Energie und Umwelt
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D. Schachinger
T. Schwarzböck
Preisverleihung Lions Förderpreis
(D.Schachinger / TU, H. Hochegger/Lions)
Preisverleihung Lions Sonderpreis
(T. Schwarzböck / TU, H. Hochegger/Lions)
Teamfoto - Jury und Preisträger
Teamfoto - Preisverleihung

Fotos:©Matthias Heisler im Auftrag TU Wien

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Lions Förderpreis 2017

2017 wurde der Lions Förderpreis zum dritten Mal vergeben (Ausschreibung). Die 7 Einreichungen aus 5 Fakultäten der TU Wien wurden durch eine Jury mit Vertretern des Lions Clubs (Ing. Wolfgang Keiner, ehem. Geschäftsführer Festo Österreich; Dr. Herbert Hochegger, em. Rechtsanwalt Unternehmensrecht) sowie der TU Wien (Prof. Hermann Hofbauer, Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften; Prof. Azra Korjenic, Institut für Hochbau und Technologie; Dr. Gudrun Weinwurm, Forschungszentrum Energie und Umwelt) begutachtet und anhand allgemeiner und wissenschaftlicher Kriterien (u.a. Darstellung der Verwendung der Fördermittel, Beschreibung der wissenschaftlichen Methodik, Innovationsgrad der Arbeit, sowie deren Potential) bewertet.

Preisträger Daniel Schachinger

Daniel Schachinger ist aus diesem Prozess erfolgreich hervorgegangen und wurde für seine Arbeit an der Entwicklung von Gebäudeenergiemanagementsystemen ausgezeichnet.

Daniel Schachinger ist Doktorand und Projektassistent am Arbeitsbereich Automatisierungssysteme des Instituts für Computer Engineering an der TU Wien und beschäftigt sich mit der Entwicklung intelligenter Energiemanagementsysteme für den Einsatz im Gebäudebetrieb. Durch eine möglichst vollständige Berücksichtigung aller relevanten Einflussfaktoren soll ein optimierter Betrieb von Energieverbrauchern und -erzeugern der Gebäudeautomation erreicht werden, um einerseits Komfortbedürfnisse zu erfüllen und andererseits Kosten und Energieverbrauch zu senken. Zu diesem Zweck wird eine Abstraktionsschicht definiert, die eine technologieunabhängige Modellierung der beteiligten Systeme und deren Semantik in einer Wissensbasis ermöglicht. Dadurch wird eine Entkopplung zwischen den physischen Prozessen und der Optimierungslogik erreicht, die einen universellen Einsatz dieses Energiemanagementsystems in verschiedenen Gebäudetypen unabhängig von Größe und Nutzungsart ermöglichen soll. Die Optimierungsheuristik verwendet die abstrakte Wissensbasis, um dynamisch und flexibel über Strategien und Ablaufpläne für das Energiemanagement entscheiden zu können.

Daniel Schachinger wird das Preisgelds in Höhe von 4.000 € im Wesentlichen für die Publikation seiner Forschungsergebnisse auf wissenschaftlichen Konferenzen verwenden. Bereits akzeptierte sowie geplante Einreichungen für den IEEE International Workshop on Factory Communication Systems (WFCS) 2017, die IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA) 2017 und die IEEE International Conference on Industrial Electronics for Sustainable Energy Systems (IESES) 2018 dienen dem Austausch der Forschungsleistungen mit der Scientific Community. Darüber hinaus ist der Ankauf von Hardware-Komponenten geplant, um eine aussagekräftige Evaluierung anhand von Experimenten mit realer Hardware durchführen zu können.

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Daniel Schachinger’s Forschungsaufenthalt auf der IEEE International Workshop on Factory Communication Systems (WFCS) in Trondheim, Norwegen

Daniel Schachinger konnte auf dem IEEE International Workshop on Factory Communication Systems (WFCS) 2017, der von 31. März bis 2. Juni 2017 in Trondheim (Norwegen) abgehalten wurde, seinen Konferenzbeitrag "Semantic interface for machine-to-machine communication in building automation" vorstellen. In dieser Publikation wird aufbauend auf den Anforderungen an die Architektur einer Maschine-zu-Maschine (M2M) Kommunikation sowie den erforderlichen Anwendungsdiensten eine semantische Schnittstelle beschrieben. Die definierten Dienste ermöglichen einen plattformunabhängigen Daten- und Informationsaustausch. Dabei modelliert jeder Kommunikationspartner sein System und die zugehörige Kontextinformation in einer eigenen lokalen Wissensbasis und ist in der Lage, empfangene Information automatisiert zu interpretieren und zu verarbeiten.

Gastgeber der WFCS 2017 waren die Technisch-Naturwissenschaftliche Universität Norwegens NTNU und die norwegische Forschungsorganisation SINTEF. In mehreren Sessions wurden aktuelle wissenschaftliche Ergebnisse aus den Bereichen Wireless Networks, Security, Industrial Communication oder Architectures and Industrial IoT vorgestellt. Zwei Keynotes und ein gut organisiertes Rahmenprogramm rundeten die Konferenz ab. Trotz des kurzen Aufenthalts konnten am Rande der Konferenz auch noch die wichtigsten Sehenswürdigkeiten von Trondheim besichtigt werden.

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Daniel Schachinger’s Forschungsaufenthalt auf der IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA) in Limassol, Zypern

Von 12. September bis 15. September 2017 war Daniel Schachinger auf der IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA) 2017 in Limassol (Republik Zypern). Dort hat er seine Arbeit mit dem Titel "Ontology-based generation of optimization problems for building energy management" im Rahmen der Session "Information Technology in Automation" vorgestellt. In dieser Session hatte Daniel Schachinger zudem die Rolle des Co-Chairs über. Die Publikation behandelt die Generierung eines Optimierungsproblems für das Energiemanagement in Gebäuden aus einer Wissensbasis. Die Grundlage bildet eine Zielfunktion, in der die konkurrierenden Ziele der Komfortmaximierung und der Kosten- bzw. Verbrauchsminimierung gewichtet einfließen. Die Modellierung des Gebäudes, der Gebäudeautomation und der externen Einflüsse in einer Wissensbasis vereinfacht eine Erzeugung des Optimierungsproblems ohne die Notwendigkeit, zusätzliches Expertenwissen einzubinden. Dadurch ist das Optimierungsproblem automatisch erzeugbar, was die Wiederverwendbarkeit des Ansatzes steigert.

In bis zu sechs parallelen Sessions wurden an den drei Konferenztagen zahlreiche Arbeiten präsentiert, Keynotes abgehalten und auch Plenarsitzungen angeboten. Am ersten Abend wurde ein kleiner Empfang im Außenbereich des Konferenzhotels veranstaltet. Das Galadinner am zweiten Abend fand außerhalb der Stadt auf einem kleinen Weingut statt.

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Daniel Schachinger’s Forschungsaufenthalt auf der IEEE International Conference on Industrial Electronics for Sustainable Energy Systems (IESES) in Hamilton, Neuseeland

An der University of Waikato in Hamilton (Neuseeland) fand von 31. Jänner bis 2. Februar 2018 die IEEE International Conference on Industrial Electronics for Sustainable Energy Systems (IESES) 2018 statt. Neben Wireless Power, erneuerbarer Energie, Microgrids oder Energiespeichergeräte war auch der Themenbereich Energieeffizienz in Gebäuden Teil dieser Konferenz. Im Rahmen dieser Session stellte Daniel Schachinger seine Arbeit "Adaptive learning-based time series prediction framework for building energy management" dem Fachpublikum vor. Als Alternative zu aufwändigen Engineering-Ansätzen wird in diesem Konferenzbeitrag ein datengetriebenes Framework vorgestellt, das eine Optimierungskomponente mit den notwendigen Prognosedaten zur Bewertung von Lösungen versorgt. Die Grundlage bilden Monitoring-Daten aus dem Gebäudeautomationssystem, die zum Anlernen von Neuronalen Netzen verwendet werden.

Neben den parallelen Sessions zu den einzelnen Themenblöcken wurden zusätzlich fünf Plenarsitzungen und Keynotes an den drei Konferenztagen abgehalten. Der Empfang am ersten Abend und das Galadinner am zweiten Abend fanden direkt am Campus der Universität statt. Abseits der Konferenz blieb dann auch noch etwas Zeit, um sich die malerische Landschaft Neuseelands etwas näher anzusehen.

                        Fotos:©Daniel Schachinger/TU Wien

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Insgesamt waren die Konferenzbesuche sehr lehrreich und spannend. In interessanten Gesprächen mit den anderen Konferenzteilnehmern konnte Daniel Schachinger neue Kontakte knüpfen und neue Ideen und Erkenntnisse für seine eigene Arbeit sammeln. Ein großer Dank gilt dem Lions Club Wien St. Stephan für die finanzielle Unterstützung, wodurch die Publikation der Forschungsergebnisse auf diesen Konferenzen ermöglicht wurde.

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Sonderpreis für Therese Schwarzböck

Therese Schwarzböck ist Doktorandin am Institut für Wassergüte, Ressourcenmanagement und Abfallwirtschaft und arbeitet im Fachbereich Ressourcenmanagement und Abfallwirtschaft unter der Leitung von Prof. Helmut Rechberger. Aufgrund des umweltrelevanten Themas wurde ihr ein Sonderpreis zuerkannt.

In ihrem Dissertationsvorhaben beschäftigt sich Therese Schwarzböck mit der Validierung und Weiterentwicklung einer Methode zur Bestimmung der Klimarelevanz von brennbaren Abfällen.
Durch die weltweit zunehmende thermische Verwertung von Abfällen werden klimaschädliche Methanemissionen aus der Deponierung verhindert und fossile Energieträger (z.B. Erdöl, Erdgas) in der Industrie substituiert (z.B. in der Zementindustrie). Gleichzeitig steigen jedoch die CO2-Emissionen aus der Abfallverbrennung. Diese sind gemäß IPCC nur zum Teil klimarelevant, da Abfälle neben Anteilen fossilen Ursprungs (vorwiegend Kunststoffen) auch biogene Materialien beinhalten (z.B. Papier, Holz), deren Verbrennung klimaneutral ist.

Die am Institut für Wassergüte, Ressourcenmanagement und Abfallwirtschaft entwickelte „Bilanzenmethode“ ermöglicht es auf vergleichsweise einfache und kostengünstige Art, den fossilen Anteil in brennbaren Abfällen zu bestimmen. Die Arbeit von Therese Schwarzböck umfasst die Validierung der „Bilanzenmethode“ und die Identifikation von Potentialen und möglichen Einschränkungen der Anwendbarkeit des Verfahrens. Dazu wurden bereits umfassende Untersuchungen mit künstlich hergestellten und realen Abfallgemischen durchgeführt, eine Anwendung auf sämtlichen Müllverbrennungsanlagen in Österreich realisiert sowie notwendige Stoffkennwerte für Abfälle in Europa überprüft. Um die Untersuchungen auf Länder mit signifikant unterschiedlicher Abfallzusammensetzung auszuweiten und die „Bilanzenmethode“ hierfür anzupassen, ist es geplant, Abfälle in Indonesien und China zu beproben. Beide Länder zählen weltweit zu den Top 10 CO2-Emittenten und erfahren, auch aufgrund der formulierten CO2-Reduktionsziele, einen Wendepunkt in der Abfall- und Energiewirtschaft, hin zu einer verstärkten thermischen Verwertung von Abfällen.
Therese Schwarzböck verwendet den ihr zuerkannten Sonderpreis in der Höhe von 2.000 € um einen Aufenthalt in Indonesien (Banda Aceh) zu finanzieren, vor Ort Abfallproben zu nehmen und Analysen für ihre Forschungsfragen durchzuführen.

Publikationsliste von Therese Schwarzböck: https://publik.tuwien.ac.at/publist.php?nojava=0&persoid=5996473

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Therese Schwarzböck’s Forschungsaufenthalt an der Syiah Kuala University in Banda Aceh, Indonesien

Therese Schwarzböck war von August bis September 2017 an der Syiah Kuala University in Banda Aceh, wo sie am Department für Chemieingenieurwesen an der Technischen Fakultät als Gastforscherin tätig war.

Mit Unterstützung des Forschungsteams von Dr. Edi Munawar (Leiter des Labors für integrative Forschung), konnten Sortierungen und Probenahmen von Abfällen auf der städtischen Deponie sowie an einer Abfallsammelinsel geplant und realisiert werden. Damit konnte die Abfallzusammensetzung bestimmt sowie anhand von Elementaranalysen Stoffkennwerte für verschiedene Abfallfraktionen generiert werden. Diese Informationen sind wesentlich für das Dissertationsvorhaben von Therese Schwarzböck, in dem sie die sogenannte Bilanzenmethode zur Bestimmung der Klimarelevanz von brennbaren Abfällen eingehend untersucht und validiert. Durch den Forschungsaufenthalt kann die Anwendbarkeit der Bilanzenmethode außerhalb Europas untersucht werden und die Robustheit der Methode überprüft werden. Zusätzlich können die Potentiale in Indonesien zur thermischen Verwertung von Hausmüll in Zementwerken abgeschätzt werden. Ein Besuch mit ausführlicher Führung im nahegelegenen Zementwerk gab Einblicke in die momentane Praxis von alternativen Brennstoffen in diesem Industriezweig und zeigte mögliche Ansatzpunkte für zukünftige Forschungsschwerpunkte und Kooperationen.

Therese Schwarzböck wurde im Forschungsteam und an der Universität sehr gut aufgenommen und konnte in enger Zusammenarbeit mit Dr. Munawar und den StudentInnen ihre Forschungsaktivitäten voranbringen. Zudem konnte Therese Schwarzböck durch ihren Aufenthalt in Banda Aceh als eine entspannte südostasiatischen Stadt mit außergewöhnlich fröhlichen und neugierigen Menschen kennen- und schätzen lernen. Der Aufenthalt gab Therese Schwarzböck daher die Möglichkeit neben dem fachlichen Kenntnisgewinn auch ihre sprachlichen und interkulturellen Kompetenzen zu erweitern und stellt eine große Bereicherung und Motivation für die Dissertantin dar. Therese Schwarzböck bedankt sich vielmals für die Unterstützung des Lions Club Wien St. Stephan, der dieses Vorhaben ermöglicht hat!

                         Fotos:©Therese Schwarzböck/TU Wien

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Vienna young Scientist Symposium

Im Rahmen des Vienna young Scientist Symposiums am Fr, 02. Juni wurden die Forschungsarbeiten präsentiert und im Anschluß beim Gala-Dinner der Lions Förderpreis verliehen.

Vortrag D. Schachinger "Energy Management Optimization based on a Semantic Abstraction Layer"

Vortrag T. Schwarzböck "Bestimmung des biogenen und fossilen Anteils in heterogenen Abfällen – Potentiale & Einschränkungen"

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