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pay, muehlhausmoers communications, D, Bronze Award
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Flow, Dialogi Oy, FIN, Award of Excellence, Illustration
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Smartum, Dialogi Oy, FIN, Award of Excellence, Alternative Storytelling
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Smartum, Dialogi Oy, FIN, Award of Excellence, Alternative Storytelling
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denamagazin
#01 Ausgabe 11/2013
Der Impuls für Energieeffizienz in der Wirtschaft
方地 新市
Chinas Weg in die Zukunft In puncto Energiewende und nachhaltige Stadtentwicklung setzt die aufstrebende Wirtschaftsmacht auf Technologien und Knowhow aus Deutschland Seite 16
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menschen Gewinner des 100.
Good Practice Energieeffizienz-Labels
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projekte Rennfahrerin Jutta Kleinschmidt testet Erdgasauto
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innovationen Einheimische
Solarbranche im Fokus
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blickfang wissenschaft
Dem Himmel so nah
Foto: James King-Holmes/SPL/Agentur Focus
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er sogenannte SkyDome in der Architekturschule der Wali ser Universität Cardiff leistet spezielle Dienste für Planer und For scher: Mit den insgesamt 640 einzeln dimmbaren Leuchtstoffröhren lassen sich die Lichtverhältnisse in Gebäuden maßstabsgetreu am Modell simulieren – für jeden Punkt der Erde und unter Berücksichtigung wechselnder Jahres zeiten und Wetterbedingungen. Per Endoskop verschafft sich der Nutzer Einblick ins Innere des Mo dells. „Der SkyDome ist ein wichtiges Werkzeug für energieeffizientes Licht design“, sagt Huw Jenkins, kaufmän nischer Leiter des Instituts, „und auch die optimale Position für Photovoltaik module lässt sich damit ermitteln.“ Mit einem Durchmesser von acht Metern gehört der 1999 eröffnete künstliche Himmel zu den größten seiner Art in Europa, so Jenkins. „Die Simulatoren bilden die realen Lichtbe dingungen deutlich besser ab als jedes virtuelle Modell am Rechner.“ (mb)
!
Heiter bis wolkig: Die Simulatoren bestehen stets aus einer stabilen Himmelshalbkugel und einer fahrbaren künstlichen Sonne
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7 Customer Magazines B2B 48 projekte
projekte
projekte
Wandel auf breiter Spur
Fenster von deutschen Herstellern
Dynamik: Auf dem Dach des Fernbahnhofs Hongqiao unmittelbar neben dem Flughafengebäude von Shanghai werden Photovoltaikelemente installiert
Chinas Regierung fördert nachhaltige Stadtentwicklung und energieeffizientes Bauen im Zeichen der sogenannten sauberen industriellen Revolution. Als strategischer Partner koordiniert die dena Pilotprojekte, bei denen Technologien und Erfahrungen aus Deutschland gefragt sind
meter Dicke, statt neun Zentimeter wie in China üblich. Die Fenster sind mit Dreifachglas versehen, eine ausgeklügelte Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung verhindert Wärmeverluste, Wasser wird durch Solarkollektoren an den Balkonbrüstungen erwärmt. Im Vergleich zu herkömmlichen Gebäuden in China sparen die „Wasserfront“-Häuser 80 Prozent an Energie ein. Wang hat dennoch viel Überzeugungsarbeit zu leisten. Nicht nur bei Käufern, sondern auch bei Kollegen aus der Branche. „Viele Immobilienentwickler zögern, weil sie hohe Kosten fürchten.“ Dabei betragen die Mehrkosten für die Effizienzhaus-Bauweise pro Quadratmeter im Schnitt nur umgerechnet 72 Euro – ein Preisanstieg von nur siebeneinhalb Prozent. „Dafür werden Familien hier jeden Winter umgerechnet 500 Euro Heizkosten sparen“, sagt Wang. Das chinesische Bauministerium beobachtet das Projekt in Qinhuangdao ganz genau. Chinas Städte boomen, doch die meisten Neubauten sind weit davon entfernt, energieeffiziente Standards zu erfüllen. 500 Millionen Chinesen zogen in den letzten 30 Jahren aus der Provinz in die Städte. Jedes Jahr wächst der Gebäudebestand in der Volksrepublik um neun Prozent. In zwei Jahren entsteht so viel Wohnraum, wie insgesamt in Deutschland existiert. Eine Studie des chinesischen Bauministeriums hat allerdings ergeben, dass mehr als die Hälfte der existierenden Gebäude in China so viele Mängel aufweisen, dass sie in den nächsten zwanzig Jahren abgerissen werden müssen.
Text: Xifan Yang
D
Wang Zhen, Immobilienunternehmer, Qinhuangdao
Stephan Schütz, Architekt, Peking
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Brückenschlag: In den nordchinesischen Hafenstädten Tianjin (Foto) und Qinhuangdao entstehen ganze Wohnviertel nach ökologischen Baustandards
projekte
Vielfältiges Portfolio Vom Ausbau der Metropole Harbin zur Pilotstadt für energieeffizientes Bauen bis zum Schulneubau in Mianyang: Die dena ist von Anfang an dabei
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Mianyang: Bei einem schweren Erdbeben in der Provinz Sichuan 2008 stürzten auch viele Schulen ein, mehr als 9.000 Schüler starben. Der damalige deutsche Außenminister Frank-Walter Steinmeier rief mit mehreren Unternehmen die Initiative „Acht Grundschulen für Sichuan“ ins Leben. In Zusammenarbeit mit der dena wurde so unter anderem in der Stadt Mianyang eine neue Grundschule gebaut – erdbebensicher und energieeffizient. Während früher im Winter die Kinder im Mantel im Klassenzimmer saßen, lernen die 3.000 Schüler heute in gut isolierten Räumen. Die Anzahl der Stockwerke wurde von sieben auf vier reduziert und auch die Klassenstärke deutlich verkleinert.
Qinhuangdao: Insgesamt acht Hochhäuser, rund 80.000 Quadratmeter Wohnfläche entstehen auf Basis deutscher Standards im Rahmen des „Wasserfront“Projektes in Qinhuangdao. Die Wohnungen sind zwischen 80 und 170 Quadratmeter groß. Ein Teil der Baumaterialien wie Fensterrahmen werden von deutschen Firmen in China produziert. Anders als in China üblich erfolgt die Klimatisierung über eine Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung, womit der CO2-Ausstoß gegenüber herkömmlichen Anlagen auf ein Prozent reduziert wird. 1.800 Tonnen CO2 und 78 Tonnen Kohleeinheiten werden so pro Jahr eingespart. Solarkollektoren an allen Balkonbrüstungen sammeln Wärme für Wasserspeicher, dazu gibt es eine Aufbereitungsstation für täglich 2.000 Kubikmeter Wasser. Die Straßenleuchten werden von Solarzellen betrieben.
„Viele Immobilienentwickler zögern, weil sie hohe Kosten fürchten.“
CHINA
„Die Regierung hat das Problem erkannt“, sagt Nicole Pillen, zuständig bei der dena für internationale Projekte im Gebäudebereich. Seit 2011 pflegt die dena eine strategische Zusammenarbeit mit dem chinesischen Bauministerium. Das Ziel: die grüne Wende im Häuserbau. Zum ersten Mal ist die Förderung von energieeffizienten Gebäuden im aktuellen Fünf-Jahres-Plan festgeschrieben. Bis 2015 sollen 20 Prozent der Neubauten in chinesischen Großstädten nachhaltige Standards erfüllen. Der Wandel im Häuserbau ist Teil der „sauberen industriellen Revolution“, die die chinesische Regierung ausgerufen hat. China investiert so viel Geld wie kein anderes Land der Welt in erneuerbare Energien. Auch die Stadtplanung wird grün: In der Elf-Millionen-Metropole
Changzhou
Mianyang
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Erstes deutschchinesisches Effizienzhaus ausgezeichnet
Wang Zhen, CEO Hebei Wuxing Group Qinhuangdao
Anschaulich: Das fertige Quartier als Modell für Kaufinteressenten
Harbin Qinhuangdao
Noch sind die Fassaden unverputzt, auf der Baustelle wird gebohrt und gehämmert. Nur auf dem Balkon im zweiten Stock von Haus 15 wachsen bereits Kräuter. Wang Zhen und seine Frau sind hier vor einem Jahr eingezogen. Zum „Testwohnen“, so der Immobilienunternehmer. Der Chef misst jeden Tag Temperatur und Feuchtigkeit. „Viele Wohnungskäufer sind skeptisch, wenn sie zum ersten Mal von Effizienzhäusern hören“, sagt er. „Sie können sich nicht vorstellen, dass man im Winter ein Haus nicht beheizen muss und es drinnen trotzdem warm ist.“ Der deutsche Passivhaus-Standard diente als Vorbild für die „Wasserfront“-Häuser: Die Wände messen 25 Zenti-
Selbstversuch: Immobilienunternehmer Wang Zhen ist im „Wasserfront“-Viertel eingezogen
75 % Neue Standards: Die Fenster werden viel dichter verfugt als in China üblich
Energieeinsparung im Vergleich zu herkömmlichen Neubauten in China – das ist die Energiebilanz der neuen, in Zusammenarbeit mit der dena zertifizierten Effizienzhäuser
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Chinas Energiequellen Kohle 66
andere erneuerbare Energiequellen 1 Kernenergie 1 Wasserkraft 3 Erdgas 4 Bioenergie 8 Öl 17
%
2
Milliarden Quadratmeter Gebäudefläche werden in China pro Jahr neu gebaut – halb so viel, wie in ganz Deutschland existieren
Qinhuangdao: Ein 18-geschossiges Wohnhochhaus im „Wasserfront“-Viertel der Hafenstadt in der Provinz Hebei ist am 23. Oktober als erstes deutschchinesisches Effizienzhaus ausgezeichnet worden. Den neuen Energieeffizienzstandard für die gesamte Klimaregion hat die dena gemeinsam mit dem Center of Science and Technology of Construction (CSTC) entwickelt, das Chinas Bauministerium unterstellt ist.
Low Carbon Strategy Harbin: Seit 2011 entwickelt die dena mit der Regierung der Zehn-Millionen-Einwohner-Stadt eine Strategie für Energieund Ressourceneffizienz bei Energie- und Wasserversorgung, Mobilität, Abfallwirtschaft und Stadtplanung.
2030 In 17 Jahren werden 70 Prozent aller Chinesen in Großstädten wohnen, schätzt die Regierung in Peking. Das sind über eine Milliarde Menschen
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projekte
interview
„Grüner Strom muss bezahlbar werden“
„Ist der Praxistest erfolgreich, werden wir im zweiten Schritt die Normen flächendeckend einführen.“ Wen Linfeng, Entwicklungsabteilung des Bauministeriums in Peking
Professor Shi Dinghuan, Präsident der Chinesischen Gesellschaft für Erneuerbare Energien, spricht über die Energiewende in China – und die Rolle, die Deutschland dabei als Vorbild und Partner spielt
Tianjin soll ein Ökostadtteil halb so groß wie Manhattan demnächst Wohnraum für 350.000 Menschen bieten. Im nordchinesischen Changchun baut das deutsche Architekturbüro Albert Speer und Partner ein grünes Viertel für eine halbe Million Menschen. In Qingdao soll bis 2015 ein Entwurf des Hamburger Büros Gerkan, Marg und Partner (gmp) realisiert werden. „China hat bis vor Kurzem vor allem in spektakuläre Showarchitektur investiert“, sagt Stephan Schütz, Leiter der gmp-Niederlassung in Peking. „Nun öffnet sich das Land nachhaltigen Maßnahmen.“ „Das Interesse an deutschen Bautechnologien ist enorm“, sagt Nicole Pillen. Sie und ihre Kollegen reisen regelmäßig durch China, um bei lokalen Regierungen und Unternehmen für verbesserte Energiestandards zu werben und Pilotprojekte voranzutreiben. Interessierten Immobilienentwicklern bietet die dena eine Begleitung des gesamten Prozesses als Qualitätssicherung, beispielsweise „Baustellen-Workshops“: Deutsche Experten zeigen chinesischen Kollegen an Musterhäusern, wie die Theorie in praktisches Know-how umgesetzt wird. „Wir begleiten die Projekte vom ersten Entwurf an bis zur Fertigstellung“, sagt Pillen. Derzeit stehen in China neben dem Projekt in Qinhuangdao fünf weitere Pilotprojekte unter der Schirmherrschaft der dena, darunter die bereits fertiggestellte Grundschule in Mianyang in der Provinz Sichuan und ein Multifunktionsgebäude in Shijiazhuang, Provinzhauptstadt von Hebei. Im nordchinesischen Harbin entwickeln die dena und die lokale Stadtregierung eine „Low Carbon Strategy“ für neue Stadtteile der zehn Millionen Einwohner zählenden Megastadt. Bislang engagieren sich einzelne Städte freiwillig für grünes Bauen, doch schon bald könnten verbindliche Normen gelten – basierend auf deutschen Effizienzstandards. „Momentan befinden wir uns im Versuchsstadium“, sagt
Platz an der Sonne: Das Micro-E Hotel in Dezhou, Chinas erster „Solarstadt“, ist das größte mit Solarenergie betriebene Hotel der Welt
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Text: Xifan Yang
Mobilität für Millionen: Der Bahnhof in Hangzhou, Hauptstadt der Provinz Zhejiang, wird zum Knotenpunkt für den öffentlichen Nahverkehr ausgebaut
Wen Linfeng, Vizedirektorin der Entwicklungsabteilung des chinesischen Bauministeriums. „Ist der Praxistest erfolgreich, werden wir im zweiten Schritt die Normen flächendeckend einführen.“ Die größte Hürde sei bislang verlässliche Qualität, sagt Nicole Pillen. Noch fehlen Fachleute und vielerorts auch das richtige Material. Pillen ist sich aber sicher: China werde in wenigen Jahren aufholen. Das „Wasserfront“-Projekt in Qinhuangdao zeigt bereits erste Erfolge. Angeregt durch die Zusammenarbeit mit der dena hat die Provinzregierung von Hebei als erste Provinz des Landes eine Richtlinie für energieeffiziente Häuser verabschiedet. Immobilienentwickler Wang bekam im vergangenen Jahr viel Besuch: Mehr als 1.500 Regierungsbeamte, Architekten und Unternehmer aus allen Teilen des Landes wollten sehen, wie seine neuen Hochhäuser gebaut werden. Die Reaktion der meisten Gäste, erzählt Wang: „Nachhaltig zu bauen ist viel einfacher als gedacht.“
Stephan Kohler: „Chinas Energieeffizienzmärkte bergen enormes Potenzial. Das neue Gütesiegel für die Baubranche stülpt nicht etwa westliche Standards über, sondern passt sie an Landesfaktoren an.“
E Fotos: Imago, Andrea Di Martino/Alamy, James Wasserman
„China hat vor allem in spektakuläre Showarchitektur investiert. Nun öffnet sich das Land nachhaltigen Maßnahmen.“
Foto: Tomohiro Ohsumi/Getty Images Grafik: KircherBurkhardt Infografik
„Im Effizienzhaus können Familien jeden Winter umgerechnet 500 Euro Heizkosten sparen.“
ie Wohnungen in den ersten vier Häusern sind schon nahezu ausverkauft. Wang Zhen, 58, ist stolz. Der Geschäftsführer des Immobilienentwicklers Hebei Wuxing Group führt über die Baustelle, wo derzeit das „Wasserfront“-Viertel entsteht: eine Wohnanlage in der nordchinesischen DreiMillionen-Stadt Qinhuangdao, 270 Kilometer von Peking entfernt. Ein in China bislang noch seltenes Pilotprojekt: Wangs Unternehmen baut energieeffiziente Niedrigenergiehäuser mit Passivhaustechnologien, acht Hochhäuser à 18 Stockwerke. Insgesamt rund 80.000 Quadratmeter Wohnfläche, die ausgezeichnet sind mit dem neuen Energieausweis, den Experten der dena in Zusammenarbeit mit dem chinesischen Bauministerium entwickelt haben.
Grundschulgebäude
wohnungsbau
Fotos: Jiri Rezac/Alamy, James Wasserman (3), dena (2)
projekte
twa 80 Prozent der Energie in China stammen aus Kohleverbrennung. Wie will China die Energiewende schaffen? Prof Shi Dinghuan: Wir müssen den Anteil erneuerbarer Energien deutlich steigern. Momentan sind es weniger als zehn Prozent. Die Regierung hat das Ziel, diese Zahl bis 2020 auf 20 Prozent zu steigern. Und wir müssen unseren Gesamtverbrauch reduzieren. Früher galt: Wir produzieren so viel Energie, wie wir brauchen. Das wird sich ändern müssen. Die chinesische Wirtschaft boomt nach wie vor, damit steigt aber auch die Energienachfrage.
SD: Ja. Man kann die Situation Chinas nicht mit der von Deutschland vergleichen. Unsere Bevölkerung nimmt zu, unsere Wirtschaft wächst sehr schnell. Die Verstädterung verläuft rasant, ebenso die Industrialisierung. Chinas Energieverbrauch hat den Zenit noch lange nicht erreicht. Ihn zu drosseln, während sich das Land weiterentwickelt, ist eine schwere Aufgabe. Da stehen wir erst am Anfang. Worin bestehen die größten Herausforderungen? SD: Wir haben einerseits gute Voraussetzungen für die Solar- und Windindustrie. Der Westen des Landes ist weitgehend menschenleer, dort kön-
nen große Projekte realisiert werden. Das Netz, das den Strom zu den Verbrauchern in den Osten transportiert, muss aber erst ausgebaut werden. Wir müssen einen Weg finden, den grünen Strom für die Bevölkerung bezahlbar zu machen. Welche Rolle spielt Deutschland? SD: Deutschland ist unser wichtigster Partner, wirtschaftlich wie technisch. Wir können von der deutschen Energiewende viel lernen. Wir müssen wie die Deutschen feste Ziele für die nächsten Jahrzehnte formulieren. Wir brauchen konkrete Gesetze und wir müssen diese Gesetze schnell und flächendeckend umsetzen. denamagazin #01 2013
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dena magazin, KircherBurkhardt Berlin, D, Award of Excellence, Visual Storytelling
7 Customer Magazines B2B 49
innovationen
innovationen
Vom Quarzgestein zum Solarmodul – und oft mit Hilfe deutscher Spitzentechnik
Reines Polysilizium
Wafer
Zelle
Modul
Solaranlage
Installation
Das metallurgische Silizium wird weiterbearbeitet, bis sein Reinheitsgrad bei 99,9999999 Prozent liegt. Das ist die Voraussetzung für fehlerfreie Solarzellen. Dieses ultrareine Polysilizium ist der wichtigste Rohstoff für die Herstellung von Solarzellen.
Das Polysilizium wird entweder eingeschmolzen und in Blöcke gegossen oder aber zu zylinderförmigen Einkristallen verarbeitet. Im nächsten Schritt wird das reine Silizium in dünne Scheiben gesägt – aus diesen „Wafern“ entstehen später die Solarzellen.
Die Wafer werden mit Phosphorgas bedampft. Dadurch entsteht an ihrer Oberfläche eine Schicht, die aus der Siliziumscheibe eine Solarzelle macht. Die elektrischen Kontakte werden dann per Siebdruckverfahren an der Oberund Unterseite der Zelle angebracht.
Module enthalten üblicherweise rund 60 Solarzellen. Sie sind wie ein Sandwich aufgebaut; zu den Schichten gehören eine Glasscheibe, eine Folie aus Ethylenvinylacetat (EVA), die die die Zellen aufnimmt, und eine Folie aus Polyvinylfluorid (Tedlar).
Die Solaranlage besteht aus dem Modul, Befestigungselementen, Kabeln, Steckverbindern, dem Wechselrichter – hierbei hat die deutsche SMA einen Weltmarktanteil von 23 Prozent – und immer öfter auch aus einer Batterie, die die Energie zwischenspeichert.
Vor ihrem Einsatz müssen die Solarmodule auf den Dächern installiert, mit anderen Komponenten wie Umrichtern und Batterien verbunden und gegebenenfalls ans Stromnetz angeschlossen werden. Das ist die Aufgabe der rund 34.000 Installationsbetriebe in Deutschland.
Führende Unternehmen Führende Unternehmen Führende Führende Unternehmen Unternehmen (Deutschland) (Deutschland) Führende (Deutschland) (Deutschland) Führende Unternehmen Führende Unternehmen (Deutschland) (Deutschland) Unternehmen (Deutschland) (Deutschland) in in der Siliziumproduktion Siliziumproduktion in der in der Waferproduktion Waferproduktion in der der Siliziumproduktion inder der Waferproduktion in Waferproduktion (2010 (2010 in in Tonnen) in Megawatt in Megawatt 2012 2012 (2010 in Tonnen) Tonnen) inMegawatt Megawatt 2012 in 2012
Silicon GmbH 500 500 PVC 500 PVC PVC Silicon Silicon GmbH GmbH 500 PVC Silicon GmbH
Technology GmbH AG 100 100 Solarworld Solarworld AG 100 Schmid Schmid Silicon Silicon Technology GmbH GmbH Solarworld Schmid Silicon Technology GmbH 100 Solarworld AGAG
Solartechnik made in Germany
200
Unternehmen produzieren in Deutschland Silizium, Wafer, Zellen, Module sowie weitere Komponenten für Photovoltaikanlagen
Aluminiumrahmen
Dichtung
Führende Unternehmen Führende Unternehmen Führende Unternehmen Führende Unternehmen Führende Führende Unternehmen Unternehmen (Deutschland) (Deutschland)Führende (Deutschland) (Deutschland) (Deutschland) (Deutschland) Führende Unternehmen Führende Unternehmen Führende Unternehmen (Deutschland) (Deutschland) (Deutschland) Unternehmen Führende Unternehmen Führende Unternehmen (Deutschland) (Deutschland) (Deutschland) der in Solarzellenproduktion der Solarzellenproduktion Solarzellenproduktion der inModuleproduktion der Moduleproduktion Moduleproduktion in in der Wechselrichterproduktion Wechselrichterproduktion in der Solarzellenproduktion in der Moduleproduktion in der der Wechselrichterproduktion inin der in in der in der Wechselrichterproduktion Megawatt in Megawatt 2012 2012 in Megawatt 2012 2012 in in Megawatt 2012 2012 in Megawatt 2012 in Megawatt Megawatt 2012 in Megawatt Megawatt 2012 inin Megawatt 2012 in in Megawatt 2012 in Megawatt 2012
750 750 750 750
Bosch Bosch Solar Solar Energy Energy Bosch Solar Energy AGAG Bosch Solar Energy AGAG
460 460 460 460
Solarworld AGAG Solarworld Solarworld Solarworld AGAG
Solar AGAG 300 Aleo Solar 300 300 Aleo Aleo Solar 300 Aleo Solar AGAG
269 269 269 269
KACO New Energy GmbH 1.200 KACO New Energy GmbH 1.200 KACO New Energy GmbH 1.200 KACO New Energy GmbH 1.200
120 120 120 120
Azur Space Solar GmbH Azur Azur Space Space Solar Solar GmbH GmbH Azur Space Solar GmbH
170 Solar Energy AGAG 170 170 Bosch Bosch Bosch Solar Solar Energy Energy 170 Bosch Solar Energy AGAG
460 460 Solarworld Solarworld Solarworld 460 Solarworld AGAG 460 AGAG
140 140 140 140
500 500SMA SMA SMA Solar Solar Technology Technology 7.200 7.200 500 SMA Solar Technology AGAG 7.200 500 Solar Technology AG AG 7.200
REFUsol GmbH REFUsol GmbH REFUsol GmbH REFUsol GmbH
Neu Neuinstallierte installierteSolaranlagen Solaranlagen Solaranlagen Neu installierte inin inMWp MWp(2012) (2012) (2012)ininMWp MWp MWp
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Gesamte installierte Gesamte installierte Photovoltaikleistung Photovoltaik-Leistung
Mit Miteinem einemZubau Zubauvon vonrund rund7,6 7,6Gigawatt Gigawattbleibt bleibtDeutschland Deutschlandanander derSpitze Spitze
6.000 6.000
Ende 2012 gab es in Deutschland rund 1,3 Millionen Photovoltaikanlagen mit einer Nennleistung von 32 Gigawatt 35.000 Alle Angaben in MWp Neu installiert 2012 30.000 Insgesamt installiert Ende 2011 25.000
4.000 4.000
20.000
2.000 2.000
15.000
8.000 8.000 Deutschland Deutschland 7.604 7.604
Milliarden Euro setzten die Photovoltaikhersteller, der Maschinenbau und das Handwerk 2012 in Deutschland um
1.000 1.000 1.000 1.000
Stromproduktion aus erneu Energien in Deutschland (20
entspricht 0
10.000 5.000
China China 5.000 5.000
Glas
Be lg ie n So ns tig e
35.000 35.000 Bosch Bosch Bosch Solar Solar Energy Energy AG 35.000 Bosch Solar Energy AGAG 35.000 Solar Energy AG
Sp an ie n Fr an kr eic h
Wacker Wacker Chemie Chemie Wacker Chemie AGAG AG JSS GmbH GmbH JSSJSS GmbH
Die Produktion von Solaranlagen ist ein komplexer Prozess – von der Reinigung des Rohmaterials bis zum Aufbau der kompletten Anlage. Zahlreiche Unternehmen aus aller Welt liefern dafür Rohmaterialien, Komponenten und Maschinen. Viele Technologie- und Marktführer stammen aus Deutschland. 2012 beschäftigte die Photovoltaikbranche hierzulande etwa 100.000 Menschen.
Batterie
US A
Aus Quarzgestein entsteht im Hochofen Silizium mit einem Reinheitsgrad von 98 bis 99 Prozent. Dieser Schritt findet vor allem in Ländern statt, in denen der Strompreis niedrig ist (China, Kanada, Norwegen, Brasilien). In Deutschland gibt es keine nennenswerte Produktion.
Solaranlage Umrichter
Ja pa n
Metallurgisches Silizium
Wafer
Ch in a
Die deutschen Hersteller von Maschinen und Anlagen für die Photovoltaik haben einen Weltmarktanteil von über 50 Prozent. Mehr als 90 Prozent ihres Geschäftes tätigen sie im Ausland, vor allem in Asien (76 Prozent) – wenn dort die Photovoltaikbranche boomt, profitieren also auch Unternehmen in Deutschland. Allerdings leiden sie derzeit unter den weltweiten Überkapazitäten bei den Zell- und Modulherstellern sowie den wechselnden Rahmenbedingungen und den Handelskonflikten im Solarbereich.
Silizium Stäbe
Ita lie n
Maschinen- & Anlagenbau
Quarzgestein
De ut sc hla nd
Der Prozess der Herstellung
EVA
Sonstige Sonstige Italien Italien 3.438 3.438
Zellen
USA USA Japan Japan
3.346 3.346
Vereinigtes Vereinigtes Frankreich Frankreich Königreich Königreich
Griechenland Griechenland Australien Australien
912 912 2.000 2.000
1.079 1.079
1.000 1.000
5.192 5.192
925 925
Staatliche Förderung Förderung der der Photovoltaik Photovoltaik in in Deutschland Deutschland in in Prozent Prozent (2011) (2011) Staatliche
Tedlar-Folie 30
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Grafik: KircherBurkhardt Infografik
Der Schwerpunkt Schwerpunkt der der Förderung Förderung liegt liegt auf auf neuen neuen Technologien Technologien für für effizientere effizientere Solarzellen Solarzellen Der
Silizium-Wafertechnologie Silizium-Wafertechnologie Forschung und Entwicklung: Deutschland hat die weltweit höchste Dichte an Einrichtungen, die Forschung im Bereich Photovoltaik betreiben – etwa das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) in Freiburg, das Institut für Solarenergieforschung Hameln (ISFH) und das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW)
Silizium-Dünnfilmtechnologien Silizium-Dünnfilmtechnologien CIS-Dünnfilmtechnologien CIS-Dünnfilmtechnologien Photovoltaik mit mit Konzentratoren Konzentratoren Photovoltaik System- und und Netzintegration Netzintegration SystemTechnologieübergreifend Technologieübergreifend Sonstige Sonstige
20 20 15 15 15 15 12 12 4 4 1 1 denamagazin #01 2013
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dena magazin, KircherBurkhardt Berlin, D, Award of Excellence, Visual Storytelling
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innovationen
innovationen
Im Windlabor
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Windenergie länger nutzen
Die Luft im Norden Brandenburgs steckt voller Energie – zu viel Energie. Um den überschüssigen Strom der Windkraftanlagen zu nutzen, investierte der Energiekonzern E.ON in eine Power to Gas-Anlage in Falkenhagen. Ein Ortsbesuch
Falkenhagen
DEUTSCHLAND
F
Power to Gas, deutsch „Strom zu Gas“, könnte einer der Mosaiksteine der Energiewende sein. Denn wenn dies flächendeckend gelingt, wären Ener-
dena denamagazin magazin #012013 #01 2013
Die Speicheranlage in Falkenhagen soll aus zirka zwei Megawatt Windkraft mittels Elektrolyse bis zu 360 NormkuNormku bikmeter Wasserstoff pro Stunde erzeuerzeu gen. Diese Wasserstoffmenge wiederum entspricht einer Energiemenge von 1.285 Kilowattstunden. Zum Vergleich: Der statistische Musterhaushalt verbraucht 3.473,86 kWh Strom pro Jahr.
Erzeugung Energie Wasser
Elektrolyse Wasser
(zu Sauer-/Wasserstoff)
Windenergie
Stromübergabe Elektrolysen
1
gieerzeugung und -verbrauch stärker entkoppelt. Power to Gas umschreibt ein Verfahren zur Umwandlung von überschüssiger, regenerativer Energie aus Wind und Sonne in speicherbare chemische Energie in Gasform: Wasserstoff. Der erste Vorteil: Diese kann bedarfsgerecht bereitgestellt werden, auch wenn sich die Windräder nicht drehen oder keine Sonne scheint. Der zweite Vorteil liegt in der Verteilung: Da ein Großteil des Erdgases aus entlegenen Gegenden dieser Welt importiert wird und saisonale sowie tägliche Nachfrageschwankungen permanent ausgeglichen werden müssen, ist schon heute eine Infrastruktur für die Spei-
Sichtlich Freude am Pilotprojekt in Falkenhagen: René Schoof, Projekt- und Betriebsleiter bei E.ON
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Heute kann dem Erdgas im Netz ein Wasserstoffgehalt im einstelligen Prozentbereich beigefügt werden, wenn technische Restriktionen nachgelagerter Anlagen wie Erdgastankstellen oder Erdgasspeicher eingehalten und beachtet werden.
(z.B. durch Windkraft)
Transport Wasserstoff (im Erdgasnetz)
Verbrauch Wasserstoff
(z.B. als Wärmeenergie)
Wasserstoff
Pipelineanbindung
Verdichter
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Messtechnik und Automation Niederspannungsversorgung
cherung und den Transport von Gas vorhanden. Und auf dieses Netzwerk aus Pipelines, ober- und unterirdischen Erdgasspeichern greift die Power to Gas-Technologie zurück. Der dritte Vorteil: Das regenerative Gas kann nicht nur zur Stromerzeugung genutzt werden, sondern auch zur Wärmeversorgung, als Kraftstoff im Verkehrssektor oder für die Industrie. In den sechs weißen Containern mit E.ON-Schriftzug in Falkenhagen wird aus dem Strom der umliegenden Windräder mittels Alkali-Elektrolyse Wasserstoff (H2) hergestellt. Dieser wird in das Erdgasnetz eingespeist und so dosiert, dass sein Anteil maximal zwei Prozent beträgt. Zwar ist die Herstellung von H2 eine gut erprobte Technologie, ein Labor für die Energiewende ist Falkenhagen aber trotzdem. Denn zum einen müssen noch wirtschaftliche und rechtliche Rahmenbedingungen entwickelt und technische Regelwerke
angepasst werden. „Sind wir Energieendverbraucher? Wasserstoffproduzent? Ein Speicher?“, bringt René Schoof die Problematik auf den Punkt. Zum anderen stehen er und sein Team vor ganz praktischen Herausforderungen: Wie verhält sich die Technik im Alltag? Wie muss man die aus Essen ferngesteuerte Anlage fahren, um die Produktionsmenge von Wasserstoff auf das Gasnetz abzustimmen? Foto: Pablo Castagnola Grafik: KircherBurkhardt Infografik
ünf Millionen Euro in die Einöde Nordbrandenburgs zu in-vestieren, in einem Industrie-gebiet zwischen Falkenhagen und einem Örtchen namens Kuckuk – dafür muss man ganz schön mutig sein! Der Energieversorger E.ON hat es sich getraut. „Und das mit voller Absicht, denn der Standort ist ideal für eine Power to Gas-Anlage“, erklärt René Schoof, Projekt- und Betriebs-leiter bei E.ON. Und er ergänzt den wichtigsten Grund: „In dieser Region weht fast immer Wind.“ Dann zeigt der 38-Jährige, der das Projekt seit Februar 2012 betreut und nicht mehr genau beziffern kann, wie oft er aus der Konzernzentrale hierhergefahren ist, auf eines der Windräder in der Nähe. „Wie leiten wir deren Energie zum richtigen Zeitpunkt an den Ort, wo sie auch gebraucht wird?“, beschreibt der Energiefachmann das Problem.
Einspeisung ins Erdgasnetz
pilotanlage falkenhagen
Erdgasexperten bewegen noch zusätzliche Fragen: Wie viel Prozent H2 darf man dem Gasnetz eigentlich zusetzen? Denn es gibt auch die Möglichkeit, aus Wasserstoff und CO2 Synthetisches Erdgas (SNG) herzustellen. Und das könnte man jederzeit vollständig in das Erdgasnetz einspeisen. Diese sogenannte Methanisierung testet zurzeit der Automobilhersteller Audi in einer Pilotanlage im Emsland. In der Audi e-gas-Anlage wird aus Wasserstoff und
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Wie funktioniert die Wasserelektrolyse? Mithilfe des von Windrädern erzeugten Stroms wird Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten. Der gasförmige Wasserstoff wird anschließend in das Erdgasnetz eingespeist und somit gespeichert. Der Sauerstoff wird in die Umgebung abgegeben. Sauerstoff O O
Sauerstoff O O
Wasserstoff H H
Wasserstoff H H
MinusPluspol H H pol O Wasser
dem Kohlendioxid aus einer Biogasanlage, das sonst die Atmosphäre belasten würde, Bioerdgas. Und diesen klimaneutralen Kraftstoff kann auch das erste Erdgasauto der VW-Tochter tanken, der Audi A3 Sportback TCNG. „Die Power to Gas-Technologie eröffnet neue Möglichkeiten für eine nachhaltige Mobilität und die Energiewirtschaft der Zukunft. Mit dem e-gas-Projekt bringen wir die Energiewende ins Automobil“, erklärt Reiner Mangold, Leiter nachhaltige Produktentwicklung bei Audi, das Engagement. Mit dem sogenannten Audi e-gas aus dem Emsland können künftig pro Jahr 1.500 Audi A3 TCNG jeweils 15.000 Kilometer CO2-neutral fahren. Genug Kraftstoff, um 40.106 Mal die Strecke von Falkenhagen zur E.ON-Zentrale nach Düsseldorf zurückzulegen. (ssr)
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Seite 24 Ein Erdgasauto im Stresstest: Rallyelegende Jutta Kleinschmidt testet den VW eco up!
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10_11 THINK ACT // FREE TRADE
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hen David Soleimani makes a sale, he has to act fast: the stocky former boxer has been selling cars in New York for 24 years, so he knows what makes American buyers tick. “Most of them walk in and want to take a car away within the hour,” he says. As general sales manager of Open Road, a Volkswagen dealership on Manhattan’s Eleventh Avenue, he makes sure that each newly sold car is taken as quickly as possible from the rooftop showroom to the fourth-floor workshop. Here, the last stickers are removed, the body repolished until it gleams, and the car handed over to the customer. Before Soleimani arrived in January 2013, the company was selling an average of 40 Volkswagens a month: in April he sold 76. His most popular model is the Golf: “I sell one a day,” he says proudly. “At least.” In a global marketplace, each Golf is one of thousands of European cars sold in the United States each day. But before it gets to Manhattan, and like most goods that pass back and forth across the Atlantic, it has to jump through a lot of hoops. The European Union and the United States have a long way to go in creating a comprehensive free-trade area, and the pact has to deal not only with duties, but with the bigger problem of differences in standards between the two markets. Following a VW Golf from Germany to the United States teaches us a great deal about the two sides’ vision of free trade. Between them, they generate more than half of global GDP, and transatlantic business accounts for more than 45 percent of all trade. A free-trade pact would create the world’s single biggest economic area, with a population of over 800 million. It’s a project for the history books.
Buggings almost derail talks
While the plans have strong support from politicians and businesses, they have faced problems and criticism. The second round of talks in Brussels failed to take place because the US government shutdown prevented the American delegation from attending, and then the NSA spy scandal exploded, poisoning the climate between Washington and European capitals. Martin Schulz, the president of the European Parliament, called for negotiations to be suspended after disclosures that European politicians had been the target of buggings, but a joint motion by the Social Democrat and Green parliamentary groups failed to attract enough support. Even chancellor Angela Merkel, whose cellphone was apparently tapped by US intelligence services, said the talks should continue. They resumed in November. There was simply too much at stake: large-scale trade liberalization would be worth EUR 119 billion annually to the European Union, and EUR 95 billion to the United States, according to a study by the London-based Centre
12_13 THINK ACT // FREE TRADE
for Economic Policy Research. It could create hundreds of thousands of jobs on both sides of the Atlantic and, according to research carried out for Bertelsmann Stiftung, increase real per-capita GDP by 13.4 percent in the US and 5 percent in the EU. Average worldwide per-capita income would rise by around 3.3 percent. Transatlantic free trade would be a huge boost for the global economy. Gabriel Felbermayr, the professor of economics at the ifo-Institut in Munich who produced the study, says: “These are huge gains in prosperity, but we can only achieve them by completely doing away with transatlantic trade barriers.”
reinforcer on the side, and a plastic bar on top. That’s because of the airbag, which is also different.” All this is the result of FMVSS208, an American regulation consisting of 92 pages of small print specifying the frontal crash protection required. Europe has its own 51 page regulation, ECE R 94, and while both serve a similar purpose, they adopt fundamentally different approaches. Ensuring that cars comply with both sets of standards is a hugely time-consuming and expensive process, covering everything from design to logistics. “We have hundreds of people working on issues like these,” says Christian Buhlmann, VW’s spokesman on exports to America. Apart from safety, the standards cover things like emissions, engine control systems, and lighting and visibility. “We make lights for America, and we make lights for Europe.” Basically, each car has to be designed twice: even the trunk lid is different because of differences in license plates. Economists call these non-tariff trade barriers: anything apart from import duties that acts as a hindrance to free trade. Most consist of differing standards and regulations. One study for the European Commission calculated that they are equivalent to an additional 26 percent duty, and the German automobile industry federation says manufacturers could save billions of euros a year without them.
Privacy issues sidelined
The members of Atlantik-Brücke, a high-level body that promotes transatlantic cooperation, are optimistic. A survey by Roland Berger Strategy Consultants found that three quarters of respondents believed a common economic area between the EU and the United States represented a major opportunity. 65 percent thought it would probably occur, and 62 percent said it would happen by 2020. But the negotiations could still be very difficult. Privacy, a highly controversial subject since the NSA affair, has yet to be discussed, and spying of the kind reportedly practiced by the NSA against friendly European governments is a matter for nation states. But there are a whole series of problems that could cause the talks to founder (see box overleaf). If they do succeed, elites on both sides of the Atlantic must not lose sight of the potential gains – and that goes for the automobile industry too. America is one of the most important markets for German car manufacturers. They account for one in every eight cars sold in the United States, and 15 percent of their exports go to the US: 625,000 vehicles worth EUR 19 billion in 2012 alone. The European Commission estimates that a free-trade agreement will boost European car exports to the US by 150 percent. But how would this work, and what are the trade barriers that need to be dismantled? Roland Walter works in hall 54, team 10, assembly line 3 at Volkswagen’s Wolfsburg factory. A steady stream of cars passes on a wide wooden track, and he and his co-workers attach components, including felt roof liners. But not every car gets the same parts: these vary depending on the version and the car’s destination. As each one approaches, Walter glances at a production list showing the assembly requirements for the next 15 to 30 cars. He pays particular attention to one category: NAR, which stands for North America. “There are a lot of differences with NAR Golfs,” he says. One of these is the roof liner, and he points to the pieces of fabric pre-sorted on a stand beside the conveyor belt. There are several standard liners, and then a separate one for North America. “There’s a metal >
Bulgarian carries Golf across the Atlantic
German auto manufacturers pay around EU EUR R 1 billion a year in duty to export cars and commercial vehicles to the US. The cars made for the US are different to those exported to Europe. A trade agreement could change all this.
“If all sides concentrate on the key issues, I think there’s a 60 percent chance that we’ll have a result by the end of 2014.” , , 2013
“An agreement between the two biggest economic powers will be a game changer.” , , 2013
THE MAIN STICKING POINTS The most difficult area for negotiation could be the agricultural industry, and particularly the United States’ longstanding efforts to obtain unfettered access to the European market for its genetically modified products and hormone-treated meat. There is also significant potential for conflict over the trade in audiovisual and digital products and services. Even before the talks officially started, France vetoed the inclusion of subsidies and quotas for domestic content. And the third problem area is competition policy: European companies o en have limited access to public tenders in the US because many states have introduced “buy American” rules. Only Washington can change this.
Similar savings could be made in other industries. Pharmaceutical companies have to subject new drugs to complex licensing procedures both in the EU and the United States, and mechanical engineers despair at the differences in standards for cables, switches, and motors. And well they might: the EU’s list of technical and bureaucratic barriers to trade runs to 197 pages. So there will be plenty to talk about during the negotiations, which both sides want to complete by 2015. Once each Golf has passed its final quality check in Wolfsburg, a barcode and small stars and stripes are affixed to the inside of the windshield. The cars are shrink wrapped, and transported by red double-decker train to the North Sea port of Emden. Here, they are disgorged one truckload at a time, up a ramp and into the bowels of the ship, which is built like a parking garage and filled from top to bottom. The loaders make sure the cars can be removed without shunting them backward and forward, packing them tightly together with gaps of ten centimeters on either side and 30 centimeters in front and behind. It’s a bit like playing Tetris, but with cars. The fully laden ship sets sail for the Atlantic, piloted by Captain Petar Runev, a Bulgarian working for the Japanese shipping company Taiyo Nippon Kisen. He takes the Volkswagens to Davisville, Rhode Island, from where they are used to supply the whole of the northeast. Here, Ben Owen sits in a low-rise 1960s building with beige-painted walls. On the screen in front of him is
a green table, with each car represented by one line. He has a problem: customs has cleared the 812 Volkswagens that arrived this morning, but not the 781 Audis that are also on board. Owen manages port operations for Volkswagen of America. “My job is to keep them flowing as smoothly as possible,” he says. Customs delays are bad news. The Customs and Border Protection system is supposed to prevent these: officials know what is on board 24 hours before the ship arrives, because the cargo manifest is sent electronically. As each vehicle leaves the ship and its barcode is scanned, they are informed of its arrival and will clear it shortly afterward. At least that’s what normally happens, but today the Audis are holding things up. Several hours and telephone calls later, Owen emails his co-workers: “Hi gentlemen, it looks like the Audis have been cleared now.” Although the electronic procedure is relatively simple, import duties are another barrier to free trade. Most are very low: in 2007, the average weighted duty on both sides of the Atlantic was 2.8 percent. But companies trade vast quantities of goods, and abolishing duty would save them a lot of money. Each day, almost EUR 2 billion in goods and services change hands between America and Europe. German auto manufacturers pay around EUR 1 billion in duty each year. The rate for car imports to the United States is 2.5 percent, and in the opposite direction 10 percent. Another EUR 100 million is charged on American imports of German vehicle parts. In some cases, duty rates are much higher. A quarter of all product lines imported to Europe from the United States are subject to duty of over 6.5 percent, and a quarter of those going in the opposite direction pay 5.5 percent. In one in a hundred cases, the duty is over 20 percent. One of these exceptions is the automobile industry, where the pickups so beloved in the States are treated as commercial vehicles and charged at 25 percent, ten times the normal rate. After many unsuccessful attempts, there is now a real chance of sweeping away such barriers. Both sides have expressed a commitment at the very highest level to making the talks a success, despite the bad blood left behind by the NSA scandal. Miriam Sapiro, the deputy United States trade representative and lead American negotiator, told a conference in April 2013 that Washington had three objectives: to abolish all duties, harmonize standards, and achieve common solutions to future challenges in world trade. Told that this sounded very ambitious, she laughed and said: “Sure, but no one has said it would be easy.” From Davisville, the Golfs are taken by truck to Manhattan, where David Soleimani stands waiting amid the tightly packed cars on the roof. He’d love to sell even more of them, he says. And if Brussels and Washington can agree a deal, he could soon be doing just that. <
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7 Customer Magazines B2B 63 22_23 THINK ACT // REPORT Andreas Zybach Untitled (Greenwhitegrayorangeyellow) Shredded Paper | Shredded paper, varying sizes | Courtesy of the artist and Galerie Johann König, Berlin This ever-growing pile is the product of a shredding process, in which printed sheets of paper are cut up while retaining their original reading direction. Thus, Zybach subverts the actual purpose of shredding; instead of information being destroyed, it is separated into individual lines. Visitors to the exhibition will find instructions on these scraps of paper, e.g. “Please leave the room.” And so, rather than being destroyed, something new is created in its wake.
Pink crystals and shredded lines: growth as an ambivalent process that gives birth to new life.
Gerda Steiner & The Conference, 2010 | Installation: mixed Jörg Lenzlinger media with spreading crystals | Courtesy of the artists and STAMPA Galerie, Basel The conference table, complete with laptops, cellphones, and calendars, gives the impression that its previous occupants le a meeting in something of a hurry. Garish pink crystals envelop what has been le behind. Are these the direct consequence of business? Gerda Steiner & Jörg Lenzlinger engage with the unpredictable and uncontrollable nature of growth. The crystals reflect this ambivalence, and are captivating and unnerving in equal measure.
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KYLLÄ JÄRJESTYY teksti olli manninen | kuvat rami lappalainen
Destia vastaa Suvilahti-Viikinmäen reitin osasta 2, joka kattaa noin kaksi kilometriä kaapelireittiä. Maan alle vajaan kahden metrin syvyyteen vedettävät kaapelit suojataan yli tuhat kiloa painavilla betoniarkuilla. Urakka ahmaisee puoli metriä leveitä ja 60 senttimetriä syviä arkkuja 1300 kappaletta. Betonielementit tehdään Nummelassa, mistä ne toimitetaan suoraan työmaalle.
CITY
Suvilahti-Viikinmäen kahden 110 kilovoltin kaapelireitin rakennustyömaa sijaitsee Helsingissä lähellä kapeaa tieosuutta, jonka varrella on lisäksi kaksi päiväkotia. Destian työmaainsinööri Marko Luoma-Kyyny listaa urakan tärkeimmät tekijät: liikenteen ohjaaminen, kiertoteiden rakentaminen, ennakkotiedottaminen ja aikataulutus.
Kun työmaa sijaitsee keskellä kaupunkia, on huomioitava naapurit – ja oltava nopea. 22 | via
Destia urakoi myös Helsingin Meilahdessa. Siellä vahvistetaan HUS:n sairaala-alueen 110 kilovoltin sähkönjakeluverkkoa. Kallionlouhinta tehdään kiilaamalla, sillä räjäyttäminen alueella on kiellettyä, koska maan alla kulkee useita valokuitu- ja muita kaapeleita. Lisäksi liikenne Paciuksenkadulla on vilkasta ympäri vuorokauden. – Työ on hidasta: kalliota porataan ja kiilojen avulla sitä lohkotaan, Marko Luoma-Kyyny kertoo.
Destia on vahvistanut kilpailukykyään energiainfrarakentamisessa investoimalla uusiin laitteistoihin. Erikoisrakenteinen kaapelivetopukki kestää yli 15 tonnin painon. Se on ainut laatuaan Suomessa. – Kaapelinvedossa ei saa syntyä nykivää vetoliikettä, joka voi mekaanisesti vahingoittaa kaapelia. Uuden laitteiston ansiosta voimme vetää raskastakin kaapelia pienemmällä momentilla, Destian työpäällikkö Hannu Takala kertoo.
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Uteliaisuus herää taatusti läheisissä päiväkodeissa, kun järeät työmaakoneet möyhivät maata ja kuorma-autot ajavat työmaalle ja takaisin. – Järjestämme teemapäivän, jolloin lapset voivat tutustua työmaahan ja laitteistoon. Samalla annalle heille tietoa myös työmaan turvallisuudesta, Hannu Takala kertoo. 5
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