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Title
Imagineering Nature - ein Konzept zur Zusammenführung einer zukünftigen Industrieversion 5.0 und der Natur anhand sogenannter "Guiding Principles" / von Giuliàn Putz
Additional Titles
Imagineering Nature - a concept for merging a future industrial version 5.0 and nature based on so-called "guiding principles"
AuthorPutz, Giuliàn
CensorHofbauer, Hermann
PublishedWien, 2018
DescriptionXIX, 138 Seiten : Illustrationen
Institutional NoteTechnische Universität Wien, Diplomarbeit, 2018
Annotation
Zusammenfassung in englischer Sprache
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Abweichender Titel nach Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
LanguageGerman
Document typeThesis (Diplom)
Keywords (DE)Industrie 5.0 / Imagineering Nature
Keywords (EN)Industry 5.0 / Imagineering Nature
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-111476 Persistent Identifier (URN)
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Imagineering Nature - ein Konzept zur Zusammenführung einer zukünftigen Industrieversion 5.0 und der Natur anhand sogenannter "Guiding Principles" [3.23 mb]
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Abstract (German)

Hintergrund: Ökologische und industrielle Systeme haben sich im Laufe der Zeit unter unterschiedlichen Organisations- beziehungsweise Grundprinzipien entwickelt. Systeme in der Natur sind gegenüber ihres technischen Gegenstücks in der Lage auf lange Sicht überlebensfähig zu bleiben. Die negativen Auswirkungen anthropogener Aktivitäten auf die Umwelt und das Klima sind immer deutlicher zu erkennen. Wollen technische Systeme auf Dauer überlebensfähig bleiben, müssen sie sich mit den Erfolgsrezepten und Grundprinzipien natürlicher Systeme auseinandersetzen. Das Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften versucht dies in ihrer Vision einer zukünftigen Industrie, der „Industrie 5.0“ mit dem Beinamen „Imagineering Nature“, welcher auf die Verschmelzung von natürlichen, ökologischen Grundprinzipien mit den Errungenschaften der Technik aufmerksam machen möchte, zu realisieren. Es sollen dadurch Brücken zwischen natürlichen, ökologischen und industriellen, technischen Systemen gespannt werden. Forschungsziel: Mit der vorliegenden Forschungsarbeit wurden die sogenannten „Guiding Principles“, welche den Rahmen der neuen „Industrie 5.0 - Imagineering Nature“ festlegen sollen, definiert. Sie stellen die Regeln dar, nach denen in der neuen Industrieversion gearbeitet werden soll. Methode: Es wurde eine fundierte Literaturrecherche zur Ermittlung der „Guiding Principles“ durchgeführt. Die Recherche beinhaltete zum einen die Entwicklungsprozesse bisheriger Industrieversionen („Industrie 1.0 - 4.0“), zum anderen Grundprinzipien beziehungsweise Grundregeln biologischer Systeme. Ergebnisse: Insgesamt wurden für die neue Industrieversion des Institutes zehn „Guiding Principles“ gefunden. Die meisten dieser Leitprinzipien basieren auf Vorgängen und Beobachtungen aus natürlichen Ökosystemen, manche konnten jedoch auch aus den Entwicklungen der letzten Industrien extrahiert werden. Das Implementieren einer Sozialen Komponente im industriellen Prozess beziehungsweise das Legen des Fokus auf (Interdisziplinäre) Kommunikation sind zwei der erarbeiten „Guiding Principles“, die auf Erkenntnissen aus industriellen Systemen beruhen. Die Kernprozesse und -prinzipien aus biologischen Systemen werden über folgende „Guiding Principles“ zusammengefasst: eine hohe (Bio-) Diversität, Komplexität und Kompartimentierung von Systemen, die Fähigkeit zur Selbstregulation und -organisation, Symbiose und Synergie, Geschlossene Kreisläufe und Mehrfachnutzung von Ressourcen, Effektive Funktionen statt effizienter Produkte, Multifunktionalität und Anpassungsfähigkeit sowie Erneuerbare Energie. Die Wurzeln angeführter „Guiding Principles“ reichen jedoch stets in beide Systeme sowohl ins technische als auch ins ökologische. Des weiteren implizieren sie sich gegenseitig und besitzen eine starke Abhängigkeit untereinander. Schlussfolgerung: Die Anwendung der „Guiding Principles“ für die zukünftige Industrieversion, „Industrie 5.0 - Imagineering Nature“, wäre wünschenswert. Des weiteren ist es erstrebenswert, sich über die, in dieser Forschungsarbeit gefundenen, „Guiding Principles“ noch mehr Wissen anzueignen. Interdisziplinäre Forschungsprojekte könnten, neben Expertenmeinungen aus verschiedenen Disziplinen, wie Ökonomie oder Soziologie, weitere Erkenntnisse auf diesem Gebiet liefern.

Abstract (English)

Background: Ecological and industrial systems have evolved over time under different organizational or basic principles. Ecological systems are able to survive over their technical counterpart in the long-term. The negative impact of anthropogenic activities on the environment and the climate is becoming increasingly apparent. If technical systems want to remain viable in the long run, they must deal with the recipes for success and basic principles of natural systems. The Institute of Chemical, Environmental and Biological Engineering is attempting to do so in its vision of a future industry, „Industry 5.0“, nicknamed „Imagineering Nature“, which seeks to draw attention to the blending of natural, environmental principles with the achievements of technology realize. Its intended to build bridges between natural, ecological and industrial, technical systems. Research Goal: The present research has defined the so-called „Guiding Principles“, which are to define the framework of the new „Industry 5.0 - Imagineering Nature“. They represent the rules for working in the new industrial version. Methods: An in-depth literature search was carried out to determine the „Guiding Principles“. The research included on the one hand the development processes of previous industrial versions („Industry 1.0 - 4.0“), on the other hand basic principles or basic rules of biological systems. Results: In total, ten „Guiding Principles“ were found for the new industrial version of the institute. Most of these guiding principles are based on processes and observations from natural ecosystems, but some have also been extracted from recent industrial developments. Implementing a social component in the industrial process or laying the focus on (interdisciplinary) communication are two of the „Guiding Principles“, which are based on insights from industrial systems. The core processes and principles of biological systems are summarized by the following „Guiding Principles“: a high (bio-) diversity, complexity and compartmentalization of systems, the ability to Self-regulation and organization, symbiosis and synergy, closed circuits and resource reuse, effective functions instead of efficient products, multi-functionality and adaptability and renewable energy. However, the roots of the „Guiding Principles“ always extend into both technical and environmental systems. Furthermore, they imply each other and have a strong dependence on each other. Conclusion: The application of the „Guiding Principles“ for the future industrial version, „Industry 5.0 - Imagineering Nature“, would be desirable. Furthermore, it is desirable to gain even more knowledge about the „Guiding Principles“ found in this research. Interdisciplinary research projects could, in addition to expert opinions from various disciplines, such as economics or sociology, provide further insights in this field.

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