horizonte - der Koordinierungsstelle - Hochschule Mannheim
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Nr. 40<br />
September 2012<br />
Gleich zwei Beiträge befassen sich mit<br />
Elektromobilität: Die <strong>Hochschule</strong> Heilbronn<br />
untersucht Einsatzmöglichkeiten<br />
von Elektrofahrzeugen im ländlichen<br />
Raum (S. 16), das Team aus Aalen und<br />
Reutlingen behandelt grundsätzliche Fragen<br />
<strong>der</strong> Markteinführung solcher Fahrzeuge,<br />
S. 11.<br />
Spektrales Karyogramm - eine verbesserte Methode<br />
zur Charakterisierung von Chromosomen, patentiert<br />
durch die <strong>Hochschule</strong> Reutlingen, S. 40<br />
ISSN: 1432-9174<br />
Forschung an den <strong>Hochschule</strong>n für Angewandte<br />
Wissenschaften in Baden-Württemberg<br />
<strong>horizonte</strong><br />
<strong>horizonte</strong><br />
anwendungsbezogen - zukunftsorientiert<br />
Innovatives Design für das Capturing-Tool<br />
einer Lifelogging-Einheit<br />
mit Panoramafunktion. Mehr zum<br />
Thema Lifelogging im Bericht <strong>der</strong><br />
<strong>Hochschule</strong> Furtwangen, S. 65<br />
Die <strong>Hochschule</strong> Offenburg stellt<br />
einen energieautarken, funkbasierten<br />
Wasserzähler vor, S. 27
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Editorial<br />
Liebe Leser <strong>der</strong> <strong>horizonte</strong>,<br />
Physiker vom Hadronenbeschleuniger<br />
im CERN triumphieren über den<br />
(vermutlichen) Nachweis des Higgs-<br />
Bosons, Astronomen freuen sich über<br />
die gelungene Landung eines Roboters<br />
auf dem Mars und Biologen haben eine<br />
winzige Fliege entdeckt, <strong>der</strong>en Larve<br />
ebenso winzigen Ameisen (vermutlich)<br />
den Kopf wegfrisst - verwun<strong>der</strong>liche<br />
und sensationelle Meldungen aus <strong>der</strong><br />
Wissenschaft gehören zu unserem Alltag.<br />
Die Erkenntnisse, Ergebnisse und<br />
Entwicklungen, die die Wissenschaftler<br />
an unseren <strong>Hochschule</strong>n liefern,<br />
sind zwar nicht ganz so spektakulär,<br />
beinfl ussen unseren Alltag aber mitunter<br />
umso eher - oft ohne dass wir es<br />
groß merken: Beispielsweise wenn es<br />
um die Verbesserung des Raumklimas<br />
in Schulen geht o<strong>der</strong> um die Steuerung<br />
von Bioreaktoren, welche <strong>der</strong> Herstellung<br />
von pharmazeutischen Produkten<br />
dienen o<strong>der</strong> um die Entwicklung<br />
von energieautarken Wasserzählern.<br />
Ebensowenig für dicke Schlagzeilen<br />
in <strong>der</strong> Tagespresse sorgen Studien zur<br />
Marktfähigkeit von Elektrofahrzeugen,<br />
zur Zukunft <strong>der</strong> Krea tivwirtschaft in<br />
Baden-Württemberg o<strong>der</strong> zu den Lebensverhältnissen<br />
von Menschen in einem<br />
sog. „Berberdorf“. Über diese und<br />
ähnliche Projekte berichten wir jedoch<br />
in dem Magazin, das Sie gerade in den<br />
Händen halten.<br />
Wir tun dies übrigens seit nunmehr<br />
über zwanzig Jahren: Im März 1991<br />
starteten wir mit dem Vorläuferheft, das<br />
noch den Namen „IIT-news“ trug. Was<br />
es mit diesem Namen auf sich hatte,<br />
welches Konzept wir ursprünglich verfolgten<br />
und wie daraus schließlich das<br />
Magazin <strong>horizonte</strong> wurde, erfahren Sie<br />
in unserem Rückblick „40 Ausgaben -<br />
20 Jahre“ auf S. 67.<br />
Viel Spaß und Erkenntnisgewinn bei<br />
<strong>der</strong> Lektüre wünscht<br />
Ihre <strong>horizonte</strong>-Redaktion<br />
<strong>horizonte</strong> 40 / September 2012<br />
Inhalt<br />
Messung <strong>der</strong> Wärmeproduktion von Bakterien im Bioreaktor: Kalorimetrische<br />
Regelung von Bioprozessen zur Herstellung von rekombinanten Proteinen<br />
Der Wakopter: Eine Evaluationsplattform für Multikoptersysteme<br />
Elektromobilität: Politische Zielsetzungen und relevante Geschäftsmodelle<br />
Elektromobilität im ländlich-urbanen Raum<br />
Natürliche Gebäudeklimatisierung in Klassenzimmern<br />
Forschungsergebnisse müssen in <strong>der</strong> Ausbildung <strong>der</strong> nächsten Generation<br />
von Ingenieurinnen und Ingenieuren vermittelt werden. Interview mit Prof.<br />
Dr. Martin Becker und Prof. Dr. Roland Koenigsdorff, <strong>Hochschule</strong> Biberach<br />
WiMBex - Entwicklung energieautarker funkbasierter Wasserzähler<br />
Unterstützung <strong>der</strong> Systemintegration verteilter Automatisierungssysteme<br />
durch Informationsfl ussverfolgung<br />
Kreativschaffende setzen auf Kooperationen. Ergebnisse des Trendbarometers<br />
Kreativwirtschaft 2012<br />
Kooperationen: mit Patenten im Vorteil. Reutlinger Erfi ndung für Chromosomentypisierung<br />
wird in FHProFunt-Projekt Karyospec weiterentwickelt<br />
Energieverschwendung beim Zerspanungsprozess sichtbar machen - Darstellung<br />
von Energiewertströmen mittels dualer Energiesignaturen<br />
Schuldenkrise und Basel III: Aktuelle Herausfor<strong>der</strong>ungen in <strong>der</strong> Mittelstandsfi<br />
nanzierung (Teil I)<br />
„...die im Dunkeln sieht man nicht?“ Studentisches Projekt: Sozialreportagen<br />
über Armut und Ausgrenzung<br />
Die Debatte um das islamische Kopftuch im europäischen Vergleich<br />
Synergien zur Nachhaltigkeit – Kooperation zwischen <strong>Hochschule</strong> und<br />
Stadt in studentischen Projekten.<br />
Lifelogging zwischen anwendungsorientierter Entwicklung und gebrauchsethischen<br />
Diskursen<br />
40 Ausgaben – 20 Jahre. Der bisherige Werdegang <strong>der</strong> Zeitschrift <strong>horizonte</strong><br />
Kurzmeldungen auf S. 10, 30, 42, 51, 63, 64<br />
Buchvorstellungen auf S. 58<br />
Herausgeber und Redaktion:<br />
Dr. R. Thum, <strong>Koordinierungsstelle</strong> Forschung und Entwicklung <strong>der</strong> Fachhochschulen des Landes Baden-<br />
Württemberg, <strong>Hochschule</strong> <strong>Mannheim</strong>, Paul-Wittsack-Str. 10, 68163 <strong>Mannheim</strong>, Tel. 0621/292-6393,<br />
Fax. 0621/292-6450, E-Mail: thum@hs-mannheim.de; http://www.koord.hs-mannheim.de<br />
Prof. Dr. O. Künzel, <strong>Hochschule</strong> Ulm, Prittwitzstr. 10, 89075 Ulm, Tel. 0731-1596760, Fax. 0731-<br />
1596838, E-Mail: kuenzel@hs-ulm.de<br />
Anzeigenwerbung und Druck: VMK Verlag für Marketing & Kommunikation GmbH & Co. KG, 67590 Monsheim,<br />
Tel. 06243/909-0, e-mail: info@vmk-verlag.de, http://www.vmk-verlag.de<br />
ISSN: 1432-9174<br />
Die Abbildungen/Fotos stammen – sofern nicht an<strong>der</strong>s vermerkt – von den jeweiligen Autoren bzw. <strong>der</strong>en<br />
Arbeitsgruppen. Bil<strong>der</strong> auf <strong>der</strong> Titelseite: Lifelogging: Thesis Markus Tralls, Ren<strong>der</strong>ung: Bennet Schlenk;<br />
alle weiteren Abbildungen von den jeweiligen Autorenteams<br />
Nicht namentlich gekennzeichnete Beiträge stammen von <strong>der</strong> Redaktion. Meinungen, die in den Interviews<br />
o<strong>der</strong> an<strong>der</strong>en Beiträgen wi<strong>der</strong>gegeben werden, entsprechen nicht immer den Meinungen <strong>der</strong><br />
Redaktion.<br />
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Messung <strong>der</strong> Wärmeproduktion von Bakterien im Bioreaktor: Kalorimetrische Regelung<br />
von Bioprozessen zur Herstellung von rekombinanten Proteinen<br />
Richard Biener, Anne Steinkämper, Thomas Horn, Johannes Hofmann, <strong>Hochschule</strong> Esslingen<br />
Rekombinante Proteine wie z.B. Insulin o<strong>der</strong> Interferone gehören zu den wichtigsten Produkten <strong>der</strong> mo<strong>der</strong>nen Biotechnologie.<br />
Hergestellt werden rekombinante Proteine mit gentechnisch verän<strong>der</strong>ten Organismen (GVO). Hier kommen<br />
neben den Mikroorganismen (E.coli o<strong>der</strong> Hefezellen) auch tierische Zellkulturen zum Einsatz. Zur Erhöhung <strong>der</strong> Produktivität<br />
und <strong>der</strong> Reproduzierbarkeit des Kultivierungsprozesses ist eine automatisierte Prozessführung erfor<strong>der</strong>lich. Im Beitrag<br />
wird gezeigt, wie mit Hilfe kalorimetrischer Methoden die spezifi sche Wachstumsrate von Mikroorganismen während <strong>der</strong><br />
Kultivierung in einem Standard-Bioreaktor geregelt werden kann. Diese Automatisierungsstrategie führt zu einer deutlichen<br />
Steigerung <strong>der</strong> Produktivität und Reproduzierbarkeit des Prozesses.<br />
Bedeutung <strong>der</strong> Hochzelldichtekultivierung<br />
in <strong>der</strong> pharmazeutischen Industrie<br />
Gentechnisch hergestellte Proteine,<br />
so genannte rekombinante Proteine,<br />
werden in <strong>der</strong> pharmazeutischen Industrie<br />
mit Hilfe gentechnisch verän<strong>der</strong>ter,<br />
leben<strong>der</strong> Mikroorganismen o<strong>der</strong> Zelllinien<br />
hergestellt. Allgemein werden<br />
diese als Biopharmazeutika bezeichnet.<br />
Beispiele für diese unverzichtbar<br />
gewordenen Arzneimittel sind Insuline,<br />
monoklonale Antikörper o<strong>der</strong> Erythropoetine.<br />
Beim Herstellungsprozess<br />
eines Biopharmazeutikums produzieren<br />
diese gentechnisch modifi zierten<br />
Bakterien, Hefen o<strong>der</strong> Säugetierzellen<br />
in einem Bioreaktor das entsprechende<br />
Protein. Zur Erhöhung <strong>der</strong> Proteinausbeute<br />
werden in <strong>der</strong> biopharmazeutischen<br />
Industrie Hochzelldichte-Fed-<br />
Batch-Prozesse eingesetzt [1, 2]. Um<br />
hohe Zelldichten zu erzielen, wird bei<br />
diesen Prozessen mit Hilfe einer Pumpe<br />
dem Bioreaktor ein konzentriertes<br />
Nährmedium kontinuierlich zugeführt.<br />
Über diese Zufütterung kann direkt<br />
das Zellwachstum und die Produktion<br />
stören<strong>der</strong> Nebenprodukte beeinfl usst<br />
werden. Nebenprodukte sind in diesen<br />
Prozessen unerwünscht, da sie das<br />
Wachstum <strong>der</strong> Zellen inhibieren, woraus<br />
auch eine geringe Proteinausbeute<br />
resultiert.<br />
Insulin, Interferon und weitere Arzneistoffe<br />
werden weit verbreitet von<br />
gentechnisch verän<strong>der</strong>ten Escherichia<br />
coli Bakterien hergestellt. Um die Produktivität<br />
von rekombinanten Proteinen<br />
in E. coli zu maximieren, muss<br />
die Zufütterung des Nährmediums mit<br />
<strong>der</strong> wachstumslimitierenden Kohlenstoff-Quelle<br />
(z.B. Glucose) so erfolgen,<br />
dass die Wachstumsrate <strong>der</strong> Bakterien<br />
unter einem kritischen Wert gehalten<br />
wird. Damit kann die Produktion von<br />
wachstumsinhibierenden Nebenprodukten<br />
(z.B. Acetat) minimiert werden<br />
und die Bakterien können ungehin<strong>der</strong>t<br />
wachsen. Durch diese Zufütterungs-<br />
strategie können Biotrockenmasse-<br />
Konzentrationen von mehr als 100 g/l<br />
erreicht werden [1]. Diese hohen Zelldichten<br />
führen wie<strong>der</strong>um zu hohen<br />
Proteinkonzentrationen. Die eingestellte<br />
Wachstumsrate sollte allerdings<br />
nicht zu klein sein, um die Prozessdauer<br />
möglichst kurz zu halten.<br />
Prozessführungsstrategien<br />
Für Hochzelldichte-Kultivierungsprozesse<br />
sind unterschiedliche Strategien<br />
in <strong>der</strong> Literatur beschrieben. Eine<br />
häufi g angewandte Methode ist die<br />
Zufütterung mit einem vorab festgelegten<br />
Profi l. Nachdem die Kohlenstoff-<br />
Quelle (z.B. Glucose) im Nährmedium<br />
verbraucht ist, wird dabei die Feeding-Rate<br />
exponentiell erhöht, um die<br />
spezifi sche Wachstumsrate näherungsweise<br />
konstant zu halten [3]. Ein fest<br />
vorgegebenes Zufütterungsprofi l hat<br />
im Wesentlichen den Nachteil, dass es<br />
bei einer falschen Abschätzung <strong>der</strong> Parameter<br />
o<strong>der</strong> bei einer Prozessstörung<br />
zu einer Überfütterung des limitierenden<br />
Substrats Glucose und damit auch<br />
zu einer erhöhten Acetatproduktion<br />
kommen kann. Daher ist es von Vorteil,<br />
eine geregelte Zufütterung vorzunehmen.<br />
In <strong>der</strong> Praxis werden oft indirekte<br />
Messgrößen für die Einstellung<br />
<strong>der</strong> Feedrate verwendet. Beispielsweise<br />
wird bei <strong>der</strong> DO-stat Methode die<br />
Feedrate über die Messung <strong>der</strong> Gelöstsauerstoffkonzentration<br />
(pO 2 ) geregelt.<br />
Wenn die wachstumslimitierende C-<br />
Quelle verbraucht ist, führt dies zu einem<br />
Anstieg des pO 2 und die Feedrate<br />
muss entsprechend angepasst werden,<br />
um den Substratmangel auszugleichen<br />
[4, 5]. Beim pH-stat wird die Feedrate<br />
aufgrund von Verän<strong>der</strong>ungen des pH-<br />
Werts bei einem Substratmangel eingestellt<br />
[6]. Bei beiden Strategien wird<br />
die spezifi sche Wachstumsrate indirekt<br />
durch den pH o<strong>der</strong> den pO 2 geregelt.<br />
Folglich ist eine konstante spezifi sche<br />
Wachstumsrate schwierig zu verwirklichen<br />
[7].<br />
Prof. Dr.-Ing. R. Biener<br />
Dipl. Biol. t. o. A. Steinkämper<br />
Dipl.-Ing. (FH) T. Horn<br />
Dipl.-Ing. (FH) J. Hofmann<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012 - 3 -
Wünschenswert wäre daher eine Regelung<br />
<strong>der</strong> spezifi schen Wachstumsrate<br />
<strong>der</strong> Bakterien. Die Regelung setzt<br />
aber voraus, dass diese Größe online<br />
verfügbar ist. Da die Wachstumsrate<br />
nicht direkt messbar ist, muss diese<br />
Größe aus an<strong>der</strong>en online messbaren<br />
Größen geschätzt werden. Dieser Beitrag<br />
beschreibt eine Strategie zur Regelung<br />
<strong>der</strong> spezifi schen Wachstumsrate<br />
mit einer kalorimetrischen Methode.<br />
Ein Laborreaktor wurde durch einfache<br />
Umbaumaßnahmen so erweitert,<br />
dass eine Wärmebilanzierung möglich<br />
ist. Der während <strong>der</strong> Kultivierung entstehende<br />
Wärmefl uss <strong>der</strong> Mikroorganismen<br />
kann online mit diesem Wärmebilanzmodell<br />
zuverlässig bestimmt<br />
werden. Mit Hilfe eines Zustandsbeobachters<br />
wird daraus online die spezifi -<br />
- 4 -<br />
sche Wachstumsrate <strong>der</strong> Mikroorganismen<br />
geschätzt. Die Feedrate wird mit<br />
einem Regler so eingestellt, dass die<br />
spezifi sche Wachstumsrate auf einem<br />
vorgegeben Sollwert gehalten wird.<br />
Beispielprozess<br />
Abb. 1: Versuchsaufbau mit dem<br />
thermisch isolierten 30 l Bioreaktor<br />
Im Beispielprozess wird ein rekombinanter<br />
E.coli Stamm zur Produktion<br />
von GFP (green fl uorescent protein)<br />
in einem 30L Laborreaktor kultiviert.<br />
Dieses Protein leuchtet unter UV-Licht<br />
grün. GFP wird aufgrund dieser Eigenschaft<br />
häufi g als Beispielprotein in Forschung<br />
und Entwicklung verwendet.<br />
Vorkulturen und Bioreaktorkultivierungen<br />
wurden in einem in [8] be-<br />
Abb. 2: Prinzip <strong>der</strong> kalorimetrischen Regelung für die Wachstumsrate<br />
schriebenen defi nierten Medium mit<br />
Glucose als einziger Kohlenstoffquelle<br />
durchgeführt.<br />
Als Bioreaktor wurde ein mit Mineralwolle<br />
thermisch isolierter 30 l<br />
Standard Laborbioreaktor nach Abb. 1<br />
eingesetzt (Modell NLF 22, Bioengineering<br />
AG, Wald, Schweiz). Abb. 2<br />
zeigt das Prozessfl ießbild. Das maximale<br />
Arbeitsvolumen beträgt 20 l.<br />
Die Rührung erfolgte durch zwei 6<br />
Blatt Scheibenrührer. Der Füllstand<br />
im Reaktor wurde durch Messung des<br />
Differenzdrucks zwischen Boden und<br />
Kopfraum des Behälters ermittelt. Die<br />
Messung <strong>der</strong> Reaktortemperatur sowie<br />
die Vor- und Rücklauftemperatur des<br />
Mantels erfolgte mit PT100-Sensoren.<br />
Die Reaktortemperatur wurde auf 37°C<br />
durch eine Kaskadenregelung unter<br />
Verwendung <strong>der</strong> Mantelvorlauftemperatur<br />
geregelt. Damit ist eine präzise<br />
Temperaturregelung möglich [8].<br />
Die Beheizung des Mantels erfolgte<br />
mit einer elektrischen Heizung und<br />
die Kühlung mit Leitungswasser. Der<br />
Massenstrom des Mantelkreislaufs<br />
wurde mit einem Coriolis Strömungsmessers<br />
gemessen (Endress und Hauser,<br />
Weil am Rhein, Deutschland). Der<br />
pH wurde auf den Wert 7,0 unter Verwendung<br />
von Ammoniakwasser und<br />
Phosphorsäure geregelt. Die Regelung<br />
<strong>der</strong> Gelöstsauerstoffkonzentration erfolgte<br />
unter Verwendung <strong>der</strong> Stellgrößen<br />
Rührerdrehzahl, Belüftungsrate,<br />
Sauerstoffbegasungsrate und Druck<br />
so, dass <strong>der</strong> Wert immer über 25%<br />
Luftsättigung lag. Die Gasströme von<br />
Luft und Sauerstoff wurden mit thermischen<br />
Massfl ow-Controllern eingestellt<br />
(Red-y, Vögtlin, Aesch, Schweiz). Die<br />
Feedrate wurde gravimetrisch geregelt<br />
(WIC in Abb. 2). Als Prozessautomatisierungs-Software<br />
kam BioSCADALab<br />
von Bioengineering AG zum Einsatz.<br />
BioSCADALab kommuniziert mit den<br />
IFM Steuereinheiten über die Profi bus<br />
Technologie. Der Regelalgorithmus zur<br />
Regelung <strong>der</strong> Glucosekonzentration<br />
und <strong>der</strong> spezifi schen Wachstumsrate<br />
sowie das Wärmebilanzmodell und<br />
<strong>der</strong> Zustandbeobachter zur Schätzung<br />
<strong>der</strong> spezifi schen Wachstumsrate wurden<br />
in Matlab implementiert. Matlab<br />
und BioSCADALab kommunizieren<br />
dabei über eine SQL-Datenbank.<br />
Kalorimetrische Regelung <strong>der</strong> Wachstumsrate<br />
Mikroorganismen verstoffwechseln<br />
Kohlenstoffverbindungen, wie z.B.<br />
Glucose, zur Herstellung energierei-<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September2012
Abb. 3: Zeitliche Verläufe <strong>der</strong> Wärmeströme in einem Bioreaktor<br />
während <strong>der</strong> kalorimetrisch geregelten Hochzelldichte-Kultivierung<br />
von E.coli.<br />
cher Verbindungen (ATP) und zur Synthese<br />
von Zellbausteinen. Die meisten<br />
Abbaureaktionen (katabolische Reaktionen)<br />
sind exotherm, d.h. es wird<br />
Wärme freigesetzt [9-12]. Der Reaktionswärmestrom<br />
ist damit ein Maß für<br />
die metabolische Aktivität <strong>der</strong> Bakterien.<br />
Aus dem Reaktionswärmestrom<br />
kann die Wachstumsrate <strong>der</strong> Mikroorganismen<br />
abgeschätzt werden [8, 12].<br />
Damit kann die Wachstumsrate direkt<br />
geregelt werden. Diese Methode hat<br />
unter an<strong>der</strong>em den Vorteil, dass es sich<br />
um ein nicht-invasives Verfahren handelt,<br />
d.h. dass Probenahmen aus dem<br />
Bioreaktor, die zu einer Kontamination<br />
führen können, nicht erfor<strong>der</strong>lich<br />
sind. Vereinfacht kann die Wärmebilanz<br />
des Bioreaktors nach [8, 13] wie<br />
folgt formuliert werden:<br />
q p = q m - q r + q g + q u + q f (1)<br />
mit dem Reaktionswärmestrom <strong>der</strong> Mikroorganismen<br />
q p , dem Wärmestrom<br />
vom Reaktor zum Mantel q m , dem<br />
Leistungseintrag des Rührers q r , dem<br />
Wärmestrom durch die Begasung q g ,<br />
<strong>der</strong> Wärmeverlust an die Umgebung<br />
q u und dem Wärmestrom durch die<br />
Zufütterung q f . An<strong>der</strong>e Einfl ussgrößen<br />
wurden hier vernachlässigt.<br />
Zur Ermittlung <strong>der</strong> Wärmeproduktion<br />
durch die Bakterien müssen alle<br />
restlichen Wärmequellen und –senken<br />
erfasst werden. Die Berechnung<br />
des Wärmestroms vom Reaktor in den<br />
Mantel erfolgt mit Hilfe <strong>der</strong> Temperaturdifferenz<br />
zwischen Vor- und Rücklauftemperatur<br />
T m,e und T m,a des Kühlmantels<br />
und dem Massenstrom des<br />
Kreislaufwassers, <strong>der</strong> mit einem Coriolis<br />
Massendurchfl ussmesser gemessen<br />
wird. Der Leistungseintrag des Rührers<br />
lässt sich mit Hilfe <strong>der</strong> elektrischen<br />
Leistung des Rührermotors bestimmen.<br />
Die Begasungsrate wirkt sich ebenfalls<br />
auf die Wärmebilanz aus. Im Modell<br />
wird berücksichtigt, dass sich die Luft<br />
im Bioreaktor erwärmt und die Abluft<br />
verdampftes Wasser aus dem Reaktor<br />
abtransportiert [8]. Der Wärmeverlust<br />
an die Umgebung kann durch Kenntnis<br />
des Wärmedurchgangskoeffi zienten,<br />
<strong>der</strong> Wärmeaustauschfl äche und<br />
<strong>der</strong> Umgebungstemperatur berechnet<br />
werden. Schließlich erfolgt die Berechnung<br />
des Wärmestroms durch die Zufütterung<br />
aus <strong>der</strong> Feedrate, <strong>der</strong> spezifi -<br />
schen Wärmekapazität <strong>der</strong> Feedlösung<br />
und <strong>der</strong> Temperatur <strong>der</strong> Feedlösung.<br />
Alle Formeln werden ausführlich in [8]<br />
beschrieben.<br />
Das Wärmebilanzmodell und <strong>der</strong><br />
Regler wurden in Matlab implementiert.<br />
Das Prinzip des Regelkonzepts<br />
ist in Abb. 2 dargestellt. Ein Zustands-<br />
beobachter liefert online Schätzwerte<br />
für den Reaktionswärmestrom und die<br />
spezifi sche Wachstumsrate [8]. Der<br />
Regler ist als adaptiver PI-Regler mit<br />
Störgrößenaufschaltung ausgelegt. Die<br />
Stellgröße ist die Feedrate. Der Verstärkungsfaktor<br />
des PI-Reglers wird dabei<br />
automatisch mit zunehmen<strong>der</strong> Biomasse<br />
erhöht.<br />
In Abb. 3 sind für eine Kultivierung<br />
die Wärmeströme dargestellt, die zur<br />
Berechnung des Reaktionswärmestroms<br />
<strong>der</strong> Zellen verwendet werden.<br />
Der größte Wärmestrom ist dabei <strong>der</strong><br />
Wärmestrom vom Reaktor zum Mantel<br />
gefolgt vom Leistungseintrag durch den<br />
Rührer. Die Wärmeströme durch die<br />
Begasung und die Zufütterung sowie<br />
<strong>der</strong> Wärmeverlust an die Umgebung<br />
haben nur einen geringen Einfl uss auf<br />
die Wärmebilanz.<br />
Die Ergebnisse einer Kultivierung<br />
mit Regelung <strong>der</strong> Wachstumsrate zeigt<br />
Abb. 4. Glucose wird in den ersten 5-6<br />
Stunden von den Bakterien verbraucht<br />
und die Biomassekonzentration sowie<br />
die Wärmeproduktionsrate <strong>der</strong> Bakterien<br />
nehmen exponentiell zu. Während<br />
dieser Phase wird Acetat produziert,<br />
das nach <strong>der</strong> Glucoselimitation wie<strong>der</strong><br />
von den Bakterien verstoffwechselt<br />
wird. Die Zufütterung und damit die<br />
Regelung werden automatisch nach<br />
Eintritt <strong>der</strong> Glucoselimitation gestartet.<br />
Der Sollwert für die spezifi sche Wachstumsrate<br />
wird auf 0,2 h -1 eingestellt.<br />
Bei dieser Wachstumsrate tritt gerade<br />
noch keine Nebenproduktbildung auf.<br />
Der Regler kann durch Einstellen <strong>der</strong><br />
Feedrate die aus <strong>der</strong> Wärmebilanz ge-<br />
Abb. 4: Zeitliche Verläufe von Prozessvariablen während <strong>der</strong> kalorimetrisch geregelten<br />
Hochzelldichte-Kultivierung von E.coli.<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012 - 5 -
Abb. 5: Zeitliche Verläufe von Prozessvariablen während <strong>der</strong> kalorimetrisch geregelten Hochzelldichte-Kultivierung<br />
von E.coli mit Induktion des rekombinanten Proteins nach 19 h.<br />
schätzte Wachstumsrate sehr gut auf<br />
dem vorgegebenen Sollwert halten.<br />
Dadurch wird die Acetatproduktion<br />
unterbunden und es kann eine Biomasse<br />
von mehr als 100 g/l erreicht<br />
werden.<br />
Abb. 5 zeigt die Ergebnisse einer<br />
Kultivierung bei <strong>der</strong> die Expression des<br />
rekombinanten GFP nach 19 h durch<br />
Zugabe von Arabinose induziert wurde.<br />
Die Induktion von Arabinose führt<br />
zu einer vorübergehenden Erhöhung<br />
<strong>der</strong> Wärmeproduktion durch die Bakterien<br />
als Folge <strong>der</strong> erhöhten Stoffwechselaktivität.<br />
Auch hier wurde die<br />
Wachstumsrate erfolgreich geregelt<br />
und eine Biomassenkonzentration von<br />
105 g/l erzielt.<br />
Fazit<br />
Es wird gezeigt, wie mit Hilfe nichtinvasiver<br />
kalorimetrischer Methoden<br />
und eines modellgestützten Messverfahrens<br />
die Wachstumsrate von Mikroorganismen<br />
geregelt werden kann.<br />
Die Methode bietet eine Alternative<br />
zur Prozessregelung auf <strong>der</strong> Grundlage<br />
von aufwendigen Online Analyseverfahren.<br />
Anhand von experimentellen<br />
Untersuchungen mit einem rekombinanten<br />
E.coli-Stamm konnte gezeigt<br />
werden, dass reproduzierbar Biotrokkenmassen<br />
von deutlich mehr als 100<br />
g/L erzielbar sind. Diese Automatisierungsstrategie<br />
führt zu einer deutlichen<br />
Steigerung <strong>der</strong> Produktivität und Reproduzierbarkeit.<br />
In <strong>der</strong> Zwischenzeit<br />
konnte erfolgreich eine Übertragung<br />
- 6 -<br />
<strong>der</strong> Regelstrategie auf die Kultivierung<br />
von Hefezellen erreicht werden [14].<br />
Referenzen<br />
[1] Lee, S. Y., High cell-density culture<br />
of Escherichia coli. Trends Biotechnol.<br />
1996, 14, 98-105.<br />
[2] Riesenberg, D., High-cell-density<br />
cultivation of Escherichia coli.<br />
Curr. Opin. Biotechnol. 1991, 2,<br />
380-384.<br />
[3] Korz, D. J., Rinas, U., Hellmuth,<br />
K., San<strong>der</strong>s, E. A., Deckwer, W.<br />
D., Simple fed-batch technique<br />
for high cell density cultivation<br />
of Escherichia coli. J. Biotechnol.<br />
1995, 39, 59-65.<br />
[4] Akesson, M., Hagan<strong>der</strong>, P., Axelsson,<br />
J. P., Avoiding acetate accumulation<br />
in Escherichia coli cultures<br />
using feedback control of glucose<br />
feeding. Biotechnol. Bioeng.<br />
2001, 73, 223-230.<br />
[5] Konstantinov, K., Kishimoto, M.,<br />
Seki, T., Yoshida, T., A balanced<br />
DO-stat and its application to the<br />
control of acetic acid excretion by<br />
recombinant Escherichia coli. Biotechnol.<br />
Bioeng. 1990, 36, 750-<br />
758.<br />
[6] Kim, B. S., Lee, S. C., Lee, S. Y.,<br />
Chang, Y. K., Chang, H. N., High<br />
cell density fed-batch cultivation<br />
of Escherichia coli using exponential<br />
feeding combined with<br />
pH-stat. Bioprocess Biosyst. Eng.<br />
2004, 26, 147-150.<br />
[7] Riesenberg, D., Schulz, V., Knorre,<br />
W. A., Pohl, H. D., et al., High cell<br />
density cultivation of Escherichia<br />
coli at controlled specifi c growth<br />
rate. J. Biotechnol. 1991, 20, 17-<br />
27.<br />
[8] Biener, R., Steinkämper, A., Hofmann,<br />
J., Calorimetric control<br />
for high cell density cultivation<br />
of a recombinant Escherichia coli<br />
strain. J. Biotechnol. 2010, 146,<br />
45-53.<br />
[9] Bailey, J. E., Ollis, D. F., Biochemical<br />
Engineering Fundamentals,<br />
McGraw-Hill, New York 1986.<br />
[10] Marison, I. W., von Stockar, U.,<br />
The application of a novel heat<br />
fl ux calorimeter for studying growth<br />
of Escherichia coli W in aerobic<br />
batch culture. Biotechnol. Bioeng.<br />
1986, 28, 1780-1793.<br />
[11] von Stockar, U., Maskow, T., Liu,<br />
J., Marison, I. W., Patino, R., Thermodynamics<br />
of microbial growth<br />
and metabolism: an analysis of<br />
the current situation. J. Biotechnol.<br />
2006, 121, 517-533.<br />
[12] Marison, I. W., von Stockar, U.,<br />
Fermentation control and the use<br />
of calorimetry. Biochem. Soc.<br />
Trans. 1988, 16, 1091-1093.<br />
[13] Voisard, D., Pugeaud, P., Kumar, A.<br />
R., Jenny, K., et al., Development<br />
of a large-scale biocalorimeter to<br />
monitor and control bioprocesses.<br />
Biotechnol. Bioeng. 2002, 80,<br />
125-138.<br />
[14] Biener, R., Steinkämper, A., Horn,<br />
T., Calorimetric control of the specifi<br />
c growth rate during fed-batch<br />
cultures of Saccharomyces cerevisiae.<br />
J Biotechnol. 2012, 160, 195<br />
-201.<br />
Kontakt<br />
Prof. Dr.-Ing. Richard Biener, <strong>Hochschule</strong><br />
Esslingen, Kanalstr. 33, 73728<br />
Esslingen, Tel.: 0711/397-3551, E-mail:<br />
richard.biener@hs-esslingen.de<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September2012
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<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012 - 7 -
Der Wakopter: Eine Evaluationsplattform für Multikoptersysteme<br />
Michael Waldowski, <strong>Hochschule</strong> Furtwangen<br />
In diesem Artikel wird eine Evaluationsplattform für Multikoptersysteme beschrieben, <strong>der</strong>en Kernstück eine selbst entwickelte<br />
Fluglageregelung ist. Der klar strukturierte Aufbau und die optimierte Telemetrieschnittstelle unterstützen die Erforschung<br />
<strong>der</strong> Flugdynamik von Multikoptersystemen.<br />
Schlüsselworte: Multikopter, Fluglageregelung<br />
Was ist ein Multikopter?<br />
Multikopter sind kleinen Modellhubschraubern<br />
nicht unähnlich. Jedoch im<br />
Gegensatz zu einem herkömmlichen<br />
Hubschrauber mit großem Hauptrotor<br />
verfügen Multikopter über mehrere<br />
kleinere Propeller die gleiche Abmessungen<br />
haben. Der Vorteil dieser Konstruktion<br />
liegt hauptsächlich in <strong>der</strong> einfachen<br />
Mechanik und in dem geringeren<br />
Gefährdungspotential <strong>der</strong> kleineren<br />
Rotoren. Es gibt Varianten mit unterschiedlicher<br />
Anzahl von Rotoren, z.B.<br />
Trikopter, Quadrokopter, Hexakopter<br />
und Oktokopter mit jeweils 3,4,6 und<br />
8 Rotoren. Die Technologie wurde bereits<br />
am Beispiel des Quadrokopters in<br />
[1] näher beschrieben.<br />
Abb.1 zeigt ein Quadrokopter-Exemplar<br />
mit ca. 40cm Durchmesser von<br />
den Motorachsen aus gemessen.<br />
Multikopter sind jedoch an sich<br />
hochgradig instabile Flugobjekte und<br />
ohne eine leistungsfähige Fluglageregelung<br />
kaum steuerbar. Diese stabilisiert<br />
den Multikopter ähnlich wie ein<br />
Autopilot und erlaubt sogar eine vollständig<br />
autonome Navigation z.B. mittels<br />
GPS. Aber auch für den normalen<br />
Betrieb mit einer Fernsteuerung ist eine<br />
Fluglageregelung unentbehrlich.<br />
Seit dem vermehrten Aufkommen<br />
dieser Multikoptersysteme ca. seit dem<br />
Jahre 2007, zunächst in <strong>der</strong> Form des<br />
Quadrokopters, ist ein Markt entstanden,<br />
<strong>der</strong> grob in folgende (zivile) Marktsegmente<br />
aufgeteilt werden kann:<br />
1) Hobby/Modellfl ug/Spielzeug(z.B. [2])<br />
2) <strong>Hochschule</strong>/Forschung (z.B. [3])<br />
3) Geoscience/Fernerkundung (z.B. [4])<br />
- 8 -<br />
4) Luftbildfotografi e (z.B. [5])<br />
5) Überwachung/Sicherheit (z.B. [6])<br />
Die Zitate stellen nur Beispiele dar;<br />
die Anzahl <strong>der</strong> Anbieter ist wesentlich<br />
größer und nicht selten sind die Anbieter<br />
in mehreren Marktsegmenten<br />
erfolgreich tätig.<br />
Die Evaluationsplattform<br />
Kernstück <strong>der</strong> Evaluationsplattform<br />
ist die Fluglageregelung, ergänzt um<br />
ein Telemetriemodul und eine Bodenstation<br />
(Notebook). Die Auswertung<br />
<strong>der</strong> Systemparameter erfolgt in Matlab<br />
(Matlab ist registriertes Warenzeichen<br />
von The MathWorks).<br />
Abb. 2 zeigt die selbst entwickelte<br />
Fluglageregelung. Es handelt sich um<br />
die weiter entwickelte Version eines ersten<br />
Prototypen <strong>der</strong> Fluglageregelung,<br />
die in [7] näher beschrieben wurde.<br />
Die Fluglageregelung wurde um eine<br />
Telemetrieschnittstelle erweitert. Die<br />
wesentlichen Systemparameter werden<br />
bis zu 250 Mal pro Sekunde über<br />
eine serielle Schnittstelle ausgegeben.<br />
Dieser Datenstrom wird dann über<br />
ein Bluetoothmodul zur Bodenstation<br />
übertragen. Die Fluglageregelung wurde<br />
um handelsübliche Komponenten<br />
zu einem Quadrokopter ergänzt (Rahmen,<br />
Antriebsstrang, Akku, Fernsteuerung<br />
und Telemetrie, siehe auch [7]).<br />
In Abb. 1 wurde schon <strong>der</strong> fl ugbereite<br />
Wakopter gezeigt, und Abb. 3 zeigt<br />
den Wakopter im Fluge.<br />
Wozu aber eine Evaluationsplattform,<br />
wenn es bereits zahlreiche funk-<br />
Abb.1: Der fl ugbereite Wakopter<br />
Prof. Dr. M. Waldowski<br />
tionierende Systeme am Markt gibt?<br />
Nun, <strong>der</strong> Multikopter als Forschungsobjekt<br />
an sich ist immer noch aktuell.<br />
Dies liegt daran, dass die Flugdynamik<br />
eines Multikopters einer hochkomplexen<br />
nichtlinearen Dynamik folgt<br />
([8]). Zudem werden die Sensorsignale<br />
durch die Motorvibrationen stark<br />
beeinträchtigt. Die effi ziente Filterung<br />
<strong>der</strong> Signale ohne Beeinträchtigung <strong>der</strong><br />
Regelfunktion ist ebenfalls ein weites<br />
Forschungsgebiet (siehe z.B. [9]).<br />
Für diese Forschungsaufgaben ist es<br />
hilfreich, wenn die Systemparameter<br />
möglichst präzise in Echtzeit übertragen<br />
werden können, und ein System<br />
zur Verfügung steht, das in leicht nachvollziehbarer<br />
Weise eine Evaluation<br />
von Multikoptersystemen ermöglicht.<br />
Das hier vorgestellte System ist speziell<br />
für diese Aufgabe entworfen: Die<br />
Hardware ist einfach aufgebaut, die<br />
Software kommt mit weniger als 300<br />
Programmzeilen C-Code aus. Dabei<br />
wurde das Schwergewicht jetzt nicht<br />
mehr auf eine minimale Anzahl von<br />
Codezeilen son<strong>der</strong>n vielmehr auf<br />
eine höhere Systemsicherheit gelegt.<br />
Zu diesem Zweck wurde das gesamte<br />
C-Programm entsprechend den MIS-<br />
RA-C-Regeln umgeschrieben. Die Beschreibung<br />
des MISRA-2004-Standards<br />
würde an dieser Stelle zu weit führen,<br />
verwiesen sei daher auf die relevante<br />
Fachliteratur ([10], [11], [12]).<br />
Die Systemparameter<br />
Die Systemparameter können aufgeteilt<br />
werden in: Sensorsignale, Regleroutputs,<br />
Fernsteuersignale (Sollwerte:<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September2012
Abb.2: Der Wakopter: Selbst entwickelte<br />
Fluglageregelung<br />
nick roll, gier, gas). Die Sensorik besteht<br />
aus den Gyros (Drehratensensoren:<br />
y_nick, y_roll, y_gier) für die 3<br />
Raumachsen, sowie aus dem Beschleunigungssensor<br />
für zwei Raumachsen<br />
(ACC_nick und ACC_roll). Aus den<br />
Drehraten werden durch Aufsummieren<br />
(näherungsweise Integration über<br />
die Zeit) die Drehwinkel berechnet (i_<br />
nick, i_roll, i_gier). Da die Gyros dazu<br />
neigen zu driften, werden diese Winkel<br />
(Ausnahme i_gier) mit den ACC-Werten<br />
unter Verwendung eines speziellen<br />
Filters abgeglichen.<br />
Abb.3: Der Wakopter im Fluge am 26. April<br />
2012<br />
Die ACC-Werte (ACC: Acceleration<br />
(Beschleunigung)) alleine sind lei<strong>der</strong><br />
für die Regelung weniger geeignet,<br />
da nicht zwischen <strong>der</strong> Erdbeschleunigung<br />
(eigentlich zu messen<strong>der</strong> Wert)<br />
und Beschleunigungswerten des Multikopters<br />
unterschieden werden kann.<br />
Das heißt, wenn <strong>der</strong> Multikopter eine<br />
Abb.4.: Schematische Darstellung des Gesamtsystems<br />
beschleunigte Bewegung ausführt werden<br />
diese Werte verfälscht. Dies kann<br />
aufgrund <strong>der</strong> Äquivalenz von träger<br />
und schwerer Masse nicht kompensiert<br />
werden. Die ‚richtigen‘ Winkel im<br />
Kopterkoordinatensystem sind also die<br />
Gyrointegrale.<br />
Statt <strong>der</strong> Gyrosignale werden die<br />
Sollwertabweichungen (e_nick/roll/<br />
gier) übertragen. Die Istwerte können<br />
aus <strong>der</strong> Differenz zwischen Sollwert<br />
und Sollwertabweichung auf <strong>der</strong> Bodenstation<br />
berechnet werden. Dies ist<br />
möglich, da die Sollwerte ebenfalls<br />
übertragen werden. Zusammengefasst<br />
werden folgende 15 Systemparameter<br />
übertragen:<br />
1) Sollwerte vom Sen<strong>der</strong>: gas, nick, roll,<br />
gier<br />
2)Sollwertabweichungen: e_nick, e_roll,<br />
e_gier<br />
3) Gyrointegrale: i_nick, i_roll, i_gier<br />
4) Beschleunigungsmessung:ACC_nick,<br />
ACC_roll<br />
5) Regleroutputs: u_nick, u_roll, u_gier<br />
Diese Parameter werden mit halber<br />
Regelfrequenz, also maximal 250 Mal<br />
pro Sekunde über die serielle Schnittstelle<br />
drahtlos zur Bodenstation übertragen.<br />
Hervorzuheben ist dabei, dass<br />
die Übertragung stets synchron zur<br />
Erfassung <strong>der</strong> Sensorwerte erfolgt. Auf<br />
diese Weise bleibt <strong>der</strong> zeitliche Zusammenhang<br />
zwischen den Systemparametern<br />
exakt erhalten. Zur weiteren<br />
Veranschaulichung <strong>der</strong> Bedeutung<br />
<strong>der</strong> Parameter steht <strong>der</strong> Sourcecode<br />
(auszugsweise) zum Download bereit<br />
([13]).<br />
Implementiert wurde ein einfacher<br />
Proportional-Integral-Regler (PI-Regler).<br />
Dabei werden die Drehraten als<br />
Istwerte interpretiert, weil die Differenz<br />
zwischen Sollwerten und Drehrate gebildet<br />
wird. Die Integrale entsprechen<br />
wie erwähnt den Drehwinkeln. Die<br />
Regleroutputs werden über die Motormischer<br />
auf die einzelnen Motoren<br />
gegeben. Auf diese Weise wird zumin-<br />
dest für den Schwebefl ug ein Flugverhalten<br />
erreicht, das dem kommerzieller<br />
Systeme gleicht. Im Programmbeispiel<br />
ist eine Mischung für vier Motoren<br />
(Quadrokopter) angegeben. Für eine<br />
an<strong>der</strong>e Motorzahl (Propellerzahl) kann<br />
das Programm in identischer Weise<br />
verwendet werden. Lediglich die Motormischung<br />
muss modifi ziert werden.<br />
Ein Anwendungsbeispiel<br />
Abb.4 zeigt zunächst eine schematische<br />
Darstellung des Gesamtsystems.<br />
Die Systemparameter werden während<br />
des Fluges von <strong>der</strong> Fluglageregelung<br />
über eine serielle Schnittstelle an einen<br />
Bluetooth-Sen<strong>der</strong> übertragen. Die<br />
gesendeten Signale werden von dem<br />
Bluetooth-Empfänger <strong>der</strong> Bodenstation<br />
aufgenommen und von <strong>der</strong> Auswertesoftware<br />
Matlab analysiert und gespeichert.<br />
Die Bluetooth-Verbindung funktioniert<br />
hier wie eine drahtlose serielle<br />
Schnittstelle.<br />
Abb.5 und 6. zeigen beispielhaft,<br />
auf welche Weise die Systemparameter<br />
auf <strong>der</strong> Basis des beschriebenen Gesamtsystems<br />
in sinnvoller Weise ausgewertet<br />
werden können.<br />
Abb.5. zeigt den Regleroutput für die<br />
Rollachse im Schwebefl ug des Wakopters.<br />
Leicht zu erkennen ist auf den ersten<br />
Blick, wie stark das Signal durch<br />
die Motorvibrationen beeinträchtigt ist.<br />
Ein problemloser Schwebefl ug ist wohl<br />
nur dadurch gewährleistet, dass die<br />
Störungen durch die Trägheit <strong>der</strong> Motor/Propeller-Kombination<br />
ausgemittelt<br />
werden. Dennoch sind diese Störungen<br />
insofern von Nachteil, als dadurch <strong>der</strong><br />
Stromverbrauch ansteigen kann.<br />
Abb. 6 zeigt das dazu gehörende<br />
Spektrum des Regleroutputs für die<br />
Rollachse. Es sind Resonanzeffekte bei<br />
verschiedenen Frequenzen zu sehen.<br />
Dieser Befund ist ein erster Ansatzpunkt<br />
für eine verbesserte Filterung<br />
<strong>der</strong> Sensorsignale. Aliaseffekte infolge<br />
zu geringer Abtastfrequenz (Schwebungsfrequenzen)<br />
scheiden hier aus,<br />
da die analogen Sensorsignale mit <strong>der</strong><br />
vierfachen Regelfrequenz (2000 Hertz)<br />
abgetastet werden, die Bandbreite <strong>der</strong><br />
Sensorsignale aber bedeutend geringer<br />
als 1000 Hertz ist. 2000 Hertz ist<br />
gleichzeitig die maximale Frequenz,<br />
mit <strong>der</strong> einzelne (nicht alle) Systemparameter<br />
übertragen werden könnten für<br />
den Fall, dass sich dies als sinnvoll erweisen<br />
sollte. Zu diesem Zweck wäre<br />
eine geringfügige Modifi zierung <strong>der</strong><br />
Schnittstellensoftware erfor<strong>der</strong>lich.<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012 - 9 -
Fazit<br />
Mit <strong>der</strong> beschriebenen Evaluationsplattform<br />
für Multikoptersysteme kann<br />
auf einfache Weise die Flugdynamik<br />
von Multikoptersystemen erforscht<br />
werden. Die synchrone Übertragung<br />
<strong>der</strong> Systemparameter in Echtzeit in<br />
Verbindung mit einer Auswertung in<br />
Matlab eröffnet Möglichkeiten zur<br />
Optimierung <strong>der</strong> Regelung und <strong>der</strong><br />
Filterung <strong>der</strong> Sensorsignale. Die Möglichkeiten<br />
wurden in diesem Artikel an<br />
einem Beispiel aufgezeigt, und sind bei<br />
weitem noch nicht ausgeschöpft.<br />
Danksagung<br />
Ich danke dem Rektor <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong><br />
Furtwangen und <strong>der</strong> Fakultät<br />
Digitale Medien für die Genehmigung<br />
meines Forschungssemesters sowie<br />
den Kollegen die mich im Forschungssemester<br />
vertreten haben.<br />
Literatur und Links<br />
[1] M. Waldowski: Das Projekt ‚Flying<br />
Objects‘: Die ersten Mikrodrohnen<br />
an <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong> Furtwan-<br />
(<strong>Hochschule</strong> Aalen) Der letzte Tag <strong>der</strong> 62. Lindauer Nobelpreisträgertagung<br />
vom 02.-06. Juli 2012 beinhaltete eine Schifffahrt zur Insel<br />
Mainau und zurück, bei <strong>der</strong> ausgewählte Forschungsinstitute aus Baden-<br />
Württemberg Gelegenheit hatten, sich mit einem Poster und kleineren<br />
Exponaten zu präsentieren. Unter den 23 Ausstellern war auch dieses<br />
Mal wie<strong>der</strong> eine <strong>Hochschule</strong> für Angewandte Wissenschaften (HAW)<br />
vertreten: Professor Herbert Schneckenburger und sein Biophotonik-<br />
Team aus Aalen präsentierten neue Methoden zur hochaufl ösenden Mikroskopie<br />
und zum Screening leben<strong>der</strong> Zellen, die auf reges Interesse<br />
<strong>der</strong> Teilnehmer, insbeson<strong>der</strong>e auch einiger Nobelpreisträger sowie <strong>der</strong><br />
Ministerin für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg<br />
stießen. Wie die Organisatoren von Baden-Württemberg International<br />
bestätigten, bewies die Aalener Forschergruppe nachdrücklich, dass sie<br />
sich mit ihren Ergebnissen auf Augenhöhe mit renommierten universitären<br />
und außeruniversitären Forschungsinstituten befi ndet.<br />
gen, Horizonte Nr. 32, Juli 2008<br />
[2] www.conrad.de, Quadrocopter<br />
450, Artikel-Nr.: 208000<br />
[3] www.asctec.de<br />
[4] www.microdrones.com<br />
[5] www.mikrokopter.de/ucwiki/<br />
[6] www.airrobot.de<br />
[7] M. Waldowski: Fluglageregelung<br />
für einen Quadrokopter, Horizonte<br />
Nr. 35, März 2010, S. 22-24<br />
[8] G. H. Hoffmann et al.: Quadrotor<br />
Helicopter Flight Dynamics and<br />
Control: Theory and Experiment,<br />
AIAA Guidance Navigation and<br />
Control, August 2007<br />
[9] www.cs.unc.edu/~welch/kalman/<br />
[10] Anonym: MISRA-C:2004, Guidelines<br />
for the use of the C language<br />
in critical systems, www.misrac.com,<br />
ISBN 978-0-9524156-4-0<br />
PDF (Online), July 2008<br />
[11] Les Hatton: Safer C, McGraw Hill,<br />
1995, ISBN 0-07-707640-0<br />
[12] Andrew Koenig: C Traps and Pitfalls,<br />
AT\&T Bell Laboratories,<br />
23. Nachdruck, März 2011, ISBN<br />
0201179288<br />
[13]http://webuser.hs-furtwangen.<br />
de/~wald/downloads/FlightCtrl_<br />
wakopter.pdf<br />
Kontakt<br />
Prof. Dr. Michael Waldowski, <strong>Hochschule</strong><br />
Furtwangen, Robert-Gerwig-Platz<br />
1, 78120 Furtwangen, Tel.<br />
07723/920-2390, Fax. 07723/920-<br />
2625, E-Mail: wa@hs-furtwangen.de;<br />
http://www.dm.hs-furtwangen.de<br />
Biophotonik-Forschergruppe präsentiert sich auf <strong>der</strong> Nobelpreisträgertagung<br />
- 10 -<br />
Abb.5: Regleroutput im<br />
Schwebefl ug<br />
Abb.6: Fourierspektrum des<br />
Regleroutputs im Schwebefl<br />
ug<br />
Professor Herbert Schneckenburger demonstriert<br />
<strong>der</strong> Ministerin Theresia Bauer eine Methode zur<br />
Nanoskopie von Zelloberfl ächen (Bild: Thomas<br />
Bruns).<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September2012
Elektromobilität: Politische Zielsetzungen und relevante Geschäftsmodelle<br />
Karlheinz Bozem, bozem | consulting associates | munich; Anna Nagl, Alexan<strong>der</strong> Haubrock,<br />
Verena Rath, Judith Schnaiter, <strong>Hochschule</strong> Aalen; Carsten Rennhak, Holger Benad, <strong>Hochschule</strong><br />
Reutlingen<br />
„Energy for future Mobility“ – so haben wir unser Projekt getauft und in <strong>der</strong> Tat geht es uns um die zentrale Fragestellung,<br />
welche Chancen alternative Antriebstechnologien in absehbarer Zukunft haben und wie die Märkte für solche Fahrzeuge<br />
aussehen. Im Einzelnen untersuchen wir die politischen Rahmenbedingungen und För<strong>der</strong>regime für Endverbraucher in den<br />
verschiedenen relevanten Län<strong>der</strong>märkten und versuchen eine Bewertung <strong>der</strong> unterschiedlichen Technologieoptionen und<br />
Geschäftsmodelle für Automobilhersteller und Energieunternehmen. Erste Ergebnisse zur Bewertung alternativer Antriebstechnologien<br />
sowie zu <strong>der</strong> im Rahmen des Projektes durchgeführten empirischen Erhebung „FUTURE MOBILITY 2011“ wurden<br />
bereits in <strong>der</strong> Märzausgabe 2012 geschil<strong>der</strong>t [vgl. <strong>horizonte</strong> 12 (39)]. Der Bericht über die Projektarbeiten soll an dieser<br />
Stelle fortgesetzt werden. Das Projekt läuft unter <strong>der</strong> Fe<strong>der</strong>führung <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong> Aalen (Gesamtprojektleiterin Prof. Dr.<br />
Anna Nagl) in Kooperation mit <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong> Reutlingen (Projektleitung Prof. Dr. Carsten Rennhak) und unter Beteiligung<br />
<strong>der</strong> Projektpartner Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG, e-mobil BW GmbH sowie bozem | consulting associates | munich. Der folgende<br />
Artikel stellt weitere wichtige Zwischenergebnisse dieses vom Land Baden-Württemberg geför<strong>der</strong>ten Forschungsprojekts vor.<br />
Elektroantriebe – <strong>der</strong> Weisheit letzter<br />
Schluss?<br />
Im Zuge <strong>der</strong> Einführung <strong>der</strong> Elektromobilität<br />
stehen die bestehenden<br />
Strukturen <strong>der</strong> gesamten Branche auf<br />
dem Prüfstand. Wer hat die Kompetenzen<br />
für diese neue Technologie? Wer<br />
kann o<strong>der</strong> muss sich diese aneignen,<br />
da seine bisherigen für die neue Mobilität<br />
überfl üssig sind (Beispiel Wegfall<br />
des Verbrennungsmotors)? Finanziell<br />
muss hier einiges an Aufwand betrieben<br />
werden. So muss die Industrie alleine<br />
in <strong>der</strong> Marktvorbereitungsphase<br />
(bis Ende 2014) 17 Milliarden Euro<br />
aufwenden, was einem Vielfachen <strong>der</strong><br />
staatlichen Zuschüsse entspricht. [vgl.<br />
NPE, 2012]<br />
Die Diskussion um alternative Antriebe<br />
in Deutschland wurde – zumindest<br />
bis zur IAA 2011 – sehr stark auf<br />
das Thema Elektromobilität verkürzt.<br />
Die nicht unerheblichen höheren Total<br />
Costs of Ownership, die eingeschränkte<br />
Reichweite und die ungeklärte Ladeinfrastruktur<br />
verhin<strong>der</strong>n bislang jedoch<br />
eine breite Akzeptanz dieser Technologie.<br />
Diese Probleme lassen sich nicht<br />
kurzfristig lösen. Um den zukünftigen<br />
Mobilitäts-Mix zu prognostizieren,<br />
müssen die Chancen und Restriktionen<br />
<strong>der</strong> unterschiedlichen Antriebstechnologien<br />
sowie <strong>der</strong>en Massenmarkttauglichkeit<br />
umfassend und vorbehaltlos<br />
analysiert werden. Eine substantielle<br />
Umsetzung wird nur erfolgen, wenn<br />
die beteiligten Industrien – die Automobilindustrie<br />
mit ihren Zulieferern<br />
ebenso wie die Energiewirtschaft – die<br />
Möglichkeit haben, profi table Geschäftsmodelle<br />
zu entwickeln und umzusetzen.<br />
An<strong>der</strong>enfalls bleibt lediglich<br />
die massive und dauerhafte Subventionierung<br />
durch die öffentliche Hand.<br />
Deutschland gehört zu den wenigen<br />
Län<strong>der</strong>n, die fast ausschließlich auf indirekte<br />
För<strong>der</strong>ung setzen. Dies bedeutet,<br />
die Endverbraucher werden nicht<br />
durch eine Art von Zuschuss (Kaufbonus<br />
etc.) zum Kauf eines Elektrofahrzeuges<br />
animiert. Vielmehr fl ießen die<br />
staatlichen Gel<strong>der</strong> in die Forschung.<br />
Die Idee dahinter ist, möglichst rasch<br />
technischen Fortschritt und Skaleneffekte<br />
zu erzielen, um die Technologie<br />
auf Basis sich selbst tragen<strong>der</strong> Geschäftsmodelle<br />
den Kunden kostengünstig<br />
und v.a. konkurrenzfähig zu den<br />
herkömmlichen Antriebsarten anbieten<br />
zu können [vgl. Bozem et al., 2012b].<br />
Betrachtet man den Electric Vehicle Index<br />
(kurz: Evi), <strong>der</strong> von McKinsey für<br />
die Wirtschaftswoche im Vierteljahres-<br />
Rhythmus aufgelegt wird, zeigt sich,<br />
dass Japan gefolgt von den USA an <strong>der</strong><br />
Spitze <strong>der</strong> Elektromobilität rangiert.<br />
Deutschland muss sich momentan mit<br />
Frankreich den dritten Platz teilen. [vgl.<br />
Seiwert, 2012] Dieser Index bewertet<br />
den prozentualen Fortschritt zur Erreichung<br />
<strong>der</strong> Ziele des jeweiligen Landes<br />
für das Jahr 2020 basierend auf Expertenvorhersagen.<br />
Indikatoren sind die<br />
Nachfrage sowie das Angebot an rein<br />
elektrischen Fahrzeugen (BEV), Plug-In-<br />
Hybriden (PHEV) und Range-Exten<strong>der</strong>n<br />
(REEV). Es zeigt sich jedoch ebenfalls,<br />
dass die Marktpenetration von Elektrofahrzeugen<br />
nicht allein auf Kaufanreize<br />
[vgl. Bozem et al., 2011] zurückzuführen<br />
ist und Deutschland durch indirekte<br />
För<strong>der</strong>ung durchaus konkurrenzfähig<br />
ist und bleibt (vgl. Abb. 1).<br />
Stärkere politische Treiber könnten<br />
die Verbreitung alternativer Antriebe<br />
beschleunigen<br />
Der Druck auf die europäische Automobilindustrie<br />
wächst zusehends, sind<br />
Prof. Dr. A. Nagl<br />
Prof. Dr. V. Rath<br />
Prof. Dr. C. Rennhak<br />
doch die Umweltvorgaben <strong>der</strong> EU als<br />
bindend für alle Hersteller anzusehen.<br />
So darf ab 2012 eine durchschnittliche<br />
CO 2 -Emissionsgrenze von 130 g/km<br />
bei Neuwagen eines Herstellers nicht<br />
überschritten werden. An<strong>der</strong>nfalls drohen<br />
Strafabgaben beginnend bei 20<br />
Euro pro Gramm CO 2 für 2012, bis<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012 - 11 -
Abb. 1: Trotz geringer monetärer Anreize gerät Deutschland nicht ins Hintertreffen.<br />
zu 95 Euro ab 2015. Diese Grenze ist<br />
in Anbetracht <strong>der</strong> durchschnittlichen<br />
CO 2 -Emissionen von 136 g/km durchaus<br />
realisierbar [vgl. Süddeutsche Zeitung,<br />
2012, Soltic & Bach, 2011]. Der<br />
Trend in den regulatorischen Rahmenbedingungen<br />
ist aber klar und die Entwicklung<br />
wird sich mutmaßlich weiter<br />
verschärfen. Auch aus diesem Grunde<br />
setzt Deutschland auf alternative Mobilitätsformen,<br />
implementiert (zumindest<br />
teilweise) die Handlungsempfehlungen<br />
<strong>der</strong> Nationalen Plattform Elektromobilität<br />
(NPE), investiert in die Entwicklung<br />
<strong>der</strong> notwendigen Technologien, um<br />
diese zukunftsnah marktfähig zu machen<br />
und sich dadurch als „Leitmarkt“<br />
<strong>der</strong> Elektromobilität zu etablieren. Dieser<br />
Weg <strong>der</strong> Forschungs- und Entwicklungsför<strong>der</strong>ung<br />
verläuft durchaus konträr<br />
zu den oben beschriebenen Ansätzen<br />
an<strong>der</strong>er Län<strong>der</strong>, die vorwiegend<br />
an <strong>der</strong> Kundenschnittstelle för<strong>der</strong>n.<br />
Forschungs- und Entwicklungsför<strong>der</strong>ung<br />
bedeutet gleichfalls Unterstützung<br />
<strong>der</strong> Zulieferer, die entscheidend<br />
an <strong>der</strong> Wertschöpfung <strong>der</strong> Fahrzeuge<br />
beteiligt sind. Somit ist das Ziel, durch<br />
Forschungs- und Entwicklungsför<strong>der</strong>ung<br />
den Endkundenpreis attraktiv zu<br />
gestalten, anstatt den Endpreis durch<br />
Subventionen auf das Preisniveau konventioneller<br />
Fahrzeuge zu drücken.<br />
Die Entwicklung geht bisher jedoch<br />
sehr zaghaft vonstatten. NPE-Chef<br />
Henning Kagermann sieht in einem<br />
Interview mit dem Handelsblatt lediglich<br />
ca. 600.000 Elektrofahrzeuge auf<br />
Deutschlands Straßen bis zum Jahre<br />
2020. Diese aktuelle Hochrechnung<br />
basiert vorwiegend auf den nur teilweise<br />
umgesetzten Maßnahmen des<br />
Staates gegenüber den vorherigen<br />
Berichten und Vorschlägen <strong>der</strong> NPE<br />
(z.B. KfW-Darlehen, Son<strong>der</strong>abschreibungen).<br />
[vgl. Handelsblatt, 2012]<br />
- 12 -<br />
Nichtsdestotrotz kann dies nicht ausschließlich<br />
auf die fehlenden direkten<br />
Zuschüsse zurückgeführt werden, wie<br />
<strong>der</strong> EVI bereits zeigte.<br />
Benchmarking: Cap-and-Trade System<br />
bzw. Emissionshandel<br />
Es muss demzufolge an alternativen<br />
Mechanismen gearbeitet werden, um<br />
die Marktpenetration zu erhöhen. Dabei<br />
könnte ein Cap-and-Trade System<br />
bzw. ein Emissionshandel verhelfen.<br />
Ähnliche Methoden befi nden sich beispielsweise<br />
in Kalifornien im Bereich<br />
<strong>der</strong> industriellen Fertigung in Planung.<br />
Der US-Bundesstaat Kalifornien hat<br />
sich zum Ziel gesetzt die jährlich ausgestoßenen<br />
CO 2 -Emissionen bis zum Jahre<br />
2020 von 596 Millionen Tonnen auf<br />
427 Millionen zu reduzieren. [vgl. Air<br />
Resources Board, 2011] Durch die Einführung<br />
des Cap-and-Trade Programms<br />
zum 01. Januar 2013 werden nach Angaben<br />
<strong>der</strong> California Environment Protection<br />
Agency die Wirtschaftssektoren,<br />
die für 85 % <strong>der</strong> jährlich in Kalifornien<br />
ausgestoßenen CO 2 -Emissionen verantwortlich<br />
sind, zum Emissionshandel<br />
verpfl ichtet. [vgl. California Envi-<br />
ronmental Protection Agency, 2011].<br />
Die kalifornische Regierung legt dabei<br />
eine jährliche Obergrenze, auch Cap<br />
genannt, für den zulässigen Ausstoß<br />
von CO 2 -Emissionen fest. Dieser Wert<br />
ist niedriger als <strong>der</strong> aktuell jährlich<br />
verursachte CO 2 -Austoß, woraus eine<br />
Verknappungssituation resultiert. Werden<br />
mehr Emissionen ausgestoßen als<br />
Zertifi kate zur Verfügung stehen, muss<br />
das Unternehmen weitere Berechtigungszertifi<br />
kate an einer Emissionsbörse<br />
erwerben. [Lueg, 2010]<br />
Ein weiteres Beispiel für ein Emissionshandelssystem<br />
wurde in Europa<br />
zum 1. Januar 2012 für den europäischen<br />
Luftverkehr eingeführt. Der<br />
Emissionshandel gilt für alle europäischen<br />
Fluggesellschaften wie auch für<br />
Fluggesellschaften aus Drittlän<strong>der</strong>n, um<br />
eine Wettbewerbsverzerrung auszuschließen.<br />
Seit Beginn des Jahres 2012<br />
sind alle Flüge, die Ziele in <strong>der</strong> EU an-<br />
Abb. 2: Die bisherigen Nachforschungen lassen drei Phasen <strong>der</strong> Entwicklung des elektrischen<br />
Antriebes erkennen.<br />
steuern, innerhalb des EU-Luftraumes<br />
verkehren sowie aus <strong>der</strong> EU herausführen<br />
dazu verpfl ichtet, die entstandenen<br />
CO 2 -Emissionen durch CO 2 -Zertifi kate<br />
auszugleichen. Im Vorfeld wurden zu<br />
diesem Zweck 85 % <strong>der</strong> benötigten<br />
Zertifi kate kostenlos an die Fluggesellschaften<br />
verteilt. Die übrigen 15 % <strong>der</strong><br />
benötigten Zertifi kate werden durch<br />
Auktionen <strong>der</strong> EU-Mitgliedsstaaten an<br />
die Fluggesellschaften versteigert. Die<br />
Anzahl <strong>der</strong> an die Fluggesellschaften<br />
kostenlos herausgegebenen CO 2 -Zertifi<br />
kate wird, wie auch im kalifornischen<br />
Ansatz, sukzessiv herabgesetzt. So<br />
werden für das Jahr 2013 nur noch 82<br />
% <strong>der</strong> Zertifi kate kostenlos an die Fluggesellschaften<br />
verteilt. Fehlende o<strong>der</strong><br />
überschüssige CO 2 -Zertifi kate können<br />
auch in diesem Modell am Markt gehandelt<br />
werden. [vgl. BDI, 2011]<br />
Für den Automobilsektor könnte ein<br />
dreiteiliges Fahrzeug-Kategorie-System<br />
entworfen werden, in dem vom Staat<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September2012
Abb. 3: Die beispielhaft dargestellte Matrix zeigt eine Strategie, entwickelt aus den Bewertungen einzelner<br />
Angebotskomponenten<br />
an die Fahrzeughersteller für jedes<br />
Fahrzeug Zertifi kate zugeteilt werden.<br />
Wird <strong>der</strong> darin „erlaubte“ Grenzwert<br />
überschritten, muss dies mit zusätzlich<br />
zu erwerbenden Zertifi katen ausgeglichen<br />
werden. [Dudenhöffer, 2007] Die<br />
Anzahl an Zertifi katen wird dann von<br />
Jahr zu Jahr stufenweise herabgesetzt.<br />
Dies entspricht einer Reduzierung <strong>der</strong><br />
„freien“ CO 2 -Emissionen. Eine Überschreitung<br />
dieser Emissionen bedeutet<br />
somit Mehrkosten für die Automobilindustrie.<br />
Eine Maßnahme, um vorzubeugen,<br />
dass die Automobilhersteller<br />
ihren Fokus nur auf die Entwicklung<br />
von emissionsarmen Verbrennungsmotoren<br />
setzen, könnte die Einführung<br />
eines Son<strong>der</strong>zertifi kats für Elektroautos<br />
sein. Gleichzeitig werden – neben den<br />
bereits bestehenden Anstrengungen<br />
– weitere Anreize gesetzt, Elektromobilität<br />
voranzutreiben.<br />
Für Deutschland ergibt sich aus heutiger<br />
Sicht deshalb folgendes Szenario:<br />
konventionelle Antriebe werden kurz-<br />
und mittelfristig weiter optimiert. Einzelne<br />
mechanische Komponenten wie<br />
z. B. Getriebe und Turbola<strong>der</strong> profi tieren<br />
dabei von <strong>der</strong> wachsenden Komplexität.<br />
Aktuelle F&E-Tätigkeitsschwerpunkte<br />
liegen bereits in den Bereichen<br />
Fahrzeuggewicht, Aerodynamik, Komponentenwi<strong>der</strong>stand<br />
und Elektrizitäts-<br />
Abb. 4: Aus <strong>der</strong> Wertschöpfungskette lassen sich die möglichen Strategieoptionen für<br />
Stromlieferanten ableiten.<br />
management. Vollelektrische Antriebe<br />
für kurze Reichweiten und hybride<br />
Antriebe für längere Reichweiten fungieren<br />
als Übergangstechnologien. Final<br />
und als langfristiges Ziel <strong>der</strong> Elektromobilität<br />
ist <strong>der</strong> Energiespeicher<br />
Wasserstoff (Brennstoffzellentechnik)<br />
angedacht, dessen Gewinnung bisher<br />
noch unwirtschaftlich erscheint. Effektive<br />
Speicher im Fahrzeug müssen<br />
noch weiter entwickelt werden.<br />
Neue Technologie, neue Geschäftsmodelle<br />
Ob und wie schnell die angenommenen<br />
Entwicklungen tatsächlich eintreffen<br />
werden, kann hier aber sicherlich<br />
nicht abschließend geklärt werden.<br />
Eine – wie stark auch immer ausgeprägte<br />
– Elektrifi zierung des Antriebsstrangs<br />
wird aber so o<strong>der</strong> so dafür sorgen, dass<br />
die Branche gehörig durcheinan<strong>der</strong><br />
gewürfelt wird. Dies lässt sich bereits<br />
an den Teilestücklisten ablesen: hat <strong>der</strong><br />
Verbrennungsmotor etwa 1400 Teile<br />
im Antriebsstrang, so kommt ein Elektroantrieb<br />
mit ca. 200 aus. [vgl. Brillen,<br />
2011] Während Kolben, Getriebe und<br />
Auspuffanlagen beim Elektroantrieb<br />
nicht mehr benötigt werden, spielen<br />
an<strong>der</strong>e Komponenten wie insbeson<strong>der</strong>e<br />
Hochleistungsbatterien und – um<br />
<strong>der</strong>en Gewicht auszugleichen – Leichtbaukarosserien<br />
künftig eine entscheidende<br />
Rolle. Entsprechend sehen sich<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012 - 13 -
Abb. 5: Aus <strong>der</strong> Wertschöpfungskette lassen sich die möglichen Strategieoptionen für Fahrzeughersteller<br />
ableiten.<br />
Autozulieferer künftig mit neuen bisher<br />
branchenfremden Wettbewerbern wie<br />
BASF, Evonik o<strong>der</strong> SGL Carbon konfrontiert.<br />
Diese tiefgreifenden Än<strong>der</strong>ungen<br />
lassen bereits jetzt neue Geschäftsmodelle<br />
auf dem Markt erkennen. Beispielsweise<br />
verfolgt das Unternehmen<br />
„Better Place“ eine grundlegend alternative<br />
Möglichkeit zur Batterieladung.<br />
Elektrofahrzeuge werden in diesem<br />
Ansatz nicht an einer Steckdose geladen.<br />
Vielmehr wird mittels Roboter<br />
vollautomatisch innerhalb von wenigen<br />
Minuten die leere Batterie gegen<br />
eine vollständig geladene gewechselt.<br />
[vgl. Better Place, 2012] Inwiefern sich<br />
dieses Konzept für einen stark differenzierten<br />
Automobilmarkt wie Deutschland<br />
mit unterschiedlichen Herstellern,<br />
die sich auf eine weitgehende Standardisierung<br />
<strong>der</strong> Batterie einigen müssten,<br />
eignet, wird sich noch zeigen müssen.<br />
Bisher ist nur eine Handvoll Geschäftsmodelle<br />
praxistauglich, was<br />
demzufolge Anlass zur Entwicklung<br />
neuer Optionen gibt. Eine Identifi zierung<br />
attraktiver möglicher Geschäftsmodelle<br />
wird innerhalb des Forschungsprojektes<br />
mit Hilfe einer morphologischen<br />
Analyse vorgenommen.<br />
Die Methode ist in ihrem Ablauf mit<br />
einem fotografi schen Zoom vergleichbar:<br />
Von einer Übersicht ausgehend<br />
werden Ausschnitte immer detaillierter<br />
untersucht und das Ergebnis wie<strong>der</strong> in<br />
das Ganze eingefügt. Somit bildet die<br />
Analyse in sehr übersichtlicher Weise<br />
ab, welche Kombinationsmöglichkeiten<br />
zwischen den wichtigsten Komponenten<br />
des Elektromobilitätsmarktes<br />
existieren. Hierfür wurde eine Matrix<br />
bestehend aus Angebotskomponenten<br />
wie Fahrzeug o<strong>der</strong> Batterie sowie Geschäftsmodelldimensionen<br />
und <strong>der</strong>en<br />
Ausprägungen erstellt. Die qualitative<br />
Bewertung anhand von Ausprägungen<br />
- 14 -<br />
wie Betriebskosten o<strong>der</strong> Effi zienz hilft,<br />
die sinnvollste Kombination zu identifi<br />
zieren. Abb. 3 zeigt beispielhaft eine<br />
stark vereinfachte Matrix sowie bereits<br />
ein mögliches durchgängiges Geschäftsmodell<br />
für die Elektromobilität.<br />
In diesem Falle erfolgt <strong>der</strong> Verkauf des<br />
Fahrzeuges durch den Hersteller, <strong>der</strong><br />
ein bestehendes herkömmliches Fahrzeugkonzept<br />
auf Elektroantrieb umrüstet.<br />
Die Batterie wird vom Batteriehersteller<br />
fahrzeugtypisch hergestellt und<br />
dem Endverbraucher als Leasingoption<br />
angeboten. Strom und Ladeinfrastruktur<br />
werden von einem Infrastrukturanbieter/Energieunternehmen<br />
angeboten.<br />
Dieses Vorgehen zieht sich durch alle<br />
weiteren Angebotskomponenten die<br />
zu einer durchgehenden Strategie verknüpft<br />
werden.<br />
Grundsätzlich ergaben die Auswertungen,<br />
dass aktuell sowie in den<br />
nächsten Jahren, bis sich die Elektromobilität<br />
etabliert hat, neben dem Verkauf<br />
des bereits dargestellten Fahrzeuges,<br />
die Option Carsharing seitens <strong>der</strong><br />
Mobilitätsdienstleister praktikabel ist.<br />
Gleichermaßen sind Pay-per-Use o<strong>der</strong><br />
Abo/Two-part-Tarife in verschiedenen<br />
Konstellationen denkbar. Begründet<br />
werden kann dies durch fl exible und<br />
marktgerechte Preisgestaltung, die insbeson<strong>der</strong>e<br />
in einem sich entwickelnden<br />
Markt wie <strong>der</strong> Elektromobilität notwendig<br />
ist (im Hinblick auf neue Technologien,<br />
Marktpenetration etc.). Des<br />
Weiteren bieten diese Modelle dem<br />
Endverbraucher eine übersichtliche<br />
und transparente Kostengestaltung, die<br />
individuell an die Kundenbedürfnisse<br />
angepasst werden kann (Nutzungsgewohnheiten<br />
etc.). Ähnliche Modelle<br />
haben sich bereits in vielen an<strong>der</strong>en<br />
Branchen wie <strong>der</strong> Telekommunikation<br />
als erfolgreich erwiesen. Darüber<br />
hinaus bieten sich gerade diese Tarifoptionen<br />
ohne den Kauf eines eigenen<br />
Fahrzeuges in urbanen Ballungsgebieten<br />
an, in denen <strong>der</strong> private Fahrzeugbesitz<br />
ohnehin rückläufi g ist.<br />
Die Abb. 4 verdeutlicht die Struktur<br />
für die Stromlieferanten sowie dessen<br />
mögliche Strategieoptionen innerhalb<br />
<strong>der</strong> Wertschöpfungskette. Der Stromlieferant<br />
als Mobilitätsdienstleister<br />
stellt hierbei die am weitesten gehende<br />
Wertschöpfung dar und bedarf demzufolge<br />
<strong>der</strong> umfassendsten Unternehmenserweiterung.<br />
Daneben ergeben sich auch für die<br />
Fahrzeughersteller neue Möglichkeiten<br />
(vgl. Abb. 5). Eine umfassende Ausdehnung<br />
des bisherigen Geschäftsmodells<br />
mit entsprechen<strong>der</strong> Ausweitung <strong>der</strong><br />
Wertschöpfung ergibt sich bei einer<br />
Erweiterung durch den Aufbau/Betrieb<br />
<strong>der</strong> Infrastruktur, die aber deutlich jenseits<br />
des ursprünglichen Kerngeschäfts<br />
liegt. Der Mittelweg als Mobilitätsdienstleister<br />
zeigt momentan die attraktivste<br />
Geschäftsmodelloption in diesem<br />
Beispiel geprägt durch die gesteigerte<br />
Kundennähe und die Möglichkeit, neue<br />
Fahrzeuge in einem Carsharing Modell<br />
am Kunden testen zu können.<br />
Abb. 6: Aus <strong>der</strong> Wertschöpfungskette lassen sich die möglichen Strategieoptionen für die<br />
Zulieferindustrie ableiten.<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September2012
Neben diesen Modellen existieren<br />
jedoch noch zahlreiche weitere Kombinationen<br />
bzw. benötigen die bereits<br />
genannten Modelle weitere Mitspieler<br />
auf dem Markt, um erfolgsversprechend<br />
umgesetzt zu werden. Herauszugreifen<br />
sind hier die Batteriehersteller,<br />
die eine Schlüsselrolle in <strong>der</strong> Elektromobilität<br />
einnehmen und mit den<br />
Fahrzeugherstellern kooperieren o<strong>der</strong><br />
selbst ihre Wertschöpfung erweitern.<br />
Erstgenanntes bietet beispielsweise für<br />
den Batteriehersteller den Vorteil, dass<br />
das Image <strong>der</strong> Fahrzeughersteller genutzt<br />
werden kann. Fahrzeuganbieter<br />
müssen durch fehlendes Know-How<br />
in <strong>der</strong> Batterieherstellung nicht selbst<br />
mit einer Entwicklung beginnen und<br />
zu guter Letzt profi tiert <strong>der</strong> Endverbraucher<br />
je nach Modell von einer<br />
Kostenstruktur, die ihm aus an<strong>der</strong>en<br />
Branchen bereits bekannt ist und die<br />
Hemmschwelle zur Nutzung senken<br />
könnte (Abo/Two-Part-Tarif).<br />
Ebenso besteht auch für die weiteren<br />
Zulieferer Potential, sich in <strong>der</strong> Wertschöpfungskette<br />
stärker einzubringen<br />
(vgl. Abb. 6). Dies geht jedoch häufi g<br />
mit erhöhtem Risiko einher, da meist in<br />
einen Bereich mit etablierter Konkurrenz<br />
eingetreten wird (z.B. Fahrzeughersteller,<br />
etc.). Nicht zu vernachlässigen<br />
sind „Mobile Services“ in Form<br />
von Entertainmentangeboten, die auch<br />
in an<strong>der</strong>en Branchen immer mehr in<br />
den Fokus <strong>der</strong> Entscheidungsfi ndung<br />
seitens des Kunden rücken. Für Carsharing<br />
Modelle wird das Flottenmanagement<br />
eine große Rolle spielen ebenso<br />
wie eine Remotefunktion, um den<br />
Fuhrpark effektiv steuern zu können.<br />
Fazit<br />
Grundlegend hemmt den Einzug<br />
praktikabler Geschäftsmodelle die zurückhaltende<br />
Haltung bei<strong>der</strong> Parteien<br />
(Kunde und Anbieter). Zumindest <strong>der</strong><br />
Anbieter bzw. Fahrzeughersteller könnte<br />
durch das genannte Cap-and-Trade<br />
System zu einer stärkeren Präsenz auf<br />
dem Markt „gezwungen“ werden, was<br />
wie<strong>der</strong>um den Kunden mehr Glaubwürdigkeit<br />
in die Elektromobilität vermitteln<br />
könnte. Denn <strong>der</strong> bisherige<br />
Stand an Elektrofahrzeugen von gerade<br />
einmal 4.541 [vgl. KBA, 2012] rein<br />
elektrisch betriebenen Fahrzeugen zeigt<br />
die Notwendigkeit zur Handlung.<br />
För<strong>der</strong>ung<br />
Das Projekt wird geför<strong>der</strong>t durch das<br />
Landesprogramm „Innovative Pro-<br />
jekte“ von 2011 bis 2013 (Kap. 1403<br />
Titelgruppe 98).<br />
Referenzen<br />
Air Resources Board 2011. STATUS<br />
OF SCOPING PLAN RECOMMEN-<br />
DED MEASURES URL:http://www.<br />
arb.ca.gov/cc/scopingplan/status_of_<br />
scoping_plan_measures.pdf (Verfügbarkeitsdatum:<br />
nicht genannt, Zugriffsdatum:<br />
27. Juni 2012).<br />
Bozem, K., Nagl, A., Haubrock, A., Rath,<br />
V., Schnaiter, J., Rennhak, C., Benad,<br />
H. 2012a. Energy for future Mobility:<br />
Alternative Antriebstechnologien im<br />
Spannungsfeld von Marktanfor<strong>der</strong>ungen<br />
und technischer Machbarkeit.<br />
<strong>horizonte</strong> 12 (39): 63-66.<br />
Bozem, K., Rath, V., Schnaiter, J., Nagl,<br />
A., Benad, H., Rennhak, C. 2012b.<br />
Ambitionierte Zielvorgaben: Elektromobilität<br />
– Jedem Land sein För<strong>der</strong>regime?<br />
EW Das Magazin für die Energie<br />
Wirtschaft 111 (8-9): 56-61.<br />
Bozem, K., Rath, V., Schnaiter, J., Nagl,<br />
A., Benad, H., Rennhak, C. 2011.<br />
Regulatorische Rahmenbedingungen<br />
in Europa: Wie wird Elektromobilität<br />
straßentauglich? EW Das Magazin<br />
für die Energie Wirtschaft 110 (19):<br />
26-30.<br />
Brillen, A. 2011. Der „Streetscooter“<br />
soll die Massen mobilisieren, URL:<br />
http://www.handelsblatt.com/unternehmen/mittelstand/elektroauto-ineigenregie-<strong>der</strong>-streetscooter-soll-diemassen-mobilisieren/5205082.html<br />
(Verfügbarkeitsdatum: 05. Dezember<br />
2011, Zugriffsdatum: 15. Juni 2012).<br />
Bundesverband <strong>der</strong> Deutschen Industrie<br />
e.V. (BDI) 2011. EU-Emissionshandel<br />
für den Luftverkehr, URL:<br />
http://www.bdi.eu/download_content/InfrastrukturUndLogistik/EU_<br />
ETS_QA.pdf, (Verfügbarkeitsdatum:<br />
Dezember 2011, Zugriffsdatum: 25.<br />
Juni 2012).<br />
California Environmental Protection<br />
Agency 2011. ARB Emissions Trading<br />
Program, URL: http://www.arb.<br />
ca.gov/newsrel/2011/cap_trade_<br />
overview.pdf, (Verfügbarkeitsdatum:<br />
20. Oktober 2011, Zugriffsdatum:<br />
28. Juni 2012).<br />
Dudenhöffer, F. 2007. Ein ökonomischer<br />
Ansatz zur Lösung des CO 2 -<br />
Problems in <strong>der</strong> Autoindustrie: Der<br />
CO 2 -Handel in einem Mehrstandardmodell;<br />
ifo Schnelldienst 18/2007<br />
– 60. Jahrgang, München.<br />
Handelsblatt 2012. Autoindustrie sieht<br />
sich für Elektromobilität gerüstet, URL:<br />
http://www.handelsblatt.com/unternehmen/industrie/elektrostrategieautoindustrie-sieht-sich-fuer-elektro-<br />
mobilitaet-geruestet/6774116.html,<br />
(Verfügbarkeitsdatum: 20. Juni 2012,<br />
Zugriffsdatum: 22. Juni 2012).<br />
Kraftfahrbundesamt (KBA) 2012. Emissionen,<br />
Kraftstoffe - Deutschland<br />
und seine Län<strong>der</strong> am 1. Januar 2012,<br />
URL: http://www.kba.de/cln_030/<br />
nn_269000/DE/Statistik/Fahrzeuge/<br />
Bestand/EmissionenKraftstoffe/2012_<br />
_b__emi__eckdaten__absolut.html,<br />
(Zugriff: 29. Juni 2012).<br />
Lueg, Barbara 2010. Ökonomik des<br />
Handels mit Umweltrechten: Umwelt-ökonomische<br />
Grundlagen, Instrumente<br />
und Wirkungen - insbeson<strong>der</strong>e<br />
in <strong>der</strong> EU, Peter Lang Verlag,<br />
Frankfurt am Main.<br />
Nationale Plattform Elektromobilität<br />
(NPE) 2012. Fortschrittsbericht <strong>der</strong><br />
Nationalen Plattform Elektromobilität<br />
(Dritter Bericht), URL: http://<br />
www.bmvbs.de/cae/servlet/contentblob/86250/publicationFile/58815/elektromobilitaet-fortschrittsberichtnationale-plattform.pdf,(Verfügbarkeitsdatum:<br />
Mai 2012, Zugriffsdatum:<br />
25. Juni 2012).<br />
Seiwert, M. 2012. Deutsche Elektroauto-Ziele<br />
rücken in weiter Ferne, Wirtschaftswoche<br />
04.06.2012.<br />
Soltic, P. & Bach, C. 2011. Erdgasfahrzeuge<br />
und Erdgas-Hybridfahrzeuge<br />
als wirtschaftlicher Ansatz zu deutlicher<br />
CO 2 -Reduktion in <strong>der</strong> Mittelklasse:<br />
energie | wasser-praxis, September<br />
2011: 62-66, Bonn.<br />
Süddeutsche Zeitung 2012. Neue EU-<br />
Aufl agen für den Klimaschutz – Strengere<br />
Umweltvorschriften für Neuwagen,<br />
URL: http://www.sueddeutsche.<br />
de/auto/neue-eu-aufl agen-fuer-denklimaschutz-strengere-umweltvorschriften-fuer-neuwagen-1.1409708,<br />
(Verfügbarkeitsdatum: 11. Juli 2012,<br />
Zugriffsdatum: 11. Juli 2012).<br />
Kontakt / Projektleitung<br />
Prof. Dr. Anna Nagl, Gesamtleitung,<br />
Prof. Dr. Verena Rath, operative Leitung<br />
bis Aug. 2012, seit Sept. Professur<br />
an <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong> Biberach,<br />
<strong>Hochschule</strong> Aalen, Beethovenstrasse<br />
1, 73430 Aalen, Tel. 07361-576-4601,<br />
Fax. 07361-576-44-4601, E-Mail:<br />
anna.nagl@htw-aalen.de<br />
Prof. Dr. Carsten Rennhak, Projektleitung<br />
<strong>Hochschule</strong> Reutlingen, ESB Business<br />
School, Alteburgstraße 150, 72762<br />
Reutlingen, Tel. 07121-271-6010, Fax.<br />
07121-271-90-6010, E-Mail: carsten.<br />
rennhak@reutlingen-university.de<br />
www.htw-aalen.de/mobility<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012 - 15 -
Elektromobilität im ländlich-urbanen Raum<br />
Andreas Daberkow und Konrad Stahl, <strong>Hochschule</strong> Heilbronn<br />
Bis heute sind Untersuchungen zur Elektromobilität überwiegend auf Metropolen und Ballungszentren konzentriert. Eine<br />
wichtige Rolle in Deutschland und Europa spielen aber auch regionale Zentren. Ziel dieser technisch-wissenschaftlichen<br />
Untersuchungen <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong> Heilbronn ist es, die Rahmenbedingungen für das batterieelektrische Autofahren im ländlich-urbanen<br />
Raum herauszuarbeiten. Dazu werden erste Ergebnisse aus 15000 Ganzjahreskilometern vorgestellt.<br />
Hintergrund und Rahmenbedingungen<br />
Die Region Heilbronn-Franken ist<br />
eine von zwölf Regionen in Baden-<br />
Württemberg und typisch für eine grosse<br />
Zahl ländlich-urbaner Zentren in<br />
Deutschland und Europa. Bezeichnend<br />
für die Region ist eine leicht hügelige<br />
Landschaft und eine ausgeprägte landwirtschaftliche<br />
Nutzung. Die lokale<br />
Wirtschaft wird durch „Global Player“<br />
und gleichzeitig durch innovative kleine<br />
und mittlere Unternehmen (KMU)<br />
geprägt. Charakteristisch für die Verkehrsinfrastruktur<br />
ist ein hoher Anteil<br />
von individualem Pendlerverkehr mit<br />
dem Auto, aber auch die Verknüpfung<br />
von Stadt und Region durch eine Zweisystem-Regionalstadtbahn<br />
nach dem<br />
Karlsruher Modell [1].<br />
Die Nationale Plattform Elektromobilität<br />
(NPE) för<strong>der</strong>t seit 2010 die Elektromobilität<br />
in Deutschland mit dem<br />
Ziel, die zukünftige Mobilität klima-<br />
und umweltfreundlicher, ressourcenschonen<strong>der</strong><br />
und leiser zu gestalten [2].<br />
Geför<strong>der</strong>t vom Zukunftsinvestitionsprogramm<br />
des Landes Baden-Württemberg<br />
steht <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong> Heilbronn<br />
seit 2010 ein batterieelektrisches Automobil<br />
zur Erforschung <strong>der</strong> Elektromobilität<br />
für den ländlich-urbanen Raum zur<br />
Verfügung.<br />
Das Elektro-Erprobungsfahrzeug <strong>der</strong><br />
<strong>Hochschule</strong> Heilbronn<br />
Ein geeignetes Erprobungsfahrzeug<br />
muss ausreichende Sicherheit, Reich-<br />
Abb. 1: Elektrofahrzeug und Komponenten<br />
- 16 -<br />
weite und die Autobahntauglichkeit<br />
für den regionalen Pendlerverkehr<br />
aufweisen. Der von <strong>der</strong> CITYSAX Mobility<br />
GmbH, Dresden, elektrifi zierte<br />
Chevrolet Matiz erfüllte diese Anfor<strong>der</strong>ungen<br />
und nimmt eine von <strong>der</strong><br />
<strong>Hochschule</strong> spezifi zierte Messdatenerfassung<br />
auf. Mit dem lokalen Servicepartner<br />
Auto NEFF GmbH, Heilbronn,<br />
wurde das Fahrzeug gemeinsam beim<br />
Hersteller umgebaut und in Betrieb genommen.<br />
Die Abbildung 1 zeigt 8 <strong>der</strong><br />
26 Lithium-Eisenphosphatbatterien mit<br />
je 160 Ah Kapazität und 3,2 V Nennspannung<br />
im vor<strong>der</strong>en Teil des Fahrzeugs.<br />
Der Asynchronmotor mit einer<br />
Spitzenleistung von 26 kW ist an das<br />
Serienfünfganggetriebe des Matiz adaptiert.<br />
Im Motorraum des Fahrzeugs<br />
ist ebenso die 230 V Ladeeinheit, <strong>der</strong><br />
Motorumrichter sowie <strong>der</strong> Gleichstromumrichter<br />
für die 12 V Bordnetzbatterie<br />
installiert. Die zusätzlichen 18<br />
Traktionsbatterien im ehemaligen Reserveradkasten<br />
des Matiz führen dann<br />
auf eine Nennspannung von 83,2 V für<br />
den Elektroantrieb des Fahrzeugs. Eine<br />
Vollladung an <strong>der</strong> Netzwechselspannung<br />
von 230 V dauert ca. 7 h.<br />
Ca. 13 kWh Batteriekapazität resultieren<br />
je nach Fahrprofi l in eine Reichweite<br />
von 75 bis 100 km. Das Umbaufahrzeug<br />
überzeugt in <strong>der</strong> Praxis durch<br />
einen pragmatisches, durchdachtes<br />
und sicheres Elektrifi zierungskonzept.<br />
In den Testzyklen mit einer Verweildauer<br />
von durchschnittlich 30 – 90<br />
min im Fahrzeug wurde die fehlende<br />
Klimaanlage und Servolenkung als akzeptabel<br />
empfunden.<br />
Typische Fahrzyklen<br />
Im Projekt wurde entschieden, zunächst<br />
ausgewählte reale Zyklen im<br />
ländlich-urbanen Raum anstelle von<br />
standardisierten Fahrzyklen zu untersuchen<br />
[4]. Die Abbildung 2 zeigt ein<br />
Beispiel für einen 5 km Stadtzyklus<br />
(Heilbronn Stadt-<strong>Hochschule</strong>), einen<br />
regional-urbanen Zyklus von 50 km<br />
mit einer kontinuierlich GPS-sensierten<br />
Höhendifferenz von ca. 160 m und<br />
den 60 km Zyklus des Forschungsinstituts<br />
für Kraftfahrwesen und Fahrzeugmotoren<br />
Stuttgart (FKFS). Der 50 km<br />
Zyklus besteht aus 12% Stadtverkehr,<br />
61% Autobahn und 27% Regional/Zubringerverkehr<br />
und wurde am häufi gsten<br />
ausgewertet.<br />
Erste Ergebnisse<br />
Prof. Dr. A. Daberkow<br />
B. Eng. K. Stahl<br />
Das Geschwindigkeitsprofi l und den<br />
Leistungsbedarf des Fahrzeugs im 50<br />
km Testzyklus zeigt die Abbildung 3.<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September2012
Abb. 2: Stadtzyklus 5 km und regional-ländliche Zyklen mit 50 bzw ca. 60 km Länge<br />
Abb. 3: Fahrgeschwindigkeit und Leistung im 50 km Zyklus<br />
Selbst die geringe Spitzenleistung von<br />
26 kW wird im Zyklus ohne Behin<strong>der</strong>ung<br />
des Verkehrsfl usses selten abgerufen.<br />
Negative Leistungen kennzeichnen<br />
die Energierückgewinnung beim<br />
Bremsen (Rekuperation).<br />
In Abbildung 4 ist <strong>der</strong> Energiebedarf<br />
bezogen auf 100 km für Einzelmessungen<br />
dargestellt. Neu und praktisch<br />
nicht bekannt für konventionell verbrennungsmotorisch<br />
betriebene Fahrzeuge<br />
ist die Energiebedarfsdifferenz<br />
zwischen Fahren und Laden.<br />
Ladeverluste, das gesteuerte Nachladen<br />
zur Kompensation <strong>der</strong> Selbstentladung<br />
und vor allem die Batteriezusatzheizung<br />
im Winter bewirken einen<br />
Zusatzverbrauch für das Fahrzeug, <strong>der</strong><br />
sich bei längeren Standzeiten (z.B.<br />
Weihnachtspause) bis zu einer Verdreifachung<br />
des Bedarfs auswirkt.<br />
Den strengen Winter 2011/2012 hat<br />
das Fahrzeug weitgehend problemlos<br />
durchfahren, siehe Abbildung 5.<br />
Entscheidend für das Fahren bei<br />
tiefen Temperaturen ohne die Gefahr<br />
eines Leistungseinbruchs ist die elektrische<br />
Zusatzheizung im vor<strong>der</strong>en und<br />
hinteren Traktionsbatteriefach. Diese<br />
ist nach Abschluss des Aufl adevorgangs<br />
bei kalten Nächten mit schneller<br />
Abkühlung ohne Witterungsschutz<br />
erfor<strong>der</strong>lich. Die Batterietemperaturen<br />
<strong>der</strong> ersten 20 Fahrminuten nach einer<br />
Abb. 4: Energiebedarf bei Fahrt und beim Aufl aden<br />
Nacht bei -20° Celsius zeigt die Abbildung<br />
6.<br />
Durch die Batteriefachvorwärmung<br />
wird in eine kritische Unterspannung<br />
unter Belastung vermieden. Die Temperaturen<br />
von Umgebung, vor<strong>der</strong>em und<br />
hinterem Traktionsbatteriefach sowie<br />
vom Antriebsmotor zeigen für den 50<br />
km Zyklus, dass durch die Fahrtwindkühlung<br />
die vor<strong>der</strong>en Batterien schneller<br />
auskühlen. Ein weiterer Schlüssel<br />
zum problemlosen Winterbetrieb des<br />
Fahrzeugs ist die von <strong>der</strong> Traktionsbatterie<br />
weitgehend unabhängige Benzinstandheizung<br />
des Innenraums. In <strong>der</strong><br />
Praxis wurden massive Verkehrsstaus<br />
mit einer Fahrtdauer von über 2 Stunden<br />
damit problemlos und ohne Reichweiteneinschränkung<br />
überstanden.<br />
Weitere Aspekte des batterieelektrischen<br />
Fahrens<br />
Eine „Reichweitenangst“ hat das<br />
Erprobungsteam zu Beginn <strong>der</strong> Erprobungen<br />
gefühlt, bislang kann kein unerwarteter<br />
Fahrtstopp aufgrund leerer<br />
Traktionsbatterien verzeichnet werden.<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012 - 17 -
Abb. 5: Elektrofahrzeug ohne Witterungsschutz und Thermografi e zum Ladevorgang<br />
Deshalb sind Fahrten mit Distanzen an<br />
<strong>der</strong> Maximalreichweite zu planen. Eine<br />
erste Analyse <strong>der</strong> in unterschiedlichen<br />
Portalen dokumentierten Stromtankstellen<br />
zeigt, dass Details zu Öffnungszeiten<br />
und verfügbaren Steckverbin<strong>der</strong>n<br />
in jedem Einzelfall vorab erfragt<br />
werden müssen.<br />
Neben den durch Energieversorger<br />
installierten Stromtankstellen erscheint<br />
dabei die neue Möglichkeit des dezentralen<br />
Ladens für das elektrische Fahren<br />
beson<strong>der</strong>s attraktiv. Eine wichtige<br />
Ladestelle ist dabei beispielsweise die<br />
Parkmöglichkeit während <strong>der</strong> Arbeits-<br />
elektrisches Autofahren für viele Verkehrsteilnehmer<br />
auch im ländlich-urbanen<br />
Raum bereits heute möglich ist.<br />
Kaufanreize o<strong>der</strong> För<strong>der</strong>ungen für<br />
Elektrofahrzeuge sind in vielen Län<strong>der</strong>n<br />
Europas in Diskussion. Gerade für den<br />
ländlich-urbanen Raum mit größeren<br />
Fahrtstrecken ist ein komfortables und<br />
gesichertes Parken und Laden während<br />
<strong>der</strong> Arbeitszeit o<strong>der</strong> Verweilzeit bei Besorgungen<br />
sehr attraktiv. Als Kaufanreiz<br />
wird daher ein neues För<strong>der</strong>modell<br />
„Elektro-Duales Laden“ vorgeschlagen.<br />
Dieses för<strong>der</strong>t für den Erwerber<br />
eines Elektrofahrzeuges zusätzlich die<br />
Abb. 6: Temperaturen von Traktionsbatterien, Motor und Umgebung sowie Spannungen<br />
zeit, die Verweildauer während des<br />
Einkaufens und Behördengängen o<strong>der</strong><br />
auch im kommerziellen Bereich die<br />
Arbeitszeit von Handwerkern beim<br />
Kunden.<br />
Das Erprobungsteam ist sich bewusst,<br />
dass die verringerten Fahrgeräusche<br />
bei niedrigen Geschwindigkeiten<br />
eine Gefahr für Fußgänger darstellen<br />
kann. Bis heute sind keine kritischen<br />
Situationen dazu aufgetreten.<br />
Zusammenfassung und nächste Schritte<br />
Nach den über 15000 Erprobungskilometern<br />
ist das Team überzeugt, dass<br />
- 18 -<br />
Einrichtung eines Ladepunktes zu Hause<br />
und darüber hinaus die Einrichtung<br />
eines Park- und Ladepunktes an einem<br />
zweiten Zielort des Käufers wie z.B.<br />
<strong>der</strong> regelmäßigen Arbeitsstätte.<br />
Derzeit werden im Projekt unterschiedliche<br />
Geschwindigkeits- und Leistungsanfor<strong>der</strong>ungen<br />
an das Fahrzeug<br />
in den Fahrzyklen ausgewertet. Ziel ist<br />
es, stromsparende Fahrweisen inklusive<br />
Freilauf-Fahrt zu identifi zieren und<br />
zu validieren. Parallel dazu erfolgt <strong>der</strong><br />
Abgleich eines Simulationsmodells sowohl<br />
für die Längsdynamik als auch für<br />
die detaillierte Energiebilanz <strong>der</strong> Verbraucher<br />
im Bordnetz (Licht, Lüftung,<br />
Scheibenwischer, …). Untersuchungen<br />
zur begleitenden Unterstützung des<br />
Antriebs und <strong>der</strong> Reichweite durch<br />
Schwungradspeicher sind gestartet.<br />
Danksagung<br />
Die <strong>Hochschule</strong> Heilbronn dankt dem<br />
Land Baden-Württemberg für die Projektbewilligung<br />
und <strong>der</strong> CITYSAX Mobility<br />
sowie Auto Neff GmbH für die<br />
Zusammenarbeit.<br />
Literatur<br />
[1]http://de.wikipedia.org/wiki/Stadtbahn_Heilbronn<br />
(abgerufen 16. Juli<br />
2012)<br />
[2]N.N.: Fortschrittsbericht <strong>der</strong> Nationalen<br />
Plattform Elektromobilität<br />
(Dritter Bericht). Gemeinsame Geschäftsstelle<br />
Elektromobilität <strong>der</strong><br />
Bundesregierung (GGEMO), Berlin,<br />
2012<br />
[3]Daberkow, A., Häussler, S.: “Electric<br />
Car operation in mixed urban<br />
– regional areas”, Proceedings of<br />
the 13th EAEC European Automotive<br />
Congress, Valencia, 2011<br />
Zu den Autoren<br />
Prof. Dr.-Ing Andreas Daberkow<br />
lehrt an <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong> Heilbronn im<br />
Studiengang Automotive Systems Engineering<br />
<strong>der</strong> Fakultät für Technik. Herr<br />
B.Eng. Konrad Stahl studierte Elektrotechnik<br />
an <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong> Heilbronn<br />
und ist akademischer Mitarbeiter im<br />
Studiengang Automotive Systems Engineering.<br />
Kontakt<br />
Prof. Dr.-Ing Andreas Daberkow, Automotive<br />
Systems Engineering, <strong>Hochschule</strong><br />
Heilbronn, Max-Planck-Straße<br />
39, 74081 Heilbronn; E-Mail andreas.<br />
daberkow@hs.heilbronn.de, Tel. 07131/<br />
504 417<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September2012
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<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012 - 19 -
Natürliche Gebäudeklimatisierung in Klassenzimmern<br />
Jesus da Costa Fernandes, Matthias Nie<strong>der</strong>klostermann, Elmar Bollin, <strong>Hochschule</strong> Offenburg,<br />
Institut für Energiesystemtechnik (INES), Forschungsgruppe.net<br />
In vielen Schulgebäuden <strong>der</strong> Region südlicher Oberrhein - beson<strong>der</strong>s bei solchen, die energetisch saniert wurden und wo<br />
<strong>der</strong> Schulbetrieb auf Ganztagsunterricht umgestellt wurde - zeigt sich seit Beginn dieses Jahrhun<strong>der</strong>ts eine verstärkte Überhitzungstendenz<br />
im Sommer. Im Rahmen <strong>der</strong> Initiative Forschungskooperation <strong>Hochschule</strong>/Stadt für mehr Energieeffi zienz<br />
beim Betrieb öffentlicher Gebäude und Liegenschaften beauftragte die Stadt Offenburg die Forschungsgruppe nachhaltige<br />
Energietechnik (Forschungsgruppe net) <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong> Offenburg mit <strong>der</strong> Ausarbeitung eines Konzeptes für die natürliche<br />
Gebäudeklimatisierung in Klassenzimmern. Beson<strong>der</strong>es Augenmerk galt dabei neben bautechnischen Maßnahmen <strong>der</strong> Gebäudeautomation.<br />
Da ein vollautomatisierter Betrieb technisch und fi nanziell für viele kommunalen Betreiber unrealistisch<br />
ist, ist zudem die Einbindung <strong>der</strong> Nutzer und Mitarbeiter vor Ort unerlässlich. Die Ergebnisse aus dem Projekt stehen einer<br />
breiten Öffentlichkeit in Form eines Leitfadens zur Verfügung [1].<br />
Bei Schulen in Offenburg wurde in<br />
den vergangenen Jahren durch den<br />
Einsatz von Fenstern mit Wärmeschutzverglasung<br />
und dem Anbringen von<br />
Wärmedämmung energetisch die Gebäudehülle<br />
mo<strong>der</strong>nisiert. Der Heizwärmebedarf<br />
reduzierte sich dadurch deutlich.<br />
Während sich die Wärmedämmung<br />
positiv auf das winterliche Verhalten<br />
eines Gebäudes auswirkt, führt<br />
die verbesserte Luftdichtheit zu einer<br />
deutlichen Reduzierung <strong>der</strong> Fugenverluste,<br />
die bisher im Sommer zu einem<br />
stärkeren Temperaturausgleich mit <strong>der</strong><br />
Umgebung geführt haben. In mo<strong>der</strong>nisierten<br />
Schulen führt <strong>der</strong> reduzierte<br />
thermische Ausgleich zur Verschärfung<br />
von Überhitzungssituationen. Dies gilt<br />
insbeson<strong>der</strong>e dann, wenn aufgrund des<br />
Gebäudeschutzes die Fenster nach Verlassen<br />
<strong>der</strong> Unterrichtsräume geschlossen<br />
und die Abschattungseinrichtungen<br />
hochgefahren werden.<br />
Nutzungsbedingte Wärmeeinträge<br />
durch Personen und für den Schulbetrieb<br />
erfor<strong>der</strong>liche Geräte können<br />
sich kaum vermeiden lassen, hingegen<br />
können solare Gewinne durch eine<br />
konsequente Nutzung außenliegen<strong>der</strong><br />
Jalousien um bis zu 90% reduziert<br />
werden. Bei idealem Betrieb <strong>der</strong> Abschattungseinrichtungen<br />
tragen tägliche,<br />
nutzungsbedingte Wärmeeinträge<br />
zwischen 260 und 300 Wh/m² dazu<br />
bei, dass sich Gebäudemassen entsprechend<br />
Abbildung 1 kontinuierlich<br />
aufheizen, wenn <strong>der</strong> thermische Ausgleich<br />
in den späten Nachtstunden und<br />
während <strong>der</strong> Nichtnutzung entfällt.<br />
Gebäudeschutz, Personenschutz,<br />
Betriebssicherheit <strong>der</strong> technischen Anlagen<br />
und die Berücksichtigung <strong>der</strong><br />
Nutzungszeiten/Anwesenheit erfor<strong>der</strong>n<br />
eine komplexe Betriebsstrategie<br />
und die Einrichtung neuer Funktionen.<br />
Hierzu ist eine gut eingerichtete Gebäudeautomation<br />
unabdinglich, die<br />
beispielsweise die Jalousien in Abhängigkeit<br />
von Windaktivität, Präsenz und<br />
- 20 -<br />
Lichtintensität auf <strong>der</strong> jeweils beschienenen<br />
Fassadenseite steuert und überwacht<br />
o<strong>der</strong> bei Sturm und Regen Anlagen<br />
in eine betriebssicheren Zustand<br />
überführt.<br />
Das ausgearbeitete Konzept für die<br />
natürliche Klimatisierung <strong>der</strong> Klassenzimmer<br />
basiert auf <strong>der</strong> maximalen Ausschöpfung<br />
des Abschattungspotenzials<br />
und <strong>der</strong> deutlichen Verbesserung des<br />
thermischen Ausgleichs mit Hilfe <strong>der</strong><br />
Gebäudeautomation, des Personals<br />
und <strong>der</strong> Nutzer. Einzelmaßnahmen<br />
umfassen den Einbau von Jalousien,<br />
zusätzlicher Sensoren (z.B. Sturmwächter<br />
und Einstrahlungssensoren)<br />
und Aktoren (z.B. elektromotorisch angesteuerte<br />
Jalousien, Lichtkuppeln und<br />
Fenster), Programmierung von Steuer-<br />
und Überwachungsfunktionen und<br />
den Einbau von Lüftungseinheiten wie<br />
Abluftventilatoren und kanalgeführten,<br />
raumlufttechnischen Einheiten. Ergänzend<br />
werden Personal und Nutzer<br />
über die technischen Möglichkeiten<br />
und Betriebsbedingungen informiert<br />
und geschult, damit sie zur Min<strong>der</strong>ung<br />
beitragen und stärker von einem angenehmen<br />
Arbeits- und Lernklima profi -<br />
tieren können.<br />
Zur besseren Analyse und zur Dokumentation<br />
des Gebäudebetriebs werden<br />
historischen Daten aufgezeichnet<br />
und ein Fernzugriff für das unterstützende<br />
technische Management <strong>der</strong><br />
Stadt und für Auswertezwecke eingerichtet.<br />
(Die Stadt Offenburg setzt bei<br />
Sanierungsvorhaben durchgängig den<br />
Einbau einer Gebäudeautomation öffentlicher<br />
Nichtwohngebäude um).<br />
Zum thermischen Verhalten <strong>der</strong><br />
Gebäude können höhere Gebäudemassen<br />
helfen, die Überhitzung während<br />
<strong>der</strong> Nutzung zu vermeiden und<br />
Wärmespitzen bis in die Nachtphase<br />
zu verzögern, dann jedoch muss eine<br />
aktive Entladung <strong>der</strong> Gebäudemassen<br />
für eine thermische Entlastung sorgen.<br />
Dipl.-Ing.(FH) MSc J. da Costa Fernandes<br />
Dipl-Ing.(FH) M. Nie<strong>der</strong>klostermann<br />
Prof. Dipl.-Ing. E. Bollin<br />
Arbeiten <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong> Offenburg<br />
zeigten bereits im Forschungsvorhaben<br />
„Langzeitmonitoring des Solar Info<br />
Center Freiburg“ [2] die Eignung <strong>der</strong><br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September2012
Abb. 1: Temperaturanstieg in den massiven Geschossen <strong>der</strong> Oststadtschule ohne Maßnahmen<br />
für nächtlichen Temperaturausgleich, ab Anfang Juli manuelle Querlüftung durch<br />
Nutzer.<br />
Nachtluftkühlung zur Entwärmung von<br />
Gebäudemassen und konnte an den<br />
Schulen erneut erfolgreich eingesetzt<br />
werden. Die Eignung <strong>der</strong> Maßnahme,<br />
die Gebäudemassen konsequent<br />
durch die Nachtluftkühlung zu entladen,<br />
wurde u.a. in einem im Jahr 2010<br />
veröffentlichten Leitfaden für energieeffi<br />
ziente Bildungsgebäude des Passivhaus-Instituts<br />
[3] bestätigt. Als erreichbares<br />
Temperaturziel für passive Kühlmaßnahmen<br />
in <strong>der</strong> Klimaregion um<br />
Frankfurt werden dort 28 °C genannt.<br />
Auswertungen im Projekt wie die<br />
Häufi gkeitsverteilung <strong>der</strong> Abb. 2 ergeben<br />
Wärmelastmin<strong>der</strong>ungen bis zu<br />
60 % bei sommerlichen Klassenzimmertemperaturen<br />
oberhalb von 26 °C.<br />
Das Projektziel, die Wärmebelastung<br />
stark abzusenken, kann somit in hohem<br />
Maße erreicht werden.<br />
Während die Raumtemperatur in<br />
den bearbeiteten Offenburger Schulen<br />
nur selten die 30-Grad-Marke überschreitet,<br />
sehen sich Schüler wie Lehrer<br />
einer schlechten Luftqualität und<br />
einer hohen relativen Luftfeuchtigkeit<br />
gegenüber, die genauso wie die hohen<br />
Temperaturen das Raumklima belasten.<br />
Als Nebenergebnis im Projekt konnte<br />
die <strong>Hochschule</strong> Offenburg durch den<br />
Einbau von Raumklimamessgeräten<br />
in einzelnen Klassenzimmern auch<br />
die Raumfeuchte und CO 2 -Konzentrationen<br />
aufzeichnen. Die Messungen<br />
erlaubten so eine erste Einschätzung<br />
<strong>der</strong> Möglichkeiten auch <strong>der</strong> Herausfor<strong>der</strong>ung<br />
„schlechte Luftqualität“ gerecht<br />
zu werden. Festgehalten werden kann,<br />
dass bei sehr heißen Tage das Raumklima<br />
sich stark verschlechtert und bei<br />
sehr kalten Außentemperaturen die<br />
Luftqualität stark sinkt. Während im<br />
Winter eine schlechtere Luftqualität<br />
zugunsten angenehmer Raumtemperaturen<br />
in Kauf genommen wird, führen<br />
hohe Raumtemperaturen an sommerlichen<br />
Tagen zu offenen Fenstern.<br />
Abb. 2: Min<strong>der</strong>ung <strong>der</strong> Temperaturbelastung in einem Referenzraum im Dachgeschoß<br />
<strong>der</strong> Oststadtschule<br />
Hierbei gelangt deutlich wärmere Außenluft<br />
in die Schulgebäude und trägt<br />
zur Aufheizung <strong>der</strong> Gebäudemassen<br />
bei. Erste Tests wie Lüftungsanlagen<br />
(Ventilatoren und raumlufttechnische<br />
Einheiten mit Wärmerückgewinnung)<br />
zur Verbesserung <strong>der</strong> Luftqualität im<br />
Sommer beitragen können liefen vielversprechend<br />
und sollen tiefergehend<br />
in einem Folgeprojekt untersucht werden.<br />
Der vorliegende Leitfaden soll<br />
dann um die entsprechenden, die Verbesserung<br />
<strong>der</strong> Luftqualität betreffenden<br />
Kapitel erweitert werden.<br />
Hinsichtlich <strong>der</strong> Wirtschaftlichkeit<br />
und <strong>der</strong> Energieeffi zienz zeigen durch<br />
Abluftventilatoren gestützte Systeme<br />
eine hohe Kosten- und Energieeffi zienz,<br />
bedürfen aber eines Mehraufwands<br />
im Bereich <strong>der</strong> Einrichtung und<br />
Programmierung <strong>der</strong> Gebäudeautomation.<br />
Die zum Einsatz kommenden<br />
Klappfenster und Oberlichter werden<br />
sehr viel stärker als bisher genutzt und<br />
müssen ihre Dauerbelastbarkeit und<br />
Zuverlässigkeit über mehrere Jahre<br />
erst nachweisen. Die kanalgeführten,<br />
raumlufttechnischen Einheiten stehen<br />
mit hohen Investitionen und hohen<br />
Betriebskosten da. Sie konnten ihre<br />
Eignung für die Nachtlüftung nicht<br />
zweifelsfrei nachweisen, da sie in <strong>der</strong><br />
Regel we<strong>der</strong> für den hohen Luftwechsel<br />
ausgelegt, noch hinsichtlich <strong>der</strong><br />
Ansteuerung in Verbindung mit einem<br />
Bypass o<strong>der</strong> einer Kaltluftklappe ausreichend<br />
vorbereitet sind. Sie bieten<br />
technisch die beste Möglichkeit zur<br />
Luftqualitätsverbesserung und für die<br />
Nachrüstung eines Kühlregisters. Die<br />
häufi ge, räumliche Unterbringung in<br />
Zwischendecken führt jedoch durch<br />
die beengten räumlichen Verhältnisse<br />
zu hohen Nachrüstkosten. Nähere Untersuchungen<br />
zu diesem Thema werden<br />
zwingend empfohlen.<br />
Eine robuste und zuverlässige Ausführung<br />
<strong>der</strong> eingesetzten Wettermesstechnik<br />
war nicht in jedem <strong>der</strong> Schulobjekte<br />
gegeben, ist aber unabdingbar<br />
für eine zuverlässige Überwachungsfunktion,<br />
die die Gebäudeautomation<br />
über Jahre hinweg gewährleisten soll.<br />
Kostengünstige Kombisensoren wie<br />
sie in <strong>der</strong> Gebäudeautomation häufi g<br />
eingesetzt werden, zeigen qualitative<br />
Schwächen und sollten durch Einzelsensoren<br />
ersetzt werden. Als minimale<br />
Ausstattung für die Wettermesstechnik<br />
werden ein zentraler Windwächter<br />
und ein Nie<strong>der</strong>schlagssensor auf dem<br />
Dach, ein Temperatursensor mit Wetterschutzschild<br />
und ein Strahlungsintensitätssensor<br />
je sonnenbeschienene<br />
Fassadenseite empfohlen.<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012 - 21 -
Neben den tatsächlich zum Einsatz<br />
gekommenen Maßnahmen wurde auch<br />
eine Vielzahl ergänzen<strong>der</strong> Maßnahmen<br />
zur Optimierung in Betracht gezogen<br />
und bezüglich ihrer Einsatzmöglichkeit<br />
bewertet. Hierzu gehören das bebaute<br />
Umfeld <strong>der</strong> Schulen (z.B. Schulhöfe<br />
und Schuldächer als Grünanlagen mit<br />
Baumbewuchs auf den Südseiten), das<br />
Einbringen zusätzlicher Baumaterialien<br />
(z.B. Phasenwechselmaterialien (PCM)<br />
o<strong>der</strong> Lehm) zur Erhöhung <strong>der</strong> Wärmekapazitäten<br />
als auch ergänzende<br />
emissionsarme Kühlkonzepte wie die<br />
Nutzung von Kühlregistern mit Kühlenergie<br />
aus Geothermieanlagen o<strong>der</strong><br />
die adiabatische Kühlung.<br />
Mit <strong>der</strong> Durchführung des Projektes<br />
wurde in Offenburg ein Weg für die<br />
Region „Südlicher Oberrhein“ eingeschlagen,<br />
<strong>der</strong> eine starke Wirkung<br />
auf den nachhaltigen Betrieb von<br />
Schulgebäuden haben wird. Mit den<br />
durchgeführten Maßnahmen werden<br />
CO2-Emissionen in Verbindung mit<br />
Kühlmaßnahmen stark verringert und<br />
eine deutliche Steigerung <strong>der</strong> Energieeffi<br />
zienz bei Schulgebäuden erreicht.<br />
Zudem wirken sich die Entwicklungen<br />
vorbildhaft auf die kommenden Schülergenerationen<br />
aus, die durch die<br />
Einfl ussmöglichkeiten auf den Gebäudebetrieb<br />
und die damit verbundenen<br />
Auswirkungen auf das Lern- und Arbeitsklima<br />
für ein neues Bewusstsein<br />
im Umgang mit <strong>der</strong> Umwelt und den<br />
beschränkt verfügbaren Energieressourcen<br />
sensibilisiert werden. In einem<br />
von Schülern einer siebten Klassenstufe<br />
- 22 -<br />
ausgearbeiteten Infofl yer konnte diese<br />
Sensibilisierung sehr gut demonstriert<br />
werden. Ähnliche Initiativen sollten für<br />
alle beteiligten Schulen geplant und<br />
umgesetzt werden.<br />
Weitere Projekte zur Steigerung <strong>der</strong><br />
Energieeffi zienz bei Betrieb öffentlicher<br />
Gebäude wurden im Rahmen <strong>der</strong><br />
Arbeiten zum Klimaschutzkonzept <strong>der</strong><br />
Stadt Offenburg mit <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong><br />
Offenburg beantragt und bewilligt. Die<br />
Forschungskooperation zu mehr Klimaschutz<br />
und Energieeffi zienz kann<br />
somit auch in den folgenden Jahren<br />
fortgesetzt werden.<br />
Im Laufe des Projekts wurde <strong>der</strong><br />
neue Leitfaden des Umweltbundesamt<br />
zur Innenraumlufthygiene in Schulgebäuden<br />
[4] veröffentlicht, <strong>der</strong> umfassend<br />
auf die Luftqualitätssituation in<br />
Schulen eingeht. Weitere Veröffentlichungen<br />
erfolgten u.a. im Rahmen des<br />
Bundesprogramms Energieoptimiertes<br />
Bauen (EnOB) zum För<strong>der</strong>schwerpunkt<br />
„Energieeffi ziente Schulen“ (www.<br />
eneff-schule.de).<br />
Referenzen/Quellen<br />
Abb. 3: Oststadtschule,<br />
Schulbetrieb in einem ehemaligen<br />
Kasernengebäude<br />
mit Geschoßlüftung über<br />
zentrale Flure<br />
Abb. 4: Sanierte Gebäudehülle<br />
<strong>der</strong> Konrad-Adenauer-Schule<br />
mit dezentralen<br />
Lüftungsanlagen mit WRG<br />
in den beiden Obergeschossen<br />
[1] Leitfaden und Anhang zu Schulgebäuden<br />
im Projekt „Natürliche<br />
Gebäudeklimatisierung in Klassenzimmern“<br />
abrufbar auf <strong>der</strong> Webseite<br />
<strong>der</strong> Forschungsgruppe nachhaltige<br />
Energietechnik (net) unter<br />
http://fgnet.hs-offenburg.de/gebaeude/schulklima/berichte/<br />
[2] Bollin, E., da Costa Fernandes, J.,<br />
Feldmann, T.: „Langzeitmonitoring<br />
des Neubauvorhabens Solar Info<br />
Center Freiburg“, Abschlussbericht:<br />
EnOB-Energieoptimiertes Bauen,<br />
Teilkonzept 3, Phase II, Monitoring/<br />
Betrieb, Offenburg, 2008<br />
[3] Passivhaus Institut: „Leitfaden energieeffi<br />
ziente Bildungsgebäude“,<br />
Darmstadt, 7/2010<br />
[4] Innenraumlufthygiene-Kommission<br />
des Umweltbundesamtes: „Leitfaden<br />
für die Innenraumhygiene in<br />
Schulgebäuden“, Umweltbundesamt,<br />
Berlin, 2008<br />
Dieses Projekt wurde durch den Innovationsfonds<br />
für Klima- und Wasserschutz<br />
<strong>der</strong> badenova AG & Co. KG<br />
geför<strong>der</strong>t.<br />
Zu den Autoren<br />
Jesus da Costa Fernandes, M.Sc.<br />
Energy Conversion and Management,<br />
Dipl.-Ing. (FH) Nachrichtentechnik,<br />
seit 2002 Forschungsmitarbeiter am<br />
Institut für Angewandte Forschung<br />
<strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong> Offenburg mit den<br />
Schwe rpunkten Erneuerbare Energien,<br />
Smart Grids und Gebäudeenergieforschung<br />
Matthias Nie<strong>der</strong>klostermann, Dipl.-<br />
Ing.(FH) Regenerative Energietechnik,<br />
seit 2011 Forschungsmitarbeiter am<br />
Institut für Energiesystemtechnik (INES)<br />
<strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong> Offenburg mit den<br />
Schwerpunkten E-Mobilität und Gebäudeenergieforschung<br />
Elmar Bollin, Dipl.-Ing. Maschinenbau,<br />
seit 1993 Professur für Gebäudeautomation,<br />
Haustechnik und Solartechnik<br />
an <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong> Offenburg<br />
mit den Forschungsgebieten solarthermische<br />
Großanlagen, photovoltaische<br />
Inselversorgung und Energiemanagement<br />
in Gebäuden. Institutsleiter des<br />
Instituts für Angewandte Forschung und<br />
des Instituts für Energiesystemtechnik.<br />
Kontakt<br />
Prof. Dipl.-Ing. Elmar Bollin, <strong>Hochschule</strong><br />
Offenburg, Institut für Angewandte<br />
Forschung/ Institut für Energiesystemtechnik,<br />
Badstr. 24, 77652 Offenburg,<br />
E-Mail: bollin@hs-offenburg.<br />
de<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September2012
MIT WEITBLICK GEPLANT.<br />
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<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012 - 23 -
Forschungsergebnisse müssen in <strong>der</strong> Ausbildung <strong>der</strong> nächsten Generation von Ingenieurinnen<br />
und Ingenieuren vermittelt werden.<br />
Interview mit Prof. Dr. Martin Becker und Prof. Dr. Roland Koenigsdorff, <strong>Hochschule</strong> Biberach<br />
Herr Becker, Sie sind Studiendekan<br />
für den Studiengang Gebäudeklimatik<br />
an Ihrer <strong>Hochschule</strong>, sowohl für Bachelor<br />
als auch Master. Erklären Sie uns<br />
bitte, was sich hinter diesen Studiengängen<br />
inhaltlich verbirgt.<br />
Martin Becker: Inhaltlicher Schwerpunkt<br />
des Studiengangs Gebäudeklimatik<br />
ist das ganzheitliche Verständnis<br />
für das Gewerke übergreifende Planen,<br />
Bauen und Betreiben von Gebäuden.<br />
Dies umfasst neben <strong>der</strong> Bauphysik für<br />
die Gebäudehülle und Fassadentechnik<br />
alle Gewerke <strong>der</strong> technischen Gebäudeausrüstung<br />
wie Heizungsanlagen,<br />
Lüftungs- und Klimaanlagen, Kälteanlagen,<br />
Lichttechnik, Sanitäranlagen,<br />
Elektro- und Kommunikationsanlagen<br />
sowie Mess-, Steuer- und Regelungstechnik<br />
und Gebäudeautomation.<br />
Über 40 % unseres Endenergiebedarfs<br />
werden für den Gebäudebetrieb<br />
benötigt. Vor dem Hintergrund <strong>der</strong> Herausfor<strong>der</strong>ungen<br />
für den Klimaschutz<br />
und <strong>der</strong> von <strong>der</strong> EU und <strong>der</strong> Bundesregierung<br />
vorgegebenen Energieeffi -<br />
zienzziele kommt einer energiesparenden<br />
und effi zienten Betriebsweise<br />
von gebäudetechnischen Anlagen eine<br />
immer wichtigere Rolle zu. Diesen Aspekten<br />
wird auch in <strong>der</strong> Lehre in unserem<br />
Studiengang Gebäudeklimatik im<br />
Zusammenhang mit energieeffi zienten<br />
Planungs- und Betriebsführungskonzepten<br />
verstärkt Rechnung getragen.<br />
Hier sind Themen wie energieeffi ziente<br />
Anlagentechniken und optimierte<br />
Betriebsführungsstrategien im Zusammenhang<br />
mit mo<strong>der</strong>nen Energiemanagement-<br />
und Monitoring-Systemen<br />
gefragt.<br />
Des Weiteren gilt es, Energiekonzepte<br />
zu planen und umzusetzen, die<br />
verstärkt dezentrale und erneuerbare<br />
Energien wie z.B. Photovoltaik, Geothermie<br />
und Solarthermie in ein Gebäudekonzept<br />
integrieren.<br />
Während im Bachelor-Studiengang<br />
das ingenieurtechnische Grundlagenwissen<br />
und das Verständnis für die einzelnen<br />
Gewerke und <strong>der</strong>en passendes<br />
Zusammenspiel für einen energieeffi zienten<br />
Gebäudebetrieb vermittelt wird,<br />
geht es im Master zum einen um die<br />
fachliche Vertiefung und zum an<strong>der</strong>en<br />
- 24 -<br />
Prof. Roland Koenigsdorff<br />
(links) und Prof.<br />
Martin Becker vor einer<br />
Wärmepumpenanlage<br />
mit geothermischer Nutzung<br />
im Technikum Gebäudeklimatik<br />
<strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong><br />
Biberach, an <strong>der</strong><br />
Untersuchungen zur Energieeffi<br />
zienz durchgeführt<br />
werden. (Fotos: <strong>Hochschule</strong><br />
Biberach)<br />
um die wissenschaftlich-methodische<br />
Beschäftigung mit Gebäuden als ein<br />
komplexes und dynamisches System.<br />
Neben <strong>der</strong> Lehre sind Sie seit Jahren<br />
aktiv in <strong>der</strong> Forschung tätig. An welchen<br />
Themen arbeiten Sie <strong>der</strong>zeit?<br />
Martin Becker: Meine aktuellen<br />
FuE-Projekte sind anwendungsorientiert<br />
bezogen auf meine Fachgebiete<br />
Gebäudetechnik, Gebäudeautomation<br />
und Energiemanagement. Die Projekte<br />
können in vier Schwerpunkte zusammengefasst<br />
werden, wobei die einzelnen<br />
Projekte zum Teil direkt über Industriepartner<br />
und zum Teil über öffentliche<br />
För<strong>der</strong>geber fi nanziert werden.<br />
Schwerpunkt 1: Energieeffi zienz<br />
durch Raumautomation. Hierbei geht<br />
es um theoretische und experimentelle<br />
Untersuchungen, die den Einfl uss höherwertiger<br />
Regelungskonzepte sowie<br />
eines verbesserten Energie- und Gebäudemanagements<br />
auf die Energieeffi<br />
zienz von Anlagen bzw. Gebäuden<br />
aufzeigen. In mehrjährigen experimentellen<br />
Untersuchungen an unterschiedlich<br />
ausgestatteten Seminarräumen<br />
unserer <strong>Hochschule</strong> konnten wir z.B.<br />
deutliche Energieeinsparungen nachweisen,<br />
die ergänzend durch systematische<br />
Simulationsstudien überprüft<br />
wurden.<br />
Schwerpunkt 2: Energieeffi ziente<br />
Kältetechnik. Obwohl ca. 14 % des<br />
Elektro-Endenergiebedarfs für Kälteanwendungen<br />
(Industrie, Gewerbe, Klimakühlung)<br />
benötigt wird, ist in <strong>der</strong><br />
Praxis vielfach festzustellen, dass diese<br />
Anlagen häufi g sehr ineffi zient betrieben<br />
werden. Die Kältebranche hat sich<br />
selbst verpfl ichtet, die Energieeffi zienz<br />
von Kälteanlagen in den nächsten Jahren<br />
signifi kant zu steigern. Methodisch<br />
offen ist allerdings noch, wie die Energieeffi<br />
zienz von Kälteanlagen im realen<br />
Betrieb kontinuierlich gemessen<br />
werden soll bzw. kann. In mehreren<br />
FuE-Vorhaben verfolgen wir daher<br />
verschiedene methodische Ansätze<br />
zur In-Situ-Messung und Bewertung<br />
<strong>der</strong> Energieeffi zienz von Kälteanlagen<br />
in Feldanlagen (z.B. Kühlanlagen in<br />
Supermärkten, Klimatisierung von Rechenzentren,<br />
gewerbliche Kälteanlagen)<br />
und an eigenen Laboranlagen an<br />
<strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong>. Ziel ist es, wirtschaftlich<br />
vertretbare Energie-Monitoring-<br />
Konzepte zu entwickeln, welche die<br />
Energieeffi zienz von Kälteanlagen kontinuierlich<br />
ermitteln und z.B. in Form<br />
von Energieampeln o<strong>der</strong> einem Energiecockpit<br />
nutzergerecht visualisieren.<br />
Schwerpunkt 3: Hardware-in-the-<br />
Loop-Umgebungen (HiL) für die Gebäudetechnik<br />
und Gebäudeautomation.<br />
HiL ist eine Methode, die bereits<br />
seit vielen Jahren z.B. im Automobilbau<br />
und an<strong>der</strong>en Industriezweigen<br />
eingesetzt wird. Ziel dieses FuE-Vorhabens<br />
ist es, diese Methodik auf die Gebäudetechnik<br />
und die Gebäudeautomation<br />
zu übertragen. Hierbei geht es<br />
darum, reale Regelgeräte und Automatisierungssysteme<br />
statt direkt am realen<br />
Prozess an einem virtuellen Prozess<br />
(Simulationsmodell) zu betreiben. Damit<br />
können systematisch bestehende<br />
Regler gegenüber standardisierten Prozessen<br />
getestet und verglichen werden,<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September2012
aber auch neue Reglerkonzepte und<br />
-algorithmen in einer systematischen<br />
Testumgebung entwickelt werden. Als<br />
virtuelle Prozesse stehen zurzeit Simulationsmodelle<br />
für Raumtypen (z.B.<br />
Seminarraum, Hörsaal) sowie Simulationsmodelle<br />
für Kälteanlagen einschließlich<br />
Kühlräume zur Verfügung.<br />
Schwerpunkt 4: Integrierte Fassadetechnik<br />
und Fassadenautomation. Mo<strong>der</strong>ne<br />
Fassadensysteme sind aktive Systeme,<br />
die zunehmend gebäudetechnische<br />
Komponenten wie Lüftungsgeräte,<br />
Beleuchtungssysteme, Sonnenschutz-<br />
und Lichtlenksysteme enthalten. Diese<br />
gilt es, jedes Teilsystem für sich, aber<br />
insbeson<strong>der</strong>e auch untereinan<strong>der</strong>, abgestimmt<br />
auf die konkreten Nutzeranfor<strong>der</strong>ungen,<br />
zu automatisieren. Im<br />
Rahmen von FuE-Projekten wird eine<br />
offene, plattformunabhängige Funktionsbibliothek<br />
für Raum- und Fassadenautomationsfunktionen<br />
entwickelt<br />
und an einer am Institut vorhandenen<br />
Testfassade mit Testraum exemplarisch<br />
umgesetzt und getestet.<br />
Herr Koenigsdorff, Sie leiten das Institut<br />
für Gebäude- und Energiesysteme<br />
(IGE) an Ihrer <strong>Hochschule</strong>. Umreißen<br />
Sie bitte die Aufgaben, die sich dieses<br />
Institut gestellt hat und wo dessen<br />
Schwerpunkte liegen.<br />
Roland Koenigsdorff: Die Forschungsschwerpunkte<br />
des IGE liegen in den<br />
Bereichen klimagerechtes und energieeffi<br />
zientes Bauen, energieeffi ziente<br />
und wirtschaftliche Gebäudetechnik,<br />
Automatisierung, Energiemanagement,<br />
dezentrale thermische, elektrische und<br />
regenerative Energiesysteme sowie<br />
rationelle Energienutzung in Gebäuden<br />
und <strong>der</strong> Industrie. Entsprechend<br />
<strong>der</strong> Ausrichtung unserer Studiengänge<br />
Gebäudeklimatik und Energiesysteme<br />
stehen dabei Planung, Errichtung und<br />
Betrieb <strong>der</strong> Liegenschaften, Gebäude<br />
Prof. Koenigsdorff bei<br />
einer Führung im Technikum<br />
anlässlich <strong>der</strong><br />
Ver anstaltung “13. Biberacher<br />
Forum Gebäudetechnik<br />
2012“<br />
und Anlagen im Vor<strong>der</strong>grund, d. h. vor<br />
allem die systemischen Aspekte. Unsere<br />
Arbeiten erstrecken sich von wissenschaftlichen<br />
Beiträgen zur Entwicklung<br />
von Energie-, Gebäude- und Anlagenkonzepten<br />
über die Qualitätssicherung<br />
und wissenschaftliche Begleitung <strong>der</strong><br />
Umsetzungsphase bis hin zu Monitoring<br />
und Betriebsoptimierung. Die<br />
Erarbeitung methodischen Wissens<br />
und die konkrete Umsetzung in <strong>der</strong><br />
Praxis sind dabei grundsätzlich gleichrangig:<br />
Studien und theoretische Untersuchungen,<br />
Simulationen, Laborversuche,<br />
Feldmessungen und Erprobung<br />
werden vor Ort durchgeführt. Ziel ist<br />
damit „Angewandte Wissenschaft“ im<br />
Wortsinne: Wissen für die Anwendung<br />
schaffen und in die praktische Umsetzung<br />
bringen – mit dem Hauptschwerpunkt<br />
einer nachhaltigen Energienutzung<br />
und Energieversorgung.<br />
Und wie gelingt die Einbindung von<br />
Bachelor- und Masterstudierenden in<br />
die Forschungsprojekte?<br />
Martin Becker: Häufi g werden Studierende<br />
in FuE-Themen eingebunden,<br />
indem sie abgegrenzte Teilthemen im<br />
Rahmen ihrer Projekt- und Abschlussarbeiten<br />
an unserem Institut für Gebäude-<br />
und Energiesysteme untersuchen.<br />
Im Master-Studium bearbeiten<br />
die Studierenden z.B. im 2. Semester<br />
als individuelle Projektarbeit ein sog.<br />
Forschungsprojekt, das anschließend<br />
mit <strong>der</strong> Bearbeitung <strong>der</strong> Master-Thesis<br />
vertieft werden kann. Des Weiteren<br />
sind Studierende als wissenschaftliche<br />
Hilfskräfte in laufenden FuE-Vorhaben<br />
beschäftigt und können auf diese<br />
Weise bereits in einer frühen Studiumsphase<br />
interessante Einblicke in aktuelle<br />
Forschungsprojekte und -themen<br />
gewinnen.<br />
Roland Koenigsdorff: Darüber hinaus<br />
bieten wir im Masterkurs Gebäudekli-<br />
matik ein Seminar an, in welchem Mitarbeiter,<br />
Professoren und auch externe<br />
Gäste Vorträge über ihre Forschungstätigkeit<br />
halten. Dies sind weniger Übersichtsvorträge<br />
als vielmehr die Erläuterung<br />
konkreter Problemstellungen, des<br />
gegenwärtigen Lösungsstandes und<br />
noch offener Fragen. Die Studierenden<br />
greifen dann Teile bzw. Details einer<br />
ausgewählten offenen Fragestellung<br />
auf und leisten einen Lösungsbeitrag in<br />
Form einer Studienarbeit.<br />
Haben Sie den Eindruck, dass sich<br />
die För<strong>der</strong>möglichkeiten auf Ihren Gebieten<br />
aufgrund <strong>der</strong> „Energiewende“<br />
in Deutschland verbessert haben?<br />
Martin Becker: In meiner Wahrnehmung<br />
haben sich in <strong>der</strong> Tat die För<strong>der</strong>möglichkeiten<br />
auf den Themengebieten<br />
Energieeffi zienz, Ressourcenschutz<br />
und erneuerbare Energien inkl. Energiespeicher<br />
in den letzten 1-2 Jahren<br />
deutlich erhöht.<br />
Roland Koenigsdorff: Für die Forschungsför<strong>der</strong>ung<br />
nehme ich das genauso<br />
wahr. Allerdings nimmt auch<br />
gleichzeitig die Zahl <strong>der</strong> Akteure zu.<br />
Im weiten Bereich <strong>der</strong> Energieeffi zienz<br />
sehe ich dagegen nach wie vor eine<br />
Lücke beim Transfer von <strong>der</strong> Forschung<br />
in die Anwendung. Z. B. werden in vielen<br />
Gebäudemonitoring-Projekten z. T.<br />
identische Einsparpotenziale wie<strong>der</strong><br />
und wie<strong>der</strong> identifi ziert. Aber 99,9 %<br />
Gebäude ohne Begleitforschung werden<br />
unverän<strong>der</strong>t ineffi zient betrieben,<br />
dieselben Fehler werden weiterhin gemacht.<br />
Vielleicht führt an dieser Stelle<br />
<strong>der</strong> indirekte, langsamere Weg zum<br />
Ziel: die FuE-Ergebnisse in <strong>der</strong> Ausbildung<br />
<strong>der</strong> nächsten Generation von<br />
Ingenieurinnen und Ingenieuren zu<br />
vermitteln. Hoffen wir, dass dies nicht<br />
zu langsam ist.<br />
Ein an<strong>der</strong>es Thema: Gerade kleine<br />
<strong>Hochschule</strong>n wie die Ihre haben es sicher<br />
schwer im Wettbewerb einerseits<br />
mit den Universitäten, an<strong>der</strong>erseits mit<br />
<strong>der</strong> Dualen <strong>Hochschule</strong>, dann aber<br />
auch mit den an<strong>der</strong>en <strong>Hochschule</strong>n für<br />
Angewandte Wissenschaften zu bestehen.<br />
Wie sehen Sie diesbezüglich die<br />
Zukunft <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong> Biberach?<br />
Martin Becker: Ich denke die <strong>Hochschule</strong><br />
Biberach ist gut gerüstet für die<br />
Zukunft. Als ich 1999 an die <strong>Hochschule</strong><br />
gekommen bin, hatten wir ca.<br />
1200 Studierende und 5 Diplom-Studiengänge.<br />
Aktuell haben wir ca. 2050<br />
Studierende und 15 Studiengänge (Bachelor<br />
und Master). Selbstverständlich<br />
sind kleine <strong>Hochschule</strong>n wie Biberach<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012 - 25 -
in einigen Punkten, wie z.B. <strong>der</strong> thematischen<br />
Breite, eingeschränkt. An<strong>der</strong>seits<br />
ist es aus systemischer Sicht<br />
leichter, vergleichsweise kleine Organisationen<br />
an neue, sich verän<strong>der</strong>te<br />
bzw. sich verän<strong>der</strong>nde Rahmenbedingungen<br />
anzupassen. Mit den neuen<br />
Studiengängen Energiesysteme, Energiewirtschaft<br />
und industrielle Biotechnologie<br />
ist die <strong>Hochschule</strong> Biberach<br />
dabei, sich im Bereich <strong>der</strong> Lehre im<br />
Themenfeld Energie ein neues, zukunftsweisendes<br />
Standbein aufzubauen.<br />
In unseren Studiengängen Gebäudeklimatik<br />
und Energiesysteme haben<br />
wir zudem fl exible Studienmodelle<br />
eingerichtet, die den individuellen Voraussetzungen<br />
<strong>der</strong> Studierenden besser<br />
gerecht werden. Schließlich starten wir<br />
zum kommenden Wintersemester neu<br />
das duale Studienmodell Gebäudeklimatik<br />
mit dem Kompetenzzentrum für<br />
Fassade und Ausbau, welches die Gesellenausbildung,<br />
Meisterausbildung<br />
und das Studium kombiniert.<br />
Roland Koenigsdorff: Im Bereich Forschung<br />
ist es für eine kleine <strong>Hochschule</strong><br />
wie Biberach in <strong>der</strong> Tat zumindest quantitativ<br />
ungleich schwerer mit größeren<br />
<strong>Hochschule</strong>n mitzuhalten, da sich die<br />
Forschung, wie auch an an<strong>der</strong>en <strong>Hochschule</strong>n<br />
für Angwandte Wissenschaften,<br />
auf relativ wenige forschungsinteressierte<br />
Professoren be schränkt und<br />
auch die verfügbare Grundausstattung<br />
eher begrenzt ist. Dies reduziert zwar<br />
manche Möglichkeiten, aber nicht notwendig<br />
die Qualität <strong>der</strong> einzelnen Forschungsleistung.<br />
Ein Nachteil ist, dass<br />
bei vielen Bewertungssystemen – auch<br />
den monetären – die Quantität (<strong>der</strong> Einfachheit<br />
halber) stärker als die Qualität<br />
gewichtet wird.<br />
Wäre die Ausweitung des Promotionsrechts<br />
auf die <strong>Hochschule</strong>n für Angewandte<br />
Wissenschaften – zumindest<br />
auf forschungsstarke Bereiche – eine<br />
Lösung, die immer wie<strong>der</strong> beklagten<br />
Engpässe im akademischen Mittelbau<br />
zu überwinden?<br />
- 26 -<br />
Martin Becker: Den Engpass im akademischen<br />
Mittelbau sehe ich nicht gekoppelt<br />
an die Ausweitung des Promotionsrechts.<br />
Dies ist meiner Meinung<br />
nach eher eine Sache <strong>der</strong> Finanzierungsbasis<br />
und Haushaltsstellen.<br />
Eine generelle Ausweitung des Promotionsrechts<br />
auf alle <strong>Hochschule</strong>n<br />
halte ich auch nicht für sinnvoll und erstrebenswert.<br />
Vielmehr befürworte ich<br />
ein selektives Promotionsrecht für forschungsstarke<br />
Institute an <strong>Hochschule</strong>n<br />
bzw. ein personalisiertes Promotionsrecht<br />
für forschungsstarke Professoren<br />
mit nachgewiesenem Forschungsprofi l<br />
und Qualifi kation (Veröffentlichungen,<br />
Promotion)<br />
Roland Koenigsdorff: Das sehe ich<br />
genauso.<br />
Welche weiteren Desi<strong>der</strong>ate sehen<br />
Sie in den Forschungsmöglichkeiten an<br />
den <strong>Hochschule</strong>n für Angewandte Wis-<br />
Abb. 2: Prof. M.<br />
Becker im MSR-Labor<br />
(Messen-Steuern-Regeln),<br />
ebenfalls bei<br />
<strong>der</strong> Ver anstaltung “13.<br />
Biberacher Forum Gebäudetechnik<br />
2012“<br />
senschaften und welche Lösungsvorschläge<br />
hätten Sie parat? O<strong>der</strong> an<strong>der</strong>s<br />
gefragt: Was würden Sie sich an erster<br />
Stelle für die Hochschulforschung wünschen?<br />
Martin Becker: Die Forschung hat lei<strong>der</strong><br />
immer noch nicht den Stellenwert<br />
an den <strong>Hochschule</strong>n für Angewandte<br />
Wissenschaften, den sie verdient.<br />
Die Gleichstellung von Lehre und<br />
Forschung ist zwar im Landeshochschulgesetz<br />
verankert, stellt aber keine<br />
gelebte Realität dar. Der Aufwand<br />
und das Engagement <strong>der</strong> forschenden<br />
Kollegen werden lei<strong>der</strong> häufi g nicht<br />
ausreichend gewürdigt. Anreize für<br />
Forschung und Technologietransfer<br />
und eine ausreichende Kompensation<br />
für die Leitung und Durchführung von<br />
FuE-Vorhaben sind noch nicht fl ächendeckend<br />
gegeben.<br />
Ein Lösungsansatz könnte eine bessere<br />
Ausstattung <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong>n mit<br />
Forschungsprofessuren sein; des wei-<br />
teren feste Stellen für einen akademischen<br />
Mittelbau an unseren <strong>Hochschule</strong>n,<br />
um die Forschung und den Technologietransfer<br />
inhaltlich und organisatorisch<br />
zu verstetigen und verstärkt<br />
unabhängig von konkreten Industrieprojekten<br />
und FuE-För<strong>der</strong>programmen<br />
eigenen Forschungsideen nachzugehen<br />
und zu verwirklichen.<br />
Roland Koenigsdorff: Forschung und<br />
Innovation muss sich phasenweise<br />
auch ohne Druck entwickeln können.<br />
Es ist zwar eine Binsenwahrheit, aber<br />
eine wahre: Oft sind es die spielerischen,<br />
unerwarteten Seitenäste und<br />
vermeintlichen Irrwege, die langfristig<br />
weiterbringen. Die Ergebnisse müssen<br />
ja nicht gleich so lange einer Anwendung<br />
harren, wie bei <strong>der</strong> Erfi ndung des<br />
Stirling-Motors.<br />
Ich wünsche mir eine hinreichende<br />
Grundausstattung, wobei nicht unbedingt<br />
die Höhe <strong>der</strong> Grundausstattung,<br />
son<strong>der</strong>n die Kontinuität und Verlässlichkeit<br />
entscheidend sind. Dies könnte<br />
auch ein Teil <strong>der</strong> Forschungsför<strong>der</strong>ung<br />
für <strong>Hochschule</strong>n für Angewandte Wissenschaften<br />
werden: Zur Projektför<strong>der</strong>ung<br />
könnte man noch einen Finanzanteil<br />
freie FuE-Mittel geben, die zur<br />
freien Forschung verwendet werden<br />
können. Ähnlich wie bei innovativen<br />
Firmen, die ihren FuE-Mitarbeitern ein<br />
freies Zeitbudget für freie, zunächst<br />
nicht zweckgebundene Forschung geben.<br />
Warum sollte dies nicht auch für<br />
die <strong>Hochschule</strong>n für Angewandte Wissenschaften<br />
möglich sein?<br />
Herr Prof. Becker, Herr Prof. Koenigsdorff,<br />
wir danken für das Interview.<br />
Kontakt<br />
Prof. Dr. Martin Becker, E-Mail:<br />
becker@hochschule-bc.de<br />
Prof. Dr. Roland Koenigsdorff, E-Mail:<br />
koenigsdorff@hochschule-bc.de<br />
<strong>Hochschule</strong> Biberach, Karlstraße 11,<br />
88400 Biberach<br />
www.hochschule-biberach.de/web/ige<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September2012
WiMBex - Entwicklung energieautarker funkbasierter Wasserzähler<br />
Axel Sikora, Rico Werner, <strong>Hochschule</strong> Offenburg<br />
In dem EU-Verbundprojekt WiMBex werden energieautarke funkbasierte Wasserzähler entwickelt. Dieser Beitrag berichtet<br />
über den Stand <strong>der</strong> Technik des so genannten Smart Metering im Allgemeinen und über die im Rahmen des Projekts<br />
bislang erreichten Ergebnisse im Speziellen.<br />
In the EU project WiMBex, energy<br />
autarkic wireless smart water meters are<br />
developed. This paper reports on the state<br />
of the art in wireless smart metering<br />
in general and on the project developments.<br />
Smart Meter und Fernauslesung<br />
Intelligente und vernetzte Energiezähler,<br />
so genannte Smart Meter, sind<br />
eine wesentliche Voraussetzung für<br />
eine effi ziente Nutzung unserer Energieressourcen,<br />
wie Strom, Gas, Wärme<br />
o<strong>der</strong> Wasser. Dies gilt insbeson<strong>der</strong>e für<br />
die neuen Entwicklungen <strong>der</strong> verteilten<br />
Kleinerzeuger durch Photovoltaik<br />
o<strong>der</strong> kleine Blockheizkraftwerke, die<br />
aus den herkömmlichen Verbrauchern<br />
(Consumer) auch Produzenten (Producer)<br />
und damit so genannte Prosumer<br />
machen. Nur dann, wenn eine ausreichend<br />
feingranulare Beobachtbarkeit<br />
in den Verteilnetzen und bei diesen<br />
Prosumern gegeben ist, kann die Effi -<br />
zienz <strong>der</strong> Verteilung, <strong>der</strong> Einspeisung<br />
und des Verbrauchs beurteilt werden.<br />
Je nach Auslegung <strong>der</strong> Kommunikationsstruktur<br />
und <strong>der</strong> Anlagen können<br />
dann auch Gegenmaßnahmen (Zu-<br />
o<strong>der</strong> Abschalten von Erzeugern o<strong>der</strong><br />
von Verbrauchern) ergriffen und eine<br />
geschlossene zeitnahe Regelung umgesetzt<br />
werden.<br />
Während die Fernauslesung von<br />
Verbrauchszählern im industriellen<br />
Umfeld schon seit Jahren und Jahrzehnten<br />
Stand <strong>der</strong> Technik ist, ist die<br />
Einbindung <strong>der</strong> Verbrauchszähler von<br />
privaten Haushalten erst in <strong>der</strong> jüngsten<br />
Vergangenheit in den Bereich des<br />
kommerziell grundsätzlich Möglichen<br />
gekommen. Im Zusammenhang mit<br />
dieser grundsätzlichen Möglichkeit ist<br />
gleichzeitig aber vor dem Hintergrund<br />
des skalierten Ausbaus von Funknetzen<br />
für die Kommunikation zwischen Maschinen<br />
(<strong>der</strong> so genannten Machineto-Machine-(M2M)-Kommunikation)<br />
auch eine Reihe von technischen Herausfor<strong>der</strong>ungen<br />
sichtbar geworden, die<br />
sich nicht nur, aber auch vor dem Hintergrund<br />
<strong>der</strong> kommerziellen Rahmenbedingung<br />
ergeben. Nur dann, wenn<br />
die Kosten für die zusätzlichen Infor-<br />
mationen und Funktionen ausreichend<br />
gering sind, lassen sich Effi zienzgewinne<br />
auf Systemebene erreichen.<br />
Bei <strong>der</strong> Kostenbetrachtung müssen<br />
natürlich neben den eigentlichen Gerätekosten<br />
auch die Betriebskosten<br />
berücksichtigt werden. Hierzu zählen<br />
zum Einen die Installations- als auch<br />
die Wartungskosten.<br />
Um die Installationskosten zu reduzieren,<br />
kommt in den meisten Fällen<br />
nur eine Funkübertragung in Frage.<br />
Diese muss ausreichend große Entfernungen<br />
stabil überbrücken können.<br />
Hierbei besitzen Routingprotokolle<br />
(Weiterleitungsstrategien) eine zentrale<br />
Rolle. Diese müssen auch dann noch<br />
hinreichend effi zient sein, wenn sich<br />
sehr viele Kommunikationsknoten in<br />
unmittelbarer Nachbarschaft befi nden<br />
und die Ressource des Funkkanals auslasten.<br />
Bei den Wartungskosten ist eine weitere<br />
Problematik, dass in vielen Fällen<br />
am Einbauort keine elektrische Energieversorgung<br />
zur Verfügung steht, so<br />
dass bislang häufi g batteriebetriebene<br />
Systeme eingesetzt wurden, woraus<br />
sich die lästige Notwendigkeit eines<br />
Batteriewechsels ergab. Ist dies für einen<br />
einzelnen Zählpunkt kaum ein Problem,<br />
so kann ein allzu häufi ger Batterietausch<br />
an allen installierten Zählern<br />
die wirtschaftliche Profi tabilität dieses<br />
Ansatzes wesentlich belasten.<br />
In diesem Zusammenhang ist auch<br />
die benötigte Skalierbarkeit <strong>der</strong> Systeme<br />
zu nennen, die die Inbetriebnahme,<br />
den Betrieb und die Verwaltung<br />
von mehreren 10.000 o<strong>der</strong> 100.000<br />
Funkknoten in unmittelbarer räumlicher<br />
Nähe ermöglicht. Eine weitere<br />
Voraussetzung beim Einsatz ist die<br />
Gewährleistung einer ausreichenden<br />
Sicherheit.<br />
Stand <strong>der</strong> Technik<br />
Die klassische Fernauslesung von<br />
Verbrauchszählern im industriellen<br />
Umfeld basiert meist auf einer direkten<br />
Modemverbindung (Punkt-zu-Punkt-<br />
Prof. Dr.-Ing. A. Sikora<br />
Dipl.-Ing. (FH) R. Werner<br />
Topologie). Diese Variante erscheint<br />
aber für eine feingranulare Kommunikation<br />
auf <strong>der</strong> Ebene einzelner Haushalte<br />
als we<strong>der</strong> kosten- noch energieeffi<br />
zient. Deswegen geht man typischerweise<br />
von einer hierarchischen Kommunikationsarchitektur<br />
mit mindestens<br />
den folgenden vier Bestandteilen aus:<br />
• Bei <strong>der</strong> Kommunikation zwischen<br />
Zähler und Gateway spricht man<br />
von <strong>der</strong> so genannten Primärkommunikation<br />
(Local Metrologic Network,<br />
LMN). Diese ist in Bezug auf<br />
das geplante Projekt relevant, weil<br />
über das Smart Meter Gateway <strong>der</strong><br />
Zugriff auf die Elemente <strong>der</strong> Primärkommunikation<br />
gesichert werden<br />
muss. Hier fi nden bislang vor allem<br />
drei Arten von Protokollen Einsatz:<br />
o Proprietäre Protokolle, die sich<br />
historisch im Umfeld eines o<strong>der</strong><br />
mehrerer Hersteller entwickelt haben.<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012 - 27 -
o Standardisierte Protokolle aus dem<br />
Umfeld <strong>der</strong> M-Bus-Familie gemäß<br />
EN13757 [1] [2]. Hierbei besitzt<br />
vor allem die unter Fe<strong>der</strong>führung<br />
zahlreicher deutscher Hersteller<br />
entstandene Open Metering Spezifi<br />
kation (OMS) [3] [4] eine beson<strong>der</strong>e<br />
Bedeutung, da sie eine<br />
Einbindung in die gesamte Benutzungsumgebung<br />
unterstützt.<br />
Hierzu sind vor allem Funktionen<br />
für die Inbetriebnahme (Commissioning),<br />
das Beobachten (Monitoring)<br />
und die Pfl ege (Update)<br />
erfor<strong>der</strong>lich.<br />
Die Arbeitsgruppe 1 (AG 1) <strong>der</strong><br />
OMS-Gruppe beschäftigt sich insbeson<strong>der</strong>e<br />
mit <strong>der</strong> Primärkommunikation.<br />
o Standardisierte Protokolle aus dem<br />
Umfeld <strong>der</strong> ZigBee-Familie [5] [6].<br />
Insbeson<strong>der</strong>e ist das ZigBee Smart<br />
Energy (ZSE) Profi le mit einer weit<br />
entwickelten Sicherheitsarchitektur<br />
zu nennen.<br />
• Die Sekundärkommunikation (Home<br />
Area Network, HAN) deckt die Kommunikation<br />
zwischen Gateway und<br />
Benutzer ab. Hier ist zum gegenwärtigen<br />
Zeitpunkt noch unklar, wie<br />
ausgeprägt diese Kommunikationsebene<br />
sein wird. Wenn <strong>der</strong> Benutzer<br />
im Wesentlichen auf die Datenbanken<br />
des Backend-Systems zugreift,<br />
käme die Tertiärkommunikation zum<br />
Einsatz. Im Sinne <strong>der</strong> Datensparsamkeit<br />
erscheint es sinnvoll, dass <strong>der</strong><br />
Benutzer die im Gateway erhobenen<br />
Daten einsehen kann. Darüber hinaus<br />
dient das HAN Interface auch<br />
dem Zugriff auf steuerbare Lasten<br />
und Erzeuger (Controllable Local Systems,<br />
CLS). Allerdings spielen hier<br />
auch die Datensicherheit und die<br />
Zugangsregelungen eine wichtige<br />
Rolle.<br />
- 28 -<br />
Abb. 1: Elemente eines WiMBex-Zählers<br />
• Die Tertiärkommunikation (Wide<br />
Area Network, WAN) deckt die Kommunikation<br />
zwischen Gateway und<br />
den Datenbanksystemen im Ba ckend<br />
ab. In <strong>der</strong> Regel werden hierbei<br />
IP-basierte Technologien verwendet,<br />
um möglichst geringe Kosten und<br />
eine möglichst hohe Flexibilität zu<br />
erreichen. Durch die Verwendung<br />
<strong>der</strong> öffentlichen Ressourcen entstehen<br />
Risiken, die durch die Nutzung<br />
einer sicheren Plattform vermieden<br />
werden sollen.<br />
Um Missverständnisse zu vermeiden,<br />
sei darauf hingewiesen, dass sich die<br />
Smart-Grid-Anwendungen ohne die<br />
Nutzung öffentlich zugänglicher<br />
Ressourcen in keiner Weise rechnen<br />
würden. Entsprechend spielt <strong>der</strong><br />
Schutz des Gateways und die Bereitstellung<br />
von sicheren virtuellen privaten<br />
Netzen (VPN) vor allem gegen<br />
Angriffe aus dem tertiären Netz eine<br />
zentrale Rolle. Dieser Themenstellung<br />
hat sich seit Anfang 2011 auch<br />
das Bundesamt für Sicherheit in <strong>der</strong><br />
Informationstechnik (BSI) angenommen<br />
und einen Entwurf zum Schutzprofi<br />
l für die Kommunikationseinheit<br />
eines intelligenten Messsystems<br />
(„Protection Profi le for the Gateway<br />
of a Smart Metering System“), sowie<br />
den Entwurf <strong>der</strong> Technischen Richtlinie<br />
BSI-TR 03109 mit dem Titel „Anfor<strong>der</strong>ungen<br />
an die Interoperabilität<br />
<strong>der</strong> Kommunikationseinheit eines<br />
intelligenten Messsystems für Stoff-<br />
und Energiemengen“ erarbeitet. Diese<br />
Entwürfe sind gegenwärtig in <strong>der</strong><br />
Kommentierungsphase und werden<br />
entsprechend lebhaft diskutiert.<br />
• Die Quarternärkommunikation beschäftigt<br />
sich mit <strong>der</strong> Kommunikation<br />
zwischen verteilten Backend-Systemen<br />
und hat keinerlei Bedeutung<br />
für dieses Projekt.<br />
Architektur<br />
In dem zweijährigen EU-Projekt<br />
WiMBex „wireless water meter reading<br />
solution based on the EN 13757 standard,<br />
providing high autonomy, interoperability<br />
and range”, das im Rahmen<br />
des siebten Rahmenprogramms <strong>der</strong> EU<br />
unter För<strong>der</strong>nummer FP7-SME-2011-<br />
286753 geför<strong>der</strong>t wird, entwickeln<br />
die Projektpartner aus Spanien, Irland,<br />
Großbritannien, Ungarn und Deutschland<br />
kostengünstige Funkmodule für<br />
die primäre Kommunikationsebene,<br />
die ihre Energie durch kleine Generatoren<br />
aus dem Wasserfl uss und damit<br />
wartungsfrei gewinnen und sich automatisch<br />
vernetzen können. Hierbei<br />
wird auch auf das erst kürzlich freigegebene<br />
169 MHz-Frequenzband zurück<br />
gegriffen, das beson<strong>der</strong>s gute Ausbreitungseigenschaften<br />
verspricht.<br />
Die Elemente <strong>der</strong> angestrebten Lösung<br />
sind in Abb. 1 dargestellt.<br />
Vorgehensweise<br />
Im Rahmen des WiMBex-Projekts<br />
wird eine Implementierung des Wireless<br />
M-Bus Protokolls erarbeitet, das<br />
in <strong>der</strong> europäischen Norm EN 13757<br />
standardisiert wurde und das über die<br />
Jahre hinweg um zahlreiche Varianten<br />
(Modi) und Zusatzfunktionalitäten<br />
erweitert wurde. Die WiMBex-Implementierung<br />
weist hierbei die folgenden<br />
Beson<strong>der</strong>heiten auf:<br />
• Es wird auf die in <strong>der</strong> EN 13757-<br />
5:2009 standardisierte Version zurück<br />
gegriffen, die den so genannten<br />
Q Modus des Protokolls für eine<br />
Zeitsynchronisation spezifi ziert. Die-<br />
Abb. 2: Hardware-Plattform für die Implementierung<br />
<strong>der</strong> WiMBex Plattform<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September2012
Abb. 3: UML Sequenzdiagramm für die direkte und die geroutete Kommunikation<br />
se Synchronisation ist eine wesentliche<br />
Voraussetzung für das gleichzeitige<br />
„Schlafen und Aufwachen“ <strong>der</strong><br />
beteiligten Partnersysteme und damit<br />
für die energieeffi ziente Umsetzung.<br />
• Es wird das Routing implementiert,<br />
das im sogenannten P Modus spezifi<br />
ziert ist. Dieses erlaubt eine Weiterleitung<br />
im Sinne einer Baumtopologie<br />
unter Nutzung eines Source-Routing.<br />
Die Optimierung <strong>der</strong> Wegfi ndung ist<br />
eine wesentliche Neuentwicklung.<br />
Das Optimierungskriterium bei <strong>der</strong><br />
Routenfi ndung setzt sich aus einer<br />
Kombination aus gespeicherter Energie<br />
und aus prädiktiver (erwarteter)<br />
Leistungseinspeisung zusammen.<br />
• Als Implementierungsgrundlage dient<br />
das Vorläuferprojekt SyncSen, in dem<br />
eine Hardware-Plattform erarbeitet<br />
wurde (vgl. Abb. 2) und das auf <strong>der</strong><br />
Grundlage des Embedded Betriebssy-<br />
Abb. 4: UML Zustandsdiagramm für den Empfangsprozess<br />
stems TinyOS aufgebaut wurde. Diese<br />
Grundlage ermöglicht die spätere<br />
Bereitstellung einer komplett quelloffenen<br />
(Open-Source) Software.<br />
• Der Entwurf wird komplett modellbasiert<br />
durchgeführt. Beispielhafte<br />
Diagramme sind in Abb. 3 und 4<br />
gezeigt. Da <strong>der</strong> Entwurf vollständig<br />
in <strong>der</strong> für das Betriebssystem TinyOS<br />
spezifi schen prozeduralen Programmiersprache<br />
NesC umgesetzt wird,<br />
werden vor allem auf Sequenz- und<br />
Zustandsdiagrammen aufgebaut.<br />
• Systematisierte und automatisierte<br />
Tests bereits auf Modulebene erhöhen<br />
die Zuverlässigkeit <strong>der</strong> in <strong>der</strong><br />
zweiten Projekthälfte geplanten Testinstallationen<br />
in dem Versorgernetz<br />
eines <strong>der</strong> Projektpartner in Irland.<br />
Dem Thema <strong>der</strong> Datensicherheit<br />
widmet sich ein paralleles Projekt, das<br />
im Rahmen einer ZIM-För<strong>der</strong>ung zum<br />
September 2012 gestartet wird und das<br />
sich mit <strong>der</strong> Umsetzung eines sicheren<br />
Smart Meter Gateqy<br />
Zu den Autoren<br />
Dr. Axel Sikora ist Professor für<br />
Embedded Systems und Kommunikationselektronik<br />
an <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong><br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012 - 29 -
Offenburg. Er ist seit vielen Jahren im<br />
Umfeld <strong>der</strong> Kommunikationstechnik<br />
u.a. für Smart Metering Anwendungen<br />
aktiv. Weitere Anwendungsfel<strong>der</strong> liegen<br />
im Bereich <strong>der</strong> Car-to-Car- und <strong>der</strong><br />
industriellen Kommunikation.<br />
Dipl.-Ing. (FH) Rico Werner hat Erfahrungen<br />
im industriellen und im Forschungsumfeld<br />
gesammelt, insbeson<strong>der</strong>e<br />
beim Einsatz verteilter embedded<br />
Systeme für Monitoring und Regelung<br />
von regenerativen Energieerzeugern.<br />
Er arbeitet seit Dezember 2011 an <strong>der</strong><br />
<strong>Hochschule</strong> Offenburg.<br />
Danksagung<br />
Das WiMBex-Projekt wird von <strong>der</strong> Europäischen<br />
Kommission unter <strong>der</strong> Vertragsnummer<br />
FP7-SME-2011-286753<br />
geför<strong>der</strong>t. Das Projekt „Implementierung<br />
und Verifi kation eines sicheren,<br />
zertifi zierbaren und erweiterbaren Embedded<br />
Smart Meter Gateway“ wird<br />
vom Bundesministerium für Wirtschaft<br />
und Technologie (BMWi) unter <strong>der</strong><br />
Projektnummer KF2471305ED2 geför<strong>der</strong>t.<br />
Die Projektpartner sind für diese<br />
Unterstützung dankbar.<br />
Literatur<br />
Projekte <strong>der</strong> Autoren im Umfeld:<br />
SyncSen http://syncsen.cric-projects.<br />
com/<br />
WiMBex: http://www.wimbex.com<br />
ME³GAS: http://www.me3gas.eu<br />
DEMAX: http://www.vdivde-it.de/innonet/projekte/ae/in_pp199_DEMAX.<br />
pdf<br />
Weitere Veröffentlichungen <strong>der</strong> Autoren:<br />
A. Sikora, D. Lill, „Design, Simulation,<br />
and Verifi cation Techniques for Highly<br />
Portable and Flexible Wireless M-<br />
Bus Protocol Stacks“, ICSGCE 2012:<br />
26–28 October 2012, Hong Kong.<br />
A. Sikora, M. Schappacher, „Network<br />
Simulation of Wireless Metering<br />
Networks“, Embedded World Conference<br />
2012, 28.2.-1.3.2012, Nürnberg.<br />
D. Lill, A. Sikora, „Vernetzung von<br />
Zählern für den Massenmarkt: Protokolle,<br />
Produkte, Werkzeuge“, Sensoren<br />
und Messsysteme 2010, 15.<br />
ITG/GMA-Fachtagung, 18.-19. Mai<br />
2010, Nürnberg.<br />
D. Lill, A. Sikora, „Protocols for Smart<br />
Metering: ZigBee, Wireless M-Bus,<br />
OMS and beyond“, Embedded<br />
World Conference 2010, Nürnberg,<br />
2.-4.3.2010.<br />
Weitere Veröffentlichungen:<br />
[1] EN 13757: Communication systems<br />
for meters and remote reading of<br />
meters<br />
Part 1: Data exchange<br />
Part 2: Physical and link layer<br />
Part 3: Dedicated application layer<br />
Part 4: Wireless meter readout (Radio<br />
meter reading for operation in<br />
the 868 MHz to 870 MHz SRD<br />
band)<br />
Part 5: Communication systems for<br />
Auszeichnungen für Existenzgründung aus Forschungsprojekt<br />
(Hs <strong>Mannheim</strong>) Der Erfolg eines Forschungsprojekts<br />
misst sich nicht zuletzt<br />
auch daran, welche Beachtung ihm in<br />
<strong>der</strong> Öffentlichkeit zuteil wird und welche<br />
Umsetzungsmöglichkeiten bestehen.<br />
Das Projekt von Prof. Dr. Matthias<br />
Rädle, <strong>Hochschule</strong> <strong>Mannheim</strong>, „Entwicklung<br />
einer Maschine zur effi zienten<br />
Nachverstromung von Nie<strong>der</strong>temperaturabwärme<br />
in Blockheizkraftwerken“<br />
kann diese Erfolge vorweisen. Inhaltlich<br />
ging es dabei um ein Konzept, aus<br />
Abwärme an<strong>der</strong>er Anlagen Strom zu<br />
generieren. Dabei wurde nicht auf teure<br />
Dampfturbinen gesetzt, son<strong>der</strong>n ein<br />
Turbola<strong>der</strong> aus dem Automobilbereich<br />
weiterentwickelt. Aus dem zunächst<br />
über das ZIM-Programm des BMWi<br />
geför<strong>der</strong>ten Projekt entstand eine Ausgründung<br />
von vier Hochschulabsolven-<br />
- 30 -<br />
Abb.: Prinzip <strong>der</strong> aus dem<br />
Turbolaer entwickelten Turbine<br />
zur Stromgewinnung<br />
aus BHKWs<br />
ten, die weiterhin von Herrn Rädle unterstützt<br />
wird. Das junge Unternehmen<br />
mit dem Namen heat2power, welches<br />
sich die Entwicklung patentieren ließ<br />
und bereits erste Kunden akquierieren<br />
konnte, erhielt im Jahr 2012 gleich<br />
zwei Preise, nämlich den Prinz von<br />
meters and remote reading of meters<br />
[2] http://www.m-bus.com/mbusdoc/<br />
default.html, The M-Bus: A Documentation<br />
Rev. 4.8, Chapter 2.3:<br />
“The OSI Reference Model”<br />
[3] h ttp://www.zvei.org/index.<br />
php?id=4731<br />
[4] Open Metering System Specifi cation,<br />
Volume 1: General Part,<br />
Volume 2: Primary Communication<br />
Volume 3: Tertiary Communication<br />
and MUC<br />
[5] http://www.zigbee.org/<br />
[6] G. Kupris, A. Sikora, “ZigBee: Datenfunk<br />
mit IEEE802.15.4 und Zig-<br />
Bee“, 2007 Franzis Verlag GmbH,<br />
ISBN 978-3-7723-4159-5.<br />
Kontakt<br />
Prof. Dr.-Ing. Axel Sikora, <strong>Hochschule</strong><br />
Offenburg, Fakultät Elektrotechnik +<br />
Informationstechnik, Badstraße 24,<br />
77652 Offenburg, Tel. 0781-205-416,<br />
axel.sikora@hs-offenburg.de<br />
Hohenzollernpreis und einen <strong>der</strong> start-<br />
2growpreis <strong>der</strong> Wirtschaftsför<strong>der</strong>ung<br />
Dortmund für bundesweit einer <strong>der</strong> besten<br />
Business-Pläne.<br />
Kontakt: Prof. Dr. Matthias Rädle,<br />
m.raedle@hs-mannheim.de<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September2012
Unterstützung <strong>der</strong> Systemintegration verteilter Automatisierungssysteme durch Informationsfl<br />
ussverfolgung<br />
Silvije Jovalekic, Eugen Noak, Institut für Echtzeitsysteme und Softwaretechnik, <strong>Hochschule</strong><br />
Albstadt-Sigmaringen<br />
Bei <strong>der</strong> Integration von verteilten Automatisierungssystemen treten Fehler auf, auch wenn die Komponenten fehlerfrei<br />
arbeiten. Automatisierte Testverfahren helfen Kommunikations- und Zeitverhaltensfehler zu entdecken. Die Testfälle für<br />
verteilte Systeme werden mit zeitbehafteten Ursache-Wirkungs-Graphen beschrieben. Bei <strong>der</strong> Ausführung von Testfällen<br />
wird <strong>der</strong> Informationsfl uss im verteilten Testobjekt verfolgt und auf Inhalt und Zeitbedingungen überprüft. Somit können<br />
fehlerhafte Knoten lokalisiert werden. Durch Verwendung <strong>der</strong> Systemstruktur-Information des Testobjektes wird die Informationsfl<br />
ussverfolgung erweitert. Mit symbolischen Testplandaten können die erfassten Nachrichten für den Tester verständlicher<br />
und auf einem höheren Abstraktionsniveau dargestellt werden. Die Fehlersuche wird durch neuartige Darstellungen<br />
des Busverkehrs wie Ereignisliste und Impulsdiagramm unterstützt.<br />
Qualitätssicherung durch Systemtest<br />
Vielfältige Möglichkeiten <strong>der</strong> Vernetzung<br />
in <strong>der</strong> Automatisierungstechnik<br />
steigern die Komplexität dieser Anwendungssysteme.<br />
Die fehlerfreie Auslieferung<br />
und eine qualifi zierte, kostengünstige<br />
Wartung sind für die Qualität<br />
solcher Produkte entscheidend. Durch<br />
formale Methoden alleine können<br />
Kommunikations- und Zeitverhaltensfehler<br />
nicht gefunden werden. Zur Sicherstellung<br />
<strong>der</strong> Qualität ist das Testen<br />
notwendig. Wegen <strong>der</strong> großen Anzahl<br />
<strong>der</strong> Testfälle wird die Testautomatisierung<br />
angestrebt. Bei verteilten Automatisierungssystemen<br />
werden graphische<br />
Methoden wie Sequenzdiagramme,<br />
Zustandsdiagramme o<strong>der</strong> Ursache-<br />
Wirkungs-Graphen sowie Skriptsprachen<br />
zur Formulierung <strong>der</strong> Testfälle<br />
eingesetzt. Die Verfolgung des Informationsfl<br />
usses im betrachteten System<br />
ermöglicht vertieften Einblick in das<br />
Testobjektverhalten. [1][2][3][4][5].<br />
In diesem Betrag wird auf den<br />
White-Box Systemtest eingegangen.<br />
Dafür ist zusätzlich die Beschreibung<br />
<strong>der</strong> Systemstruktur des Testobjektes<br />
erfor<strong>der</strong>lich. Die Informationsfl ussver-<br />
Abb. 1: Testobjekt mit dem Testfall “Bewegungsalarm”<br />
folgung wird auf die interne Struktur<br />
des Testobjektes erweitert, so dass die<br />
erfassten Informationen kontextabhängig<br />
ausgewertet und auf einer höheren<br />
Abstraktionsebene interpretiert werden<br />
können. Die entwickelten Verfahren<br />
und Werkzeuge werden am Beispiel<br />
eines Einbruchmeldesystems aus <strong>der</strong><br />
Gebäudesicherungstechnik erläutert.<br />
Testmethoden für verteilte Automatisierungssysteme<br />
Eigenschaften von Testobjekten<br />
Im Folgenden wird die Klasse von<br />
Testobjekten mit diskreten Größen<br />
betrachtet. In Abb. 1 ist ein Testobjekt<br />
aus <strong>der</strong> Gebäudesicherungstechnik<br />
dargestellt. Es glie<strong>der</strong>t sich in ein o<strong>der</strong><br />
mehrere zentrale Verarbeitungsknoten,<br />
die untereinan<strong>der</strong> über schnelle Backbone-Busse<br />
verbunden sind. An den<br />
Feldbussen sind Bedienteile, Sensoren<br />
und Aktoren angeschlossen. Die Eingangsgrößen<br />
von den Sensoren (z.B.<br />
Bewegungsmel<strong>der</strong>) eignen sich für die<br />
Stimulation, die Ausgangsgrößen an<br />
die Aktoren (z.B. Sirenen) o<strong>der</strong> die Zustandsgrößen<br />
zwischen den Rechner-<br />
Prof. Dr. S. Jovalekic<br />
Dipl. Ing. (FH) E. Noak<br />
knoten (z.B. Busverkehr) eignen sich<br />
für die Beobachtung des Testobjektes.<br />
Je weiter oben das Bussystem in <strong>der</strong><br />
Hierarchie angesiedelt ist, desto mehr<br />
steigt das Datenaufkommen und somit<br />
die erfor<strong>der</strong>liche Bandbreite. Im Sensorbereich<br />
werden nur wenige Baud,<br />
im Backbonebereich werden mehrere<br />
MBaud übertragen. In <strong>der</strong> Interaktion<br />
mit dem Menschen liegen die Reaktionszeiten<br />
im 100ms Bereich, auch<br />
wenn die Kommunikation über mehrere<br />
Bushierarchien erfolgt. Beson<strong>der</strong>s<br />
kritisch sind hier die Aktivitäten, die zu<br />
einem Fehlalarm o<strong>der</strong> schlimmer, zu<br />
einer fehlenden Alarmmeldung führen.<br />
Testplanung mit zeitbehafteten Ursache-Wirkungsgraphen<br />
Die Testfälle werden mit dem zeitbehafteten<br />
Ursache-Wirkung Graphen<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012 - 31 -
eschrieben. Die Kommunikationskanäle,<br />
Zeitbedingungen und die Ablaufstruktur<br />
ermöglichen die Beschreibung<br />
von Testfällen für diskrete verteilte<br />
Systeme. In Abb. 1 wird die Testplansprache<br />
an einem Beispiel aus <strong>der</strong> Gebäudesicherungstechnik<br />
erläutert. Das<br />
Testobjekt besteht aus einem Bewegungsmel<strong>der</strong>,<br />
einem Glasbruchmel<strong>der</strong>,<br />
einem Ausgangsmodul, einer Sirene<br />
und einer Lichtanzeige, die über den<br />
Feldbus, den internen Bus, das Sicherheitsnetzwerk<br />
und den Backbone mit<br />
<strong>der</strong> Einbruchmeldezentrale kommunizieren.<br />
Der Nachrichtenverkehr wird<br />
mit drei Messwerkzeugen erfasst.<br />
Die Starttestoperation »Bewegungsmel<strong>der</strong>«<br />
wartet auf die Nachricht<br />
»Bewegung« vom Kanal »Feldbus«<br />
- 32 -<br />
Abb. 2: Konzept <strong>der</strong> erweiterten Informationsfl ussverfolgung<br />
und die empfangenden Testoperationen<br />
»Einbruch« und »Lichtanzeige«<br />
warten jeweils auf die Nachrichten<br />
»Einbruch« und »Licht-ein« von den<br />
Kanälen »Backbone« und »Sicherheitsnetzwerk«.<br />
Für den erfolgreichen Testfall<br />
(PASS) soll die Nachricht »Lichtein«<br />
zum Zeitpunkt t
Abb. 4: Systemstruktur eines verteilten Systems<br />
nen <strong>der</strong> Identifi zierung des Moduls im<br />
Netzwerk und <strong>der</strong> Auswahl des Subfi<br />
lters bei <strong>der</strong> Protokollanalyse. Jedes<br />
Modul kann durch Verfeinerung mit<br />
weiteren Modulen und Verbindungen<br />
beschrieben werden.<br />
Die Verbindungen sind mit dem<br />
Namen und <strong>der</strong> Protokollidentifi kation<br />
gekennzeichnet. Das Protokoll <strong>der</strong><br />
Abb. 5: Interpretation <strong>der</strong> Nachricht<br />
Verbindung dient zur Auswahl des<br />
Filterprogramms zur Protokollanalyse.<br />
Zusätzlich kann eine Verbindung die<br />
Beschreibung des angeschlossenen<br />
Messwerkzeuges enthalten. Eine Verbindung<br />
enthält die Module, die an<br />
ihr angeschlossen sind.<br />
Die Struktur des Testobjektes wird<br />
automatisch aus einer proprietären<br />
CAE Beschreibung generiert. Um die<br />
Verständlichkeit <strong>der</strong> Konfi guration zu<br />
erhöhen, können automatisch vergebene<br />
Namen vom Benutzer nachträglich<br />
angepasst werden. Abb. 3 zeigt<br />
die Beschreibung des im Abb. 1 dargestellten<br />
Ausschnitts des Einbruch-<br />
meldesystems. Die Systemstruktur wird<br />
hierarchisch aufgebaut mit <strong>der</strong> Verbindung<br />
„Backbone“ als Basis. Das abstrakte<br />
Modul „Einbruchmeldesystem“<br />
stellt das gesamte System dar. Das<br />
Feldkoppelmodul interagiert mit dem<br />
System über den internen Bus. Der Bewegungsmel<strong>der</strong>,<br />
<strong>der</strong> Glasbruchmel<strong>der</strong><br />
und das Ausgangsmodul sind über den<br />
Feldbus an das System eingebunden.<br />
Eine Beson<strong>der</strong>heit bei Gebäudesicherheitsanlagen<br />
ist eine große Anzahl<br />
und Vielfalt von Komponenten.<br />
So kann eine Anlage mehrere hun<strong>der</strong>t<br />
gleichartige Bewegungsmel<strong>der</strong> enthalten.<br />
Jeden Bewegungsmel<strong>der</strong> <strong>der</strong><br />
Anlage ausführlich zu beschreiben,<br />
würde zu einer großen und unübersichtlichen<br />
Konfi guration führen. Außerdem<br />
würde diese dann sehr viele<br />
redundante Informationen enthalten.<br />
Um diese Redundanzen zu vermeiden,<br />
wurden allgemeine Eigenschaften eines<br />
Moduls o<strong>der</strong> einer Verbindung in<br />
eine Bibliothek ausgelagert. Eine Komponentenbibliothek<br />
besteht aus mehreren<br />
benutzerdefi nierten Gruppen,<br />
z.B. „sensors“. Für die Module vom<br />
Typ „Bewegungsmel<strong>der</strong>_Typ1“ werden<br />
Verarbeitungszeiten im Intervall 100<br />
ms bis 300 ms angegeben.<br />
Abb. 4 stellt die Systemstruktur-Beschreibung<br />
in Form eines Hierarchiebaums<br />
dar. Die Attribute des ausgewählten<br />
Moduls o<strong>der</strong> <strong>der</strong> Verbindung<br />
werden angezeigt. Die Verarbeitungs-<br />
und Übertragungszeiten <strong>der</strong> Module<br />
und <strong>der</strong> Verbindungen werden bei<br />
den Plausibilitätsprüfungen während<br />
<strong>der</strong> Testplanung verwendet. Jede Komponente<br />
<strong>der</strong> Konfi guration bekommt<br />
einen Verweis auf den Eintrag in <strong>der</strong><br />
Bibliothek, wie z.B. <strong>der</strong> Typ des Bewegungsmel<strong>der</strong>s.<br />
Das zusätzliche Attribut<br />
„ref“ gibt den Pfad zu den Informationen<br />
in <strong>der</strong> Bibliothek an.<br />
Konfi gurationsabhängige Protokollanalyse<br />
Protokollanalysesprache<br />
Die erfassten Nachrichten werden in<br />
hexadezimaler Form in <strong>der</strong> Datenbank<br />
abgespeichert. Eine manuelle Analyse<br />
dieser Rohdaten ist sehr schwierig und<br />
zeitaufwendig. Aus diesem Grund werden<br />
die Rohdaten automatisch mittels<br />
Protokollanalyse in eine verständlichere<br />
Form transformiert und dargestellt.<br />
Die Struktur <strong>der</strong> Rohdaten ist vom<br />
Kommunikationskanal und dem angeschlossenen<br />
Teilnehmer abhängig.<br />
Um viele Möglichkeiten abzudecken,<br />
wurde eine allgemeine Protokollspezifi<br />
kationssprache in <strong>der</strong> Metasprache<br />
XML festgelegt und entwickelt. Die<br />
Sprache wurde so konzipiert, dass die<br />
Transformationsprogramme, sog. Filter,<br />
zur Umwandlung <strong>der</strong> Rohdaten in Fertigdaten<br />
mit wenig Programmierkenntnissen<br />
zu erstellen sind. Die Sprache<br />
enthält Elemente für Textdarstellung,<br />
bedingte Verarbeitung, komplexe Fallunterscheidung,<br />
Verweise, Schleifen<br />
und längenabhängige Verarbeitungen.<br />
Konfi gurationsabhängige Protokollanalyse<br />
Für jeden Teilnehmer wird ein Filter<br />
defi niert, <strong>der</strong> die empfangenen Nachrichten<br />
in eine lesbare Form transformiert.<br />
Bei Än<strong>der</strong>ung des Anlagenkonfi<br />
guration muss ein neues Filter spezifi<br />
ziert o<strong>der</strong> ein vorhandenes Filter<br />
angepasst werden. Bei frei konfi gurierbaren<br />
Anlagen ist <strong>der</strong> Aufwand sehr<br />
groß. Abhilfe schafft eine konfi gurationsabhängige<br />
Protokollanalyse. Diese<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012 - 33 -
verwendet zusätzlich die herstellerspezifi<br />
sche Systemstruktur-Beschreibung<br />
<strong>der</strong> Anlage.<br />
Die empfangenen Nachrichten enthalten<br />
die Absen<strong>der</strong>adresse, aber keine<br />
Information über den Absen<strong>der</strong>. In<br />
Abb. 5 ist die Interpretation von Rohdaten<br />
durch ein adressenabhängiges<br />
Filter dargestellt. Anhand <strong>der</strong> Adresse<br />
kann <strong>der</strong> Komponententyp aus <strong>der</strong> Systemstruktur-Beschreibung<br />
eindeutig<br />
identifi ziert werden. Die ermittelte Typidentifi<br />
kation <strong>der</strong> Komponente dient<br />
zur Auswahl des Subfi lters, das die<br />
Nutzdaten einer Nachricht dann in lesbarer<br />
Form darstellt. Abb. 6 zeigt die<br />
Benutzeroberfl äche mit <strong>der</strong> Nachrichtenliste<br />
und <strong>der</strong> benutzerdefi nierten<br />
Protokollanalyse einer ausgewählten<br />
Nachricht mit dem ermittelten Subfi<br />
lter. Die Nachrichtenliste kann nach<br />
Kanalnummer und benutzerdefi nierten<br />
Zeitbedingungen gefi ltert werden.<br />
Dokumentation <strong>der</strong> empfangenen Nachrichten<br />
Impulsdiagramm<br />
Ein Impulsdiagramm liefert durch<br />
graphische Darstellung einen besseren<br />
Überblick über die empfangenen<br />
Nachrichten, siehe Abb. 7. Dadurch<br />
soll die zeitbezogene Offl ine-Analyse<br />
in einem verteilten Echtzeitsystem<br />
erleichtert werden. Die einzelnen Impulse<br />
über <strong>der</strong> Zeitachse stellen die<br />
Nachrichten zwischen den Busknoten<br />
dar. Sie werden zeit- und kommunikationskanalabhängig<br />
dargestellt.<br />
Die Bedienelemente sind im oberen<br />
Bereich <strong>der</strong> Anwendung platziert.<br />
Die Messdaten werden durch die Anfangszeit<br />
und die Zeitdauer defi niert<br />
und aus <strong>der</strong> Datenbank geladen. Für<br />
jeden Kommunikationskanal wird<br />
eine neue Zeitachse erzeugt. Es wer-<br />
- 34 -<br />
Abb. 6: Protokollanalyse <strong>der</strong> empfangenen Nachrichten<br />
den Scroll- und Zoomfunktionen zur<br />
Verfügung gestellt. Beim Zoomen und<br />
Scrollen laufen die Koordinatenkreuze<br />
synchron zueinan<strong>der</strong>. Im Beispieltestfall<br />
sendet <strong>der</strong> Bewegungsmel<strong>der</strong> die<br />
Nachricht »Bewegung« auf den Bus<br />
»Feldbus«. Die Einbruchmeldezentrale<br />
empfängt diese Nachricht und sendet<br />
die Nachricht »Einbruch« auf den Bus<br />
»Backbone«.<br />
Genaue zeitliche Beziehungen von<br />
Ereignissen zueinan<strong>der</strong> in den Impulsdiagrammen<br />
bieten zusätzliche<br />
Diagnosemöglichkeiten an. Durch die<br />
graphische Ausgabe wird ein schneller<br />
Gesamtüberblick erreicht.<br />
Ereignisliste<br />
Mit <strong>der</strong> Systemstruktur-Beschreibung<br />
ist es möglich die Zusammenhänge<br />
zwischen den Informationen an verschiedenen<br />
Stellen im verteilten System<br />
zeitlich zu verfolgen und verständlich<br />
darzustellen. Diese Informationen werden<br />
tabellarisch als Ereignisliste dargestellt.<br />
Man benötigt dafür lediglich die<br />
Sende- und die Empfangsadresse <strong>der</strong><br />
Abb. 7: Impulsdiagramm mit Nachrichten von zwei Kommunikationskanälen<br />
Nachrichten. Alle an<strong>der</strong>en Informationen<br />
werden <strong>der</strong> Systemstruktur-Beschreibung<br />
entnommen. Die Ereignisliste<br />
enthält die empfangenen Nachrichten<br />
mit zugehörigen Zeitstempeln<br />
innerhalb <strong>der</strong> Ursache-Wirkungs-Kette<br />
vom Ursprung (Sensor) bis zum Ziel<br />
(Aktor) <strong>der</strong> Verarbeitung.<br />
Die Spalte »Datum/Uhrzeit« in Abb.<br />
8 enthält den Zeitstempel. Die Spalte<br />
»Ereignis« enthält den natürlich<br />
sprachlichen Text zur Erläuterung <strong>der</strong><br />
Nachrichtenübertragung. Das erste Ereignis<br />
sagt aus, dass das Modul »Bewegungsmel<strong>der</strong>«<br />
mit <strong>der</strong> Adresse 27<br />
eine Nachricht über das Modul »Stich<br />
C« und <strong>der</strong> Verbindung »Feldbus« an<br />
das Modul »Buskoppler« mit Adresse<br />
2 sendet.<br />
Zusammenfassung und Ausblick<br />
Der zeitbehaftete Ursache-Wirkungs-Graph<br />
bildet die Grundlage für<br />
das Verfahren »Informationsfl ussverfolgung«.<br />
Dabei wird <strong>der</strong> Informationsfl<br />
uss an verschiedenen Orten auf<br />
korrekten Inhalt und Zeitbedingungen<br />
überprüft. Das Verfahren »erweiterte<br />
Informationsfl ussverfolgung« betrachtet<br />
zusätzlich die interne Struktur des<br />
Test objektes. Diese wird durch Module<br />
und Verbindungen beschrieben. Die<br />
konfi gurationsabhängige Protokollanalyse<br />
<strong>der</strong> erfassten Nachrichten nimmt<br />
Bezug auf diese Strukturbeschreibung<br />
des Testobjektes und liefert Ergebnisse<br />
auf einem hohen Abstraktionsniveau.<br />
Statt kryptischer Bitfolgen werden dem<br />
Entwickler natürlich sprachliche Texte<br />
und graphische Darstellungen für die<br />
Fehlersuche zur Verfügung gestellt.<br />
Die empfangenen Nachrichten werden<br />
hierzu tabellarisch als Ereignisliste<br />
dargestellt. Die Impulsdiagramme wur-<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September2012
Abb. 8: Ereignisliste<br />
den zur Beurteilung des Zeitverhaltens<br />
und zur Identi� kation möglicher Fehler<br />
konzipiert. Diese Funktionen verbessern<br />
das automatische Testen von verteilten<br />
Echtzeitsystemen [10].<br />
Danksagung<br />
Das Projekt wurde durch das Ministerium<br />
für Wissenschaft, Forschung<br />
und Kultur des Landes Baden-Württemberg<br />
geför<strong>der</strong>t. Die Honeywell Security<br />
Group stellte ein vernetztes Testobjekt<br />
zur Verfügung und arbeitete an <strong>der</strong> De-<br />
� nition und Veri� kation <strong>der</strong> Systemanfor<strong>der</strong>ungen<br />
für das dargestellte Testautomatisierungssystem.<br />
Wir danken Bernd Rist <strong>der</strong> Honeywell<br />
Security Group sowie Michael<br />
Burgbacher, Daniel Poganatz, Hatsada<br />
Soukchaleum, Lucas Bojarski, Björn<br />
Neuburger, Markus Poganatz, Vítor<br />
Fernández, Heinrich Grochowski, Stefan<br />
Müller, Tri Nguyen, Martin Freeck<br />
und Daniel Manski für ihre Arbeit am<br />
Entwurf und <strong>der</strong> Implementation des<br />
industriellen Prototyps des Testautomatisierungssystems.<br />
Literaturverzeichnis<br />
[1] Methods for Testing and Speci� cation<br />
(MTS); The Testing and Test<br />
Control Notation version 3; Part 1:<br />
TTCN-3 Core Language, ETSI ES<br />
201 873-1 V2.2.1 (2003-02), ETSI<br />
Standard.<br />
[2] DaimlerChrysler: Description of test<br />
language for HIL-test systems, Version<br />
3.1, 2004, company internal<br />
document.<br />
[3] Ben<strong>der</strong>, K.; Pöschl, M.; Danzer, B.;<br />
Kausler, B.; Spiegelberger, B.; Ivanova,<br />
N.: TeComTestfallcompiler<br />
für den Funktionstest eingebetteter<br />
Systeme, Forschungsbericht Nr. 24<br />
/ 2006, Deutsche Forschungsgesellschaft<br />
für die Anwendung <strong>der</strong> Mikroelektronik<br />
e.V. (DFAM), Frankfurt,<br />
2006.<br />
[4] Lehmann, E.: Time Partition Testing:<br />
Systematischer test eingebetteter Sy-<br />
steme, Softwaretechnik-Trends 21:<br />
3, November 2001, S. 6-7.<br />
[5] Rist, B., Poganatz, D. und Jovalekic,<br />
S.: Testautomatisierung verteilter<br />
echtzeitfähiger Systeme basierend<br />
auf einer graphischen Testplanbeschreibung,<br />
in Haasis, Heinzl,<br />
Klumpp (Hrsg.), Aktuelle Trends in<br />
<strong>der</strong> Softwareforschung, doIT Software-Forschungstag<br />
2006, S 241-<br />
255, dpunkt.verlag 2006.<br />
[6] Jovalekic, S.; Burgbacher, M.: Testautomatisierung<br />
vernetzter Echtzeitsysteme<br />
- Unterstützung bei <strong>der</strong> Entwicklung<br />
und im Betrieb, <strong>horizonte</strong><br />
29,Thum (Hrsg.), Dezember 2006,<br />
VMK Verlag für Marketing und Kommunikation<br />
GmbH & Co. KG, Mönsheim,<br />
S. 39-44, ISSN 1432-9174.<br />
[7] Gohr, K., Drath. R.: „Automatischer<br />
Aus Ideen<br />
Werte schaffen<br />
Datenaustausch von Prozessleittechnikfunktionen<br />
mit CAEX“, atp<br />
– Automatisierungstechnische Praxis,<br />
49, H. 5, S. 31–38, Oldenbourg<br />
In-dustrieverlag GmbH, München,<br />
2007.<br />
[8] Jovalekic, S.; Rist. B.: Test Automation<br />
of Distributed Embedded Systems<br />
Based on Test Object Structure<br />
Information, 25th Convention of<br />
Electrical and Electronics Engineers<br />
in Israel, Anthony J. Weiss (Hrsg.),<br />
IEEE 2008, S. 343-347.<br />
[9] Noak, E.; Jovalekic, S.; Rist, B.: Testen<br />
verteilter Automatisierungssysteme,<br />
atpedition 7-8/2011, S.<br />
38-44, Oldenbourg Industrieverlag<br />
München 2011.<br />
[10] Jovalekic, S.; Noak, E.; Rist, B.: STEVS<br />
- Systemstrukturbasierter Test von<br />
eingebetteten verteilten Systemen,<br />
Projektabschlussbericht 11/2010,<br />
Institut für Echtzeitsysteme und Softwaretechnik,<br />
<strong>Hochschule</strong> Albstadt-<br />
Sigmaringen, 35 Seiten.<br />
Kontakt<br />
Prof. Dr. Silvije Jovalekic, <strong>Hochschule</strong><br />
Albstadt-Sigmaringen, Standort Albstadt,<br />
E-Mail: jovalekic@hs-albsig.de<br />
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<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012 - 35 -
Kreativschaffende setzen auf Kooperationen. Ergebnisse des Trendbarometers Kreativwirtschaft<br />
2012<br />
Martin Engstler und Holger Nohr, <strong>Hochschule</strong> <strong>der</strong> Medien Stuttgart<br />
Die Kreativwirtschaft ist in Baden-Württemberg eine <strong>der</strong> führenden Wirtschaftszweige, zu <strong>der</strong> allerdings bisher nur wenige<br />
Strategiestudien und Zukunftsprognosen verfügbar sind. Hier setzt eine neue Trendstudienreihe an, die im Rahmen<br />
des EU-EFRE-Projekts Netzwerk Kreativwirtschaft Baden-Württemberg im Institut für Kreativwirtschaft an <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong><br />
<strong>der</strong> Medien in Zusammenarbeit mit <strong>der</strong> MFG Baden-Württemberg – Innovationsagentur des Landes für IT und Medien<br />
durchgeführt wird. Die soeben erschienene Studie Trendbarometer Kreativwirtschaft Baden-Württemberg 2012 (vgl. Engstler/Lämmerhirt/Nohr<br />
2012) – die erste im Rahmen <strong>der</strong> Erhebungsreihe – zeigt Einschätzungen <strong>der</strong> Unternehmen aus den<br />
Teilbranchen <strong>der</strong> Kreativwirtschaft zu aktuellen Handlungsfel<strong>der</strong>n und erwarteten Entwicklungstrends. Ausgewählte Ergebnisse<br />
werden im folgenden Beitrag vorgestellt.<br />
Begriff und Bedeutung <strong>der</strong> Kreativwirtschaft<br />
Der Begriff <strong>der</strong> Kreativwirtschaft<br />
(Creative Industries) beschreibt ein<br />
alternatives – und international etabliertes<br />
– Abgrenzungskonzept <strong>der</strong><br />
Wirtschaftszweige. Hierunter werden<br />
diejenigen Kultur- und Kreativunternehmen<br />
erfasst, welche überwiegend<br />
erwerbswirtschaftlich orientiert sind<br />
und sich mit <strong>der</strong> Schaffung, Produktion,<br />
Verteilung und/o<strong>der</strong> medialen Verbreitung<br />
von kulturellen bzw. kreativen<br />
Gütern und Dienstleistungen befassen<br />
(vgl. Engstler/Nohr 2010, S. 1).<br />
Das Konzept <strong>der</strong> Creative Industries<br />
ist ursprünglich politisch motiviert. Es<br />
geht zurück auf die Etablierung einer<br />
neuen Wirtschafts- und För<strong>der</strong>politik<br />
<strong>der</strong> britischen Labour-Regierung unter<br />
Tony Blair. Das neu geschaffene „Department<br />
of Culture, Media and Sport<br />
(DCMS)“ defi nierte die Creative Industries<br />
1998 als Kern einer postindustriellen<br />
Wirtschaft in Großbritannien und<br />
als Eckpfeiler einer entsprechenden<br />
Wirtschaftspolitik (vgl. Flew/Cunningham<br />
2010). Mit dieser Verbindung<br />
des kulturellen Sektors mit einer ökonomischen<br />
Perspektive entstand erstmals<br />
ein politisches Konzept, das die<br />
Kultur als relevanten Wirtschaftsfaktor<br />
aufgreift (vgl. Merkel 2008) und einem<br />
Massenkonsum zugänglich macht (vgl.<br />
Hartley 2007).<br />
Die Kreativwirtschaft ist kein homogener<br />
Wirtschaftszweig, sie setzt sich<br />
vielmehr aus einer Vielzahl eigentlich<br />
heterogener Branchen zusammen. Ihnen<br />
gemeinsam ist die individuelle<br />
Kreativität als Produktivkraft. In diesem<br />
Kontext werden geistige Schöpfungen<br />
bzw. geistiges Eigentum als Produkt <strong>der</strong><br />
Kreativwirtschaft gehandelt. Manche<br />
Modelle sprechen daher von Copyright<br />
Industries (vgl. United Nations 2008).<br />
Die Unternehmen <strong>der</strong> Kreativwirtschaft<br />
erbringen vorwiegend kreative Dienst-<br />
- 36 -<br />
leistungen (häufi g in Kombination mit<br />
Produkten). Damit ist die Kundenintegration<br />
in den Prozess <strong>der</strong> Leistungserstellung<br />
ein zentrales Element (vgl.<br />
Engstler/Nohr/Sathkumara 2012).<br />
Das Konzept <strong>der</strong> Kreativwirtschaft<br />
bezieht sich häufi g auf Agglomerationen<br />
in urbanen Distrikten und kreative<br />
Milieus (vgl. Florida 2004; Merkel<br />
2008; Nohr/Engstler/Lämmerhirt<br />
2012). Damit sind Cluster <strong>der</strong> Kreativwirtschaft<br />
auf lokaler o<strong>der</strong> regionaler<br />
Ebene Gegenstand wirtschaftspolitischer<br />
Standort- und För<strong>der</strong>konzepte.<br />
Die Ergebnisse aus dem Trendbarometer<br />
liefern hierzu Ansatzpunkte.<br />
In einem Gutachten für das Bundesministerium<br />
für Wirtschaft und Technologie<br />
aus dem Jahre 2009 wird die in<br />
Deutschland gebräuchliche Einteilung<br />
<strong>der</strong> Kultur- und Kreativwirtschaft in 11<br />
Teilmärkten und Wirtschaftszweigen beschrieben.<br />
Dabei werden 9 Teilmärkte<br />
<strong>der</strong> Kulturwirtschaft (Musikwirtschaft,<br />
Buchmarkt, Kunstmarkt, Filmwirtschaft,<br />
Rundfunkwirtschaft, Markt für<br />
Darstellende Künste, Design wirtschaft,<br />
Architekturmarkt, Pressemarkt) um 2<br />
Kreativbranchen (Werbemarkt, Software/Games-Industrie)<br />
ergänzt (vgl.<br />
Sön<strong>der</strong>mann et al. 2009, S. 23). Dieser<br />
Einteilung folgt die Untersuchung zum<br />
Trendbarometer Kreativwirtschaft.<br />
Kreativwirtschaft – ein wichtiger Wirtschaftsfaktor<br />
in Baden-Württemberg<br />
Baden-Württemberg ist bundesweit<br />
ein bedeuten<strong>der</strong> Standort <strong>der</strong> Kultur-<br />
und Kreativwirtschaft (vgl. Buschmann<br />
2010). Der Wirtschaftszweig<br />
im Bundesland verzeichnete im Jahr<br />
2008 knapp 29.000 Unternehmen mit<br />
rund 210.000 Erwerbstätigen (davon<br />
131.000 sozialversicherungspfl ichtig<br />
Beschäftigte), die zusammen einen<br />
Umsatz von insgesamt 20,1 Mrd. Euro<br />
erwirtschafteten. Der Anteil <strong>der</strong> Er-<br />
Prof. H. Nohr<br />
Prof. Dr. M. Engstler<br />
werbstätigen an <strong>der</strong> Gesamtwirtschaft<br />
in Baden-Württemberg betrug im Jahr<br />
2008 3,8 % (vgl. Sön<strong>der</strong>mann 2010, S.<br />
9-11).<br />
Beson<strong>der</strong>s wichtige umsatz- und beschäftigungsstarke<br />
Bereiche sind die Verlagswirtschaft/Buch-<br />
und Presse markt<br />
(6,4 Mrd. Euro, 29.200 Erwerbstätige),<br />
Software/Games (5,8 Mrd. Euro, 68.600<br />
Erwerbstätige), Design, Architektur und<br />
Kunstmarkt (3,7 Mrd. Euro; 36.900 Erwerbstätige)<br />
sowie <strong>der</strong> Werbemarkt (3,4<br />
Mrd. Euro, 18.400 Erwerbstätige) (vgl.<br />
Buschmann 2010, S. 43).<br />
Um dieses Wachstumspotential weiter<br />
voranzubringen wurde im Jahr 2011<br />
ein landesweites Netzwerk Kreativwirtschaft<br />
gegründet, das im Rahmen des<br />
EFRE-Programms <strong>der</strong> EU und vom Fi-<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September2012
Abb. 1: Struktur <strong>der</strong> Teilbranchen in Baden-Württemberg und Erhebungsfeld<br />
Abb. 2: Herausfor<strong>der</strong>ungen 2012<br />
nanz- und Wirtschaftsministerium des<br />
Landes Baden-Württemberg geför<strong>der</strong>t<br />
wird. Ziel dieses Netzwerks ist es, die<br />
Teilbranchen besser zu vernetzen, Synergien<br />
innerhalb <strong>der</strong> digitalen Wertschöpfungsketten<br />
zu nutzen und den<br />
Südwesten als einen <strong>der</strong> führenden<br />
Kreativ- und IT-Standorte zu positionieren.<br />
Durchführung <strong>der</strong> Studie<br />
Die empirische Grundlage des Trendbarometers<br />
bildet die Umfrage bei Unternehmen<br />
<strong>der</strong> Kreativwirtschaft, die<br />
im Zeitraum von Mitte Oktober bis<br />
Ende Dezember 2011 durch die <strong>Hochschule</strong><br />
<strong>der</strong> Medien durchgeführt wurde.<br />
Die Beantwortung erfolgte anhand<br />
eines strukturierten Fragebogens, <strong>der</strong><br />
unter Einsatz eines Online-Befragungstools<br />
von den Teilnehmern ausgefüllt<br />
wurde. Der Fragebogen umfasste einen<br />
Block mit statistischen Fragen zur Teilnehmerstruktur<br />
sowie vier inhaltliche<br />
Themenblöcke zur Kreativwirtschaft in<br />
Baden-Württemberg.<br />
Das Untersuchungsfeld schließt<br />
Kreativunternehmen aller 11 Teilbranchen<br />
<strong>der</strong> Kreativwirtschaft mit Sitz in<br />
Baden-Württemberg ein. Die Ansprache<br />
erfolgte auf Basis einer gezielten<br />
Stichprobenauswahl von 800 Kreativunternehmen<br />
aller Teilbranchen,<br />
ergänzt durch ein Direktmailing mit<br />
1.500 Kontakten <strong>der</strong> MFG Innovationsagentur<br />
für IT und Medien sowie durch<br />
die Ansprache registrierter Teilnehmer<br />
in themenaffi nen Gruppen in den sozialen<br />
Netzwerken XING und Facebook.<br />
Insgesamt konnten 297 gültige Antwortbögen<br />
ausgewertet werden. Ein<br />
Vergleich <strong>der</strong> Teilnehmerstruktur des<br />
Trendbarometers Baden-Württemberg<br />
mit den Strukturdaten <strong>der</strong> Unternehmen<br />
nach Teilbranchen <strong>der</strong> Kreativwirtschaft<br />
in Baden-Württemberg (vgl.<br />
Sön<strong>der</strong>mann 2010, S. 16, Vergleichsaspekt<br />
war die Anzahl <strong>der</strong> Unternehmen<br />
in den Teilbranchen) zeigt eine weitgehende<br />
strukturelle Übereinstimmung<br />
<strong>der</strong> Stichprobe (siehe Abb. 1) und untermauert<br />
die Qualität <strong>der</strong> ableitbaren<br />
Aussagen. Auch die Einschätzungen<br />
<strong>der</strong> Teilbranchen <strong>der</strong> Kreativwirtschaft<br />
weisen eine weitgehende Kohärenz<br />
auf.<br />
Kundengewinnung und Leistungsdifferenzierung<br />
als größte Herausfor<strong>der</strong>ungen<br />
An erster Stelle <strong>der</strong> wettbewerbsorientierten<br />
Herausfor<strong>der</strong>ungen (siehe<br />
Abb. 2) nennen 60 % <strong>der</strong> Kreativunternehmen<br />
vor allem den steigenden Aufwand<br />
zur Kundengewinnung. Zudem<br />
beklagen 43 % den zunehmenden<br />
Preiswettbewerb für Kreativleistungen.<br />
Einen steigenden Innovationsdruck<br />
nennen 30 %. Im Wettbewerb müssen<br />
sich die etablierten Kreativunternehmen<br />
an <strong>der</strong> Kreativität junger Kreativschaffenden<br />
messen lassen, die mit<br />
neuen Ideen und auch attraktiven Einstiegspreisen<br />
ihren Markt einstieg forcieren<br />
wollen. Um sich im Wettbewerb<br />
durchzusetzen, bedarf es eindeutiger<br />
Differenzierungsmerkmale, die eine<br />
hohe Leistungsqualität und Innovationskraft<br />
verdeutlichen. Etablierte Kreativunternehmen<br />
müssen daher auch<br />
junge Kreativunternehmen als mögliche<br />
Kooperationspartner adressieren,<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012 - 37 -
die ihrerseits über die Kooperationen<br />
Zugang zu Märkten sowie die Erschließung<br />
neuer Finanzierungsquellen erhalten.<br />
Die kooperative Vernetzung<br />
bietet somit weitreichende Chancen,<br />
sowohl für etablierte Kreativ-unternehmen<br />
als auch für Grün<strong>der</strong>.<br />
Neue Leistungsangebote und Zielgruppenerschließung<br />
durch Kooperationen<br />
Den hohen Wettbewerbsanfor<strong>der</strong>ungen<br />
wollen 59 % <strong>der</strong> Kreativunternehmen<br />
mit neuen Leistungsangeboten<br />
begegnen, 49 % wollen hierzu ihre<br />
Kooperationen gezielt ausbauen (siehe<br />
Abb. 3). Die hohe Zahl <strong>der</strong> Nennungen<br />
deutet darauf hin, dass Kooperationen<br />
einerseits zur Erschließung fachlicher<br />
Kompetenzen für neue Produkte notwendig<br />
sind. An<strong>der</strong>erseits lassen sich<br />
in kleinen Unternehmen, wie sie in<br />
<strong>der</strong> Kreativwirtschaft typisch sind, zusätzliche<br />
Kompetenzen nur schwer mit<br />
wirtschaftlich vertretbarem Aufwand<br />
aufbauen. Durch Netzwerke können<br />
somit auch kleine Kreativunternehmen<br />
als Full-Service-Anbieter am Markt auftreten<br />
und dabei bedarfsorientiert ein<br />
passendes Kompetenznetzwerk bilden.<br />
In <strong>der</strong> Frage nach den wichtigsten Kooperationsmotiven<br />
steht daher auch<br />
<strong>der</strong> Aspekt des Ausbaus <strong>der</strong> eigenen<br />
Leistungen an erster Stelle, gefolgt vom<br />
Motiv <strong>der</strong> Erschließung neuer Zielgruppen<br />
durch Partner (siehe Abb. 4).<br />
- 38 -<br />
Abb. 3: Maßnahmen 2012<br />
Es muss eine Win-win-Situation für die<br />
kooperierenden Partner vorliegen, die<br />
z. B. durch ergänzende Leistungsprofi le<br />
und damit Kundenzugänge begründet<br />
sein kann. Ähnliche Erwartungen stekken<br />
hinter den Kooperationsmotiven<br />
<strong>der</strong> besseren Sichtbarkeit im Markt, die<br />
je<strong>der</strong> dritte Studienteilnehmer als wichtig<br />
bewertet. Erfolgreiche Kooperationen<br />
sind geprägt von einer soliden Vertrauensbasis,<br />
die mit nahezu gleicher Zahl<br />
an Nennungen durch gute Erfahrungen<br />
Abb. 4: Motive für Kooperationen<br />
und den guten persönlichen Beziehungen<br />
geprägt sind, erst an dritter Stelle<br />
folgt <strong>der</strong> Aspekt <strong>der</strong> Kompetenzen und<br />
Erfahrungen des Partners.<br />
Kreativunternehmen präferieren fl exible<br />
Beschäftigungsstrukturen<br />
Die Kreativunternehmen wollen sich<br />
auch künftig einen hohen Grad an kapazitiver<br />
Flexibilität erhalten. Die Möglichkeiten<br />
hierzu bieten sowohl fl exible<br />
Beschäftigungsverhältnisse unter <strong>der</strong><br />
Annahme, dass diese von den Fachkräften<br />
akzeptiert werden, als auch die<br />
Möglichkeit des Rückgriffs auf Kompetenzen<br />
und Kapazitäten von Partnerunternehmen.<br />
So gehen rund 91 %<br />
<strong>der</strong> Teilnehmer davon aus, dass in den<br />
Kreativbranchen künftig überwiegend<br />
atypische Arbeitsverhältnisse geschaffen<br />
werden (siehe Abb. 5), z. B. fl exible<br />
o<strong>der</strong> zeitlich befristete Arbeitsverhältnisse,<br />
bzw. die Mitarbeiter unsichere Arbeitsverhältnisse<br />
wie z. B. Werkverträge<br />
akzeptieren müssen, die den Arbeitgebern<br />
eine hohe Flexibilität hinsichtlich<br />
<strong>der</strong> Personalkosten bieten (z. B. rein<br />
auftragsbezogene Beschäftigung). Hier<br />
treten die Schattenseiten zutage, denn<br />
ein nicht geringer Teil <strong>der</strong> Beschäftigten<br />
<strong>der</strong> Kreativwirtschaft lebt in prekären<br />
Beschäftigungsverhältnissen.<br />
Kreativbranchen müssen ihren Weg in<br />
die Zukunft gestalten<br />
Aus den Ergebnissen <strong>der</strong> Studie lässt<br />
sich erkennen, dass die Unternehmen<br />
<strong>der</strong> Kreativwirtschaft auf die erkann-<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September2012
Abb. 5: Erwartete Beschäftigungswirkungen in den Kreativbranchen<br />
ten Herausfor<strong>der</strong>ungen bereits jetzt<br />
mit Entwicklungen reagieren, die, im<br />
Lichte <strong>der</strong> zukunftsrelevanten Fragen<br />
betrachtet, in den kommenden Jahren<br />
noch deutlicher fokussiert werden<br />
müssen. Alle Teilbranchen weisen ein<br />
hohes Maß an Leistungsfähigkeit und<br />
Marktbewusstsein auf. Allerdings sehen<br />
sich nur 44 % <strong>der</strong> Unternehmen<br />
auf die kommenden Herausfor<strong>der</strong>ungen<br />
gut o<strong>der</strong> sehr gut vorbereitet.<br />
Die Kleingliedrigkeit <strong>der</strong> Unternehmensstrukturen<br />
in den Teilbranchen<br />
erschwert eine deutlichere Sichtbarkeit<br />
<strong>der</strong> Kreativwirtschaft im Markt,<br />
die durch Kooperationen zumindest<br />
teilweise ausgleichbar ist. Die lose<br />
Kopplung <strong>der</strong> Akteure in <strong>der</strong> Kreativwirtschaft<br />
erscheint in zweierlei Hinsicht<br />
als strukturprägendes Merkmal.<br />
Zum einen spielt die kooperative Vernetzung<br />
<strong>der</strong> Unternehmen eine strategische<br />
Rolle, sowohl bei den Leistungsangeboten<br />
als auch beim Zugang zu<br />
neuen Märkten. Zum an<strong>der</strong>en prägen<br />
die beson<strong>der</strong>en Beschäftigungsverhältnisse<br />
und <strong>der</strong> Umgang mit schwankenden<br />
Kapazitäten die Unternehmen und<br />
führen dazu, dass Nachwuchskräfte<br />
oftmals den Weg in die Selbstständigkeit<br />
suchen, da sichere Beschäftigungsverhältnisse<br />
für Kreativschaffende oft<br />
schwer erreichbar sind. Fast jedes vierte<br />
Unternehmen (23 %) sieht daher bereits<br />
jetzt im Mangel an qualifi ziertem<br />
Fachpersonal ein Problem.<br />
Es zeigt sich die Tendenz zur unverbindlichen<br />
Organisation, bei <strong>der</strong> die<br />
Flexibilität als Maxime gilt. Die Umsetzung<br />
dieser Ausprägungsformen<br />
von Flexibilität erfor<strong>der</strong>t strategische<br />
Grundsatzentscheidungen und ein systematisches<br />
Management, das nicht<br />
aus Spontanhandlungen und ad-hoc-<br />
Bedarfen gesteuert wird.<br />
Mit Kooperationsnetzwerken etabliert<br />
die Kreativbranche bereits heute<br />
eine Handlungsstrategie, mit <strong>der</strong> sie<br />
sich auf die wandelnden Märkte fl exibel<br />
anpassen kann. Das Eingehen<br />
neuer Partnerschaften sowie die Integration<br />
wechseln<strong>der</strong> Mitarbeiter muss<br />
in einem geübten Prozess beherrscht<br />
werden. Grundlagen und Erfahrungen<br />
hierzu sind in den Kreativunternehmen<br />
vorhanden, das Projekt Zukunft kann<br />
darauf aufgebaut werden.<br />
Informationen<br />
Die Studienreihe Trendbarometer<br />
Kreativwirtschaft Baden-Württemberg<br />
wird jährlich erhoben. Eine Fortschreibung<br />
erfolgt 2013 mit neuen aktuellen<br />
Schwerpunktthemen. Das Trendbarometer<br />
wird im Rahmen des von <strong>der</strong> EU<br />
geför<strong>der</strong>ten Netzwerks Kreativwirtschaft<br />
Baden-Württemberg durchgeführt. Link<br />
zum Netzwerk Kreativwirtschaft Baden-Württemberg:http://kreativnetzwerk.mfg.de/de<br />
Interessenten kön nen<br />
die vollständige Studie auf <strong>der</strong> Homepage<br />
des Instituts für Kreativwirtschaft<br />
kostenlos als PDF-Datei herunterladen:<br />
http://institut-kreativwirtschaft.<br />
blogspot.de/2012/07/trendbarometerkreativwirtschaft-2012.html<br />
Literatur<br />
1. Buschmann, B. (2010): Grundlagen<br />
mo<strong>der</strong>ner Wirtschaftsför<strong>der</strong>ung:<br />
Wirtschaften im Zeichen von Kreativität<br />
und Innovation, in: Habbel,<br />
F.-R./Huber, A. (Hrsg.): Wirtschaftsför<strong>der</strong>ung<br />
2.0: Erfolgreiche Strategien<br />
<strong>der</strong> Zusammenarbeit von Wirtschaft,<br />
Verwaltung und Politik in<br />
Clustern und sozialen Netzwerken.<br />
Boizenburg: VWH, S. 27-54<br />
2. Engstler, M./Lämmerhirt, J./Nohr, H.<br />
(2012): Trendbarometer Kreativwirtschaft<br />
Baden-Württemberg 2012:<br />
Ergebnisse einer Befragung von<br />
Kreativschaffenden. Stuttgart: Kohlhammer<br />
3. Engstler, M./Nohr, H. (2010): Zukunft<br />
<strong>der</strong> Verlagsbranche. Berlin:<br />
Logos<br />
4. Engstler, M./Nohr, H./Lämmerhirt, J.<br />
(2012): Standortfaktoren für Verlage,<br />
in: MedienWirtschaft 9 (2012) 1, S.<br />
12-23<br />
5. Engstler, M./Nohr, H./Sathkumara,<br />
S. (2012): Collaborate with Your<br />
Customers! Open innovation in<br />
creative media services, in: Riekert,<br />
W.-F./Simon, I. (Hrsg.): BOBCATSSS<br />
2012 – Information in e-motion.<br />
Proc. BOBCATSSS 2012, 20th Int.<br />
Conf. on Information Science, Amsterdam,<br />
23-25 January 2012. Bad<br />
Honnef: Bock+Herchen, S. 111-<br />
115<br />
6. Flew, T./Cunningham, S.D. (2010):<br />
Creative Industries After the First Decade<br />
of Debate, in: The Information<br />
Society 26 (2010) 2, S. 113-123<br />
7. Florida, R. (2004): The Rise of the<br />
Creative Class. New York: Basic<br />
Books<br />
8. Hartley, J. (2007: Creative Industries,<br />
in: Hartley, J. (Hrsg.): Creative<br />
Industries. Malden M.A.: Blackwell,<br />
S. 1-40<br />
9. Merkel, J. (2008): Kreativquartiere:<br />
Urbane Milieus zwischen Inspiration<br />
und Prekariat. Berlin: Edition<br />
Sigma<br />
10. Sön<strong>der</strong>mann M. (2010): Datenreport<br />
2010 zur Kultur- und Kreativwirtschaft<br />
Baden-Württemberg:<br />
Eckdaten, Strukturen und Trends.<br />
Landtag von Baden-Württemberg,<br />
14. Wahlperiode, Drucksache 14 /<br />
6918<br />
11. Sön<strong>der</strong>mann, M./Backes, C./Arndt,<br />
O./Brünink, D. (2009): Kultur- und<br />
Kreativwirtschaft: Ermittlung <strong>der</strong> gemeinsamen<br />
charakteristischen Defi<br />
nitionselemente <strong>der</strong> heterogenen<br />
Teilbereiche <strong>der</strong> Kulturwirtschaft<br />
zur Bestimmung ihrer Perspektiven<br />
aus volkswirtschaftlicher Sicht. Forschungsgutachten<br />
im Auftrag des<br />
Bundesministeriums für Wirtschaft<br />
und Technologie. Berlin: BMWi<br />
(Forschungsbericht Nr. 577)<br />
12. United Nations (2008): Creative<br />
Economy Report 2008 – The Challenges<br />
of Assessing the Creative<br />
Economy: towards Informed Policymaking.<br />
UNCTAD/DITC<br />
Kontakt<br />
Prof. Dr. Martin Engstler, E-Mail: engstler@hdm-stuttgart.de<br />
Prof. Holger Nohr, E-Mail: nohr@hdmstuttgart.de<br />
<strong>Hochschule</strong> <strong>der</strong> Medien Stuttgart, Institut<br />
für Kreativwirtschaft, Wolframstraße<br />
32, 70191 Stuttgart, www.institutkreativwirtschaft.de<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012 - 39 -
Kooperationen: mit Patenten im Vorteil. Reutlinger Erfi ndung für Chromosomentypisierung<br />
wird in FHProFunt-Projekt Karyospec weiterentwickelt<br />
Regina Kratt, freie Mitarbeiterin des Technologie-Lizenz-Büros, Karlsruhe<br />
Erfi ndungen aus Universitäten und <strong>Hochschule</strong>n befi nden sich zumeist in einem frühen Entwicklungsstadium und sind noch weit von<br />
einem marktreifen Produkt entfernt. Im Rahmen von För<strong>der</strong>programmen werden sie in Kooperationen mit Industriepartnern weiterentwickelt,<br />
um so für Produzenten attraktiver zu werden. Am Beispiel <strong>der</strong> Erfi ndung von Professor Dr. Rudolf Kessler aus <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong> Reutlingen<br />
wird deutlich, welche Rolle Patente für die Zusammenarbeit mit an<strong>der</strong>en <strong>Hochschule</strong>n und Industriepartnern spielen. Dr. Andrea Nestl<br />
vom Technologie-Lizenz-Büro (TLB) in Karlsruhe gibt Statements aus ihrer Sicht als Innovationsexpertin.<br />
TLB managt Patentierung und übernimmt<br />
Kosten für Folgepatent<br />
Der Chemieprofessor Rudolf Kessler<br />
hat mit seiner Arbeitsgruppe am Reutlingen<br />
Research Institute <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong><br />
Reutlingen ein neues markierungsfreies<br />
Verfahren zur Charakterisierung<br />
von Chromosomen (Karyotypisierung)<br />
und damit auch zur Früherkennung<br />
von Erbkrankheiten entwickelt. Beim<br />
so genannten „markerfreien Imaging“<br />
von Chromosomen werden die bisherigen,<br />
fehleranfälligen Färbemethoden<br />
zur Chromosomencharakterisierung<br />
durch eine direkte und sichere Vermessung<br />
<strong>der</strong> spektralen Interferenz ersetzt.<br />
In Verbindung mit <strong>der</strong> UV- und<br />
Raman Spektroskopie kann sogar auch<br />
noch die chemische Zusammensetzung<br />
gleichzeitig ermittelt werden. Die<br />
Technik kann sehr einfach und kostengünstig<br />
in die bestehende mikroskopische<br />
Infrastruktur eines Labors integriert<br />
werden. Darüber hinaus wurde<br />
ein neues Verfahren entwickelt, wo die<br />
Chromosomen auch im sogenannten<br />
optischen Nahfeld vermessen werden,<br />
also jenseits <strong>der</strong> Beugungsbegrenzung.<br />
Damit lassen sich Substrukturen und<br />
einzelne DNA Stränge in <strong>der</strong> Größenordnung<br />
von 30 bis 50 Nanometer mit<br />
hoher Aufl ösung untersuchen.<br />
„Nicht nur Erbkrankheiten können<br />
erkannt, son<strong>der</strong>n beispielsweise auch<br />
Tumore mit <strong>der</strong> Methode <strong>der</strong> Streulichtspektroskopie<br />
genauer typisiert<br />
und damit gezielter behandelt werden.<br />
- 40 -<br />
Die Erfi ndung lässt sich universell im<br />
Pharmabereich, <strong>der</strong> Diagnostik und in<br />
<strong>der</strong> Forschung bei <strong>der</strong> Untersuchung<br />
von biologischen Präparaten wie etwa<br />
in <strong>der</strong> Alzheimerforschung anwenden “,<br />
so Dr. Andrea Nestl, die als Innovationsmanagerin<br />
die Erfi ndung bei <strong>der</strong><br />
TLB GmbH betreut. TLB hat die Erfi ndung<br />
2009 im Auftrag <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong><br />
Reutlingen zum Patent angemeldet.<br />
Kürzlich hat das Deutsche Patentamt<br />
das Prioritätspatent für die Kessler`sche<br />
Erfi ndung erteilt. Patentanmeldungen<br />
für weitere Län<strong>der</strong> sind hinterlegt.<br />
Die Patentierung schafft eine solide<br />
Basis für kommerzielle Verhandlungen<br />
mit potentiellen Lizenznehmern.<br />
„Wir sehen für dieses neue Verfahren<br />
mit klarem Anwen<strong>der</strong>bezug sehr gute<br />
Marktchancen. Schließlich wies <strong>der</strong><br />
Weltmarkt 2010 für Optische Technologien<br />
ein Produktionsvolumen von<br />
250 Milliarden Euro auf. Der deutsche<br />
Anteil am Weltmarkt beträgt gut neun<br />
Prozent, bei einer Exportquote von<br />
knapp 70 Prozent“, so Dr. Nestl. Derzeit<br />
bereitet Professor Kessler ein Folgepatent<br />
vor, für das TLB dann auch die<br />
Patentierungskosten übernimmt.<br />
Kooperation für den nächsten Meilenstein<br />
Um die Erfi ndung weiter in Richtung<br />
Marktreife voranzubringen, wird im<br />
Rahmen des BMBF-geför<strong>der</strong>ten Forschungsprogrammes<br />
„Karyospec“ ein<br />
Prototyp zur automatisierten Charakterisierung<br />
menschlicher Chromosomensätze<br />
entwickelt. Man erhofft dabei<br />
über die zuverlässige, reproduzierbare<br />
Typisierung von Chromosomen hinaus<br />
eine breitere Anwendbarkeit <strong>der</strong> Methode<br />
bei <strong>der</strong> Aufklärung von Strukturen<br />
in <strong>der</strong> Medizintechnik und <strong>der</strong><br />
Biotechnologie. Das Ergebnis <strong>der</strong> Kooperation<br />
wird 2013 auf <strong>der</strong> Hannover<br />
Messe zu sehen sein.<br />
Mit dem vom BMBF geför<strong>der</strong>ten Karyospec-Programm<br />
haben sich kompetente<br />
Partner aus <strong>der</strong> Forschung und<br />
Industrie zusammengefunden. So konzipiert<br />
die Arbeitsgruppe von Prof. Peter<br />
Väterlein, Prorektor <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong><br />
Esslingen, eine spezielle Software für<br />
die Steuerung und komplexe Datenanalyse<br />
des hyperspektralen Imaging<br />
Systems. Das Institut für Lasertechnologien<br />
in <strong>der</strong> Medizin und Meßtechnik<br />
an <strong>der</strong> Universität Ulm bringt unter <strong>der</strong><br />
Leitung von Dr. Martin Udart die biologischen<br />
Proben und das entsprechende<br />
Know-how <strong>der</strong> üblichen Karyotypisierung<br />
ein. Die Industriepartner sind Spezialisten<br />
für die jeweils verschiedenen<br />
Komponenten des Imaging Systems.<br />
So entwickeln die Unternehmen Polytec<br />
und J&M gemeinsam ein RAMAN<br />
Spektrometer, das preisgünstig in das<br />
Mikroskop integriert werden kann und<br />
die Charakterisierung <strong>der</strong> chemischen<br />
Zusammensetzung übernimmt. Innospec<br />
ist als Spezialist für die verwendete<br />
sogenannte Pushbroom Imaging<br />
Technologie zuständig und die Carl<br />
Abb. 1: Gezeigt ist auf <strong>der</strong> linken Seite des Bildes<br />
die klassische GTG Bän<strong>der</strong>ung eines Chromosoms<br />
zusammen mit <strong>der</strong> spektralen Charakterisierung<br />
des gefärbten Chromosoms. Der so<br />
genannte Scoreplot visualisiert das mathematische<br />
Ergebnis nach multivarianter Datenanalyse.<br />
Man kann so Unterschiede und Ähnlichkeiten<br />
in den Informationen visualisieren.<br />
Auf <strong>der</strong> rechten Seite des Bildes sieht man die<br />
markierungsfreie spektrale Charakterisierung<br />
(über Streulichtinterferenz) eines Chromosoms<br />
und sein „spektrales Karyogramm“, das man<br />
in sehr kurzer Zeit und ohne Anfärbung erhält.<br />
Gezeigt ist hier nur die erste Komponente <strong>der</strong><br />
spektralen Information.<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September2012
Zeiss AG ist als Mikroskopiespezialist<br />
und Medizintechnikexperte im Konsortium<br />
vertreten.<br />
Patente bieten Sicherheit<br />
Im Zusammenhang mit dieser Kooperation<br />
bildet die Reutlinger Patentfamilie<br />
eine solide und sichere Grundlage,<br />
um sich gegenüber Geschäftspartnern<br />
zu öffnen und sich auf eine Zusammenarbeit<br />
mit weiteren Instituten und<br />
Unternehmen aus <strong>der</strong> Wirtschaft einzulassen.<br />
Der Schutz <strong>der</strong> eigenen Ergebnisse ist<br />
für die Akquisition neuer FuE-Projekte<br />
sowie für die Drittmitteleinwerbung<br />
grundsätzlich von großer Bedeutung.<br />
„Das Patent sichert die wirtschaftliche<br />
Verwertbarkeit <strong>der</strong> betreffenden<br />
Innovation für die Erfi n<strong>der</strong> und <strong>der</strong>en<br />
<strong>Hochschule</strong> und schafft für alle Beteiligten<br />
eine klare Basis für weitere Investitionen<br />
– auch für zukünftige Projekte“,<br />
erklärt Dr. Nestl.<br />
Bei industrieller Nutzung und wirtschaftlicher<br />
Verwertung sichert <strong>der</strong><br />
Patentschutz den <strong>Hochschule</strong>n und<br />
Erfi n<strong>der</strong>n über Lizenzeinnahmen zu-<br />
sätzliche fi nanzielle Ressourcen. Das<br />
kann sich für die Beteiligten durchaus<br />
lohnen, schließlich sind die Erfi n<strong>der</strong><br />
per Arbeitnehmererfi n<strong>der</strong>gesetz mit 30<br />
Prozent an den Erlösen beteiligt.<br />
Klarheit durch Patentschrift<br />
Darüber hinaus bringt eine Patentanmeldung<br />
weitere Vorteile mit sich.<br />
Eine Patentanmeldung zwingt dazu,<br />
eine Idee auf den Punkt zu bringen<br />
und ihr eine ganz bestimmte nutzbare<br />
Form zu geben. „Das Formulieren erfor<strong>der</strong>t<br />
eine intensive Kommunikation<br />
zwischen Erfi n<strong>der</strong>n, Innovationsmanagern<br />
und Patentanwälten, die wir von<br />
extern hinzuziehen“, so Dr. Nestl. „So<br />
stellen wir eine qualitativ hochwertige<br />
Patentschrift sicher. Mit Patenten lässt<br />
sich die eingebrachte Leistungen von<br />
Projektpartnern defi nieren und klar<br />
von <strong>der</strong> Weiterentwicklung innerhalb<br />
einer Kooperation abgrenzen“.<br />
Gütesiegel für weitere För<strong>der</strong>ung<br />
Durch Patente steigen nicht nur<br />
Bekanntheit und Renommee des einzelnen<br />
Forschers son<strong>der</strong>n auch <strong>der</strong><br />
„Nur ein Patent weist nach, dass man bei einer Erfi ndung wirklich <strong>der</strong> erste war“<br />
Erfahrener Erfi n<strong>der</strong> und Forscherpartner <strong>der</strong> Industrie<br />
Dr. Rudolf Kessler ist Professor <strong>der</strong> Chemie an <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong> in Reutlingen und besitzt<br />
bereits zahlreiche Patente, welche in Zusammenarbeit mit <strong>der</strong> Industrie entstanden sind. Er<br />
ist <strong>der</strong>zeit Leiter des Bereiches Prozessanalytik des Reutlingen Research Institutes.<br />
Nach dem Studium <strong>der</strong> Chemie und einer Doktorarbeit über Spektroskopie an Oberfl ächen<br />
arbeitete er mehrere Jahre in <strong>der</strong> Grundlagenforschung bei Mercedes Benz in Stuttgart.<br />
Seine Forschungsschwerpunkte liegen im Bereich <strong>der</strong> optischen Spektroskopie in Verbindung<br />
mit <strong>der</strong> multivariaten Datenanalyse. Ein weiterer Schwerpunkt ist das Spektrale Imaging<br />
und die Nahfeldspektroskopie. In den letzten 20 Jahren hat er zahlreiche online<br />
Systeme in <strong>der</strong> Industrie implementiert und ist auch als Berater für die Industrie tätig. Er ist<br />
Gründungsmitglied des Arbeitskreises Prozessanalytik <strong>der</strong> GDCh und <strong>der</strong> DECHEMA und<br />
seit 2009 dessen Vorsitzen<strong>der</strong> und einer <strong>der</strong> Organisatoren <strong>der</strong> EuroPact Konferenz.<br />
2009 wurde Prof. Kessler vom BMBF für den Zukunftspreis des Bundespräsidenten nominiert<br />
und bekam in 2009 den Forschungspreis <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong> Reutlingen.<br />
Abb. 2: Die klassische Karyotypisierung von<br />
Chromosomen erfolgt durch die Auswertung<br />
<strong>der</strong> Bän<strong>der</strong>ungsstruktur, die eine unterschiedliche<br />
Zahl von Genen lokalisieren.<br />
Will man eine feinere Aufl ösung, so greift<br />
man zu verschiedenen Fluoreszenzmarkern,<br />
die dann mehrere Informationsebenen<br />
aufbauen. Das hier gezeigte mehrdimensionale<br />
„spektrale Karyogramm“ kann in<br />
Sekunden und gänzlich ohne Anfärbung<br />
erhalten werden. Gezeigt sind hier in<br />
Falschfarbendarstellung die ortsaufgelösten<br />
spektralen Informationen von drei Informationsebenen.<br />
gesamten <strong>Hochschule</strong>. Patente signalisieren<br />
auch, dass in den Instituten<br />
bereits anwendungsorientiert geforscht<br />
wird. „Für die Reutlinger <strong>Hochschule</strong><br />
ist das Patent ein Aushängeschild.<br />
Schutzrechte dokumentieren die strategische<br />
Ausrichtung <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong><br />
als zukunftsorientierte und innovative<br />
Einrichtung. Sie sind ein wichtiges<br />
Zeichen gegenüber <strong>der</strong> Industrie, den<br />
öffentlichen Geldgebern und auch <strong>der</strong><br />
Gesellschaft“, so Marcus Lehnen, Geschäftsführer<br />
<strong>der</strong> TLB über die Bedeutung<br />
von Patenten für <strong>Hochschule</strong>n.<br />
Die Auszeichnung von Professor<br />
Kessler mit dem Reutlinger Hochschul-Forschungspreis<br />
2009 und <strong>der</strong><br />
Vorschlag des BMBF für den Zukunftspreis<br />
des Bundespräsidenten in 2009<br />
sind eng mit seiner Leistung verbunden,<br />
tiefgehende Forschung und Anwendungsnähe<br />
mit einan<strong>der</strong> zu verbinden.<br />
Das zeigt sich nicht zuletzt in<br />
dem Patent, das die Anordnung und<br />
die Konzeption eines weltweiten Unikats<br />
dokumentiert, bestehend aus <strong>der</strong><br />
Kombination unterschiedlichster Technologien:<br />
Streulichtspektroskopie, Mikrospektralanalyse<br />
(Raman, UV), komplexe<br />
Datenanalyse. Das Patent war<br />
auch die Basis für die Genehmigung<br />
Prof. Dr. R. Kessler<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012 - 41 -
eines Großgeräteantrages bei <strong>der</strong> DFG,<br />
mit dem ein multimodales Spektrometersystem<br />
im Wert von etwa 500 000 €<br />
beschafft werden konnte.<br />
Kontakt<br />
zur Innovationsmanagerin: Dr. Andrea<br />
Nestl, Technologie-Lizenz-Büro<strong>der</strong><br />
Baden-Württembergischen <strong>Hochschule</strong>n<br />
GmbH, Karlsruhe, E-Mail:<br />
anestl@tlb.de<br />
zur Autorin: Dr. Regina Kratt, E-Mail:<br />
r.kratt@krattschurr.de<br />
„TLB managt die Patentierung von Erfi ndungen<br />
und unterstützt so Erfi n<strong>der</strong> und<br />
<strong>Hochschule</strong>n sich ihr Know-how und den<br />
wirtschaftlichen Erfolg im Falle einer Verwertung<br />
zu sichern. Werden Patente in eine<br />
Kooperation eingebracht, ist insbeson<strong>der</strong>e<br />
zu regeln, inwieweit auf Industriepartnerseite<br />
das Unternehmen Zugriff auf diese<br />
Altrechte für die spätere kommerzielle<br />
Nutzung haben kann. Umgekehrt ist für<br />
die Hochschulseite interessant, inwiefern<br />
diese Altrechte des Unternehmens nach<br />
Abschluss des Projektes für For schung und<br />
Lehre genutzt werden dürfen.“ TLB-Innovationsmanagerin<br />
Dr. Andrea Nestl<br />
Metallschäume, Datenspeicherung, Logistik und Nachhaltigkeit in <strong>der</strong> Wirtschaft – aktuelle<br />
und innovative Forschungsarbeiten an <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong> Pforzheim ausgezeichnet<br />
(Sabine Laartz / Antje Geier, <strong>Hochschule</strong><br />
Pforzheim) Insgesamt vier Forschungspreise<br />
vergab Professor Dr.<br />
Mario Schmidt, Leiter des Instituts für<br />
Angewandte Forschung an <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong><br />
Pforzheim (IAF), zum Abschluss<br />
des Sommersemesters 2012 in den Kategorien<br />
Studierende, Mitarbeiter und<br />
Professoren.<br />
Wie umgeht man die typische Beschränkung<br />
von eingebetteten Systemen<br />
hinsichtlich des meist zu geringen<br />
Speicherplatzes? Wie können Nutzer<br />
komplexer Programme je<strong>der</strong>zeit und<br />
von jedem Ort auf Informationen zugreifen?<br />
Maximilian Engelsberger, <strong>der</strong><br />
Preisträger in <strong>der</strong> Kategorie Studierende,<br />
entwickelte in seiner Bachelorthesis<br />
ein System, das es ermöglicht, Sensordaten<br />
in einer Amazon Cloud abzulegen<br />
und von dort mobil und mit verschiedenen<br />
Systemen abzurufen. Zur<br />
Lösung dieser Aufgaben mussten eine<br />
Reihe neuer Fragestellungen, nicht zuletzt<br />
bezüglich <strong>der</strong> Überwindung <strong>der</strong><br />
vorhandenen Protokollschranken geklärt<br />
werden. Engelsberger, Absolvent<br />
des Studiengangs Informationstechnik<br />
und mittlerweile Mitarbeiters im ZAFH<br />
MERSES, hat diese Fragen mit einem<br />
sehr innovativen Ansatz auf Basis eines<br />
Schichtmodells beantwortet.<br />
Metallschäume für die Industrie o<strong>der</strong><br />
für die Chirurgie? Das Forschungsfeld<br />
von Dipl.-Ing. (FH) Alexan<strong>der</strong> Matz,<br />
Mitarbeiter am IAF in <strong>der</strong> Arbeitsgruppe<br />
von Professor Dr. Norbert Jost, ist<br />
neu und bietet erstaunliches Potenzial.<br />
Äußerlich gleichen Metallschäume Seifenschaum.<br />
Die Eigenschaften dieses<br />
- 42 -<br />
neuartigen Werkstoffes sind jedoch alles<br />
an<strong>der</strong>e als fl üchtig. Der offenporige<br />
Stoff bietet durch seine große Oberfl äche<br />
bei geringem Gewicht nicht nur für<br />
den Einsatz in Wärmetauschern großes<br />
Potenzial. Die physikalischen Eigenschaften<br />
erlauben auch den Einsatz in<br />
<strong>der</strong> Chirurgie, so Alexan<strong>der</strong> Matz, <strong>der</strong><br />
<strong>der</strong>zeit an <strong>der</strong> Universität in Bochum<br />
promoviert. Im komprimierten Zustand<br />
kann <strong>der</strong> Werkstoff in einen Knochen<br />
eingebracht werden, dort dehnt er sich<br />
aus und festigt dessen Struktur. Implantate<br />
aus Metallschäumen wären ohne<br />
große Operationswunden einsetzbar.<br />
Mit einem Begriff ganz an<strong>der</strong>er Art<br />
setzte sich Patrick Kraus M.A. auseinan<strong>der</strong>.<br />
Der wissenschaftliche Mitarbeiter<br />
im Masterstudiengang „Controlling,<br />
Finance and Accounting“ analysierte<br />
den Terminus technikus Nachhaltigkeit<br />
im Wirtschaftsleben. Sein Fazit kam für<br />
den Laudator Professor Schmidt nicht<br />
überraschend. Unternehmen defi nieren<br />
Nachhaltigkeit sehr unterschiedlich,<br />
eine allgemeine gültige Auslegung<br />
gibt es bisher nicht. Kraus, <strong>der</strong> zurzeit<br />
an <strong>der</strong> Universität im englischen Leeds<br />
zum Thema „Corporate Social Responsibility“<br />
promoviert, kann auch keine<br />
vorherrschenden Tendenzen erkennen,<br />
in welchen Branchen Nachhaltigkeit<br />
bisher am vehementesten verfolgt<br />
wird.<br />
Wie kommen Güter am schnellsten<br />
und effektivsten von A nach B? Professor<br />
Dr. Klaus Möller, Professor für<br />
Logistik und Einkauf an <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong><br />
Pforzheim, hat sich in zahlreichen<br />
Forschungsprojekten dieser alten und<br />
doch immer neuen Fragen gewidmet.<br />
Die sinnvolle Einbindung mo<strong>der</strong>ner<br />
Technologie- und Kommunikationstools<br />
für den Gütertransport und dessen<br />
Planung sind für den Wirtschaftsingenieur<br />
spannende Forschungsthemen.<br />
Mit Hilfe schneller Informationsfl üsse<br />
können die Kosten in <strong>der</strong> Lagerhaltung<br />
sinken und gebundenes Kapital freigegeben<br />
werden. Auch bei Engpässen in<br />
<strong>der</strong> Lagerhaltung, die bei den heutigen<br />
geringen Lagerzeiten nicht aufgefangen<br />
werden können, bieten mo<strong>der</strong>ne Technologien<br />
deutliche Wettbewerbsvorteile.<br />
In internationalen Forschungsvorhaben<br />
– sowohl für kleinere als auch<br />
für weltweit agierende Unternehmen<br />
- arbeitete Möller zusammen mit Studierenden<br />
an <strong>der</strong> Optimierung <strong>der</strong> Logistikprozesse.<br />
Weitere Informationen zu den genannten<br />
Projekten: Antje Geier, M.A.,<br />
Institut für angewandte For schung<br />
(IAF) <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong> Pforzheim, Tel.<br />
07231/ 28-6135, E-Mail: antje.geier@<br />
hs-pforzheim.de<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September2012
Energieverschwendung beim Zerspanungsprozess sichtbar machen - Darstellung von Energiewertströmen<br />
mittels dualer Energiesignaturen<br />
Rainer Schillig, Eckehard Kalhöfer und Timo Stock, <strong>Hochschule</strong> Aalen<br />
Das Wesen schlanker Produktionssysteme ist die Minimierung von Verschwendung. Prozessschritte werden daher in wertschöpfende<br />
und nicht wertschöpfende eingeteilt. Mit Hilfe <strong>der</strong> Wertstromanalyse (WSA) lassen sich nicht wertschöpfende<br />
Prozessanteile leicht identifi zieren. Das Hauptaugenmerk liegt üblicherweise nur auf den beiden Faktoren Durchlaufzeiten<br />
und Bestände. Es gibt Überlegungen, auch den zur Produktion benötigten Energieeinsatz in die Methodik <strong>der</strong> WSA zu<br />
integrieren. Im vorliegenden Aufsatz wird am Beispiel eines Zerspanungsprozesses ein Verfahren vorgestellt, welches den<br />
prozessbedingten Energieeinsatz in wertschöpfend und nicht wertschöpfend unterteilt. Es wird gezeigt, dass gerade durch<br />
diese duale Betrachtung des Energieeinsatzes dieser leicht in eine WSA integriert werden kann.<br />
Motivation<br />
Energieeffi ziente Produktion gewinnt<br />
zunehmend an Bedeutung. Nachhaltige<br />
Lösungsansätze bedürfen daher<br />
einer ganzheitlichen Betrachtung <strong>der</strong><br />
Prozessketten. Die Gestaltung energieeffi<br />
zienter Wertschöpfungsketten wird<br />
für produzierende Unternehmen zunehmend<br />
an Bedeutung gewinnen.<br />
Im letzten halben Jahrhun<strong>der</strong>t ist <strong>der</strong><br />
Energiebedarf von Werkzeugmaschinen<br />
um ca. das Hun<strong>der</strong>tfache gestiegen<br />
[1]. Lagen die Anschlussleistungen<br />
von Drehmaschinen in den 50er Jahren<br />
noch im kleinen einstelligen Kilowatt-<br />
Bereich so liegen sie heute häufi g im<br />
dreistelligen Bereich. Der erhöhte Energieeinsatz<br />
wurde primär in kürzere<br />
Zykluszeiten (ZZ) und in kürzere Werkzeugwechselzeiten<br />
umgesetzt.<br />
Die Lean-Management Methodik<br />
ist die <strong>der</strong>zeit wohl effi zienteste Produktionssystematik.<br />
Ihr methodischer<br />
Kern ist, nicht wertschöpfende Prozesse<br />
als Verschwendung anzusehen. Ihr<br />
Ziel ist es, Verschwendung aus den<br />
Prozessen herauszunehmen. Typische<br />
Verschwendungsarten wie z.B. unnötige<br />
Bestände o<strong>der</strong> Warten basieren auf<br />
eindeutig quantifi zierbaren Größen.<br />
Meist ist Verschwendung zeitaufwendig<br />
und unmittelbar mit Energieeinsatz<br />
verbunden. Sie ist damit nicht nur zeit-<br />
son<strong>der</strong>n fast immer auch energieverschwendend<br />
[2].<br />
Wertstromanalyse<br />
Das Basisinstrument für die Umsetzung<br />
<strong>der</strong> Lean-Methodik ist die in<br />
Abb. 1 dargestellte Wertstromanalyse<br />
nach Rother/Shook [3]. Das Hauptaugenmerk<br />
liegt in <strong>der</strong> Optimierung<br />
<strong>der</strong> Prozessketten mittels Reduktion<br />
von Durchlaufzeiten und Beständen.<br />
Die Durchlaufzeit des gesamten Loses<br />
wird den kumulierten Zykluszeiten<br />
eines Teils in Form <strong>der</strong> Verarbeitungs-<br />
zeit gegenübergestellt. Rother/Shook<br />
vernachlässigen in ihrer Defi nition <strong>der</strong><br />
Zyklus- bzw. <strong>der</strong> Verarbeitungszeit dass<br />
auch innerhalb <strong>der</strong> Zykluszeiten regelmäßig<br />
nicht wertschöpfende Prozesse<br />
stattfi nden.<br />
Energiewertstrom und Energiewertstromdesign<br />
Es gibt verschiedene Ansätze, die<br />
klassische WSA um die des Energiewertstroms<br />
zu erweitern. Hierzu sei<br />
auf die Arbeiten von Erlach/Westkämper<br />
[4], Reinhart [5] und Brüggemann<br />
[6] verwiesen. Bislang liegt jedoch<br />
noch keine Energiewertstrombetrachtung<br />
vor, welche den Energieeinsatz<br />
ausschließlich nach den Kriterien wertschöpfend<br />
und nicht wertschöpfend<br />
beurteilt. Diese Sichtweise ist jedoch<br />
insbeson<strong>der</strong>e dann vorteilhaft, wenn<br />
die Betrachtung <strong>der</strong> gesamten Energiebilanz<br />
einer komplexen Prozesskette<br />
im Fokus steht.<br />
Aus einer solchen Gesamtbetrachtung<br />
lässt sich gegebenenfalls auch <strong>der</strong><br />
eine o<strong>der</strong> an<strong>der</strong>e Herstellungsprozess<br />
als solcher in Frage stellen. In manchen<br />
Situationen ist es vorteilhafter, einen<br />
ineffektiven Prozess durch einen geeigneteren<br />
zu ersetzen, anstatt ihn mit<br />
großem Aufwand zu verbessern [7].<br />
T. Ohno [8] bezeichnet ‚waste of<br />
processing itself‘ als eine Form <strong>der</strong> Verschwendung.<br />
D.h., wenn <strong>der</strong> betrachtete<br />
Prozess nicht die effi zienteste Art<br />
ist, eine gewünschte Funktionalität zu<br />
erzeugen, dann gibt es offensichtlich<br />
einen geeigneteren. Insofern ist <strong>der</strong> zuerst<br />
Betrachtete ineffi zienter und somit<br />
reicher an Verschwendung. Ist nun beispielweise<br />
bei einem Fertigungsprozess<br />
das Verhältnis nicht wertschöpfen<strong>der</strong><br />
Energieeinsatz zu wertschöpfendem<br />
Energieeinsatz beson<strong>der</strong>s ungünstig,<br />
dann ist das möglicherweise ein Indikator<br />
dafür, dass <strong>der</strong> Prozess an sich zu<br />
hinterfragen ist. Aus diesem Grund ist<br />
Prof. Dr.-Ing. R. Schillig<br />
Prof. Dr.-Ing. E. Kalhöfer,<br />
M.B.A. + Eng. T. Stock<br />
es sinnvoll, bei einer Energiewertstromanalyse<br />
den Energieeinsatz gezielt<br />
auf eine duale Betrachtungsweise zu<br />
reduzieren.<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012 - 43 -
Abb. 1: Wertstromanalyse (eigene Darstellung angelehnt an Rother/Shook)<br />
Aufnahme dualer Energiesignaturen<br />
Mit einem 3-achsigen Vertikal-Bearbeitungszentrum<br />
<strong>der</strong> Firma Hermle<br />
(Typ C 30 V), Abb. 2, wurden in<br />
Folge drei Nuten in ein Bauteil aus<br />
Vergütungsstahl C45 gefräst, Abb. 3.<br />
Die Zerspanung wurde durchgeführt<br />
mit drei HSS-Schaftfräsern mit den<br />
Durchmessern 8, 12 und 16mm, im<br />
Vollschnitt, mit einer Zustellung von<br />
7,5mm über eine Strecke von 60 mm.<br />
Die Energiemessung erfolgte mit Hilfe<br />
eines portablen Leistungsmessgerätes<br />
<strong>der</strong> Firma Yokogawa (Typ CW240).<br />
Dieses wurde, während des Betriebs,<br />
mittels Stromwandler und Klemmprüfspitzen<br />
angeschlossen Abb. 2. Neben<br />
<strong>der</strong> elektrischen Energie benötigt das<br />
Bearbeitungszentrum zusätzliche Energie<br />
in Form von Druckluft. Mit Hilfe<br />
eines Strömungssensors <strong>der</strong> Firma ifm<br />
(Typ SD6000) fand parallel die Volumenstrommessung<br />
statt.<br />
Der erste Durchgang wurde im<br />
Luftschnitt gefahren, d.h. ohne Werkstück.<br />
Damit ließ sich ermitteln, wie<br />
die Energiesignatur des Prozesses<br />
ohne Kraftschluss aussieht. Der zweite<br />
Durchgang erfolgte mit Werkstück,<br />
also unter Kraftschluss. Die jeweiligen<br />
Betriebszustände <strong>der</strong> Maschine und<br />
die duale Energiesignatur des Zerspanungsprozesses<br />
sind in Abb. 4 dargestellt.<br />
Die hellblaue Energiesignatur<br />
zeigt die erfor<strong>der</strong>liche elektrische Leistung<br />
im Luftschnitt. Die dunkelblaue<br />
Energiesignatur zeigt die zusätzliche<br />
Leistungsaufnahme bei Zerspanung.<br />
Wertschöpfend ist ausschließlich <strong>der</strong><br />
Zerspanungsprozess. Die wertschöpfenden<br />
Zeiten sind in dem orangefarbigen<br />
Balken dunkel markiert. Die graue<br />
Signatur zeigt den Druckluftverbrauch.<br />
Dieser ist ausschließlich nicht wertschöpfend.<br />
Die für die Zerspanung unmittelbar<br />
benötigte Energie umfasst gerade<br />
einmal 10 Wh, die wertschöpfende<br />
Zeit gerade einmal 25 Sekunden. Der<br />
nichtwertschöpfende Energieeinsatz<br />
- 44 -<br />
hingegen umfasst 145 Wh (116 Wh,<br />
elektrisch + 29 Wh, Druckluft). Der<br />
nichtwertschöpfende Zeiteinsatz 135<br />
Sekunden.<br />
Folglich tragen lediglich die Zeit<br />
(25sec) bzw. <strong>der</strong> Energieanteil (10Wh),<br />
welche zur Spanabnahme benötigt<br />
werden, zur Werterstellung am Pro-<br />
dukt bei. Die restliche Zeit (135 sec)<br />
bzw. Energie (116 Wh + 29 Wh) sind<br />
nicht wertschöpfend.<br />
Lesen <strong>der</strong> Signaturen<br />
In <strong>der</strong> Signatur des elektrischen Leistungsbedarfs,<br />
fallen nach <strong>der</strong> erhöhten<br />
Leistungsaufnahme im betriebsbereiten<br />
Zustand, gegenüber dem Stand-By,<br />
die peak-artigen Leistungsspitzen auf.<br />
Hervorgerufen werden diese durch<br />
Werkzeugwechsel (WZW) und die<br />
damit verbundenen Beschleunigungsvorgänge<br />
in <strong>der</strong> Werkzeugmaschine.<br />
Gleichzeitig sind auch negative Spitzen<br />
zu erkennen. Sie entstehen beim<br />
Abbremsen <strong>der</strong> Antriebe und speisen<br />
Energie in das System zurück. Es ist<br />
prinzipiell ein guter Ansatz, die eingesetzte<br />
Energie zurückzuspeisen. Im<br />
vorliegenden Fall ist er jedoch in Bezug<br />
auf die Gesamtenergiebilanz weitestgehend<br />
vernachlässigbar.<br />
Die dunkelblauen „Energiebalken“<br />
zeigen die für die Spanabnahme eingesetzte<br />
Energie gegenüber dem Luftschnitt.<br />
Der Energiebedarf bei <strong>der</strong> Zerspanung<br />
steigt mit <strong>der</strong> Zunahme <strong>der</strong><br />
Fräsdurchmesser an. Das liegt daran,<br />
Abb. 2: Leistungs- und Druckluftmessung an einem 3-achsigen Vertikal-<br />
Bearbeitungszentrums<br />
Abb. 3: Zerspanung im Vollschnitt<br />
dass alle drei Zerspanungsvorgänge<br />
mit <strong>der</strong>selben Vorschubgeschwindigkeit<br />
(vf = 450mm/min) durchgeführt<br />
wurden, womit das Zeitspanvolumen<br />
unterschiedlich groß war. Der Schaftfräser<br />
mit dem Durchmesser 8mm trägt<br />
gegenüber den Durchmessern 12mm<br />
bzw. 16mm in <strong>der</strong> gleichen Zeit weniger<br />
Material ab und benötigt demzufolge<br />
auch weniger Energie. Der Leistungsbedarf<br />
vor und nach <strong>der</strong> jeweiligen<br />
Bearbeitung variiert aufgrund <strong>der</strong><br />
unterschiedlichen Leistungsaufnahme<br />
<strong>der</strong> Frässpindel bei unterschiedlichen<br />
Drehzahlen.<br />
Die graue Signatur <strong>der</strong> Druckluftmessung<br />
zeigt den Volumenstrom [l/min]<br />
über die Zeit [s]. Neben dem konstanten<br />
Druckluftbedarf für die Sperrluft<br />
zeigen sich vier Bereiche starken<br />
Druckluftanstiegs. Diese sind durch<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September2012
Abb. 4: Duale Energiesignatur einer Fräsbearbeitung<br />
den automatischen Werkzeugwechsel<br />
begründet. In Summe ergibt sich für<br />
diesen Zyklus ein Druckluftverbrauch<br />
von 248 l. Der Verbrauch ist im Luftschnitt<br />
und unter Kraftschluss gleich.<br />
Um den Gesamtenergiebedarf beurteilen<br />
zu können wird <strong>der</strong> gemessene<br />
Druckluft-Volumenstrom in eine äquivalente<br />
elektrische Leistung umgerechnet.<br />
Für effi ziente Druckluftanlagen<br />
können nach [9] Werte zwischen 6,5<br />
und 7,5 kW pro m³/min zugrunde gelegt<br />
werden. Für diese Untersuchung<br />
wurde von einem Leistungsbedarf<br />
von 7 kW pro m³/min Volumenstrom<br />
bei 6 bar ausgegangen [10]. Damit<br />
ergibt sich für den o. g. Druckluftverbrauch<br />
von 248 l ein Energiebedarf<br />
Gleichung 1<br />
Gleichung 2 und 3<br />
von 29 Wh. (siehe Gleichung 1). Da<br />
die Druckluft, wie in Abb. 4 ersichtlich,<br />
nicht zur Spanabnahme bzw. zur<br />
Wertschöpfung beiträgt, wird sie als<br />
nicht wertschöpfend angesehen.<br />
Analyse <strong>der</strong> Prozesse mittels Energiesignaturen<br />
Durch die Verwendung <strong>der</strong> dualen<br />
Signaturen wird <strong>der</strong> Herstellungsprozess<br />
selbst genauer beleuchtet. Diese<br />
Analyse ist unverzichtbar, wenn es darum<br />
geht, Verschwendung im Prozess<br />
aufzudecken. Abb. 5 zeigt, wie die<br />
Signaturen Transparenz innerhalb <strong>der</strong><br />
Zykluszeit schaffen. Im Datenkasten<br />
sind die Ergebnisse <strong>der</strong> Untersuchung<br />
numerisch sowie das Wertschöpfungsverhältnis<br />
proportional dargestellt.<br />
Es kann nun sehr leicht das energetische<br />
Wertschöpfungsverhältnis L eva<br />
(energy value add) des Prozesses defi<br />
niert werden als Quotient von wertschöpfend<br />
eingesetzter Energie E va (value<br />
add) zu nicht wertschöpfend eingesetzter<br />
Energie E nva (non value add).<br />
(Gleichung 2)<br />
Gleiches gilt für die Betrachtung des<br />
wertschöpfenden Zeiteinsatzes T innerhalb<br />
<strong>der</strong> Zykluszeit ZZ. (Gleichung 3)<br />
In erster Linie bietet diese Vorgehensweise<br />
die Möglichkeit, den Prozess in<br />
Bezug auf seinen Energieeinsatz ganzheitlich<br />
zu untersuchen und ggf. kritisch<br />
zu hinterfragen.<br />
Modifi zierte Wertstromdarstellung<br />
durch Aufnahme von Energiewertströmen<br />
Die erweiterte Wertstromdarstellung<br />
in Abb. 6 zeigt systematisch wertschöpfende<br />
und nichtwertschöpfende Zeit<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012 - 45 -
Abb. 5: Signaturen, die detaillierte Darstellung eines Prozesses ermöglichen<br />
Abb. 6: Modifi zierter Wertstromdarstellung durch Aufnahme von Energiewertströmen<br />
Abb. 7: Wertstromanalyse um energetische Betrachtung erweitert<br />
bzw. Energie im Herstellungsprozess<br />
und entlang <strong>der</strong> Wertschöpfungskette<br />
auf. Deren Summen werden am Ende<br />
<strong>der</strong> Analyse anstelle <strong>der</strong> Durchlaufzeit<br />
und Verarbeitungszeit gegenübergestellt.<br />
Die innere Logik <strong>der</strong> WSA wird<br />
beibehalten.<br />
Die Systematik <strong>der</strong> Wertstromanalyse,<br />
erweitert um die energetische Betrachtung,<br />
ist in Abb. 7 dargestellt.<br />
Die Zykluszeit wird nach [3] bei <strong>der</strong><br />
WSA als wertschöpfende Zeit angesehen.<br />
Bei <strong>der</strong> Energiebetrachtung muss<br />
diese Idee jedoch aufgegeben werden,<br />
denn innerhalb <strong>der</strong> Zykluszeit trägt nur<br />
ein relativ kleiner Teil <strong>der</strong> eingesetzten<br />
Energie zur Wertschöpfung bei. Gleiches<br />
gilt für die Zeit, wie die Energiesignaturen<br />
verdeutlichen.<br />
- 46 -<br />
Die Darstellung <strong>der</strong> Energiewertströme<br />
ermöglicht also eine Weiterentwicklung<br />
<strong>der</strong> bestehenden WSA, indem<br />
auch innerhalb <strong>der</strong> Zykluszeiten<br />
Verschwendung in Form von Energie<br />
und Zeit aufgedeckt wird.<br />
Wichtig ist dabei, die Wertschöpfungskette<br />
ganzheitlich zu betrachten<br />
um Suboptimierungen zu vermeiden.<br />
Findet sich bei schlechter Energiebilanz<br />
kein effi zienteres Herstellungsverfahren,<br />
kein geeigneterer Prozess, dann<br />
kann im zweiten Schritt mit Hilfe <strong>der</strong><br />
Ansätze von Reinhart und Erlach <strong>der</strong><br />
nicht zur Werterstellung beitragen<strong>der</strong><br />
Energieeinsatz systematisch reduziert<br />
werden.<br />
Zusammenfassung und Ausblick<br />
Beim Zerspanungsprozess kann mithilfe<br />
<strong>der</strong> Energiesignaturen <strong>der</strong> Energiebedarf<br />
im Luftschnitt gegenüber dem<br />
unter Kraftschluss bestimmt werden.<br />
Der wertschöpfende und nicht wertschöpfende<br />
Energieeinsatz lässt sich<br />
damit relativ einfach bestimmen. Diese<br />
Differenzierung bietet die Möglichkeit,<br />
die Systematik <strong>der</strong> Wertstromanalyse<br />
auf energetische Betrachtungen zu erweitern.<br />
Äquivalent zur Gegenüberstellung<br />
von Zykluszeit und Durchlaufzeit wird<br />
mithilfe <strong>der</strong> Energiesignatur <strong>der</strong> Herstellungsprozess<br />
selbst hinsichtlich<br />
wertschöpfen<strong>der</strong> und nichtwertschöpfen<strong>der</strong><br />
Zeit bzw. Energie bilanziert.<br />
Jegliche Form von Verschwendung<br />
wird dadurch ersichtlich. Die im Produktionsumfeld<br />
etablierte Wertstromanalyse<br />
wird unter Beibehaltung ihrer<br />
inneren Logik um die Darstellung des<br />
Energieeinsatzes erweitert. Die Reduktion<br />
auf eine duale Betrachtungsweise<br />
ermöglicht es, die eingesetzte Technologie<br />
hinsichtlich ihrer Energiebilanz<br />
kritisch zu hinterfragen. Prozessgestaltern<br />
wird mit dieser Methodik ein<br />
praktisches Werkzeug bereitgestellt um<br />
Wertschöpfungsketten ganzheitlich zu<br />
analysieren und zu verbessern.<br />
Literaturverzeichnis:<br />
[1] Zein, A., Herrmann C., Sauermann,<br />
D.: Wie viel verbraucht eine Werkzeugmaschine?<br />
Studie zu Einsparpotenzialen<br />
bei Werkzeugmaschinen<br />
im Automobilbau. Elektro Automation<br />
S2/2012, S.22<br />
[2] Schillig, R.: Lean und Green - Zwei<br />
Seiten einer Medaille. Vortrag auf<br />
dem Aalener Gießerei Kolloquium,<br />
Mai 2010<br />
[3] Rother, M., Shook J.: Learning to<br />
See. Valuestream mapping to create<br />
value and eliminate muda. Lean<br />
Enterprise Institute, Cambridge,<br />
MA, USA, 2009<br />
[4] Erlach, K. Westkämper E.: Energiewertstrom.<br />
Der Weg zur Energie-Effi<br />
zienz Fabrik. Fraunhofer<br />
Verlag, 2009<br />
[5] Reinhart, G.: Energiewertstromdesign.<br />
Ein wichtiger Bestandteil zum<br />
Erhöhen <strong>der</strong> Energieproduktivität.<br />
Wt Werkstattstechnik online, Jahrgang<br />
101 (2011) H.4<br />
[6] Brüggemann, H., Müller, H.: Nachhaltiges<br />
Wertstromdesign. Integration<br />
<strong>der</strong> Energie- und Materialeffi -<br />
zienz in das Wertstromdesign. Wt<br />
Werkstattstechnik online, Jahrgang<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September2012
99 (2009) H. 11/12<br />
[7] Müller, E., Schillig, R., Stock, T.:<br />
Darstellung von Energiewertströmen<br />
erlaubt umfassende Wertstromanalyse.<br />
VDI-Z 2012, Heft 7/8<br />
[8] Ohno, T.: Toyota Production System.<br />
Beyond Large-Scale Production.<br />
Portland, OR: Productivity<br />
Press, 1988, S. 19<br />
[9] Bayrisches Landesamt für Umweltschutz:<br />
Ef� ziente Druckluftsysteme<br />
Energie sparen-Klimaschützen-Kosten<br />
senken! Senser Druck Augsburg,<br />
2004<br />
[10]Rief, M., Kalhöfer, E., Karpuschewski,<br />
B.: Energiebetrag verschiedener<br />
Kühlschmiersysteme. Werkstatt und<br />
Betrieb. 2010, 09/10, S. 142-145<br />
Kontakt:<br />
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Aalen, Professur Fertigungsorganisation<br />
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Beethovenstr. 1, 73430 Aalen, Tel.<br />
07361/576-2308, E-Mail: Rainer.Schillig@htw-aalen.de<br />
Prof. Dr. Eckehard Kalhöfer, <strong>Hochschule</strong><br />
Aalen, Stiftungslehrstuhl<br />
Spanende Fertigung, Beethovenstr. 1,<br />
73430 Aalen, Tel. 07361/576-2313,<br />
E-Mail: Eckehard.Kalhöfer@htw-aalen.<br />
de<br />
M.B.A. + Eng. Timo Stock, <strong>Hochschule</strong><br />
Aalen, Wissenschaftlicher Mitarbeiter,<br />
Studiengang Maschinenbau / Produktion<br />
und Management, Tel. 07361/576-<br />
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<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012 - 47 -
Schuldenkrise und Basel III: Aktuelle Herausfor<strong>der</strong>ungen in <strong>der</strong> Mittelstandsfi nanzierung<br />
(Teil I) 1<br />
Tobias Popovic, <strong>Hochschule</strong> für Technik Stuttgart<br />
Angesichts einer sich abschwächenden Konjunktur mehrt sich – nicht zuletzt bei international ausgerichteten Unternehmen<br />
des Mittelstands – die Sorge, dass ein erneuter Konjunkturabschwung bevorstehen könnte. Die längst noch nicht überwundene<br />
Schuldenkrise sowie Basel III lassen zudem befürchten, dass sich die Finanzierungsbedingungen verschlechtern<br />
könnten. Die daraus resultierenden Implikationen für die Finanzierung mittelständischer Unternehmen beleuchtet dieser<br />
Beitrag ebenso wie potenzielle Handlungsoptionen.<br />
Hintergrund: Von <strong>der</strong> Subprime- zur<br />
Finanz- und Schuldenkrise<br />
Ausgehend von <strong>der</strong> Subprime-Krise<br />
an regionalen amerikanischen Immobilienmärkten<br />
„rollte“ seit 2007/2008 die<br />
Krise – ähnlich einem Tsunami – zunächst<br />
von einem Kapitalmarktsegment<br />
zum nächsten und erfasste schließlich<br />
2008/09 die Realwirtschaft. 2 Die Folge<br />
war die gravierendste Rezession seit <strong>der</strong><br />
Weltwirtschaftskrise 1929-1933. Da<br />
viele Regierungen versuchten, die Krise<br />
mit schuldenfi nanzierten Konjunkturprogrammen<br />
zu bekämpfen, beschleunigte<br />
sich <strong>der</strong> Anstieg <strong>der</strong> ohnehin bereits<br />
hohen öffentlichen Verschuldung,<br />
nicht zuletzt in den Euro-Mitgliedsstaaten.<br />
3 In <strong>der</strong> ersten Jahreshälfte 2012 hat<br />
sich die Schuldenkrise im Euroraum<br />
weiter verschärft. Aufgrund <strong>der</strong> sich<br />
zuspitzenden Bankenkrise in Spanien<br />
und <strong>der</strong> sich weiter verschlechternden<br />
volkswirtschaftlichen Rahmenbedingungen<br />
in <strong>der</strong> Eurozone werden <strong>der</strong>zeit<br />
weitere Maßnahmen zur Stabilisierung<br />
<strong>der</strong> Eurozone (z.B. Fiskalunion,<br />
Bankenunion, Eurobonds, Fiskalunion)<br />
sehr kontrovers diskutiert. Seit Anfang<br />
Juni verstärkt sich – aufgrund ernüchtern<strong>der</strong><br />
Konjunkturdaten in den USA<br />
und Westeuropa und eines sich abschwächenden<br />
Wachstums in China<br />
– die Sorge, dass eine neue weltweite,<br />
möglicherweise synchrone Rezession<br />
bevorstehen könnte. 4 Vor diesem Hintergrund<br />
hat sich auch das Geschäftsklima<br />
im deutschen Mittelstand erheblich<br />
verschlechtert (vgl. Abb. 1).<br />
Lageurteile und Erwartungen sind im<br />
Mai so stark gesunken wie nur zweimal<br />
seit Beginn <strong>der</strong> Aufzeichnungen<br />
(Herbst 2008 infolge <strong>der</strong> Lehman-Pleite,<br />
August 2011 als eine Eskalation <strong>der</strong><br />
Schuldenkrise befürchtet wurde) 6 . Sollte<br />
sich die Geschäftsentwicklung im<br />
Mittelstand in den kommenden Monaten<br />
in ähnlicher Weise verschlechtern<br />
wie im Herbst 2008, ist nicht auszuschließen,<br />
dass hiervon auch die Ertragsentwicklung<br />
negativ betroffen sein<br />
wird und sich gegebenenfalls auch die<br />
Finanzierungsbedingungen – insbeson-<br />
- 48 -<br />
<strong>der</strong>e in konjunktursensitiven Branchen<br />
– verschlechtern. Vereinzelt wurde bereits<br />
die Sorge einer potenziell bevorstehenden<br />
Kreditklemme geäußert. 7<br />
Begriffsabgrenzung mittelständische<br />
Unternehmen<br />
Für mittelständische Unternehmen<br />
(MU) exisitiert keine allgemeingültige<br />
Defi nition. Häufi g werden MU gleichgesetzt<br />
mit Kleinen und Mittleren Unternehmen<br />
(KMU) und Familienunternehmen<br />
(FU). 8 In diesem Beitrag sollen<br />
MU als Obergriff für die drei genannten<br />
Unternehmensarten verstanden und<br />
bewusst weit defi niert werden. Hierbei<br />
wird sich zum einen – allerdings nicht<br />
zwingend – an den quantitativen Größenkriterien<br />
für KMU 9 orientiert; zum<br />
an<strong>der</strong>en werden die folgenden qualitativen<br />
Kriterien mit einbezogen 10 :<br />
• Identität von Eigentum und Management,<br />
familiengeführt, regionale Verbundenheit,<br />
hoher Stellenwert von<br />
Vertraulichkeit, keine externen Einfl<br />
üssen bei strategischen Entscheidungen<br />
• Ggf. Marktführerschaft basierend auf<br />
starken Kernkompetenzen (z.B. aufgrund<br />
von Technologieführerschaft,<br />
Patenten, etc.).<br />
• Hoher Internationalisierungsgrad, ausgeprägte<br />
Exportorientierung<br />
• Ggf. „Hidden Champion“, Treiber<br />
von Produktivitätsverbesserungen und<br />
<strong>der</strong> Wettbewerbsfähigkeit (auch von<br />
Volkswirtschaften)<br />
Mittelstandsfi nanzierung: Beson<strong>der</strong>heiten<br />
und Status Quo<br />
Das Finanzmanagement des Unternehmens<br />
hat die Aufgabe, sämtliche<br />
Zahlungsströme (Cashfl ows) des Unternehmens<br />
so zu gestalten, dass die<br />
Ziele des Unternehmens möglichst optimal<br />
erreicht werden können. 11 Hieraus<br />
ergibt sich ein enger Bezug zur<br />
strategischen Planung, <strong>der</strong>en primäre<br />
Aufgabe es ist, den langfristigen Unternehmensfortbestand<br />
(„Going Con-<br />
Prof. Dr. T. Popovic<br />
cern-Prämisse“ 12 ) im Einklang mit den<br />
Interessen wichtiger Anspruchsgruppen<br />
(Stakehol<strong>der</strong>) zu sichern. 13 Eine<br />
Herausfor<strong>der</strong>ung besteht in diesem<br />
Kontext darin, die unterschiedlichen<br />
Zieldimensionen des Finanzmanagements<br />
(Rendite, Risiko, Liquidität und<br />
Nachhaltigkeit) in <strong>der</strong> Balance zu halten<br />
(„magisches Viereck“). 14 Um diese<br />
Aufgaben adäquat erfüllen zu können,<br />
besteht das Finanzmanagement des<br />
Unternehmens aus folgenden Elementen:<br />
(1) Liquiditätsmanagement, (2) Investition,<br />
(3) Finanzierung. Diese werden<br />
komplementiert durch das Risikomanagement<br />
und die Finanzanalyse. 15<br />
Hinsichtlich seiner Finanzierungsentscheidungen<br />
kann ein Unternehmen<br />
zwischen unterschiedlichen Alternativen<br />
<strong>der</strong> Innen- und Außenfi nanzierung<br />
wählen; bei den Außenfi nanzierungsalternativen<br />
ist zwischen Eigenkapital,<br />
Mezzanine 16 , Fremdkapital und Asset-<br />
Based-Finance 17 zu differenzieren (vgl.<br />
Abb. 2).<br />
Bei einer Betrachtung <strong>der</strong> von Mittelständlern<br />
verwendeten Finanzierungsalternativen<br />
fällt auf, dass sie i.d.R.<br />
nicht das gesamte Spektrum <strong>der</strong> ihnen<br />
grundsätzlich zur Verfügung stehenden<br />
Varianten nutzen. Schwerpunkte bilden<br />
i.d.R. die Innenfi nanzierung, Bankkredite<br />
und Gesellschafterdarlehen. 19<br />
Erklären lässt sich dieses Phänomen –<br />
v.a. für Familienunternehmen – mit <strong>der</strong><br />
sog. „Pecking-Or<strong>der</strong>-Theory“ (POT) 20 :<br />
Diese besagt, dass sich Unternehmen<br />
soweit wie möglich <strong>der</strong> Innenfi nanzierung<br />
bedienen. Wenn dies nicht ausreicht,<br />
wird weitestgehend risikoarmes<br />
Fremdkapital (z.B. Bankkredite) ge-<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September2012
Abb. 1: KfW-Ifo-Mittelstandsbarometer Mai 2012 5<br />
nutzt. Erst wenn sich <strong>der</strong> Kapitalbedarf<br />
nicht mehr an<strong>der</strong>weitig decken lässt,<br />
wird Eigenkapital eingesetzt. Drei Motive<br />
stehen hier im Vor<strong>der</strong>grund 21 : (1)<br />
V.a. Familienunternehmen wollen nur<br />
ungern Einfl ussrechte an externe Dritte<br />
abgeben. (2) Bei <strong>der</strong> Emission von Eigenkapitalanteilen<br />
müssen Unternehmen<br />
strengere Transparenzpfl ichten erfüllen<br />
(z.B. IFRS, Quartalsberichte). (3)<br />
Fremdkapitalkosten fallen aufgrund des<br />
geringeren Risikos für den Kapitalgeber<br />
i.d.R. niedriger aus als Eigenkapitalkosten.<br />
Zudem sind die Fremdkapitalkosten<br />
zumeist steuerlich absetzbar. Als<br />
weiteres Motiv für die Präferenz von<br />
Fremdkapital gegenüber Eigenkapital<br />
mag <strong>der</strong> Leverage-Effekt 22 dienen.<br />
Ihm zufolge lässt sich die Eigenkapitalrendite<br />
eines Unternehmens durch<br />
einen steigenden Verschuldungsgrad<br />
„hebeln“. 23 Diese Faktoren sowie das<br />
sog. Hausbank-Prinzip 24 haben möglicherweise<br />
dazu beigetragen, dass<br />
MU in Deutschland im internationalen<br />
Vergleich verhältnismäßig niedrige Eigenkapitalquoten<br />
aufweisen. 25 Ebenso<br />
lässt sich feststellen, dass MU häufi g<br />
niedrigere Kapitalquoten aufweisen<br />
als börsennotierte Unternehmen sowie<br />
das kleinere Unternehmen tendenziell<br />
über niedrigere Eigenkapitalquoten<br />
verfügen als größere. 26 Insgesamt lässt<br />
sich daher eine hohe Abhängigkeit von<br />
Fremdkapitalfi nanzierung, insb. Krediten<br />
konstatieren.<br />
Kreditklemme (o<strong>der</strong> Eigenkapital klemme)?<br />
Laut einer Anfang Mai 2012 von <strong>der</strong><br />
Ratingagentur Standard & Poor’s veröffentlichten<br />
Studie sehen sich viele Unternehmen<br />
in den nächsten fünf Jahren<br />
aufgrund von auslaufenden Krediten<br />
und Anleihen mit großen Herausfor<strong>der</strong>ungen<br />
in <strong>der</strong> Refi nanzierung konfrontiert.<br />
27 Zudem wächst bei ihnen<br />
<strong>der</strong> Finanzierungsbedarf für Investitionen<br />
und Working Capital. Der hieraus<br />
resultierende Finanzierungsbedarf in<br />
Höhe von 43 – 46 Bio. US$ trifft auf<br />
ein von starker Unsicherheit geprägtes<br />
Kapitalmarktumfeld, das von Schuldenkrise<br />
in <strong>der</strong> Eurozone, einen schwachen<br />
Wirtschaftswachstum in den USA<br />
sowie einer sich abschwächenden Konjunktur<br />
in China beeinträchtigt wird. In<br />
<strong>der</strong> Folge befürchtet Standard & Poor’s<br />
einen „Perfect Storm“, <strong>der</strong> sich in einer<br />
Kreditklemme manifestieren könnte. 28<br />
Für den Begriff „Kreditklemme“ existiert<br />
keine allgemeingültige Defi nition.<br />
In diesem Beitrag wird sich daher an<br />
<strong>der</strong> recht gebräuchlichen Abgrenzung<br />
des amerikanischen Sachverständigenrats<br />
(„Council of Economic Advisors”)<br />
orientiert. 29 Eine Kreditklemme liegt<br />
also dann vor, wenn das Kreditangebot<br />
unter ein Niveau fällt, das bei einem<br />
bestimmten Zinsniveau und einer bestimmten<br />
Rentabilität auf Investitionsprojekte<br />
üblich wäre. 30 M.a.W. müssen<br />
Unternehmen aufgrund einer umfassenden<br />
Kreditrationierung in einer<br />
<strong>der</strong>artigen Situation befürchten, dass<br />
ihnen – v.a. seitens <strong>der</strong> Banken – nicht<br />
genügend Fremdkapital zur Verfügung<br />
gestellt wird, um ihre Strategie und ihr<br />
Geschäftsmodell erfolgreich umsetzen<br />
zu können. 31 Entgegen an<strong>der</strong>slauten<strong>der</strong><br />
Verlautbarungen, bspw. aus <strong>der</strong> Politik,<br />
war während <strong>der</strong> Wirtschaftskrise<br />
<strong>der</strong> Jahre 2008/09 anhand <strong>der</strong> Datenlage<br />
keine Kreditklemme feststellbar.<br />
Abb. 2: Alternativen <strong>der</strong> Unternehmensfi nanzierung 18<br />
Der Rückgang des Kreditvolumens<br />
war nicht angebots-, son<strong>der</strong>n primär<br />
nachfrageinduziert. D.h. aufgrund <strong>der</strong><br />
verschlechterten Wachstums- und Entwicklungsperspektiven<br />
haben Unternehmen<br />
weniger investiert, was wie<strong>der</strong>um<br />
das nachgefragte Kreditvolumen<br />
sinken ließ. 32<br />
Problematischer als die Verfügbarkeit<br />
von Fremdkapital hat sich bereits<br />
2008-2009 die Eigenkapitalfi nanzierung<br />
des Mittelstands aufgrund <strong>der</strong><br />
chronisch niedrigen Eigenkapitalquoten<br />
(EK-Quoten) gestaltet. Aufgrund<br />
von während <strong>der</strong> Krise entstandenen<br />
Verlusten sind die EK-Quoten weiter<br />
gesunken. 33 Zwar haben sich bei vielen<br />
Mittelständlern die EK-Quoten aufgrund<br />
des überraschend dynamischen<br />
Konjunkturaufschwungs in Deutschland<br />
seit 2009 z.T. wie<strong>der</strong> erholt; im internationalen<br />
Vergleich sind EK-Quoten<br />
deutscher Mittelständler – v.a. <strong>der</strong> kleineren<br />
– noch immer niedrig. 34 Dies ist<br />
insofern problematisch als (1) Eigenkapital<br />
(EK) als Verlustpuffer fungiert und<br />
einen wichtigen Einfl ussfaktor für das<br />
Unternehmensrating darstellt und (2)<br />
EK die wichtigste Finanzierungsquelle<br />
für internationale Expansion sowie<br />
für Forschung und Entwicklung (F&E)<br />
ist. 35 Nicht zuletzt für die sog. „Hidden<br />
Champions“ im Mittelstand, <strong>der</strong>en internationales<br />
Wachstum häufi g auf ihre<br />
Innovationsstärke zurückzuführen ist,<br />
ist dies als beson<strong>der</strong>s kritisch zu beurteilen,<br />
da ein Mangel an EK bedeuten<br />
könnte, dass MU zukünftig weniger in<br />
F&E und internationale Expansion investieren<br />
können.<br />
Als ursächlich für die vergleichsweise<br />
schlechte Versorgung des Mittelstands<br />
mit EK sind u.a. (1) ein im<br />
internationalen Vergleich chronisch<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012 - 49 -
schlechter Zugang zu Aktienmärkten<br />
sowie (2) eine relativ schlechte Verfügbarkeit<br />
von Beteiligungskapital /<br />
Private Equity anzusehen. Die bis hier<br />
diskutierten Aspekte weisen daher eher<br />
auf eine EK- als auf eine Kreditklemme<br />
hin. D.h., dass MU möglicherweise<br />
zu wenig EK zur Verfügung steht, um<br />
– insb. in Krisenzeiten – Investitionen<br />
zu tätigen, die notwendig sind, um die<br />
gewählte Strategie und das korrespondierende<br />
Geschäftsmodell nachhaltig<br />
umzusetzen. 36<br />
Der zweite Teil dieses Beitrags wird<br />
in <strong>der</strong> nächsten Horizonte-Ausgabe<br />
(Heft 41, März 2013) abgedruckt. Er ist<br />
jedoch auch bereits elektronisch über<br />
die Homepage <strong>der</strong> <strong>Koordinierungsstelle</strong><br />
Forschung <strong>der</strong> HAW in Baden-<br />
Württemberg (http://www.koord.hsmannheim.de/<strong>horizonte</strong>/h41_Popovic.<br />
pdf) abrufbar.<br />
Literatur und Anmerkungen<br />
1 Dieser Beitrag basiert in weiten Teilen auf<br />
einem Vortrag mit ähnlich lautendem Titel<br />
im Rahmen <strong>der</strong> „Seminarreihe zur Wirtschafts-<br />
und Finanzkrise“ <strong>der</strong> <strong>Koordinierungsstelle</strong><br />
Forschung und Entwicklung<br />
<strong>der</strong> HAW des Landes Baden-Württemberg<br />
am 13.12.2011 an <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong><br />
Nürtingen-Geislingen.<br />
2 Vgl. hierzu ausführlicher Popovic, T.<br />
(2012): Staatsverschuldung im Spannungsfeld<br />
von Finanzkrise und demografi<br />
schem Wandel, in: Horizonte, Heft 39<br />
(März 2012), S. 23-25.<br />
3 Vgl. Popovic, T. (2012), S. 23-25.<br />
4 Vgl. bspw. die Prognosen des IWF und<br />
<strong>der</strong> Weltbank: IMF (2012): World Forecast<br />
– Weak Global Recovery Depends<br />
on Progress in Europe and United States,<br />
http://www.imf.org/external/pubs/<br />
ft/survey/so/2012/NEW071612A.htm;<br />
World Bank Group (2012): World Bank<br />
Group President Dr. Jim Yong Kim at<br />
Brookings Institution, Transcript, 17. Juli<br />
2012, http://www.worldbank.org/en/<br />
news/2012/07/18/world-bank-group-president-jim-yong-kim-brookings-institution<br />
5 Quelle: Borger, K. (2012): Besorgnis<br />
und Unruhe nehmen zu, KfW-ifo-Mittelstandsbarometer,<br />
Mai 2012, KfW-Research<br />
(Hrsg.), Frankfurt, 05.06.2012,<br />
S. 1.<br />
6 Vgl. Borger, K. (2012), S. 1f.<br />
7 o.V. (2012a): Düstere Prognose – S&P<br />
warnt vor „Sturm an Kreditmärkten, in:<br />
Handelsblatt, 10.05.2012 (http://www.<br />
handelsblatt.com/fi nanzen/boerse-maerkte/anleihen/duestere-prognose-sundpwarnt-vor-sturm-an-kreditmaerkten-<br />
/6616816.html); o.V. (2012b): EZB-Chef<br />
signalisiert Unterstützung für Krisenlän<strong>der</strong>,<br />
in: NZZ, 26.07.2012 (http://www.<br />
nzz.ch/fi nanzen/uebersicht/boerse_und_<br />
maerkte/euro-rueckendeckung-von-draghi-staerkt-aktienmaerkte-1.17406519)<br />
- 50 -<br />
8 Für eine ausführliche Diskussion <strong>der</strong> Beson<strong>der</strong>heiten<br />
von Familienunternehmen<br />
vgl. Achleitner, A.-K. et al. (2011): Die<br />
Kapitalmarktfähigkeit von Familienunternehmen<br />
– Unternehmensfi nanzierung<br />
über Schuldschein, Anleihe und Börsengang,<br />
München et al. 2011, S. 31-45.<br />
9 D.h. KMU erzielen im Jahr einen Umsatz<br />
bis zu 50 Mio. EUR und beschäftigen bis<br />
zu 500 Mitarbeitern. Vgl. Günterberg,<br />
B./ Wolter, H.-J. (2003): Unternehmensgrößenstatistik<br />
2001/2002 – Daten und<br />
Fakten –, in: Institut für Mittelstandsforschung<br />
Bonn (eds..): IfM-Materialien Nr.<br />
157, Bonn, 2003, S. 14.<br />
10 Vgl. Popovic (2009), S. 113f. basierend<br />
auf Eyerman, E. et al. (2005) Who Will Finance<br />
the Mittelstand? FitchRatings Corporate<br />
Finance (Hrsg.), Germany, Special<br />
Report, April 27, London, et. 2005, S. 4;<br />
Wolter, H.-J/ Hauser, H.-E. (2001): Die Bedeutung<br />
des Eigentümerunternehmens in<br />
Deutschland - Eine Auseinan<strong>der</strong>setzung<br />
mit <strong>der</strong> qualitativen und quantitativen<br />
Defi nition des Mittelstands, in: Institut für<br />
Mittelstandsforschung Bonn (Hrsg.): Jahrbuch<br />
zur Mittelstandsforschung 1/2001,<br />
Schriften zur Mittelstandsforschung Nr. 90<br />
NF, Wiesbaden, S. 25-77; OECD (Hrsg.):<br />
Financing SMEs and Entrepreneurs, in:<br />
OECD-Observer, Paris et al., 2006, S. 2.<br />
11 Basierend auf Perridon, L./Steiner, M./<br />
Rathgeber, A. (2009): Finanzwirtschaft<br />
<strong>der</strong> Unternehmung, 15. Aufl ., München<br />
2009, S. 8f und Thommen, J.-P./Achleitner,<br />
A.-K. (2006): Allgemeine Betriebswirtschaftslehre,<br />
5. Aufl ., Wiesbaden<br />
2006, S. 491f.<br />
12 Vgl. Adam, S. (2007): Das Going-Concern-Prinzip<br />
in <strong>der</strong> Jahresabschlussprüfung,<br />
Diss. TU Darmstadt 2006, Wiesbaden<br />
2007, S. 1<br />
13 Vgl. Thommen/Achleitner (2006), S. 50f.<br />
14 Vgl. Popovic, T. (2012), S. 25.<br />
15 Basierend auf Thommen/Achleitner<br />
(2006), S. 44, 1013f; Perridon/Steiner/<br />
Rathgeber (2009), S. 19<br />
16 Der Begriff Mezzanine stammt aus dem<br />
Italienischen und bezeichnet in <strong>der</strong> Architektur<br />
ein Zwischengeschoss. Auf die<br />
Finanzierung übertragen werden hiermit<br />
weitgehend fl exibel gestaltbare Alternativen<br />
bezeichnet, die sich von ihren Eigenschaften<br />
zwischen dem Eigen- und dem<br />
Fremdkapital befi nden. Da sie als Mischfi<br />
nanzierungsform sowohl Eigen- als<br />
auch Fremdkapitaleigenschaften aufweisen,<br />
werden sie auch als hybride Finanzierungsformen<br />
bezeichnet. Vgl. Ernst,<br />
D./Häcker, J. (2011), Applied International<br />
Corporate Finance, 2. Aufl ., München<br />
2011, S. 215f.<br />
17 Unter Asset Based Finance (ABF) ist die<br />
Gesamtheit von Corporate Finance-Instrumente<br />
zu verstehen, die auf Grundlage<br />
von im Unternehmen vorhandenen<br />
Vermögenswerten (Assets) dem Unternehmen<br />
(neue) fi nanzielle Mittel zufl<br />
ießen lassen. Typischerweise zählen<br />
hierzu bspw. Leasing, Factoring und Asset<br />
Backed Securities (ABS) bzw. Asset<br />
Backed Commercial Papers (ABCP) o<strong>der</strong><br />
Borrowing Base-Ansätze. Einige ABF-Instrumente<br />
warden häufi g auch als Asset<br />
Based Lending bezeichnet. Vgl. bspw.<br />
https://www.commerzbank.de/de/metanavigation/glossar/commerzbank/zcb/<br />
zcb_a/gly_asset_based_lending.html.<br />
18 In Anlehnung an Perridon/Steiner/Rathgeber<br />
(2009), S. 358, Thommen/Achleitner<br />
(2006), S. 493f.<br />
19 Vgl. Zimmermann, V./Steinbach, J. (2011):<br />
Unternehmensbefragung 2011, KfW<br />
(Herausgeber), Frankfurt 2011, S. 79-87;<br />
Cerveny, F./Lange, T./Raebel, R./Stumpf,<br />
T. (2010): Asset-basierte Finanzierungen<br />
„Made in Germany“ - Teil 1, DZ BANK<br />
Research (Hrsg.), Frankfurt 2010, S. 7.<br />
20 Vgl. Popovic, T. (2009): Credit or Equity<br />
Crunch – Implications of the Financial<br />
Crisis for SMEs in Germany, Proceedings<br />
of the Polish-Chinese-German 2009 International<br />
Conference, Opole/Poland,<br />
October 2009, Volume II, S. 115 basierend<br />
auf Myers, S. C. (1984), The Capital<br />
Structure Puzzle, The Journal of Finance,<br />
Vol. 39, No. 3, Papers and Proceedings,<br />
Forty-Second Annual Meeting, American<br />
Finance Association, San Francisco, CA,<br />
December 28-30, 1983. (Jul., 1984), pp.<br />
575-592 und Donaldson, G. (1961): Corporate<br />
Debt Capacity: A Study of Corporate<br />
Debt Policy and The Determination<br />
of Coporate Debt Capacity, Boston Division<br />
Research, Harvard Business School<br />
of Business Administration, Boston<br />
21 Vgl. Achleitner, A.-K. et al. (2011), S. 41<br />
22 Vgl. bspw. Megginson, W.L./Smart, S.B./<br />
Lucey, B.M. (2008), Introduction to Corporate<br />
Finance, S. 404f. London et al.<br />
2008<br />
23 Vgl. Perridon, L./Steiner, M./Rathgeber, A.<br />
(2009), S. 489-495<br />
24 Vgl. hierzu grundlegend Segbers, K.<br />
(2007): Die Geschäftsbeziehung zwischen<br />
mittelständischen Unternehmen<br />
und ihrer Hausbank, Diss. Univ. Münster<br />
2006, Frankfurt et al. 2007.<br />
25 Vgl. Achleitner, A.-K. et al. (2011), S.<br />
48. Zum aktuellen Stellenwert <strong>der</strong> Hausbank<br />
in <strong>der</strong> Unternehmensfi nanzierung<br />
vgl. Roland Berger (Hrsg.) (2011): Herausfor<strong>der</strong>ungen<br />
für Unternehmen in <strong>der</strong><br />
Wachstumsfi nanzierung im aktuellen<br />
Marktumfeld, Frankfurt 2011, S. 23.<br />
26 Vgl. Mark, K./Reize, F./Zimmermann, V.<br />
(2009): Eigenkapital im Mittelstand und<br />
Finanzierung in <strong>der</strong> aktuellen Krise, in:<br />
KfW (eds.), Frankfurt 2009 S. 2; Roland<br />
Berger (Hrsg.) (2010): Finanzierungsstrukturen<br />
und –herausfor<strong>der</strong>ungen, Finanzierungsstudie,<br />
Frankfurt 2010, S. 17;<br />
27 Vgl. Dhru, Jayan U. et al: (2012): The<br />
Credit Overhang: Is A $46 Trillion Perfect<br />
Storm Brewing?, Standard & Poor’s<br />
(Hrsg.), 09.05.2012 (http://www.standardandpoors.com/ratings/articles/en/us/arti<br />
cleType=HTML&assetID=12453333700<br />
39)<br />
28 Vgl. Dhru, Jayan U. et al.<br />
29 “A credit crunch occurs when the supply<br />
of credit is restricted below the range<br />
usually identifi ed with the prevailing<br />
market interest rates and the profi tability<br />
of investment projects.“ Council of Economic<br />
Advisers: Economic Report of the<br />
President, United States Government<br />
Printing Offi ce, Washington, 1992, vgl.<br />
Nehls/Schmidt, T. (2003): Credit Crunch<br />
in Germany?, RWI Discussion Papers,<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September2012
No. 6, Essen 2003. Vgl. Institut für Weltwirtschaft<br />
an <strong>der</strong> Universität Kiel (ifw):<br />
Weltkonjunktur im Sommer 2009, Kiel,<br />
2009, S. 6-7<br />
30 Vgl. Popovic (2009), S. 118.<br />
31 Vgl. Popovic (2009), S. 118; Deutsche<br />
Bundesbank (2009): Monatsbericht August<br />
2009, Frankfurt2009, S. 35.<br />
32 Vgl. Popovic (2009), S. 118-120; Erdogan,<br />
B. (2010): Kreditklemme in<br />
Deutschland – Mythos o<strong>der</strong> Realität?,<br />
DIW-Vierteljahrshefte zur Wirtschaftsforschung,<br />
79. Jahrgang (2010),<br />
04/2010, S. 27-37.<br />
33 Vgl. Popovic (2009), S. 117.<br />
34 Vgl. DSGV (Hrsg.) (2012): Diagnose<br />
Mittelstand, Berlin 2012, S. 44; KfW-<br />
Research (2011): KfW-Mittelstandspanel<br />
2011, Frankfurt 2011, S. 38.<br />
35 Expertenkommission Forschung und Innovation<br />
(EFI) (Hrsg.), Gutachten 2009,<br />
Berlin, 2009, S. 10-11, 16-17, 24-28.<br />
36 Vgl. Popovic (2009), S. 120<br />
Angaben zum Autor<br />
Der Autor ist Professor für Betriebswirtschaftslehre<br />
(Corporate Finance,<br />
Capital Markets) an <strong>der</strong> HFT Stuttgart,<br />
Studienbereich Wirtschaft. Gleichzeitig<br />
ist er Ethikbeauftragter und Nachhaltigkeitsbeauftragter<br />
<strong>der</strong> HFT Stuttgart.<br />
Davor war er für die DZ BANK<br />
AG in Frankfurt sowie als Verwaltungsratsmitglied<br />
bei einer spanischen<br />
Bank in Madrid, tätig.<br />
Kontakt<br />
Prof. Dr. Tobias Popovic, <strong>Hochschule</strong><br />
für Technik Stuttgart, Fakultät<br />
B, Studienbereich Wirtschaft, Schellingstr.<br />
24, 70174 Stuttgart, E-Mail:<br />
Tobias.Popovic@hft-stuttgart.de<br />
Neue Forschungsprojekte an <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong> Aalen<br />
(<strong>Hochschule</strong> Aalen) Auch in diesem<br />
Jahr waren Professoren <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong><br />
Aalen bei Ausschreibungen <strong>der</strong><br />
Programme für die Fachhochschulen<br />
des Bundes und <strong>der</strong> Län<strong>der</strong> erfolgreich.<br />
Im Rahmen <strong>der</strong> Ausschreibung<br />
FHprofUnt2012, zu <strong>der</strong> bundesweit<br />
knapp 400 Anträge eingegangen waren,<br />
wurde ein Antrag von Prof. Dr.<br />
Gerhard Schnei<strong>der</strong> zur Finanzierung<br />
vorgeschlagen. Der Titel des beantragten<br />
Projekts lautet „In-situ Hochtemperatur-Röntgendiffraktometrie<br />
in<br />
Echtzeit als neue Methode zur Charakterisierung<br />
dynamischer Phasenumwandlungsprozesse<br />
in Werkstoffen für<br />
die Energietechnik“. Hierbei sollen auf<br />
<strong>der</strong> Basis <strong>der</strong> Röntgenstrukturanalyse<br />
nach neuen Materialien gesucht, beziehungsweise<br />
Materialeigenschaften<br />
Sensing &Technologies GmbH und<br />
die DSeTec GmbH & Co. KG beteiligt,<br />
wobei die beiden Letzeren das Projekt<br />
maßgeblich durch Bereitstellung eines<br />
neuartigen Diffraktometers und Ofens<br />
unterstützen.<br />
Im BMBF-Programm IngenieurNachwuchs<br />
gingen in diesem Jahr rund 150<br />
Anträge ein. Die Erfolgsquote lag bei<br />
ca. 20%. Prof. Dr. Timo Sörgel aus<br />
dem Studiengang Oberfl ächen- und<br />
Werkstofftechnik war mit einem Projekt<br />
mit dem Titel „Elektrochemische<br />
Mikro- und Nanostrukturierung von<br />
Stromsammlern für Batterieelektroden<br />
<strong>der</strong> nächsten Generation zur Steigerung<br />
<strong>der</strong> Energieeffi zienz und Zyklenfestigkeit“<br />
erfolgreich. Voraussetzung<br />
für die fl ächendeckende Einführung<br />
Erster Abstimmungsbesuch nach Bekanntgabe <strong>der</strong> Projektför<strong>der</strong>ung mit GE<br />
Sensing &Technologies GmbH und DSeTec GmbH & Co. KG zum Aufbau<br />
des Diffraktometers an <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong> Aalen<br />
bereits bekannter Werkstoffe im Detail<br />
untersucht werden. Für die unterschiedlichen<br />
Fragestellungen im Bereich <strong>der</strong><br />
Werkstoffe für die Energietechnik, wie<br />
Dauermagnetwerkstoffe für Elektrische<br />
Maschinen o<strong>der</strong> Li-Ionen-Batterien als<br />
Speichermedien, müssen dabei applikationsspezifi<br />
sche apparative Anpassungen<br />
vorgenommen werden, um die<br />
Materialeigenschaften in Echtzeit erfassen<br />
zu können. Die hierfür notwendigen<br />
Verfahren und Apparaturen stehen<br />
<strong>der</strong>zeit nicht für den Labormaßstab<br />
zur Verfügung. Sie müssen vielmehr in<br />
Forschungseinrichtungen durchgeführt<br />
werden, die über die entsprechenden<br />
Großgeräte wie z.B. Teilchenbeschleuniger<br />
zur Erzeugung von Synchrotonstrahlung<br />
verfügen. Wissenschaftliche<br />
Kooperationspartner im Projekt sind<br />
das Institut für Werkstoffkunde am<br />
Karlsruher Institut für Technologie und<br />
das Helmholtz Zentrum Berlin für Materialien<br />
und Energie. Auf Firmenseite<br />
sind die Robert Bosch GmbH, die GE<br />
von Elektrofahrzeugen ist die Verfügbarkeit<br />
von wie<strong>der</strong>aufl adbaren Batterien<br />
mit hoher Energie- und Leistungsdichte<br />
bei gleichzeitig möglichst hoher<br />
Sicherheit und langer Lebensdauer.<br />
Dabei kommt <strong>der</strong> Weiterentwicklung<br />
neuer Elektrodenmaterialien und damit<br />
verbundener Technologien beson<strong>der</strong>e<br />
Bedeutung zu. Diese Herausfor<strong>der</strong>ung<br />
nimmt das neue Projekt auf, indem es<br />
einen bestimmten Teil <strong>der</strong> Batterie, <strong>der</strong><br />
als elektrischer Ableiter o<strong>der</strong> auch als<br />
Stromsammler bezeichnet wird, optimiert.<br />
Dabei soll die Anbindung des<br />
Elektrodenmaterials, <strong>der</strong> innere Wi<strong>der</strong>stand<br />
und die Zellchemie günstig<br />
beeinfl usst werden. Dadurch sollen<br />
sowohl die Batterie-Performance als<br />
auch die Lebensdauer verbessert werden.<br />
Als Industriepartner konnten die<br />
CCT GmbH und IPT GmbH gewonnen<br />
werden.<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012 - 51 -
„...die im Dunkeln sieht man nicht?“ Studentisches Projekt: Sozialreportagen über Armut<br />
und Ausgrenzung<br />
Steffen Erb, Myrjam Hihn, Dominic Kropp, Ulrike Zöller, <strong>Hochschule</strong> Esslingen<br />
„Get the feeling“, „nosing around“,<br />
„get acquainted“ - diese mittlerweile<br />
berühmt gewordenen Schlagworte<br />
beschreiben die Arbeitsmethoden <strong>der</strong><br />
Chicagoer Schule Anfang des 20. Jahrhun<strong>der</strong>ts.<br />
Der Journalist Robert Ezra<br />
Park hat die amerikanische Soziologie<br />
durch seinen journalistischen und zum<br />
Teil ethnografi schen Ansatz stark geprägt.<br />
In dieser Zeit sind unter seiner<br />
Leitung eine Reihe an Sozialreportagen<br />
über das Leben in Chicago entstanden,<br />
die sich nicht rein akademisch mit den<br />
Folgen von Industrialisierung, sozialem<br />
Wandel und Migration auseinan<strong>der</strong>setzen,<br />
son<strong>der</strong>n in das Leben in <strong>der</strong> Stadt<br />
eintauchen und an den Lebenswelten<br />
an<strong>der</strong>er teilhaben. Die Methode <strong>der</strong><br />
Sozialreportage ist im Zentrum des studentischen<br />
Projekts unter <strong>der</strong> Leitung<br />
von Prof. Dr. Ulrike Zöller und Prof.<br />
Dr. Andrea Janßen, Fakultät Soziale<br />
Arbeit, Gesundheit und Pfl ege an <strong>der</strong><br />
<strong>Hochschule</strong> Esslingen gestanden. Dadurch<br />
haben die Studierenden im Sinne<br />
des forschenden Lernens explorativ<br />
Einblicke in die Lebensrealität und den<br />
Lebensalltag an<strong>der</strong>er erhalten. Die<br />
Studierenden sind <strong>der</strong> zentralen Frage<br />
nach <strong>der</strong> Alltagsbewältigung in Armuts-<br />
o<strong>der</strong> Ausgrenzungsbedingungen<br />
nachgegangen, die sie in Arbeitsgruppen<br />
jeweils spezifi ziert und präzisiert<br />
haben. Sowohl die Eingrenzung <strong>der</strong><br />
Fragestellung als auch die Wahl <strong>der</strong><br />
eingesetzten Methoden haben die Studierenden<br />
selbst festgelegt. Das Projekt<br />
hat mit einer inhaltlichen Auseinan<strong>der</strong>setzung<br />
zum Thema und einer methodischen<br />
Einführung zum qualitativen<br />
Forschen begonnen. Daraufhin haben<br />
die Studierenden die Sozialreportagen<br />
in Eigenarbeit und Eigenregie entwikkelt.<br />
Eine zweitägige Einführung ins<br />
journalistische Arbeiten ist gefolgt.<br />
Durch teilnehmende Beobachtung,<br />
Interviews und weitere ethnografi sche<br />
Methoden sind Themen erarbeitet worden,<br />
die auch im Studium <strong>der</strong> Sozialen<br />
Arbeit im Zentrum stehen, aber überwiegend<br />
eher aus <strong>der</strong> (akademischen)<br />
Ferne betrachtet werden. Die fertigen<br />
Sozialreportagen werden in nächster<br />
Zeit in einem Buch veröffentlicht. Das<br />
Buch soll eine Art Collage über die –<br />
wie Schulheis/Schulz (2005) es nennen<br />
– „Zumutungen und Leiden im deutschen<br />
Alltag“ darstellen. Beispielhaft<br />
wird im Folgenden eine Sozialreportage<br />
von Steffen Erb, Myriam Hihn und<br />
- 52 -<br />
Dominik Kropp, alle im siebten Semester<br />
an <strong>der</strong> Fakultät Soziale Arbeit, Gesundheit<br />
und Pfl ege an <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong><br />
Esslingen, präsentiert.<br />
Trügerisches Idyll<br />
Zwischen Bundesstraße und Neckar<br />
eingekeilt, liegt diese Ansammlung von<br />
Hütten, das Esslinger Berberdorf. Von<br />
Bäumen und Sträuchern umgeben, reihen<br />
sich ein großes Holzhaus und viele<br />
kleinere Hütten aneinan<strong>der</strong>. Zwischen<br />
den Unterkünften ein Netz von Stromleitungen,<br />
auf den Dächern Satellitenschüsseln.<br />
Wie kommen wir dorthin?<br />
Ein Zugang ist nicht zu erkennen.<br />
Über Wurzeln und Büsche stolpernd,<br />
gelangen wir schließlich auf einen geschotterten<br />
Weg zur Siedlung. Wir<br />
sind ein Team von drei Studierenden<br />
im Fach Sozialpädagogik und wollen<br />
diesen sozialen Brennpunkt erkunden.<br />
Neben einer ausrangierten Telefonzelle<br />
stehen Plastikstühle um einen Kugelgrill.<br />
Die Szenerie hat einen Hauch<br />
von Campingplatzidyll, wäre da nicht<br />
<strong>der</strong> Lärm <strong>der</strong> Bundesstraße und das<br />
Wissen darüber, wo wir in Wirklichkeit<br />
sind. In einem Berberdorf.<br />
Der Begriff “Berber” kommt aus dem<br />
Arabischen (barbari) und heißt so viel<br />
wie ‘berberisch’, ‘barbarisch’ und ‘unzivilisiert’.<br />
Ein Berber ist “jemand, <strong>der</strong><br />
keinen festen Wohnsitz hat; Nichtsesshafter,<br />
Land-, Stadtstreicher” (Brockhaus).<br />
Unser erster Gesprächspartner Kalle,<br />
ein langjähriger Bewohner des Dorfes,<br />
defi niert für uns den Begriff genauer.<br />
Ein “Berber” sei jemand, <strong>der</strong> sich bewusst<br />
dafür entscheidet, mindestens<br />
drei Jahre auf <strong>der</strong> Straße zu leben und<br />
sich Isomatte und Schlafsack erbettelt.<br />
Er selbst hat 32 Jahre „Platte” gemacht,<br />
also ein Leben auf <strong>der</strong> Straße geführt.<br />
Dabei ist er mit seinem Rucksack<br />
durch ganz Deutschland gereist. Kalle<br />
ist 52 Jahre alt. Ein Vollbart und T-Shirts<br />
mit Aufschriften wie „Krawallbrü<strong>der</strong>“<br />
o<strong>der</strong> „Nur Bier kann mich jetzt beruhigen“<br />
demonstrieren seine Einstellung.<br />
Seine Tätowierungen auf den Armen<br />
begleiten ihn wohl schon viele Jahre.<br />
Auf den ersten Blick wirkt er grimmig<br />
und unnahbar.<br />
Prof. Dr. U. Zöller, Projektleiterin<br />
Die Dorfversammlung<br />
Einen Eindruck von den weiteren BewohnerInnen<br />
bekommen wir auf einer<br />
Dorfversammlung, bei <strong>der</strong> wir unser<br />
Forschungsprojekt vorstellen dürfen. Es<br />
zeigt sich eine buntgemischte Gruppe<br />
unterschiedlichsten Alters und verschiedenster<br />
Charaktere. Unser Bild eines<br />
typisch wohnungslosen Menschen<br />
müssen wir oftmals korrigieren: kaum<br />
verschlissene Kleidung, kein Rauschebart,<br />
keine von Wind und Wetter und<br />
Armut gegerbte Haut. Gegenüber sitzt<br />
Dirk, er ist Mitte 40, frisch rasiert, Kurzhaarschnitt.<br />
Er blättert eifrig in seinem<br />
Terminkalen<strong>der</strong>. Mit am Tisch sitzt Basti,<br />
ein unauffälliger Bursche Anfang<br />
20, <strong>der</strong> sich Buttermilch mitgebracht<br />
hat. Im hinteren Teil des Raumes hat<br />
Biggi, ca. 50, ihren Platz gefunden.<br />
Sie raucht. Ihre langen Haare hat sie<br />
zusammengebunden und trägt ein verwaschenes,<br />
olivgrünes T- Shirt. Später<br />
stößt Stefan dazu. Er ist Ende 20, hat<br />
zerzauste Haare, tätowierte Arme und<br />
bezeichnet sich selbst als Punk. Man<br />
sieht ihm an, dass er gerade aufgestanden<br />
ist, obwohl es schon nach 14 Uhr<br />
ist. Auch Kalle kommt zur Bewohnerversammlung<br />
und stellt bei seiner Ankunft<br />
demonstrativ eine Flasche Bier<br />
vor sich auf den Tisch.<br />
Wir beginnen mit einer Vorstellungsrunde.<br />
Der Bewohner neben uns stellt<br />
sich vor und schließt mit den Sätzen:<br />
„Ich arbeite nicht. Es tut mir leid.“<br />
„Musst dich doch dafür nicht entschuldigen,<br />
kann doch jedem passieren“,<br />
entgegnen die an<strong>der</strong>en in <strong>der</strong> Runde.<br />
Die Solidarität und Anteilnahme<br />
überraschen uns. Eine weitere Über-<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012
Das studentische Team: Steffen Erb, Myriam<br />
Hihn, Dominik Kropp (Fotos: Christian<br />
Schüll, chris.schuell@yahoo.de<br />
raschung ist die rege Teilnahme an <strong>der</strong><br />
Dorfversammlung und das Interesse an<br />
unserem Forschungsprojekt. Die BewohnerInnen<br />
lesen sich aufmerksam<br />
unsere Projektbeschreibung durch. Wir<br />
kündigen dort einen weiteren Besuch<br />
an, bei dem einer von uns eine Nacht<br />
im Dorf verbringen möchte. „Bringt<br />
Bier und Würstchen mit”, for<strong>der</strong>t uns<br />
Kalle auf. Diese Einladung zum gemeinsamen<br />
Grillen macht uns zuversichtlich,<br />
dass wir Zugang zu diesen<br />
Menschen fi nden werden.<br />
Nach <strong>der</strong> ersten Euphorie über das<br />
Treffen beschäftigt uns die Frage, ob<br />
wir beim nächsten Mal wirklich Alkohol<br />
mitnehmen wollen. Wir werden<br />
mit unseren eigenen Vorurteilen konfrontiert.<br />
Würden wir auch ohne dieses<br />
Gastgeschenk Zugang zu den BewohnerInnen<br />
bekommen? Würden wir<br />
nicht eine Grenze zwischen „uns” und<br />
„denen” ziehen, wenn wir mit einem<br />
Orangensaft am Tisch sitzen? Warum<br />
beschäftigt uns die Frage überhaupt?<br />
Gehen wir dadurch nicht davon aus,<br />
dass alle dort ein Alkoholproblem haben,<br />
das wir nicht unterstützen wollen?<br />
Am Ende entscheiden wir uns trotz aller<br />
Bedenken für den Sixpack Bier als<br />
Türöffner.<br />
Der erste Abend<br />
Zwei Tage später machen wir uns<br />
abends auf den Weg ins Dorf, bepackt<br />
mit Würstchen und Bier. Alles ist wie<br />
ausgestorben. So setzen wir uns an einen<br />
Plastiktisch vor eine <strong>der</strong> Hütten und<br />
warten. Im Gebüsch frisst eine Ratte<br />
Erbrochenes. Unser Bild von <strong>der</strong> Campingplatzidylle<br />
bekommt erste Risse.<br />
Eine uns fremde Frau kommt aus <strong>der</strong><br />
Hütte, vor <strong>der</strong> wir sitzen. Sie ist nicht<br />
überrascht, uns Studierende hier zu sehen,<br />
son<strong>der</strong>n sehr aufgeschlossen und<br />
freundlich. Wir erfahren, dass sie selbst<br />
nicht im Dorf wohnt, son<strong>der</strong>n Kalles<br />
Freundin ist. Sie erzählt, über das Berberdorf<br />
habe sie am Anfang gedacht,<br />
es sei „wie Ferien auf dem Bauernhof“.<br />
Während des Gesprächs mit Sandra<br />
geht ein Bewohner vorbei und sagt<br />
im Selbstgespräch, allerdings so laut,<br />
dass wir es hören können: „Jetzt lauf<br />
ich grad an den falschen Leuten vorbei.“<br />
Gutes Zureden und die Aussicht<br />
auf ein Bier beschwichtigen ihn jedoch<br />
und er setzt sich zu uns. Er stellt sich als<br />
Sammy vor und kommt mit uns ins Gespräch.<br />
Es dauert nicht lange, bis Stefan<br />
sich dazu setzt. Basti spielt in <strong>der</strong> Nähe<br />
mit Stefans Hund. Basti wohnt erst seit<br />
kurzem im Berberdorf und träumt von<br />
einer eigenen Wohnung. Er möchte vor<br />
dem Winter das Dorf verlassen.<br />
Dinge selber regeln<br />
Sammy und Stefan erzählen von einer<br />
gemeinsamen Freundin. Sie hat<br />
einen neuen Partner, <strong>der</strong> bei <strong>der</strong> Beerdigung<br />
ihres Exfreundes, einem guten<br />
Freund <strong>der</strong> beiden, zum Pfarrer sagte:<br />
„Komm auf den Punkt, es ist kalt.” Zwei<br />
Wochen nach <strong>der</strong> Beerdigung zog er<br />
als ihr Neuer in ihre Wohnung. Sie berichten,<br />
dass diese Freundin vor kurzem<br />
nachts um halb drei mit einem blauen<br />
Auge und in Tränen aufgelöst ins Berberdorf<br />
gekommen ist. Verantwortlich<br />
dafür scheint ihr neuer Partner gewesen<br />
zu sein. Als Reaktion auf die Gewalttat<br />
ist Sammy mit seinen Kumpels losgezogen,<br />
um die Sache zu „regeln”. Wir<br />
denken, mit „regeln” sei gemeint, dass<br />
Konfl ikte eher untereinan<strong>der</strong> und gewalttätig<br />
gelöst werden, vor allem wohl<br />
deswegen, weil man dank negativer Er-<br />
Hintergründe<br />
fahrungen mit <strong>der</strong> Polizei und an<strong>der</strong>en<br />
staatlichen Organen misstrauisch ist.<br />
Von verschiedenen Seiten wird uns<br />
erzählt, dass Ausschreitungen im Dorf<br />
eher durch Besucher verursacht werden.<br />
Uns wird das Berberdorf von allen<br />
Seiten als friedlich beschrieben. „Ist ne<br />
Kleingartensiedlung – je<strong>der</strong> will seine<br />
Ruhe haben - ha jo!”, meint Stefan.<br />
Die Atmosphäre hängt immer von den<br />
aktuellen BewohnerInnen ab. „War<br />
schon mal aggressiver”, bestätigt uns<br />
Stefan. Auch wenn es heute ruhig ist<br />
im Dorf, meint Sammy, dass dies kein<br />
Ort für Kin<strong>der</strong> sei, denn „das brauchen<br />
die nicht sehen, die sehen heutzutage<br />
schon genug im Fernsehen“.<br />
Wir nippen an unserem Bier und lauschen<br />
einer weiteren Geschichte vom<br />
letzten Grillfest zum Vatertag. Zu diesem<br />
Anlass haben sie aufwändig Essen<br />
vorbereitet und Bier gekauft. „Da sag<br />
nochmal einer, Obdachlose wüssten<br />
nicht, wie man feiert“, fasst Sammy<br />
den Abend zusammen. Außerdem berichtet<br />
Stefan im Laufe des Abends von<br />
seiner Ex, die kleiner ist als er und ihn<br />
„untern Tisch gesoffen” habe. Über das<br />
ganze Gespräch hinweg kommt das<br />
Thema Alkohol vor. Unser Eindruck ist,<br />
dass Alkohol oft im Zusammenhang<br />
mit Geselligkeit steht und nicht unbedingt<br />
die einzelnen BewohnerInnen<br />
ein Alkoholproblem haben.<br />
Stefan berichtet, dass er heute, im<br />
Gegensatz zu früher, trinke und Joints<br />
rauche. Unser Eindruck ist, dass er<br />
diese Rauschmittel hauptsächlich aus<br />
Gründen <strong>der</strong> Geselligkeit konsumiert.<br />
Als er als Jugendlicher auf <strong>der</strong> Straße<br />
gelebt hat, sei das an<strong>der</strong>s gewesen.<br />
„Also nicht <strong>der</strong> einfache Drogenkonsum,<br />
dass man ab und zu nen Joint<br />
raucht, son<strong>der</strong>n jeden Tag knülle dicht<br />
zu sein - zu vergessen was war”.<br />
In den fünfziger Jahren gab es noch zahlreiche Gelegenheitsarbeiten auf dem Bau, in<br />
<strong>der</strong> Land- und Forstwirtschaft. Diese Arbeiten wurden oft von Nichtsesshaften ausgeführt,<br />
da oft nicht nach festem Wohnsitz und Steuerkarte gefragt wurde. Sie zogen meist nach<br />
einigen Tagen o<strong>der</strong> Wochen weiter. Ihren Lebensunterhalt verdienten sie selbst, dem Sozialamt<br />
wollten sie bewusst nicht zur Last fallen. Diese Leute nannten sich “Berber”.<br />
Mitte <strong>der</strong> sechziger Jahre: Durch wirtschaftliche Rezession wurden die Arbeitsplätze<br />
knapper. Die GelegenheitsarbeiterInnen wurden von <strong>der</strong> Sozialhilfe „aufgefangen“. Einige<br />
lehnten diese Hilfe ab und schliefen lieber im Freien, als in staatlichen Notunterkünften<br />
„verwaltet“ zu werden. Der Gedanke <strong>der</strong> Selbsthilfe gewann an Bedeutung, und<br />
fi ndet vor allem in jüngster Zeit Anhänger unter den Betroffenen.<br />
Berber ist meist eine Selbstbeschreibung, die von Betroffenen selbst mit einem gewissen<br />
Stolz gebraucht wird.<br />
(vgl. Kiebel, Hannes, 1995, „Na, du alter Berber“. Beschreibung <strong>der</strong> Spurensuche zum<br />
Begriff, Berlin, http://www.drstefanschnei<strong>der</strong>.de/armut-a-wohnungslosigkeit/dokumente/431-kiebel-hannes-qna-du-alter-berberq-beschreibung-<strong>der</strong>-spurensuche-zum-begriffberlin-1995.html,<br />
[19.12.2011])<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012 - 53 -
Ein an<strong>der</strong>er Bewohner, den wir in einiger<br />
Entfernung immer wie<strong>der</strong> an uns<br />
vorbeilaufen sehen, hält sich bewusst<br />
von dieser Geselligkeit im Dorf fern.<br />
Wir erfahren, er war über 20 Jahre lang<br />
alkoholabhängig und hat eine Suchttherapie<br />
hinter sich. Basti, Sammy und<br />
Stefan gehen gegen 22 Uhr in ihre<br />
Hütten. Wir staunen, wie offen sie von<br />
sich erzählt haben. Myrjam und Steffen<br />
verlassen das Berberdorf, während Dominic<br />
sein Zimmer bezieht.<br />
Allein im Dorf – Notizen aus dem<br />
Forschungstagebuch<br />
Ich habe Unterkunft in einer kleinen<br />
Hütte gefunden. Es ist ein kühler Sommermorgen,<br />
<strong>der</strong> Himmel ist bedeckt.<br />
Ich sehe Sandra, Kalle und Siggi und<br />
einen weiteren Bewohner, <strong>der</strong> schon<br />
länger im Dorf wohnt. Ich geselle mich<br />
zu ihnen. Sie fragen mich, ob ich gut<br />
geschlafen habe. „Sehr gut”, antworte<br />
ich. Kalle meint, dass es mittlerweile<br />
sehr ruhig im Dorf geworden sei. Wir<br />
sprechen über den Versuch <strong>der</strong> „Neuen”,<br />
einer Sozialarbeiterin, im Dorf<br />
mehr Freizeitangebote zu schaffen.<br />
Einen Anfang hat sie mit dem Aufbau<br />
einer kleinen Bibliothek gemacht.<br />
Sandras Einschätzung zu diesem Versuch<br />
ist ernüchternd: „Ich meine, wer<br />
liest hier Reich-Ranicki? Ich habe zwar<br />
viele Bücher zu Hause und lese gern,<br />
aber naja...” Ich bin überrascht, dass<br />
sie Reich-Ranicki kennt und ärgere<br />
mich im gleichen Moment über mein<br />
Vorurteil, sie sei unbelesen. Auf meine<br />
Frage, was denn ein besseres Angebot<br />
wäre, weiß sie keine Antwort. „Ist halt<br />
schwierig, weil hier so unterschiedliche<br />
Leute wohnen, die Jungen, dann so alte<br />
Hasen...”. Dabei zeigt sie in die Runde,<br />
in <strong>der</strong> wir stehen. Die „alten Hasen”<br />
können als harter Kern des Dorfes<br />
angesehen werden und bilden durch<br />
ihren langjährigen Aufenthalt eine<br />
Ausnahme zu <strong>der</strong> restlichen BewohnerInnenschaft,<br />
die in einem Jahr einmal<br />
komplett wechselt.<br />
- 54 -<br />
Abb. 1: Am Eingang zum<br />
Berberdorf<br />
Die Gesprächsrunde löst sich auf und<br />
ich spaziere durch das Dorf. Ich treffe<br />
auf Dirk, den Mann mit dem Terminkalen<strong>der</strong>.<br />
Er ist gerade auf dem Weg zu<br />
seiner Wohnung und ich frage ihn nach<br />
einem Blättchen, um eine Zigarette zu<br />
drehen. Ich solle mitkommen. Er geht<br />
kurz in sein Zimmer und kommt wie<strong>der</strong><br />
mit einer ganzen Packung zurück, die<br />
er mir schenkt. Dann lädt er mich zu<br />
sich auf einen Kaffee ein.<br />
Beim Betreten seines Zimmers fällt<br />
mir die liebevoll gestaltete Einrichtung<br />
auf. An den Wänden hängen Berufszertifi<br />
kate aus besseren Zeiten, gesammelte<br />
Schätze vom Sperrmüll, auf dem<br />
Tisch in <strong>der</strong> Mitte des Raumes steht ein<br />
Serviettenstän<strong>der</strong>, alles ist pikobello<br />
sauber. Nach und nach erzählt Dirk mir<br />
seine Geschichte. Nach einer erfolgreichen<br />
Suchttherapie entdeckt er die Welt<br />
neu und versucht sie und sein Leben zu<br />
ordnen. Er hat das Gefühl, dass ihm dadurch<br />
die Menschen im Alltag positiver<br />
begegnen. Die Möglichkeit im Berberdorf<br />
zu wohnen gibt ihm den nötigen<br />
Halt, jedoch gibt es auch immer wie<strong>der</strong><br />
Augenblicke, an denen er wehmütig<br />
an sein vergangenes Leben zurück<br />
denkt. Seit er nicht mehr trinkt, hat er<br />
auch seine Kreativität wie<strong>der</strong>gefunden,<br />
die er in Tüfteleien auslebt. Begeistert<br />
erzählt er von seinem selbstgebauten<br />
Glastisch mit eingebauter Beleuchtung<br />
und einem multifunktionalen Schrank<br />
mit ausfahrbarer Arbeitsplatte und improvisierter<br />
Wasserversorgung. Die Fülle<br />
von Möbeln und Gegenständen sorgt<br />
bei mir für eine Reizüberfl utung. Mein<br />
Eindruck ist, dass Dirk versucht hat,<br />
eine gesamte Dreizimmerwohnung in<br />
dieses kleine Zimmer zu packen. Auf<br />
mich wirkt das einengend, aber ihm<br />
gefällt es und er hat es sich „schön gemacht<br />
und will auch erstmal bleiben”<br />
Stolz ist Dirk auch auf seine vielen neu<br />
gekauften Haushaltsgeräte, die er sich<br />
hart zusammen gespart hat.<br />
In einem späteren Interview bewertet<br />
<strong>der</strong> ehemalige technische Mitarbeiter<br />
des Dorfes genau diese Möglichkeit<br />
des persönlichen Einrichtens kritisch.<br />
„Also, wenn ich meinen eigenen Klei<strong>der</strong>schrank<br />
hier rein stelle, dann ist das<br />
hier mein Zuhause”. Er meint, dass die<br />
MitarbeiterInnen froh wären, wenn jemand,<br />
<strong>der</strong> direkt von <strong>der</strong> Straße kommt,<br />
einige Monate im Dorf bliebe. Der o<strong>der</strong><br />
die bräuchte meist Ruhe und könnte<br />
hier wie<strong>der</strong> Kräfte sammeln. Doch an<strong>der</strong>e,<br />
die in keiner so kritischen Situation<br />
sind, nutzen dann ihre Energie, um<br />
ihren Wohnraum zu gestalten. Das sei<br />
kontraproduktiv und führe zu Verfestigung<br />
<strong>der</strong> Situation.<br />
Darüber hinaus gibt es Fälle von BewohnerInnen,<br />
die das Anschaffen von<br />
Einrichtungsgegenständen in extremer<br />
Art und Weise ausleben, berichtet <strong>der</strong><br />
ehemalige technische Mitarbeiter. Er<br />
spricht von „Konsumwahn”. „Also das,<br />
was alles im normalen Leben da draußen<br />
abläuft, wird hier dann nochmal<br />
konzentrierter auf einem winzigen Planeten.<br />
Da läuft alles viel schneller ab.<br />
Dann werden plötzlich zwei, drei Fernseher<br />
reingestellt, fünf Fernbedienungen,<br />
Stereoanlage, alles reingestopft.<br />
Obwohl sie ja jetzt ja nicht mehr im<br />
nackten Leben sind, verlieren die Bewohner<br />
trotzdem die Orientierung und<br />
sind verloren in ihrem kleinen Wohnbereich”.<br />
Einige SozialwissenschaftlerInnen,<br />
z.B. Lothar Böhnisch, gehen davon aus,<br />
dass in unserer heutigen Gesellschaft<br />
Integration und Sinnstiftung nur noch<br />
für Wenige über den konventionellen<br />
Weg <strong>der</strong> Erwerbsarbeit funktionieren.<br />
Für viele gelte das Versprechen <strong>der</strong> Teilhabe<br />
durch Arbeit nicht mehr o<strong>der</strong> nur<br />
noch bedingt. Arbeitslosigkeit o<strong>der</strong> prekäre<br />
und befristete Beschäftigungsver-<br />
Abb. 1: Blick ins Berberdorf<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012
Daten zum Berberdorf<br />
(vgl. Interne Statistik des Berberdorfes 2010)<br />
hältnisse sorgen dafür, dass Menschen<br />
sich an<strong>der</strong>e Wege suchen, um Teilhabe,<br />
Sinnstiftung und <strong>der</strong> Ausdruck <strong>der</strong> eigenen<br />
Persönlichkeit sichern zu können.<br />
Sie stecken sich erreichbare Konsumziele<br />
im Gegensatz zum unerreichbaren<br />
Arbeitsplatz. Konsum tritt an die Stelle<br />
von Erwerbsarbeit. Man ist, was man<br />
besitzt. (vgl. Böhnisch 2008, S. 214)<br />
Viele <strong>der</strong> BewohnerInnen haben mit<br />
ihren HartzIV-Bezügen allerdings kaum<br />
die Möglichkeit, sich eine Teilhabe<br />
an <strong>der</strong> Gesellschaft durch Konsum zu<br />
sichern. Der Techniker meint hierzu:<br />
„Die würden vielleicht auch gerne in<br />
<strong>der</strong> Stadt mal ins Café sitzen etc., und<br />
mal in einer ganz an<strong>der</strong>en Atmosphäre<br />
ihr Bier trinken. Aber das ist gar nicht<br />
machbar und irgendwann kommt auch<br />
<strong>der</strong> Frust, dass man nicht mehr zur Arbeit<br />
geht und das verlorene Selbstwertgefühl.<br />
Sie trauen sich ja gar nicht mehr<br />
aus dem Berberdorf raus, in die normale<br />
- in Anführungsstrichen - Welt”.<br />
Von echten Berbern und Milchbubis<br />
mit Rollköfferchen<br />
Hartz IV hat noch ganz an<strong>der</strong>e Auswirkungen<br />
auf das Leben von Wohnungslosen.<br />
Das erfahren wir von Kalle.<br />
Mit Hartz IV sei das Leben schwerer<br />
geworden. Vor allem die Lebensmittel<br />
würden immer teurer, aber <strong>der</strong> Regelsatz<br />
bleibe <strong>der</strong> Gleiche. Die Hartz-Reformen<br />
seien auch <strong>der</strong> Grund dafür,<br />
dass es heute kaum noch „echte Berber<br />
“gebe und die meisten „festmachen”,<br />
sich also nie<strong>der</strong>lassen, statt sich für ein<br />
umherziehendes Leben auf <strong>der</strong> Straße<br />
zu entscheiden. Vor den Gesetzesän<strong>der</strong>ungen<br />
war es möglich, in einer Stadt<br />
unbürokratisch Tagessätze zu erhalten.<br />
Heute ist meist ein vor Ort gemeldeter<br />
Wohnsitz notwendig. Deswegen ist<br />
selbst ein Umsiedeln von Esslingen ins<br />
angrenzende Stuttgart mit hohem Aufwand<br />
verbunden. Sachleistungen wie<br />
z.B. Fernseher, die früher unkompliziert<br />
beantragt werden konnten, gibt es<br />
nicht mehr. Die hat man verkauft, um<br />
weiterreisen zu können.<br />
Er erzählt auch von den wilden Anfängen<br />
des Berberdorfs, das sich aus einer<br />
Ansammlung von selbst errichteten<br />
Notunterkünften entwickelt hat und<br />
anschließend in ein betreutes Hilfsangebot<br />
mit SozialarbeiterInnen vor Ort<br />
umgewandelt worden ist. Diese Beson<strong>der</strong>heit<br />
hat das Dorf weit über die<br />
Region hinaus bekannt gemacht. Seine<br />
Geschichten handeln von Stacheldrahtzäunen,<br />
abgestecktem Revier,<br />
Wegzoll, Angriffen aus <strong>der</strong> Esslinger<br />
Bevölkerung und deswegen aufgestellten<br />
Wachposten. Statt den echten Berbern<br />
wie ihm, kämen heute in erster<br />
Linie „Milchbubis” mit ihren Rollköfferchen<br />
ins Dorf, die zu Hause rausgefl<br />
ogen sind o<strong>der</strong> „irgendwie Scheiße<br />
gebaut haben, Gestrandete eben”.<br />
Versorgt - entsorgt?<br />
Alle BewohnerInnen haben in ihrer<br />
Vorgeschichte einen Bruch und heute<br />
ein ganzes Paket von Schwierigkeiten.<br />
Neben ihrer Wohnungslosigkeit sind<br />
das z.B. „Arbeitslosigkeit, Drogenabhängigkeit,<br />
psychische Probleme, gescheiterte<br />
Beziehungen, Schwierigkeiten<br />
mit dem Umgang mit Behörden,<br />
Schwierigkeiten soziale Kontakte zu<br />
knüpfen o<strong>der</strong> zu halten“, erzählt uns<br />
<strong>der</strong> Sozialarbeiter vor Ort. Bis auf einige<br />
Ausnahmen entscheiden sich die<br />
meisten dabei nicht bewusst für das<br />
Leben im Berberdorf, son<strong>der</strong>n bekommen<br />
den Platz über die Beratungsstelle<br />
in Esslingen zugewiesen.<br />
Das durch die Naturnähe erzeugte<br />
Campingplatzidyll ist ein Aushängeschild,<br />
das trügt. Es lässt nämlich<br />
vergessen, in welch problematischer<br />
Lage sich die BewohnerInnen befi nden.<br />
Ausgrenzung, mangelndes Selbstwertgefühl,<br />
Alkoholabhängigkeit etc.,<br />
treten vor <strong>der</strong> schönen Kulisse <strong>der</strong><br />
Rosenstöcke kurz in den Hintergrund.<br />
Der scheinbare Erholungscharakter des<br />
Ortes sorgt bei manchen Bürgern für<br />
Missgunst, erklärt <strong>der</strong> technische Mitarbeiter.<br />
„Wenn sie am Bahnhof o<strong>der</strong><br />
sonstwo sind, da sind das dann diese<br />
Typen da. Aber wenn man dann dahinter<br />
noch die Fassade mit schönen<br />
Rosenstöcken, die Gartenlaubenmentalität<br />
sieht, dann kriegt das einen perversen,<br />
negativen Touch. Also hey, wir<br />
zahlen Steuern und die schaffen nix,<br />
trinken Bier, also Geld für Bier haben<br />
sie ja immer, und haben es hier auch<br />
noch schön“. Auch die Unannehmlichkeiten<br />
des Dorfl ebens z.B. eine<br />
Dusche für 25 Personen, zu <strong>der</strong> man<br />
im Winter durch die Kälte laufen muss,<br />
werden vergessen. Die Sensibilisierung<br />
<strong>der</strong> PolitikerInnen und etwaiger Geldgeber<br />
für die Probleme falle dementsprechend<br />
auch schwer.<br />
Das Berberdorf genießt bei <strong>der</strong> Stadtverwaltung<br />
hohe Akzeptanz und hat<br />
anscheinend großen Rückhalt in <strong>der</strong><br />
Esslinger Bevölkerung. Das zumindest<br />
schließt <strong>der</strong> Bereichsleiter <strong>der</strong> Aufnahmehäuser<br />
<strong>der</strong> Evangelischen Gesellschaft<br />
Esslingen, aus den Reaktionen<br />
vieler BürgerInnen auf einen Zeitungsartikel.<br />
Darin hatte sich ein Politiker<br />
kritisch zum Dorf geäußert. In LeserInnenbriefen<br />
hätte man das Dorf in<br />
Schutz genommen und gefor<strong>der</strong>t, die<br />
Menschen dort in Ruhe zu lassen.<br />
Woher kommt die Zustimmung? Ist<br />
es den EsslingerInnen wichtig, dass die<br />
Wohnungslosen eine Einrichtung haben,<br />
in <strong>der</strong> sie wie<strong>der</strong> Kraft sammeln<br />
können, um nächste Schritte zu gehen?<br />
O<strong>der</strong> schätzen sie einfach, dass die<br />
Menschen nicht nur versorgt, son<strong>der</strong>n<br />
auch entsorgt werden, auf <strong>der</strong> an<strong>der</strong>en<br />
Seite <strong>der</strong> Brücke, eingekeilt zwischen<br />
Bundesstraße und Neckar?<br />
Zusammenfassung <strong>der</strong> Erkenntnisse<br />
Das Berberdorf als Zwischenwelt<br />
Das Berberdorf stellt eine Zwischenwelt<br />
dar, zwischen einem Leben auf<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012 - 55 -
<strong>der</strong> Straße und einem Leben „in <strong>der</strong><br />
Gesellschaft“. Das Berberdorf besitzt<br />
durch seine Historie und seinen Ruf,<br />
etwas Beson<strong>der</strong>es zu sein, eine eigene<br />
Identität, bzw. so etwas wie eine Kultur,<br />
mit eigenen Normen und Werten<br />
und Traditionsüberlieferung. Überliefert<br />
wird diese von den langjährigen<br />
o<strong>der</strong> immer wie<strong>der</strong>kehrenden BewohnerInnen,<br />
die den Mythos Berberdorf<br />
lebendig halten und häufi g von den<br />
früheren wilden Zeiten erzählen.<br />
Werte im Berberdorf<br />
Die Langjährigen, sind wesentlich<br />
beteiligt an <strong>der</strong> Durchsetzung <strong>der</strong> Normen,<br />
wenn auch eher stillschweigend<br />
im Hintergrund. So gehören Solidarität,<br />
Offenheit und Geduld mit Neuen zu<br />
zentralen Werten des Zusammenlebens,<br />
gleichzeitig aber auch Alkoholkonsum<br />
und eine Geringschätzung <strong>der</strong> MitarbeiterInnen,<br />
bzw. eine Abgrenzung zu<br />
diesen. Zeigt sich z.B. ein Bewohner<br />
zu hilfsbereit und aufgeschlossen gegenüber<br />
den Hauptamtlichen und hilft<br />
vielleicht sogar bei anfallenden Reparaturarbeiten,<br />
so droht <strong>der</strong> Ausschluss.<br />
Ausgrenzung<br />
Die Langjährigen und die, die von<br />
ihnen akzeptiert sind und sich entsprechend<br />
verhalten, bilden die entsprechende<br />
Mehrheitsgesellschaft und<br />
haben Macht im Sinne von Ausgrenzungsmöglichkeiten.<br />
Ihnen gegenüber<br />
stehen die, die eher als EinzelgängerInnen<br />
bezeichnet werden können. Entwe<strong>der</strong><br />
aus bewusster Entscheidung und<br />
eigener Abgrenzung o<strong>der</strong> weil sie aktiv<br />
ausgegrenzt werden.<br />
Bedeutung des Dorfs für die BewohnerInnen<br />
Die Art, wie im Dorf Integration hergestellt<br />
wird, hängt auch mit <strong>der</strong> Frage<br />
zusammen, welche Bedeutung das<br />
Dorf für sie hat. Da gibt es zum einen<br />
die immer geringer werdende Zahl <strong>der</strong><br />
Herumziehenden, die bewusst für eine<br />
Zeitlang festmachen, beispielsweise<br />
im Winter, um dann nach einer Weile<br />
weiterzuziehen. Mit dem Rückgang <strong>der</strong><br />
„echten Berber“, wegen Mobilitätseinschränkungen<br />
durch die neue Hartz-IV-<br />
Gesetzgebung etc., werden sie immer<br />
weniger. Stattdessen gibt es immer mehr<br />
Gestrandete, die durch psychische Auffälligkeiten,<br />
Probleme im Elternhaus<br />
o<strong>der</strong> Ähnliches den Halt verlieren und<br />
im Berberdorf „landen“. Sie würden<br />
nicht so weit gehen, das Dorf als ihr<br />
Zuhause zu bezeichnen, haben aber<br />
im Gegensatz zu den Herumziehenden<br />
keine klare Vorstellung davon, wann<br />
und wie es weitergehen soll. Für die<br />
Gestrandeten ist es oft ein zweischnei-<br />
- 56 -<br />
Daten zur Wohnungslosigkeit<br />
(vgl. Bundesarbeitsgemeinschaft Wohnungslosenhilfe e.V.)<br />
diges Schwert, dass sie sich im Dorf<br />
persönlich einrichten können, da sie<br />
so unter Umständen viel Energie darauf<br />
verwenden, es sich schön zu machen,<br />
statt die Einrichtung in ihrer Funktion<br />
als Übergangslösung zu begreifen.<br />
Beobachtete Ambivalenzen<br />
Es kann für manche sehr wichtig<br />
sein, erst einmal wie<strong>der</strong> zu Kräften zu<br />
kommen an einem Ort, an dem sie sich<br />
wohlfühlen, für an<strong>der</strong>e trägt dies aber<br />
eher zur Verfestigung <strong>der</strong> Situation bei.<br />
Neben diesen beiden Gruppen gibt es<br />
die Langfristigen, die sich eingerichtet<br />
haben und sich auch bewusst für das<br />
Berberdorf als Zuhause entschieden<br />
haben. Diese sind teilweise schon Jahre<br />
dort, was nur möglich ist, da die Befristung<br />
von sechs Monaten, die in an<strong>der</strong>en<br />
Aufnahmehäusern gilt, im Berberdorf<br />
nicht als harte Grenze gehandhabt<br />
wird. Ob das besser wäre, ist eine an<strong>der</strong>e<br />
Frage, da oft Anschlusshilfen fehlen,<br />
sowohl was betreutes Wohnen betrifft,<br />
als auch im sozialen Wohnungsmarkt,<br />
ganz zu schweigen vom regulären<br />
Wohnungsmarkt, auf dem die meisten<br />
überhaupt keine Chance mehr hätten.<br />
Unterschiedliche Zukunftsszenarios bei<br />
den MitarbeiterInnen<br />
Die Visionen reichen von einer Einrichtung,<br />
die sich als strikte Zwischenlösung<br />
versteht und Befristungen konsequenter<br />
durchsetzt, über einen dauerbetreuten<br />
Ort des Zur-Ruhe-Kommens,<br />
bis hin zu einem von sesshaften BewohnerInnen<br />
weitgehend selbstverwalteten<br />
Dorf, das ab und zu von SozialarbeiterIinnen<br />
aufgesucht wird.<br />
Idyllische Naturlandschaft erweist sich<br />
als trügerisch<br />
Für einige BewohnerInnen, die beispielsweise<br />
sehr lang auf <strong>der</strong> Straße<br />
gelebt haben, bedeutet es eine gewisse<br />
Niedrigschwelligkeit, da sie nicht ohne<br />
weiteres in klassischen Aufnahmeein-<br />
richtungen unterkommen würden, weil<br />
die Naturnähe fehlt. Für an<strong>der</strong>e wie<strong>der</strong>um<br />
kann auch dies ein Verfestigungsrisiko<br />
darstellen. Gleichzeitig entsteht<br />
für Außenstehende schnell ein Bild des<br />
„Die haben‘s doch ganz gut“, das bestehende<br />
Probleme wie Ausgrenzung,<br />
Stigmatisierung, Alkoholabhängigkeit<br />
etc. verharmlost und über die Unannehmlichkeiten<br />
des Ortes hinwegsehen<br />
lässt, dass es z.B. nur eine Dusche, nur<br />
einige wenige Gemeinschaftsklos im<br />
Freien gibt etc.<br />
Fazit<br />
Das Berberdorf stellt eine wi<strong>der</strong>sprüchliche<br />
Zwischenwelt dar, die einerseits<br />
helfende und stabilisierende<br />
Strukturen schafft, die an<strong>der</strong>erseits im<br />
Rahmen von Hilfsinterventionen <strong>der</strong><br />
Sozialen Arbeit Ausgrenzungsbedingungen<br />
etabliert, da den BewohnerInnen<br />
die Rückkehr in ein selbstständiges<br />
Leben trotz <strong>der</strong> Unterstützung nicht<br />
gelingt. Vielleicht stößt das Berberdorf<br />
deswegen auf breite Akzeptanz bei <strong>der</strong><br />
Esslinger Bevölkerung, da das Berberdorf<br />
als Einrichtung dafür sorgt, dass die<br />
Berber im städtischen Leben nicht auffallen.<br />
Integrationsbemühungen im Sinne<br />
einer Inklusion <strong>der</strong> Berber in die Gesellschaft<br />
werden dadurch verhin<strong>der</strong>t.<br />
Literaturverzeichnis<br />
Böhnisch, Lothar, 2008, Sozialpädagogik<br />
<strong>der</strong> Lebensalter: eine Einführung,<br />
Weinheim u. München.<br />
Deutsche Hauptstelle für Suchtfragen,<br />
http://www.dhs.de/datenfakten/alkohol.html,<br />
[20.12.2011].<br />
Kontakt: Prof. Dr. Ulrike Zöller, <strong>Hochschule</strong><br />
Esslingen, Fakultät Soziale Arbeit,<br />
Gesundheit und Pfl ege, E-Mail:<br />
Ulrike.Zoeller@hs-esslingen.de<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012
Die Debatte um das islamische Kopftuch im europäischen Vergleich<br />
Hans Walz, <strong>Hochschule</strong> Ravensburg/Weingarten<br />
Bei diesem Beitrag handelt es sich um eine Besprechung des Buches „Politics, Religion and Gen<strong>der</strong>. Framing and regulating<br />
the veil“, von Sieglinde Rosenberger and Birgit Sauer. Wir veröffentlichen diese Rezension, da sie einen Beitrag<br />
zu einem aktuellen Thema liefert, die auch in unseren <strong>Hochschule</strong>n in den Fakultäten <strong>der</strong> Sozialen Arbeit ihren Wi<strong>der</strong>hall<br />
fi ndet.<br />
Seit im Jahre 1998 die damalige baden-württembergische<br />
Kultusministerin<br />
und heutige Bundesministerin für Wissenschaft<br />
Annette Schavan <strong>der</strong> muslimischen<br />
Lehrerin Fereshta Ludin die Einstellung<br />
in den staatlichen Schuldienst<br />
verweigerte, weil sie im Unterricht ein<br />
Kopftuch trug, wird mit schweren Geschützen<br />
wie Religionsfreiheit, Neutralität<br />
des Staates und Beamtenpfl icht<br />
gegen diesen Quadratmeter Tuch geschossen.<br />
Emotional und ideologisch<br />
aufgeladen wird die Debatte durch die<br />
generelle Unterstellung, das islamische<br />
Kopftuch – nur speziell um dieses<br />
geht es faktisch – versinnbildliche eine<br />
Unterdrückung <strong>der</strong> Frau und sei eine<br />
Provokation gegen unser westliches<br />
Verständnis von Demokratie und Partnerschaft.<br />
Der Vergleich unterschiedlicher Regelungen<br />
in verschiedenen Län<strong>der</strong>n Europas<br />
wie auch innerhalb <strong>der</strong> Bundesrepublik<br />
in verschiedenen Bundeslän<strong>der</strong>n<br />
legt folgende Einschätzung nahe: Die<br />
gesetzlichen Kopftuchverbote für Lehrerinnen<br />
in acht von 16 Bundeslän<strong>der</strong>n<br />
in Deutschland (Baden-Württemberg,<br />
Bayern, Hessen, Nordrhein-Westfalen,<br />
Saarland, Berlin, Bremen; Nie<strong>der</strong>sachsen)<br />
sind ein Hinweis für die gesetzgeberische<br />
Überfor<strong>der</strong>ung unserer politischen<br />
und demokratischen Gremien,<br />
dem Faktum Rechnung zu tragen, dass<br />
die Bundesrepublik ein Einwan<strong>der</strong>ungsland<br />
ist. Zu diesem Urteil kommt<br />
Sabine Berghahn (Professorin für Recht<br />
an <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong> für Wirtschaft und<br />
Recht, Berlin) in ihren beiden sorgfältig<br />
recherchierten Beiträgen (S.97-115;<br />
S.150-168 zusammen mit zwei Kolleginnen)<br />
zur Kopftuchdebatte in dem<br />
von Sieglinde Rosenberger und Birgit<br />
Sauer (Politologinnen an <strong>der</strong> Universität<br />
Wien) 2012 herausgegebenen englischsprachigen<br />
Sammelband mit dem Titel<br />
„Politics, Religion and Gen<strong>der</strong>. Framing<br />
and regulating the veil“. Diese Publikation<br />
stellt die für den europäischen<br />
Einigungsprozess beachtenswerten Ergebnisse<br />
aus dem von <strong>der</strong> Europäischen<br />
Kommission 2006 bis 2009 geför<strong>der</strong>ten<br />
VEIL-Projekt vor.<br />
In diesem Kooperationsprojekt haben<br />
17 Forscher und Forscherinnen von<br />
Universitäten in Dänemark, Frankreich,<br />
Griechenland, Österreich, UK, Deutschland,<br />
<strong>der</strong> Türkei, Italien und den Nie<strong>der</strong>landen<br />
die religiös-kulturellen und<br />
politischen Rah menbedingungen (Teil<br />
1, S.15 – 93) sowie die faktisch erlassenen<br />
bzw. im Vergleich zu an<strong>der</strong>en<br />
europäischen Län<strong>der</strong>n nicht erlassenen<br />
gesetzlichen Regelungen (Teil 2, S. 95<br />
– 204) zum islamischen Kopftuch in<br />
Österreich, Dänemark, Frankreich, Griechenland,<br />
Deutschland, den Nie<strong>der</strong>landen,<br />
<strong>der</strong> Türkei und England erhoben.<br />
Zusätzlich enthält das Buch einen Bericht<br />
über die Regelungen in Bulgarien<br />
(S.116 – 131) und einen dokumentarischen<br />
Anhang über die ausgewerteten<br />
kulturellen und politischen Dokumente<br />
in den einzelnen Län<strong>der</strong>n S.217 – 234).<br />
Nicht zu unterschätzen ist <strong>der</strong> Wert <strong>der</strong><br />
nach jedem Beitrag aufgeführten Literaturangaben,<br />
die eine Vertiefung und Erweiterung<br />
in die jeweilige Thematik <strong>der</strong><br />
einzelnen Artikel ermöglichen.<br />
In allen zehn Fachartikeln geht es<br />
vorrangig um das islamische Kopftuch<br />
(‚headscarf‘) und weniger um die sonstigen<br />
Formen <strong>der</strong> mit dem englischen<br />
Oberbegriff ‚veil‘ beschriebenen unterschiedlichen<br />
‚Verschleierung‘ von<br />
Frauen (z.B. durch die als ‚Burka‘ bezeichnete<br />
Ganzkörperverschleierung ).<br />
Grundsätzlich kann bei den untersuchten<br />
Län<strong>der</strong>n hinsichtlich des Verbots<br />
bzw. <strong>der</strong> Erlaubnis des islamischen<br />
Kopftuchs zwischen drei Regelungsmodellen<br />
unterschieden werden: einerseits<br />
Regelungen mit einer laizistischen<br />
Trennung zwischen Staat und Religion,<br />
wie sie in Frankreich und <strong>der</strong> Türkei<br />
vorherrschen, an<strong>der</strong>erseits Regelungen<br />
in Län<strong>der</strong>n mit einem mehr o<strong>der</strong><br />
weniger ausgeprägten neutralen Staat-<br />
Kirchen-Verhältnis (z.B. Deutschland,<br />
Österreich, Nie<strong>der</strong>lande) und schließlich<br />
drittens Regelungen in Län<strong>der</strong>n mit<br />
einer staatskirchlichen Religionspraxis<br />
(wie in Dänemark, Griechenland und<br />
England) Diese dreiteilige Differenzierung<br />
ist idealtypisch, denn faktisch vermischen<br />
sich neutrale und laizistische<br />
Positionen, z.B. in den oben aufgezählten<br />
acht Bundeslän<strong>der</strong>n in Deutschland,<br />
die ein explizites Kopftuchverbot<br />
für Lehrerinnen ausgesprochen haben.<br />
Diese unterschiedliche Rechtsprechung<br />
in Deutschland sei nachfolgend entlang<br />
<strong>der</strong> genannten Buchartikel von Berghahn<br />
sowie einem weiteren Artikel von<br />
ihr nachgezeichnet: Auf die Klage <strong>der</strong><br />
oben erwähnten Lehrerin Fereshta Ludin<br />
beim Bundesverfassungsgericht hat<br />
dieses durch eine knappe Mehrheitsentscheidung<br />
(5:3) vom 24.September<br />
2003 festgestellt, dass einer Lehrerin<br />
das Tragen eines Kopftuches an öffentlichen<br />
Schulen ohne gesetzliche Grundlage<br />
nicht verboten werden könne. Zugleich<br />
billigte das Bundesverfassungsgericht<br />
in einer Art Kompromissformel,<br />
um ein Patt von 4:4 zwischen den unterschiedlichen<br />
Voten <strong>der</strong> Verfassungsrichter<br />
zu vermeiden, den einzelnen<br />
Bundeslän<strong>der</strong>n zu, dass sie das Tragen<br />
religiöser, weltanschaulicher o<strong>der</strong> politischer<br />
Kleidungsstücke zum Schutze<br />
<strong>der</strong> Glaubensfreiheit von Schülern und<br />
Eltern einschränkend regeln dürften,<br />
freilich nur unter <strong>der</strong> Voraussetzung <strong>der</strong><br />
Gleichbehandlung aller Religionen und<br />
Weltanschauungen.<br />
Nach dieser Entscheidung haben die<br />
eingangs genannten acht Bundeslän<strong>der</strong><br />
spezifi sche gesetzliche Verbote für das<br />
Tragen von religiösen, weltanschaulichen<br />
und politischen Zeichen o<strong>der</strong><br />
Kleidungsstücken für Lehrkräfte an öffentlichen<br />
Schulen , teilweise auch für<br />
an<strong>der</strong>e Bereiche des öffentlichen Dienstes<br />
(Hessen, Berlin) erlassen. Innerhalb<br />
<strong>der</strong> Regelungen dieser acht Bundeslän<strong>der</strong><br />
lassen sich zwei Regelungstypen<br />
unterscheiden, zum einen ein relativ<br />
striktes laizistisch-orientiertes Verbot<br />
aller weltanschaulichen Zeichen in<br />
Berlin, Bremen und Nie<strong>der</strong>sachsen; an<strong>der</strong>erseits<br />
ein christlich-abendländisch<br />
orientiertes Regelungsmodell in den<br />
Bundeslän<strong>der</strong>n Baden-Württemberg,<br />
Bayern, Hessen, Nordrhein-Westfalen<br />
und Saarland, das in Form einer Art<br />
‚Ausnahmeklausel‘ christlich-abendländische<br />
Traditionen von einem Verstoß<br />
gegen das staatliche Neutralitätsgebot<br />
ausnimmt.<br />
Die an<strong>der</strong>en acht Bundeslän<strong>der</strong><br />
(Brandenburg, Hamburg, Mecklenburg-<br />
Vorpommern, Nie<strong>der</strong>sachsen, Rheinland-Pfalz,<br />
Sachsen, Sachsen-Anhalt,<br />
Schleswig-Holstein, Thüringen) haben<br />
keine spezifi sche Regelung zum Verbot<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012 - 57 -
weltanschaulicher Zeichen erlassen; sie<br />
entscheiden nach beamtenrechtlichen<br />
Regelungen und den Grundsätzen des<br />
Bundesverfassungsgerichts von Fall zu<br />
Fall.<br />
Wenn schon in den einzelnen Bundeslän<strong>der</strong>n<br />
Deutschlands eine so unterschiedliche<br />
Gesetzgebung zu Erlaubnis<br />
und zum Verbot weltanschaulicher und<br />
politischer Zeichen und Kleidungsstü cke<br />
besteht, um wie viel mehr können wir<br />
dann eine solche Unterschiedlichkeit in<br />
einzelnen Län<strong>der</strong>n Europas erwarten.<br />
Hierzu fi nden wir in den zehn Artikeln<br />
des Sammelbandes zu speziellen Themenbereichen<br />
wie z.B. ‚Gen<strong>der</strong> and<br />
gen<strong>der</strong> equality‘, ‚Thinking through secularism‘,<br />
Regulating religious symbols<br />
in public schools‘ eine Fülle komparativer<br />
Befunde. Eigens hingewiesen sei<br />
auf den Artikel von Leila Hadi-Abdou<br />
und Linda Woodhhead: Hier kommt<br />
die Sichtweise von Musliminnen selbst<br />
zur Darstellung. Dass Sawitri Saharso in<br />
dem mit ‚conclusions‘ überschriebenen<br />
Schlusskapitel (S. 205 – 216) sich in<br />
philosophischen Überlegungen zu den<br />
‚values of liberalism‘ ergeht, ohne diese<br />
Überlegungen überzuleiten in praktische<br />
Folgerungen – z.B. auf <strong>der</strong> Grundlage<br />
<strong>der</strong> Europäischen Menschenrechtskonvention–,<br />
bleibt angesichts <strong>der</strong> Zielsetzung<br />
des Buches, einen Beitrag zur<br />
Europäischen Integration zu leisten,<br />
unverständlich.<br />
Der mögliche Adressatenkreis für diese<br />
Publikation ist breit: Auf jeden Fall<br />
gehören dazu Lehrende und Studierende<br />
vor allem von rechts-, politik-, sozial-<br />
und wirtschaftswissenschaftlichen Disziplinen,<br />
darüber hinaus LehrerInnen<br />
in Schulen, LeiterInnen und SachbearbeiterInnen<br />
in öffentlichen Behörden<br />
und vor allem: Hochschulbibliotheken,<br />
denn das Buch ist eine Fundgrube für<br />
Hausarbeiten und weiterführende wissenschaftliche<br />
Arbeiten.<br />
Framing and Regulating the Veil.<br />
Sieglinde Rosenberger, Birgit Sauer<br />
(Hrsg.). Routledge, London – New York<br />
2012, 243 Seiten, 89 €, ISBN: 978-<br />
0415561488<br />
Kontakt zum Autor: Prof. Dr. rer.soc.<br />
Hans Walz, <strong>Hochschule</strong> Ravensburg-<br />
Weingarten, Institut für Angewandte<br />
Forschung (IAF), Schwerpunktbereich<br />
Angewandte Sozial- und Gesundheitsforschung,<br />
Postfach 1261, 88241<br />
Weingarten. E-Mail: walz@hs-weingarten.de;<br />
Privatadresse: Panoramastr.<br />
46, 88255 Baienfurt; Tel. 0049-751-<br />
48390.<br />
- 58 -<br />
Buchvorstellungen<br />
Menschenrechtsorientiert wahrnehmen – beurteilen – handeln<br />
... so lautet <strong>der</strong> Titel des von 14 Autoren<br />
aus Deutschland, Österreich und<br />
<strong>der</strong> Schweiz verfassten Buches, Buches,<br />
das unter <strong>der</strong> Fe<strong>der</strong>führung von Hans<br />
Walz (dem Autor <strong>der</strong> vorangegangenen<br />
Buchbesprechung zum „Kopftuchstreit“),<br />
Irmgard Teske (beide von <strong>der</strong><br />
<strong>Hochschule</strong> Ravensburg-Weingarten)<br />
und Edi Martin (Zürcher <strong>Hochschule</strong><br />
für angewandte Wissenschaften) 2011<br />
erschienen und seit September 2012<br />
bereits in <strong>der</strong> 2. Aufl age vorliegt.<br />
Die Beitra�ge des Buches sind spezifi<br />
sch auf Soziale Arbeit ausgerichtet<br />
und eignen sich fu�r die Grundausbildung<br />
in Bachelor-Studienga�ngen, zur<br />
Vertiefung o<strong>der</strong> Erga�nzung in Master-<br />
Studienga�ngen und fu�r Fortbildungsveranstaltungen,<br />
aber auch zur professionellen<br />
Orientierung und fu�r die<br />
fachliche Arbeit in <strong>der</strong> Praxis. Das Buch<br />
ist aber kein gewo�hnliches Fach- o<strong>der</strong><br />
Lehrbuch, son<strong>der</strong>n versteht sich als<br />
Lese- und Arbeitsbuch, welches anregend<br />
verschiedene Aspekte <strong>der</strong> Menschenrechtsorientierung<br />
behandelt und<br />
so die Relevanz <strong>der</strong> Menschenrechte<br />
auf vielfa�ltige Weise aufzeigt. Statt<br />
moralischer Appelle vermittelt es Impulse<br />
zum menschenrechtsorientierten<br />
Wahrnehmen, Bewerten und Handeln<br />
Recruiting im Social Web<br />
(Nach <strong>der</strong> Verlagsankündigung zur<br />
Bucherscheinung) Der demografi sche<br />
Wandel in den Industrielän<strong>der</strong>n bedingt,<br />
dass es in Zukunft weniger gut<br />
qualifi zierte Fach- und Führungskräfte<br />
im erwerbsfähigen Alter geben wird.<br />
Dieser Engpass wird zu einem „War<br />
for Talents“ führen. Die wenigen hoch<br />
qualifi zierten Kräfte verfügen über zunehmende<br />
Verhandlungsmacht – Unternehmen<br />
müssen sich als attraktiver<br />
Arbeitgeber darstellen und um die<br />
Gunst <strong>der</strong> potenziellen, aktuellen und<br />
ehemaligen Mitarbeiter buhlen.<br />
Aber gerade die jungen Fach- und<br />
Führungskräfte <strong>der</strong> Generation Y lassen<br />
sich auf klassischem Wege nur schwer<br />
rekrutieren. Unternehmen müssen die<br />
Talente vielmehr im Social Web umwerben,<br />
ihnen interessante Herausfor<strong>der</strong>ungen<br />
bieten und vor allem glaubwürdig<br />
kommunizieren. Prof. Dr. Sonja<br />
Salmen von <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong> Heilbronn<br />
(Arbeitsgebiete E-Strategie und Social<br />
Media Management), sowie die Exper-<br />
Die Herausgeber, Prof. Dr. Walz (2.v.l.),<br />
Prof. Teske (4.v.l.) und Dozent Martin (6.v.l)<br />
mit dem Autorenteam (Foto: T. Simpfendörfer,<br />
Weingarten)<br />
in Netzwerken, Organisationen und<br />
Ausbildungssta�tten <strong>der</strong> Sozialen Arbeit.<br />
(Abschnitt inhaltlich zitiert nach dem<br />
Klappentext des Buches).<br />
Walz, Hans / Teske, Irmgard / Martin,<br />
Edi (Hrsg.) (2011): Menschenrechtsorientiert<br />
wahrnehmen – beurteilen<br />
– handeln. Ein Lese- und Arbeitsbuch<br />
für Studierende, Lehrende und Professionelle<br />
<strong>der</strong> Sozialen Arbeit. Mit einem<br />
Geleitwort von Silvia Staub-Bernasconi,<br />
Interact Verlag, Luzern / Budrich Unipress<br />
Verlag, Opladen & Farmington<br />
Hills , MI 2012. (395 Seiten, kartoniert;<br />
D: 29,90 €<br />
ten für alternative Strategien zur Mitarbeitergewinnung<br />
Peer Bieber, Henner<br />
Knabenreich und Dr. Martin Reti zeigen<br />
in diesem Buch, was die Generation<br />
Y motiviert und was Unternehmen<br />
tun müssen um diese junge Menschen<br />
zu gewinnen. Die Autoren liefern praktische<br />
Orientierungsrichtlinien für den<br />
effi zienten Einsatz von Social Media-<br />
Applikationen für ein zielgerichtetes<br />
E- Recruting, für Personalmarketing<br />
und -entwicklung. Der Rechtsexperte<br />
Klaus Bülke erläutert die wesentlichen<br />
juristischen Rahmenbedingungen, die<br />
es zu beachten gilt, um das Risiko einer<br />
Reputationsschädigung im Social Web<br />
zu minimieren.<br />
Bernd H. Rath, Sonja Salmen (Hrsg.):<br />
Recruiting im Social Web. Talentmanagement<br />
2.0 - So begeistern Sie Netzwerker<br />
für Ihr Mitmach-Unternehmen!<br />
BusinessVillage Verlag1. Aufl age (2012),<br />
224 Seiten, ISBN: 9783869801704,<br />
34,80 €<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012
Synergien zur Nachhaltigkeit – Kooperation zwischen <strong>Hochschule</strong> und Stadt in studentischen<br />
Projekten.<br />
Ulrich D. Holzbaur, Monika Bühr, <strong>Hochschule</strong> Aalen<br />
Die <strong>Hochschule</strong> Aalen hat in den letzten 10 Jahren eine enge Kooperation mit <strong>der</strong> Stadt Aalen entwickelt, um in studentischen<br />
Projekten das Thema Nachhaltigkeit voranzubringen. Die erfolgreiche Kooperation wurde mehrfach gewürdigt und<br />
ausgezeichnet. Erfolgreiche Projekte verbinden die Heranführung an die Forschung mit <strong>der</strong> eigenen Projektarbeit und <strong>der</strong>en<br />
konkreten Ergebnissen.<br />
Vielfältige Projektpartnerschaften<br />
Seit über 10 Jahren werden an <strong>der</strong><br />
<strong>Hochschule</strong> Aalen systematisch studentische<br />
Projekte in Kooperation mit Organisationen<br />
<strong>der</strong> Region durchgeführt. Die<br />
Projekte fi nden im Rahmen verschiedener<br />
Lehrveranstaltungen statt. Themen<br />
umfassen die Konzeptentwicklung<br />
o<strong>der</strong> Initiierung von Aktivitäten durch<br />
studentische Teams in Kooperation mit<br />
Partnern aus <strong>der</strong> Stadtverwaltung, <strong>der</strong><br />
Lokalen Agenda 21 und weiteren Stakehol<strong>der</strong>n.<br />
Exemplarische Projektpartner in studentischen<br />
Projekten sind:<br />
• Ämter <strong>der</strong> Stadt Aalen wie Grünfl ächen-/Umweltamt,<br />
Ordnungsamt,<br />
Tourismus, City-Manager, Demographischer<br />
Wandel<br />
• Gruppen <strong>der</strong> Lokalen Agenda 21 wie<br />
Barrierefrei, Regionalvermarktung,<br />
Energetisch<br />
• Region Ostwürttemberg, Regionalverband,Wirtschaftsför<strong>der</strong>ungsgesellschaft<br />
Ostwürttemberg Landratsamt<br />
mit Bereichen Tourismus, Forstverwaltung,<br />
Landwirtschaftsamt,<br />
Prävention<br />
• Museen: Limesmuseum, Geologisches<br />
Museum, Besucherbergwerk<br />
• Polizeidirektion, Präventionsstellen,<br />
Verkehrspolizei<br />
• Weitere Gemeinden <strong>der</strong> Region<br />
• Namhafte Firmen <strong>der</strong> Region<br />
Erlebnisorientierung und „Prepared<br />
Projects“<br />
Die Projektarbeiten und ihre Umsetzung<br />
basieren auf <strong>der</strong> Integration <strong>der</strong><br />
Grundlagen „Erlebnisorientierung in<br />
<strong>der</strong> Bildung“ und „Prepared Projects<br />
Method“ (PPM).<br />
Die Methode basiert neben dem bekannten<br />
und weitverbreiteten Ansatz<br />
„Lehren durch Projekte“ auf 3 Säulen:<br />
• Risikoreduktion durch gute Projektvorbereitung<br />
in den frühen Projektphasen<br />
des didaktischen Gesamtprojekts,<br />
in das das studentische Projekt<br />
eingebettet ist.<br />
• Erlebnisorientierung durch Übertra-<br />
gung von Planspielkonzepten (Dynamik,<br />
Interaktion, Perspektivenwechsel,<br />
De/Briefi ng-Phasen) auf<br />
studentische Projekte<br />
• Motivation durch konkrete Projektergebnisse<br />
mit einem Nutzen für die<br />
Allgemeinheit im Sinne <strong>der</strong> Nachhaltigen<br />
Entwicklung<br />
Nachhaltigkeit<br />
Seit längerem wurden an <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong><br />
Projekte zum Thema Nachhaltigkeit<br />
in Kooperation mit den verschiedensten<br />
Projektpartnern umgesetzt.<br />
Durch die erfolgreichen Projektarbeit<br />
wurde das Thema Nachhaltigkeit an<br />
<strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong> Aalen geprägt und<br />
weiter ausgebaut.<br />
Die <strong>Hochschule</strong> Aalen hat ab 1993<br />
die Stelle des Senatsbeauftragten für<br />
Technik- und Wissenschaftsethik eingerichtet<br />
und dort auch das Thema<br />
Umweltschutz und Ökologie in Lehre<br />
und Forschung umgesetzt. 2008 wurde<br />
die Stelle des Senatsbeauftragten für<br />
nachhaltige Entwicklung geschaffen,<br />
zum Nachhaltigkeitsbeauftragten wurde<br />
Prof. Dr. Ulrich Holzbaur ernannt.<br />
Um die Nachhaltige Entwicklung in<br />
<strong>der</strong> Lehre und Forschung voranzubringen<br />
wurde im Mai 2012 eine halbe Referentenstelle<br />
für Nachhaltige Entwicklung<br />
an <strong>der</strong> HS Aalen geschaffen.<br />
Gemeinsam mit <strong>der</strong> Volkshochschule<br />
Aalen haben die <strong>Hochschule</strong> und die<br />
Stadt 1997 die Einrichtung einer lokalen<br />
Agenda 21 initiiert. Die Stadt Aalen<br />
hat den Start des Prozesses durch ein<br />
Agendabüro unterstützt. Parallel dazu<br />
wurde an <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong> Aalen durch<br />
die Umstrukturierung von <strong>der</strong> Fachhochschule<br />
mit ihren noch deutlich<br />
erkennbaren Wurzeln einer Ingenieurschule<br />
zu einer <strong>Hochschule</strong> für Angewandte<br />
Wissenschaften und durch die<br />
Umsetzung des Bologna-Prozesses<br />
bessere Voraussetzungen geschaffen,<br />
Projekte zum Thema Nachhaltigkeit in<br />
den Lehrveranstaltungen zu integrieren.<br />
Erlebnisorientierung<br />
Das didaktische Leitbild „Erlebnisorientierung“<br />
beruht auf <strong>der</strong> Einsicht, dass<br />
Prof. Dr. U. Holzbaur<br />
Dipl.-Ing.(FH) M. Bühr<br />
nicht nur im Eventmanagement son<strong>der</strong>n<br />
auch in <strong>der</strong> Lehre das persönliche<br />
Erleben ein wesentlicher Erfolgsfaktor<br />
ist und sich Aktivierung und Positivität<br />
gegenseitig verstärken. Die Ideen <strong>der</strong><br />
Handlungs- und Erlebnisorientierung<br />
wurden mit mehreren Beiträgen zur<br />
Methode, zu Inhalten und vielfältigen<br />
Beispielprojekten aber auch Lehrveranstaltungen<br />
und Events <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong><br />
in einem Sammelband „Handlungs-<br />
und Erlebnisorientierung in <strong>der</strong> tertiären<br />
Bildung“ (Holzbaur/Marx 2011)<br />
zusammengefasst und publiziert.<br />
Ein Beitrag mit dem Titel „Nachhaltigkeit<br />
lokal erleben“ (Holzbaur/Kaufmann<br />
2011) analysiert speziell die<br />
Aalener Aktivitäten und beschreibt die<br />
Aktionen zu „Aalen nachhaltig-er-leben“<br />
sowie die verschiedenen Veranstaltungen<br />
wie „Tag <strong>der</strong> Region“ und<br />
„Energietage“.<br />
Prepared Projects Method (PPM)<br />
Im Rahmen des Bologna-Prozesses<br />
werden studentische Projekte immer<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012 - 59 -
Abb. 1: Verleihung des UNESCO-Labels für<br />
Bildung für nachhaltige Entwicklung 2012<br />
an das Aalener Team<br />
relevanter: Einerseits nehmen Projekte<br />
und Projektmanagement in <strong>der</strong> Praxis<br />
und im Studium einen immer höheren<br />
Stellenwert ein und darüber hinaus<br />
wird im Studium mehr Praxisrelevanz<br />
gefor<strong>der</strong>t. An<strong>der</strong>erseits för<strong>der</strong>t die zunehmende<br />
und explizit festzulegende<br />
Differenz zwischen Präsenzzeit und<br />
Arbeitsbelastung die Ausweisung von<br />
Projekten im Studium.<br />
Der auf <strong>der</strong> Konferenz INTED (International<br />
Technology, Education and<br />
Development Conference) in Valencia<br />
vorgestellte Beitrag „Teaching Quality<br />
and Sustainability via the Prepared Projects<br />
Method“ wurde publiziert (Holzbaur<br />
2008) und beschreibt die Methode<br />
PPM im Detail. Die Methode intensiv<br />
vorbereiteter und gut strukturierter<br />
Projekte („Prepared Projects Method“<br />
PPM) baut auf einer langen Lehrerfahrung<br />
mit Fallstudien, Planspielen, Projekten,<br />
Projekt- und Eventmanagement<br />
sowie auf den Erfahrungen vieler Kollegen<br />
und Kolleginnen auf. Der Lerneffekt<br />
eines Projekts ist am besten, wenn<br />
die optimale Mischung zwischen Theorie<br />
und Praxis sowie eine optimale Balance<br />
zwischen Herausfor<strong>der</strong>ung und<br />
Machbarkeit vorliegt. Die Betrachtung<br />
eines studentischen Projekts als Planspiel<br />
trägt dazu bei, die Erfolgschancen<br />
und den didaktischen Nutzen zu verbessern.<br />
Der Realitätsbezug führt zwar auch<br />
zu Problemen, <strong>der</strong>en Überwindung<br />
stellt aber einen wesentlichen Bildungseffekt<br />
dar. Gerade die Tatsache,<br />
dass eine Aufgabe am Anfang nicht abgeschlossen<br />
defi niert ist, son<strong>der</strong>n dass<br />
die Anfor<strong>der</strong>ungsanalyse und die Kommunikation<br />
mit den Stakehol<strong>der</strong>n Teilaufgaben<br />
und wichtige Erfolgsfaktoren<br />
des Projekts sind, bereitet den Studierenden<br />
häufi g Schwierigkeiten. Sie<br />
erwarten zunächst eine umfangreiche<br />
und komplette Aufgabenbeschreibung.<br />
Auch die Defi nition von Zielen statt<br />
Aufgaben (Was statt Wie) müssen sie<br />
lernen. Die Aufgaben (Arbeitsstrukturplan)<br />
leiten sich dann von den Zielen<br />
- 60 -<br />
(Vision) ab. Diese Erfahrungen helfen,<br />
im Praxissemester o<strong>der</strong> Berufseinstieg<br />
kompetenter und systematischer an<br />
die anstehenden realen Probleme heranzugehen<br />
und damit dem typischen<br />
Praxisschock zu entgehen.<br />
Umfänge <strong>der</strong> Projekte<br />
Die Umfänge <strong>der</strong> Projekte müssen<br />
so angelegt werden, dass Studierende<br />
mit <strong>der</strong>en Arbeitszeit zur Vor- und<br />
Nachbereitung und <strong>der</strong> eigentlichen<br />
Projektbearbeitung, zurechtkommen.<br />
Aus <strong>der</strong> über 10 Jahre langen Erfahrung<br />
mit <strong>der</strong> PPM-Methode können die Umfänge<br />
<strong>der</strong> Projekte vom Dozenten sehr<br />
gut vorab eingeschätzt werden. Eine<br />
Anpassung im Rahmen des magischen<br />
Projektdreiecks liegt in <strong>der</strong> Verantwortung<br />
des bearbeitenden Teams gemeinsam<br />
mit dem jeweiligen Kunden (Projektpartner).<br />
Die Balance zwischen Herausfor<strong>der</strong>ung<br />
und Machbarkeit im Projekt sicherzustellen,<br />
ist eine <strong>der</strong> wichtigsten<br />
Aufgaben des Dozenten in <strong>der</strong> Vorbereitung<br />
<strong>der</strong> Projekte. Dazu müssen im<br />
Rahmen des magischen Projektdreiecks<br />
aus Zielen, Ressourcen und Terminen,<br />
die Ansprüche <strong>der</strong> Studierenden, <strong>der</strong><br />
<strong>Hochschule</strong>, <strong>der</strong> Stadt und <strong>der</strong> einzelnen<br />
Anspruchsgruppen berücksichtigt<br />
werden.<br />
Aufwände zur Vorbereitung <strong>der</strong> Projekte<br />
Die Projektvorbereitung umfasst<br />
nicht nur die Projektauswahl, son<strong>der</strong>n<br />
auch die Kalibrierung (Umfang und<br />
Aufwand) und Planung. Folgende Parteien<br />
müssen für ein erfolgreiches Projekt<br />
berücksichtigt werden:<br />
• Die Projektpartner mit ihren jeweiligen<br />
Zielen und Erwartungen: Projektpartner<br />
können hochschulintern<br />
o<strong>der</strong> -extern sein.<br />
• Die studentischen Teams mit den<br />
individuellen Mitglie<strong>der</strong>n, welche<br />
aus unterschiedlichen Semester o<strong>der</strong><br />
Studiengängen kommen können.<br />
• Die <strong>Hochschule</strong> als Instanz, die<br />
Ansprüche an das Niveau <strong>der</strong> Ausbildung<br />
stellt, über zusätzliche<br />
Möglichkeiten zur För<strong>der</strong>ung <strong>der</strong><br />
Projekte verfügt, aber auch fi nanzielle,<br />
rechtliche und organisatorische<br />
Randbedingungen auferlegt.<br />
• Der betreuende Professor, dessen<br />
Lehrzeit und Gesamtkapazität begrenzt<br />
ist.<br />
Bei <strong>der</strong> Vorbereitung <strong>der</strong> Projekte<br />
sind <strong>der</strong> Themenmix und die Auswahl<br />
<strong>der</strong> Projektpartner wichtig. Die Einbindung<br />
von externen Partnern ergibt<br />
einerseits eine Praxisnähe, die früh an<br />
die Anfor<strong>der</strong>ungen <strong>der</strong> Realität heranführt<br />
und an<strong>der</strong>erseits ein konkretes<br />
Projektergebnis, das <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong><br />
und <strong>der</strong> Kooperationspartnern nützt.<br />
Beispiele studentischer Projekte<br />
In den letzten Jahren wurden vor allem<br />
Projekte zur Umsetzung <strong>der</strong> Nachhaltigen<br />
Entwicklung in <strong>der</strong> Stadt Aalen<br />
und <strong>der</strong> Region in das Projektportfolio<br />
integriert. Themenbereiche umfassen<br />
Befragungen, Bildungsmaßnahmen, Flyer,<br />
Umweltmanagement an Schulen,<br />
Entwicklung von Lehrmaterialien, Konzeption<br />
von Nachhaltigkeitsberichten,<br />
Ökobilanzen, Material und Analysen<br />
beispielsweise zu Barrierefreiheit, regenerativen<br />
Energien, Events und Regionalvermarktung.<br />
Es folgt eine Auswahl<br />
an Projektthemen:<br />
Nachhaltige Stadtentwicklung<br />
• Führer „Aalen Barrierefrei“: Projektplanung,<br />
Begleitung und exemplarische<br />
Erfassung barrierefreier Orte im<br />
Stadtgebiet, Planung <strong>der</strong> Aufarbeitung<br />
und Publikation.<br />
• Analyse „Solar Lokal“ für Aalen und<br />
einen Nachbarort. Potentialanalysen<br />
für Regenerative Energien in <strong>der</strong> Region,<br />
insbeson<strong>der</strong>e Biomasse.<br />
• Bürgerbefragungen als Vorarbeit zur<br />
Erstellung des Leitbilds <strong>der</strong> Stadt Aalen<br />
durch die Stabsstelle Demographischer<br />
Wandel.<br />
• Projekte zum Themenbereich Prävention<br />
(Gewalt, Drogen, Alkohol)<br />
und Jugendschutz generell, an speziellen<br />
Orten (Schulen, Verkaufsstellen)<br />
und zu speziellen Anlässen (Feste,<br />
Weihnachtsmarkt).<br />
• Analyse des Sicherheitsgefühls <strong>der</strong><br />
Bürger, Nachbefragungen bei speziellen<br />
Bevölkerungsgruppen und Lokalitäten.<br />
• Analyse <strong>der</strong> Kundenzufriedenheit<br />
mit dem Aalener und Unterrombacher<br />
Wochenmarkt. Planung und<br />
Präsentation eines Symposiums zum<br />
Thema Wochenmarkt an <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong><br />
Aalen. Analyse <strong>der</strong> gesamtökonomischen<br />
Wirkung von Wochenmärkten.<br />
• Kultur / Museumskonzept in Kooperation<br />
mit den Vereinen (Kultur/ Geschichte/<br />
Geologie). Konzeption für<br />
eine „Erlebniswelt Eisen“.<br />
• Analyse des Bekanntheitsgrades von<br />
Nachhaltigkeit und Agenda 21.<br />
Hochschulstadt Aalen<br />
• Unterstützung gemeinsamer Aktivitäten<br />
von Stadt und <strong>Hochschule</strong> wie<br />
Wohnraumbeschaffung und Integration<br />
<strong>der</strong> Studierenden in die Stadt.<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September2012
Abb. 2: Analyse – Stadt Aalen als Studentenstadt<br />
Konzeption einer gemeinsamen Internet-Plattformwww.studieren-inaalen.de.<br />
• Erstellung eines „City Guide“ mit<br />
den Zielgruppen Besucher aus den<br />
Partnerstädten und akademisch interessierte<br />
Neubürger bzw. Bewerber<br />
von außerhalb <strong>der</strong> Region.<br />
• Analyse des ÖPNV und Vorarbeit für<br />
ein Semesterticket.<br />
Grüner Aal<br />
• Konzeption und Weiterentwicklung<br />
des Umweltmanagementsystems<br />
„Grüner Aal“ für Schulen (Dokumentation<br />
www.gruener-aal.de; siehe<br />
auch <strong>horizonte</strong> Nr. 32, Juli 2008)).<br />
Der „Grüne Aal“ erlaubt Schulen,<br />
Umweltmanagement, Umweltschutz<br />
und Umweltpädagogik strukturiert<br />
einzuführen und durch den Träger<br />
(Stadt) im Peer-Audit zertifi zieren zu<br />
lassen.<br />
• Umsetzung des „Grünen Aals“ an<br />
Schulen, Unterstützung <strong>der</strong> Schulen<br />
bei <strong>der</strong> Einführung des Umweltmanagements<br />
und spezieller Nachhaltigkeitsaspekte,<br />
Mitwirkung an den<br />
Audits. In jedem Semester werden<br />
zwei bis drei Schulen unterstützt.<br />
Events und Veranstaltungen<br />
• Analyse von Stadtfesten und an<strong>der</strong>en<br />
Events bezüglich Nachhaltigkeit<br />
und Barrierefreiheit, Konzeption<br />
für nachhaltige Events. Ein von <strong>der</strong><br />
<strong>Hochschule</strong> in Kooperation mit <strong>der</strong><br />
Lokalen Agenda 21 herausgegebener<br />
Leitfaden „Nachhaltige Events“<br />
(Abele /Holzbaur 2011) enthält<br />
konkret umsetzbare Vorgaben für<br />
die Nachhaltigkeitswirksamkeit von<br />
Events, insbeson<strong>der</strong>e im kommunalen<br />
Umfeld.<br />
• Eventkonzepte und -analysen für<br />
Veranstaltungen in <strong>der</strong> Region. Analyse<br />
des Einzugsbereichs und <strong>der</strong> Be-<br />
sucherzufriedenheit von Festen.<br />
• Konzeption, Kommunikation und<br />
Durchführung verschiedener Veranstaltungen<br />
wie Workshops, Vortragsreihen,<br />
Exkursionen und Ausstellungen<br />
zum zehnjährigen Jubiläum <strong>der</strong><br />
Lokalen Agenda 21 mit dem Motto<br />
Evaluierung<br />
Abb. 3: Kommunales Engagement <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong> Aalen<br />
„Aalen nachhaltig-er-leben“.<br />
• Konzeption und Einführung „Tag<br />
<strong>der</strong> Region“ sowie Konzeption und<br />
Implementierung eines Regionalvermarkterportalswww.regionalvermarkter-ostalb.de.<br />
• Konzeption von Veranstaltungen zur<br />
Bildung für nachhaltige Entwicklung,<br />
wie z.B. die verschiedenen Aktionstage<br />
von Bund und Land.<br />
Projekte für die Stadtverwaltung<br />
• Qualitätsanalysen für Ämter: Tourismus-Service,<br />
Friedhofsamt.<br />
• Analyse zur Nutzung von Social<br />
Media und Konzept für die Nutzung<br />
von Facebook für die Bildung in <strong>der</strong><br />
nachhaltigen Entwicklung.<br />
Die Projekte werden aus Sicht <strong>der</strong><br />
unterschiedlichen Stakehol<strong>der</strong> positiv<br />
eingeschätzt.<br />
- aus Sicht <strong>der</strong> Stadt<br />
Die Kooperation mit <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong><br />
stellt für die Stadt eine wichtige Komponente<br />
zur nachhaltigen Stadtentwicklung<br />
dar.<br />
Dabei sind von Seiten <strong>der</strong> Stadt<br />
verschiedene Ämter vom Schul- und<br />
Kulturamt bis zum Wirtschaftsför<strong>der</strong>er<br />
eingebunden. In den Projekten<br />
zur Nachhaltigkeit ist vor allem <strong>der</strong><br />
Leiter des Agendabüros und des Umweltamts,<br />
Dipl.- Ing. Rudolf Kaufmann,<br />
ein wichtiger Kooperationspartner.<br />
Auch die Einbindung <strong>der</strong> beiden Pressestellen<br />
und <strong>der</strong> ReferentInnen für<br />
Öffentlichkeitsarbeit ist ein wichtiger<br />
Erfolgsfaktor. Oberbürgermeister Martin<br />
Gerlach, Rektor Gerhard Schnei<strong>der</strong><br />
und <strong>der</strong>en jeweilige Vorgänger haben<br />
das erfolgreiche Kooperationsmodell<br />
immer unterstützt und geför<strong>der</strong>t. Hier<br />
können auf wissenschaftlichem Niveau<br />
innovative Konzepte entwickelt werden,<br />
für die sonst keine Kapazitäten<br />
o<strong>der</strong> Mittel vorhanden wären.<br />
- aus <strong>der</strong> Sicht <strong>der</strong> Bürger<br />
Die Bürger <strong>der</strong> Stadt Aalen sehen<br />
die Kooperationen vor allem als Bereicherung;<br />
das Engagement <strong>der</strong> Stadt<br />
für die nachhaltige Entwicklung wird<br />
gefor<strong>der</strong>t.<br />
Durch wissenschaftliche Unterstützung<br />
<strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong> Aalen können<br />
Projekte zielgerichteter, schneller und<br />
nachhaltiger umgesetzt werden. Darüber<br />
hinaus wird durch die erfolgreiche<br />
Öffentlichkeitsarbeit <strong>der</strong> Hoch-<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012 - 61 -
Abb. 4: Evaluation <strong>der</strong> Projekte<br />
schule Aalen <strong>der</strong> Bevölkerung innovative<br />
Konzepte und Inhalte vermittelt.<br />
Das Diagramm in Abb. 3 verdeutlicht<br />
die Anerkennung <strong>der</strong> Hochschulaktivitäten<br />
auf kommunaler Ebene.<br />
- aus Sicht <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong><br />
Der Nutzen für die <strong>Hochschule</strong> liegt<br />
in einer praxisnahen und transdisziplinären<br />
Ausbildung <strong>der</strong> Studierenden,<br />
die einerseits Grundlagen und<br />
Motivation vermittelt und an<strong>der</strong>erseits<br />
handlungs- und erlebnisorientiert die<br />
Umsetzung von Konzepten <strong>der</strong> Nachhaltigen<br />
Entwicklung erlaubt.<br />
- aus Sicht <strong>der</strong> Studenten<br />
Durch ein studentisches und semesterübergreifendes<br />
Projekt, im Rahmen<br />
<strong>der</strong> Vorlesungen für Projektmanagement<br />
(1. Semester) und Qualitätsmanagement<br />
(4. Semester) wurden einige<br />
Projekte durch eine Umfrage evaluiert.<br />
Es konnten bei <strong>der</strong> Analyse 132 Fragebögen<br />
ausgewertet werden. Hierbei<br />
handelte es sich im Wesentlichen<br />
um Studierende und Absolventen <strong>der</strong><br />
<strong>Hochschule</strong> Aalen.<br />
Um realistische Ergebnisse zu erzielen,<br />
entwickelten die Studierenden das<br />
Gesamtkonzept <strong>der</strong> Umfrage eigenverantwortlich<br />
und arbeiteten sämtliche,<br />
selbst gestellte Meilensteine strukturiert<br />
ab.<br />
Die Mehrzahl <strong>der</strong> Teilnehmer beurteilen,<br />
dass die Projektarbeit zur Steigerung<br />
<strong>der</strong> Team- und Kommunikationsfähigkeit<br />
führt. Des Weiteren führt<br />
die PPM-Methode zu einer interessanten,<br />
praxisorientierten und lernzielorientierten<br />
Vorlesung. Somit ist die PPM-<br />
Methode ein geeignetes Instrument für<br />
eine praxisnahe und erlebnisorientierte<br />
- 62 -<br />
Ausbildung.<br />
Die Umfrage sowie auch die Rückmeldungen<br />
<strong>der</strong> Studierenden zeigen,<br />
dass Studierenden diese Art <strong>der</strong> Lehrveranstaltung<br />
sehr schätzen. Die Projekte<br />
führen dazu, dass Konzepte des<br />
Projektmanagements und <strong>der</strong> Nachhaltigkeit<br />
wie, Barrierefreiheit, Umwelt<br />
Familienfreundlichkeit, Integration und<br />
Prävention nicht abstrakt bleiben, son<strong>der</strong>n<br />
an ganz konkreten Beispielen erfahren<br />
werden.<br />
In Abb. 4 ist deutlich zu erkennen,<br />
dass nicht zwangsläufi g aktuelle Themen<br />
wie Social Media einen nachhaltigen<br />
Eindruck bei Studierenden hinterlassen<br />
son<strong>der</strong>n die Themen in Kooperation<br />
mit <strong>der</strong> Stadt Aalen wie zum Beispiel<br />
Barrierefreiheit o<strong>der</strong> Grüner Aal. Dabei<br />
ist zu beachten, dass im Thema Barrierefreiheit,<br />
auch Projekte zur Barrierefreiheit<br />
<strong>der</strong> eigenen <strong>Hochschule</strong> sowie<br />
Projekte zum Event „Tag und Nacht <strong>der</strong><br />
<strong>Hochschule</strong>“ enthalten sind.<br />
Auszeichnungen<br />
Die Kooperation <strong>der</strong> Lokalen Agenda<br />
21 mit <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong> wurde vielfach<br />
positiv herausgehoben, so bei den<br />
Auszeichnungen zum „Agenda-Anerkennungspreis“<br />
des Landes Baden-<br />
Württemberg, als Bürgerkommune und<br />
als „Energie-Musterkommune“ sowie<br />
bei <strong>der</strong> Auszeichnung <strong>der</strong> Stadt Aalen<br />
als Stadt <strong>der</strong> UN-Dekade „Bildung für<br />
nachhaltige Entwicklung“ (Abb. 1).<br />
Auch in den Publikationen <strong>der</strong> Baden-<br />
Württembergischen Nachhaltigkeitsstrategie<br />
des Ministeriums für Umwelt,<br />
Klima und Energiewirtschaft spielt die<br />
Kooperation eine wichtige Rolle.<br />
Zwei gemeinsame Projekte von Stadt<br />
und <strong>Hochschule</strong> wurden als Projekte<br />
<strong>der</strong> UN-Dekade „Bildung für nachhaltige<br />
Entwicklung“ ausgezeichnet: „Grüner<br />
Aal“ bereits zum vierten und „Aalen<br />
nachhaltig-er-leben“ zum dritten<br />
Mal. Das den Projekten zugrunde liegende<br />
Konzept „Nachhaltigkeit lernen<br />
durch Projekte“ <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong> Aalen<br />
wurde zum dritten Mal ausgezeichnet.<br />
Dazu ist zu bemerken, dass von <strong>der</strong><br />
Deutschen UNESCO Kommission an<br />
dritte bzw. vierte Auszeichnungen erhöhte<br />
Anfor<strong>der</strong>ungen gestellt werden.<br />
Der Grüne Aal wurde außerdem als<br />
„Werkstatt N“ des Nachhaltigkeitsrats<br />
2011 und 2012 und als „Ausgewählter<br />
Ort im Land <strong>der</strong> Ideen“ 2011 ausgezeichnet.<br />
Zusammenfassung<br />
Das erfolgreiche Kooperationsmodell<br />
<strong>der</strong> Stadt Aalen <strong>der</strong>en Lokalen Agenda<br />
21 mit <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong> zeigt deutlich,<br />
welche Potentiale in einem solchen<br />
Austausch liegen. Sie ist für Städte mit<br />
einer <strong>Hochschule</strong> umsetzbar, wenn auf<br />
beiden Seiten engagierte und offene<br />
Menschen bereit sind, gemeinsame<br />
Projekte zu wagen. Das Kooperationsmodell<br />
kann nur umgesetzt werden,<br />
wenn alle Projektpartner vom Nutzen<br />
<strong>der</strong> Kooperation überzeugt sind. Eine<br />
weitere wichtige Basis <strong>der</strong> Kooperation<br />
ist <strong>der</strong> Aufbau von Vertrauen und die<br />
Kommunikation von Erfolgsgeschichten.<br />
Deshalb spielt neben <strong>der</strong> erfolgreichen<br />
Projektarbeit die Kommunikation<br />
und insbeson<strong>der</strong>e die Pressearbeit eine<br />
wichtige Rolle. Die Erfolgsgeschichte<br />
zeigt, dass studentische Projekte einen<br />
sichtbaren Mehrwert im Bereich interdisziplinäres<br />
Wissen, für die Projektpartner<br />
und den beteiligten Studierenden<br />
liefert.<br />
Literatur<br />
1) Abele, K, Holzbaur, U.(2011):<br />
NACHHALTIGE EVENTS - Nachhaltiger<br />
Erfolg durch Verantwortung,<br />
Aalen, 2011 www.aalen.de/sixcms/<br />
media.php/91/nachhaltigeevents.<br />
pdf<br />
2) Holzbaur, U. (2012): Kooperation<br />
zur Nachhaltigkeit, Deutsche<br />
Umweltstiftung, 2012 www.deutscheumweltstiftung.de<br />
www.tinyurl.<br />
com/ccop4sust<br />
3) Holzbaur, U. (2008): Teaching Quality<br />
and Sustainability via the Prepared<br />
Projects Method (PPM). INTED<br />
2008 Proceedings, Valencia.<br />
4) Holzbaur, U. (2005) Citizen Engagement<br />
and Project Learning. Son<strong>der</strong>heft<br />
„community development<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September2012
und service learning“ des Journal of<br />
New Generation Science<br />
5) Holzbaur, U. (2003) Semesterübergreifende<br />
Projekte - Erwerb von<br />
Fach- und Sozial¬kompetenz in<br />
semesterübergreifenden Teams. in:<br />
Studienkommission für Hochschuldidaktik<br />
(ed.): Beiträge zum 5. Tag<br />
<strong>der</strong> Lehre, Karlsruhe, S. 169 – 173<br />
6) Holzbaur, U., Kaufmann, R. (2011):<br />
Nachhaltigkeit lokal erleben, in:<br />
Holzbaur, U./Marx, I.: Handlungs-<br />
und Erlebnisorientierung in <strong>der</strong> terti-<br />
ären Bildung, Aachen 2011. S. 332<br />
– 344.<br />
7) Holzbaur, U., Marx, I. (2011):<br />
Handlungs- und Erlebnisorientierung<br />
in <strong>der</strong> tertiären Bildung. Shaker,<br />
Aachen.<br />
8 )Ministerium für Umwelt, Klima und<br />
Energiewirtschaft Baden-Württemberg<br />
, Landesanstalt für Umwelt,<br />
Messungen und Naturschutz, Baden-Württemberg<br />
(Hrsg) (2012):<br />
Bildung für Nachhaltige Entwicklung<br />
– Lokale Netzwerke und Pra-<br />
Hap.pen – Ein Stift zum Schreiben und Fühlen<br />
(<strong>Hochschule</strong> Schwäbisch Gmünd)<br />
Seit September 2009 untersucht ein<br />
Forscherteam <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong> für Gestaltung<br />
Schwäbisch Gmünd die Erweiterung<br />
visuell-akustischer Nutzerschnittstellen<br />
um ein haptisches Feedback.<br />
Es ermöglicht eine schnellere und<br />
exaktere Interaktion mit Interfaces und<br />
führt zu positiven Bedienerlebnissen.<br />
Geför<strong>der</strong>t werden die Forschungs- und<br />
Entwicklungsarbeiten des Projektes<br />
hapTECH vom BMBF noch bis September<br />
2012. Untersucht wurden nicht nur<br />
die theoretischen Voraussetzungen für<br />
die Gestaltung haptischer Interfaces,<br />
son<strong>der</strong>n auch exemplarisch multimodale<br />
Bedienszenarien und technische<br />
Lösungen zur Erzeugung haptischer<br />
Signale entwickelt wie <strong>der</strong> Stiftprototyp<br />
Hap.pen. Diese Neuentwicklung<br />
ermöglicht das Ertasten grafi scher Elemente<br />
auf Bildschirmen. Das Beson<strong>der</strong>e<br />
daran ist, dass dazu ein Positions-<br />
Tracking des Stiftes nicht mehr notwendig<br />
ist. Bisherige Systeme erzeugen ein<br />
haptisches Feeback in Abhängigkeit<br />
von <strong>der</strong> Positionsbestimmung des berührungssensitiven<br />
Bildschirms. Sie benötigen<br />
eine ständige und enge Verbindung<br />
zum Betriebssystem des Computers<br />
und eine Effektberechnung erfolgt<br />
auf <strong>der</strong> jeweiligen Computerplattform.<br />
Hap.pen ermöglicht die Berechnung<br />
und Erzeugung eines haptischen Signals<br />
unabhängig vom Computer-Betriebssystem.<br />
Dadurch ist <strong>der</strong> Stift auf<br />
allen Bildschirmen nutzbar.<br />
Möglich wird diese Tastfunktion des<br />
Stifts durch das Auslesen <strong>der</strong> Lichtintensität<br />
und <strong>der</strong> Wellenlänge von Bildschirmelementen.<br />
Der Farbsensor in<br />
<strong>der</strong> Spitze <strong>der</strong> Daumenseite des Stiftes<br />
liest die Werte und überträgt sie<br />
an einen integrierten Aktuator. Dieser<br />
ebenfalls im Projekt hapTECH entwickelte<br />
Aktuator erzeugt das für den<br />
Nutzer fühlbare Feedback in Form von<br />
Der Stift Hap.pen<br />
Einzelimpulsen und kombinierten Vibrationen.<br />
Die direkte Verknüpfung<br />
von visuellem Bildschirmelement und<br />
haptischem Feedback verkürzt den<br />
Signalweg und macht so eine schnelle<br />
und exakte Rückmeldung möglich.<br />
Das Sensorprinzip ermöglicht auch<br />
einen nie<strong>der</strong>komplexen Aufbau des<br />
Stiftes und damit eine kostengünstige<br />
Herstellung.<br />
Das Projekt wird durch das Programm<br />
FHProfUnt des BMBF geför<strong>der</strong>t<br />
und hat eine Laufzeit von August 2009<br />
bis September 2012. Kooperationspartner<br />
sind die Daimler AG, Göbel Audio,<br />
und das Fraunhofer Institut für Arbeitswirtschaft<br />
und Organisation.<br />
Literatur: Wintergerst, Götz; Jagodzinski,<br />
Ron und Giles, Peter (2011).<br />
„Hap.pen: Sketching Haptic Behaviour“.<br />
Mensch & Computer 2011,<br />
Workshop-Proceedings. 13-14.<br />
Projektteam/Kontakt: Prof. Hans<br />
Krämer, Ron Jagodzinski, Götz Wintergerst,<br />
<strong>Hochschule</strong> für Gestaltung<br />
Schwäbisch Gmünd Interaktionsgestaltung,<br />
Marie-Curie-Straße 19, 73529<br />
Schwäbisch Gmünd, Tel. 07171/602<br />
668; E-Mail goetz.wintergerst@hfggmuend.de,ron.jagodzinski@hfg-gmuend.de<br />
xisbeispiele aus sechs Kommunen<br />
in Baden-Württemberg.<br />
Kontakt<br />
Prof. Dr. Ulrich Holzbaur, <strong>Hochschule</strong><br />
Aalen, Beethovenstr. 1, 73430<br />
Aalen, Tel. 07361/576-2461, E-Mail:<br />
ulrich.holzbaur@htw-aalen.de<br />
Dipl.-Ing.(FH) Monika Bühr, E-Mail:<br />
monika.buehr@htw-aalen.de<br />
Ausstieg statt Aufstieg? Forschungsprojekt<br />
untersucht<br />
Karriereverläufe in Forschung<br />
und Entwicklung<br />
(F&E)<br />
(Sabrina Weber / Ulrike Busolt,<br />
<strong>Hochschule</strong> Furtwangen). Das an <strong>der</strong><br />
<strong>Hochschule</strong> Furtwangen angesiedelte<br />
Forschungsprojekt STAFF untersucht<br />
„Aufstieg und Aufenthaltsdauer von<br />
qualifi zierten Forscher/innen in F&E“.<br />
Das Projekt wird vom Bundesministerium<br />
für Bildung und Forschung und<br />
aus dem Europäischen Sozialfonds<br />
<strong>der</strong> Europäischen Union geför<strong>der</strong>t<br />
(För<strong>der</strong>kennzeichen 01FP1121 und<br />
01FP1122) und geht <strong>der</strong> These nach,<br />
dass eine horizontale Abwan<strong>der</strong>ung,<br />
d.h. ein Verlust von Wissen und Kompetenzen<br />
(brain drain), von Frauen<br />
aus F&E in F&E-nahe Bereiche stattfi<br />
ndet. Untersucht werden dabei insbeson<strong>der</strong>e<br />
die im Verhältnis zum Forscherinnen-Anteil<br />
in F&E-Abteilungen<br />
geringe Erfi ndungsaktivität von<br />
Frauen, <strong>der</strong>en Karriereverläufe sowie<br />
<strong>der</strong>en Aufstiegschancen in Führungspositionen.<br />
Im Rahmen des Projekts fi ndet<br />
am 14./15. März 2013 das Symposium<br />
„Karriereverläufe in Forschung<br />
und Entwicklung - Bedingungen und<br />
Perspektiven im Spannungsfeld von<br />
Organisation und Individuum“ statt.<br />
Interessierte Wissenschaftler/innen<br />
sind eingeladen, bis zum 15.10.2012<br />
Abstracts für Konferenzbeiträge (Vortrag<br />
o<strong>der</strong> Poster) einzureichen. Der<br />
Call und Informationen zum Projekt<br />
sind unter www.staff-projekt-hfu.de<br />
zu fi nden.<br />
Kontakt: Prof. Dr. Ulrike Busolt,<br />
<strong>Hochschule</strong> Furtwangen, E-Mail: Ulrike.Busolt@hs-furtwangen.de<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012 - 63 -
Jungskulturen und Bubenszenen - Herausfor<strong>der</strong>ungen für die geschlechtsrefl ektierende<br />
Jungenarbeit<br />
(Marion Lempp, <strong>Hochschule</strong> Esslingen) Jungen mit ihren Bewältigungsstrategien für die Entwicklung einer männlichen<br />
Identität waren das Thema des diesjährigen Hochschultages <strong>der</strong> Fakultät Soziale Arbeit, Gesundheit und Pfl ege <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong><br />
Esslingen am 14. Juni 2012. Zentrales Ziel des Fachtages war es, Einblicke in männlich geprägte Jugendszenen zu<br />
ermöglichen, um darüber Ressourcen für sozialpädagogische Ansätze <strong>der</strong> Jungenarbeit aufzuzeigen.<br />
Die über 400 Teilnehmer/innen aus<br />
<strong>Hochschule</strong> und Praxis sozialer und<br />
pädagogischer Arbeit verfolgten zunächst<br />
den einleitenden Vortrag von<br />
Professor Dr. Lothar Böhnisch, Universität<br />
Bozen. Eindrucksvoll sprach er über<br />
die Funktion von Cliquen bei <strong>der</strong> männlichen<br />
Sozialisation. Insbeson<strong>der</strong>e ging<br />
er auf vier „Bewältigungsfallen“ ein, die<br />
sich für Jungen im Verlaufe ihrer Biografi<br />
e aufbauen. Er zeigte auf, wie diese<br />
Fallen den Kreisel von Idolisierung des<br />
Männlichen und Abwertung des Weiblichen<br />
als Bewältigungsmuster immer<br />
wie<strong>der</strong> neu aktivieren. Dies beginne<br />
schon im frühkindlichen Alter mit <strong>der</strong><br />
für Jungen beson<strong>der</strong>s schwierigen Ablösung<br />
von <strong>der</strong> Mutter und spitze sich in<br />
<strong>der</strong> Vorpubertät zu, wenn die Mädchen<br />
vor den Jungen einen Entwicklungsvorsprung<br />
besäßen. Mit 13 bis 16 Jahren<br />
kämen die z.T. pro blematischen Herausfor<strong>der</strong>ungen<br />
durch die Gleichaltrigenkulturen<br />
hinzu und mit 18 bis 25<br />
<strong>der</strong> für viele riskante Übergang in den<br />
Beruf. Wichtig ist laut Böhnisch, Jungen<br />
in diesen Phasen geschlechtshomogene<br />
Projekte und männliche Vorbil<strong>der</strong> anzubieten,<br />
in denen sie Anerkennungskulturen<br />
erleben und mit Geschlechterrollen<br />
experimentieren könnten.<br />
13 Workshops zu verschiedenen Jungenszenen<br />
und -kulturen schlugen an-<br />
schließend eine Brücke zwischen den<br />
wissenschaftlichen Erkenntnissen und<br />
den Anfor<strong>der</strong>ungen sowie Erfahrungen<br />
<strong>der</strong> Praxis. Im Einzelnen ging es um<br />
Themen wie z.B. elektronische Spielkulturen,<br />
Jungen und Männer in Kitas,<br />
HipHop, Partyszene und Clubkultur,<br />
Pornokonsum, islamische Jungenkultur,<br />
Fußball-Ultras, Männlichkeit in Szenen<br />
<strong>der</strong> extremen Rechten und Linken und<br />
die Rolle von Gewalt in und außerhalb<br />
des Gefängnisses.<br />
Die Teilnehmer/innen <strong>der</strong> Workshops<br />
diskutierten angeregt die Männlichkeitsbil<strong>der</strong><br />
und -rollen in den entsprechenden<br />
Szenen und Kulturen. Dabei<br />
wurde weniger die medial immer wie<strong>der</strong><br />
neu aufbereitete problematische<br />
Seite von Jugendkulturen in den Mittelpunkt<br />
gerückt. Vielmehr wurde vor<br />
allem betrachtet, welche Potenziale die<br />
Jugendkulturen haben, welche soziale<br />
Integrationskraft sie besitzen und inwieweit<br />
sie Ansatzpunkte für die Entwicklung<br />
einer gesellschaftlich akzeptablen<br />
Männlichkeit bereithalten. Es wurde<br />
<strong>der</strong> Blick aber auch auf die Individuen<br />
und ihre biografi sche Entwicklung gelenkt,<br />
nicht zuletzt um diskutierbar zu<br />
machen, wie in einer gen<strong>der</strong>sensiblen<br />
Pädagogik auch Räume für Jungen zu<br />
schaffen sind, die nicht den herrschenden<br />
Geschlechtervorstellungen und -kli-<br />
Bachelor-Thesis u�ber Furan in Kaffee ausgezeichnet<br />
(Tamina Zilz, <strong>Hochschule</strong> Albstadt/<br />
Sigmaringen) Julia Waizenegger hat<br />
den Oecotrophica-Preis des Verbandes<br />
<strong>der</strong> Oecotrophologen bekommen. Die<br />
Absolventin <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong> Albstadt-<br />
Sigmaringen u�berzeugte die Jury<br />
mit ihrer Abschlussarbeit im Bereich<br />
Humanerna�hrung.<br />
Am Hochschulstandort Sigmaringen<br />
studierte Julia Waizenegger „Lebensmittel,<br />
Erna�hrung, Hygiene“. Fu�r ihre Bachelor-Thesis<br />
analysierte sie die Furan-<br />
Konzentration in Kaffeeprodukten, die<br />
bei Jugendlichen beson<strong>der</strong>s beliebt sind.<br />
Furan ist ein Stoff, <strong>der</strong> von <strong>der</strong> World<br />
Health Organisation als mo�glicherweise<br />
krebserregend eingestuft wird. Teil <strong>der</strong><br />
- 64 -<br />
Untersuchung war, das Gesundheitsrisiko<br />
fu�r deutsche Jugendliche zu bewerten.<br />
Die mit 1,0 benotete Abschlussarbeit<br />
tra�gt den Titel „Analysis and risk<br />
assessment of furan in coffee products<br />
targeted to adolescents“.<br />
Die Sigmaringer Absolventin ist eine<br />
von fu�nf Preistra�gerinnen, die <strong>der</strong> Verband<br />
<strong>der</strong> Oecotrophologen Mitte Juni<br />
bei einem Kongress in Nu�rnberg ehrte.<br />
Sie teilt sich 700 Euro Preisgeld mit<br />
Claudia Fuhrmann von <strong>der</strong> Friedrich-<br />
Schiller-Universita�t Jena. Der Verband<br />
zeichnet einmal pro Jahr beson<strong>der</strong>s gute<br />
Doktor-, Diplom-, Master- o<strong>der</strong> Bachelorarbeiten<br />
im Bereich <strong>der</strong> Erna�hrungswissenschaften<br />
aus.<br />
Organisiert wurde dieser Hochschultag von<br />
einer studentischen Projektgruppe unter<br />
<strong>der</strong> Leitung von Prof. Dr. Kurt Möller (links)<br />
in Kooperation mit <strong>der</strong> Bundeszentrale für<br />
politische Bildung, dem Archiv <strong>der</strong> Jugendkulturen,<br />
<strong>der</strong> BAG Jungenarbeit und <strong>der</strong><br />
LAG Jungenarbeit Baden-Württemberg.<br />
schees entsprechen. In <strong>der</strong> Konsequenz<br />
ging es um die Frage, wie solche Herausfor<strong>der</strong>ungen<br />
in <strong>der</strong> Jungenarbeit aufzunehmen<br />
sind.<br />
Eine Tagungsdokumentation ist in<br />
Planung und wird voraussichtlich Anfang<br />
2013 im Verlag des Archivs <strong>der</strong> Jugendkulturen<br />
erscheinen.<br />
Kontakt: Prof. Dr. Kurt Möller, <strong>Hochschule</strong><br />
Esslingen, E-Mail: kurt.moeller@<br />
hs-esslingen.de<br />
Betreuerin von Julia Waizenegger war<br />
ihre Professorin Dr. Gertrud Winkler. Sie<br />
sagt: „Die in Kooperation mit dem Chemischen<br />
und Veterina�runtersuchungsamt<br />
Karlsruhe erstellte Arbeit ist sowohl<br />
in wissenschaftlicher als auch in praktisch-pra�ventiver<br />
Hinsicht von hoher<br />
Bedeutung.“ Der Umfang des praktischen<br />
und schriftlichen Teils gehe deutlich<br />
u�ber den an<strong>der</strong>er Bachelorarbeiten<br />
hinaus. Die Oecotrophica-Preistra�gerin<br />
geho�rte bei <strong>der</strong> Abschlussfeier <strong>der</strong><br />
<strong>Hochschule</strong> im Oktober 2011 auch zu<br />
den Besten ihres Jahrgangs. Inzwischen<br />
strebt sie einen Masterabschluss an. Sie<br />
studiert Erna�hrungs- und Lebensmittelwissenschaften<br />
an <strong>der</strong> Rheinischen<br />
Friedrich-Wilhelms-Universita�t Bonn.<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September2012
Lifelogging zwischen anwendungsorientierter Entwicklung und gebrauchsethischen<br />
Diskursen<br />
Stefan Selke, <strong>Hochschule</strong> Furtwangen<br />
Dieser Beitrag behandelt die Konzeption und Entwicklung eines smartphonebasierten, digitalen Selbst-Monitoring-Systems.<br />
Diskutiert wird auch <strong>der</strong> Umgang mit ethischen Aspekten dieser Technologie. Das Vorhaben wurde geför<strong>der</strong>t im<br />
Rahmen des Karl-Steinbuchstipendiums.<br />
With the use of lifelogging-systems a<br />
complete digital record (mirror) of a single<br />
life is created and the human self is<br />
converted into a digital self. This article<br />
describes current developments of digital<br />
self recording and the evolution of a<br />
smartphone-based lifeloggingsystem developed<br />
in the context of the Karl-Steinbuch-Scholarship<br />
at the Furtwangen University.<br />
Lifelogging als neue Erinnerung- und<br />
Selbstbeobachtungskultur<br />
Lifelogging ist – zumal in Deutschland<br />
– ein bislang kaum entdecktes<br />
Forschungsfeld. Die Begleitrefl exion<br />
hinkt den rasch aufeinan<strong>der</strong> abfolgenden<br />
technischen Entwicklungsschritten<br />
von Hard- und Software hinterher. Im<br />
Kontext des Forschungsclusters „Postmediale<br />
Wirklichkeiten“ (2008-2010)<br />
erfolgte an <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong> Furtwangen<br />
eine erste Grundlegung dieses Forschungsfeldes<br />
[1], das im Folgenden<br />
kurz anhand aktueller Entwicklungen<br />
im Bereich angewandter Forschung<br />
und im Spannungsfeld ethischer Bedenken<br />
skizziert wird.<br />
Lifelogging ist ein Sammelbegriff, um<br />
die digitale Speicherung von Lebensdaten<br />
und Verhaltensspuren (Lifelogs)<br />
eines Menschen zu umschreiben. Er<br />
setzt sich zusammen aus den Begriffsanteilen<br />
„life“ (Leben, Aktivität) und<br />
„to log“ (aufzeichnen, protokollieren,<br />
Spuren sichern). Um Lebensspuren<br />
festzuhalten, werden digitale Datenaufzeichnungsgeräte<br />
immer selbstverständlicher.<br />
Lifelogging kann daher als<br />
eine passive Form digitaler Selbstarchivierung<br />
verstanden werden [1].<br />
Die eigentliche Innovation von Lifelogging<br />
besteht in <strong>der</strong> Datenheterogenität:<br />
Die datenerfassende Person (<strong>der</strong><br />
Logger) umgibt sich mit multimedialen<br />
Aufzeichnungsgeräten (sog. Lifelogging-<br />
o<strong>der</strong> Capturing-Tools). Eine (meist<br />
am eigenen Körper angebrachte) spezielle<br />
Lifelogging-Kamera nimmt permanent<br />
und ohne Mitwirken des Trägers<br />
Bil<strong>der</strong> auf und speichert weitere Sensordaten<br />
(z.B. Geodaten, biometrische<br />
Daten) (vgl. Abb 1.).<br />
Der Logger wählt dabei nicht mehr<br />
aus – das Lifelogging-System erfasst<br />
permanent und ohne Unterscheidung<br />
alle Umfelddaten. Hieraus ergibt sich<br />
das Ziel von Lifelogging: die möglichst<br />
universelle Erfassung von Lebensdaten.<br />
Damit stellt sich die Frage nach den<br />
Einsatzfel<strong>der</strong>n einer <strong>der</strong>artigen „Technologie<br />
des Selbst“, die einen verän<strong>der</strong>ten<br />
Umgang mit Daten über das eigene Leben<br />
und die eigene Privatsphäre nach<br />
sich ziehen, wie die sog. „Quantifi ed-<br />
Self“-Bewegung zeigt. Deren Paradigma<br />
lässt sich wie folgt zusammenfassen:<br />
Self Know-ledge through numbers.<br />
Mitglie<strong>der</strong> dieser Bewegung versuchen<br />
mit Hilfe von Capturing-Tools alles zu<br />
(ver-)messen, was im eigenen Leben<br />
geschieht.<br />
Weniger ‚extreme’ Anwendungsfel<strong>der</strong><br />
für Lifelogging sind z.B. die Marktforschung,<br />
die Touristikbranche, die<br />
Museumsdidaktik o<strong>der</strong> <strong>der</strong> Bereich<br />
öffentlicher Sicherheit. Beim Einsatz<br />
in medizinischen Kontexten wird versucht,<br />
die Nachhaltigkeit von Erinnerungsleistungen<br />
z. B. bei Alzheimer-<br />
Patienten o<strong>der</strong> das Ernährungs- bzw.<br />
Gesundheitsverhalten zu verbessern.<br />
Insgesamt eignet sich Lifelogging aufgrund<br />
des „ethnografi schen“ (visuellaufzeichnenden)<br />
Charakters beson<strong>der</strong>s<br />
für alle Arten von Umfelddokumentationen.<br />
Lifelogging als Leistungsdiagnostik<br />
Spitzensport<br />
Ein spezielles Einsatzfeld wurde im<br />
Rahmen einer Masterthesis an <strong>der</strong> Fakultät<br />
Digitale Medien <strong>der</strong> HFU näher<br />
erprobt. 2011 stellte Christiane Knittel<br />
(seit 1997 aktives Mitglied <strong>der</strong> Deutschen<br />
Nationalmannschaft Ringen)<br />
unter Betreuung des Autors ihre Thesis<br />
„Einsatzgebiete und Nutzenpotenziale<br />
kommerzieller Lifelogging-Tools unter<br />
Berücksichtigung kontextbasierter<br />
Supervision im Leistungssport“ fertig.<br />
Hierbei wurde erstmals <strong>der</strong> Nutzen<br />
von Lifelogging im Leistungssport untersucht.<br />
Prof. Dr. S. Selke<br />
Ausgangsthese hierbei war, dass<br />
im Spitzensport Leistungszugewinne<br />
durch neue Trainingsmethoden fast<br />
vollständig ausgeschöpft sind. In <strong>der</strong><br />
Optimierung des außersportlichen Bereichs<br />
wird jedoch noch eine Restgröße<br />
für Leistungsgewinne gesehen. Im Mittelpunkt<br />
<strong>der</strong> explorativen Studie stand<br />
daher die Optimierung des Lebensstils<br />
<strong>der</strong> Sportler neben dem Trainings. Im<br />
Ergebnis konnte gezeigt werden, das<br />
Lifelogging zentrale Aspekte leistungssportgerechter<br />
Lebensführung erkennbar<br />
in das Bewusstsein <strong>der</strong> Sportler<br />
rückt. Die dabei entwickelte Methode<br />
wurde inzwischen – auch unter<br />
Berücksichtigung des Feedbacks des<br />
Bundesinstituts für Sportwissenschaft<br />
sowie zahlreicher Sportpsychologen<br />
– zu einer umfassenden Leistungs- und<br />
Lebensführungsdiagnostik weiter entwickelt<br />
[2].<br />
idetic – För<strong>der</strong>ung des „digitalen<br />
Gedächtnisses“ im Rahmen eines Karl-<br />
Steinbuch-Stipendiums<br />
Bei dieser Pilotstudie zeigte sich,<br />
dass die dabei zum Einsatz kommende<br />
Lifelogging-Kamera (SenseCam von<br />
Micosoft bzw. Vicon Revue, vgl. Abb 1)<br />
den Anfor<strong>der</strong>ungen an Kosten-Nutzen-<br />
Relation und Gebrauchtauglichkeit<br />
nicht erfüllt.<br />
Hauptziel <strong>der</strong> Forschungsbemühungen<br />
an <strong>der</strong> HFU ist daher die<br />
Entwicklung eines alltagstauglichen<br />
Lifelogging-Systems. Nachdem mit<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012 - 65 -
Abb. 1: Lifelogging-Kamera SenseCam, in<br />
<strong>der</strong> Ausführung Vicon Revue. (Foto: Markus<br />
Tralls)<br />
mehreren Projektstudien die Grundlagen<br />
gelegt wurden, konnte 2011 ein<br />
Forschungsteam bestehend aus vier<br />
Studierenden (Christian Mohr, Steffen<br />
Hin<strong>der</strong>er, Markus Tralls, Hatto Knittel)<br />
ein Karl-Steinbuch-Stipendium (Medien-<br />
und Filmför<strong>der</strong>anstalt Baden-<br />
Württemberg) gewinnen. Dieses Stipendium<br />
wurde erstmals an ein Team<br />
<strong>der</strong> HFU vergeben. Die vom Autor<br />
fachlich betreute Studie verfolgt das<br />
Ziel, Lifelogging zu einer bisher nicht<br />
erreichten Praxistauglichkeit zu verhelfen<br />
und für konkrete Anwendungsfel<strong>der</strong><br />
zu adaptieren. Gegenwärtig wird<br />
dieses Lifelogging-System für den Bereich<br />
des Spitzensports und die Biografi<br />
earbeit mit Alzheimer-Patienten weiter<br />
entwickelt. Das hierbei entwickelte<br />
Lifelogging-System ist modular aufgebaut<br />
(vgl. Abb. 2).<br />
Für die Datenerfassung wird eine<br />
Smartphone-App genutzt, die für das<br />
Betriebssystem Android auf Basis <strong>der</strong><br />
objektorientierten Programmiersprache<br />
JAVA erstellt wurde. In diesem Modul<br />
geht es darum, möglichst viele unterschiedliche<br />
Daten zu erfassen, sowie<br />
den Vorgang <strong>der</strong> Datenerfassung so<br />
einfach, automatisch und unbewusst<br />
wie möglich zu machen, um keine Verhaltensän<strong>der</strong>ungen<br />
bei <strong>der</strong> datenerfassenden<br />
Person (o<strong>der</strong> <strong>der</strong>en Umfeld) zu<br />
provozieren. Neben <strong>der</strong> im Smartphone<br />
integrierten Kamera kommen verschiedene<br />
externe Lifelogging-Kameras zum<br />
Einsatz. Beson<strong>der</strong>s hervorzuheben ist<br />
dabei <strong>der</strong> konzeptionelle Entwurf von<br />
Markus Tralls im Rahmen seiner Thesis<br />
„Konzeption eines alltagstauglichen<br />
Lifeloggingsystems auf Basis aktueller<br />
Technologien“. Hier sind bereits zukünftige<br />
Lösungen wie stereoskopische<br />
Aufnahmen o<strong>der</strong> Panoramaaufnahmen<br />
angedacht (vgl. Abb. auf <strong>der</strong> Titelseite:<br />
- 66 -<br />
Innovatives Design für das Capturing-<br />
Tool einer Lifelogging-Einheit mit Panoramafunktion<br />
(Thesis Markus Tralls.<br />
Ren<strong>der</strong>ung: Bennet Schlenk)).<br />
Nach dem Speichern <strong>der</strong> Daten in<br />
einer Offl ine-Mediathek beginnt die<br />
Phase des Data-Managements. Auch<br />
die Back-End-Lösung (Mediathek) wird<br />
in JAVA umgesetzt. In dieser Phase werden<br />
die Daten segmentiert, sortiert und<br />
mit weiteren Daten (z.B. aus dem Web)<br />
angereichert. Um die Lifelogs für Monitoring-Prozesse<br />
nutzen zu können,<br />
müssen diese nutzerspezifi sch gefi ltert<br />
und wie<strong>der</strong> aufgerufen werden können.<br />
Gerade <strong>der</strong> Wie<strong>der</strong>aufruf <strong>der</strong> Lifelogs<br />
ist stark von domänenspezifi schen<br />
Anfor<strong>der</strong>ungen abhängig. Gleiches<br />
gilt für die Präsentationsphase. Noch<br />
völlig unbearbeitet ist hierbei das Feld<br />
<strong>der</strong> Monitoring-Instrumente, die sich<br />
aus einer speziellen Kombination von<br />
Wie<strong>der</strong>aufruf und Präsentation ergeben<br />
sowie <strong>der</strong> institutionenabhängigen<br />
Monitoringprozesse.<br />
Insgesamt sichert dieser modulare<br />
Aufbau die Adaptionsfähigkeit des<br />
HFU-Lifelogging-Systems. Unabhängig<br />
davon, ob Lifelogging im Bereich des<br />
Sportler-Monitoring, <strong>der</strong> Überwachung<br />
von Soldaten o<strong>der</strong> lediglich als persönlicher<br />
Erinnerungsspeicher genutzt<br />
wird – die technologischen Grundlagen<br />
und Schnittstellen bleiben stets<br />
gleich.<br />
‚Learning by doing’ statt Kulturpessimismus<br />
Lifelogging ist nicht nur eine technische<br />
Herausfor<strong>der</strong>ung, son<strong>der</strong>n auch<br />
mit zahlreichen psychologischen,<br />
rechtlichen, ethischen sowie sozialen<br />
Problemdimensionen verbunden [1,<br />
3]. Exemplarisch stellt sich hierbei die<br />
Frage nach <strong>der</strong> Sinnhaftigkeit technologischer<br />
Entwicklungen [4]. Bleibt<br />
also am Ende die Frage, ob Lifelogging<br />
zu einer Art digitalem Exhibitionismus<br />
o<strong>der</strong> eher zu einer produktiven Verän<strong>der</strong>ung<br />
unserer Lebenswelt und Lebensweise<br />
führen wird. Zwar ist beim<br />
gegenwärtigen Entwicklungstand <strong>der</strong><br />
Ausgang <strong>der</strong> mit Lifelogging verbundenen<br />
Entwicklungen ergebnisoffen.<br />
Es reicht aber nicht aus, allein gebrauchsethische<br />
Bedenken anzuführen<br />
o<strong>der</strong> die mit Lifelogging verbunden<br />
Entwicklung reaktiv abzulehnen. Statt<br />
sich dem Phänomen lediglich kulturpessimistisch<br />
und technikfeindlich zu<br />
nähern, wird hier abschließend eine<br />
Haltung vertreten, die darauf abzielt,<br />
zukünftige Entwicklungen selbst mit<br />
zu gestalten. Gerade die <strong>Hochschule</strong><br />
Furtwangen bietet hierfür ein ideales<br />
Umfeld, da sie einerseits technische<br />
und mediale Entwicklungen för<strong>der</strong>t<br />
und gleichzeitig die Möglichkeit zur<br />
gesellschaftswissenschaftlichen Refl exion<br />
ermöglicht.<br />
Die Beson<strong>der</strong>heit des Zugangs zum<br />
Thema Lifelogging an <strong>der</strong> HFU kann<br />
am besten mit <strong>der</strong> „Umgangsthese“ des<br />
Technikphilosophen Bernhard Irrgang<br />
[5] illustriert werden: Neue Techniken<br />
sollten ausprobiert und erprobt werden.<br />
Nur so lässt sich über sie lernen,<br />
was man über sie wissen muss. „Nicht<br />
alles wird gelingen, schon gar nicht<br />
wird alles glücken, nicht alles lässt sich<br />
vorhersehen und schon gar nicht im<br />
Vorhinein denkerisch erfassen und be-<br />
Abb. 2: Modularer Aufbau des Lifelogging-Systems. (Grafi k: Markus Tralls)<br />
gründet ausschließen o<strong>der</strong> möglicherweise<br />
verbieten. [...] Meist reicht nur<br />
eine technische Lösung – und sei es ein<br />
Verbot – nicht aus, son<strong>der</strong>n es bedarf<br />
menschlicher, gesellschaftlicher und<br />
politischer Begleitung o<strong>der</strong> Lösungen“.<br />
Wenn in diesem Sinne <strong>der</strong> Beitrag<br />
darauf neugierig gemacht hat, Lifelogging<br />
selbst auszuprobieren, dann wird<br />
es gelingen, gemeinsam das notwen-<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September2012
dige Erfahrungswissen im Umgang mit<br />
diesem neuen Medium zu generieren,<br />
das notwendig ist, um seine Zukunft<br />
abschätzen zu können. Erprobungsfel<strong>der</strong><br />
dazu gibt es – auch hochschulübergreifend<br />
– reichlich.<br />
Literaturhinweise<br />
[1] Selke, Stefan (2010): Der editierte<br />
Mensch. Vom Mythos digitalisierter<br />
Totalerinnerung durch Lifelogging.<br />
In: Selke, Stefan/Ullrich Dittler<br />
(Hg.), Postmediale Wirklichkeiten<br />
aus interdisziplinärer Perspektive,<br />
96-117.<br />
[2] Selke, Stefan (2012): Spitzensport<br />
als innovatives Anwendungsfeld<br />
für Lifelogging – Diskussion <strong>der</strong><br />
Chancen zur Leistungsoptimierung<br />
durch digitale Monitoring-Systeme.<br />
In: Wegner, Manfred/Jan-Peter<br />
Brückner/Stefan Kratzenstein (Hg.),<br />
Sportpsychologische Kompetenz<br />
und Verantwortung. 44. Jahrestagung<br />
<strong>der</strong> Arbeitsgemeinschaft für<br />
Sportpsychologie. Hamburg, 14.<br />
[3] Selke, Stefan (2012): Identity in the<br />
‘Loggossphere’. Recalling Daily<br />
Life with Human Digital Memory.<br />
In: Glimpse. Phenomenology and<br />
Media. An Anthology of Essays<br />
from Glimpse / Society for Phenomenology<br />
and Media, Vol. 13, 113-<br />
120.<br />
[4] Selke, Stefan (2012): Sinn – Mangelware<br />
des 21. Jahrhun<strong>der</strong>ts.<br />
Menschen als Werkzeuge <strong>der</strong><br />
Vera�n<strong>der</strong>ung in <strong>der</strong> Spha�re <strong>der</strong><br />
Hypertechnologisierung. In: Grunwald,<br />
Armin/Justus von Hartlieb<br />
(2012) (Hg.): Ist Technik die Zukunft<br />
<strong>der</strong> menschlichen Natur? 36 Essays.<br />
Mit einem Geleitwort von Annette<br />
Schavan. Hannover, 284-292.<br />
[5] Irrgang, Bernhard (2005): Posthumanes<br />
Menschsein? Künstliche<br />
Intelligenz, Cyberspace, Roboter,<br />
Cyborgs und Designer-Menschen<br />
– Anthropologie des künstlichen<br />
Menschen im 21. Jahrhun<strong>der</strong>t.<br />
Hinweis zum Autor, Kontakt<br />
Stefan Selke, Dr. phil., Studium <strong>der</strong><br />
Luft- und Raumfahrttechnik, Studium<br />
<strong>der</strong> Philosophie, portugiesischsprachigen<br />
Literatur, Anthropologie und<br />
Soziologie, Promotion in Soziologie,<br />
u.a. Projektleiter beim infas Institut<br />
für angewandte Sozialwissenschaft<br />
GmbH. Er ist seit 2008 Professor an <strong>der</strong><br />
<strong>Hochschule</strong> Furtwangen University,<br />
zunächst für das Lehrgebiet „Mediensoziologie“,<br />
ab 2012 für das Lehrgebiet<br />
„Gesellschaftlicher Wandel“. Kontakt:<br />
ses@hs-furtwangen.de<br />
Mehr unter: www.stefan-selke.de<br />
40 Ausgaben – 20 Jahre. Der bisherige Werdegang <strong>der</strong> Zeitschrift <strong>horizonte</strong><br />
Es begann im März 1991. Die Forschung<br />
an den Fachhochschulen, wie<br />
die <strong>Hochschule</strong>n für Angewandte<br />
Wissenschaften damals hießen, steckte<br />
noch nicht einmal richtig in den<br />
Kin<strong>der</strong>schuhen, son<strong>der</strong>n lag noch in<br />
<strong>der</strong> Wiege: Die Zahl <strong>der</strong> Projekte, die<br />
Professorinnen und Professoren unserer<br />
<strong>Hochschule</strong>n im Hauptamt abwickelten,<br />
war überschaubar und die<br />
wenigen Forscher organisierten sich in<br />
so genannten „Instituten für Innovation<br />
und Transfer (IIT)“, die parallel zu<br />
Steinbeis-Transferzentren eingerichtet<br />
und von <strong>der</strong> Landesregierung fi nanziell<br />
unterstützt wurden. Nicht selten kam<br />
die Kritik auf, in diesen IIT laufe ja gar<br />
nicht viel, „das bisschen Forschung“<br />
könne doch auch zur Gänze über die<br />
besagten Steinbeis-Transferzentren abgewickelt<br />
werden.<br />
Doch aus hochschulpolitischer und<br />
strategischer Sicht hielten die Rektorenkonferenz<br />
und das Wissenschaftsministerium<br />
am Gedanken fest, Forschung<br />
auch zur Dienstaufgabe <strong>der</strong><br />
Fachhochschulen zu machen und weiter<br />
zu för<strong>der</strong>n. Dabei schien es wichtig,<br />
die bisherigen Forschungsleistungen<br />
irgendwie zu dokumentieren. Mit<br />
bescheidenen Mitteln wurde zunächst<br />
eine Broschüre erstellt, in <strong>der</strong> die aktuellen<br />
Projekte und Forschungsschwer-<br />
punkte zusammengefasst wurden. Eine<br />
solche Broschüre wird jedoch rasch inaktuell<br />
und so entstand <strong>der</strong> Gedanke,<br />
eine Mitteilungsblatt zu schaffen, das<br />
pro Semester über Erfolge und Ergebnisse<br />
<strong>der</strong> FH-Forschung berichten sollte.<br />
Prof. Dr. Otto Künzel, <strong>der</strong> damalige<br />
und langjährige Sprecher <strong>der</strong> „Arbeitsgruppe<br />
IV“ (einem Beratungsgremium<br />
des Wissenschaftsministerium, welches<br />
übrigens bis heute besteht) meinte<br />
sinngemäß, wir müssten mit einem<br />
solchen Mitteilungsblatt den Kollegen<br />
an unseren <strong>Hochschule</strong>n nicht nur<br />
zeigen, dass FH-Forschung möglich<br />
ist und funktioniert, son<strong>der</strong>n dass damit<br />
auch das Lehrangebot, die Transferleistungen<br />
und das Renommee <strong>der</strong><br />
jeweiligen Personen verbessert werden<br />
können. Die Funktion eines solchen<br />
Blattes sei schlichtweg auch, die Nicht-<br />
Forscher „ein wenig neidisch“ zu machen<br />
und zu eigenen Forschungsleistungen<br />
anzuregen. Zum An<strong>der</strong>en sollte<br />
das Mitteilungsblatt auch Rechnung<br />
legen über die sinnvolle Nutzung <strong>der</strong><br />
investierten Mittel und die interessierte<br />
Öffentlichkeit und vor allem auch<br />
mögliche Kooperationspartner auf die<br />
FH-Forschung und ihre Leistung aufmerksam<br />
machen. Der damalige Vorsitzende<br />
<strong>der</strong> FH-Rektorenkonferenz,<br />
Prof. Dr. Dietmar v. Hoyningen-Huene<br />
und <strong>der</strong> Forschungskoordinator, Dr.<br />
Abb. 1: IIT news Nr. 1, das Vorläuferheft von<br />
<strong>horizonte</strong><br />
Rolf Thum, unterstützten die Idee von<br />
Anfang an und Dr. Thum ist heute weiterhin<br />
– neben Prof. Künzel - hauptverantwortlicher<br />
Herausgeber des Magazins.<br />
Das Blatt erhielt den Namen „IIT<br />
news – Nachrichten aus den Instituten<br />
für Innovation und Transfer“. Das Layout<br />
<strong>der</strong> ersten Ausgabe wurde übrigens<br />
noch teilweise mit Schere und Klebestift<br />
erstellt; gedruckt wurde das 12seitige<br />
Heft in schwarz-weiß bei einer<br />
Aufl age von 1500 Exemplaren. (Abb.<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September 2012 - 67 -
Abb. 2: Heft Nr. 8, die erste Ausgabe mit<br />
dem Namen <strong>horizonte</strong><br />
1) Der Anspruch war, die IIT news je<strong>der</strong><br />
Professorin und jedem Professor an<br />
unseren <strong>Hochschule</strong>n ins Postfach zu<br />
legen bzw. legen zu lassen – ein Anspruch,<br />
<strong>der</strong> übrigens bis heute beibehalten<br />
wird.<br />
Name, Umfang und Druckqualität<br />
blieben bis Nummer 7 wie bei <strong>der</strong><br />
Erstausgabe, dann suchte man einen<br />
griffi geren Namen, <strong>der</strong> schließlich mit<br />
Unterstützung einer Arbeitsgruppe von<br />
Herrn Prof. Dr. Jürgen Peschges, <strong>Hochschule</strong><br />
<strong>Mannheim</strong>, gefunden wurde:<br />
<strong>horizonte</strong> (Abb. 2). Damit wollten<br />
bzw. wollen die Herausgeber andeuten,<br />
dass Forschung an Fachhochschulen<br />
„an den Horizont heran reicht“<br />
– wenngleich nicht in <strong>der</strong> Grundlagenforschung,<br />
so aber doch in <strong>der</strong> angewandten<br />
Forschung in Richtung Innovationen,<br />
neue/bessere Produkte und<br />
Verfahren, neue Konzepte und Strategien<br />
für Dienstleistungen usw.<br />
Die Aufl age wurde permanent gesteigert;<br />
schon Nr. 7 wurde 3000 mal<br />
vervielfältigt, schließlich pendelte sich<br />
die Aufl agenhöhe ab Nr. 14 bei knapp<br />
5000 ein. Seit Nr. 11 hat die Zeitschrift<br />
eine ISSN (International Standard Serien<br />
Nummer) und seit Nr. 14 erfolgt die<br />
Ausgabe im Vierfarbendruck und wird<br />
über Annoncen fi nanziert, die von <strong>der</strong><br />
Agentur VMK Verlag, Monsheim, akquiriert<br />
werden.<br />
Die Hefte landen auch nicht mehr<br />
ausschließlich in den Postfächern an<br />
unseren <strong>Hochschule</strong>n, son<strong>der</strong>n werden<br />
an rund 1500 Adressen bei Kooperationspartnern,<br />
Ministerien, Verbänden,<br />
Universitäten und an<strong>der</strong>en Forschungseinrichtungen<br />
versandt.<br />
- 68 -<br />
Spannend ist auch, wenn man betrachtet,<br />
worüber das Magazin in den<br />
letzten 20 Jahren berichtete. Die Palette<br />
reicht sehr weit, von A wie Agrarwissenschaften<br />
o<strong>der</strong> Architektur bis Z<br />
wie Zerspanungstechnik o<strong>der</strong> Zelldiagnostik.<br />
Es gab Berichte über große<br />
Forschungsverbünde, die von <strong>der</strong> EU<br />
fi nanziert wurden, wie beispielsweise<br />
die Projekte von Frau Prof. Dr. Ursula<br />
Eicker, HfT Stuttgart, zur Energie- und<br />
Gebäudetechnik, Berichte über Institutsneugründungen<br />
wie das Robert-<br />
Bosch-Institut <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong> Reutlingen,<br />
über die Beteiligung an Promotionskollegs<br />
<strong>der</strong> DFG wie an <strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong><br />
<strong>Mannheim</strong> o<strong>der</strong> Karlsruhe o<strong>der</strong><br />
über Erfolge bei studentischen Wettbewerben<br />
wie z.B. beim Eco Shell Maraton<br />
durch die <strong>Hochschule</strong> Offenburg<br />
o<strong>der</strong> dem Solar Decathlon durch die<br />
<strong>Hochschule</strong> für Technik Stuttgart. Mitunter<br />
gab es auch den einen o<strong>der</strong> an<strong>der</strong>en<br />
Bericht über Vorhaben, die zwar<br />
spektakulär begannen, aber dann – aus<br />
rechtlichen o<strong>der</strong> fi nanziellen Gründen<br />
– nicht zum Ende gebracht wurden,<br />
wie das Projekt einer Weltumseglung<br />
eines unbemannten Katamarans o<strong>der</strong><br />
<strong>der</strong> Bau eines Satelliten durch eine<br />
studentische Gruppe. Die meisten <strong>der</strong><br />
inzwischen über 500 Hauptbeiträge<br />
aber behandeln Forschungsergebnisse<br />
aus den „ganz normalen“, aus Bundes-<br />
o<strong>der</strong> Landesprogrammen geför<strong>der</strong>ten<br />
Projekten <strong>der</strong> angewandten Forschung<br />
mit zwei bis drei Jahren Laufzeit, einem<br />
o<strong>der</strong> zwei Mitarbeitern und einer<br />
Zusammenarbeit mit einem o<strong>der</strong> zwei<br />
Unternehmen o<strong>der</strong> an<strong>der</strong>en Partnern.<br />
Interessant ist, welche Resonanz die<br />
<strong>horizonte</strong> mittlerweile aufweisen. Zum<br />
einen fi ndet es innerhalb <strong>der</strong> Hoch-<br />
Abb. 3: Nr. 14, das erste farbige Heft<br />
Für alle, die einen Artikel einreichen<br />
wollen, und es noch<br />
nicht kennen: Es gibt Hinweise<br />
für Autor(inn)en unter folgen<strong>der</strong><br />
Adresse: http://www.koord.hsmannheim.de/<strong>horizonte</strong>/anleitung.htm<br />
Neben Beiträgen von Angehörigen<br />
unserer <strong>Hochschule</strong>n veröffentlichen<br />
wir auch gelegentlich<br />
Gastbeiträge, sofern diese in Bezug<br />
zu unserer Hochschulforschung<br />
stehen.<br />
schulen weitgehend eine gute Akzeptanz,<br />
was sich auch in <strong>der</strong> immer<br />
größer werdenden Zahl von Beiträgen<br />
nie<strong>der</strong>schlägt, die wir von Mal zu Mal<br />
eingehen. Dies führt dazu, dass wir<br />
Autoren mitunter schon auf kommende<br />
Ausgaben vertröstet werden o<strong>der</strong><br />
Beiträge, die den Anspruch <strong>der</strong> <strong>horizonte</strong><br />
als Spiegel <strong>der</strong> Forschungsleistungen<br />
<strong>der</strong> <strong>Hochschule</strong>n nicht gänzlich<br />
erfüllten, sogar zurückgewiesen<br />
werden mußten. Zum an<strong>der</strong>en erhalten<br />
die Herausgeber und auch die Autoren<br />
auch Rückmeldung von Lesern<br />
und Interessenten von außerhalb <strong>der</strong><br />
<strong>Hochschule</strong>n, was beweist, dass das<br />
Heft gelesen wird. Schließlich gibt es<br />
immer wie<strong>der</strong> einmal Anfragen nach<br />
älteren Ausgaben von Personen, die<br />
Beiträge in ihren Thesis-Arbeiten zitieren<br />
möchten. Das zeigt uns, dass die<br />
Zusammenstellung und Ausrichtung<br />
<strong>der</strong> <strong>horizonte</strong>-Beiträge – weitgehend<br />
allgemein verständlich aber fachlich<br />
fundiert – auf dem richtigen Weg ist.<br />
Wir sind nun im Jahr 2012 und Sie<br />
halten das 40. Heft in <strong>der</strong> Hand. Wie<br />
viele Ausgaben noch folgen werden –<br />
und ob es einmal ein Heft Nr. 80 geben<br />
wird – das steht in den Sternen. Die Redaktion<br />
ist aber <strong>der</strong> Meinung, dass, solange<br />
wir es angewandte Forschung an<br />
unseren <strong>Hochschule</strong>n gibt, ein Magazin<br />
wie <strong>horizonte</strong> einen wesentlichen<br />
Beitrag zur För<strong>der</strong>ung und Bekanntmachung<br />
<strong>der</strong> angewandten Forschung an<br />
unseren <strong>Hochschule</strong>n leisten kann.<br />
Die Redaktion<br />
<strong>horizonte</strong> 40/ September2012
Randstad Professionals @ Social Media<br />
HighEnd Solutions<br />
Wie wär’s mit einem <strong>der</strong><br />
TOP Arbeitgeber für Ingenieure ?<br />
Randstad Professionals steht für die erfolgreiche<br />
Entwicklung und Realisierung von HighEnd-<br />
Lösungen im Bereichen Engineering, IT-Services<br />
und Management Solutions. Als zertifi ziertes<br />
Technologie-Unternehmen übernehmen wir unterschiedlichste<br />
Aufgaben in bedeutenden Industrie-<br />
und Innovations branchen. Auf <strong>der</strong> Basis unserer<br />
über 35-jährigen Erfahrung unterstützen wir unsere<br />
Geschäftspartner umfassend bei <strong>der</strong> Umsetzung<br />
ihrer Projekte: durch unsere Experten vor Ort o<strong>der</strong><br />
durch die Übernahme von Dienst- und Werkverträgen<br />
in unseren technischen Büros.<br />
Unterstützen Sie unsere Teams in Baden-Württemberg<br />
bei <strong>der</strong> Planung und Umsetzung anspruchsvoller<br />
Aufgaben. Freuen Sie sich auf die Möglichkeit,<br />
eigenverantwortlich zu arbeiten. Sammeln Sie<br />
wertvolle Erfahrungen bei wechselnden Projekten<br />
und erweitern Sie Ihr Wissen im Rahmen unserer<br />
vielfältigen Weiterbildungs maßnahmen. Profi tieren<br />
Sie von unserer offenen Team-Kultur, exzellenten<br />
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Randstad Professionals GmbH & Co. KG<br />
Standort Stuttgart<br />
Max-Lang-Str. 54/1<br />
70771 Leinfelden-Echterdingen<br />
Tel +49 (0)711 / 440 900 - 0<br />
Fax +49 (0)711 / 440 900 - 20<br />
www.randstadprofessionals.de