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Schlagwort: Masterarbeit

  • Effizienterer Erdbebenschutz im Holzbau

    Effizienterer Erdbebenschutz im Holzbau

    Grosse, offene Räume und grosszügige Fenster stellen im zeitgenössischen Architekturdesign eine Herausforderung für den Holzbau dar. Dies liegt daran, dass nach aktuellen Normen Holzrahmenwände mit grossen Öffnungen, insbesondere im Hinblick auf die Belastung durch horizontale Kräfte durch Wind und Erdbeben, als nicht tragend betrachtet werden. Aufgrund der strengen Anforderungen an die Erdbebensicherheit erfordert dies den Einsatz zahlreicher und robuster Verankerungen, was wiederum die Kosten erhöht. Es wurde jedoch in einem Forschungsprojekt am Institut für Holzbau, Tragwerke und Architektur (IHTA) der Berner Fachhochschule (BFH) gezeigt, dass Bereiche rund um die Öffnungen durchaus zur Stabilisierung des Gebäudes beitragen können.

    Im Rahmen eines Projekts, das durch den Aktionsplan Holz finanziert wird, soll nun eine experimentell abgesicherte Methode entwickelt werden, um versteifende Holzrahmenbauwände mit Öffnungen zu modellieren, dimensionieren und konstruieren.

    Dieses Projekt ist eine Kooperation zwischen der Berner Fachhochschule, der Abteilung für Ingenieur-Strukturen der Empa, dem Institut für Baustatik und Konstruktion der ETH Zürich sowie den Verbänden Holzbau Schweiz und Swiss Timber Engineers. Durch die enge Zusammenarbeit von Forschung und Lehre im Rahmen des Projekts haben Studierende die Möglichkeit, an den neuesten Entwicklungen im Holzbau teilzunehmen. Eine Doktorandin der Empa und ETH beschäftigt sich mit dem Projekt, und an der BFH wurden bereits vier Bachelorarbeiten und eine Masterarbeit verfasst, mit weiteren geplanten Arbeiten in der Zukunft.

    Im Rahmen eines Projekts, das durch den Aktionsplan Holz finanziert wird, soll nun eine experimentell abgesicherte Methode entwickelt werden, um versteifende Holzrahmenbauwände mit Öffnungen zu modellieren, dimensionieren und konstruieren.

    Dieses Projekt ist eine Kooperation zwischen der Berner Fachhochschule, der Abteilung für Ingenieur-Strukturen der Empa, dem Institut für Baustatik und Konstruktion der ETH Zürich sowie den Verbänden Holzbau Schweiz und Swiss Timber Engineers. Durch die enge Zusammenarbeit von Forschung und Lehre im Rahmen des Projekts haben Studierende die Möglichkeit, an den neuesten Entwicklungen im Holzbau teilzunehmen. Eine Doktorandin der Empa und ETH beschäftigt sich mit dem Projekt, und an der BFH wurden bereits vier Bachelorarbeiten und eine Masterarbeit verfasst, mit weiteren geplanten Arbeiten in der Zukunft.

  • Cowa Thermal Solutions entwickelt hocheffizienten Wärmespeicher

    Cowa Thermal Solutions entwickelt hocheffizienten Wärmespeicher

    Cowa Thermal Solutions hat eine Methode entwickelt, mit der die Kapazität von Wärmespeichern für kombinierte Photovoltaik-Wärmepumpen-Anlagen um ein Vielfaches gesteigert werden kann. An dieser Technologie für Heizung und Warmwasser haben die Gründer des Start-ups aus dem Kanton Luzern bereits im Rahmen ihrer Masterarbeit an der Hochschule Luzern geforscht.

    Anschliessend arbeiteten sie laut einer Mitteilung der Hochschule weitere vier Jahre an der Marktreife ihres Produkts, des cowa Booster Speichers. Während der vergangenen Heizperiode wurde er intensiv im Feld getestet. Die Tests hätten gezeigt, dass sich dank der cowa-Technologie die Heizautarkie verdoppelte und sich so die Abhängigkeit vom Stromnetz halbierte. Der cowa Booster Speicher ist jetzt im Handel erhältlich. Vertriebspartner ist das Gebäudetechnikunternehmen Meier Tobler. Erste Gespräche für die Expansion nach Deutschland und Europa sind den Angaben zufolge im Gange.

    Wie die Hochschule Luzern mitteilt, vergrössert er die Kapazitäten, ohne mehr Raum in Anspruch zu nehmen. „Das Kernstück unserer Technologie ist das Speichermaterial“, erklärt cowa-Gründer und Co-CEO Remo Waser. „Es basiert auf kostengünstigen Salzhydraten, deren Speicherdichte um bis zu drei Faktoren höher ist als diejenige von Wasser. Entsprechend leistungsfähiger sind unsere Wärmespeicher.“

    Die Salzhydrate befinden sich den Angaben zufolge in Kapseln. Der Speicherbehälter wird zu etwa 40 Prozent mit Heizwasser befüllt und zu 60 Prozent mit Kapseln, in denen sich die Salzhydrate befinden. „So kann der cowa-Pufferspeicher zwei- bis dreimal mehr Energie speichern als ein gleich grosser herkömmlicher Wasserspeicher ohne Kapseln“, so CRO Jan Allemann.

  • Neues Verfahren ermöglicht individuelle Gestaltung von Backsteinen

    Neues Verfahren ermöglicht individuelle Gestaltung von Backsteinen

    Keller Unternehmungen mit Sitz in Pfungen und die Hochschule Luzern (HSLU) haben ein Verfahren zur Individualisierung von Backsteinen entwickelt. Es ermöglicht Bauherren und Architekten neue Gestaltungsmöglichkeiten in der Serienproduktion für die Sichtfläche der Steine, heisst es in einer Medienmitteilung.

    Demnach kommen in dem neuen Verfahren die natürlichen Unregelmässigkeiten von historischen Backsteinen in Textur und Farbe zum Tragen. Damit kann die Einzigartigkeit eines Steins gezielt zur Gestaltung einer Fassade eingesetzt werden.

    „Unser Ziel war, diese in der modernen Backsteinherstellung weitgehend verschwundenen Abweichungen wieder zu beleben und zu ergänzen“, wird Projektmanagerin Cornelia Gassler zitiert.

    Unter Mitwirkung eines interdisziplinären Forschungsteams aus Produktdesignern, Maschinenbauern und Architekten entstanden so modulare Werkzeugaufsätze für die Gestaltung der Backsteinoberfläche. „Die Herstellung von Backsteinen ist eine Jahrtausende alte Technik“, so Gassler weiter. „Unser Ansatz mit seinen technisch einfach gehaltenen Aufsätzen spiegelt das wider, ist aber dank der modernen digitalen Steuerung gleichzeitig sehr präzise kontrollierbar.“

    In der modernen industriellen Backsteinherstellung wird normalerweise Einheitlichkeit bei Backsteinen angestrebt. Dies hinterfragte Cornelia Gassler 2018 zunächst in ihrer Masterarbeit und erhielt dafür den Förderpreis Master of Arts Design von der HSLU. Daraus entwickelte sich 2019 das von Innosuisse, der Schweizerischen Agentur für Innovationsförderung, geförderte Forschungsprojekt ExxE in Kooperation mit Keller Unternehmungen.

    Die neuen Designs sind ab sofort unter der Marke kelesto Signa bei der Keller Systeme AG erhältlich.

  • EPFL-Studentin macht aus Plastikabfall Steine für das Bauen

    EPFL-Studentin macht aus Plastikabfall Steine für das Bauen

    Für ihre Masterarbeit im Bauingenieurwesen hat Selina Heiniger eine Methode zur nachhaltigeren Herstellung von Baumaterial entwickelt. Dazu benutzt sie laut Medienmitteilung der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL) Plastikabfälle, schon einmal verwendeten Beton und klein gemachte Terrakotta-Ziegel.

    In ihrer Masterarbeit wollte Heiniger laut der Mitteilung der EPFL zwei miteinander verbundene Herausforderungen angehen: die Verringerung der Umweltverschmutzung durch Plastikabfälle und die Entwicklung von Bauweisen, die weniger Rohstoffe verbrauchen.

    Sie entwickelte Ziegel aus wiederverwertetem Kunststoff – Polypropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC) und Polyethylen hoher Dichte (HDPE) – sowie aus zerkleinerten Terrakotta-Ziegeln und wiederverwertetem Beton. Ihre Ziegel seien so konzipiert, dass sie ineinander greifen, so dass kein Mörtel erforderlich ist, heisst es weiter. Erste Tests seien ermutigend, aber die Erfindung befinde sich noch im Prototypenstadium. Bei Erfolg könne Heinigers Arbeit einen erheblichen Beitrag zur Verringerung des CO2-Fussabdrucks der Bauindustrie leisten.

    Heiniger hat im Kanton Bern die Matura gemacht und sich anschliessend an der EPFL für das Studium des Bauingenieurwesens eingeschrieben. Sie studierte zunächst nur in Teilzeit, da sie zusätzlich in einem Lausanner Tiefbauunternehmen arbeitete.

    Die Masterarbeit von Selina Heiniger wurde gemeinsam von Corentin Fivet, dem Leiter des EPFL-Labors für Strukturexploration in der Fakultät für Architektur, Bau- und Umweltingenieurwesen, und Yves Leterrier, einem leitenden Wissenschaftler des EPFL-Labors für die Verarbeitung fortgeschrittener Verbundwerkstoffe in der Fakultät für Ingenieurwissenschaften, betreut.