HSR Magazine 2-2016

AUSGABE 2 / 2016

SICHERHEIT Sichere Banktransfers sind eine ständige Herausforderung. Die HSR forscht für den Schweizer Bankenplatz an der Sicherheit.

PROGRAMMCODE AUF KNOPFDRUCK Ein Code-Werkzeug der HSR hilft, moderne, heterogene Computersysteme mit performanter Software zu betreiben.

SICHER SCHLAFEN IN SCHNEE UND EIS HSR Forscher haben ein leichtes All-in-OneSchlafsystem mitentwickelt, das Schutz bei extremen Bedingungen bietet.

www.hsr.ch HSR Magazin 2 / 2016

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SICHERHEIT MADE IN HSR

Illustration: Tobias Leuenberger

Liebe Magazinleserinnen, Liebe Magazinleser Kürzlich nahm ich an einer Konferenz teil, an der die Unternehmerinnen und Unternehmer gefragt wurden, wie Sie Ihre ­Geschäftsrisiken einschätzten. Höher oder tiefer als noch vor 20 Jahren? Die eindeutige Antwort hiess «höher».

Diese Einschätzung spiegelt die zunehmende Komplexität unserer Arbeitswelt ­wider, die durch neue geopolitische, wirtschaftliche und technologische Herausforderungen beeinflusst wird. Doch auch die Privatsphäre verändert sich, zudem verwischt sich die Trennung zwischen den ­beiden immer mehr. Vielfältige Geräte und Apps verbinden uns allgegenwärtig in ­sozialen Netzwerken, fixe Alltagsstrukturen und Ortsverbundenheit lösen sich auf. Das schafft neue Freiheiten, neue Handlungsmöglichkeiten unabhängig von Ort und Zeit.

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Doch die neue Vielfalt ist nicht nur ein ­Segen, denn sie überfordert uns. Das ist in meinem Fall verständlich, denn ich bin eine Generation X. Ich orientiere mich mehrheitlich an den traditionellen Werten wie Loyalität, Wohlstand, Leistungsprinzip, Karriere und Work-Life-Balance. Die geben Halt und schaffen Struktur.

Doch auch die Generation Y ist durch die uneingeschränkte Flexibilität, die vielen neuen Möglichkeiten, den permanenten Wandel, die Verschmelzung von Mensch und Maschine überfordert. Die Millennials suchen deshalb nach Sicherheit und Beständigkeit. Die materielle Sicherheit, wie Besitz, ist ihnen nicht wichtig. Auto, Wohnung, ­Office, sogar Kleider werden «geshared».

Hingegen streben sie nach sozialer Sicherheit. Sie sind eng verbunden mit Freunden, ihren Eltern und Geschwistern. Sie suchen feste Beziehungen und gründen ihre eigenen Familien, sie sind in ihrer Heimatregion verwurzelt, sind naturverbunden und umweltbewusst.

Die Fokusartikel dieser Magazinausgabe stellen Ihnen neue Methoden in der Bauplanung von Gebäuden oder Hangsicherung vor, welche die Umweltschonung zum Ziel haben. Auch können Sie lesen, wie eine nachhaltige Dienstleistungsinfrastruktur ­einer abgelegenen Region erhalten bleiben kann. Alles Sicherheiten, die unsere Zukunft beständiger machen.

Viel Spass beim Lesen!

Eva Tschudi Chefredaktorin

Fokus 9 11 14 16 19

Hacken für den Finanzplatz Schweiz Stahldrahtgeflechte als umweltfreundliche Lösung Bei der Planung wissen, was ins Wasser gelangt Schneller Programmcode auf Knopfdruck Leistungsabbau mit guter Raumplanung auffangen

INHALT

Themen Ärzte, 22 Industrie informiert sich an der HSR über Industrie 4.0 ulierten Wegfall des Ärztestandorts in Matt 24 HSR bündelt Industrie-4.0-Know-how im DigitalLab@HSR 26 28 32 34 35

Schwanden

Team HSR Enhanced schickt Hightech-Rollstuhl ins Rennen Erholsam und sicher schlafen trotz eisiger Kälte und Wind Sicheres Auftreten und Sprechen wird an der HSR gelehrt Neuronales Netz erfasst Zebrastreifen in der Schweiz HSR Absolvent sät in den USA 150 Hektar pro Tag

Aktuelles Engi

38 39 40 41 42 45 46

Neue Rektorin, neue Bücher, Tag der offenen Tür, Raumplanung Abschied Matthias Rommel Textilaltro Preise und Auszeichnungen Neue Professuren, Agenda Fawwworiten, Impressum Matt Sprungbrett-Interview mit dem St. Galler Regierungsratspräsidenten Martin Klöti

19 Leistungsabbau auffangen Unrentable Arztpraxen, Poststellen, Läden und Bankfilialen schliessen in ländlichen Regionen. Gute Planung hilft, Versorgungsengpässe zu vermeiden.

Elm

24 Die Digitalisierung erlebbar machen Industrie 4.0 ist in aller Munde, doch konkret umgesetzte Projekte sind bisher rar in der Schweiz.

Das soll sich mit einem neuen HSR Labor ändern.

tergrund swissALTI3D (c) swisstopo

0

2 km

32 Rhetorik und sicheres Auftreten

Ärztestandort existierend | wegfallend

Um gute Ideen zu realisieren, muss man sie

Reisezeit zur nächstgelegenen Infrastruktur mit motorisiertem Individualverkehr

überzeugend und attraktiv kommunizieren.

Siedlungsgebiete mit Siedlungseinheiten

An der HSR ist das Bestandteil des Studiums.

g der Erreichbarkeit eines Arztes bei der heutigen ette Punkte: Ärzte, schwarz umrandete Flächen: en und Linien in grün - hellgrün - orange/gelb - rot: - bis 10 min - bis 15 min - über 15 min

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INFOTAG AN DER HSR SAMSTAG, 12. NOVEMBER 2016 IN RAPPERSWIL, 9 BIS 15 UHR Bachelorstudiengänge ■ Bauingenieurwesen ■ Elektrotechnik

■ Landschaftsarchitektur ■ Maschinentechnik | Innovation

■ Erneuerbare Energien

■ Raumplanung ■ Wirtschaftsingenieurwesen

und Umwelttechnik ■ Informatik www.hsr.ch/infotag

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Risiko – Sicherheit – Gefahr Prof. Dr. Hermann Mettler, Rektor HSR

«Sicherheit» – ein Begriff, der uns alle jeden Moment ­begleitet. Wir senden Informationen in Sprach- oder ­Datenform über unsere Smartphones an einen Empfänger. Möglicherweise verschlüsselt das Gerät die Daten und wir sind einigermassen sicher, dass die Informationen nicht unerwünscht Dritten zugänglich sein werden.

Beim Download von Apps stimmen wir Nutzungs­­ be­dingungen zu, ohne diese in ihrer Konsequenz zu ­verstehen. Man kann darüber nachdenken, warum bei der Verwendung von WhatsApp die Telefonnummer an ­Facebook weitergeleitet wird. Es ist anzunehmen, dass Facebook diese Information mit unseren Profilen kombiniert und Data-Mining-Technologien nutzt, um gezielte Werbung auf unserem Smartphone zu schalten. Ähnliche Situationen erleben wir, wenn wir im Internet Informationen zu einem Reiseziel suchen – schon nach wenigen Aufrufen per Google werden wir überschwemmt mit Angeboten verschiedener Anbieter. Was dann mindestens so stark ärgern kann, ist die Unzulänglichkeit der eingesetzten Software, weil diese nicht ­bemerkt, dass das Hotelzimmer schon längst gebucht wurde und weitere Werbung deshalb sinnlos ist.

Die Auswirkungen verstehen Wir nähern uns immer mehr dem «gläsernen Menschen». Was können wir tun, wenn wir diesem Trend entgegenwirken wollen? Es lohnt sich zu überlegen, welchen Nutzen wir uns erhoffen, wenn wir neue Apps installieren. Es ist wichtig, dass wir alle versuchen, möglichst gut auf dem Laufenden zu bleiben, um die Auswirkungen neuer Software zu verstehen und einzuschätzen. Das sind Themen, die in Zukunft auch vermehrt durch Weiterbildung vertieft werden können.

Das Thema «Sicherheit» lässt uns aber unweigerlich auch an Risiko denken. Es geht letztlich um den Umgang mit Gefahren. Beide Begriffe – Sicherheit und Risiko – haben sich in ihrer Bedeutung über die letzten 100 Jahre stark gewandelt. Die Gesellschaft hat sich daran gewöhnt, mit Risiken umzugehen: Finanzmärkte, Medizin, Fliegen, Autofahren und Sport. Wir wagen etwas, um eine Chance wahrzunehmen, einen Vorteil herauszuschlagen, ein Problem zu lösen. Der Begriff «kalkulier­ bares Risiko» lässt uns oft in einem trügerischen Gefühl der Sicherheit, die keine ist. Unwahrscheinlich bedeutet

nicht, dass «es» nicht eintreffen wird. Etwas, was sehr unwahrscheinlich scheint, kann sehr schnell real werden und dann über lange Zeit nicht mehr auftreten. Der Wunsch, Risiken bewältigen zu können, hat zu einem weltweit sehr grossen Wachstum der Versicherungsbranche geführt.

Unkalkulierbare Risiken Es gibt jedoch auch Risiken, die nicht kalkulierbar sind, weil Modelle fehlen oder ähnliche Situationen noch nie zu bewältigen waren. Ein Indikator dafür ist, wenn es für diese Situationen keine Versicherungen gibt. Man denke dabei nur an den Umgang mit «Atomabfällen» oder – ganz aktuell – an die Finanzmärkte: Noch nie haben wir Negativzinsen erlebt. Noch nie wurde so viel Liquidität in die Märkte gepumpt, ohne zu wissen, wo die Grenzen sind und was passieren wird, wenn dieses Limit erreicht worden ist. Wie muss ein nachhaltiges Wirtschafts­ system beschaffen sein? Wie kann man einen Systemcrash erkennen, bevor er eintritt? Gilt die Theorie des «Homo oeconomicus» noch als theoretisches Modell ­eines Nutzenmaximierers zur Beschreibung des menschlichen Handelns?

Sicherheitsbewusstsein im Wandel Um mit Risiken und Gefahren umzugehen, wurden im Verlauf der Geschichte Verfahren zur schnelleren Erkennung von Risiken entwickelt. Strategien zur Vermeidung von Gefahren sind als Folge entstanden. Während in den Nachkriegsjahren die Möglichkeiten der Technik nahezu unbegrenzt schienen (für den Ingenieur war nichts zu schwer), erleben wir in den letzten Jahren einen Wandel des Bewusstseins. Der Gesellschaft wird langsam klar, dass natürliche Ressourcen begrenzt sind, dass durch ihr Handeln tatsächlich irreversible Schäden auftreten ­können. Deshalb ist es angezeigt, vorsichtiger mit der Umwelt umzugehen.

Und was bedeutet das für unsere Hochschule? Die ­Themen «Risiko – Sicherheit – Gefahren» sind in allen Studiengängen und Forschungsinstituten präsent. So können wir auch an der HSR einen Beitrag für zukunftsfähige Lösungen leisten.

hermann.mettler@hsr.ch

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Auf dem Finanzplatz Schweiz werden jeden Tag bis zu zwei Millionen Überweisungen im Wert von rund 100 Milliarden Schweizer Franken zwischen den Banken getätigt. Die Sicherheit jeder einzelnen Transaktion hat oberste Priorität. Ein Forschungsinstitut der HSR macht es Cyber-Kriminellen nun noch schwerer, das Trans­aktionssystem zu knacken.

Hacken für den Finanzplatz Schweiz Willi Meissner, Redaktion

HSR Forscher Roman Willi vom IMES Institut für Mikroelektronik und Embedded Systems sitzt konzentriert über einer Platine. Er hat ein sensibles Strom-Messgerät an einem unscheinbaren Chip angelegt und kann so kleinste Spannungsveränderungen sehen. Eine hohe Spannung ist eine 1. Eine niedrige Spannung ist eine 0.

000110101000001110100… So ähnlich, nur mit 3072 Nullen und Einsen, sehen die Zahlenreihen aus, auf die es Willi abgesehen hat: Der Schlüssel für die elektronische Unterschrift einer Bank. Wer den Schlüssel kennt, kann auch die Unterschrift fälschen. Ein Krimineller könnte auf diesem Weg mit der Identität einer Bank Überweisungen tätigen – zum Beispiel auf sein eigenes Konto.

Konzentriert sucht Roman Willi in einem abgeschirmten Raum nach kleinsten Veränderungen im Stromfluss – sein Ziel: die digitale Unterschrift einer Bank.

Monatelange Datenjagd Für das KTI-geförderte Forschungsprojekt von HSR und SIX haben die beiden HSR Forscher Roman Willi und ­Dorian Amiet mehrere Monate lang «gegeneinander» gearbeitet. Ein Kern-Element der Securosys-Hardware sollte so sicher wie möglich werden: Der Chip, in dem die Authentifizierung der Überweisungen verarbeitet wird.

Zwar ist der Chip selbst vor unbefugtem physischem ­Zugriff geschützt. Aber sicher ist sicher.

Die Rollenverteilung für die Arbeit am Chip: Dorian Amiet programmiert den Chip möglichst sicher, Roman Willi versucht in der Rolle des kriminellen Hackers, den Schlüssel für die elektronische Bank-Unterschrift auszulesen. «Irgendwann war es unter vertretbarem Zeitaufwand nicht mehr möglich, den Schlüssel auszulesen», sagt Willi. Auch Securosys-CTO/CSO Andreas Curiger zieht ein positives Fazit: «Das Forschungsprojekt mit der HSR ermöglicht es Securosys, Verschlüsselungssysteme in Zukunft noch sicherer zu machen.»

Schnelle Sicherheit durch Hardware Wenn Banken im Minutentakt Millionenbeträge überweisen, wollen sie sehr sicher sein, dass jede Transaktion ohne Risiko abläuft. Dafür müssen sie auf die Firma SIX Interbank Clearing vertrauen, die das Transaktions­ system des Schweizer Finanzplatzes betreibt. Neben fast Learning by hacking allen Schweizer Banken arbeiten Am Anfang war es für Willi noch auch viele ausländische Banken «DAS FORSCHUNGSPROJEKT verhältnismässig machbar, an den mit dem System. Bei bis zu zwei MIT DER HSR ERMÖGLICHT Schlüssel zu kommen. Sowohl mit Millionen Überweisungen pro Tag SECUROSYS, VERSCHLÜSSEeinem Strom-Messgerät, wie auch muss das SIX-System nicht nur LUNGSSYSTEME IN ZUKUNFT durch das Messen der Magnet­ ­sicher, sondern auch schnell sein. felder um den Chip. Denn im Chip Diese Anforderungen stellt SIX NOCH SICHERER ZU MACHEN.» der Hardware werden endlos mit einer kombinierten Hardlange Zahlenreihen aus 1 und 0 und Software-Infrastruktur sicher.

Speziell entwickelte Hardware kann Daten schneller verarbeitet. Willi fand heraus, bei welcher Spannung ver­ ­ arbeiten als Software. Dieses Hardware Security eine 1 verarbeitet wird und konnte so 0en und 1en unter­Modul (HSM) wird von der Schweizer Firma Securosys scheiden und abspeichern – solange bis der Schlüssel komplett war. (www.securosys.ch) produziert.

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Dorian Amiet muss die Verschlüsselungs-­ Hardware nochmals neu programmieren – Roman Willi hat Amiets Methode erfolgreich knacken können.

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Amiet liess daraufhin bei jeder Null «sinnlose Daten» mitproduzieren, um die Spannung an jene bei den Einsen anzugleichen. Willi konnte die Nullen und Einsen nicht mehr zu unterscheiden. Jedoch: Die Müll-Daten wurden auf dem Chip nicht gespeichert, die echten schon. Um weiter­zukommen, musste Willi also mittels Filtertechniken und Korrelationen die echten Daten herausfiltern und konnte so den klaren Schlüssel wieder auslesen.

Nächste Runde. Amiet speichert die Müll-Daten ebenfalls ab. Willi findet aber heraus: Der Strom für die falschen Daten nimmt auf dem Chip einen anderen Weg als die echten Daten, sie werden damit unterscheidbar.

Das gemeinsame Gegeneinander geht weiter. Sogar ­einen magnetisch abgeschirmten Raum des ICOM Institut für Kommunikationssysteme nutzte Willi, um noch

die letzten physischen Methoden zum Auslesen des Schlüssels auszureizen. Bis zu dem Punkt, als sich beide IMES Forscher einig sind: Mit heute verfügbarer Technik lässt sich der Schlüssel nicht mehr innert ausreichender Frist knacken. Amiet formuliert es so: «Mit mathematischen Methoden müsste man länger auf den richtigen Schlüssel warten, als die Erde noch existiert.»

Vielversprechender könnte dagegen ein Angriff mit neuer, heute noch nicht verfügbarer Technologie sein.

Das IMES befasst sich bereits mit einem Folge­projekt, um Kriminellen auch in Zukunft einen Schritt v­ oraus zu sein: Sie wollen die Schlüssel gegen Angriffe mit QuantenComputern wappnen, obwohl diese um ein vielfaches leistungsfähigeren Supercomputer heute noch gar nicht verfügbar sind. paul.zbinden@hsr.ch

Wenn Hänge abrutschen oder Felsbrocken fallen, werden Strassen unbefahrbar und Menschen und Gebäude sind in Gefahr. Deshalb müssen steile Hänge stabilisiert werden. Je nach Methode sind damit erhebliche Umweltbelastungen verbunden. Wie gross der CO2-Fussabdruck von fünf verbreiteten Methoden wirklich ist, untersucht eine Studie der HSR.

Stahldrahtgeflechte sind die beste Lösung Prof. Dr. Susanne Kytzia, Leiterin IBU Institut für Bau und Umwelt

Gleicher Schutz, weniger Umweltbelastung: Im Vergleich mit Spritzbeton sind Stahldrahtgeflechte umweltfreundlicher.

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Gemeinden haben ein grosses Interesse daran, dass ihre Bevölkerung und ihre Infrastruktur sicher sind.

Nach starken Regenfällen wie im Frühjahr 2016 rückt vor a ­ llem der Schutz vor Schlammlawinen wieder mehr in den Fokus.

Beschaffung mit Blick auf den Klimaschutz Doch der Schutz ist nur ein Aspekt, den Gemeinden bei der Beschaffung von Schutzbauten beachten müssen.

Ein anderer ist das nachhaltige Bauen, etwa in Bezug auf den Klimaschutz. Behörden sollen bei Ausschreibungen auch die Umweltbelastungen bei der Entscheidung für einen Baustoff, ein Bauteil oder ein Bauwerk mitein­ beziehen. Der Klimaschutz ist bei der öffent­ lichen ­Beschaffung in der Schweiz und im Ausland ­häufig ein Kriterium. Zur Planung, Projektierung und Ausführung von Bau­projekten ist kürzlich eine neue SIA-Norm (112/2) zum nachhaltigen Bauen erschienen, die auf die Bau­ praxis im Infrastrukturbau der öffent­lichen Hand Einfluss nehmen wird (siehe grüne Box).

Ohne verlässliche Daten fehlt jedoch die Grundlage für eine Beschaffung mit Blick auf den Klimaschutz. Deshalb hat das IBU Institut für Bau und Umwelt der HSR zusammen mit dem Geotechnik-Ingenieurbüro Rüegger+Flum AG sowie der auf Böschungsstabilisierung mit Stahldrahtgeflechten spezialisierte Geobrugg AG verschiedene Schutzmassnahmen verglichen.

In der Studie wurden drei verschiedene Strahldraht­ geflechte sowie zwei Projektvarianten mit Spritzbeton analysiert. Dabei wurden die verglichenen Projektvarianten so ausgelegt, dass sie den gleichen Schutz gegen Geländebrüche bei einem 60 bis 70 Grad steilen Hang bieten.

Die Studie zeigt auf, welche Variante bei gleichem Schutz die grössten CO2-Fussabdrücke hinterlässt. Denn bei der Gewinnung der Rohstoffe, der Produktion und dem Transport der jeweils verwendeten Baumaterialien, vor allem Stahldraht und Spritzbeton, werden unterschied­ liche Mengen des Treibhausgases CO2 freigesetzt.

Stahldraht bis zu dreimal umweltfreundlicher Das Ergebnis der Studie fällt eindeutig aus: Die Spritz­ betonlösungen tragen im Vergleich mit drei Stahldrahtgeflechten rund doppelt so grosse CO2-Schuhe. Bei der bezogen auf den Klimaschutz besten Variante werden sogar fast drei Mal weniger CO2-Emissionen freigesetzt.

Dieser Effekt ist auf den geringeren Materialeinsatz der Stahldrahtgeflechte zurückzuführen. In den Projekt­ varianten mit Stahldrahtgeflecht wird rund zehn Mal ­weniger Masse eingesetzt als bei Projektvarianten mit Spritz­ beton. Dadurch wird das vergleichsweise hohe spezifische Treibhauspotenzial des verzinkten Stahls mehr als ausgeglichen. Bezogen auf 1 kg des jeweiligen Materials schneidet Beton rund zehn Mal besser ab als

Die Stahldrahtgeflechte erinnern optisch an handelsübliche Maschendrahtzäune, die über einen gefährdeten Hang gespannt und mit meterlangen Nägeln im Boden verankert werden. Im Unterschied zu normalen Zäunen bestehen sie allerdings aus besonders belastbaren Stahldrähten. Ein zusätzlicher Vorteil: Auf dem Hang können weiterhin Pflanzen wachsen.

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Im direkten Vergleich ist klar zu sehen, dass Spritzbetonlösungen mehr CO2 verursachen, als die Drahtgeflechte.

Stahl. Aber auch Spritzbeton enthält erhebliche Mengen Eisen in seiner Bewehrung – in der Summe sogar gleich viel oder mehr Metall als die Projektvarianten mit Stahldrahtgeflecht. Im direkten Vergleich gewinnen deshalb die Stahldrahtgeflechte. Zu einem ähnlichen ­Ergebnis kommt eine andere Studie des Instituts für Bau und U ­ mwelt, in der Projektvarianten für die Fundation von Lärmschutzwänden verglichen werden. Auch hier ge­ ­ winnen die Projektvarianten, in denen massive F­undationen aus Beton durch schlanke Stahlschrauben

Schutzmassnahmen im CO2-Vergleich

SIA 112/2 NACHHALTIGES BAUEN TIEFBAU/ INFRASTRUKTUR

kg CO 2 / kg CO2 eq.

120 000 100 000 80 000 60 000 40 000

hochfestes Geflecht TECCO Sechseckdrahtgeflecht Schw. Diagonaldrahtgefl.

Spritzbeton 1.5 x 1.5 m Spritzbeton 2.0 x 2.0 m

20 000 0

CO2-fossil

ersetzt werden. Ob leichtere Konstruktionen grundsätzlich klimafreundlicher sind, müssen weitere Studien zeigen. Leichtere Bauwerke haben aber auch eine Reihe ­weiterer Vorteile im nachhaltigen Bauen. Bei Schutz­ bauwerken beispielsweise sind die Eingriffe in das Landschaftsbild spürbar geringer. Gerade im von Naturgefahren bedrohten Alpenraum sind hochwertige und sensible Landschaften betroffen. Hier haben schlanke Konstruktionen ein deutliches Plus.

susanne.kytzia@hsr.ch

Nachhaltiges Bauen wird im Schweizer Hochbau bereits erfolgreich umgesetzt. Im Infrastrukturbau begegnet man dieser Herausforderung bislang jedoch nicht systematisch. Mit einer neuen Norm (SN 530 112/2) wird ein wichtiger Meilenstein im Nachhaltigen Infrastrukturbau gesetzt: Analog zur SIA 112/1 für den Hochbau werden nun erstmals Planerleistungen definiert, durch die Bauherren zu­ künftig ihre Ziele des nachhaltigen Bauens in den Bereichen Gesellschaft, Wirtschaft und Umwelt besser erreichen können. Das könnte sich künftig auf die Wahl Stahldrahtgeflecht oder Spritzbeton auswirken.

GWP

Spritzbeton wird ebenfalls mit Nägeln verankert.

Im Unterschied zum Drahtgeflecht geht die Studie davon aus, dass er auf einer Rückverankerung aus Metallgittern 15 oder 18 Zentimeter dick auf dem Hang aufgespritzt wird und den Hang so lückenlos in ein Betonkleid einhüllt.

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In Baumaterialien werden Stoffe eingesetzt, die mit dem Regenwasser auswaschen und direkt in nahe Flüsse und Seen gelangen.

An der HSR wurde eine Software entwickelt, die Herstellungsbetrieben, Planungsbüros, Behörden und Bauherren ein erstes Bild über die ausgewaschenen Mengen liefern kann. Sie soll helfen, Umweltbelastungen frühzeitig zu erkennen und zu minimieren.

Bei der Planung wissen, was ins Wasser gelangt Prof. Dr. Michael Burkhardt, Leiter UMTEC Institut für Umwelt- und Verfahrenstechnik Prof. Dr. Olaf Tietje, Forschungsgruppe Mathematik

Um unsere Gewässerqualität ist es zwar gut bestellt, ­Niederschlagsmenge einige davon. Je höher ein Geaber einige Schadstoffe gelangen immer noch in Flüsse bäude ist, desto mehr wird durch Schlagregen aus­ und Seen. Dort schaden sie je nach Konzentration den gewaschen. Aber: Kommt der Wind von Westen, geht Wasserlebewesen, schlimmstenfalls auch dem Men- von der Ostseite keine Gefahr für die Umwelt aus – schen. weil kein Tropfen die Fassade erreicht. Bei Dächern ist Zu diesen Stoffen gehören Weichmacher, Flammschutz- die Berechnung einfacher, weil die Windausrichtung mittel, Schwermetalle und Bioentfällt. Die HSR Software zide. Diese gelangen durch entCOMLEAM (COnstruction Ma«WIR KÖNNEN VON EINZELNEN wässerte Siedlungsflächen und terials LEAching Model) kann GEBÄUDETEILEN BIS HIN ZU Gebäude ins Wasser. Ein seit länaus diesen Faktoren genau erGANZEN SIEDLUNGEN SIMULIEREN, gerem bekanntes Beispiel bemitteln, wie viel von welchem zieht sich auf gedämmte FassaStoff im Wasser landet. Dabei BASIEREND AUF VERGANGENEN den, die oft ideale Bedingungen beschränkt sich die Software ODER AKTUELLEN WETTERDATEN» für Algen und Schimmel bieten. nicht auf einzelne Gebäude.

Dagegen werden biozide Wirk«Wir können von einzelnen Gestoffe eingesetzt. Bei Regen werden diese Biozide aus bäudeteilen bis hin zu ganzen Siedlungen simulieren, der Fassade ausgewaschen und g ­ elangen direkt in nahe basierend auf v­ergangenen oder aktuellen Wetter­ Flüsse und Seen. Denn im ­Gegensatz zum häuslichen daten», sagt Olaf Tietje, Entwicklungspartner der ForSchmutzwasser wird ­Regenwasser vom Dach und von schungsgruppe ­Mathematik. der Fassade oft nicht in die Kläranlage geleitet.

In einem interdisziplinären Forschungsprojekt an der Einsatz in Entwicklung und Planung HSR wurde deshalb eine Software entwickelt, die an- In ersten Projekten wurde die Software erfolgreich einhand von Gebäude-, Wetter- und Stoffdaten simulieren gesetzt. In den kommenden Monaten soll die Software kann, wie stark Bauinhaltsstoffe ausgewaschen werden. bei Workshops und Tagungen Fachleuten vorgestellt «Mit diesem Instrument kann bereits vor dem Bau vor- werden. «Wir glauben, dass die Software von der Enthergesagt werden, wie viele Schadstoffe, beispielsweise wicklung von Baustoffen bis zur Planung von Siedlungen Biozide, unter welchen Umständen in umliegende Ge- europaweit gute Dienste leisten wird», so Burkhardt. wässer gelangen würden», sagt Michael Burkhardt.

Bisher ist noch wenig bekannt, ob und wie die Stoffkonzentrationen in Baustoffen und in Gewässern zusamZahlreiche Einflussfaktoren menhängen. Mit der HSR Software wird die verbinWie stark die Stoffe ausgewaschen werden, hängt dende Wissenslücke geschlossen, zum Beispiel der Weg von vielen Faktoren ab. Bei Fassaden sind Windrichtung der Biozide vom Gebäude in die unmittelbare Umgeund -stärke, Gebäudeausrichtung und -höhe sowie die bung und somit ins Oberflächenwasser.

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Bei Regenwetter fliesst nicht nur Wasser in den Boden ab. Oft werden auch schädliche Stoffe aus Baumaterialien mit dem Regen ausgewaschen.

Die Einsatzmöglichkeiten sind vielseitig, weil die Struktur modular und offen ist. Stadt- oder Gemeindeplaner können etwa simulieren, welche Schadstoffbelastungen von geplanten Siedlungen ausgehen. Wenn etwa ein Bauherr ein Zinkdach plant, kann die Gemeinde ­simulieren, wie dadurch die Gewässerbelastung kleiner naher Gewässer beeinflusst würde – und sofern nötig noch in der Bewilligungsphase alternative Materialien fordern. Baustoff-Hersteller können Neuentwicklungen in Simulationen testen und das Verbesserungs­

potenzial für die Umwelt noch vor der Markteinführung abschätzen. Entwickelt wurde die Software institutsübergreifend unter der Leitung des UMTEC ­Institut für Umwelt- und Verfahrenstechnik. Vom IRAP Institut für Raumentwicklung stammen die topogra­ fischen GIS-­ Daten. Die Entwicklung in Java und ­Angular2 übernahm das IFS Institut für Software und die ­Forschungsgruppe Mathematik lieferte das mathematische Konzept und die Methoden für die Berechnungen.

michael.burkhardt@hsr.ch

INTERNATIONALER COMLEAM-WORKSHOP AM 22. UND 23. NOVEMBER 2016

Regen

Ablaufwasser

Wand

Oberflächengewässer

Boden

Regenwasser

Grundwasser

Der erste internationale COMLEAM-Workshop findet am 22./23.November 2016 an der HSR statt.

In den zwei Tagen werden Anwendungsbereiche, mathematische Grundlagen und Softwaremodule vorgeführt. Die Teilnehmer lernen anhand von Übungsaufgaben die Möglichkeiten der Software umfassend kennen. Aufgrund der grossen Nachfrage sind für 2017 ein deutsch- und ein englischsprachiger Workshop geplant. Zudem findet an der TU Berlin am 16./17. März 2017 das Symposium «Bauchemie und Wasserqualität» statt, welches vom gleichnamigen Fachausschuss in der Wasserchemischen Gesellschaft der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) organisiert wird, und an dem neben anderen Vorträgen auch die Software COMLEAM präsentiert wird.

Einen Eindruck zur Software vermittelt ein Kurzfilm: www.hsr.ch/comleaminfo

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Aktuelle Software nutzt die Leistung moderner Computersysteme oft nicht optimal aus. HSR Forscher haben ein Code-Werkzeug entwickelt, mit dem Programmiererinnen und Programmierer im Extremfall den Energiebedarf um bis zu 98,5 Prozent senken und die Geschwindigkeit um mehr als das Sechsfache steigern können.

Schneller Programmcode auf Knopfdruck Mirko Stocker und Thomas Corbat, Wissenschaftliche Mitarbeiter IFS Institute for Software

Moderne Computersysteme sind parallel und heterogen aufgebaut: Aus verschiedenen Prozessoren mit verschiedenen Stärken und Schwächen. Diese Hardware mittels Software optimal auszunutzen, ist eine Wissenschaft für sich. Eine an der HSR entwickelte Lösung für Programmiererinnen und Programmierer transformiert «kon­ ventionellen» Programmcode quasi auf Knopfdruck in leistungsfähige Software zum energieeffizienteren, schnelleren Betrieb moderner Computersysteme.

Dreijähriges EU-Forschungsprojekt Entwickelt wurde die HSR Software im Rahmen des ­Projekts REPARA (Reengineering and Enabling Performance and poweR of Applications). Das von der EU ­geförderte Forschungsprojekt ist eine Kooperation des IFS Institute for Software an der HSR zusammen mit der

Die Daten aus einem Zug-Scansystem müssen schnell verarbeitet werden, um bei Problemen rechtzeitig Alarm auslösen zu können.

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Universität Carlos III zu Madrid in Spanien, der Technischen Uni­versität Darmstadt in Deutschland, der Universität der Wissenschaften Szeged in Ungarn und der Univer­sität Pisa in Italien. Eine wichtige Rolle spielen auch die beiden Industriepartner im Projekt: die Evopro Innovation in ­Ungarn und Ixion aus Spanien.

Das Ziel von REPARA ist, Endbenutzern die Performanceund Energieeffizienzvorteile paralleler heterogener Computersysteme verfügbar zu machen. Ein hetero­ genes System besteht aus mehreren unterschiedlichen Prozessoren, wie beispielsweise CPU, GPU, DSP und FPGA, und umfasst so angefangen beim Smartphone alle modernen Computersysteme. Die verschiedenen Prozessoren haben unterschiedliche Stärken: Die GPU eignet sich beispielsweise besonders gut, um denselben Algorithmus parallel auf unterschiedliche Daten anzu-

wenden. Diese Heterogenität führt aber auch zu einem höheren Entwicklungsaufwand, da jeder Prozessor andere Merkmale hinsichtlich Parallelität, Speicherzugriff und Energiebedarf hat. Die von REPARA entwickelten automatisierten Werkzeuge und Methoden sind darauf ausgelegt, Produkteinführungszeit und Entwicklungs­ kosten zu reduzieren. Das Projekt startete 2013 mit einer Förderung der EU im Umfang von 2.6 Millionen Euro und wurde im August 2016 abgeschlossen.

Das schnelle Erkennen von beschädigten Waggons ist für Verkehrs­betriebe ein wichtiges Sicherheits­ anliegen.

Züge scannen in Sekunden Am Beispiel des Zug-Scan-Systems Evopros eRDM (in motion railway diagnostic system) ist der REPARA-Vorteil schnell erklärt. eRDM misst die Belastung der Räder und Achsen eines Zuges über an den Gleisen installierte Sensoren. So können Probleme wie unausgeglichene Waggons, Flachstellen an den Rädern oder beschädigte Drehgestelle sofort diagnostiziert werden. Werden überladene oder beschädigte Waggons erkannt, kann das System in Echtzeit Alarmnachrichten versenden. Die Sensormodule bestehen aus Dehnungsmessstreifen und digitalen Signalprozessoren, um die Belastung durch die Räder zu erfassen.

Das gesamte System umfasst ein bis zwei Dutzend Sensoren sowie einen Achszähler, der einen vorbeifahrenden Zug detektiert und den Messvorgang anstösst. Ein Gateway steuert die Sensoren und führt mit den aggregierten

Daten weitere Berechnungen und allenfalls Benachrichtigungen durch. An dieser Stelle kommt das ­REPARA-Projekt ins Spiel: Diese aufwändigen Signalverarbeitungsalgorithmen sollen schneller und stromsparender ausgeführt werden. Zudem soll die Verarbeitung nicht mehr in jedem Sensor, sondern an einer zentralen Stelle geschehen, die direkt mit der analogen Hardware interagiert.

Hardware wird optimal ausgenutzt Bestehende Software kann in der Regel die Vorteile ­heterogener paralleler Hardware nicht ohne Weiteres nutzen. Der Beitrag der HSR zum REPARA Projekt umfasst die Erarbeitung und Bereitstellung von Techniken und Entwicklungswerkzeugen, die dabei unterstützen, die Möglichkeiten der Hardware besser auszuschöpfen.

Dazu wird der bestehende Quellcode analysiert, mittels Werkzeugen und durch Entwicklerinnen und Entwickler mit Parallelisierungshinweisen attributiert und anschliessend durch automatisierte Transformationen an die neue parallele heterogene Umgebung angepasst.

Diese Tools wurden in die am IFS entwickelte C++-Entwicklungsumgebung Cevelop (www.cevelop.com) eingebaut. So kann eine integrierte Lösung angeboten werden, die es ermöglicht, nicht nur neuen Code, sondern auch bestehenden Programmcode an die moderne Hardware anzupassen.

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Im eRDM-Anwendungsfall konnten durch den Einsatz von heterogener Hardware und die von der HSR entwickelten Code-Transformationen grosse Verbesserungen der Leistung erreicht werden.

Von 26 auf 4 Sekunden Rechenzeit Berechnungen, die zuvor auf einem einzigen Rechenkern fast 26 Sekunden dauerten, konnten auf unter 4 Sekunden reduziert werden. Durch den Einsatz einer GPU konnte die benötigte Energie auf 1,5 Prozent des ursprünglichen Wertes reduziert werden. Diese Werte sind auch durch manuelle Anpassungen des Programms durch Entwicklerinnen und Entwickler erreichbar, jedoch werden durch das REPARA-Framework der benötigte Entwicklungsaufwand und das nötige Know-how über die zugrundeliegende Hardware signifikant reduziert.

Die untenstehende Tabelle zeigt die Laufzeit sowie den Energiebedarf des eRDM-Systems. Als Ausgangswert dient die ursprüngliche Implementation, ausgeführt auf einem Rechenkern der Referenzplattform. Durch die

Ausnützung mehrerer Kerne lässt sich die Laufzeit auf rund 20 Prozent reduzieren, auch der Energieverbrauch sinkt entsprechend. Deutlich energieeffizienter und nochmals schneller läuft der Code auf der GPU. Über den Energiebedarf der FPGA-Variante lässt sich zurzeit noch keine Aussage machen, da die Messergebnisse noch nicht zur Verfügung stehen. peter.sommerlad@hsr.ch

Weitere Informationen finden Sie auf www.repara-project.eu und auf www.cevelop.com

Singlecore (CPU)

Multicore (CPU)

GPU

Laufzeit

25.77s

4.87s

3.53s 4.23s

FPGA

Energiebedarf

1853J

301J

28J

(Zur Zeit noch keine Messung)

Aufbau des eRDM-Systems als Anwendungsfall für die REPARA-Entwicklungswerkzeuge

Axle counter

Sensors

Server

Gateway GPRS

Alarm

Railroad operator database Diagnostics

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RS-485 & power

Wenn es in Zürich einen Arzt mehr oder weniger hat, fällt das kaum ins Gewicht. Ganz anders sieht es in abgelegenen ländlichen Regionen aus. Schliessen dort Arztpraxen, Dorfläden oder Poststellen, kann das massive Veränderungen für die Einwohner bedeuten. Eine Studie der HSR soll den Kantonen Grundlagen liefern, um rechtzeitig auf solche Entwicklungen reagieren zu können.

Leistungsabbau mit guter Planung auffangen Prof. Dr. Dirk Engelke, Institutspartner, und Martin Schlatter, Projektleiter IRAP Institut für Raumentwicklung

Viele Dinge lernt man erst zu schätzen, wenn sie weg sind. Das gilt nicht nur für Hahnenwasser in Trinkwasserqualität, sondern auch für andere alltägliche Dinge – den schnell erreichbaren Hausarzt, die Poststelle im Dorf, einen nahen Supermarkt oder eine gute Bus- oder Zuganbindung.

Während in grösseren Städten das Angebot dieser vermeintlichen Selbstverständlichkeiten meist gut ist, spüren ländliche Regionen oder einzelne Ränder der Agglomerationen bereits heute, dass Versorgungssicherheit ein relativer Begriff ist. Poststellen, Dorfläden und Bankfilialen schliessen. Ein attraktiver Takt der Bus- und Zugverbindungen fehlt.

Der Grund dafür ist häufig ein finanzieller: In dünn besiedelten Gebieten kosten Dienstleistungen für die Anbieter mehr als in Städten oder in der Agglomeration. Weil jeder Anbieter nur seine eigene Rentabilität bewertet, die Einwohner aber letztendlich alle Versorgungsinfrastrukturen brauchen, kommt es in der Summe zu einer schlechteren Versorgungsqualität. Noch fehlen den Gemeinden oder Kantonen aber hierfür Frühwarn-Indikatoren, um dem mit genügend Vorlauf zu begegnen. Ein solches «Frühwarnsystem» aufzubauen und Handlungsansätze aufzuzeigen, ist Aufgabe des Forschungsprojektes «Künftige Versorgungsinfrastrukturen in ländlichen Räumen», das am IRAP Institut für Raumentwicklung an der HSR durchgeführt wird.

Im Notfall 19 statt 8 Minuten Der etwas abstrakte Projekttitel wird am Beispiel des Dorfes Elm in der Gemeinde Glarus Süd schnell greifbar: Fällt der heute noch ansässige Arzt im Nachbarort Matt weg, könnte ein medizinischer Notfall heikel werden.

Der nächste Arzt wäre dann in Schwanden. Statt wie heute rund 8 Minuten bräuchten Bewohnerinnen und Bewohner aus der am weitesten entfernten Siedlungseinheit in Elm mit dem Auto 19 Minuten und damit deutlich länger zum Ziel. (siehe Grafik Seite 20) Wäre der wegfallende Arzt in diesem Szenario nicht der einzige Leistungsabbau, würde das tägliche Leben für die Bevölkerung in Matt und auch in Elm schnell mühsam. Was, wenn ein paar Monate nach dem Arzt auch noch der Supermarkt in Elm und mit ihm gleich noch die heute schon darin angesiedelte Postagentur wegfallen?

Lange Wege für alltägliche Erledigungen wären die Folge.

Das IRAP untersucht deshalb in Zusammenarbeit mit dem Bundesamt für Raumentwicklung (ARE) und den Kantonen Basel-Landschaft, Glarus, Graubünden, Solothurn, St. Gallen und Thurgau, mit welcher Versorgungsentwicklung diese in ihren ländlichen Regionen rechnen müssen. Unter der Berücksichtigung der Bevölkerungsentwicklung wird mittels Szenarien aufgezeigt, ob und wo künftig Versorgungsengpässe entstehen können.

Werkzeugkasten für die Kantone Das Forschungsprojekt soll die Gemeinden und Kantone aber nicht nur über den aktuellen Zustand und die künftige Entwicklung ihrer Regionen informieren. «Wir wollen eine Art Werkzeugkasten für die Kantone bereitstellen, der alles enthält, um die Entwicklung der ländlichen Regionen besser einschätzen und frühzeitig auf negative Trends reagieren zu können», sagt IRAP Projektleiter Martin Schlatter.

Ein wichtiges Werkzeug ist die Darstellung der Erreichbarkeit der Infrastrukturen für jede Siedlungseinheit –

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Erreichbarkeit von Ärzten bei einem simulierten Erreichbarkeit Ärzte, Wegfall Ärztestandorts Matt Schwanden bei einemdes simulierten Wegfall des Ärztestandorts in Matt Engi

Schwanden Engi

Matt

Elm

nicht nur gemittelt für die ganze politische Gemeinde.

Das ist gerade bei grossflächigen Gemeinden ein entscheidender Unterschied. Diese Betrachtung ermöglicht auch, die Auswirkungen des Wegfalls von Versorgungsinfrastrukturen zu simulieren und so kritische Räume oder Infrastrukturen zu identifizieren, bevor das Schild «geschlossen» an der Tür hängt. Damit können die GeMatt meinden und Kantone frühzeitig wichtige Fragen für raumplanerische oder politische Massnahmen klären: Wo und wann droht die Versorgungsqualität abzusinken? Welche Folgen sind bei mehreren wegbrechenden Versorgungsinfrastrukturen zu erwarten und welche Infrastrukturen können eine Stützfunktion übernehmen?

Eine Sammlung erfolgreicher Handlungsansätze aus ­anderen Regionen soll den Kantonen und Gemeinden schliesslich die nötigen Werkzeuge liefern, um die Grundversorgung der Bevölkerung in den ländlichen ­Regionen sicherzustellen. «Welche Massnahmen dann Kantone und Gemeinden für die Stützung der ländlichen Elm Räume ergreifen, muss die Politik entscheiden – wir ­liefern die nötigen Daten und zeigen Handlungsansätze für solche Entscheide auf», sagt Professor Dirk E­ ngelke.

Die Studie wird Anfang 2017 verfügbar sein. dirk.engelke@hsr.ch

Quelle: Eigne Darstellung, Hintergrund swissALTI3D (c) swisstopo Quelle: Eigne Darstellung, Hintergrund swissALTI3D

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5

10

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15min

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0

Ärztestandort existierend | wegfallend

Ärztestandort existierend | wegfallend

Reisezeit zur nächstgelegenen Infrastruktur mit motorisiertem Individualverkehr Reisezeit zur nächstgelegenen

Infrastruktur

mit motorisiertem Individualverkehr Siedlungsgebiete mit Siedlungseinheiten 15min

Siedlungsgebiete mit Siedlungseinheiten

2 km

0

2 km

TAGUNG «KÜNFTIGE VERSORGUNGS­­I NFRA­ STRUKTUREN IN LÄNDLICHEN RÄUMEN » Tagung am 27. Oktober 2016, 13–17 Uhr HSR Hochschule für Technik Rapperswil, Aula

Abbildung: Modellierung der Erreichbarkeit eines Arztes bei der heutigen Standortverteilung. Violette Punkte: Ärzte, schwarz umrandete Flächen: Siedlungsgebiete, Flächen und Linien in grün - hellgrün - orange/gelb - rot: Abbildung: bis Modellierung Erreichbarkeit 5 min - bis 10 der min -Erreichbarkeit bis 15 min - über eines 15 min Arztes bei

der heutigen Standortverteilung. Violette Punkte: Ärzte, schwarz umrandete Flächen: Siedlungsgebiete, Flächen und Linien in grün - hellgrün - orange/gelb - rot: Erreichbarkeit bis 5 min - bis 10 min - bis 15 min - über 15 min

Dörfliche Idylle hier St. Antönien im Kanton Graubünden braucht auch Infrastruktur: Beizen, Strassen, Bus, Post.

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HSR Magazin 2 / 2016

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Digitalisierung: Ja, aber wie? Diese Frage beschäftigt die Schweizer Wirtschaft. Rund 150 Unternehmerinnen und Unternehmer wollten an der Digitalisierungs-Konferenz der HSR wissen, wie sie durch die Digitalisierung ihre Wettbewerbsfähigkeit steigern können.

Industrie informiert sich an der HSR über Industrie 4.0 Willi Meissner, Redaktion

Der Startschuss für einen proaktiven Umgang mit der ­Digitalisierung – oft auch Industrie 4.0 oder Internet of Things genannt – fiel Ende August 2016 an der Konferenz ­«Digitalisierung in der Industrie». Rund 150 Unternehmerinnen und Unternehmer nutzten die Gelegenheit und informierten sich an der HSR über den Stand der Digitalisierung bei Pionier-­Unternehmen. Vorführungen zum aktuellen Stand der Technik in den Bereichen Robotik, 3D-Druck und Integration von elektronischen Bauteilen mit Spritzguss rundeten das Programm ab.

Unordnung nicht automatisieren Ein Allheilmittel ist die Digitalisierung zwar nicht. Diesen Zahn zog Thomas Friedli, Professor für Produktionsmanagement an der Universität St. Gallen, den KonferenzTeilnehmerinnen und Teilnehmern gleich zu Beginn: «Wenn man Unordnung automatisiert, hat man automatisierte Unordnung.» Saubere, stabile Prozesse seien die Grundlage für eine erfolgreiche Digitalisierung in Unternehmen. Sei diese Voraussetzung jedoch gegeben, könnten Unternehmen nur profitieren. Die Digitalisierung kremple einen Betrieb nicht von Grund auf um, aber «Sie können das, was Sie machen, schneller, stabiler, kontrollierbarer und kostengünstiger erledigen», so Prof. Dr. Roman Hänggi, Professor für Produktionsmanagement an der HSR. Neue Geschäftsfelder durch Digitalisierung Den Beweis traten in der Folge mehrere Unternehmen an, die bereits Digitalisierungsprojekte und neue Geschäftsmodelle erfolgreich umgesetzt hatten. So lieferte etwa Wolfram Kolbe, Entwicklungsingenieur bei der Heidelberger Druckmaschinen AG, eindrückliche Zahlen. Seit der Einführung von Smart Services konnten die Service-Einsätze an Heidelberg-Maschinen bei Kunden durchschnittlich um 20 Prozent gesenkt werden. Ungeplante Service-Einsätze gebe es seitdem sogar «fast gar keine mehr», so Kolbe.

Auf Nachfrage aus dem Publikum doppelte Kolbe mit ­weiteren Digitalisierungserfolgen nach. So sei der Geschäftserfolg der Firma durch die Digitalisierung und ­die

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damit verbundene After Sales Services «nur noch zu rund 50 Prozent vom Verkauf neuer Maschinen abhängig.» Dieser Wert soll künftig auf 30 Prozent weiter fallen. Zudem sei die Heidelberg-Software auch für andere Unternehmen interessant, weswegen sich der Verkauf der Software als weiteres Geschäftsfeld ergeben habe. Weitere Beispiele lieferte im Lauf der Konferenz neben Bosch Packaging Services, Semtech, Brütsch/Rüegger Tools, Rhätische Bahn und Intelliact auch die Liechtensteiner Firma Hilti. Hilti präsentierte eine Verwaltungslösung für Betriebsmittel wie Baumaschinen auf Baustellen. Damit könnten nicht nur Hilti-Maschinen, sondern alle Betriebsmittel verwaltet werden. «Unsere Kunden haben damit jederzeit die Übersicht, welche Betriebsmittel durch welche Mitarbeiter in welchem Zeitraum auf welcher Baustelle genutzt werden», sagte Philipp Lässer, Customer Life Cycle Manager bei Hilti.

Internationale Beispiele für erfolgreiche Digitalisierungsbeispiele steuerte Simon Erdmann bei, Leiter Business Consulting beim IT-Dienstleister Cognizant. Vorgestellt wurde unter anderem ein Getränke-Automat, der nicht nur selbst nachbestellt, sondern gleichzeitig ständig mögliche Muster analysiert, welche Produkte zu welchen ­Zeiten besonders gefragt sind. Mit diesen Informationen seien sogar präventive Vorbestellungen gegen Spitzen in der Nachfrage möglich. «Ein leerer Automat macht ­keinen Umsatz», so Erdmann.

Die meisten warten und informieren sich Zum Ende der Konferenz präsentierten Friedli und Hänggi eine Umfrage unter den Konferenz-Teilnehmern. Das Ergebnis: Ein Grossteil der Firmen sammelt ­aktuell Informationen über die Digitalisierung oder evaluiert ­Projekte. Das nutzte Hänggi, um auf das neue DigitalLab@HSR aufmerksam zu machen, das ab Herbst 2016 seinen Betrieb aufnimmt. Dort können Unter­nehmen auf das Know-how der HSR, der Universität St. Gallen und des IT-Dienstleisters Cognizant zugreifen, um Digitalisierungsprojekte zu planen und umzusetzen. roman.haenggi@hsr.ch Weitere Informationen zum DigitalLab@HSR finden Sie ab Seite 24.

Das Publikum folgt einer Präsentation von kollaborativen Robotern (rechts).

HSR Prorektor Alex Simeon begrĂźsst die Besucherinnen und Besucher.

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Über die Digitalisierung – auch Industrie 4.0 oder Internet of Things ­genannt – wird viel geschrieben und diskutiert. Konkret umgesetzte Projekte sind bisher rar. Das soll sich mit dem DigitalLab@HSR ändern, einer Kooperation der HSR zusammen mit der Universität St. Gallen und dem IT-Dienstleister Cognizant.

Die Digitalisierung erlebbar machen Willi Meissner, Redaktion

Im Digitalisierungs-Labor der HSR haben Unternehmen den vollen Zugriff auf das Know-how und die Ressourcen von gleich drei Kompetenzzentren für die Digitalisierung. Der international tätige IT-Konzern Cognizant setzt bereits seit Jahren auf der ganzen Welt Digitalisierungsprojekte um, die Universität St. Gallen steuert umfassendes Wissen auf der ökonomischen Seite bei und insgesamt 15 interdisziplinär vernetzte Professoren der HSR liefern technisches Know-how – von der Informatik über Elektrotechnik, Mechatronik, Robotik, Kunststoff- und Materialtechnologie bis hin zum Wirtschaftsingenieurwesen.

Firmensituation im Zentrum Die wenigsten Unternehmen, insbesondere KMU, ­können sich den Luxus leisten, in alle der neuesten d­igitalen Technologien, Infrastrukturen und Kompetenzen gleichzeitig zu investieren. Auch die Mitarbeiter lassen sich nicht von heute auf morgen für die Herausforderungen der Digitalisierung in der Industrie umschulen.

Deshalb setzt das DigitalLab@HSR bei der Frage an: Wo und in welchem Umfang gibt es Digitalisierungs­ potenzial in den Unternehmen und wie lässt es sich umsetzen?

Umsetzung erfordert verschiedenste Kompetenzen Scale

Elektronik

Lean Prozesse

Mechanik

Rapid Prototyping

Software

Material

Technologie

Prozess & Daten Industrie 4.0 umgesetzt

Produktionstechnologie

CAD – PLM – ERP

Daten Sicherheit

Kommunikation Daten Analyse & Simulation

Change Management Strategie Methodik & Projektmanagement Business Modell Business Plan

Organisation

Die Digitalisierung betrifft weit mehr, als nur die technische Seite - sie kann tiefgreifende Auswirkungen auf alle Prozesse haben.

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Das neue DigitalLab@ HSR wird Unternehmen gebündelte Kompetenz für eine erfolgreiche Digitalisierung bieten.

Der ganze Prozess ist darauf ausgerichtet, Unternehmen durch gezielte Digitalisierung insgesamt wett­ bewerbsfähiger zu machen. Im digitalen Workshop werden zusammen mit den Unternehmensvertretern Ideen gesammelt, konkrete Projekte definiert und schnell in Funktionsmuster oder Protoypen umgesetzt.

Ebenfalls wird es möglich sein, die Prozessverbesserungen und –veränderungen durch Digitalisierung in der Unternehmung breit zu verstehen, zu erleben und die richtigen Massnahmen abzuleiten und umzusetzen.

«Erklärtes Ziel ist es, schnell Prototypen zu entwickeln und in der Testphase rasch zu klären, ob der Ansatz der richtige für die Firma ist. Prototypen können nicht nur handfeste Produkte wie ein innert kürzester Zeit per 3D-Druck erstelltes Funktionsmuster sein, sondern auch Software Apps, technologiegestützte Prozesse oder neue logistische Konzepte», erklärt Roman Hänggi, Professor für Produktionsmanagement und Leiter des DigitalLab@HSR. Einige Prototypen könnten das Business-Modell einer Firma durch neue, digital getriebene Geschäftsfelder verändern.

Erfüllt einer oder mehrere Prototypen die Anforderungen, wird das Projekt schnell auf Unternehmensgrösse skaliert und umgesetzt.

Professorenschaft gezielt erweitert Mit dem DigitalLab@HSR will die Hochschule für ­Technik Rapperswil einen Meilenstein im Industrie-4.0Umfeld setzen. «Deshalb haben wir in den vergangenen Monaten diverse Professuren mit Experten besetzt, die ihren Fokus im Bereich der Digitalisierung und bei industriellen Prozessen setzen», erklärt Alex ­Simeon, Prorektor für angewandte Forschung und Entwicklung an der HSR. Thomas Friedli, DigitalLab-Partner der Universität St. Gallen, fasst das Konzept in aller Kürze zusammen: «Das DigitalLab@HSR soll das gesamte Know-how der HSR, der Universität St. Gallen und des IT-Giganten Cognizant bündeln, um in kurzer Zeit konkrete mögliche Digitalisierungs-Massnahmen auszuarbeiten.»

Im Herbst 2016 nimmt das DigitalLab@HSR den Betrieb auf. Workshops mit Unternehmen stehen bereits auf der Agenda.

Umfassende Informationen zum DigitalLab@HSR und zum Schwerpunkt Digitalisierung an der HSR liefert die nächste Ausgabe des HSR Magazins. roman.haenggi@hsr.ch

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Er kann Treppen steigen, Buckelpisten überwinden und schräge Ebenen überqueren. Das Team HSR Enhanced hat 3300 Stunden in einen Hightech-Rollstuhl investiert und misst sich beim Cybathlon-Wettkampf der ETH mit Forscherinnen und Entwicklern aus aller Welt.

Team HSR Enhanced schickt Hightech-Rollstuhl ins Rennen Willi Meissner, Redaktion

Behutsam bewegt Florian Hauser den Joystick seines Rollstuhls. Stufe für Stufe erklimmt das Gerät die Treppe. Weiter zum nächsten Hindernis: Nach einer steilen Rampe muss der Rollstuhl durch eine schmale Tür, die der teilweise gelähmte Pilot ohne Hilfe öffnen und schliessen muss, bevor er den Rollstuhl eine weitere steile Rampe hinuntersteuern muss. Geschafft.

Das letzte von sechs Hindernissen ist unter Wettkampfbedingungen überwunden. Rund zehn Monate Entwicklungsarbeit haben sich ausgezahlt: Der Pilot und der motorisierte Rollstuhl des Teams HSR Enhanced sind bereit für den Cybathlon – den Wettkampf der ETH Zürich für Athleten mit Behinderungen.

Härtetest: Cybathlon-Wettkampf Am 8. Oktober 2016 gilt es ernst. Dann tritt Pilot ­Hauser in der Swiss Arena in Kloten nicht mehr nur im Training ­gegen die Stoppuhr an, sondern gegen zehn weitere A ­ thletinnen und Athleten in ihren Rollstühlen – darunter ein mehrfacher Paralympics-Sieger aus ­Japan.

CYBATHLON Am 8. Oktober treten in der Swiss Arena in Kloten Teams aus der ganzen Welt in sechs Disziplinen an.

Athleten mit körperlichen Behinderungen stellen sich dabei mit ihren technischen Hilfsmitteln verschiedenen Parcours-Hindernissen. Jeweils bis zu 16 Teams treten in folgenden Disziplinen an: Virtuelles Rennen mit Gedankensteuerung, Fahrradrennen mit elektrischer Muskelstimulation sowie je ein Parcours für Athleten mit Arm- oder Beinprothesen, robotischen Exoskeletten oder mit motorisierten Rollstühlen.

Weitere Informationen auf www.cybathlon.ethz.ch Tickets auf www.ticketcorner.ch/cybathlon Infos zum Team HSR Enhanced finden Sie auf www.hsr-enhanced.ch

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Teams aus Russland, den USA, Japan und weiteren Ländern haben ihre motorisierten Rollstühle teils über mehrere Jahre ­entwickelt, getestet und optimiert. Es wird nicht nur ein sportlicher Wettkampf, sondern auch ein Ringen um das beste Konzept eines Rollstuhls, der Menschen mit ­Behinderungen das Leben leichter machen kann.

14 Köpfe, 1200 Einzelteile An der HSR haben insgesamt 14 Teammitglieder am Rollstuhl ZED gearbeitet. Nach nur zehn Monaten Entwicklungszeit sowie unzähligen Tests und Opti­ ­ mierungen stecken in dem 140 Kilogramm schweren Wettkampfgerät 1200 Einzelteile, die mit knapp 1,6 PS per elektrischem Allradantrieb bewegt werden. Beide Achsen sind lenkbar, und zum Treppensteigen besitzt der Rollstuhl eine ausgeklügelte Hebemechanik. Damit hebt der Pilot jeweils Vorder- oder Hinterräder auf die nächste Treppenstufe, ähnlich wie ein Wagenheber. Die Einzelradaufhängung mit vier Mountainbike-Stossdämpfern sorgt schliesslich dafür, dass alle vier Räder immer im Kontakt mit dem Untergrund sind. Damit kann Pilot Florian Hauser per Joystick und Handy-App alle Hindernisse sicher und komfortabel überfahren.

Die kurze Entwicklungszeit konnte das Kernteam am ILT Institut für Laborautomation und Mechatronik nur deshalb einhalten, weil es sich von Studierenden unterstützen liess.

Aus 1200 Einzelteilen besteht WettkampfRollstuhl ZED (links).

Pilot Florian Hauser überwindet damit ­Buckelpisten und viele weitere Hindernisse (rechts).

Holzrahmen für die Anmeldung Fünf Bachelor- und Masterstudierende der HSR entwickelten den ersten Prototyp von ZED im Rahmen ihrer Projektarbeiten. Das gegossene Aluminiumfahrgestell ist die Lehrabschlussprüfung eines Formenbaulehrlings.

Erst die Weiterentwicklung zum zweiten Prototyp ­geschah vollständig am ILT – unterstützt durch einen ­zivildienstleistenden Informatiker. In ZED sind die Erfah-

rungen aus zwei Prototypen und rund 3300 Stunden Arbeitszeit von Ingenieurinnen und Ingenieuren sowie Studierenden eingeflossen, die in mehreren Phasen daran gearbeitet haben. Dabei lief nicht immer alles genau nach Plan, aber jedes Mal mit einer Menge Zeitdruck. So brauchte das Team für die Akkreditierung zum Cybathlon dringend ein ­Video, obwohl das gegossene Chassis noch nicht produziert war. Kurzerhand wurde ein originalgetreuer Holzrahmen hergestellt, der als DummyFahrgestell für die rechtzeitige Akkreditierung diente und stabil genug war, um die Jungfernfahrt und einige Tests zu überstehen. Den Zeitdruck des Teams hat auch Video-Journalist Kurt Frischknecht von der Sendung Einstein des SRF miterlebt. An einem Montag, ein Dreh war vereinbart, bestand der Rollstuhl nur aus losen Einzelteilen. Zwei Tage später, Frischknecht rechnet mit ersten g ­uten Montage-Aufnahmen, steht Rollstuhl ZED aber bereits fertig montiert vor der Kamera.

«Ich bin unheimlich stolz auf das gesamte Team. Aufgrund der knappen Zeitlinie musste alles im ersten ­Anlauf funktionieren. Und dank des Einsatzes aller hat es das. Wir fahren als Nobodies zum Cybathlon, doch ich bin mir sicher, dass wir für eine Überraschung gut sind», sagt der Projektverantwortliche Christian Bermes vom ILT Institut für Mechatronik und Laborautomation der HSR. Ob sich die Erwartungen erfüllen, wird sich am 8. Oktober zeigen. christian.bermes@hsr.ch www.hsr-enhanced.ch

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Trocken, warm und bequem schlafen. Was zu Hause Standard ist, wird in den Bergen oder in unwirtlicher Umgebung zu einer echten Herausforderung. Forschende der HSR haben zusammen mit der Schweizer Firma Polarmond ein All-in-One-Schlafsystem entwickelt, das auch bei minus 30 Grad noch erholsamen Schlaf ermöglicht.

Erholsam und sicher schlafen trotz eisiger Kälte und Wind Willi Meissner, Redaktion

Minusgrade, stürmischer Wind, exponierte Lage. Im Frühjahr können die Bündner Berge noch recht ungemütlich sein. Landschaftsfotograf Tobias Ryser harrt trotzdem aus. Zwei Tage und Nächte lang wartet er in der Nähe des Julierpasses auf die richtigen Stimmungen, um die prächtige Bergwelt festzuhalten.

Dabei ist er auf einen guten Schlafplatz angewiesen. Als einer von drei offiziellen Testern der Wiler Polarmond AG verlässt er sich auf deren patentiertes All-In-One-Zelt.

Ein Schlafsystem, das die Funktion von Zelt, Schlafsack, Luftmatratze und Vapour Barrier Liner (dampfundurchlässiges Textil, verhindert Feuchtigkeit in der Isolation) verbindet und für extreme Aussenbedingungen entwickelt wurde.

Kooperations-Projekt Das Zelt erfüllt seinen Zweck. Ryser kehrt mit eindrücklichen Aufnahmen nach Rapperswil-Jona zurück. Dort wurde auch ein Teil des Schlafsystems entwickelt, am

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IPEK Institut für Produktdesign, Entwicklung und Konstruktion der HSR. Neben dem IPEK waren im Rahmen zweier KTI-Projekte zudem die EMPA in St. Gallen sowie die Schweizerische Textilfachschule an der Entwicklung beteiligt. Das Er­ gebnis ist ein nur mit Körperwärme heizbares Schlaf­ system mit ausgeklügeltem Feuchtigkeits-Management, das zwischen minus 30 und plus 25 Grad einen trockenen und wetterfesten Schlafplatz bietet.

Die grosse Stärke des Polarmond-Zelts liegt neben des All-In-One-Prinzips auch in der Flexibilität. Bei sommerlich warmem, gutem Wetter reicht das leichte Herzstück, bestehend aus Isomatte und Schlafhülle, für eine Nacht unter freiem Himmel. Mit dem Biwak-Modul schützt man sich gewichtsoptimiert für ein bis zwei Tage gegen Regen, Schnee und Wind.

Für längere Touren oder eine mehrtägige Rast an einem Ort gibt es noch das Zeltmodul. Vor Wind und Kälte ­geschützt kann man darin auch sitzen und kochen. Das

Mit dem Zeltmodul (gelb) ist der Innenraum gross genug, um vor Wind und Kälte geschützt im Inneren zu sitzen und bei Bedarf zu kochen.

Den gleichen Schutz vor Wind, Wetter und Kälte bei geringerem Volumen und weniger Gewicht bietet das Biwakmodul (gelb).

Geübte Bergsteiger, hier Landschaftsfotograf Tobias Ryser, brauchen rund 10 Minuten, um das Polarmondzelt in seiner höchsten Ausbaustufe aufzustellen.

Gewicht der Polarmond-Ausrüstung variiert je nach Ausbau-Variante zwischen 1,6 und maximal 5,5 Kilogramm.

Ausgezeichnetes System Begonnen hat die Entwicklung des Schlafsystems bereits 2010 mit der Idee von Polarmond-Gründer Walter Krummenacher. Ursprünglich wollte er Obdachlose und Flüchtlinge mit einem nur durch Körperwärme aufheizbaren, kälteresistenten, kompakten und bequemen System im Winter vor Erfrierungen schützen.

Dieses Ziel verfolgt Krummenacher zwar immer noch, kurz- und mittelfristig will er sein All-In-One Zelt jedoch vor allem im Outdoor-Markt und im Militärbereich vermarkten. Das hat primär finanzielle Gründe: Für die Entwicklung einer kostengünstigeren Variante muss die Firma erneut Prototypen entwickeln und testen. «Wir müssen erst in die schwarzen Zahlen kommen, bevor wir das Flüchtlings- und Obdachlosen-Projekt finanzieren können», sagt Krummenacher. Die Chancen, dass der

ursprüngliche Plan für humanitär nutzbare Schutzzelte noch aufgeht, stehen nicht schlecht. Obwohl das Polarmond-Schlafsystem noch nicht offiziell im Outdoor-Handel ist, hat es bereits viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen und wurde bereits als Gold Winner mit dem OutDoor Industry Award 2015 ausgezeichnet. Die ersten Vorbestellungen sind bereits eingegangen, ab Oktober 2016 soll die Markteinführung erfolgen. christian.locher@hsr.ch

www.polarmond.ch

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Interview mit Polarmond-Tester und Landschaftsfotograf Tobias Ryser

«Unabhängig vom Wetter immer im Trockenen»

Tobias Ryser

Die wichtigste Frage zuerst: Wie gut schläft man in dem Zelt?

Fast zu gut, man muss aufpassen, dass man am Morgen überhaupt noch aufstehen will. Überzeugt hat mich vor allem die Bewegungsfreiheit im Vergleich zum Schlafen mit Schlafsack im Zelt. Egal, wie viel man sich im Schlaf bewegt – etwa beim Drehen vom Rücken auf die Seite oder auf den Bauch, das von normalen Schlafsäcken bekannte «Verdrehen» passiert nicht.

Wo und unter welchen Bedingungen haben Sie getestet?

Im Frühjahr auf dem Julierpass in etwa 2600 Metern Höhe bei rund 10 Grad minus. In einer Nacht hat mich ein Föhnsturm mit Windspitzen bis zu 90 Stundenkilometern erwischt. Durch das Flattern des Zelts war es zwar laut, aber es hat alles gehalten und das Klima im Inneren war angenehm.

Wie bewerten Sie den Aufbau des Systems?

Wenn man den Aufbau von Biwak- und Zeltmodul ein, zwei Mal im Trockenen übt, steht nach fünf bis zehn Minuten alles bereit. Das reicht auch bei wechselhaftem Bergwetter, wenn man rechtzeitig einen geeigneten Schlafplatz suchen muss.

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Das komplette Polarmond-Material wiegt etwas mehr als fünf Kilo. Lohnt sich die Schlepperei?

Ich würde sagen, ja. Die Schlafqualität ist wirklich eine andere und wenn man erholt aufwacht, kann man auch am nächsten Tag wieder mehr tragen. Für meine Verhältnisse ist aber bereits die etwa vier Kilo schwere Biwak-Variante ohne Zeltmodul ein Luxus. Bisher bin ich meist nur mit Isomatte und Schlafsack in die Berge.

Der vollständige Aufbau mit grossem Zeltmodul ist vor allem im Winter interessant, wenn es sehr kalt und ­ungemütlich wird.

Für wen eignet sich das System besonders?

Für normales Campen ist es sicher übertrieben. Aber wer mehrtägige Hochtouren in der Kälte plant oder über längere Zeit Wind und Wetter ausgesetzt ist, weiss den Komfort sicher zu schätzen. Vor allem das ausgeklügelte Feuchtigkeitsmanagement ist top – man liegt unabhängig vom Wetter immer im Trockenen. Für mich persönlich ist es ein optimales Winter-Werkzeug.

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Während die Rhetorik im alten Griechenland noch zur Grund­ausbildung gehörte, fristet sie in unserem Schulwesen bis heute ein Schattendasein. Ganz besonders betroffen sind technische Ausbildungen. Die HSR hat das Problem erkannt und schult Rhetorik im Studium.

Sicheres Auftreten und Sprechen gehört zum Ingenieurstudium Prof. Dr. Stefan Kammhuber, IKIK Institut für Kommunikation und Interkulturelle Kompetenz

Über die rhetorischen Fähigkeiten von Ingenieurinnen und Ingenieuren liest man nicht viel Gutes. «The i­narticulate engineer» oder «Die Sprachlosigkeit der Ingenieure» ­lauten Titel von Fachartikeln oder Büchern, die immer wieder den Eindruck befördern als stünden sich Handwerk und Mundwerk u ­ nversöhnlich gegenüber. Fakt ist, dass eine Ausbildung oder ein Studium bestimmte Denk- und Sprechgewohn­ heiten befördert. In technischen Diszi­ plinen werden reale Gegebenheiten in eine exakte ­mathematisch-mechanische Formelsprache gebracht und aufgrund von Messungen und Berechnungen klare Entscheidungen von richtig oder falsch getroffen das DenkErgebnis ­präsentiert, weniger der Denk-­Vorgang. Und das alles möglichst kurz und prägnant. Entscheidend ist, dass die Lösung funktioniert und keinen Schaden verursacht.

Der Berufsalltag verlangt allerdings, dass sich Ingenieurinnen und Planer schon früh­ zeitig in kommuni­ kativen «Grauzonen» bewegen. Projektergebnisse müssen überzeugend an unterschiedliche, teils fachfremde Zielgruppen vermittelt werden. Es muss argumentiert und dis­ kutiert werden in Bereichen, in denen tech­ nische ­Argumente oftmals nicht ausreichen, sondern auch ökonomische, historische, soziologische und psychologische

Silvana Eigenmann, Studiengang EEU

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«Kommunikation ist ein wichtiges Werkzeug für Ingenieure. Besonders in meinem Studiengang «Erneuerbare Energien und Umwelttechnik» sind neue und kreative Ideen gefragt. Diese Ideen muss ich jedoch richtig und eindeutig in Worte fassen, um sie realisieren zu können. Das hört sich einfacher an, als es ist.

Im Kurs «Rhetorische Kommunikation für Ingenieure» lernte ich unter anderem verschiedene Kommunikationsmodelle kennen. Das zeigte mir, wie wichtig es ist, die richtigen Worte zu benutzen, um etwas verständlich auszudrücken und zu überzeugen. Ebenfalls hilft es mir, andere Leute besser zu verstehen oder das Gesagte von einer anderen Seite zu analysieren, um herauszufinden, was mein Gegenüber meint.»

Silvana Eigenmann

F­ aktoren berücksichtigt werden müssen. Hinzu kommen die kommunikativen Herausforderungen in der Führung von Mitarbeitenden und Teams. Klar ist: Rhetorisches Geschick kann fachliche Expertise nicht e­ rsetzen. Allerdings braucht man es, um die fachliche ­Expertise wirksam werden zu lassen. Handwerk und Mundwerk sind aufeinander ange­wiesen.

Rhetorik bereits im Studium An der HSR werden rhetorische Fähigkeiten bereits im Studium geschult. In Vorträgen und Diskussionen zu überzeugen (in Mundart, Schriftdeutsch oder Fremdsprache), Meetings und Workshops mit unterschied­ lichen Zielgruppen ergebnisorientiert zu moderieren oder Führungsgespräche professionell zu führen, das a­ lles erfordert ein flexibles münd­liches Kommuni­ka­tions­repertoire.

Diese Fähigkeiten liegen nicht in den Genen, sondern können und müssen erlernt werden. Für Dozierende an der HSR sind diese Fähigkeiten ebenso bedeutsam. Gute Vorlesungen hängen nicht nur von der fachlichen Expertise der Dozierenden ab, sondern auch von ihrer Fähigkeit, Inhalte interessant aufzubereiten und die Studierenden kommunikativ zu erreichen. Es gilt, eine Vorlesung oder einen Kurs inhaltlich und rhetorisch s­ innvoll aufzubauen, die Stimme ­effizient und wirkungsvoll zu benutzen und körpersprach­liche Reaktionen zu k­ ontrollieren, damit die fachliche Expertise überhaupt von den Studierenden wahr­genommen wird.

Das Ziel des Rhetorik-Trainings ist, sein Publikum durch «kontrollierte Authentizität» zu überzeugen: Sich so ausdrücken und verstanden werden, wie man es beabsichtigt und wie es auch zu eigenen Persönlichkeit passt.

Diese Unterstützung steht nicht nur Studierenden der HSR zur Verfügung. Für Fach- und Führungskräfte von Unternehmen bietet das ikik Institut für Kommunikation und Interkulturelle Kompetenz ebenfalls spezifische Trainings und Coachings an. Überzeugendes Sprechen muss man aktiv lernen, denn «das menschliche Gehirn ist eine grossartige Sache. Es funktioniert bis zu dem Moment, wo du aufstehst, um eine Rede zu halten.», wie Mark Twain schon feststellte.

Man kann die Zunge auch mit Gewalt lockern.

Allerdings gibt es bessere Methoden: Zum Beispiel eine gute Rhetorik-Ausbildung und eine gute Vorbereitung, damit das Lampenfieber keine Chance hat.

«ICH WILL, DASS UNTERRICHTEN SPASS MACHT. DAZU GEHÖRT FÜR MICH AUCH, MIT WORTEN ZU SPIELEN, GUTE BILDER ZU FINDEN UND DIE STUDIERENDEN EINZUFANGEN» CHRISTIAN BERMES

Christian Bermes, Dozent, ILT Institut für Mechatronik und Laborautomation

Wenn Sie sich beim Sprechen vor Publikum nicht immer ganz wohl fühlen, könnten Ihnen die folgenden Tipps helfen: 1. Jeder Mensch kann reden und überzeugen. Sie müssen nicht schauspielern. Wenn die Zuhörer merken, dass Ihnen etwas wichtig ist, Sie von ­einem bestimmten Inhalt begeistert sind und dass Sie gerne Ihr Wissen weiter­ geben, dann ist das bereits die halbe Miete.

2. Bereiten Sie sich gründlich auf den Vortrag vor. Planen Sie exakt, mit welchen Sätzen Sie beginnen und die ­Zuhörer neugierig machen wollen, gliedern Sie Ihre Gedanken klar und nachvollziehbar und enden Sie mit einer prägnanten Kernbotschaft, die Sie den Zuhörern mit auf den Weg geben wollen.

3. Jeder (wirklich jeder) Mensch hat Lampenfieber. Das ist eine evolutionär entstandene Stress­reaktion. Sozusagen der Neandertaler in uns. Jeder, der das leugnet, lügt oder nimmt sein Publikum nicht ernst. Lampenfieber kann man kontrollieren und die Dynamik nutzen.

4. Lernen Sie, Ihre Atmung und ihre Stimme zu kontrollieren. Wenn beim Reden Ihr Nacken oder Ihre Schultern verspannt sind oder Sie nach längerem Sprechen heiser werden, dann atmen Sie nicht funktional. Wenn Sie den «Brustton der Überzeugung» gefunden haben, sind Sie auf dem richtigen Weg. 5. Bereiten Sie sich auf die Vortragssituation so gut wie möglich vor. Schauen Sie sich vorher den Raum aus der Sprechperspektive an, checken Sie die Technik recht­

zeitig vorher und sprechen Sie mit anderen vor dem Start, so dass Sie Ihre eigene Stimme im Raum hören.

6. Suchen Sie einen festen Stand auf beiden Beinen, nehmen Sie Blickkontakt auf mit den Anwesenden und beginnen Sie bewusst und mit Betonung zu sprechen.

Nach ein bis zwei Minuten haben Sie Ihr Lampenfieber vergessen und sind mitten im Thema.

7. Falls Sie einen gedanklichen Hänger haben, keine ­Panik. Kein Mensch weiss ja, was Sie «eigentlich» sagen wollten. Versuchen Sie Ihre Kernbotschaft wieder auf­ zunehmen und machen Sie einfach weiter. «Weiter. Immer weiter!» (Oliver Kahn) 8. Bereiten Sie sich vorher auf mögliche Fragen zum Vortrag vor. Wenn Sie das gründlich machen, kann Sie in der Regel nicht mehr viel überraschen und Sie können noch mehr von Ihrer Expertise zeigen.

9. Vermeiden Sie keine Redesituationen, sondern probieren Sie sich so oft wie möglich aus. Reden lernt man durch reden. Und wenn mal etwas nicht so klappt: Sie werden das garantiert überleben.

10. Suchen Sie sich professionelle Unterstützung. Qualifiziertes Rhetorik- und Sprechtraining macht Spass! stefan.kammhuber@hsr.ch

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Kartendaten nutzen viele. Die Navigationsqualität wird auch für Velofahrer und Fussgängerinnen immer besser. An der HSR wurde ein Verfahren entwickelt, das auch Zebrastreifen für solche Navigationshilfen nutzbar machen kann – automatisch. Eine künstliche Intelligenz sucht dafür Satellitenfotos der Schweiz nach Fussgängerstreifen ab.

Neuronales Netz erfasst Zebrastreifen in der Schweiz Prof. Stefan Keller, Leiter Geometa Lab am IFS Institut für Software

Die Schweizer Strassen sind vollständig im offenen Kartendienst OpenStreetMap (openstreetmap.org, OSM) erfasst. Ein neues Verfahren des Geometa Lab am IFS Ins­titut für Software der HSR hat die Daten nun mit Fussgängerstreifen ergänzt.

Das kann besonders bei der Routenplanung für Sehbehinderte oder Rollstuhlfahrende wichtig sein, die auf Fussgängerüberwege angewiesen sind und auch wissen müssen, wo sich diese befinden.

Obwohl die Behörden diese Streifen bewilligen und unterhalten, waren Zebrastreifen bisher digital kaum erfasst. Mit den bisher rund 4500 durch das HSR Verfahren erfassten Fussgängerstreifen im Grossraum Zürich können Politiker und Behörden etwa in der aktuellen Diskussion um die Zebrastreifen-Sicherheit arbeiten. Insgesamt sind aktuell etwa 40 000 Zebrastreifen in der Schweiz auf OSM sichtbar. Der Clou bei den von der HSR erfassten Daten: Erkannt wurden die Fussgängerstreifen von einem künstlichen neuronalen Netz.

Die gelben Punkte auf der Karte sind Datensätze, die als Zebrastreifen bestätigt wurden.

Computer und Menschen arbeiten zusammen Neuronale Netze sind Methoden der Data Science für die Verarbeitung von Big Data und die Bilderkennung. Aus den vorhandenen Daten (Satellitenbilder) werden per Data Engineering mehr Informationen gewonnen, als mit bisherigen Methoden. Das Geometa Lab hat in diesem Fall neuronale Netze auf Satellitenfotos angesetzt,

um nach den gelben Streifen zu suchen und diese automatisch zu erfassen. Die Erkennungsrate lag laut Projektleiter Stefan Keller bei mehr als 98 Prozent aller auf Satellitenfotos erkennbaren Streifen.

Bestätigt wurde jeder Zebrastreifen von Menschen. Als Zebrastreifen-Safari beworben, wurden die Daten über das Crowdsourcing-System ­ MapRoulette (maproulette.org) an die OSM-Community übergeben. Hunderte Menschen haben daraufhin – vergleichbar mit dem Erstellen von Inhalten auf Wikipedia – die Fussgängerstreifen geprüft, bei Bedarf editiert und sie öffentlich gemacht. Konkret beurteilen die User dabei eine Koordinate nach der anderen. Stellt sich ein Fussgängerstreifen als echt heraus, wird der Datensatz über ein OSM-Benutzerkonto in die Datenbank eingepflegt. Dabei zeigte sich, dass die Fehlerquote der künstlichen Intelligenz beim Erkennen der Fussgängerstreifen unter 10 Prozent lag.

Viele Computer, eine künstliche Intelligenz Die automatische Erkennung der Fussgängerstreifen ist jedoch ein sehr rechenintensiver Prozess. Deshalb hat das HSR Geometa Lab den Prozess parallelisiert. Die Rechenarbeit für die Analyse der Satellitenbilder konnte so auf mehrere Prozessoren verteilt und dadurch in deutlich kürzerer Zeit durchgeführt werden. Nur einige Tage statt mehrerer Wochen waren nötig, bevor die OSM-User die Qualität der automatisch erfassten Fussgängerstreifen prüfen konnten.

«Unsere Applikation kann einfach angepasst und so auch auf andere Regionen in der Schweiz angewendet werden», sagt Professor Keller. So könnten die Zebrastreifen aller Schweizer Regionen erfasst werden.

In einem Folgeprojekt arbeitet das Geometa Lab daran, Kreisverkehre automatisch vom neuronalen Netz erkennen zu lassen. Fahrer von beispielsweise überlangen Schwerlasttransportern dürften diese Daten für ihre Routenplanung zu schätzen wissen.

stefan.keller@hsr.ch zebrastreifen-safari.osm.ch/osm.ch

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Ein HSR Absolvent hat seine Bachelorarbeit nach Texas exportiert.

Alexander Frick lebt dort auf einer Farm und macht mit einem wahren Maschinenmonstrum von sich reden. Hinter dem harmlosen Namen «Einzelkornsämaschine» verbirgt sich eine Landmaschine, die alle europäischen Vorstellungen sprengt.

HSR Absolvent sät in den USA 150 Hektar pro Tag Willi Meissner, Redaktion

Die bis zu zwölf Meter breite Maschine sät auch unter texanischen Wetter-Bedingungen Hektar um Hektar.

25 Tonnen Stahl und Elektronik, angetrieben von einem 350 PS starken Raupen-Traktor, wühlen sich durch den regennassen Ackerboden in Texas, USA. Ein HSR Absolvent des Studiengangs Maschinentechnik|Innovation hat das Resultat seiner Bachelorarbeit in die Tat umsetzt.

Heute bringt die bis zu zwölf Meter breite Einzelkorn­ sämaschine Saatgut im grossen Stil aus: Bis zu 150 Hektar (1,5 Millionen Quadratmeter) pro Tag kann die Maschine mit Mais, Soja, Baumwolle, Sorghum oder Sonnenblumen bepflanzen. Das ist selbst in den end­ losen Landwirtschaftsflächen im US-amerikanischen Bundesstaat Texas ein grosses Stück Land.

Tornado zwingt zum Neustart Mehr als 1200 Hektar Ackerland hat die Maschine bisher zum Blühen gebracht. «Die Maschine hat auf Anhieb besser funktioniert, als ich es mir je erträumt hätte», sagt HSR Absolvent Alexander Max David Frick. Damit konnte er die im Studium der Maschinentechnik|Innovation erlernte und vielfach geübte Methodik erfolgreich ein- und umsetzen: Die konstruktive Basis für «seine» Maschine

hat er in der Bachelorarbeit gelegt. Was nach einer reibungslosen Erfolgsstory klingt, ist das Ergebnis von mehr als 3000 teils aufregenden Arbeitsstunden: Planung, Entwicklung und Montage. Noch während der viermonatigen Bauzeit auf einer texanischen Farm verwüstete ein Tornado die gesamte Werkstatt, in der sich der Prototyp befand. Aufräumarbeiten, die Wiederherstellung der Strom- und Wasserversorgung sowie die Behebung der Schäden an der Maschine kosteten Zeit. Dennoch gelang es ihm, die erste Testfahrt mit nur einer Woche Verspätung durchzuführen.

Staunende Farmer und Händler Die Feldtests waren hart. Fast täglich regnete es, mehrfach musste die Maschine aus dem Schlamm geborgen werden. Ein Albtraum für Fahrer und Maschine. «Aber wir haben bewiesen, dass die Maschine auch mit den übelsten texanischen Bedingungen zurechtkommen kann», sagt Alexander Frick nicht ohne Stolz.

Der Erfolg des jungen Maschineningenieurs bleibt nicht verborgen. Überrascht bis erstaunt reagieren

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HSR Absolvent Alexander Frick neben seinem «Monstrum»: Die Einzelkornsämaschine ist hinten eingeklappt.

­ndere Farmer oder Landmaschinenhersteller, wenn a sie das tonnenschwere Ungetüm zum ersten Mal ­sehen. Gern und stolz verweist Frick dann auf seine Ausbildung in der Schweiz und meint: «This is swiss ­engineering.»

Die Einzelkornsämaschine von Frick ist zwar riesig. Sie ist aber auch praktisch. Obwohl sie mit zwölf Metern Arbeitsbreite nicht gerade handlich ist, lässt sie sich für den Strassentransport über eine ausgeklügelte Hydraulik auf die Hälfte zusammenklappen. Das reicht, um die Maschine auf den grosszügigen Flurwegen in den USA zu bewegen. Auch die Arbeitsgeschwindigkeit überzeugt.

17 Kilometer pro Stunde schafft das Ungetüm und ist ­damit rund 40 Prozent schneller als herkömmliche Einzelkornsämaschinen. «An einem guten Arbeitstag las-

Studium fertig – und dann?

sen sich bis zu 150 Hektar damit aussäen», sagt Frick.

Zusätzlich ist der Saatgut-Behälter der Maschine in nur 5 statt den bisher üblichen 15 Minuten nachgefüllt.

Industrieware und Innovation kombiniert Die zentralen Komponenten der Maschine stammen von US-Landmaschinenherstellern. Diese Teile hat Frick mit selbst entwickelten Komponenten kombiniert und sein Gesamtkonzept auf einem individuell gefertigten Grundrahmen montiert. Dafür arbeitete Frick mit der Konstruktions-Firma A-M-E aus Eldora, Iowa zusammen. «Durch den ständigen Kontakt zu A-M-E konnte ich die lang­ jährige Erfahrung der Firma in meine eigene Konstruktion einfliessen lassen», sagt Frick.

Die Bauart der Maschine ist weltweit einzigartig. Durch die intelligente Integration der bereits auf dem Markt verfügbaren Komponenten in ein innovatives Gesamtkonzept stellt Frick eine unkomplizierte Nutzung durch Farmer sicher. So ist etwa der Saatgut-Behälter ein ­Standard-Produkt in der US-Landwirtschaft – Farmer könnten Fricks Maschine problemlos mit der vorhandenen Infrastruktur nutzen.

Ob der Prototyp ein Erfolg in der US-Landwirtschaft wird oder ein Einzelstück bleibt, wird sich zeigen. Frick selbst ist derzeit mit dem Bau von zwei weiteren Einzelkorn­ sämaschinen beschäftigt. Seine langfristige Zukunft sieht er als Ingenieur im Bereich Produktentwicklung für ein Unternehmen in der Landtechnikbranche. Dabei sollen ihm seine derzeitigen Erfahrungen bei der Arbeit auf dem Landwirtschaftsbetrieb und dem gleichzeitigen Bau mehrerer Einzelkornsämaschinen in Eigenregie in Zukunft zu Gute kommen. willi.meissner@hsr.ch

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AKTUELLES NEUES REKTORAT

NEUE BÜCHER

Margit Mönnecke wird neue HSR Rektorin

Landschaftsqualität als Buch

ist gegenwärtig Prorektorin an der HSR. Als Prorektorin ist Prof. Dr. Margit Mönnecke seit 2011 für den Leistungsbereich Ausbildung an der HSR Hochschule für Technik Rapperswil zuständig und führt auch das International Relations Office.

Margit Mönnecke, aktuell noch als Prorektorin an der HSR tätig

Der Hochschulrat hat Prof. Dr.-Ing. Margit Mönnecke zur neuen Rektorin der HSR Hochschule für Technik Rapperswil gewählt. Sie tritt auf 1. März 2017 die Nachfolge von Prof.

Dr. Hermann Mettler an, der in den Ruhestand tritt. Margit Mönnecke

14 Jahre HSR Erfahrung Seit 2002 ist sie an der HSR tätig; seit 2005 als Professorin für Landschaftsplanung. Von 2006 bis zur Wahl als Prorektorin 2011 war die heute 55-Jährige Leiterin des Studiengangs Landschaftsarchitektur an der HSR und baute als Institutsleiterin zugleich das Institut für Landschaft und Freiraum auf.

Der aktuelle Rektor, Prof. Dr. Hermann Mettler, tritt Ende Februar 2017 nach 13 Jahren erfolgreicher Tätigkeit als Rektor der HSR in den ordentlichen Ruhestand.

2000 BESUCHERINNEN UND BESUCHER AM TAG DER OFFENEN TÜR 2016 wird an der HSR als das Jahr in Erinnerung bleiben, in dem das neue Forschungszentrum durch das Bau- und Bildungsdepartement des Kantons St. Gallen eröffnet wurde. Es wurde mit einem Tag der offenen Tür gefeiert. Rund 2000 Besucherinnen und Besucher trotzten dem lau­nischen, aber trockenen Aprilwetter.

Forschungszentrum im Fokus Das neu eröffnete Forschungs­zen­t­ rum interessierte die Besucher ebenso wie die vielen offenen ­Labors, Vorträge und Wettbewerbe. Volle Shuttle-Busse verkehrten zwischen dem HSR Campus, der Power-to-Gas-Anlage und dem Forschungs-Campus Eichwies – dort konnten sich die Besucher sogar als Goldwäscher versuchen.

Bilder auf www.hsr.ch/tdot

Am Tag der offenen Tür gab es auch explosive Vorführungen.

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Das ILF Institut für Landschaft und Freiraum der HSR hat das Buch «Landschaftsqualität im urbanen und periurbanen Raum» in Zusammenarbeit mit dem Haupt Verlag herausgebracht.

Das Buch behandelt mit Bei­trägen von Gastauroren und ILF-Institutspartnern sowie Mitarbeitenden die Frage, wie eine an Mensch und Umwelt angepasste Gestaltung und Pflege der Landschaft in Städten, Agglomerationen und darüber hinaus möglich ist.

Weil ein grosser Teil der Schweizer Bevölkerung nicht auf dem Land, sondern in urbanen und periurbanen Gebieten lebt, hat die Landschaftsqualität dort eine hohe Bedeutung. Das Buch enthält fachliche Grundlagen und anwendbare Werkzeuge und stellt praktische Lösungen vor. Damit will das ILF ins­besondere Gemeinden, Fachstellen der Kantone und des Bundes sowie private Planungsbüros unterstützen.

Geschichte der Landschaft In einer neuen Publikation des Orell Füssli Verlags, «Geschichte der Landschaft in der Schweiz», hat das ILF zwei Kapitel beigesteuert. Das Buch behandelt die Landschaftsgeschichte der Schweiz von der Eiszeit bis in die Gegenwart.

Weitere Informationen auf www.ilf.hsr.ch.

RAUMPLANUNG

Dringend gesucht: Schweizer Raumplanungsfachleute Die Raumplanung setzt die Rahmenbedingungen für die räumliche Entwicklung unserer Wirtschaft und Gesellschaft. Die Erwartungen an die Raumplanung in Zeiten wachsender Bevölkerung, starker Migrationsbewegungen, hoher Mobilität, zunehmender Urbanisierung und schwindenden Kulturlandes sind hoch. Doch es werden mehr Raumplanungsfachleute gebraucht, als ausgebildet werden.

Zu wenig Nachwuchs Das heutige Aus- und Weiterbildungsangebot kann jedoch mit der wachsenden Nachfrage nicht Schritt halten. Die wichtigsten Schweizer ­ Raumplanungsorganisationen haben deshalb eine Charta unterzeichnet, in der sie sich zur engagierten Nachwuchsförderung verpflichten.

Auch die HSR hat sich als Ausbildungsstätte für Raumplanerinnen und Raumplaner zur Charta bekannt.

Weitere Informationen auf www.vlp-aspan.ch oder auf www.hsr.ch/raumplanung.

Die Unterzeichnenden

Maria Lezzi, Direktorin ARE

Paul Federer, Präsident Schweizerische Bau-, Planungs- und Umweltdirektoren-Konferenz

Prof. Dr. Bernd Scholl, ETH Zürich, Institut für Raum- und Landschaftsentwicklung

Frank Argast, Präsident FSU

Luciana Vaccaro, rectrice HES-SO

Prof. Dr. Walter Schmid, Direktor Hochschule Luzern – Soziale Arbeit

Prof. Dr. Christine Böckelmann, Direktorin Hochschule Luzern - Wirtschaft

Prof. Dr. Hermann Mettler, Rektor HSR

Kurt Fluri, Präsident, Nationalrat

Lukas Bühlmann, Präsident ROR

Stefan Kurath, Leiter Institut Urban Landscape

Giancarla Papi, Präsidentin

schweizerischer ingenieur- und architektenverein société suisse des ingénieurs et des architectes società svizzera degli ingegneri e degli architetti

ROREP

Schweizerische Studiengesellschaft für Raumordnung und Regionalpolitik

OEPR

Société Suisse d’études pour l’organisation de l’espace et la politique régionale Società Svizzera di studio per l'ordinamento territoriale e la politica regionale

swiss society of engineers and architects

Michael Bützer, stv. Direktor

Stefan Cadosch, Präsident

Hannes Egli, Co-Präsident ROREP

Prof. Ing. Franco Gervasoni, Direttore generale SUPSI

Prof. Yves Flückiger, Recteur

Walter Straumann, Präsident Schweizerische Vereinigung für Landesplanung

Kurt Fluri, Präsident Nationalrat und Stadtpräsident der Einwohnergemeinde Solothurn

AKTUELLES ABSCHIED

Matthias Rommel, Leiter SPF Institut für Solartechnik Beim SPF Institut für Solarenergie an der HSR wechselt nach sieben Jahren die Leitung. Der ordentlich pensionierte Matthias Rommel hat seinen Posten per 1. September an Professor Andreas Häberle übergeben.

In Zahlen ausgedrückt verlassen mit Rommel 30 Jahre Erfahrung in der thermischen Solarenergie sowie über acht Jahre Lehrerfahrung die HSR. Unter seiner Leitung hat sich

das SPF bemerkenswert entwickelt.

Zwischen 2009 und heute hat sich die Anzahl der Mitarbeiter auf rund 40 fast verdoppelt.

Sprung in der angewandten Forschung und Entwicklung Zudem laufen am SPF derzeit 43 Forschungsprojekte mit einem Volumen von mehr als 50 000 Franken pro Jahr – 2009 waren es «nur» rund 20 Pro-

jekte über 50 000 Franken gewesen.

Neben der Quantität hat auch die Qualität der Forschungsprojekte am SPF unter Rommels Führung zugenommen. Waren es 2009 noch fast ausschliesslich Schweizer Forschungsprojekte sowie einige KTI-Kooperationen (Kommission für Technologie und Innovation), engagiert sich das SPF heute neben den nach wie vor stark vertretenen Schweizer und KTIProjekten auch in mehreren EU-Forschungsprojekten, forscht für das Swiss Competence Center for Energy Research SCCER und arbeitet mit dem Schweizerischen Nationalfonds zur Förderung wissenschaftlicher Forschung SNF zusammen.

Technischer Wandel Ebenfalls erwähnenswert: Mit dem SPF Solar-Testlabor hat sich das Institut als eine der wichtigsten akkredi-

tierten Prüfinstitutionen für Solar-Paneele in Europa entwickelt.

Parallel zur Entwicklung an der HSR hat Rommel das Institut SPF zudem durch den weltweit spürbaren technischen Wandel in der Solartechnik geführt.

Waren 2009 vor allem Solarthermie, solarthermisches Kühlen und Wärmespeicher im Fokus, geht es heute auch um Prozesswärme, Erdwärmesonden, PhotovoltaikSysteme und ganze Wärmenetze.

Rommel hinterlässt der HSR ein gut aufgestelltes SPF, das national und international für Kompetenz in der Solartechnik steht, und hat in der Lehre zahl­ reiche Bachelor- und Masterarbeiten an der HSR betreut.

Die HSR wünscht Matthias Rommel alles Gute für den weiteren Lebensweg und bedankt sich für den jahre­langen engagierten Einsatz.

Mit uns in die Zukunft.

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AKTUELLES TEXTILALTRO

Patchwork – Mille et une couleurs, Maryline Collioud-Robert Es gibt nichts, was Maryline Collioud-Robert in der Quilt-Szene nicht schon getan oder erreicht hätte. Ihre Laufbahn begann 1986 an der ersten «Exposition nationale Suisse de Patchwork contemporain» in Le Grand-Cachot-de-Vent. Heute gehört sie zu den gefragtesten Künstlerinnen der Schweiz. Ihre Werke sind in der Ausstellung der Galerie Textilaltro an der HSR zwischen dem 14. Oktober und 27. November 2016 zu sehen.

Ausstellungen weltweit In unzähligen Einzel-, Gruppenausstellungen sowie Workshops in Europa, USA und Japan hat Maryline ihr stets verfeinertes Wissen und Können, ihre Kreativität unter Beweis gestellt. Begonnen hat alles mit traditionellem Arbeiten in Blocks.

Eine meditative Arbeit, bei der Ef-

fektvolles entsteht. Jedes laufende Projekt ergibt die Idee für ein nächstes. Das Gestalten – teils in Serien – wurde über die Jahre freier, offener.

Dem textilen Material aber blieb sie mit ihrer ganz persönlichen Ausdrucksart treu.

Farbenfrohe Stiche Eine gewichtige Rolle spielen dabei die Farben. Maryline besitzt eine Unmenge verschiedenster Stoffe, deren Farben sie wie beim Malen in feinster Abstufung ineinanderfliessen lässt. Von hell zu dunkel oder umgekehrt. Kleinste Stoffteile werden nicht nur kunstvoll zusammengefügt, sie werden auch appliziert.

Gequiltet wurde ursprünglich von Hand. Heute ist der Vorstich durch drei Stofflagen maschinell geduldet.

Maryline kombiniert beide Stiche wirkungsvoll.

Maryline wird dank ihrer eigenständigen Ausdrucksweise europaweit von Gilden, privaten Gruppen, aber auch an Symposien und Textilfestivals eingeladen. Ein Fotoapparat ist ihr treuer Begleiter und fängt ein,

was ihr in unbekannter Umgebung ins Auge springt. Damit kehrt sie voller Tatendrang in ihr Atelier in Boudry zurück.

Weitere Informationen auf www.textilaltro.hsr.ch.

Eines der Patchworks von Maryline Collioud-Robert.

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AKTUELLES PREISE UND AUSZEICHNUNGEN

Die HSR erhält das EFQM-Zertifikat C2E Die HSR Hochschule für Technik Rapperswil ist per 4.4.2016 C2Ezertifiziert. Mit dem C2E-Zertifikat (Committed to Excellence) der European Foundation Of Quality Management (EFQM) stellt die HSR unter Beweis, dass sie in der Lage ist, selbstkritisch und unter Einbezug der gesamten Organisation Verbesserungspotenziale zu evaluieren und diese durch die Umsetzung entsprechender Projekte systematisch zu nutzen. Damit erhält das Qualitätsmanagement der HSR, welches seit rund fünfzehn Jahren etabliert ist, von offizieller Seite eine Bestätigung seiner Effizienz und Effektivität.

Schritt für Schritt zur Exzellenz Das C2E-Zertifikat bildet den ersten Meilenstein auf dem Weg zur Exzellenz. Das EFQM-Excellence-Modell umfasst 32 Kriterien, die für den nachhaltigen Erfolg einer Organisation ausschlaggebend sind. Diese Kriterien werden für eine Selbstbewertung der Organisation herangezogen, welche allfälligen Entwicklungsbedarf in den verschiedenen Themenbereichen aufzeigen soll.

Der Projektausschuss des C2E-Projekts mit dem Zertifikat.

Drei Projekte als Beweis Nach der Auswahl und Priorisierung dieser Verbesserungsmöglichkeiten werden drei Projekte definiert, die innert Jahresfrist systematisch umgesetzt und dokumentiert werden.

Am Schluss des Prozesses steht eine Validierung des gesamten Prozesses durch einen externen Assessor der EFQM. Die HSR hat für diesen Pro-

zess auf der Basis der Selbst­ bewertung und unter Berücksichtigung der HSR Strategie 2020 drei strategisch relevante Projekte aus den Bereichen Lehre, Weiterbildung und Qualitätsmanagement erfolgreich umgesetzt. Eines dieser Projekte, «Gute Lehre», zielt z.B. darauf ab, ein gemeinsames Verständnis von «Guter Lehre» in der HSR aufzu-

bauen und die didaktische Qualität an der HSR kontinuierlich auf einem hohen Niveau zu sichern. Besonders gelobt wurden vom externen Gutachter die strategische Relevanz aller Projekte, die Nachhaltigkeit in der Projektbearbeitung, das hohe Engagement der Schulleitung, die Beteiligung der Interessengruppen und die Dokumentation der Ergebnisse.

NEUE PROFESSUREN

Christof Biba, Professur für Solartechnik Eine Professur für Solartechnik an der HSR wird seit Anfang August von Christof Biba wahrgenommen. Biba ist bereits seit 2014 als Dozent im Studiengang Erneuerbare Energien und Umwelttechnik sowie als wissenschaftlicher Mitarbeiter am SPF Institut für Solartechnik tätig. Als neu berufener Professor mit den Schwerpunkten PV-Systemtechnik sowie elektrische, regenerative Systeme wird er sein Wissen weiterhin im Studiengang EEU einbringen sowie am SPF in der angewandten Forschung und Entwicklung der HSR arbeiten.

Heimisch in der Solarbranche Den Weg in die Solarbranche wählte Biba direkt nach seiner Zimmererlehre. An den Universitäten Freiburg und Siegen und in Zusammenarbeit mit dem CERN in Genf schloss er mit einem Diplom als Physik-Ingenieur ab. Es folgte eine langjährige Anstellung bei der Wagner & Co Solartechnik GmbH in Cölbe, Deutschland, wo er zuletzt der Geschäftsleitung angehörte. Seit 2004 ist Biba zudem Geschäftsführer der Betreibergemeinschaft Solardach 2000 GmbH. Lehrerfahrung sammelte Biba vor seiner Dozententätigkeit an der HSR bei der Wagner Akademie, wo er bis 2014 als Referent unterrichtete.

Stefan Martignoli, Professur für Mathematik Stefan Martignoli aus der Fachgruppe Mathematik und Naturwissenschaften der HSR wurde per Anfang September zum Professor gewählt. Er übernimmt von Hannes Böhi die Leitung des Stundenplaner-Teams und wird sein Wissen studiengangübergreifend weiterhin in der Lehre weitergeben.

ebenfalls an der Hochschule Luzern als Dozent unterrichtet. Parallel dazu besteht seit 2011 eine wissenschaftliche Zusammenarbeit mit dem Institut für Neuroinformatik an der Universität und der ETH Zürich, wo er bis 2010 in der Forschungsgruppe von Professor Ruedi Stoop auch als Doktorand tätig war.

Der ausgebildete Primarlehrer und diplomierte Physiker absolvierte an der Universität Bern sein Studium und promovierte am Physikdepartement der ETH Zürich.

Bekanntes Gesicht an der HSR Martignoli ist bereits seit 2010 Lehrbeauftragter Mathematik an der HSR, seit September 2015 arbeitet er als Mathematik-Dozent und Stundenplaner. Zwischendurch hat er

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AKTUELLES NEUE PROFESSUREN

Mohammad Rabiey, Professur für Fertigungstechnik und metallische Werkstoffe Im IWK Institut für Werkstofftechnik und Kunststoff­ verarbeitung übernimmt Mohammad Rabiey seit Anfang September die ­Professur für Ferti­ ­ gungs­­­­technik und metallische Werkstoffe in der angewandten Forschung und Entwicklung. Zudem engagiert er sich in der Ausbildung von Studierenden Studiengang Maschinentechnik | Innovation.

Rabiey absolvierte das Bachelorund Masterstudium Maschinenbau an der Technischen Universität Teheran, bevor er im Fachbereich Fer­ tigungstechnik an der Universität Stuttgart promovierte. Es folgten ein MBA an der Universität Strathclyde, Glasgow sowie ein MAS-Master in Management of Technology an der Eidgenössisch Technischen Hochschule in Lausanne.

Langjährige Fertigungserfahrung Vor seiner Anstellung an der HSR war Rabiey seit 2011 als Principal Technical Consultant in der Forschung und Entwicklung des Bereichs Fertigungstechnologie bei der ABB Turbosystem AG in Baden tätig. Dort übernahm er neben Führungsaufgaben in den Bereichen Life Cycle Management und Lean Management unter anderem die Projektleitung bei der Zerspanung von Turbinenschaufeln, in der Automation der Roboterfertigung sowie im 3D-Druck.

Von 2008 bis 2011 beschäftigte er sich als wissenschaftlicher Mitarbeiter bei inspire AG an der ETH Zürich und fokussierte auf die Anwendung neuer Technologien wie Laser, EDM und ECM in Kombination mit konventionellen Zerspanungstechniken und leitete mehrere Industrieprojekte.

Vor seiner Promotion arbeitete er sieben Jahre lang als Projektleiter bei der SAIPA-Group für die Produktion von KIA und Citroën Automobilen.

Daniel Politze, Professor für Innovations- und Technologiemanagement Anfang August hat Daniel Politze die neue Professur für Innovations- und Technologiemanagement im Studien­ gang Wirtschaftsingenieurwesen übernommen. Zudem wird er am IPEK Institut für Produktdesign, Entwicklung und Konstruktion der HSR in der angewandten Forschung und Entwicklung tätig sein. Politze studierte Wirtschaftsingenieurwesen an der Universität Karlsruhe sowie Informatik an der University of Massachusetts, USA. Promoviert hat er an der ETH Zürich.

Lehrerfahrung in Zürich Als hauptverantwortlicher Dozent für eine Vorlesung im Bereich Produktund Entwicklungsmanagement an der ETH Zürich ist Daniel Politze bereits seit 2013 in der Lehre engagiert.

Auf der industriellen Seite bringt er Erfahrung aus der Vorentwicklung der Daimler AG in Stuttgart mit. Zudem war er als Projektleiter im Bereich Industrie 4.0 an der ETH Zürich und als Produktmanager bei der Komax AG in Dierikon tätig. Schwerpunkte seiner Tätigkeiten bestanden in der geziel-

ten Verbesserung von Innovations­ prozessen, sowie der Führung und Koordination von interdisziplinären ­ Fachkräften aus den Bereichen Marketing, Verkauf, Service, Entwicklung und Produktion zur Sicherung des Markterfolgs. Dabei trug er die Verantwortung für die Produktstrategie und den Lebens­zyklus mehrerer Maschinen.

Fokus auf Dateninnovationen und «Smarte Produkte» Seinen Fokus in der angewandten Forschung und Entwicklung setzt Politze auf Dateninnovationen, d.h. eine gezielte Nutzung von Daten aus dem Produktlebenszyklus, um einen wirtschaftlich nutzbaren Mehrwert zu generieren. Dabei verfolgt er einen pragmatischen Ansatz: Statt auf «Rocket-Science» setzt er auf kleine, aber konkrete Schritte, die eine direkte Verbesserung von Produkten und Prozessen zur Folge haben. Eine «hervorragende Idee» und eine «grossartige Plattform zur Zusammenarbeit» sieht er im neuen Digital Lab der HSR. Zukünftig möchte er hier – zusammen mit Industriepartnern und seinen Kollegen aus anderen Fach­bereichen – neue Konzepte für smarte Produkte und Services erarbeiten.

AGENDA 8.10.2016 HSR goes Cybathlon 2016 Das Team HSR Enhanced nimmt am Cybathlon 2016 der ETH teil: Am Cybathlon messen sich Menschen mit körperlichen Behinderungen dank neuester technischer Assistenzsysteme in sechs Disziplinen. www.cybathlon.ethz.ch 9.11.2016 Innovationstagung Schweizer Unternehmen stehen unter Druck. An der Innovationstagung halten Fachexperten aus Forschung und Industrie spannende Vorträge und zeigen konkrete Innovationen am Produktionsstandort Schweiz in Theorie und Praxis auf. www.hsr.ch/innotagung

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10.11.2016 Lange Nacht der Karriere Töggeliturnier gegen Unternehmer oder ein Cocktail, serviert vom CEO höchstpersönlich. Die lange Nacht der Karriere ist alles andere als eine alltägliche Jobmesse. www.lnoc.ch 12.11.2016 HSR Infotag Interessierte können sich an der HSR über die acht Bachelor-Studiengänge an der HSR informieren. www.hsr.ch/infotag

Stefan Richter, Professur für Betriebssysteme und Virtualisierung Ab 1. Februar 2017 wird Stefan Richter eine Informatik-Professur für Betriebssysteme und Virtualisierung über­nehmen. Neben dem Engagement in der angewandten Forschung und Entwicklung beim IFS Institut für Software wird Richter zudem im Studiengang Informatik lehren.

Industrielle Softwareentwicklung Richter bringt insgesamt zehn Jahre Erfahrung bei der ABB Schweiz AG mit. Dort arbeitete er in verschiedenen Positionen, zuletzt als Global

Manager des Software Development Improvement Program für die Division Industrieautomation. Ebenfalls tätig war er zudem als Gruppenleiter Softwareentwicklung für Mittelspannungsantriebe, als Projektleiter Produktentwicklung in der Stationsautomatisierung von Stromnetzen sowie als Wissenschaftler im Bereich Software Engineering.

Der neue Informatik-Professor studierte an der Universität Potsdam, wo er seinen Bachelor sowie den Master in Software Engineering absolvierte. Er hält ausserdem einen Bachelor-Honours im Bereich Logik und Berechenbarkeit der Universität Wellington, Neuseeland.

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Das Streben nach Sicherheit kann im Internet oder mit internetbasierten Geräten schnell nach hinten losgehen. Persönlich überzeugen kann man sich davon auf einer Plattform, die das Internet nach ungeschützten IP-Kameras durchsucht. Nach ­wenigen Klicks lassen sich Familien beim Abendessen, Supermarkt-Parkplätze, Forscher im Labor oder Wach-Patrouillen an Landesgrenzen beobachten. Und das nur, weil die Besitzer der Kameras kein eigenes Passwort für den Zugriff auf die Kamera erstellt haben. www.hsr.ch/h2016-1 Original… oder doch nicht? Wer diese VergleichsBilder sieht, zweifelt schnell an seinen Augen.

Heutzutage können sich nicht einmal mehr global tätige Automobil-Konzerne sicher sein, dass ihre Designs sicher sind. www.hsr.ch/h2016-2

liste mit Unternehmen, die möglicherweise keine seriöse Finanztätigkeit im Fokus haben. www.hsr.ch/h2016-4 Das Internet hat nicht nur alles einfacher gemacht. Unzählige Passwörter werden mal mehr mal weniger regelmässig für unterschiedlichste Konten benötigt. Oft gehen sie vergessen. Damit das nicht mehr passieren kann, gibt es einen digitalen Tresor, der alle Passwörter verschlüsselt bereithält. So haben Sie alle ihre Passwörter immer griffbereit. www.hsr.ch/h2016-5

webmaster@hsr.ch

Plagiate können jedoch nicht nur unfassbar, sondern auch gefährlich sein. Etwa, wenn es sich um gefälschte Medikamente oder Nahrungsmittel handelt. Wer sich davor schützen will, findet hier umfangreiche Tipps und Listen zum Thema Produktpiraterie: www.hsr.ch/h2016-3 Hier noch ein nützlicher Link fürs eigene Portemonnaie. Immer wieder hört man von dubiosen Finanzdienstleistern, die sich am guten Glauben von ahnungslosen Anlegern bereichern. Die Schweizer Finanzmarktaufsicht führt eine Warn-

IMPRESSUM HSR Magazin 2/2016 Herausgeberin: HSR Kommunikation Adresse: HSR Hochschule für Technik Rapperswil Oberseestrasse 10, 8640 Rapperswil Telefon 055 222 49 82, magazin@hsr.ch www.hsr.ch/magazin Redaktion (Red.): Eva Tschudi (Chefredaktion) Willi Meissner (Projektleitung, Redaktion) Fotos/Bilder/Grafiken: Titelbild: bellena S. 4: Tobias Leuenberger S. 7, 11, 12, 13, 15, 16, 18, 20, 24, 25, 26,27, 29, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 40, 41, 42, 46: zvg + HSR S. 8, 9, 17, 23, : Damian Imhof, www.kurzschuss.ch S. 15: bellena S. 28, 29, 30: Tobias Ryser, www.tobias-ryser.ch Layout: kommUnikate GmbH, Baden

Anzeigenverkauf Schweiz: Somedia Promotion Zwinglistrasse 6 8650 Glarus Telefon +41 55 645 38 88 Telefax +41 55 645 38 00 Mail glarus.inserate@somedia.ch www.somedia.ch Nachdruck auf Anfrage und mit Angabe der Quelle gestattet.

Text- und Bildmaterial auf Anfrage.

Belegexemplar nach Abdruck erbeten an kommunikation@hsr.ch per PDF. Externe Autoren: Copyright bei den Verfasserinnen und Verfassern.

Erscheint zweimal jährlich jeweils zum Semesterbeginn.

Auflage 8500 Exemplare.

Das nächste Magazin erscheint am 22. Februar 2017, Redaktionsschluss ist der 11. Januar 2017.

Inserateschluss ist am 11. Januar 2017.

Druck: Spälti Druck AG, Glarus

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SPRUNGBRETT

Name: Martin Klöti Alter: 62 Studienrichtung: Landschaftsarchitektur Studienabschluss: 1995 Vorherige Berufe: Stadtpräsident in Arbon (TG), Unternehmer (Lachsräucherei Balik, Jakob-­Hotel Rapperswil), Landwirt, Primarlehrer Heutige Funktion: Regierungspräsident des Kantons St. Gallen, Vorsteher Departement des Innern Sie sind heute der höchste Politiker im Kanton St. Gallen. Haben Sie noch weitere Ziele?

Aber ja! Ich werde sicher nicht so rasch die Hände in den Schoss legen, doch das Leben hat mich ­gelehrt, nicht immer alles im Detail zu planen. Ich könnte mir gut vorstellen, wieder etwas Neues anzufangen und mich entsprechend weiterzubilden.

Möglicherweise verändere ich sogar meinen Lebens­mittelpunkt in wärmere Klimazonen, wo auch die Vegetation Neues zu bieten hat.

Bestimmt der Landschaftsarchitekt in Ihnen manchmal auch Ihre Politik?

Bestimmt gibt es Bereiche, besonders in der Lokalpolitik, wo mein berufliches Wissen als Planer und Gestalter auch politische Dimensionen angenommen hat. Es geht dabei um Konzepte, um Architekturwettbewerbe, Stadtentwicklungs- und ­Freiraumkonzepte. Aber auch in der Kulturpolitik hat man als Gestalter nur Vorteile. Je mehr man von künstlerischer Arbeit weiss, desto besser ­lassen sich deren Bedürfnisse vermitteln. Ohnehin ist ­Politik immer auch Gestaltung.

Sie waren schon Landwirt, Primarlehrer und Landschaftsarchitekt – welche Kenntnisse helfen Ihnen als Regierungspräsident am meisten?

Es sind immer Menschen, deren Meinungen oder Bedürfnisse im Vordergrund stehen. Menschenkenntnis ist also ein Schlüssel des Erfolgs. Aber auch Verhandlungserfahrung, Führungserfahrung und Kenntnisse in Kommunikation sind wichtige Elemente in der täglichen Arbeit. Planungen haben immer einen langen Horizont, das vergisst man häufig in der Politik.

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Ihre schönste Erinnerung an die Zeit an der HSR? Es waren die ausserordentlichen Projekte wie die Sommerakademie mit dem US-amerikanischen Landschaftsarchitekten Peter Harper oder der «Schwimmende Garten», eine grosse Schau zu Wasser und Land in Sachen Vermittlung des Berufsbilds und Ausbildungslehrgangs der Landschaftsarchitektur in Rapperswil. Aber auch die Diplom­arbeit ist mir in bester Erinnerung, wir haben alles gegeben!

Heute kann die HSR 100 Zimmer im Studentenwohnheim anbieten, ein zweites ist geplant. Wo und wie haben Sie während Ihrer Studienzeit gewohnt?

Ich wohnte in der Altstadt und genoss die Nähe zum See und zur Schule. Wir teilten uns eine sehr schöne Wohnung und hatten immer ein offenes Haus. Darum finde ich es sehr wichtig, dass es ­Studentenwohnheime gibt.

In 10 Jahren wird der Kanton St. Gallen…? … noch immer ein attraktiver Wohnkanton mit einer unglaublichen Vielfalt sein. Seen, Städte, Berggebiete und dank seiner Grösse ein Schwergewicht in der Ostschweiz. Wir haben ausserdem sieben Nachbarkantone und drei Nachbarländer, liegen nahe der Wirtschaftsmetropole Zürich und sind zu einem grossen Teil noch ländlich geprägt. Das werden die Menschen vermutlich je länger, desto mehr schätzen. Wenn ich an das Volks-Nein zur Expo 2027 denke, würde ich mir wünschen, dass wir St. Galler in zehn Jahren etwas an Mut zulegen.

Eine prosperierende Wirtschaft in einer ­lebendigen Landschaft – ein Widerspruch?

Ganz und gar nicht. Wenn Arbeit, Wohnort und Freizeiträume so nahe zusammen liegen, verliert man nicht unnötig Zeit auf Wegen. Regionale ­Systeme haben zudem eine grosse Kraft über ­Beziehungen, die man persönlich pflegen kann.

Just dies stärkt uns im globalen Wettbewerb.

Sie waren Stadtrat in Rapperswil und haben das heute noch immer beliebte Jazzfestival blues’n’jazz gegründet – sieht man Sie dort noch als Gast?

Ja, ich bin jedes Jahr in Rappi, nicht nur zum blues’n’jazz, auch zur Knie-Premiere oder an der Fasnacht zum «Geissebei». Auch das Kunst(Zeug) Haus hat für mich eine grosse Anziehung sowie das Schloss mit den Konzerten. Bummeln in den gut gestalteten Freiräumen bis hin zur «kultigen» Seebadi sind immer eine Reise wert.

Aus heutiger Sicht: Welchen Rat würden Sie einem Absolventen an der Diplomfeier mit auf den Weg geben?

Melden Sie sich als Generalisten und Spezialisten zu Wort! Sei es in der Berufswelt, im Kultur­leben, in der Politik oder im Bereich Ausbildung. Landschaftsarchitektinnen, Landschaftsarchitekten haben einen fabelhaften Bezug zu Natur, Technik und Kunst – das können nicht viele anbieten.

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