an ion
ukt
du
in der realen Welt alles rund läuft. Oft wird hier vom
Ma
Pro
RP
n
integrierten Datenfluss als Basis für die Industrie 4.0
a
P
E LM
ge
gesprochen.
m
e
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Die imaginäre Firma hinter dem Roboter ist ein klassi-
scher Anlagenbauer, der seine Kunden mit individuellen
esse
Roboter-Lösungen beliefert. Der Roboter spielt die Rolle
Make
or Buy + Proz
Einkauf des Kernprodukts des Unternehmens: ein modular auf-
gebautes, anpassbares Industrieroboter-System. Es kannSie können auch lesen
