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Unabhängige Fachzeitschrift für die Sanitär-, Heizungs-, Lüftungs- und Energiebranche

Die Möglichkeiten der Digitalisierung generieren neue Planungs- und Bauprozesse. Dabei verhelfen smarte Lösungen einer nachhaltigen Gebäudetechnik zum Durchbruch. Der ganztätige Kongress mit Referaten aus Forschung, Planung und Realisierung bot für die Teilnehmer ein reichhaltiges und spannendes Programm. Gekonnt moderiert von Reto Lipp, bestens bekannt aus dem Wirtschaftsmagazin «Eco» des Schweizer Fernsehens SRF.

Der Kongress Anfang Oktober 2018 im KKL in Luzern diente in erster Linie dem interdisziplinären Wissens- und Informationsaustausch. Dabei standen strategische, aber auch operativ relevante Aspekte im Lebenszyklus der Gebäude und deren technischer Systeme im Vordergrund. Zusätzlich wurden auch international wichtige Entwicklungen und Kompetenzen reflektiert sowie neue unternehmerische Opportunitäten in der Schweizer Gebäudetechnik in einem zunehmend globalisierten Umfeld aufgezeigt. Der Kongress bereicherte das Programm zudem mit einer Ausstellung mit konkreten Neuerungen und interessanten Start-ups. Weiter wurde jungen Persönlichkeiten ein geeigneter Auftritt ermöglicht.

Der erste Referent, Deepak Aatresh, reiste aus dem Silicon Valley USA an und ist Gründer der Firma Aditazz. Seine Geschäftsidee war, interdisziplinäre, digitale Algorithmen zu entwickeln, die es erlauben, den Planungsprozess von Gebäuden massiv zu verkürzen. Die Algorithmen generieren aufgrund der vom Auftraggeber definierten Kriterien optimierte Gesamtplanungslösungen, bestehend aus Architektur, Tragstruktur und Gebäudetechnik.

Aditazz entwickelte in der Folge eine Plattform, um die bebaute Umwelt zu digitalisieren. Keine gezeichneten Linien mehr, stattdessen Objekte und Richtlinien. Dieses Verfahren wurde bereits weltweit in verschiedenen Projekten erfolgreich angewendet.

 

«Die 2000-Watt-Gesellschaft ist eine Illusion!»

 

Less is More

«Weniger ist mehr». Mit diesem Kernsatz eröffnete Sacha Menz, dipl. Arch. ETH, seine interessante Exkursion in die Entwicklung des Wohnbaus über die vergangenen Jahre. Eigenwillige Gebäudeformen gab es bereits um die Wende vom 19. zum 20. Jahrhundert. Die Architektur erlaubte eine bessere Ausnützung des vorhandenen Raums und der Fläche. Hochhäuser beispielsweise wären ohne die Erfindung des Lifts nur schwer bewohnbar. Vor 1853 war es praktisch verpönt, in den oberen Etagen eines Hauses zu wohnen. Treppensteigen war vielen zu anstrengend. Das änderte sich, als Elisha G. Otis im gleichen Jahr den absturzsicheren Aufzug erfand. Der Siegeszug der Wolkenkratzer konnte beginnen.

Interessant ist auch die Entwicklung der Wohnraumgrösse. Während im Jahr 1929 eine vierköpfige Familie im Durchschnitt eine 3,5-Zimmer-Wohnung mit 63 m2 belegte, ist die Fläche heute auf 102 m2 angestiegen. Aber dies für nur zwei Personen.

 

Mit der Leichtigkeit von Holz und Stahl

Bei der Bausubstanz liegt der Trend bei der Einsparung von Masse und Material. Eben, weniger ist mehr. Das Arch_Tec_Lab der ETH Zürich auf dem Hönggerberg ist ein hervorragendes Beispiel für ressourcenschonende, emissionsfreie und verdichtete Bautechnik. Um auf den bestehenden Gebäudestrukturen aufbauen zu können, setzten die Wissenschaftler konsequent auf Leichtbautechnologie und verbauten bewusst weniger Baumasse. Im Vergleich zu herkömmlichen Hochbauten, bei denen auf einen Kubikmeter bis zu 400 Kilogramm Material kommen, beträgt die durchschnittlich verbaute Masse des Arch_Tec_Labs lediglich 240 Kilogramm.

Urs von Arx, CEO HHM Gruppe, beleuchtete das Thema Chancen und Risiken für Planer näher. Ein Schwerpunkt seiner Arbeit bildet Innovation im Umfeld der Energiewende, der Nachhaltigkeit und der digitalen Transformation. Megatrends und neue Technologien bestimmen weite Teile der Diskussion um die künftige Arbeits- und Planerwelt. Im Zuge der neuen Möglichkeiten lösen sich einstige Paradigmen langsam auf. Der Kunde wird auch hier mitbestimmen, was sich durchsetzt. Damit eröffnen sich nicht nur für grosse Player Optionen, sondern auch für kleinere Unternehmen, die Zukunft als Chance verstehen.

 

Megatrends

Als Technologietrend steht die Digitalisierung für viele Subtrends. Sie befeuert den Megatrend Konnektivität. Vernetzung ist also das Resultat der Digitalisierung. Sie prägt Entwicklungen langfristig und hat Einfluss auf alle Bereiche der Gesellschaft und der Wirtschaft. Mit Blick auf das Glossar des Zukunftsinstituts sind folgende Megatrends gerade im Kontext der Bauwirtschaft interessant und dürften auch folgenreich sein: «Konnektivität» (das vernetzte Leben) gehört wie gesagt dazu; «New Work» (Umbrüche in der Arbeitswelt und Gesellschaft); «Neo-Ökologie» (Soziale Verantwortung, Umweltschutz und Ressourcenschonung) und die «Globalisierung», die die Welt bis heute nachhaltig und auf verschiedensten Ebenen verändert hat und Marktkräfte auch.

 

«Alle sind mit der gleichen Konstante der Veränderung und den damit verbundenen Herausforderungen
konfrontiert.»

 

Die Branche besteht aus vielen kleinen, hochwertigen Dienstleistern. Für die allermeisten Planer ist es utopisch, «alles aus einer Hand» als Geschäftsmodell anzustreben. Und wer seine Aufgaben gut macht, wird auch als Spezialist seine Chance haben. Dafür spricht u. a., dass in der Schweiz ein riesiger Sanierungsbedarfsmarkt im Bereich bestehender Bauten existiert. Den Planern eröffnen sich Möglichkeiten. Die Ausgangslagen der Einzelnen mögen unterschiedlich sein. Aber alle sind mit der gleichen Konstante der Veränderung und den damit verbundenen Herausforderungen konfrontiert. Der Player, der neue Potentiale erschliesst, wird das Feld aufmischen.

 

Vision – papierloses Bauen

Michael Scheiwiller, Leiter Projektentwicklung bei Methabau, sprach über die Erfahrung als Gesamtanbieter unter dem Gesichtspunkt «Kulturrevolution oder Adaption». Die Firma hat inzwischen über 15 Jahre Erfahrung in der hocheffektiven BIM-Planung. Keine unnötigen Schnittstellen können entstehen, dank eigener Planungsabteilung, einem Ingenieurbüro und sämtlichen Fachplanern.

Scheiwiller erläuterte mit dem Neubau eines sechsgeschossigen Businesshotels mit 170 Zimmern in Flughafennähe die Arbeitsweise von Methabau. Das gesamte Bauwerk inklusive allen Gewerken wurde in BIM LOD500 konstruiert. Der hohe Vorfertigungsgrad diverser Baugruppen, wie beispielsweise komplett bestückte Steigzonenelemente, verkürzte die Bauzeit wesentlich. Der Bau weist 18 individuelle Steigzonen à 19 Meter auf, welche mit der kompletten Haustechnik wie Elektro, Heizung, Kühlung, Kaltwasser, Frischwasserstationen bestückt sind. Die vorgefertigten Elemente wurden mit Spezialtransporten auf die Baustelle gebracht und mittels Kran von oben ins Gebäude eingelassen. Dieses Projekt wurde mit dem  Tekla DACH BIM Award 2018 ausgezeichnet.

 

Konjunktur und Technologie

Jan-Egbert Sturm, Direktor KOF Konjunkturforschungsstelle der ETH Zürich, präsentierte Zahlen und Daten zum Thema «Konjunktur und Technologie». Im Jahr 1978 lautete die Schlagzeile einer Reportage im Spiegel «Fortschritt macht arbeitslos» und verwies auf die  Folgen der Technischen Revolution. Inzwischen befinden wir uns längst in der 4. Industriellen Revolution. Industrie 4.0 lautet der Begriff für die moderne Technologie und Produktion im Zeitalter der digitalen Revolution. Damit wird nicht nur die industrielle Entwicklung weiterer Technologien beschrieben, wie schon in den vergangenen zwei Jahrhunderten, sondern auch die geänderte Produktions- und Arbeitswelt im globalen Zeitalter. Die «Informatisierung» nimmt in der Industrie 4.0 konkretere Formen an. Klassische Industriezweige wie die Baubranche werden weiter digitalisiert und neue Kommunikationsformen geschaffen. Das bedeutet nicht zwingend weniger Arbeitsplätze, aber ein steigender Bedarf an gut ausgebildeten Mitarbeitern. Allerdings wird der Bedarf an weniger ausgebildeten Mitarbeitern sinken und gewisse Berufe werden aussterben.

 

Vorreiterrolle für die Schweizer
Wirtschaft

Die Schweizer Wirtschaft könnte eine Vorreiterrolle in der Industrie 4.0 übernehmen, die Wettbewerbsfähigkeit sogar noch etwas ansteigen. Denn hier leben und arbeiten viele hochqualifizierte Fachkräfte, die nicht so einfach durch Roboter ersetzt werden können, Fachkräfte, die es braucht, um zum Beispiel die Roboter zu entwickeln und zu programmieren. Sturm erwähnte auch den Einfluss des Wechselkurses auf die Wirtschaftsentwicklung. Der Frankenkurs beeinflusst die Wirtschaftsentwicklung daher stark.

Das Verhältnis Exporte zu Bruttoinlandprodukt beträgt über 50 Prozent, und 60 Prozent der ausgeführten Waren gehen in die EU. Können beispielsweise durch die Aufwertung des Frankens von 10 Prozent weniger, oder zu ungünstigen Konditionen, Güter exportiert werden, zeigt das umgehend Wirkung. Im Bereich Forschung und Entwicklung haben wir bis zu 17 Prozent weniger investiert, mit unabsehbaren Folgen für die Wettbewerbsfähigkeit. Eine Grafik zeigte, wie die Weltwirtschaft das Wachstum der Schweiz bestimmt. Wegen der Robotik und Digitalisierung soll der Staat Rahmenbedingungen schaffen, um die Schweiz relativ zu anderen Ländern attraktiver zu machen, so Sturm. So besteht die Möglichkeit, eine Vorreiterrolle einnehmen zu können.

 

Smarter Wandel eines
Traditionsunternehmens

Peter Gerner, Co-CEO von Hoval Vaduz, machte zu Beginn seines interessanten Referats einen kleinen Abstecher in die Vergangenheit des Unternehmens. Der Start erfolgte 1945 mit einem Küchenherd als Heizung, erreichte 1967 mit 350 000 europaweit verkauften Heizkesseln ein absolutes Spitzenresultat und entwickelte sich zu einem Konzern mit 2000 Mitarbeitern, die einen Umsatz von 400 Mio. Franken erwirtschaften – eine stolze Leistung. Im digitalen Zeitalter hat Grösse eine andere Bedeutung, wusste Gerner. Ein kleines Unternehmen muss sich durch Agilität und Schnelligkeit abheben, während bei Konzernen eher Economies of Scales zum Tragen kommt. (Als Skaleneffekt wird in der Produktionstheorie, der Betriebswirtschaftslehre und in der Mikroökonomie die Abhängigkeit der Produktionsmenge von der Menge der eingesetzten Produktionsfaktoren definiert.)

 

«Kultur beschreibt Werte, Einstellungen und Grundzüge des täglichen Miteinanderfunktionierens in Organisationen.»

 

Peter Gerner zeigte die fundamentalen Unterschiede zwischen Traditionsunternehmungen und digitalen Organisationen auf. Während bei ersteren Werte wie Persönlichkeit, Rendite und Sicherheit sehr hoch gewertet werden, spielen bei letzteren Merkmale wie Anonymität, Wachstum und Risiko eine Rolle. Das von Gerner verwendete Zitat «Culture eats strategy for breakfast!» beschreibt in einem Satz sehr schön die Bedeutung der Kultur für die Entwicklung einer Unternehmensstrategie und damit für die Zukunft des gesamten Unternehmens.

Kultur beschreibt Werte, Einstellungen und Grundzüge des täglichen Miteinanderfunktionierens in Organisationen. Unternehmenskultur ist dabei immer etwas sehr Spezielles, abhängig vom jeweiligen Unternehmen und in grossen Teilen auch beeinflusst vom übergreifenden Kulturkreis, in dem das Unternehmen ansässig ist. Kultur beschreibt «wie die Dinge laufen» – im täglichen operativen Arbeiten oder bei der Strategieentwicklung. Kultur ist somit der wesentliche Einflussfaktor, wenn es um Veränderungen in Organisationen geht. Bei Hoval machen Menschen den Unterschied. Und das hat sich über viele Jahre nachhaltig bewährt.

Industrie im Wandel der Zeit

Heute hört man häufig den Begriff Industrie 4.0. Was bedeutet das eigentlich
und was war vor 4.0? Der nachfolgende Abstecher in die Geschichte der
Industrie gibt Antwort.

 

Entwicklung zur Industrie 1.0

Die 1. Massenproduktion durch Maschinen nahm ihren Anfang um 1800. Die ersten Maschinen (Drehbänke oder Webstühle) wurden durch menschliche Kraft betrieben. Mechanische Produktionsanlagen wurden errichtet und Maschinen durch Wasser- und Dampfkraft angetrieben. Wasserkraft war die erste Primärenergie. Später kamen die Dampfmaschinen zum Einsatz. In dieser Entwicklungsphase gehörten zu den ersten Erfolgen der frühen Industrialisierung die Eisenbahnen, der Kohleabbau, die Schwerindustrie, die Dampfschifffahrt, die Tuchherstellung, der Verkehr und Textildruck. Die Menschen erkannten früh, dass schon die 1. industrielle Entwicklung neue Arbeitsplätze in den Fabrikhallen schaffte.

 

Industrie 2.0 – Akkord, Fliessband und Globalisierung

Elektrizität als Antriebskraft zum Ende des 19. Jahrhunderts war der Startschuss für die 2. industrielle Revolution (Industrie 2.0). Mit den ersten Automobilen ab dem frühen 20. Jahrhundert wurde die Arbeit in den Produktionshallen stetig weiter automatisiert. Die Fabrikhallen produzierten in Rekordzeit am Fliessband, und Motoren nahmen weitere Arbeit ab. In dieser Entwicklungsphase erfuhren auch die Büroarbeitsplätze eine Weiterentwicklung in der Kommunikation. Telefonate und Telegramme vereinfachten die Kommunikation, wodurch Arbeitsprozesse beschleunigt wurden. Erfolgsfaktoren in der 2. Revolution waren die ersten Schritte der Globalisierung. Die Herstellung von Automobilen, Kleidung, Rohstoffen und Lebensmitteln wurde automatisiert verarbeitet. Auch der Verkehr entwickelte sich weiter, indem erstmals über Kontinente transportiert wurde. Die Luftfahrt nahm ihren Betrieb auf, und per Schiff konnten die Weltmeere überquert werden.

 

Industrie 3.0 – Computer arbeiten

Die 3. industrielle Revolution hatte seine Vordenker schon im 18. Jahrhundert. Charles Babbage gilt gemeinsam mit Ada Lovelace mit seiner Analytical Engine als Vordenker des individuell programmierbaren Computers. Der deutsche Bauingenieur Konrad Ernst Otto Zuse entwickelte mit dem Z3 im Jahr 1941 den ersten funktionsfähigen Computer der Welt – er war programmgesteuert, frei programmierbar und vollautomatisch. Mit der Vermietung des Z4 an die ETH in Zürich handelte es sich im Jahr 1950 bei diesem Modell der Zuse KG um den ersten kommerziellen Computer. Ab den 1970er-Jahren startete die 3. industrielle Revolution, mit einer weiteren Automatisierung durch Elektronik und IT im Fokus. Nach den grossen Rechenmaschinen begründete nun der Personal Computer für Büro und Haushalt einen neuen Industriezweig.

 

Industrie 4.0 – Die Fabriken im Wandel

Der Fokus wird auf die zunehmende Digitalisierung früherer analoger Techniken und der Integration cyber-physischer Systeme gesetzt. Längst wird in vielen Unternehmen nicht mehr auf Lager produziert, die Herstellung vieler Produkte ist auf Nachfrage oder nach dem tatsächlichen Bedarf. Just-in-Time-Strategien konnten dank der stetigen Weiterentwicklung in der Informationsverarbeitung und -Technik umgesetzt werden. Neben der immer schneller werdenden Fertigung konnten auch Fortschritte im Bereich des Umwelt- und Arbeitsschutzes gemacht werden. Auch auf Trends, Geschmäcker und die Bedürfnisse des Absatzmarktes kann die Industrie 4.0 schneller und exakter reagieren. Eine grössere Bandbreite an Modellen und Produktausführungen wird ebenso schnell hergestellt wie auf die rapiden Entwicklungen des Marktes reagiert wird. Und neue, digitale Fabriken produzieren bei Bedarf bezahlbare Einzelstücke ohne Einbussen. (nach Thomas W. Frick)