Department Industrial Engineering

Das Department Industrial Engineering an der FH Technikum Wien bündelt die Kompetenzen in den Bereichen Fertigung, Automatisierung, Robotik, Erneuerbare Energietechnologien bis hin zu entrepreneurialen Engineeringmodellen.

  

v.l.n.r.: 3D-Druck in der Digitalen Fabrik, Energieforschungspark Lichtenegg, Digitale Fabrik der FH Technikum Wien, Der Serviceroboter „Robbie“ für den Einsatz bei Erkundungs- und Rettungseinsätzen

Departmentleitung

Corinna Englehardt-Nowitzki

FH-Prof. Dr. Corinna Engelhardt-Nowitzki

Departmentleitung
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Kompetenzfelder

Mit den nationalen und EU-weiten Klimazielen sowie deren lokalen Umsetzungsansätzen wie z.B. der Smart City Wien-Rahmenstrategie sind die Vorgaben für die nächsten Jahre und Jahrzehnte festgelegt. Die definierten Ziele zur Reduktion der Treibhausgasemissionen pro Kopf um jedenfalls 35 % bis 2030 und 80 % bis 2050 (im Vergleich zu 1990) und der Senkung des Primärenergieeinsatzes pro Kopf auf 2.000 Watt steht der Gebäudesektor vor der Herausforderung, die Energieversorgung nicht nur im Wohnungsneubau, sondern auch in der Bestandsrevitalisierung zukunftsfähig und sicher, aber auch gleichzeitig leistbar zu gestalten.

Das Kompetenzfeld Climate- fit Building Technologies (CfBT) beschäftigt sich daher mit klimafitten und lebenswerten Gebäuden und Quartiere. Es werden dabei vor allem die Schwerpunkte Energieeffizienz, Gebäudekomfort, Einsatz und Integration von erneuerbarer Energien, Energieflexibilität, digitale Infrastruktur, multifunktionale Gebäudeoberflächen, Lastverschiebung, Sektorkopplung, Nutzer*inneneinbindung und Lebensqualität behandelt. Lösungen für effiziente Gebäude und Quartiere in Kombination mit erneuerbaren Energieträgern, die bilanziell mehr Energie erzeugen als sie verbrauchen (Plusenergiegebäude/- quartiere) sowie die intelligente Speicherung der Erneuerbaren Energie-Überschüsse durch z.B. der Ausnutzung der Gebäudemasse werden entwickelt. In aktuellen Forschungsprojekten werden dabei Lösungen erforscht, die „klimafit“ sind und die österreichischen Klimaziele für 2040 unterstützen und zum Gelingen der Energiewende aktiv beitragen. Die Ergebnisse aus den Forschungsprojekten fließen direkt in die Lehre ein. Dadurch ist gewährleistet, dass die neusten Forschungsgegenstände für die Studierenden verfügbar sind. Des Weiteren sollen Kernkompetenzen in der technischen Planung und dem technischen Betrieb von dezentralen Quartiersenergiesystemen für die Bestandsrevitalisierung vermittelt werden.

Das Kompetenzfeld Digital Manufacturing, Automation & Robotics beschäftigt sich mit der Forschung intelligenter sowie vernetzter Methoden und Ansätzen zur Realisierung von flexiblen Produktionssystemen. Für die Integration von herstellerübergreifenden Systemen werden verschiedene Robotersysteme sowie proprietäre Schnittstellen von Automatisierungstechnikkomponenten untersucht und Industrieroboter mit Sensoren und Werkzeugen ausgestattet um diese Ansätze praktisch zu realisieren. Dazu werden Methoden für die Realisierung von autonomer Navigation und Lokalisierung von Mobil- und Servicerobotersystemen entwickelt.
Darüber hinaus werden Ansätze zum Einsatz von kollaborativen Robotern für den gemeinsamen Arbeitsraum mit Mensch und Roboter erforscht.

Digitale Fabrik FHTWDie Digitale Fabrik der FH Technikum Wien

Ebenfalls Gegenstand des Kompetenzfeldes sind die Entwicklung von Schnittstellen für die Durchführung der Bearbeitung (z.B. Fräsen, Entgraten, Schneiden, Schleifen, Polieren) mithilfe von Robotern sowie Methoden zur Prozess- und Materialoptimierung generativer Fertigungsverfahren. Die Digitale Fabrik der FH Technikum Wien bietet die optimale Infrastruktur für die Untersuchung und Weiterentwicklung dieser Themen.

In den Lehrveranstaltungen des Kompetenzfeldes Digital Manufacturing and Robotics wird die Anwendung von CAx Technologien zur Produktherstellung sowie Werkstoff- und Fertigungstechnik zur Herstellung von Produkten gelehrt. Dazu wird u.a. Wissen zum Einsatz von modernen Fertigungsmethoden wie generativen Fertigungstechnologien vermittelt.

Video: Digitale Fabrik

Digitale Fabrik

Im Bereich Robotik lernen die Studierenden den praktischen Umgang mit Industrierobotern - die Vermittlung von Wissen zur Verwendung von Simulationswerkszeugen sowie die Realisierung von Roboterapplikationen. Studierenden werden Berechnungsmethoden zur Entwicklung und Auslegung von Industrierobotern vermittelt, dabei lernen sie den Umgang mit datenbasierten Modellierung von Prozessen. Dieses Wissen kann in weiterer Folge einerseits für die Prozessoptimierung und andererseits für die mobile Robotik eingesetzt werden. Der Fokus liegt auf statistischen Methoden der Datenverarbeitung und der Modellierung von Prozessen, welche aufgrund hoher Störungen nur durch probabilistische Modellierung regelbar sind.

Digitale Fabrik

Das Kompetenzfeld „Materials Science & Mechanical Systems“ deckt in Lehre und Forschung die Automatisierung von technischen und nicht-technischen Systemen sowie die Realisierung intelligenter Sensorik für autonome Systeme ab. 

Die Automatisierungstechnik umfasst dabei die Teilgebiete Messtechnik, Steuerungstechnik, Regelungstechnik sowie Aktorik und Netzwerktechnik.

  • Messtechnik: Techniken und Verfahren zum Erfassen nicht-elektrischer Größen sowie Methoden zur Anpassung, Kalibrierung, Auswertung und Dateninterpretation.
  • Steuerungstechnik: Auslegung und Optimierung von Ablauf- und Verknüpfungssteuerungen, Speicherprogrammierbare Steuerungen sowie zugehörige Visualisierungen
  • Regelungstechnik: Verfahren zur Identifikation von SISO- und MIMO-Regelstrecken maschinenbaulicher, mechatronischer sowie verfahrenstechnischer Natur. Auslegung sowie Optimierung von Reglern für Anwendungen aus Maschinenbau, Mechatronik und der Prozess- und Verfahrenstechnik.
  • Aktorik: Pneumatische, hydraulische und mechatronische Aktoren und deren energetische Optimierung
  • Netzwerktechnik: Echtzeitvernetzung von Sensoren, Aktoren, Steuer- und Regeleinrichtungen sowie Visualisierungseinheiten

Die intelligente Sensorik für autonome Systeme betrachtet insbesondere Sensoren zur Erfassung von Systemzustand und 2D/3D-Umgebungsinformationen (Innen-/ Außenbereich). Im Fokus sind hier die Erfassung relevanter physikalischer Größen, Signalanpassung, Sensorkalibrierung sowie die Sensordatenauswertung/-interpretation.

 

 

 

 

 

 

 

 

Das Automatisierungstechnik-Labor der FH Technikum Wien

Kernkompetenzen:

  • Mess-, Steuer- und Regeltechnik sowie Aktorik für Automatisierungsanwendungen
  • Echtzeitvernetzung von Sensoren, Aktoren, Steuer- und Regeleinrichtungen
  • Safety – Betriebssicherheit für Automation und Robotik
  • Mechatronische Systeme in der Automatisierungstechnik
  • Intelligente Sensorik für Autonome Systeme

Guntram Diem Kontakt

 

Bislang ist das globale Energiesystem zu etwa 86 % von fossilen Energien und Nuklearenergie dominiert, Technologien der erneuerbaren Energien decken aktuell nur etwa 14 % ab, in Österreich ist es derzeit etwa ein Drittel. Der Klimawandel, die Verknappung der fossilen Energieressourcen, die stark steigenden Preise für fossile Energie und Abhängigkeiten von politischen Krisenregionen sind die treibenden Kräfte, die einen nahezu vollständigen Umbau des globalen Energiesystems zum Ziel haben.

Der Ausbau der erneuerbarer Energien und deren Integration in lokale aber auch überregionale Energiesysteme, intelligente Netze für effiziente Energieverteilung, die Abstimmung von Verbrauch mit der Erzeugung aus erneuerbaren Quellen stellen allesamt große technologische, systemische und wirtschaftliche Fragestellungen dar. Auch die Entwicklung und Umsetzung von Speichertechnologien und deren sinnvolle Ergänzung in Energiesystemen bilden dabei eine große Herausforderung.

 

 

 

 


 

 

 

Sowohl für den Bachelor- als auch den Master-Studiengang „Erneuerbare Energie“ stellt das Kompetenzfeld die technologischen Inhalte sowie die Integration der Technologien in das Energiesystem in der Lehre sicher. Diese Inhalte werden nicht zuletzt aufgrund der Nähe zu Forschung auf dem aktuellsten Stand gehalten und laufend an neue Entwicklungen und Gegebenheiten angepasst.

In enger Kooperation mit universitären und außeruniversitären Forschungseinrichtungen, mit der Energiewirtschaft und anderen österreichischen Unternehmen sowie in beratender Funktion für Politik und öffentliche Stellen baut die FH Technikum Wien, entsprechend der strategischen Ausrichtung der nationalen und europäischen Innovation, die F&E-Aktivitäten im Bereich erneuerbarer Energiesysteme laufend aus. Darüber hinaus sind die Mitarbeiter*innen des Kompetenzfeldes „Erneuerbare Energie Technologien“ in diversen nationalen und internationalen Expert*innennetzwerken vertreten, so z. B. im Rahmen des Photovoltaik- und des Kleinwindkraft-Forschungsprogrammes der Internationalen Energieagentur (IEA). 

Themenfelder:

  • Energiegemeinschaften, integrierte Energiesysteme
  • Innovative Erzeugungs- und Speichertechnologien: Photovoltaik, Kleinwindkraftanlagen, netz- und systemdienliche Stromspeichersysteme
  • Kompetenzen:
  • Energiesysteme
  • Datenanalyse, -auswertung und  -interpretation, Roadmapping
  • Diverse Mess- und Prüfdienstleistungen im Digital Energy Lab oder im Energieforschungspark Lichtenegg (www.energieforschungspark.at)

Forschungsinfrastruktur:

  • Energieforschungspark Lichtenegg: Betrieb einer weltweit einzigartigen Mess- und Prüfeinrichtung für Kleinwindkraftanlagen (www.energieforschungspark.at)
  • Digital Energy Lab: Digital Grid Labor für Forschung und Ausbildung
  • ENERGYbase als Living Lab: Passivhaus mit Photovoltaik-Fassade, Kleinwindkraftanlage, Wärmepumpen, Strom- und Wärmespeicher und E-Tankstelle
  • Diverse Mess- und Prüfstände im Bereich der Erneuerbaren Energietechnologien (PV, Batteriespeicher,…)

Das Gelingen der Energiewende hängt in zunehmendem Maße von der aktiven Beteiligung und der Akzeptanz der Bevölkerung, sowie der Kooperation aller relevanten Akteur*innen ab. Inter- und transdisziplinäre Zugänge helfen, die aktuellen Herausforderungen im Bereich der Energieversorgung, der Stadt- und Raumplanung zu bewältigen und Forschungs-, Technologie- und Innovationsstrategien umzusetzen.

Das Kompetenzfeld Resilient Energy Systems der FHTW arbeitet mit einem Team aus den Bereichen der Energietechnik, der Ökologie und der Sozialwissenschaft an komplexen Fragestellungen mit Fokus auf Nachhaltigkeit in verschiedenen Dimensionen (Umwelt, Gesellschaft, Technologie).

Für den Bachelorstudiengang (BEE) und den Masterstudiengang (MEE) „Erneuerbare Energien“ stellt das Kompetenzfeld die systemische Betrachtung der komplexen technologischen, gesellschaftlichen und ökologischen Teilaspekte in der Lehre sicher. Dabei werden sowohl fachspezifische Methoden aber vor allem auch eine ganzheitliche Sichtweise auf die erneuerbaren Energien, Nachhaltigkeit und die interdisziplinäre Bewertung technologischer Innovationen vermittelt.

In enger Kooperation mit universitären und außeruniversitären Forschungseinrichtungen, mit der Energiewirtschaft und anderen österreichischen Unternehmen sowie in beratender Funktion für Politik und öffentliche Stellen baut die FH Technikum Wien, entsprechend der strategischen Ausrichtung der nationalen und europäischen Innovation, die F&E-Aktivitäten im Bereich erneuerbarer Energiesysteme laufend aus. Darüber hinaus sind die Mitarbeiter*innen des Kompetenzfeldes in diversen nationalen und internationalen Expert*innennetzwerken vertreten.

Themenfelder:

  • Unterstützung der Umsetzung bzw. der Erreichung von nationalen Energiezielen (2030) und Klimazielen (2040)
  • Nachhaltigkeitsbewertung erneuerbarer Energiesysteme und involvierter Technologien
  • Akzeptanzforschung, Beteiligungs- und Incentivierungsstrategien und Nutzer*innenintegration im Bereich von Energiegemeinschaften, Flexibilitätsnutzung, Sektorkopplung
  • Nachhaltige und nutzer*innenfreundliche Städte, (Plusenergie)quartiere und Gebäude

Kompetenzen:

  • Szenarienentwicklung im Rahmen der Technikfolgenabschätzung und als Basis für Simulationen, Nachhaltigkeitsbewertung (z.B. Kriterienentwicklung)
  • Ökobilanzierung (z.B. Life cycle analysis)
  • Energiewirtschaftliche Analyse und Bewertung, Techno-ökonomische Simulationen
  • Qualitative und quantitative Methoden der empirischen Sozialforschung

 

Das Kompetenzfeld „Virtual Technologies & Sensor Systems“ beschäftigt sich mit der Analyse der technologischen sowie unternehmerischen Herausforderungen im Zuge der Änderungsprozesse durch die Digitalisierung.

Virtual Systems Engineering bietet eine ganzheitliche Betrachtung des Wandels beginnend bei Produktorientierung bis hin zur Serviceorientierung und die damit in Verbindung stehende Virtualisierung der dafür notwendigen Engineeringprozesse.

Kombinationen von Robotik, IoT und Augmented Reality eröffnen neue Möglichkeiten in der Maschine-Mensch-Kommunikation

Der Kompetenzbogen spannt sich von Mechanik und Maschinenelementen als Grundlage für die Modellbildung & Simulation mechanischer/mechatronischer Systeme über virtuelle Technologieanwendung wie Augmented/Virtual Reality in der Industrie bis hin zu entrepreneurialen Engineeringmodellen und den damit einhergehenden Technologietransferprozessen. Innerhalb dieser interdisziplinären Ausrichtung untersucht das Kompetenzfeld unter anderem folgende Fragestellungen:

  • Welche unternehmerischen Vorteile können durch den Einsatz virtueller Engineeringprozesse gewonnen werden?
  • Mit Hilfe welchen Technologien lassen sich durch Vernetzung und Mixed Reality Applikation Mehrwerte für Produktionssyteme generieren?
  • Wo liegen die technischen und wirtschaftlichen Grenzen in der Modellbildung, Simulation und AR/VR-Darstellung von mechansichen/mechatronischen Systemen?
  • Wie kann Systems Engineering im unternehmerischen Kontext genutzt werden und welche entrepreneuriale Grundhaltung ist dafür im Unternehmen erforderlich?
  • Welche Anforderungen an Unternehmen und Mitarbeiter entstehen durch neue Geschäftsmodelle, die durch die erfolgreiche Einführung neuer Technologien ermöglicht werden?
  • Wie kann ein erfolgreicher Technologietransfer neuer Technologie in etablierte Produktionssysteme gelingen?