Institut für Energietechnik (IET)
OST

IET Newsletter 09/20

Start in eine gemeinsame Zukunft 

Die OST - Ostschweizer Fachhochschule nimmt ihren Betrieb auf

Pünktlich zum 1. September 2020 übernahm die neue Fachhochschule die Rechtsnachfolge der drei Hochschulen im Kanton St. Gallen: FHS St. Gallen, HSR Rapperswil und NTB Buchs. Die OST startete diese Woche als einheitliche Organisation in das Herbstsemester 2020. Die OST ist nach Departementen strukturiert und wird im Auftrag einer interstaatlichen Trägerschaft an den drei bisherigen Standorten St. Gallen, Rapperswil und Buchs das bestehende Angebot der Studiengänge, Forschungsinstitute und Weiterbildung weiter ausbauen und stärken.

Die OST hält ein umfassendes, qualitativ hochstehendes und teilweise schweizweit einzigartiges Studienangebot bereit und betreibt innovative, national führende angewandte Forschung, die in mehreren Schwerpunktfeldern auch international an der Spitze liegt. Mit der Fusion erhöht sich die Leistungsfähigkeit an allen drei Standorten, was die Attraktivität der Hochschule für Studierende und Teilnehmende der Weiterbildung steigert sowie dem Nutzen der OST für Gesellschaft, Wirtschaft und Politik einen zukunftsorientierten Schub verleiht.

Das IET gehört neu zum Department Technik und freut sich unverändert auf spannende Projekte zusammen mit Ihnen.



Klimakonferenz bringt Wissenschaft, Behörden und Unternehmen zusammen

Rund 60 Teilnehmende aus Wirtschaft, Wissenschaft und Behörden diskutierten an der ersten Klimakonferenz an der OST technische, wirtschaftliche und soziale Handlungsmöglichkeiten im Angesicht des Klimawandels. Den Kern der Konferenz traf Referent, ETH-Professor und Unternehmer Anton Gunzinger: «Wir müssen uns auf Lösungen konzentrieren, die funktionieren, Wohlstand und Komfort erhalten und bezahlbar umzusetzen sind.»

Weitere Informationen zur Konferenz: www.ost.ch/de/fachhochschule/ueber-ost/medien/klimakonferenz-bringt-wissenschaft-behoerden-und-unternehmen-zusammen/

Weitere Informationen zum Klimacluster: www.klimacluster.ch, klimacluster(at)ost.ch oder www.linkedin.com/company/klimacluster



Nutzung von LBG (Liquefied Biogas) für den Schweizer Schwerlasttransport

Ein wesentlicher Teil der Energiestrategie 2050 ist die Absenkung der CO2-Emissionen im Strassenverkehr, der mit 41 % im Jahr 2017 den grössten Teil der CO2-Emissionen in der Schweiz ausmacht. Während beispielsweise im Gebäudebereich umgesetzte Massnahmen zunehmend einen erkennbaren Effekt haben, ist der verkehrsbezogene Absenkpfad deutlich hinter den Erwartungen geblieben. Speziell für den Schwerlastverkehr, der in der Schweiz einen Anteil von 95% an Transportleistungen im Strassengüterverkehr hat, müssen Lösungen zur CO2-Reduktion gefunden werden, da der schwere Güterverkehr nach wie vor nahezu vollständig mit Dieselantrieb umgesetzt wird.

Lidl Schweiz und Krummen Kerzers engagieren sich bereits seit einigen Jahren in der Evaluation und Erprobung weiterer Antriebstechnologien sowie der kontinuierlichen Optimierung der Logistik-Prozesse und der bestehenden Fahrzeugflotten. Mit dem Projekt “Goodbye Diesel - HelloLNG” wurde zunächst der Wechsel von mit Diesel zu solchen mit verflüssigtem Erdgas betriebenen Lkw geprüft und initiiert. Dies ebnet den Weg für eine zukünftige Umstellung auf die Nutzung von Flüssigbiogas. Wie sich die Nutzung von Flüssigbiogas im Schwerlasttransport ökologisch und ökonomisch bewährt, wird vom IET Institut für Energietechnik im Projekt «Nutzung von LBG (Liquefied Biogas) für den Schweizer Schwerlasttransport» untersucht. Das Projekt wird unterstützt von Bundesamt für Energie (BFE) und vom Forschungs-, Entwicklungs- und Förderungsfonds der Schweizer Gaswirtschaft (FOGA).

 

Abbildung 1 - LNG-Lkw von Krummen Kerzers im Auftrag von Lidl Schweiz. Quelle: Lidl Schweiz AG.

Kontakt: Zoe Stadler zoe.stadler(at)ost.ch
Link: https://www.aramis.admin.ch/Grunddaten/?ProjectID=44233



IEA HPT Annex 49 in der Schlussphase

Das Projekt Annex 49 im Wärmepumpenprogramm (Heat Pump Programme – HPT) der International Energie-Agentur IEA untersucht den Einsatz von Wärmepumpe in sogenannte Netto-Nullenergiegebäuden (nZEB). Das IET führt im Auftrag des Bundesamts für Energie BFE die Projektleitung des Projekts durch, an dem die acht Länder AT, BE, CH, DE, NO, SE, UK, USA beteiligt sind. Netto-Nullenergiegebäude stellen den zukünftigen Neubaustandard dar und werden in der EU ab 1. Januar 2021 für alle Neubauten im Zuge der Umsetzung der EU-Richtlinie zur Gesamteffizienz von Gebäuden (Energy Performance Building Directive – EPBD) eingeführt. In der Schweiz werden die Anforderungen über die Mustervorschriften der Kantone im Energiebereich (MuKEn) 2014 umgesetzt.

   

Abbildung 1: Monitoring-Gebäude der Schweiz im Annex 49

Im Annex 49 sind in den Teilnehmerländern Untersuchungen zu integrierte Wärmepumpen in hocheffizienten Gebäuden durchgeführt worden. Ein Schwerpunkt waren dabei Monitoring­projekte in grösseren nZEB – Mehrfamilienhäuser, Bürogebäude, Schulen, ein Hotel und ein Supermarkt - sowie Gebäudegruppen, bei denen die Wärmepumpe als integrierte und multi­funktionale Einheit den Heiz-, Warmwasser- und Kühlbetrieb übernimmt. Zusätzlich wird die Wärmepumpe auch für das Lastmanagement eingesetzt, um den PV-Eigenverbrauch zu er­höhen und einen netzdienlichen Betrieb zu gewährleisten. Gesamtarbeitszahlen der Wärme­pumpen lagen dabei in den meisten Projekten über 4 und reichen bis in den Bereich von 6. Die meisten Gebäude sind dabei ambitionierter als der Neubaustandard und einige erreichen eine Plusenergiebilanz, was in grösseren Gebäude eine Herausforderung darstellt. Begleitend zu den Monitoringprojekten, die für einige Gebäude über mehrere Jahre reichen, wurden auch vertiefte Untersuchungen mittels Simulationen durchgeführt.

Der Annex 49 ist derzeit in der Schlussphase und die Schlussberichte sind in Vernehmlassung. Nach Genehmigung durch das Leitungsgremium des IEA Wärmepumpenprogramms werden sie Ende des Jahres publiziert. Zwischenzeitlich werden aber schon Ergebnisse aus dem Annex 49 auf der Projektwebsite veröffentlicht.

Kontakt: Prof. Carsten Wemhöner carsten.wemhoener(at)ost.ch
Projektwebsite des Annex 49: http://www.heatpumpingtechnologies.org/annex49



UVC-LEDs gegen Viren und Bakterien

Seit dem neuen Coronavirus sind LEDs mit Strahlung im ultravioletten Bereich nicht mehr nur dem Industriesektor, sondern auch Laien zunehmend bekannt. Grund dafür ist deren Fähigkeit, Bakterien und Viren durch UV-Strahlung und ohne jegliche Chemie unschädlich zu machen. Besonders wirksam ist dabei der Ultraviolett Bereich C (UVC). Die Gruppe Applied Physics and Measuring Technology vom IET beteiligt sich an Projekten von der Oberflächenreinigung bis zur Wasserdesinfektion. Sie unterstützt Industriepartner sowohl mit Messungen an Materialien und der Effizienz von UVC-Strahlungsquellen als auch bei der Entwicklung von Geräten. Der Technologiewechsel im UVC-Bereich bietet dabei ein enormes Marktpotential. Praxisversuche zeigen klar, dass UVC-LEDs wirksam sind und grosse Vorteile gegenüber den quecksilberhaltigen Gasentladungsröhren haben: sie sind klein, unzerbrechlich und können die volle Leistung ohne Verzögerung zur Verfügung stellen.

Abbildung 1: Ausschnitt des Strahlungsspektrums mit der typischen Absorptionslinie von DNA, wodurch Keime inaktiviert werden

Kontakt: Benno Bucher benno.bucher(at)ost.ch
Link: Applied Physics and Measuring Technology



Quellwassermonitoring in Graubünden

Das vom BAFU finanzierte Projekt WABEsense (https://hsr-iet.gitlab.io/wabesense/blog/) wird alpine Wasserquellen sensorisieren und ihre Schüttungsmenge überwachen. Es handelt sich um ein Gemeinschaftsprojekt mit der Uli Lippuner AG (https://www.ulippuner.ch/) und dem Institut für Mikroelektronik und Embedded Systems (https://www.imes.hsr.ch/).

Während des Projekts werden wir eine offene Hardwarelösung entwickeln, die in das Budget der Wasserversorgungs der Gemeinde passt (insbesondere ein Datenlogger), sowie die IT-Infrastruktur für die offene gemeinsame Nutzung der Daten (zu finden unter https://opendata.swiss). Die Daten der Schüttungsmengen werden es den Gemeinden ermöglichen, ihre Generelle Wasserversorgungs-planung und ihre Nachhaltigkeit zu verbessern. Die Daten können auch von Forschern verwendet werden, um das Verhalten alpiner Wasserquellen und des Grundwasserspiegels zu modellieren und zu verstehen.

Warum offene Hardware? Mit dem Aufkommen von Open Source und Open Hardware (https://www.oshwa.org/sharing-best-practices/best-practices-der-open-source-hardware-1-0/) werden geschlossene technologische Lösungen immer uninteressanter. Open Technologien haben für viele Unternehmen klare Vorteile: 1) sie verlagern den Schwerpunkt auf Dienstleistungen und immaterielle Güter, 2) sie schaffen Vertrauen auf der Grundlage von Transparenz und Beteiligung. In 1) ist das Produkt jetzt das, was man mit der Technologie macht, und nicht die Technologie selbst. Man dominiert den Markt, wenn man das Beste aus der Technologie macht. Stellen Sie sich ein Werkzeug in der Hand eines erfahrenen Handwerkers vor: Jeder weiß, wie das Werkzeug funktioniert, jeder könnte das Werkzeug bauen, aber nur der erfahrene Handwerker kann damit zaubern. In 2) können die Kunden direkt an der Entwicklung der Technologie teilnehmen, sie werden Partner. Sie vertrauen der Technologie, weil sie sie verstehen und beeinflussen können. Verbesserungs- und Entwicklungskosten können von vielen Parteien geteilt werden, die Technologie wird zu einem Gemeinschaftsgut. Wasserversorgungen, die die WABEsense-Technologie verwenden, sind nicht gefangen. Sie können in völliger Freiheit reparieren, verbessern und hacken.

WABEsense wurde als ein wirklich offenes Projekt konzipiert, das in einem kommerziellen Umfeld umgesetzt wird, und es wird einen Präzedenzfall für die Auswirkungen offener Projekte schaffen.

Kontakt: Alexander Weber alex.weber(at)ost.ch
Link: Fluid Engineering



Open Data in der Windenergieindustrie

In der Digitalisierungsära setzen sich Organisationen zunehmend auf Daten und deren Nutzung für den Ausbau und die Aufrechterhaltung ihrer Wettbewerbsvorteile. Einerseits wird die Produktion, Erfassung, Speicherung und Nutzung von Daten günstiger und zugänglicher; anderseits steigen die Anforderungen und Erwartungen an Organisationen, intelligente und automatisierte Lösungen anzubieten. In der Windenergie zum Beispiel steigt das Interesse an der Überwachung und der aktiven Steuerung von Windenergieanlagen rasant, um den Energieertrag und die Lebensdauer optimieren zu können.

Die Idee von "Open Data" ist es, einige Daten für jeden frei verfügbar zu machen, um sie nach Belieben zu nutzen und neu zu veröffentlichen, ohne Einschränkungen durch Urheberrechte, Patente oder andere Kontrollmechanismen (Wikepedia). Open Data ermöglicht Vergleiche von Daten aus einer Reihe verschiedener Quellen sowie Vergleiche zwischen verschiedenen Algorithmen und Ansätzen auf denselben Daten. Dadurch, dass Open Data das Training und Testen von Algorithmen und Methoden, das Prüfen von unerwarteten Ergebnissen, neue Kombinationen und die gemeinsame Schaffung von neuen Dingen ermöglicht, wird Innovation verbessert. Allerdings sind für viele Firmen die wahrgenommenen Verluste höher als die erwarteten Gewinne, da Daten für den Wettbewerbsvorteil immer wichtiger werden. Ausserdem ist es nicht einfach, qualitativ hochwertige und standardisierte Daten zu gewährleisten, die für jeden in der Gemeinschaft zugänglich und nutzbar sind.

Wir in der Windenergiegruppe der OST sind aber der Meinung, dass Open Data eine riesige Chance für die Windenergieindustrie darstellt. Dementsprechend entwickeln wir ein Konzept für die globale Windenergieindustrie, welches allen Teilnehmenden eine Win-Win-Situation anbietet: The Swiss Wind Energy Machine Learning Platform (Abbildung 1). Diese Plattform wird in Zusammenarbeit mit The Swiss Wind Energy R&D Network aufgebaut. Das Konzept kann beliebig auf andere Industrien und Fachgebiete ausgeweitet werden.

Teilnehmende an dieser Plattform (a) bieten Daten an und profitieren von den Algorithmen, oder (b) bieten Algorithmen an und profitieren von den Daten. Die Collaboration Platform ermöglicht einen konstanten Austausch mit anderen NutzerInnen. Wir haben bereits mehr als zehn globale Partner für dieses Projekt gewinnen können. Sarah Barber wird das Konzept am 18. September 2020 an der EERA JP Wind & SETWind Online Annual Event 2020 präsentieren. Für die erste Konzeptphase dieses Projektes suchen wir nach Schweizer Firmen, die Interesse an einer Zusammenarbeit haben, entweder im Rahmen eines Use Case oder eines Sponsorings. Dadurch haben Firmen eine einmalige Chance, nicht nur von den Daten und Algorithmen auf der Plattform frühzeitig zu profitieren, sondern auch ihre Sichtbarkeit in der globalen Windenergieindustrie zu erhöhen.

 

Abbildung 1. Das Konzept für The Swiss Wind Energy Machine Learning Platform.

Wir freuen uns auf Ihre Kontaktaufnahme!

Kontakt: Sarah Barber sarah.barber(at)ost.ch
Link: www.iet.hsr.ch/windenergie


 

Offene Stellen am IET

Wir suchen einen Projektingenieur Windenergie: jobs-ost.ch/Projektingenieurin-Projektingenieur-Windenergie-50-100-de-j54.html


Veranstaltungen

24. Oktober 2020

Bachelor-Infotag

Februar 2021

The First International Workshop on Lattice Boltzmann for Wind Energy

Q1 2021

Expertinnen– und Expertengespräche Power-to-Gas


Weiterbildung

Die OST bietet immer wieder spannende Ausbildungen und Weiterbildungen an.

 

Weiterbildung in Technik

https://www.ost.ch/de/weiterbildung/angebote-der-ost/technik/

 

 

Bachelor in Erneuerbare Energien und Umwelttechnik

Gestalten Sie die Zukunft. Das Studium Erneuerbare Energien und Umwelttechnik ist der Anfang einer spannenden und erfüllenden beruflichen Karriere. In keiner Branche gibt es so viele Herausforderungen und Chancen wie im Bereich der Nachhaltigkeit.

 

Master in Energy and Environment

Das Studium Energy and Environment ist Teil des MSE, ein Angebot von allen sieben öffentlich-rechtlichen Fachhochschulen der Schweiz. Die Studienschwerpunkte können Sie weitgehend nach persönlichem Interessen oder Berufswunsch selber gestalten. Wir bilden Sie zur Enxpertin, zum Experten der Umwelt- und der Energietechnik aus und Sie vertiefen Ihr Wissen um die aktuellen Probleme zu lösen.

 

CAS Computational Fluid Dynamics

Der CAS Computational Fluid Dynamics vermittelt Ihnen umfassendes Fachwissen für die erfolgreiche Anwendung von Strömungssimulation – wissenschaftlich fundiert und praxisorientiert.

 

Mit freundlichen Grüssen
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Oberseestrasse 10
CH-8640 Rapperswil

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