Interdisziplinäre Tragwerksplanung und Ingenieurholzbau
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Informationen zu Diplomarbeiten und Dissertationen

Das ITI richtet sich im Sinne der forschungsgeleiteten Lehre an interessierte Studenten der Fachrichtungen Architektur und Bauingenieurwesen, die sich im Rahmen ihrer Bachelor- oder Masterarbeit mit aktueller Forschung beschäftigen möchten.

Bei Masterarbeiten sind abhängig vom Arbeitsumfang weitere Untersuchungen angedacht.

Umgang mit Bestandsbauten & Neubau | Nachhaltig konstruieren | Strategien für kostengünstigen und ressourcenschonenden Wohnungsbau

Im Rahmen von gestaltungsorientierter Forschung sind folgende Diplomarbeiten (Entwurfsarbeiten) zu vergeben:

  • - Nachhaltig bauen mit regionalen Hybridsystemen
  • - Nachhaltig bauen in Holz(hybride) BauweiseNachhaltig bauen mit Ziegel-Holz-Hybriden
  • - Nachhaltig bauen mit Ziegel
  • - Nachhaltig bauen in Stahl(hybride) Bauweise
  • - Nachhaltig bauen mit Beton(fertigteilen)


Dabei sind u. a. die Themen „Flächeneffizienz durch Konstruktionsart“, „Nutzungs- und Umnutzungsflexibilität“, „Energieeffizienz“, „Energieflexibilität durch thermische Bauteilaktivierung“, „zerstörungsfreie Rückbaubarkeit“, die Aspekte der Kreislaufwirtschaft Wiederverwendung, Wiederverwertung, Weiterverwendung und Weiterverwertung ausführlich zu behandeln.

Die Entwurfskriterien müssen am Anfang klar definieret werden (u. a. ökologische und ökonomische Aspekte; energieeffiziente Gebäudekonzepte; materialgerechtes Entwerfen; Lebenszykluskostenbewusstes Planen und Bauen; Systembau …).

Methodik
Recherche (State-of-the-Art) zur strategischen Planung mit gewählten Varianten, Festlegung der Maßnahmen weit über dem Stand der Technik (beyond the state of the art), Analyse der gebauten Objekte z. B. durch eine SWOT-Analyse [Strengths (Stärken), Weaknesses (Schwächen), Opportunities (Chancen) und Threats (Gefahren)]; Interviews, Umfragen, eigener Entwurf …

Zielgruppe: Studierende der Masterstudien Architektur sowie Bauingenieurwesen

Beginn: ab sofort

Dauer: 4 bis maximal 6 Monate

Betreuung: Associate Professor Dr. Alireza Fadai

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Ressourceneffiziente Planung | Reduce, Reuse, Recycling

Es werden heute vom Bauwesen eine höhere Ressourceneffizienz und eine bessere Umweltverträglichkeit der eingesetzten Rohstoffe und Verarbeitungstechniken gefordert.

Ziel:

Der Schwerpunkt der Diplomarbeit liegt v. a. auf einer Lebenszyklusbetrachtung (Rückbaubarkeit, Wiederverwendung von Bauteilen, Trennbarkeit, Recycling, ressourcenschonender Abbau)!

Durcharbeiten eines realisierbaren Planungskonzepts unter Berücksichtigung der Effizienz der Materialien.

Planung mit wiedergewonnen Materialien in einem Planungs- und Beschaffungs- sowie Bauprozess

Aufgabenstellung der Diplomarbeit (Entwurfsarbeit):

Recherche (State-of-the-Art) zur strategischen Planung mit gewählten Varianten, Festlegung der Maßnahmen weit über dem Stand der Technik (beyond the state of the art),.
Es sind die Optimierungskriterien festzulegen (Reduktion von Materialverbrauch, Herstellungskosten, Bauzeit, Wartung, Entsorgung usw.).

Analyse der gebauten Objekte z. B. durch eine SWOT-Analyse [Strengths (Stärken), Weaknesses (Schwächen), Opportunities (Chancen) und Threats (Gefahren)]; Entwicklung von recycelbaren Bauteilen und Bausystemen (u. a. mithilfe eines Stecksystems), Optimierung der Bauteile und deren Herstellung (u. a. sortenreine Trennung); Bewertung der Effizienz der entwickelten Bauteile
Interviews, Umfragen, eigener Entwurf …

Zielgruppe: Studierende der Masterstudien Architektur sowie Bauingenieurwesen

Beginn: ab sofort

Dauer: 4 bis maximal 6 Monate

Betreuung: Associate Professor Dr. Alireza Fadai


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Ressourceneffiziente Planung | Entwicklung von Stecksystemen in Holzhybridbauweise

Es werden heute vom Bauwesen eine höhere Ressourceneffizienz und eine bessere Umweltverträglichkeit der eingesetzten Rohstoffe und Verarbeitungstechniken gefordert.

Im Rahmen der Diplomarbeit (Entwurfsarbeit)werden tragende Bauteile in Holz-Hybridbauweise für das verdichtete Bauen im urbanen Raum entwickelt und deren praktischen Einsatzes optimiert.

Die Möglichkeit einer schnellen, genauen und wetterunabhängigen Montage sprechen für solche Hybridelemente, die alle statischen und bauphysikalischen Anforderungen genügen und somit ökologisch und ökonomisch den heutzutage üblichen Bauweisen überlegen sein sollten.

Neben der Berücksichtigung der modernen Herstellungs- und Einsatzmöglichkeiten der Holzrohstoffe sollen insbesondere unter Verwendung der Werkstoffe Leichtbeton und Glas, Verbundtechniken und Mischbaulösungen untersucht werden.

Ziel:

Der Schwerpunkt der Diplomarbeit liegt v. a. auf einer Lebenszyklusbetrachtung (ressourcenschonender Abbau und Wiederverwendung) und einfache Verbindung von Moduleinheiten untereinander, um diese rasch demontierbar und aufbaubar zu gestalten.

Praktische Rückbaubarkeit und rechtliche und haftungsrechtliche Wiederverwendbarkeit von Verbindungsmitteln und Bauteilen

Durcharbeiten eines realisierbaren Planungskonzepts unter Berücksichtigung der Effizienz der Materialien.

Aufgabenstellung:

  • - Stand der Technik hinsichtlich bisheriger Forschungs- und Ausführungsprojekte sowie der Berechnungsverfahren der Hybridelemente sind zu recherchieren.
  • - Auseinandersetzen mit den Materialien Holz, Leichtbeton, Glas sowie den Verbindungsmitteln Klebstoff und Schrauben.
  • - Konzeptionelle Entwicklung
  • - Detailentwicklung aus bauphysikalischer und holzbautechnischer Sicht
  • - Umsetzung; Fallbeispiele (Case Study)
  • - Ökologische Evaluierung
  • - Thermische Evaluierung
  • - Schlussfolgerungen für die Praxis

Zielgruppe: Studierende der Masterstudien Architektur sowie Bauingenieurwesen

Beginn: ab sofort

Dauer: 4 bis maximal 6 Monate

Betreuung: Associate Professor Dr. Alireza Fadai


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Ressourceneffiziente PlanungRessourceneffiziente Tragwerksplanung

Es werden heute vom Bauwesen eine höhere Ressourceneffizienz und eine bessere Umweltverträglichkeit der eingesetzten Rohstoffe und Verarbeitungstechniken gefordert.
Im Rahmen der Diplomarbeit sind Szenarien zu entwerfen, in denen die Probleme künftiger Entwicklungen sichtbar gemacht werden und Problemlösungen gefunden werden.

Ziel:

Das Ziel der Diplomarbeit (Entwurfsarbeit) ist ein Bauen mit Mehrwert und ein Nachdenken über die Herkunft von Energie und Materie und deren schonenden Einsatzes. Es geht sowohl um bauliche Maßnahmen zur Erhaltung und Anpassung des Gebäudebestandes als auch um Rückbau und Neubau. Der Schwerpunkt liegt bei der Objektplanung allerdings unter maßgebender Berücksichtigung der zu erwartenden Veränderungen bei den funktionalen Anforderungen.

Durcharbeiten eines realisierbaren Planungskonzepts unter Berücksichtigung der Effizienz der Tragsysteme und Materialien.

Es sind für den Anwender einfach nutzbare Näherungsansätze zur Beurteilung der Effizienz der Bauteile zu entwickeln.

Aufgabenstellung:

  • - Stand der Technik hinsichtlich der technischen Vielfalt der handelsüblichen Bausysteme ist zu recherchieren.
  • - Systematische Analyse der Umweltwirkungen von Produkten und Bewertung der Tragelemente
  • - Anhand verschiedener Systeme werden neben einer vergleichenden Ökobilanz auch Massen, Kosten und die Bauzeiten miteinander verglichen und jeweils die Vorteile an einzelnen Bauweisen herausgearbeitet.
  • - Bewertung der Effizienz der Bauteile durch das Verhältnis zwischen Tragfähigkeit und Kosten sowie vergleichenden Nachhaltigkeitswerten
  • - Entwicklung von flexiblen, recycelbaren Bausystemen in Hybridbauweise
  • - Optimierung der neuen Produkte und deren Herstellung
  • - Architekturanalyse neuer Tragelemente (Details etc.)

Zielgruppe: Studierende der Masterstudien Architektur sowie Bauingenieurwesen

Beginn: ab sofort

Dauer: 4 bis maximal 6 Monate

Betreuung: Associate Professor Dr. Alireza Fadai

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Ganzheitliche Bemessung von Holz-Beton-Verbundbauteilen nach ONR CEN/TS 19103

Im Rahmen der Diplomarbeit (Entwurfsarbeit) werden Holz-Beton-Verbundbauteile entwickelt und deren praktischen Einsatzes optimiert.

Ziel:

Die technische Spezifikation ONR CEN/TS 19103 als Grundlage eines zukünftigen Teils 3 von EN 1995 enthält grundlegende Bemessungsregeln für viele Typen von Holz-Beton-Verbundbauteilen und Anforderungen an Baustoffe, an Bemessungsparameter, an Verbindungen, an konstruktive Ausführung sowie an die Ausführung von Holz-Beton-Verbundbauteilen.

Sie behandelt die Bemessung von Holz-Beton-Verbundbauteilen sowohl unter quasi-konstanten als auch unter veränderlichen Umgebungsbedingungen. Für die Vereinfachung der Anwendung enthält das Dokument Bemessungsregeln für quasi-konstante Umgebungsbedingungen sowie komplexere Regeln für veränderliche Umgebungsbedingungen.

Der Schwerpunkt der Diplomarbeit liegt v. a. auf einer Evaluierung der Berechnungsmethoden der ONR CEN/TS 19103 unter besonderer Berücksichtigung der Langzeiteinflüsse (Schwinden, Kriechen …).

Aufgabenstellung:

  1. Stand der Technik hinsichtlich der Berechnungsverfahren der Holz-Beton-Verbundbauteilen sind zu recherchieren.
  2. Auseinandersetzen mit den Materialien Holz, Beton (Normal-, Leicht-, Faserbeton …) sowie den Verbindungsmitteln.
  3. Untersuchung und Modellierung des Tragverhaltens von Holz-Beton-Verbundbauteilen unter Kurz- und Langzeitbelastung nach ONR CEN/TS 19103 und Vergleich mit anderen Berechnungsmethoden (FE-, Schubanalogie-Methode, Stabwerkmodelle …).
  4. Schlussfolgerungen für die Praxis; Ableiten von Faktoren, die die sichere Berechnung, Bemessung und Anwendung dieser Holz-Beton-Verbundbauteilen ermöglichen.

Zielgruppe: Studierende des Masterstudiums Bauingenieurwesen

Beginn: ab sofort

Dauer: 4 bis maximal 6 Monate

Betreuung: Associate Professor Dr. Alireza Fadai

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Vergleich der japanischen und europäischen Holzbaubemessung

In Kooperation mit der STEXON GmbH soll am Beispiel exemplarisch durchgeführter Prüfungen die japanische Auswertemethode angewendet werden und Unterschiede aufgezeigt werden!

Es ist zu untersuchen, ob die europäischen bzw. in Japan durchgeführten Versuche gegenseitig anerkannt werden könnten.

Zielsetzung:

Vergleich der japanischen und europäischen Holzbaubemessung hinsichtlich statischer relevanter Themen für ein exemplarisches Verbindungsmittel

  • - Bauprodukteverordnung (OIB Richtlinien) - Japan. Baugesetz
  • - Harmonisierte Produkt-Norm EN14592, durch fehlen anwendbarer harmonisierter Norm Fokus auf EAD 13086-00-0603 (Technical Reports) der EOTA - Japanisches Zulassungsdokument
  • - Prüfnormen & Auswertung charakteristischer Werte - Bewertung in Japan
    Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichteit (Steifigkeit) und wesentlich wichtiger in Japan ist die Duktilität (wird in Europa standardmäßig nicht bewertet)

Einflüsse durch Prüfmethode und Bemessung

  • - Bewertung in Japan / Ermittlung charakteristischer Werte (EN14358);
    Einflussfaktoren wie n, Streuung der Prüfwerte, … erläutern)
  • - Grundlegende Anforderungen, welche Holzart ist repräsentativ und wird in Europa geprüft (C24, reicht ein Holzwerkstoff…)
  • - Beispiel stiftförmige Verbindungsmittel: in Europa werden nur Basisparameter bestimmt in Japan hingegen vorrangig Verbindungen getestet = deutlich erhöhter Prüf-/Zulassungsaufwand

Zielgruppe: Studierende des Masterstudiums Bauingenieurwesen

Beginn: ab sofort

Dauer: 4 bis maximal 6 Monate

Betreuung: Associate Professor Dr. Alireza Fadai
STEXON GmbH⎜Dr. Johann Scheibenreiter