Das Wärmedurchgangs- wie auch das Wärmespeichervermögen sind wesentliche Aspekte des winterlichen und sommerlichen Wärmeschutzes von Hüllbauteilen. Als Kooperation zwischen dem Institut für Bauklimatik und Energie der Architektur (IBEA) und dem Institut für Baukonstruktion und Holzbau (iBHolz) wird an verschiedenen marktgängigen Massivholzelementen für Außenwandkonstruktionen eine bauphysikalische Wärmedurchgangsprüfung zur Ermittlung der systembezogenen Wärmeleitfähigkeit in der Doppelklimakammer des IBEA durchgeführt.
Je nach Art der studentischen Arbeit können Inhalt und Umfang der Bearbeitung von der Begleitung und wissenschaftlichen Auswertung der Wärmedurchgangsprüfung über den Vergleich der Prüfung nach DIN EN ISO 8990 (Heizkastenverfahren), EN 12664 (Plattenverfahren) und dem Transient-Hot-Bridge-Verfahren, der technischen/normativen Aufbereitung der Ermittlung des Mess-/Rechen-/Bemessungswertes der Wärmeleitfähigkeit bis hin zur versuchsbegleitenden Simulation mittels der Software WUFI als digitaler Zwilling und Bewertung des Wärmespeichervermögens der Bauteile reichen. Die detaillierte Aufgabenstellung wird Interesse dann entsprechend der Art der studentischen Arbeit ausgearbeitet.
Bei Interesse wenden Sie sich bitte an folgenden Ansprechpartner:
Moderne, robotergestützte Abbundmethoden erlauben eine Neubewertung der technischen und wirtschaftlichen Eignung traditioneller Holz-Holz-Verbindungen, bzw. darauf basierender Weiterentwicklungen. Im Kontext der Zirkularität von Bauwerken und Baustoffen gewinnen Eigenschaften wie Entfügbarkeit, Wiederverwendbarkeit und Sortenreinheit deutlich an Bedeutung, wobei die genannten Verbindungen maßgebliche Vorteile bieten können. Zielstellung einer Arbeit in diesem Themenfeld kann eine Recherche bestehender Holz-Holz-Verbindungen und Weiterentwicklungen und Katalogisierung mit einer individuellen Bewertung bezüglich verschiedener Kriterien (z.B. die oben genannten, Tragfähigkeit, Montierbarkeit, Abbundzeit, …) sein. Je nach persönlicher Interessenlage sind weitere Schwerpunkte möglich.
Kooperationspartner: Marx Krontal Partner
Im Kontext der Kreislaufwirtschaft fällt der Rückbaubarkeit von Bauwerken eine große Bedeutung zu. Hierfür ist die Entfügbarkeit der verwendeten Verbindungen maßgeblich. Verbindungen mit Vollgewindeschrauben bieten große Vorteile bei Steifigkeit, Tragfähigkeit und Montierbarkeit, weshalb sie aktuell in großer Zahl verwendet werden. Die theoretische gute Entfügbarkeit durch Herausschrauben der Verbindungsmittel kann durch verschiedene Einflüsse behindert werden (z.B. Korrosion, plastische Verformungen der Verbindungsmittel, Beschädigung der Verbindungsmittel durch fehlerhaften Einbau, …). Eine studentische Arbeit in diesem Feld kann beispielsweise die Identifizierung maßgebender Einflussfaktoren durch theoretische Recherche sowie experimentelle Untersuchungen und Ableitung von Planungs-/Ausführungsempfehlungen zur Sicherstellung einer möglichst guten Entfügbarkeit solcher Verbindungen umfassen.
Kooperationspartner: Marx Krontal Partner
Getrieben durch den steigenden gesellschaftlichen Anspruch an die Nachhaltigkeit baulicher Maßnahmen, sowie durch die fortschreitende Öffnung der entsprechenden Anforderungen in den Landesbauordnungen gewinnt der mehrgeschossige Holzbau zunehmend an Bedeutung. Häufig wird bei Konzeption des Tragwerks auf bestehende Konzepte aus dem Massiv- und Stahlbau zurückgegriffen, die sich mehr oder weniger gut in der Holzbauweise um- und einsetzen lassen. Im Rahmen der Arbeit sollen die heute üblichen Konzepte zum Abtrag vertikaler und horizontaler Lasten recherchiert und auf die Eignung für die Anwendung im Holzbau untersucht werden. Darüber hinaus sind darauf basierend eigene, für die Holzbauweise geeignete Konzepte zu entwickeln und zu beschreiben.
Kooperationspartner: Marx Krontal Partner
Am Beispiel eines komplexen Hallentragwerks sind verschiedene Modellierungsvarianten zur Beurteilung der Auswirkungen von Imperfektionen (Stabstabilität, Nachverfolgung von Aussteifungskräften) vergleichend zu Untersuchen. Zu untersuchende Varianten sind z.B. die Modellierung ebener Teilsysteme oder eines komplexen räumlichen Gesamtmodells, Nachweisführung mit Ersatzstabverfahren oder Schnittgrößen nach Theorie II. Ordnung, Modellierung von Imperfektionen durch Ersatzlasten oder Geometrieabweichungen.
Kooperationspartner: Marx Krontal Partner
Am Beispiel einer komplexen Hallenkonstruktion ist ein Konzept für eine sinnvolle messtechnische Überwachung des Bauwerks im Sinne eines Digitalen Zwillings zu erarbeiten. Mit Hilfe einer Sensitivitätsanalyse, beispielsweise durch eine Parametervariation an einem numerischen Rechenmodell, sind messbare neuralgische Kenngrößen des Tragwerks zu identifizieren. Darauf basierend ist ein Konzept zur messtechnischen Erfassung dieser Kenngrößen, sowie zum Rückschluss auf spezifische Tragwerkszustände, zu erarbeiten.
Kooperationspartner: Marx Krontal Partner
Anhand eines bestehenden räumlichen Tragwerks sind verschiedene Modellierungsvarianten zur Abschätzung des dynamischen Verhaltens eines Hallenbodens in Holz-Beton-Verbundbauweise zu untersuchen. Dabei sind zunächst die derzeitigen anerkannten Regeln der Technik zu recherchieren und die Anwendungsgrenzen am vorliegenden Tragwerk aufzuzeigen. Daneben ist der Einfluss verschiedener Tragwerkseigenschaften und Modellierungsansätze (z.B. Auswirkung ungewollter Einspanneffekte, nachgiebige Lagerung, …) auf das Schwingungsverhalten der Decke zu untersuchen und zu beschreiben. Je nach Umfang der Arbeit können abschließend Vorschläge für die rechnerische Abbildung der wichtigen Parameter in anwendbarer Form zur Nachweisführung entwickelt werden.
Kooperationspartner: Marx Krontal Partner
DIN EN 1998: Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben befindet sich aktuell in der Überarbeitung. Im Rahmen der Arbeit werden die aktuellen und künftigen Bemessungsregeln recherchiert und aufgearbeitet und durch Vergleichsrechnungen gegenübergestellt. An einem Beispielprojekt wird der neue Normenstand in einem Rechenbeispiel umfänglich angewendet.
Kooperationspartner: Marx Krontal Partner