Abschlussarbeiten

Mehr Informationen zu den Angeboten siehe Institutsaushang im Pfaffenwaldring 7

Bachelor | Master

Das Bauwesen verantwortet einen Großteil der Treibhausgasemissionen und ist dadurch ein wesentlicher Treiber des Klimawandels. Weiter führt der hohe Ressourcenverbrauch zur Verknappung wichtiger Baustoffe. Verstärkt werden diese Probleme durch die steigende Weltbevölkerung und dem wachsenden Wohlstand. Es gilt somit neue Methoden und An- sätze zu entwickeln, die es erlauben mit weniger Material für mehr Men- schen zu bauen.

Ein vielversprechender Lösungsansatz sind adaptive Tragwerke. Durch den Einsatz von Sensoren, Aktoren und einer Regelungseinheit in Trag- werken können diese gezielt auf unterschiedliche Beanspruchungszu- stände reagieren, sodass Lasten effizienter abgetragen und Verfor- mungsgrenzwerte auch mit reduzierten Querschnitten eingehalten wer- den können. Hierdurch sind erhebliche Masseneinsparungen möglich. Wie effektiv Beanspruchungszustände von Tragwerken manipuliert wer- den können (Aktuierbarkeit) hängt wesentlich von der zu Grunde liegen- den Topologie bzw. Typologie, sowie der Art, Anzahl und Position der Aktoren (Aktuierungskonzept) ab.

Im Rahmen von Abschlussarbeiten können verschiedene Forschungsfragen zu adaptiven Tragwerken untersucht werden:

Mögliche Aufgabenstellungen

-  Untersuchung von Typologien adaptiver Hochhausstabtragwerke bzgl. deren Adaptierbarkeit und Sinnhaftigkeit mittels der Finite- Elemente-Methode und Algorithmen

-  Weiterentwicklung der Methode der Einflussmatrizen (Einflusslinien) zur Analyse von adaptiven Tragwerken von Stabtragwerken auf Schalen- / Platten-Tragwerke

-  Untersuchung und Weiterentwicklung neuer Aktuierungskonzepte adaptiver Stabtragwerke (Wo müssen welche Kräfte erzeugt werden?)

-  Konstruktive Ausarbeitung von Aktuierungskonzepten zu neuen Aktorkonzepten (Wie werden die benötigten Kräfte im Tragwerk erzeugt?)

Die endgültige Aufgabenstellung richtet sich im Umfang und Komplexi- tät nach der Abschlussarbeit (Bachelor/Master).

Die Tragwerksmodelle werden primär mit Ansys APDL parametrisch modelliert und in Matlab mittels programmierten Algorithmen analysiert und angepasst.

Ansprechpartner:

M.Sc. Simon Steffen

Tel.: 0711 685 60902
E-Mail.: simon.steffen@ilek.uni-stuttgart.de

Aushang als PDF - Datei.

Der Klimawandel zwingt uns insbesondere im Bauwesen radikal neue Ansätze zu verfolgen. Städtische Hitzeinseln sowie Überschwemmungen mit verheerenden Ausmaßen belasten unsere Metropolen weltweit – Tendenz weiter steigend. Forschungen am ILEK konzentrieren sich auf die Entwicklung einer sogenannten hydroaktiven Fassade. Ziel ist die Retention von Niederschlagwasser in der Gebäudehülle zur Reduktion von Hochwasserrisiken, die Nutzung des aufgenommenen Wassers im Gebäude sowie dessen zeitverzögerte Abgabe zur Kühlung von Gebäude und Stadtraum durch Verdunstung. Zentraler Bestandteil der Fassade ist ein schwammartig wirkendes, mehrschichtig aufgebautes, textiles Element, welches multifunktional als Kollektor und Evaporator wirkt. 

Die entwickelte hydroaktive Fassade wird am Demonstrator-Hochhaus D1244 des Sonderforschungsbereiches 1244 „Adaptive Hüllen und Strukturen für die gebaute Umwelt von morgen“ im Maßstab 1:1 realisiert. 

Themenbereiche:

  • Messtechnische Untersuchung textiler Werkstoffe im institutseigenen Evaporationsprüfstand 
  • Herstellung von Funktionsmustern unter Berücksichtigung von Aspekten der Fertigungs- und Verbindungstechnik sowie der Systemtrenn- und Rezyklierbarkeit
  • Feldversuche zur Freiland-Beregnung prototypischer textiler Kollektor- und Evaporatorelemente
  • Konzeption eines Regenprüfstandes und Untersuchung der Wasseraufnahmefähigkeit textiler Proben
  • Globale Analyse gesellschaftlicher, baulicher und klimatischer Entwicklungen zur Identifizierung und Lokalisierung geeigneter Anwendungsgebiete und Gebäudetypologien für hydroaktive Fassaden
  • Untersuchung gebäudetechnischer Aspekte des Fluidmanagements zur Wasseranbindung, -versorgung und -benetzung des textilen Kollektors und Evaporatorelementes

Anmerkung: Die einzelnen Themen sowie deren Bearbeitungstiefe können individuell je nach Art der Abschlussarbeit (Bachelor / Master) und des jeweiligen Studienfaches (Immobilientechnik / Bauingenieur-wesen / Architektur / Erneuerbare Energien / Energietechnik / Maschinenbau / etc.) angepasst werden.

Ansprechpartnerin:

M.Sc. Christina Eisenbarth 

E-Mail: christina.eisenbarth@ilek.uni-stuttgart.de

 

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Kontaktperson:
M.Sc. David Nigl
david.nigl@ilek.uni-stuttgart.de

Aushang an den Infotafeln:

Institut für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren, ILEK
Pfaffenwaldring 7, 2. OG
70569 Stuttgart

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