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Die Arbeitswelt hat sich in den letzten Jahrzehnten stark verändert. Heutzutage werden viele Büros, Besprechungsräume, aber auch andere Räume wie Vorlesungssäle, Unterrichtsräume sowie Hotelzimmer nur noch temporär genutzt. Die thermische Konditionierung orientiert sich jedoch immer noch an stationären Temperatursolllinien. Dies bedeutet, dass eine entsprechende Solltemperatur bereits vor Eintreffen des Nutzers im Raum erreicht sein und über den gesamten Arbeitstag vorgehalten werden muss, unabhängig davon, ob sich tatsächlich ein Nutzer im Raum aufhält. Adaptive Fassaden mit integrierten Heiz- bzw. Kühlelementen sind dazu in der Lage, sich verändernden Bedingungen, z. B. aufgrund von temporärer Nutzung eines Arbeitsplatzes, lokal und ohne Zeitverzögerung anzupassen, und so eine optimale Aufenthaltsqualität sicherzustellen. So ist während der Heizperiode ein deutlich niedrigeres Temperaturniveau ausreichend und sobald der Nutzer im Raum eintrifft, können durch Einschalten der lokalen Heizung unverzüglich behagliche Bedingungen hergestellt werden. Dies birgt insbesondere im Ultraleichtbau ein großes Energieeinsparpotenzial in sich. In vorangegangenen Untersuchungen wurde die thermischen Behaglichkeit unter transienten Bedingungen [1] beleuchtet sowie die bauphysikalische Funktionalität und Umweltwirkung einiger Beispiele auf Bauteil- sowie auf Raumebene von adaptiven Leichtbaukonstruktionen [2, 3] behandelt. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen wurden Szenarien für den Betrieb von adaptiven Fassadenelementen mit lokalen Heizsystemen entwickelt. Im hier vorliegenden Beitrag wird nun das energetische Einsparpotenzial der lokalen Systeme gegenüber der konventionellen Raumheizung betrachtet.

Energy saving potential of adaptive façade elements for local heating - a parameter study
The working world has been changing in recent decades. Nowadays, many offices, meeting rooms but also other rooms, such as lecture halls, classrooms and hotel rooms, are only used temporarily. However, thermal conditioning is still based on temperature baselines in steady state. This means that a corresponding set temperature must be reached before the user arrives in the room and must be maintained for the entire working period, regardless of the presence of the user. Adaptive facade with integrated heating or cooling elements is able to adapt to changing conditions, i.e. due to temporary use of a workplace, locally and without time delay and thus ensures an optimal quality of stay. Furthermore, a significantly lower temperature level is sufficient during the heating period. As soon as the user arrives in the room, comfortable conditions can be created immediately by switching on the local heating system. This holds a great potential for energy saving, especially in ultra-lightweight construction. In previous investigations, the thermal comfort under transient conditions [1] was illuminated and the building physical functionality and environmental impact of some examples of adaptive lightweight structures [2, 3] at building component and room level were discussed. Based on these findings, scenarios for the operation of adaptive facade elements with local heating systems were developed. In this present article, the energy saving potential of the local systems is compared to conventional heating.

Extrudierter Polystyrol-Hartschaum (XPS) hat aufgrund seiner ausgezeichneten Eigenschaften als lastabtragende Wärmedämmung in letzter Zeit große Aufmerksamkeit erregt. Diese Art der Wärmedämmung wird häufig unter Plattengründungen eingesetzt, bei denen hohe Druck- und teilweise auch Schubspannungen auftreten. Damit die Dämmplatten sicher in diesem Bereich angewendet werden können, sollte ihr Kriechverhalten untersucht und bewertet werden, um mögliche unverträgliche Setzungen zu vermeiden. Das Hauptziel der vorliegenden Untersuchungen ist es, das Kriechverhalten von lastabtragenden XPS-Wärmedämmstoffplatten unter reinen Schubspannungs- und kombinierten Druck-Schubspannungszuständen zu prüfen und eine potentielle Auswirkung, welche die Druckbelastungen auf das Schub-Kriechdehnungsverhalten unter kombinierten Belastungszuständen haben könnte, zu untersuchen. Mit einem speziell dafür entwickelten Prüfstand wurden Versuche zum Kriechverhalten von XPS-Hartschaumplatten unter Schub- und kombinierten Druck-Schubspannungszuständen durchgeführt. Versuchsergebnisse zeigten einen leichten Anstieg des Kriechdehnungsverhaltens aufgrund der Einwirkung von Druckbelastungen in kombinierten Lastzuständen. Die Ergebnisse der Versuche zum Kriechverhalten wurden verwendet, um möglichst genaue Annäherungen zu erhalten, die das Kriechverhalten unter den genannten Belastungen darstellen. Eine Übersicht, wie das Kriechverhalten anhand der Finite-Elemente-Methode mithilfe von mikrostrukturbasierten FE-Modellen simuliert werden kann, wurde vorgestellt. Die Mikrostruktur wurde mithilfe von Röntgenstrahlung festgehalten und sichtbar gemacht. Die entwickelten mikrostrukturbasierten FE-Modelle wurden dann verwendet, um eine Parameterstudie zur Optimierung des Kriechverhaltens von XPS Hartschaumplatten unter Schub- und Druckbelastungen durchzuführen.

Experimental and finite element analysis of creep behavior of extruded polystyrene rigid foam.
Extruded polystyrene (XPS) rigid foams have recently attracted a great attention as a superior load-bearing thermal insulation material. This type of thermal insulation material is commonly used under raft foundations, where high levels of compression loads and sometimes shear loads take place. To apply these boards safely in such application areas, their creep behavior should be intensively evaluated and analyzed to avoid any hazardous potential settlement. The principle objective of the current research is to investigate the creep behavior of XPS load-bearing thermal insulation boards under pure shear and combined shear-compression stress states and to explore any potential effect the compression stresses could have on the shear creep strains under the combined loading state. Creep tests were performed on XPS rigid foam boards under shear and combined shear-compression stress states using a specially developed test set-up. Experimental results showed a slight increase in the creep shear strains due to the application of compression stresses in the combined loading conditions. Creep test results have been used to investigate the most accurate approach able to model and extrapolate the creep behavior under these types of stresses. An overview of simulating the creep behavior through finite element method using microstructure-based FE models was introduced. The microstructure was captured by the x-ray computer tomography imaging technique. The developed microstructure-based FE models were then used to carry out a parametric study aiming to optimize the creep response of XPS boards under shear and compression loads.

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Es wurde ein allgemeines Verfahren zur realistischen Leistungsbewertung von Sonnenschutzmaßnahmen für Fassaden entwickelt. Das Verfahren eignet sich insbesondere für Jalousien und kann entweder unabhängig oder innerhalb von Gebäudesimulationsprogrammen eingesetzt werden. Das neue Verfahren hat sich in der Praxis bereits bei der Planung großer Bürogebäude in Deutschland, Österreich und der Schweiz bewährt. Dieses Verfahren wird ausführlich dargelegt. Es kann entweder unabhängig (ohne Gebäudesimulation) zum Vergleich verschiedener Fassadensysteme oder innerhalb von Gebäudesimulationsprogrammen eingesetzt werden. In dieser Veröffentlichung wird die Erweiterung der Methode auf Fassaden mit in einer Isolierverglasung integrierten Sonnenschutzsystemen vorgestellt. Bestimmte Teil e des Verfahrens könnten innerhalb von Normen (z. B. EN 13363) oder zur Verbesserung der Genauigkeit von Gebäudesimulationsprogrammen verwendet werden. Praxiserfahrung mit der neuen Methodik führte zu neuen Erkenntnissen, die die Grundlage für zwei neue Produkte bilden. Es werden diese neuen Produkte auf der Grundlage der neuen Methodik mit Produkten auf dem Stand der Technik verglichen. Im Rahmen eines von der Veluxstiftung finanzierten Projekts wird das neue Verfahren z.Z. in das Gebäudesimulationsprogramm ESP-r integriert.

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Wettbewerbe:
Deutscher Ingenieurbaupreis für Stadtbahnbrücke mit Carbonhängern

Veranstaltungen:
Brückenbautage 2022 in Düsseldorf
4. Symposium Ingenieurbaukunst - Bauen mit und im Bestand

Nachrichten:
Ingenieurbaukunst 2023 an Staatssekretär Rolf Bösinger übergeben
Das neue bauingenieur24

Das Bauen in Städten und Ballungsräumen gehört weltweit zu den größten Ressourcenverbrauchern. Das Gebäudeenergiegesetz (GEG) in Deutschland stellt Anforderungen an den energetischen Standard für den Neubau. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Reduktion des Primärenergiebedarfs für die Wärmeversorgung im Betrieb. Die erforderliche nicht erneuerbare Primärenergie (graue Energie) der in Gebäuden eingesetzten Materialien und der damit einhergehende Ressourcenverbrauch ist jedoch zusätzlich zu beachten. Die bei der Errichtung von Gebäuden umgesetzte graue Energie wurde bereits vielfach untersucht und beschrieben. Dieser Beitrag befasst sich mit der anfallenden grauen Energie über den gesamten Lebenszyklus von Immobilien. Insbesondere werden die Aufwendungen nach der Errichtung für Instandsetzung und Entsorgung untersucht. Hierzu wird ein Prognosemodell auf Basis der Methodik der Standardraumstrukturen von Kornblum und Greitemann entwickelt und auf das Beispiel einer Wohnimmobilie angewandt.

Prediction of consumed embodied energy over the life cycle of buildings
Building in cities and metropolitan areas is one of the largest resource consumers worldwide. The Building Energy Act (GEG) in Germany places demands on the energy standard for new buildings. The focus is on reducing the primary energy requirement for HVAC during operation. However, the required non-renewable primary energy ('Graue Energie' - embodied energy) of the materials used in buildings and the associated resource consumption needs also to be taken into account. The embodied energy consumed in the construction of buildings had already been examined and described many times. This article deals with the Embodied Energy accumulated over the entire life cycle of real estate. In particular, the expenses for repair and disposal after the erection of a building will be investigated. For this purpose, a forecast model, based on the methodology of the standardized room structures by Kornblum and Greitemann, is developed and applied using the example of a residential property.

Der Neubau der Wuppertaler Schwebebahn war Anlass für umfangreiche Versuche an runden bewehrten Elastomerlagern und an Druckstücken für Punktkipplager. Die wichtigsten allgemein interessierenden Ergebnisse der Versuche sind:
- Die Rückstellmomente von bewehrten Elastomerlagern wurden bislang erheblich unterschätzt.
- Der Einfluss der plastischen Verformung auf das Rückstellmoment von stählernen Druckstücken ist vernachlässigbar.
Es wird über einen Teil der durchgeführten Versuche und deren Auswertung berichtet.

New bearings for the overhead railway in Wuppertal - Part 1: compression-tension-bearing
The reconstruction of the overhead railway in Wuppertal was the occasion for extensive testing on circular laminated elastomeric bearings as well as on pressure pieces for point rocker bearings. The most important results of the tests are as follows:
- up to now the restoring moments of laminated elastomeric bearings are considerably underestimated
- the influence of plastic deformation on the restoring moments of steel point rocker bearings is negligible.
The following report describes a part of the conducted tests and the analysis.

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