In diesem Aufsatz wird ein Überblick über die mannigfaltigen Facetten einer nichtalltäglichen raumakustischen Beratung gegeben: der kompletten Modernisierung der aufgrund Ihrer Form echobehafteten Tonhalle Düsseldorf, welche nach intensiver Planung und Beratung am 4. November 2005 mit großem Erfolg neu eröffnet werden konnte. Durch umfangreiche Labormessungen in einem akustischen Maßstabsmodell, einem reflexionsarmen Raum und einem Hallraum konnten hierzu spezielle Reflektorgeometrien, akustisch transparente Metallgewebe, eine minimal absorbierende Bestuhlung und nahezu geräuschlose architektonische Beleuchtungskörper entwickelt werden, womit nicht nur das frühere Echoproblem gelöst, sondern auch ein State of the Art-Konzertsaal mit hervorragender Akustik und beeindruckender Optik gebaut werden konnte. (© 2006 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

Aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit erwärmen sich Betonbauteile unter Temperatureinwirkung langsam und nur ein geringer oberflächennaher Bereich des Betonquerschnittes ist von der Temperatureinwirkung (Festigkeits- und Steifigkeitsverlust) betroffen. Aus diesen Gründen weisen Betonkonstruktionen oftmals ein günstiges Tragverhalten im Brandfall auf. Während der Abkühlungsphase kühlen sich die heißen oberflächennahen Bereiche des Betonquerschnittes ab, der innere Teil des Betonbauteils erwärmt sich hingegen weiter. Zudem ist zu beachten, daß während der Abkühlungsphase und in den ersten Tagen nach dem Brand die Betonstruktur infolge Rißbildung und der Wiederbildung von Calciumhydroxiden noch weiter geschädigt werden kann und diese Phänomene zu einer weiteren markanten Reduktion der Betonfestigkeit führen können. Der vorliegende Artikel analysiert die grundsätzliche Frage, ob es nach dem Abkühlen zu einem Traglastverlust von Betonkonstruktionen kommen kann. Die durchgeführten rechnerischen Untersuchungen haben gezeigt, daß das Bauteil nach der Abkühlung eine geringere Tragfähigkeit aufweisen kann als im Heißzustand. Die Bemessung des Bauteils nach einem äquivalenten ISO-Normbrand ohne Beachtung der Abkühlphase kann somit auf der unsicheren Seite liegen. Aus diesem Grund wird empfohlen, daß der Nachweis der Tragfähigkeit von Betonkonstruktionen nicht nur während des Brandes, sondern auch für einen Zeitpunkt mehrere Tage nach dem Brand durchgeführt werden sollte. (© 2006 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

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Erhöhte Anforderungen an den baulichen Wärmeschutz führen dazu, daß auch in dauerdruckbeanspruchten Bereichen gedämmt werden muß. In diesem Zusammenhang ergab sich die Notwendigkeit, auch für EPS-Hartschaumstoffe (Expandierbares Polystyrol) abgesicherte Langzeitkennwerte über das Kriechverhalten unter Dauerlast zu ermitteln. Die vorliegenden Untersuchungen zeigen, daß das Kriechen von EPS-Hartschaumstoffen mit dem in EN 1606 beschriebenen Findley -Ansatz sehr gut beschrieben und auf weit über 50 Jahre hinaus extrapoliert werden kann. (© 2006 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

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Es wurden vakuumgedämmte Betonfertigteile entwickelt, die bei einer Dicke von ca. 27 cm den für Passivhäuser erforderlichen Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Wert) von nur 0,15 W/m2K erreichen. Für eine industrialisierte Bauweise mit Vakuumisolationspaneelen (VIP) wurden neben der sicheren Integration der Dämmelemente zahlreiche wärmebrückenarme Anschluß- und Übergangsdetails entwickelt. Die Praxistauglichkeit der vakuumge- dämmten Betonfertigteile wurde an einem kürzlich fertiggestellten Demonstrationsobjekt in Ravensburg erfolgreich nachgewiesen. (© 2006 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

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Die Problematik der Darstellung des Wärme- und/oder Dampfdiffusionsstroms durch dreidimensional modellierte Baukonstruktionen wird aufgegriffen und eine praxistaugliche Methode zur raschen Erkennung von thermischen und/oder hygrischen Schwachstellen vorgestellt. Das Falschfarbenbild der sich an den Oberflächen des untersuchten Bauteils einstellenden Beträge der Wärme- und/oder Dampfdiffusionsstromdichten zeigt unmittelbar Bereiche erhöhten Wärme- oder Diffusionsstroms auf. Das Auszeichnen einzelner Stromlinien gibt zudem Einblick in den Weg des Wärme- oder Diffusionsstroms durch die Baukonstruktion. Die Aussagekraft des vorgestellten Verfahrens wird anhand eines mit dem neuen Wärmebrückenprogramm AnTherm dreidimensional durchgerechneten Beispiels demonstriert. (© 2006 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

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Mit der vorgestellten Augenblicksprofil-Methode (APM) werden sowohl die relative Luftfeuchte und die Temperatur, als auch der volumetrische Wassergehalt in bestimmten Positionen in einem porösen Material bestimmt. Die Messungen werden kontinuierlich unter instationären Bedingungen durchgeführt. Damit erlaubt die APM eine dynamische und gleichzeitige Messung der hygroskopischen Sorptionsisotherme und der hygrischen Feuchteleitfähigkeit für einzelne Kompartimente innerhalb der Materialprobe. Die Feuchteleitfähigkeit wird aus den sich zeitlich ändernden Potentialgradienten und den dazugehörigen Feuchteverteilungen für die jeweiligen Kompartimente berechnet.
Die Anwendung nicht konstanter Randbedingungen in der APM erlaubt die Untersuchung des hygrodynamischen Verhaltes von porösen Materialien. In der vorliegenden Studie werden die zeit- und prozeßabhängige Feuchtespeicherung und der Feuchtetransport bestimmt.
Die vorgestellten Adsorptions- und Desorptionsexperimente wurden an dem kapillar- aktiven Wärmedämmstoff Calciumsilikat durchgeführt. Die Ergebnisse geben das Hystereseverhalten und den Einfluß der Dynamik der Prozesse wider. In Positionen mit schnellen Feuchteänderungen wird die Feuchtespeicherfunktion im Vergleich mit Regionen langsamer Feuchteänderung nach oben verschoben. Die Feuchteleitfähigkeit als Funktion der relativen Luftfeuchte zeigt eine bedeutende Hysterese. Hingegen ist die Feuchteleitfähigkeit in Relation zum Wassergehalt nicht hysteretisch. (© 2006 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

Überschwemmungen sind ein globales Phänomen, was durch die jüngsten Ereignisse in Zentral- und Nordeuropa wieder bestätigt wurde. Die Fluten hinterlassen beträchtliche Schäden an Gebäuden und beeinträchtigen das menschliche Zusammenleben. Sind Schäden an Einrichtungen zu verzeichnen, stehen staatliche Institutionen, Versicherungsunternehmen und Reparaturdienstleister in der Verantwortung, die Eigentümer bei der Instandsetzung zu unterstützen. Eine Voraussetzung zur Kostenminimierung ist dabei eine auf die lokalen Gegebenheiten zugeschnittene Trocknungsstrategie, die sowohl die örtlichen klimatischen Bedingungen als auch die verwendeten Baumaterialien einbezieht.
Der Beitrag stellt eine Methode zur Bewertung von Trocknungsmaßnahmen hochwassergeschädigter Gebäude aus Ziegelmauerwerk vor. Die Verwendung von Simulationsrechnungen zur Vorhersage des Erfolges verschiedener Trocknungsverfahren wird anhand von unterschiedlichen historischen Mauerwerksarten gezeigt. Es lassen sich Aussagen über die Feuchteabgabe nach innen, über Anzahl und Dauer des Einsatzes von Luftentfeuchtungsgeräten, über den Verlauf der Trocknung, Gesamtdauer und Kosten der Maßnahmen treffen. (© 2006 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

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Die Planung komplexer Gebäude erfordert immer häufiger den Einsatz von Simulationsprogrammen. Die hierfür derzeit verwendeten dynamischen Gebäudesimulationsprogramme sind jedoch nicht in der Lage, die Luftströmungen und die Temperaturverteilung innerhalb eines Raumes zu erfassen. Eine Lösung der Problematik besteht in der Verlagerung der Gebäudesimulation auf eine CFD-Plattform, deren Berechnung derzeit allerdings noch mit extrem langen Rechenzeiten und großen Datenmengen verbunden ist. Um diese Rechenzeiten zu verringern, wurde für ANSYS CFX-5 eine neue Freeze-Flow-Methode entwickelt, die auf der periodischen Einfrierung der hydrodynamischen Gleichungen basiert und so dynamische Langzeitsimulationen erlaubt. Zudem wurden die CFD-Simulationen für die in Räumen vorherrschende freie Konvektion validiert. Im Ergebnis ergaben Freeze-Flow-Simulationen einfacher Testmodelle schließlich eine erhebliche Reduzierung der Simulationszeit ohne einhergehenden Verlust an Genauigkeit im Vergleich zur volldynamischen CFD-Simulation. (© 2006 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

Im Teil 1 dieses Beitrages wurde auf die Auswirkung unterschiedlicher fassadentechnischer Lösungen auf die Raumbeleuchtungsverhältnisse und den Kunstlichteinsatz mittels einer Variation signifikanter Raum-, Umgebungs- und Klimaparameter für eine Auswahl von zehn Fassadensystemen eingegangen. Im Teil 2 der Darstellung wird das energetische Zusammenspiel zwischen den von der Fassadenausführung abhängigen internen Wärmegewinnen für Beleuchtung und den solaren Wärmeeinträgen untersucht. Die Zusammenhänge werden anhand von vier als repräsentativ betrachteten Systemen dargestellt. (© 2006 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

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Wenn der Feuchtigkeitsgehalt in Baustoffen kritische Werte überschreitet, können verschiedenartige Schädigungsmechanismen auftreten. Der sich einstellende Feuchtigkeitsgehalt ist ein Gleichgewichtszustand aus Befeuchtungs- und Trocknungsprozessen und hängt somit von deren Intensität und Häufigkeit ab. Zur Verbesserung der Feuchtebilanz kann man durch Sperrschichten oder Dampfbremsen die Feuchtigkeitszufuhr vermindern oder durch diffusionsoffene Schichten die Feuchtigkeitsabfuhr erhöhen. Zur Feuchtigkeitsentlastung werden bei aufsteigender Feuchtigkeit häufig Dränagen und Lüftungskanäle verwendet. Umstritten ist eine Methode, die unter dem Namen “Temperierung von Bauteilen” an einigen Objekten eingesetzt wurde. Die Bauteilbeheizung soll die Verdunstung fördern und so die Feuchtigkeitsbelastung verringern. Bei höheren Temperaturen sinkt die Viskosität stärker als die Oberflächenspannung, so daß Wasser in erwärmten Stoffen schneller kapillar transportiert wird. Allerdings wird dadurch die Verdunstung wesentlich erhöht, so daß in Abhängigkeit von den Geometrien und den klimatischen Bedingungen durchaus der Verdunstungseffekt überwiegen kann und sich der Feuchtigkeitsgehalt verringert. Die durchgeführten Untersuchungen haben gezeigt, daß bei Kalksandstein, Porenbeton, Sand- und Kalkstein diese Methode erfolgreich sein kann. Bei Wänden aus Ziegelstein ist diese Methode nicht ohne Einschränkungen zu empfehlen, da hier die Wirkungen sehr unterschiedlich ausfallen können. (© 2006 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

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Seit einiger Zeit sind so genannte Thermobeschichtungen auf dem Markt, bei denen beworben wird, daß sie den Heizenergiebedarf bei Gebäuden erheblich reduzieren. Dabei handelt es sich um Fassadenfarben, z. B. das Produkt “ThermoShield”, denen mikroskopisch kleine, silanisierte, keramische Hohlkügelchen (Ceramic Bubbles) zugesetzt sind. In den Produktunterlagen zur genannten Beschichtung wird angegeben, daß die Energieeinsparungen bzw. die an einigen Stellen auch als Heizkostenersparnis bezeichneten Vorteile bis zu 30% betragen und herstellerseitig den verschiedenen Wirkanteilen von “ThermoShield” zugeschrieben werden können. Zur Überprüfung der vielversprechenden Produkteigenschaften wurden die thermischen Eigenschaften von Probekörpern, die mit “ThermoShield - Exterieur” beschichtet worden sind, im Rahmen einer an der Universität Hannover angefertigten Arbeit untersucht. Die Auswertung der Meßergebnisse zeigte, daß die mit “ThermoShield” beschichteten Probenkörper nicht die Eigenschaften aufwiesen, die bei einer wärmedämmenden Wirkung der Beschichtung zu erwarten wären. (© 2006 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

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