Jahresbericht 2011 - Universität Kaiserslautern

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46 Bereits zum sechsten Mal wurden an den vier Samstagen des Monats November Schnuppervorlesungen für baubegeisterte Schülerinnen und Schüler aus der Region angeboten. Dabei standen Experimente und Mitmachangebote im Mittelpunkt. In diesem Jahr wurde vom Fachgebiet Statik und Dynamik der Tragwerke (Prof. Klinkel) ein Brückenbauwettbewerb durchgeführt, bei dem es darum ging, eine möglichst tragfähige Konstruktion mit einfachen Materialien zu erstellen. Neun Gruppen gaben ihr Bestes. Saturday LearnING Bei einem weiteren Termin, der vom Lehrgebiet Energieeffiziente Gebäude (Jun.-Prof. Pahn) ausgerichtet wurde, bestand Gelegenheit, sich mit den ungeahnten Möglichkeiten der Thermografie vertraut zu machen. Nach einem weiteren Seminar zur Verkehrssicherheit hatten die Schüler beim letzten Termin Gelegenheit, die Großbaustelle Waschmühltalbrücke im Zuge des Ausbaus der A6 am Nordrand von <strong>Kaiserslautern</strong> zu besichtigen. Diese beeindruckende Exkursion wurde dankenswerterweise durch den Landesbetrieb Mobilität in <strong>Kaiserslautern</strong> ermöglicht. Seitens der Landesregierung wurden 10.000 € aus dem Förderprogramm Wissen schafft Zukunft zum weiteren Ausbau von Saturday LearnING zur Verfügung gestellt.
M a t t h i as Pa h n | J ü rgen S ch n e ll | Lars Cu s n i ck Richtig einheizen... Die neue Europäische Gebäuderichtlinie (EPBD) 2010 for- dert, dass alle Neubauten ab 01. Januar 2021 Niedrigstener- giegebäude sein sollen. Das erfordert eine hoch gedämmte und dichte Gebäudehülle zur Minimierung von Transmissionswärmeverlusten. Mehrschichtige Stahlbetonwandtafeln mit innenliegender Wärmedämmung stellen eine sehr wirtschaftliche Lösung dar und lassen sich durch Variation des Schichtenaufbaus flexibel an die Nutzungsbedingungen von Gebäuden anpassen. Durch den Einsatz moderner Konstruktionsmaterialien zur Verbindung der Schalen lässt sich ein nahezu wärmebrückenfreier Schichtenaufbau erreichen. Durch die Integration von Rohrregistern in die innere Betonschale nach dem Prinzip einer Bodenheizung können solche Wandsysteme neben ihrer raumabschließenden und statischen Funktion der Gebäudeklimatisierung dienen. Das Heizen und Kühlen über große Flächen stellt eine optimale Lösung bei Systemen mit niedrigen Vorlauftemperaturen dar und ist somit bei der Nutzung von regenerativen Energien wie Solarthermie oder Geothermie in Kombination mit einer Wärmepumpe sehr gut geeignet. Anhand von thermischen Simulationen und experimentellen Untersuchungen wird das thermische Verhalten solcher Wandsysteme unter Berücksichtigung verschiedener Regelungsstrategien als Heiz- und Kühlsystem untersucht und zugleich werden die maximal auftretenden Beanspruchungen aus den Systemtemperaturen ermittelt. Bei Wänden mit nachträglicher Ortbetonergänzung führt die thermische Beanspruchung der Fertigteil-Innenschale zu einer wechselnden zyklischen Beanspruchung der Verbundfuge zwischen der Fertigteilund Ortbetontragschale. Die Auswirkungen dieser Ermüdungsbeanspruchung auf das Tragverhalten der Verbundfuge werden in experimentellen und numerischen Untersuchungen quantifiziert. Darüber hinaus sind die Auswirkungen der Lastfälle ‚Heizen‘ und ‚Kühlen‘ auf das Gesamtbauteil zu betrachten. Gerade bei sehr schlanken Wänden kann die thermische Aktivierung zu einer nenneswerten Verkrümmung der Tragschale führen. Durch die Kopplung der Betonschalen ist das Wandelement als Verbundbauteil zu betrachten. Aus diesem ‚ungewollten Sandwicheffekt‘ resultieren zusätzliche Beanspruchungen in den Verbindungsmitteln und der Vorsatzschale, die es bei der Bemessung zu berücksichtigen gilt. Im Rahmen des Forschungsvorhabens „Energieoptimierte Fertigteil-Gebäudehülle mit thermisch aktivierter Betoninnenschale“, gefördert durch das Programm „Innovation und Promotion“ des Ministeriums für Bildung, Wissenschaft, Jugend und Kultur (MBWJK) des Landes Rheinland-Pfalz und den Europäischen Strukturfond für regionale Entwicklung (EFRE) sollen die wissenschaftlichen Grundlagen für diese Art von Fertigteilwänden gelegt werden. Ziel ist die Entwicklung eines energetisch optimierten Bauteils und die Aufstellung eines praxistauglichen Bemessungskonzeptes für derartige Wandsysteme. 47
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