Innovationen

Der Knalleffekt

Vor 150 Jahren sorgte der TÜV-Ingenieur Carl Isambert für sichere Dampfkessel – und verhalf so einer neuen Technologie zum Durchbruch. Ein Vorbild, das auch bei aktuellen Innovationen gefragt ist.

Text Tino Scholz    Illustrationen Jan Carl Bartels

Auf diesen Mann hatten viele Fabrikbesitzer lange gewartet: „Die Aufnahme [war] eine recht gute, … einzelne Kesselbesitzer erwarteten mich sogar mit der Ungeduld, wie ein Kranker sich nach einem Arzte sehnt“, berichtete der erste TÜV-Ingenieur Deutschlands, Carl Isambert, nach einer Inspektionsreise im Jahr 1868. Zwei Monate war er durch das badische Oberland und den Schwarzwald gereist, hatte fast hundert Dampfkessel inspiziert und dabei gravierende Mängel festgestellt – undichte Rohre, verrostete Sicherheitsventile, löcherige Blechwände. Das gravierendste Problem aber war menschlich: Kaum eine Fabrik verfügte über qualifiziertes Personal, das die Dampfkessel bedienen und warten konnte.

Ab 1830 hatte sich die industrielle Revolution von England aus auf das europäische Festland verbreitet. In Ballungszentren wie Sachsen, dem Rheinland, aber auch in Baden wurden Waren in modernen Fabriken produziert. Die Energie dazu kam von Dampfmaschinen. Diese neue Technologie machte aber zunehmend Sorgen: Immer wieder kam es zum Zerknallen von Kesseln mit Toten und Verletzten, zum Beispiel 1865 mitten im Zentrum von Mannheim. Die Befürchtung: Durch jedes Unglück könnte die Akzeptanz der Dampftechnik in der Öffentlichkeit sinken – und damit die gesamte Industrialisierung ins Stocken geraten. Aus diesem Grund wurde 1866 der erste TÜV auf deutschem Boden gegründet. In der „Gesellschaft zur Ueberwachung und Versicherung von Dampfkesseln“, einem Vorläufer der heutigen TÜV SÜD Gruppe, schlossen sich 22 Unternehmer aus Mannheim zusammen, um die Dampftechnik sicherer zu machen. Rund zwei Jahre später, im Oktober 1868, trat der erste hauptamtliche Ingenieur des Vereins seinen Dienst an. Der 29-jährige Carl Isambert, der zuvor schon beim Bergwerks- und Hüttenverein in Hörde bei Dortmund Erfahrungen mit der Dampftechnik gesammelt hatte, sollte in den kommenden Jahrzehnten sein gesamtes berufliches Leben in den Dienst der technischen Sicherheit stellen.

<h4>Untriebiger Vorreiter</h4> <p class="mt-0 no-indentation"><span class="s1">Carl Isambert (1839 – 1899) erklärte den Betreibern nicht nur die sichere Handhabung der Dampfkessel, er inspizierte diese auch – von innen wie von außen.&nbsp;</span></p>

Untriebiger Vorreiter

Carl Isambert (1839 – 1899) erklärte den Betreibern nicht nur die sichere Handhabung der Dampfkessel, er inspizierte diese auch – von innen wie von außen. 

Knapp 30 Jahre lang inspizierte Isambert nicht nur Tausende Dampfkessel, schulte Mitarbeiter im Umgang mit den Maschinen und setzte sich für bessere Arbeitsbedingungen des technischen Personals ein. Er hatte auch einen erheblichen Anteil daran, dass erstmals einheitliche Standards für die Sicherheit technischer Anlagen definiert wurden. Von einer Englandreise brachte Isambert 1869 wichtige Erkenntnisse zur Anlagensicherheit nach Deutschland mit, 1881 wurden mit den sogenannten Würzburger Normen erstmals Grundsätze zur Materialprüfung beim Bau von Dampfkesseln verabschiedet. Auch im 1888 gegründeten Internationalen Verband der Dampfkessel-Überwachungsvereine engagierte sich Carl Isambert über Jahre hinweg. Durch sein Wirken sorgte der erste TÜV-Prüfer dafür, dass eine neue Technologie sicherer wurde. Als Isambert 1899 starb, stand die Welt bereits an der Schwelle zur zweiten industriellen Revolution. Seine Nachfolger bei TÜV SÜD haben seither alle maßgeblichen technologischen Entwicklungen begleitet. Und auch heute gibt es Innovationen, die unsere Welt vielleicht in einigen Jahren genauso prägen werden, wie die Dampfmaschine das 19. Jahrhundert – wenn sie sicher sind. Denn schon Carl Isambert war dem heutigen Credo von TÜV SÜD verpflichtet: Erst Sicherheit lässt aus Innovation Fortschritt werden.

 

Neues Fahrgefühl

Neues Fahrgefühl

Schon heute erleichtern Assistenzsysteme das Fahren. 2030, so die Vision, könnten Bordcomputer die Kontrolle ganz übernehmen.

 

 

1. Autonomes Fahren

Mobilitätsingenieure haben das Denken in Tagen und Wochen im Grunde schon fast aufgegeben. Zu dynamisch entwickelt sich ihre Branche, zu verheißungsvoll sind die Innovationen, die das Auto von heute bereits als überholt dastehen lassen. Assistenzsysteme wie die Einparkhilfe oder der Spurhalteassistent sind nur der Anfang von dem, was in den kommenden Jahren folgen wird. Und das ist nichts Geringeres als die Revolution der Mobilität.

2020, so die allgemein vorherrschende Meinung, wird die Technik bereit sein für das hochautomatisierte Fahren. Der Fahrer darf dann für gewisse Zeitperioden das aktive Lenken einstellen. In der Dekade ab 2030 soll das Fahrzeug in der Lage sein, etwa 90 bis 95 Prozent der Fahrzeit selbst zu leisten. Die Vision Zero des voll automatisierten Fahrens, also eine Mobilität ohne Unfälle, wäre damit ganz nah.

Ein TÜV SÜD-Team um Udo Steininger ist bereits seit einigen Jahren in diesem Bereich aktiv und beim Absichern von Testfahrten autonomer Fahrzeuge involviert. „Die Technik für das voll automatisierte Fahren ist da. Die größte Herausforderung ist im Moment die Straßenzulassung und Produkthaftung“, sagt er. „Mit konventionellen Tests kann man das niemals abdecken. Dazu müssen virtuelle Testmethoden in den Absicherungsverfahren etabliert werden. Das wird aber noch Zeit in Anspruch nehmen.“

Das ist kaum verwunderlich bei den Anforderungen an die Technik, die mit dieser Entwicklung einhergehen. Eine diffizile Sensorik gehört genauso dazu wie Kameras, Radargeräte oder ultragenaue Ortungssysteme, die gemeinsam mit digitalen Landkarten agieren. Auch die Kommunikation zwischen den Fahrzeugen (Car-to-Car) und zwischen dem Fahrzeug und einer intelligenten Straße (Car-to-Infrastructure) wird ausgebaut werden. Ampeln wie elektronische Verkehrsschilder werden zumindest in urbanen Ballungsräumen ihre Informationsinhalte senden, sodass die Wagen ständig Neuigkeiten über das Wetter oder die Verkehrslage erhalten können.

Außerdem werden die Computer der Autos so intelligent sein, dass sie vom Menschen lernen und zunehmend ihr Fahrverhalten anpassen. Dass es irgendwann auch zu komplett fahrerlosen Autos kommen wird, bezweifelt Udo Steininger allerdings. „Vom heutigen Stand der Technik aus glaube ich nicht, dass das realistisch ist“, betont er. „Es wird vielmehr immer Momente geben, in denen ein Fahrer eingreifen muss.“ 

Steininger verweist auch auf das adaptive Verhalten, das den Autos nach dem Stand der heutigen Technik fehlen würde. Das bedeutet zum Beispiel auch: Würde ein Auto unzulässig auf der Straße an einer Stelle parken, an der nicht überholt werden darf, würde der folgende Wagen so lange warten, bis das Auto davor wegfährt – auch wenn es mehrere Stunden dauert.

Udo Steiniger

„Carl Isambert sicherte als Pionier bestehende Technik. Heute haben wir die Chance, Technik schon in ihrer Entstehungs­phase sicher zu machen.“
Riskante Revolution

Riskante Revolution

Das Internet der Dinge lockt auch viele Hacker an. Der richtige Schutz wird wichtiger und bewahrt Unternehmer vor Ärger. 

 

IT-Sicherheit

Für Rainer Seidlitz ist es keine Frage des Ob, sondern des Wann. „Jedes Unternehmen, das noch nicht gehackt worden ist, dürfte mit großer Wahrscheinlichkeit in Zukunft davon betroffen sein“, sagt der Experte, der sich bei TÜV SÜD mit dem Thema IT-Sicherheit befasst. Seidlitz selbst kann es nur schwer nachvollziehen, dass diesem Thema in den meisten Unternehmen kaum Beachtung geschenkt wird. „Die Risiken sind groß. Doch vielen Verantwortlichen wird das erst dann bewusst, wenn das Kind bereits in den Brunnen gefallen ist, etwa die Produktion stillsteht oder Daten verloren gegangen sind.“ Und die Gefahr steigt sogar noch. Die vierte industrielle Revolution macht es möglich.

Industrie 4.0 ist ein Begriff, der die Herzen vieler Unternehmer höherschlagen lässt. Er beschreibt die Vernetzung der gesamten Bestandteile des Produktionsprozesses. Intelligente, auf den Produktionsprozess zugeschnittene Analyseprogramme sind anhand der gelieferten Daten in der Lage, den Produktionsablauf sofort und flexibel an sich ändernde Anforderungen anzupassen. Produktionsausfälle oder Zulieferschwierigkeiten sollen damit der Vergangenheit angehören.

Doch es fallen auch sehr große Mengen an Daten an, derer man Herr werden muss. Die Themen Big Data und Cloud-Management, Informationsmanagement und Mobile Workforce Management werden somit immer wichtiger. Und überall, wo viele Daten sind und Anlagen vernetzt werden, lauert auch die Gefahr durch Hacker. „Es gibt weltweit eine hohe Zahl professioneller Hacker“, warnt Rainer Seidlitz. „Das ist eine richtige Industrie, in der man gut Geld verdienen kann. Dieser professionelle Bereich macht auch vor industriellen Anlagen nicht halt, stehlen personenbezogene Daten oder bringen Maschinen zum Ausfall. Manchmal geht es um Spionage, manchmal um Sabotage.“

Wie schnell ein Unternehmen angegriffen werden kann, illustriert ein sogenanntes „Honeynet“, das TÜV SÜD 2015 entwickelte. Ein Honeynet ist ein System, das Angreifer anlocken und die Analyse der Zugriffs- und Angriffsaktionen ermöglichen soll. Dafür simulierte TÜV SÜD über acht Monate lang den Betrieb eines Wasserwerks in einer deutschen Kleinstadt. Der erste Zugriff erfolgte fast zeitgleich mit der Inbetriebnahme der Attrappe. Während der Laufzeit verzeichneten die TÜV SÜD-Experten über 60.000 Zugriffe aus mehr als 150 Ländern, vor allem aus China, den USA und Südkorea. Dass also selbst ein relativ unbedeutendes Wasserwerk in einer deutschen Kleinstadt angegriffen wird, ist ein deutliches Warnsignal – nicht nur für die Betreiber von Infrastrukturen, sondern auch für produzierende Unternehmen.

Rainer Seidlitz

„Vor 150 Jahren sind einem noch die Kessel in die Luft geflogen, heute fliegen einem vielleicht die Daten um die Ohren.“
Ewiger Kreislauf

Ewiger Kreislauf

Fällt Wasser vom Himmel, wird es nutzbar gemacht. Singapur macht vor, wie effiziente Wassernutzung funktioniert.

 

 

Wassermanagement

Die Lautstärke ist enorm. Als Dr. Andreas Hauser an sein Mobiltelefon geht, wirkt es, als fahre gerade ein Zug direkt an ihm vorbei. Doch Hauser sitzt in einem Taxi, und die Geräuschkulisse wird durch Starkregen hervorgerufen, der auf die Fenster und das Dach des Wagens prasselt. „Eine gute Sache“, ruft Hauser gegen die Lautstärke an, allerdings ohne einen Hauch von Ironie. Er lebt in Singapur. Und da ist Regenwasser gern gesehen.

Andreas Hauser arbeitet seit mehr als zwei Jahren für TÜV SÜD in Singapur und verfolgt ein Wassermanagementprojekt, über das er selbst sagt, dass es das weltweit beste sei. „Viele Staaten könnten sich ein Beispiel an Singapur nehmen, um das weltweite Problem der Wasserknappheit einzudämmen“, sagt er. Als Singapur 1965 unabhängig von Malaysia wurde, war es zu 100 Prozent vom Wasserimport abhängig. Bis heute wurde diese Abhängigkeit sukzessive verringert, 2060 will man komplett eigenständig sein. 30 Prozent des Wassers sollen dann aus der Meerwasserentsalzung gewonnen werden, 50 Prozent aus ultragereinigtem Abwasser. 20 Prozent wären aufbereitetes Regenwasser. „In Singapur wird jeder Tropfen Wasser gesammelt. Alles, was an Regen runterkommt, wird in die Kläranlage geführt“, sagt Andreas Hauser. „Das ist ein geschlossener Kreislauf.“

Was Singapur leistet, ist aber nur bedingt auf andere Staaten übertragbar – auch wenn die globalen Probleme mit Blick auf das Trinkwasser enorm sind. Fast eine Milliarde Menschen haben keinen Zugang zu sauberem Wasser, die Weltgesundheitsorganisation schätzt, dass 3,5 Millionen Menschen jährlich an den Folgen schlechter Wasserversorgung sterben. TÜV SÜD-Experte Hauser blickt vor allem mit Skepsis nach Indien oder China, die dringend Handlungsbedarf hätten, diesen aber nur zögerlich erkennen. 

In beiden Ländern engagiert sich TÜV SÜD, außerdem im Nahen Osten, Indonesien und Australien. Vor allem bei der Beratung rund um Entsalzungsanlagen und Industriewasser besitzen die Experten große Erfahrung. Aktiv befasst sich TÜV SÜD außerdem mit der Standardisierung innovativer Technologien. So begleiten Hauser und sein Team Neuentwicklungen von einem frühen Zeitpunkt an, um durch die Schaffung von Standards eine schnellere und höhere Akzeptanz der Technik zu erreichen. Ein notwendiger Schritt, ist sich der Experte sicher. Denn: „Business as usual geht ja nicht mehr.“

Dr. Andreas Hauser

„Wie Carl Isambert vor 150 Jahren stehen wir als Pioniere heute vor einer anderen, wichtigen Frage: Wie lösen wir die globale Wasserproblematik?“
Spendierfreudige Natur

Spendierfreudige Natur

Erzeugen Sonne und Wind viel Energie, kann schon bald jeder Haushalt sie speichern.

 

Erneuerbare Energien

Schon seit einiger Zeit treibt vor allem ein Problem die Befürworter der Energiewende um: das Speichern von Wind- und Sonnenenergie. Ohne den flächendeckenden Einsatz von Stromspeichern, so die Argumentation, könne die Wende hin zu erneuerbaren Energien nicht gelingen, da die Energieverluste schlicht zu hoch seien. Nun aber scheint die technische Innovation so weit zu sein, dass schon bald zuverlässige wie erschwingliche Energiespeicher genutzt werden könnten – von Familien wie von großen Unternehmen. 

Zwar gab es bisher auch schon Batterien, die Wind- oder Sonnenenergie speichern konnten, doch waren sie in ihrer Containerform zu teuer und zu ineffizient für die breite Nutzung. Der US-Konzern Tesla gab vor einiger Zeit bekannt, Speicher in Kühlschrankgröße bauen zu wollen. Damit, so hieß es, würde ein fundamentaler Wechsel ermöglicht. Man müsse keine Angst mehr vor Stürmen und Stromausfällen haben, sondern könne sogar unabhängig vom Stromnetz sein. „Wenn es sehr windig ist oder die Sonne viel scheint, wird man viel davon nutzen und einiges speichern“, erklärt Nigel Crowe, Experte von TÜV SÜD für erneuerbare Energien. „Und wenn gar kein Wind weht oder die Sonne nicht scheint, nutzt man den Speicher.“

Der Energiesektor ist momentan einer der dynamischsten überhaupt in der Welt – mit unzähligen Ideen, von denen sich am Ende nur wenige durchsetzen werden. Für TÜV SÜD ist die Speicherung von Energie ein wichtiges Thema, das in mehreren Pilotprojekten unterstützt wird. Das Team um Nigel Crowe ist vor allem in Großbritannien, Irland und Frankreich aktiv und hilft Kunden bei der Umsetzung von Entwicklungen und Konstruktionen im Bereich Wind- und Solarenergie.

Die Nutzung erneuerbarer Energien wird schon bald zum Selbstverständnis gehören – auch für weltweit agierende Unternehmen. Schon jetzt sieht Nigel Crowe beispielsweise in Google oder Facebook Vorreiter, da diese auf die regenerative Energienutzung setzten. „Es bringt Vorteile – für die Natur, aber auch finanziell“, betont Crowe. Trotzdem sei die Entscheidung hin zu erneuerbaren Energien für Unternehmen noch immer eine große – und deshalb brauche die Transformation manchmal etwas länger.

Nigel Crowe

„Carl Isamberts Leibild ist weiterhin sehr wichtig für uns. Sicherheit ist, obwohl jeder seine Projekte schnell umsetzen will, das oberste Gebot.“