Meine Forschungsinteressen ...
Infrastruktur - Digitalisierung im Bauwesen - Föderierte digitale Plattformen - Zukunft des Ingenieurwesens
Ich lehre seit 2019 Bauwirtschaftslehre, Bauökonomie und Bau(geschäfts)prozessmanagement an der HTWG. Meine Forschungsinteressen konzentrieren sich auf die Planung und Entwicklung der Infrastruktur, die Zukunft des Ingenieurberufs angesichts komplexer globaler Herausforderungen und Chancen wie des Klimawandels und der vierten industriellen Revolution.
CoKLIMAx - Anwendung der COPERNICUS-Daten für die klimarelevante Stadtplanung am Beispiel von Wasser, Wärme und Vegetation
Entwicklung von niedrigschwelligen Werkzeugen und effizienten Arbeitsprozessen für die Datenerfassung, -verarbeitung, -auswertung und -anwendung durch Kommunen - Spezifische Klimaanpassungs- und Resilienzmaßnahmen können auf regionaler und lokaler Ebene effizient gestaltet und umgesetzt werden. Klima- und Umweltdatenbanken sind von entscheidender Bedeutung für die Erreichung der Nachhaltigkeitsziele (SDGs) und für die effiziente Planung und Umsetzung geeigneter Klimaschutzmaßnahmen: Verfügbare Datenbanken können Kommunen als wichtige Ausgangspunkte dienen, um Bedarfe zu ermitteln, Ressourcen zu priorisieren und Investitionen unter Berücksichtigung der meist knappen Budgetrestriktionen zuzuordnen.
Hochwertige Geo-, Klima- und Umweltdaten sind inzwischen verfügbar - Daten aus der Fernerkundung, z.B. Copernicus-Dienste werden von entscheidender Bedeutung sein. Es gibt zukunftsweisende Ansätze, solche Daten zu nutzen, um daraus Prognosen für die städtebauliche Prozessoptimierung der Stadtverwaltungen abzuleiten. Auf kommunaler Ebene werden die vorhandenen Daten jedoch bisher nur bedingt genutzt, da es keine praxistauglichen Werkzeuge für die Stadtplanung gibt, mit denen Fernerkundungsdaten mit lokalen Daten zusammengeführt, sinnvoll kombiniert und in kommunalen Planungsprozessen weiterverarbeitet und angewendet werden können.
Daher zielt unser Projekt CoKLIMAx auf die Entwicklung neuer digitaler Produkte, fortschrittlicher städtischer Dienstleistungen und Verfahren, wie z.B. die Entwicklung praxisorientierter technischer Werkzeuge, die verschiedene Fernerkundungs- und In-situ-Datensätze zur Validierung und Weiterverarbeitung erfassen.
Veröffentlichung zum Projekt (english)
CoKLIMAx Pressemeldung Stadt Konstanz
CoKLIMAx Release LinkedIn (english)
G20/T20 Task-Force 7 "Infrastrukturinvestitionen und -finanzierung"
Im Moment helfen wir bei der Vorbereitung des diesjährigen G20-Treffens in Italien als Mitglied des akademischen Beratungsgremiums „globales Infrastrukturzentrum der G20“ (G20 Global Infrastructure Hub Academic Advisory Panel). Außerdem steuere ich in der Gruppe der T20 gemeinsam mit Prof. Dr. Konrad Nübel, Ordinarius am TUM-Lehrstuhl für Bauprozessmanagement und Immobilienentwicklung, und mit Dr. Thorsten Jelinek, Europe Direktor Taihe Institut, zur Task-Force 7 (Infrastructure Investment and Financing) den gemeinsam verfassten Policy-Brief „Infrastructure 4.0 – Value Chain Integration Through Federated Digital Platforms“ bei. Unser Beitrag ist aus mehr als 1800 Einsendungen ausgewählt worden. Diese Initiative wird momentan vom Bayerischen Bauverband gefördert (siehe auch Policy Brief Press Release und Infrastructure 4.0 Workshop Munich).
Download des offiziellen T20 Policy Briefs (english)
Maun Science Park Projekt
Ein autarker, nachhaltig wirtschaftender Stadtteil – das soll in Maun im botswanischen Okavango Delta mit Hilfe modernster Technologien entstehen. Lehrende und Studierende der HTWG arbeiten gemeinsam mit Wissenschaftlern und Studierenden aus aller Welt an der Realisierung. Das Projekt soll ein Vorbild für zukünftiges Leben auf der Erde werden.
Majestätische Wildtiere, unberührte Vegetation – das Okavango Delta in Botswana ist ein artenreiches Feuchtgebiet mitten in der trockenen Kalahari-Wüste. Manch einer vergleicht es mit dem Garten Eden. Einen eindrucksvollen Einblick in die Region verschafft das YouTube-Video „Botswanas Okavango Delta - Heaven on Earth“. Ohne Wasser verschwände der Artenreichtum aber. Und Wasser wird immer knapper, genau wie andere Ressourcen auch.
In Maun, einer schnell wachsenden urbanen Siedlung am südöstlichen Rand des Okavango Deltas, leben 50.000 Menschen. Sie drängen immer weiter in den Lebensraum der vielfältigen Tierwelt des Deltas ein.
Aktuell steht das Projekt noch ganz am Anfang: In einem ersten Schritt will die HTWG in Zusammenarbeit mit internationalen Hochschulen, der Universität Botswana sowie lokalen Unternehmern und der Bevölkerung von Maun ein Designkonzept erarbeiten, das in den kommenden Jahren umgesetzt werden kann.
Das Maun Science Park Projekt wird seit 2020 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und dem Deutschen Akademischen Ausstauschdienst (DAAD) im Rahmen des HAW.International Förderprogramms sowie seit 2021 vom Institut für angewandte Forschung (IAF) der HTWG finanziell unterstützt.
EU Gaia-X "Smart Infrastructure Management"
Seit Anfang 2021 sind wir gemeinsam mit der TU München für die Entwicklung der EU Gaia-X Plattform akkreditiert. Wir werden uns bei der Entwicklung mit dem Use Case "Smart Infrastructure Management" beschäftigen, den wir auch im Zusammenhang mit unserer G20/T20 Policy Entwicklung untersuchen werden. Gaia-X "Smart Infrastructure Management" legt den Grundstein für eine bessere interdisziplinäre Zusammenarbeit in der Planung und sorgt für eine kontinuierliche Verfügbarkeit von Daten über die Grenzen von Organisationen und Behörden hinweg. Dies hilft nicht nur, Planungsverfahren zu beschleunigen, sondern setzt auch einen ganzheitlichen Ansatz für Planungsprozesse in die Praxis um.
Civil Vision 2030
Gemeinsam mit der TU München, haben wir die Civil Vision 2030 entworfen und in einem kurzen Videobeitrag umgesetzt. Diese Vision für die wir stehen beinhaltet die systemische Integration von wirtschaftlichem und sozialem Erfolg, den Schutz des Klimas und der Umwelt und der damit verbundenen gesellschaftlichen Verantwortung, sowie das Entwickeln der Talente der Zukunft. Eine wichtige Grundlage für die Civil Vision 2030 wurde bereits im Jahre 2018 am Weltwirtschaftsforum gelegt.
Meine Forschungsinteressen
Infrastruktur · Digitalisierung im Bauwesen · Föderierte digitale Plattformen · Zukunft des Ingenieurwesens
Ich lehre seit 2019 Bauwirtschaftslehre, Bauökonomie und Bau(geschäfts)prozessmanagement an der HTWG. Meine Forschungsinteressen konzentrieren sich auf die Planung und Entwicklung der Infrastruktur, die Zukunft des Ingenieurberufs angesichts komplexer globaler Herausforderungen und Chancen wie des Klimawandels und der vierten industriellen Revolution.
Laufende Drittmittelprojekte
Walz 4.0 — Handwerk und Hochschule gemeinsam für die Zukunft des Bauwesens
Walz 4.0 überträgt das historische Prinzip der Wanderschaft in die heutige Bauwirtschaft: Studierende und Gesellen forschen, lernen und arbeiten grenzüberschreitend an nachhaltigen und zirkulären Bauaufgaben. Eine gemeinsame digitale Lern- und Kooperationsplattform bündelt Curricula, Praxisaufgaben und einen Kompetenznachweis („Walzifikat"). Methodisch verbindet das Vorhaben Design-Based Research mit einer Multi-Case-Study über die Partnerregionen am Bodensee, in Vorarlberg, Liechtenstein und der Ostschweiz. Der 2024–2025 über den IBK-Kleinprojektefonds geförderte Vorläufer (siehe unten) hat den methodischen Rahmen und das Partnernetz vorbereitet. Konsortialführung HTWG Konstanz, zehn Verbundpartner aus vier Ländern.
Verbundpartner: ZHAW, OTH Regensburg, OST, FHV, Universität Liechtenstein, HWK Konstanz, WK Vorarlberg, Denkmal Stiftung Thurgau, vai Vorarlberger Architektur Institut
HTWG-Projektleitung: Bühler, Michalski, Fritz, Krötsch, Switzer, Wickert, Stark, Kubelik, Keller
Förderträger: Interreg VI ABH (Alpenrhein-Bodensee-Hochrhein), Projekt-ID ABH035 | Laufzeit: 05/2025–04/2028 | Gesamtförderung: ~2,56 Mio. € (EFRE + Schweiz + Liechtenstein)
TimFaSys — Holzfassadensysteme für zirkuläres Bauen (Designed4Circularity)
TimFaSys entwickelt parametrische, elementierte Holzrahmen-Fassadensysteme für mehrgeschossige Skelettbauten in zirkulärer Bauweise. Im HTWG-Teilprojekt werden bauphysikalische Modelle (Wärme, Feuchte) und digitale Schnittstellen aufgebaut, um rückgebaute Fassadenmodule strukturell, bauphysikalisch und datentechnisch wieder kombinierbar zu machen. Untersucht werden biologisch abbaubare Dämmstoffe wie Hanf und Zellulose, Schnittstellen zwischen Design, Simulation und Produktion sowie LCA- und Zirkularitätsanalysen. Ziel ist eine CO₂-arme, demontierbare Alternative zu konventionellen Aluminium- und Stahlfassaden. Eingebettet in das Verbundnetzwerk Designed4Circularity.
HTWG-Projektleitung: Bühler, Stark
Förderträger: BMWE / ZIM (Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand) | Laufzeit: 05/2025–10/2027
Frühere und abgeschlossene Forschungsprojekte
CoKLIMAx II — Anschlussvorhaben
Anschlussvorhaben zu CoKLIMAx mit Fokus auf die Überführung der entwickelten Werkzeuge und Arbeitsprozesse in den kommunalen Regelbetrieb. Verfeinerung der Schnittstellen zwischen Copernicus-basierten Fernerkundungsdaten und lokalen Planungsdaten der Stadtverwaltungen.
Förderträger: BMDV | Laufzeit: 10/2024–05/2025 | Drittmittel HTWG: 50.845 €
CoKLIMAx — Copernicus-Daten für klimaresiliente Stadtplanung
CoKLIMAx entwickelt niedrigschwellige Werkzeuge und Arbeitsprozesse, mit denen Kommunen Copernicus-Fernerkundungsdaten zu Wasser, Wärme und Vegetation mit lokalen Datenbeständen kombinieren und in Planungsprozesse einspeisen können. Ziel sind effiziente, regional spezifische Klimaanpassungs- und Resilienzmaßnahmen sowie eine bessere Datengrundlage für Investitionsentscheidungen unter Budgetrestriktionen.
Förderträger: BMDV | Laufzeit: 11/2021–12/2025 | Drittmittel HTWG: 405.360 €
Walz 4.0 — Vorläufer (Transektorale Lehr- und Lernerfahrung)
Vorläufer-Pilot zum heutigen Walz-4.0-Hauptprojekt: Erprobung eines transektoralen Lehr- und Lernformats zwischen Handwerk und Hochschule mit der Denkmal Stiftung Thurgau. Aus dem Pilot entstand das methodische Fundament und das Partnernetz für das Hauptvorhaben ABH035.
Förderträger: IBK-Kleinprojektefonds, Interreg VI ABH | Laufzeit: 01/2024–03/2025 | Drittmittel HTWG: 18.356 €
Resiliente Infrastruktur- und urbane Klimaresilienzsysteme in einer digital transformierten, nachhaltigen Gesellschaft
Forschungsinitiative an der Schnittstelle von Klimaresilienz, urbaner Infrastruktur und digitaler Transformation. Untersucht werden Systemantworten auf gekoppelte Risiken aus Klimawandel, Verstädterung und Ressourcenknappheit sowie die Rolle datenbasierter Planungsprozesse für resiliente Städte.
Laufzeit: ab 2024
SuLiVaCo — Sustainable Lightweight Value Connect (Grünbrücken)
SuLiVaCo untersucht die Wirkung städtischer Leichtbau-Grünbrücken über Verkehrsschneisen auf Lebensqualität, Klimaresilienz und Wertschöpfung. Im Fokus stehen mikroklimatische Effekte, Emissionsschutz, Aufenthaltsqualität und der Beitrag zur Aufwertung benachteiligter Stadtteile.
Förderträger: MWK Baden-Württemberg, Leichtbau Innovation Challenge | Laufzeit: 11/2021–12/2022 | Drittmittel HTWG: 123.596 €
ITU Connect2Recover — Botswana / Maun Science Park
Im internationalen ITU-Wettbewerb Connect2Recover unter 307 Einreichungen ausgewählt: Konzept für Botswana als afrikanisches Testfeld für föderierte digitale Plattformen mit gemeinsamen, offenen Datenräumen. Identifiziert wurden Akteure, Branchen und Anwendungsfälle für eine inklusive digitale Wirtschaft, in Kooperation mit der lokalen Regierungsinitiative SmartBots.
Förderträger: ITU (Internationale Fernmeldeunion) | Laufzeit: 10/2021–05/2022 | Drittmittel HTWG: 39.432 €
Integration der Kosten-Nutzen-Analyse / Föderierte digitale Plattformen
Forschungsvorhaben zur ökonomischen Bewertung föderierter digitaler Plattformen im Bauwesen, gemeinsam mit der TU München und dem Deutschen Netzwerk Wirtschaftsethik. Methodische Vorarbeit für spätere Plattform-Forschungen.
Förderträger: TU München + Deutsches Netzwerk Wirtschaftsethik (private Drittmittel) | Laufzeit: 02/2021–12/2021 | Drittmittel HTWG: 19.836 €
Sensing City Konstanz — Citizen-Science-Werkstatt
Interdisziplinäre Werkstatt mit Stadt Konstanz, Bürgerinnen und Bürgern, städtischen Ämtern und Unternehmen: Mit Smart Citizen Kits werden Umweltdaten zu Feinstaub, Lärm und Gasen erhoben, um Lebensqualität im Stadtraum zu erforschen und zu verbessern. Citizen-Science-Format als Ergänzung zur klassischen Lehre.
Laufzeit: ab Wintersemester 2022/23
EU Gaia-X „Smart Infrastructure Management"
Akkreditiertes Mitglied des EU-Gaia-X-Plattform-Entwicklungsteams gemeinsam mit der TU München. Use Case „Smart Infrastructure Management": kontinuierliche Datenverfügbarkeit über Organisations- und Behördengrenzen hinweg als Grundlage beschleunigter, ganzheitlicher Planungsprozesse.
Beteiligung: ab 2021
G20/T20 Task Force 7 „Infrastrukturinvestitionen und -finanzierung"
Mitglied der T20 Task Force 7 mit Policy-Brief-Beiträgen zu „Infrastructure 4.0 — Value Chain Integration Through Federated Digital Platforms" zu den G20-Gipfeln Italien 2021, Indonesien 2022 und Indien 2023. Gemeinsam mit Konrad Nübel (TU München) und Thorsten Jelinek (Taihe Institut). Beitrag unter mehr als 1.800 Einsendungen ausgewählt.
Laufzeit: 2021–2023
Interdisziplinäre Initiative „Gamification, Simulations & Serious Games"
HTWG-interne Initiative im Rahmen der DIGITALL-Förderung: Sammlung von Best Practices zu Serious Games, Aufbau eines Netzwerks und Vorbereitung von Realprojekten in der Lehre. Konzeptioneller Beitrag zu „Bildung 4.0" und learning by doing.
Civil Vision 2030
Gemeinsam mit der TU München entwickelte Vision zur systemischen Integration von wirtschaftlichem und sozialem Erfolg, Klima- und Umweltschutz sowie Talententwicklung im Ingenieurwesen. Aufbauend auf Vorarbeiten am Weltwirtschaftsforum 2018.
Die Krise als Chance 4.0
Pandemie-bezogene Lehrinitiative zur nachhaltigen Verankerung digitaler Lehr- und Lernmethoden. Fokus auf E-Teaching, E-Learning und die Vorbereitung künftiger Entscheidungsträgerinnen und Entscheidungsträger auf komplexe globale Risiken.
Konzept für den Übergang Afrikas zu einer integrativen und wettbewerbsfähigen digitalen Wirtschaft
Konzeptarbeit zu Anwendungsfällen, Akteuren und Geschäftsmodellen einer souveränen digitalen Wirtschaft in Afrika, mit Botswana als Pilotraum. Methodischer Vorlauf zum späteren ITU-Connect2Recover-Vorhaben.