KI im Supply Chain Management

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Supply Chain: Talentmanagement für Führungskräfte

Auf Basis einer umfangreichen Delphi-Studie mit über 100 Experten aus Industrie, Wissenschaft und Politik zum Thema Supply Chain Management, Human Resources und Digital Management hat ein Forscherteam Handlungsempfehlungen für SCM-Führungskräfte formuliert. Hintergrund sind die aktuellen und zukünftigen Herausforderungen, die mit dem sozialen und technischen Wandel durch die Digitalisierung einhergehen und den Bedarf nach einem Umdenken in vielen Unternehmensbereichen und Industrien schaffen. Wirtschaftsingenieur Heiko von der Gracht, Lehrstuhlinhaber für Zukunftsforschung an der School of International Business and Entrepreneurship (SIBE) der Steinbeis Hochschule, hat gemeinsam mit anderen Forschenden diesen Wandlungsbedarf im Bereich Supply Chain Management näher betrachtet.

Forschungsgegenstand der Delphi-Studie ist zum einen, wie sich die Rolle von Führungskräften im Hinblick auf die Gewinnung und Entwicklung geeigneter Talente verändert. Des Weiteren wurde untersucht, inwiefern diese Talente eine immer wichtigere strategische Ressource für Unternehmen werden. Ein Kernergebnis im Bereich der Aufgaben von Führungskräften ist, dass die Verschmelzung von Führungsaufgaben und Digitalisierung weiter vorangetrieben wird. Jedoch wird es auch klare Hoheitsgebiete von Menschen und Technologie geben. Daher werde das soziale und zwischenmenschliche Handeln eine zunehmend wichtiger werdende Aufgabe von Führungskräften.

„Nicht jede Führungskraft wird akzeptieren wollen, dass digitale Technologien in bestimmten Bereichen einfach besser sind oder sogar aktuelle Rollen übernehmen“, so die Forschenden in ihrem Fazit. „Darüber hinaus wird es nicht unbedingt jeder SCM-Manager vorziehen, sich in erster Linie auf die menschlichen Aspekte der Talententwicklung zu konzentrieren.“ Die Digitalisierung bringe aber nicht nur neue Rollenassoziationen und -verteilungen, sondern auch die Möglichkeit, neue Rollen im Bereich Talent-Management zu entwickeln. Das sei beispielsweise die Rolle des digitalen Influencers, bei der ein SCM-Manager mithilfe digitaler Technologien in der Phase der Talentgewinnung von einer passiven zu einer aktiven Rolle wechselt. Es sei zu erwarten, dass der digitale Einfluss weitere neue Rollen schafft. Daher müssten Führungskräfte neue Fähigkeiten und Fertigkeiten entwickeln, um mit digitalen Technologien umgehen zu können.

Der Artikel steht online zur Verfügung und zeigt wichtige Trends im Wandel sowie aussagekräftige Themencluster, die mit Hilfe der Fuzzy-C-Means-Cluster-Methode identifiziert wurden.

Circular Economy Initiative

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Circular Economy Initiative: Verpackungswirtschaft nachhaltig gestalten

Die Circular Economy Initiative Deutschland hat einen Leitfaden veröffentlicht, der Potenziale, Bedingungen und Herausforderungen für „Kunststoffverpackungen im geschlossenen Kreislauf“ analysiert. Darin wird der gesamte Produktlebenszyklus von Kunststoffverpackungen beleuchtet: vom Design über Produktion und Nutzung bis hin zur Wiederverwertung.

Während Papier, Karton, Glas und Metall aufgrund ihrer Sortenreinheit und hohen Wertschöpfung mit 85 Prozent vergleichsweise häufig recycelt werden, ist dies bei Kunststoffverpackungen in Deutschland nur bei 47 Prozent der Fall. Über die Hälfte der Kunststoffverpackungsabfälle wird nach Zahlen von 2018 verbrannt. Zudem geht nur ein Bruchteil des recycelten Materials wieder in Verpackungen: In der Herstellung von neuen Verpackungen wurde im Jahr 2019 durchschnittlich nur 10,9 Prozent Rezyklat genutzt und folglich fast 90 Prozent Neumaterial.

Beispielhaft hat die Circular Economy Initiative Kunststoffverpackungen für Waschmittel und Käse betrachtet. Es zeigte sich: Der Verpackungsmarkt ist fragmentiert. Es gibt eine Vielzahl an Verpackungsherstellern, die ihre Verpackungen auf die Anforderung eines bestimmten Produkts optimiert anfertigen. Das führt zu einer diversen Menge an Verpackungen und Verpackungsmaterialien, die in der Verwertungsinfrastruktur wiederum eine hohe Anzahl an Prozessschritten bräuchte. „Dadurch ist der Aufwand des Recyclings so hoch, dass er nicht wirtschaftlich umzusetzen ist“, so die Initiative. Dem könne auf verschiedenen Ebenen entgegensteuert werden – beispielsweise mit einem verstärkten Einsatz von Monomaterialien, einer Harmonisierung der Stoffströme auf EU-Ebene sowie entsprechenden regulatorischen Rahmenbedingungen mit ökonomischen Anreizen durch die Politik.

Insgesamt hat die Arbeitsgruppe sechs Ansatzpunkte identifiziert, die erste Schritte hin zu einer zirkulären Verpackungswirtschaft einleiten könnten:

  • Eine allgemein anerkannte Entscheidungshilfe für Verpackungsalternativen schaffen.
  • Konkrete und verbindliche Ziele setzen, um Verpackungen und Verpackungsabfälle zu vermeiden.
  • Circular Economy Prinzipien im Design von Verpackungen berücksichtigen und entsprechende ökonomische Anreizsysteme schaffen.
  • Die Sammel- und Sortierinfrastruktur bundesweit vereinheitlichen mit Trennung nach Materialien und unter Nutzung neuer digitaler Möglichkeiten.
  • Die Modernisierung bestehender Recyclinginfrastruktur sowie die Weiterentwicklung von Recyclingtechnologien vorantreiben, um Rezyklatqualitäten zu erhöhen.
  • Den Einsatz von Rezyklaten und biobasierter Neuwaren stärken, indem weitere von der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) genehmigte Rezyklateinsatzmöglichkeiten geschaffen, Recycling- und Rezyklatstandards definiert sowie schrittweise Rezyklateinsatzquoten eingeführt werden.

Nur knapp neun Prozent der Weltwirtschaft sind dem Circular Gap Report 2020 zufolge kreislaufgeführt. Aber die EU und zahlreiche Mitgliedsländer haben strategische Pläne für einen Übergang zu einer ressourcenschonenden Wirtschaftsweise nach den Prinzipien der Circular Economy entwickelt. Auch außerhalb von Europa folgen Länder dieser Leitidee, beispielsweise China, Japan oder Kanada. Für Deutschland fehlt solch ein Plan derzeit. Die Circular Economy Initiative Deutschland (CEID) hat zum Ziel, als interdisziplinärer und branchenübergreifender Multi-Stakeholder-Prozess mit mehr als fünfzig Institutionen aus Wirtschaft, Wissenschaft und Zivilgesellschaft die Grundlage für einen solchen Plan zu legen.

Gisela Lanza Forschungsbeirat

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Forschungsbeirat der Plattform Industrie 4.0: Neue Sprecher

Der Forschungsbeirat der Plattform Industrie 4.0 hat zwei neue Sprecher gewählt: Die Mitglieder entschieden sich für den Ingenieur Peter Liggesmeyer als wissenschaftlichen Sprecher und die Wirtschaftsingenieurin Gisela Lanza als seine Stellvertreterin.

Liggesmeyer ist Leiter des Fraunhofer-Instituts für Experimentelles Software Engineering IESE in Kaiserslautern und seit 2004 Inhaber des Lehrstuhls für Software Engineering: Dependability am Fachbereich Informatik der Technischen Universität Kaiserslautern. Von 2014 bis 2017 leitete er als Präsident die Gesellschaft für Informatik (GI e.V.). Er ist seit über sieben Jahren Mitglied im Forschungsbeirat der Plattform Industrie 4.0. Seine Stellvertreterin Gisela Lanza ist Mitglied der Institutsleitung des wbk Instituts für Produktionstechnik am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Die Wirtschaftsingenieurin, die auch im Beirat des VWI aktiv ist, leitet den Bereich Produktionssysteme, der sich in Forschung und Praxis schwerpunktmäßig mit den Themen Globale Produktionsstrategien, Produktionssystemplanung und Qualitätssicherung befasst. Sie engagiert sich ebenfalls seit über sieben Jahren als Mitglied im Forschungsbeirat.

Der von Acatech koordinierte Forschungsbeirat der Plattform Industrie 4.0 berät als strategisches und unabhängiges Gremium die Plattform Industrie 4.0, ihre Arbeitsgruppen und die beteiligten Bundesministerien, insbesondere das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF). In dem Gremium ist die Wissenschaft mit 19 und die Wirtschaft mit 13 kompetenten Köpfen vertreten. Die Arbeit des Forschungsbeirats zielt darauf ab, über die Erarbeitung von wissenschaftsbasierten Forschungsempfehlungen sowie die Weiterentwicklung und die Umsetzungsplanung von Industrie 4.0 in der deutschen Wirtschaft voranzutreiben. Der Forschungsbeirat versteht sich als Impulsgeber für künftige Forschungsthemen und Berater zur Umsetzung von Industrie 4.0.

VWI we care 2021

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VWI we care: Eine neue Initiative des VWI

Als Ergänzung zur Aktion VorWI im Dezember hat die Bundesteam-Initiative VWImpact einen zusätzlichen Baustein für die VWI-Aktivitäten im Bereich Corporate Social Responsibility (CSR) entwickelt. Denn das Team ist überzeugt, dass der VWI als Berufsverband noch mehr zum Thema Nachhaltigkeit und dem Lösen gesellschaftlicher Missstände beitragen kann. Das Konzept heißt „VWI we care“ und soll in jedem Jahr Spenden für eine konkrete Organisation sammeln, welche die VWI-Mitglieder im Vorfeld festlegen.

VWI we care 2021 – für grüne Energie von Morgen

Das Thema des Spendenjahres 2021 lautet: „Zusammen für die grüne Energie von Morgen.“ Zurzeit sammelt die Bundesteam-Initiative Vorschläge, an welche Organisation die Spenden in diesem Jahr gehen könnten. Gesucht werden Organisationen, die sicherstellen, dass alle Menschen Zugang zu erschwinglicher, zuverlässiger, nachhaltiger und zeitgemäßer Energie haben. Vorschläge für VWI we care 2021 sind noch bis zum 4. April (Ostersonntag) willkommen – Einsendungen bitte per Mail an impact@vwi.org.

Nach Einsendeschluss trifft das VWImpact-Team eine Vorauswahl. Welche der dabei ausgewählten drei Organisation konkret begünstigt werden soll, entscheidet ein Voting der VWI-Mitglieder. Danach geht es bundesweit ans Spendensammeln – bei Grillabenden, Stammtischen oder anderen Events, inklusive der Vorweihnachtlichen Initiative im Dezember. So soll die Unterstützung des VWI für Organisationen, die einen Impact in der Welt haben, gesteigert werden.

Alle wichtigen Details zur VWI we care hat das VWImpact-Team in diesem PDF zusammengestellt – Hintergrund und Ziel der CSR-Initiative, das Grundkonzept für 2021 und die Folgejahre sowie die Handlungsmöglichkeiten für die Hochschul- und Regionalgruppen.

Ammoniak

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Ammoniak: Schiffsverkehr ohne Treibhausgase

Mit einer Hochtemperatur-Brennstoffzelle auf Basis von Ammoniak wird demnächst die ‘Viking Energy’ der Reederei Eidesvik unterwegs sein – als erstes Schiff weltweit. Zurzeit ist der Seeverkehr jährlich für viele hundert Millionen Tonnen klimaschädliches Kohlendioxid verantwortlich. Forschende des Fraunhofer-Instituts für Mikrotechnik und Mikrosysteme IMM arbeiten daher in einem internationalen Konsortium im Projekt ShipFC daran, Schweröl als Treibstoff abzulösen. Ihre Lösung ist eine Brennstoffzelle mit einer Kapazität von zwei Megawatt, die jedoch nicht auf Wasserstoff basiert, sondern auf nachhaltig produziertem Ammoniak. Dieser Treibstoff für elektrische Schiffsmotoren sei ebenso „grün“, aber weniger gefährlich und einfacher in der Handhabung.

Ammoniak ist hauptsächlich aus der Landwirtschaft bekannt, wo es als Düngemittel genutzt wird. Doch es taugt auch als hochwertiger Energieträger. Zudem hat den Forschenden zufolge Ammoniak gegenüber Wasserstoff deutliche Vorteile. Beispiel: Wasserstoff muss als Flüssigkeit bei -253 Grad Celsius oder komprimiert als Gas bei Drücken um 700 bar gespeichert werden – und Ammoniak begnügt sich als Flüssigkeit mit -33 Grad Celsius bei Normaldruck und +20 Grad Celsius bei 9 bar. Das macht die Lagerung und den Transport dieses Energieträgers leichter und unkomplizierter.

Die Stromerzeugung mit Ammoniak wiederum funktioniert ähnlich wie bei Anlagen auf Wasserstoff-Basis. Im ersten Schritt wird Ammoniak in einen Spaltreaktor geleitet. Der spaltet es zu Stickstoff und Wasserstoff. Das Gas enthält 75 Prozent Wasserstoff; eine kleine Menge Ammoniak wird nicht umgesetzt und verbleibt im Gasstrom. Im zweiten Schritt werden Stickstoff und Wasserstoff in die Brennstoffzelle geleitet. Unter Luftzufuhr verbrennt der Wasserstoff zu Wasser; es entsteht elektrische Energie.

Der Wasserstoff wird allerdings in der Brennstoffzelle nicht vollständig umgesetzt. Ein Anteil von etwa zwölf Prozent sowie ein Rest Ammoniak verlassen die Brennstoffzelle unverbrannt. Diese werden nun in den vom Fraunhofer IMM entwickelten Reaktor geleitet – dank des ebenfalls eigens entwickelten Katalysators bleiben am Ende nur Wasser und Stickstoff übrig. Die klimaschädlichen Stickoxide entstehen den Forschenden zufolge bei optimaler Reaktionsführung erst gar nicht.

Einen ersten kleinen Prototyp will das Team am Fraunhofer-Institut gegen Ende 2021 fertigstellen. Ende 2022 soll ein Prototyp in der endgültigen Größe fertig sein. In der zweiten Jahreshälfte 2023 soll mit dem Versorgungsschiff ‘Viking Energy’ dann das erste Schiff mit der Ammoniak-basierten Brennstoffzelle in See stechen, danach sollen weitere Schiffstypen wie etwa Frachtschiffe damit ausgestattet werden.

Recycling

Beitragsbild: IPH

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Recycling: Plastikmüll mit 3D-Druck wiederverwerten

Viele Produkte sind in Plastik verpackt. Der entstehende Vepackungsmüll wird in Deutschland nur zu einem kleinen Teil recycelt – das meiste wird deponiert, verbrannt oder exportiert. Um eine nachhaltige Nutzung von Kunststoffen voranzubringen, konzentriert sich ein neuer Forschungsbereich des Instituts für Integrierte Produktion Hannover (IPH) auf das Recycling. Das Team will erforschen, wie sich Abfälle aus Thermoplasten aufbereiten, recyceln und per 3D-Druck zu neuen Produkten verarbeiten lassen.

Wie das IPH mitteilt, stehen in den neuen Laborräumen hochwertige Geräte für die Forschung zum Kunststoffrecycling und zum 3D-Druck zur Verfügung. Zuerst wird demnach das Plastik mit einem Schredder zerkleinert und anschließend getrocknet. Dieses getrocknete Recyclinggut wird dann mit Hilfe eines sogenannten Extruders für den 3D-Druck vorbereitet: Dieser schmilzt das Plastik und wickelt es in einem Schritt auf eine Spule. Das so entstandene Filament lässt sich im 3D-Drucker wiederverwenden.

Vision des Teams: der Aufbau eines kompletten Recyclingkreislaufs, um aus Plastikmüll neue Bauteile herstellen zu können. So müsste der Großteil des Plastiks nicht mehr weggeworfen werden. Denn neben Unternehmen wird auch für private Haushalte die Additive Fertigung immer interessanter. „Wenn wir in Zukunft Haushaltsgegenstände mit einem 3D-Drucker selbst herstellen können, warum sollten wir dafür nicht unseren Plastikmüll verwenden?“, so das IPH.

Damit das Recycling der Kunststoffabfälle schon bald dort stattfinden kann, wo sie anfallen, will das IPH in den kommenden Jahren mehrere Forschungsprojekte starten. Forschungspotenziale bestehen zum einen in der Verbesserung von bestehenden Verfahrensschritten des Kunststoffrecyclings und zum anderen in der Qualifizierung von recycelten und additiv verarbeiteten Kunststoffen. Unternehmen, die sich für diese Forschung zum Additiven Kunststoffrecycling interessieren, können sich an das IPH wenden.

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LoadRunner: Logistik mit High Speed

Das Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML hat ein autonomes High-Speed-Transportkonzept für die Logistik entwickelt. LoadRunner heißt das Fahrzeug, das sich dank Künstlicher Intelligenz und Kommunikation über 5G im Schwarm organisieren und selbstständig Aufträge annehmen kann – zukünftig soll es mittels Blockchain auch eigenständig Pay-per-Use-Verträge abschließen können. Zudem kann es mit einer Geschwindigkeit von bis zu zehn Metern pro Sekunde Objekte sortieren und von A nach B befördern. Diese Sortierleistung soll den High-Speed-Transporter prädestiniert für den Einsatz im boomenden Online- und Versandhandel machen.

Grundlage für das Schwarmsystem, in dem der Transportroboter arbeitet, ist ein Drohnenschwarm, den die Forschenden des Fraunhofer IML zuvor entwickelt haben. Dabei imitieren 20 Drohnen das Verhalten eines Vogelschwarms. Die einzelnen Drohnen orientieren sich am Verhalten ihrer Nachbarn und passen Flugrichtung und Geschwindigkeit laufend an. Kollisionen werden vermieden, Gruppen gebildet und aus den Wechselwirkungen der individuellen Entscheidungen entsteht eine Schwarmintelligenz, die keine zentrale Koordination benötigt. Dafür nutzt das System Verfahren simulationsbasierter künstlicher Intelligenz.

Das Fahrwerk des mit Elektromotoren angetriebenen LoadRunners ist omnidirektional. Damit sind Fahrt- und Drehrichtung komplett unabhängig voneinander, und das Fahrzeug kann auch während der Fahrt in jede beliebige Richtung drehen, ohne rangieren zu müssen. Die Orientierung ermöglicht eine Bodenkamera an Bord, die 400 Bilder pro Sekunde von dem zuvor eingelesenen Untergrund erstellt. Dadurch kann sich das Fahrzeug auch bei hoher Geschwindigkeit in engen Formationsfahrten genau lokalisieren.

Alleine kann der LoadRunner Pakete bis zu einem Gewicht von 30 Kilogramm transportieren und sortieren – ideal beispielsweise für Gepäckstücke an Flughäfen. Im Verbund können die Fahrzeuge auch schwerere und sperrigere Objekte bewältigen, dafür kann jeder LoadRunner bis zu vier passive Anhänger ankoppeln. Um die transportierte Last abzugeben, bremst das Fahrzeug kurz vor dem Ziel im richtigen Moment ab. Dadurch rutscht das gelieferte Objekt vom Roboter auf die Abgabefläche.

In der Paketsortierung hat das Fraunhofer IML den LoadRunnner bereits gestestet. Dabei konnten rund 60 Fahrzeuge 13.000 Sendungen pro Stunde abarbeiten – ein Leistungsbereich, der klassischen Sortiersystemen entspricht. Der große Vorteil des neuartigen Transportfahrzeugs besteht den Forschenden zufolge darin, dass es im Gegensatz zu den konventionellen Sortiersystemen wesentlich weniger fest installierte Infrastruktur benötigt und sich schneller in Betrieb nehmen lässt. Am Fraunhofer IML wird das Transportfahrzeug aktuell weiterentwickelt – zu einem Outdoor-LoadRunner, der auch im Außenbereich zum Beispiel zwischen Lagerhallen eingesetzt werden kann.

Fulbright Entrepreneurship Program

Beitragsbild: Wikipedia/Stuart Adams

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Fulbright Entrepreneurship Program: Schnell bewerben!

Die Fulbright-Kommission bietet wieder das Leaders in Entrepreneurship Program für bis zu 24 deutsche Bachelor-, Master- oder Diplom-Studierende der Technik- und Ingenieurwissenschaften an. Dabei handelt es sich um ein vollfinanziertes Weiterbildungsprogramm in den USA, das vom 28. August bis zum 20. September 2021 an der Louisiana State University in Baton Rouge im US-Bundesstaat Louisiana stattfindet. Bewerberinnen und Bewerber müssen zum Wintersemester 2021/2022 als Vollzeitstudierende in einem Bachelor- oder Diplomstudiengang eingeschrieben sein.

Bewerbungsschluss ist der 3. März 2021

Den Teilnehmenden will die Fulbright-Kommission mit dem Entrepreneurship Program einen praxisorientierten Einstieg in das Thema Entrepreneurship bieten und somit die Möglichkeit, sich bereits während des Studiums mit dem Thema Existenzgründung auseinanderzusetzen. Die Studierenden sollen in diesem dreiwöchigen Programm an der Louisiana State University nicht nur einen unmittelbaren Einblick in das Engineering-Studium und den Studienalltag an einer amerikanischen Campus-Universität gewinnen, sondern darüber hinaus auch die Gelegenheit zum Erwerb von Soft Skills wie Projekt- und Teamarbeit, Präsentationsfähigkeiten und die Erweiterung ihrer rhetorischen Fähigkeiten in englischer Sprache erhalten.

Ausführliche Informationen zu dem Leaders in Entrepreneurship Program sowie die Bewerbungsunterlagen gibt es auf der Webseite der deutsch-amerikanischen Fulbright-Kommission. Für die Ausschreibung auf Facebook und Instagram wird der Hashtag #FulbrightGermany verwendet.

Eindrücke von der Veranstaltung im März 2020 haben die Teilnehmenden in einem Blog und auf Instagram geteilt. Für Rückfragen steht Carolin Weingart-Ridoutt unter specialprograms@fulbright.de zur Verfügung.

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Wissenschaftsforum zur Digitalen Transformation: Call for Papers

Das Wissenschaftsforum der Wilhelm Büchner Hochschule mit Sitz in Darmstadt findet im zweijährigen Turnus statt. Im Rahmen dieser Konferenz werden aktuelle Forschungsaktivitäten und -ergebnisse vorgestellt, gleichzeitig dient die Veranstaltung dem Austausch zwischen Wissenschaft, Industrie und Politik. 2021 lautet das Leitthema „Digitale Transformation – Chancen, Herausforderungen und innovative Ansätze“. Die Konferenz ist für den 5. November 2021 geplant. Das Programmkomitee lädt zur Einreichung anregender Beiträge ein – alle Details dazu finden sich im Call for Papers, Deadline ist der 31. Mai 2021. Willkommen sind theoretische Übersichten ebenso wie Fallstudien und Erfahrungsberichte sowie Beispiele zur Good Practice, unabhängig vom fachlichen Hintergrund und der disziplinären Verortung.

Das diesjährige Wissenschaftsforum zielt darauf ab, die digitale Transformation mit ihren Chancen, Herausforderungen und innovativen Ansätzen näher zu betrachten. Denn die Digitalisierung – selbst ein viel bemühter, aber bislang nicht klar definierter Begriff – hat vielfältige Wirkmechanismen und ist dynamischen Veränderungen unterworfen. Die Auswirkungen sind langfristig und mitunter sehr umfassend sowie grundlegend, sowohl im beruflichen wie im privaten Bereich. Soziales, Technik und Gesellschaft – kein Bereich kann sich der Entwicklung entziehen.

Auf einer soziodynamischen Perspektive beispielsweise erhöht sich die Sichtbarkeit, die jeder Einzelne in einer digital zusammengefassten Gruppe für sich erfährt. Dies wiederum beeinflusst Meinungen und Meinungsbildungsprozesse oder auch die Gruppenbildung. Aus einer technischen Betrachtung beispielsweise werden innovative Lösungen, Methoden und Techniken durch die Digitalisierung nicht nur ermöglicht, sondern ihre Entwicklung wird kontinuierlich weiter beschleunigt. Berufe, Berufsbilder und ganze Branchen verändern sich in rapider Geschwindigkeit. Und Wissensarbeit wird durch die digitale Transformation immer bedeutender: Durch effizientere Kollaboration entstehen innovative Ansätze für Problemstellungen in immer schnellerer Folge. Umso schwieriger wird es, einen Überblick zu behalten und sich adäquat auszubilden, um eine relevante Rolle im Rahmen der Digitalisierung zu spielen.

Die digitale Transformation verändert nachhaltig und grundlegend die Art, wie wir mit unserer analogen und digitalen Umwelt interagieren. Wo Transformationen stattfinden, besteht die Möglichkeit, diese zu gestalten. Chancen und Risiken ergeben sich und können von allen Akteuren wahrgenommen, analysiert und als Grundlage für bewusste Impulse genutzt werden, um das vermeintlich Beste aus der Digitalisierung zu machen. Als technisch orientierte Hochschule mit einem breiten Spektrum an Angeboten in Wissenschaft und Forschung auch außerhalb typischer Fachgebiete, möchte die Wilhelm Büchner Hochschule an dieser Stelle mit ihrem Wissenschaftsforum einen Beitrag leisten. Die Hochschule ist institutionelles Mitglied im VWI.

Beitragsbild: BBT SE

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Geothermie: Energie, die aus dem Tunnel kommt

Für Entlastung im Transitverkehr zwischen Italien und Österreich soll in ungefähr zehn Jahren der neue Brenner Basistunnel sorgen. Die Brenner Basistunnel Gesellschaft (BBT SE), die Innsbrucker Kommunalbetriebe und das Institut für Felsmechanik und Tunnelbau der TU Graz erweitern das Verkehrsprojekt jetzt um den Faktor Geothermie: Sie untersuchen, ob und wie das Drainagewasser aus dem Brenner Basistunnel zum klimafreundlichen Heizen und Kühlen von Häusern oder sogar ganzen Stadtvierteln in Innsbruck genutzt werden kann.

Innerhalb eines Jahres wollen die Forschenden mithilfe von Simulationsmodellen für den Brenner Basistunnel eine erste Abschätzung treffen, welche infrastrukturellen Maßnahmen nötig sind, um die höchste Energieausbeute zu erzielen. Beispielsweise wird getestet, ob und wie sich die Temperatur des Drainagewassers auf ein höheres Niveau bringen lässt – etwa mit Absorber-Techniken wie Energie-Ankern oder Energie-Sohlen, die an der Tunnelinnenwand verbaut werden und die Gebirgswärme aufnehmen. Darüber hinaus soll geklärt werden, wie eine sinnvolle ökonomische Verteilung des Wassers hinein in die Haushalte erfolgen kann und wie die Wärmepumpen und die Wärmeübertrager geplant oder adaptiert werden müssen. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen dienen der BBT SE und den Innsbrucker Kommunalbetrieben dann als Entscheidungslage für die weitere wirtschaftliche und technische Umsetzung.

Der mit 64 Kilometern dann längste Eisenbahntunnels der Welt verfügt über mehrere Pluspunkte in Sachen Geothermie: Wegen seiner seine Länge und seiner Neigung zu Innsbruck hin fließt das Tunnelwasser im Brenner Basistunnel automatisch und ohne zusätzlichen Pumpenaufwand auf die Stadt zu. Außerdem befindet sich unter den Hauptröhren ein Erkundungsstollen, der schon fast fertiggestellt ist und über den auch das Drainagewasser der Haupttunnel zukünftig abgeleitet wird – hier könnten Konzepte zur Energiegewinnung entwickelt werden, ohne den Bahnbetrieb zu behindern. Die Umsetzung ist den Beteiligten zufolge also mit weniger Aufwand und mit geringeren Kosten verbunden, als dies bei vergleichbaren Projekten der Fall war, die ebenfalls auf Geothermie setzen: der Fasanenhof-Tunnel in Stuttgart, der Gotthard-Basistunnel in der Schweiz und die Unterinntaltrasse in Tirol.

Ein weiterer wichtiger Kernaspekt zielt auf die Übertragbarkeit des Konzepts ab. Die Forschungsgruppe wird im Zuge des Projekts untersuchen, mit welchen Technologien aktuelle Tunnelbauprojekte ergänzt und bereits aktive Tunnelanlagen nachgerüstet werden können, um ihr energetisches Potenzial voll auszuschöpfen. Denn das oberirdische Platzangebot wird immer knapper und der Energiebedarf immer größer – und Untertagebauwerke sind natürliche Energie- und Wärmequellen. Die Forschenden wollen jedoch intensiv überprüfen, wie sich der Wärmeentzug langfristig auf die thermophysikalischen Eigenschaften des Gebirges auswirkt. Denn die durch die geothermische Nutzung entstehende Abkühlung darf keine solche Dimension erreichen, welche die Energiegewinnung langfristig schmälert.