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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


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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 />

www.bremerbau.de<br />

Prof. Dr.-Ing. Rainer Schillig, <strong>Hochschule</strong><br />

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 />

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bei <strong>der</strong> Planung und Umsetzung anspruchsvoller<br />

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und erweitern Sie Ihr Wissen im Rahmen unserer<br />

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Standort Stuttgart<br />

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Tel +49 (0)711 / 440 900 - 0<br />

Fax +49 (0)711 / 440 900 - 20<br />

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