Über die Fakultät https://fas.htwk-leipzig.de/ueber-die-fakultaet/?type=787 de-de Tue, 04 Oct 2022 10:06:28 +0100

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news-5293 Wed, 21 Sep 2022 11:40:00 +0200 Kulturspeicher Hansaviertel https://fas.htwk-leipzig.de/no_cache/ueber-die-fakultaet/details-allgemeine-nachrichten/artikel/5293/ Die Ausstellung in der Hansabibliothek vom 19.09.2022 - 28.09.2022 zeigt Entwurfskonzepte aus dem 4. Semester Bachelor der Fakultät Architektur an der HTWK Leipzig. Alle Entwürfe sind im Rahmen eines Seminars bei Prof. Frank Schüler im Sommersemester 2022 entstanden.

Auf dem nördlich an das Hansaviertel angrenzenden Areal sollten die Studierenden Nutzungsmöglichkeiten für einen „Kulturspeicher“ entwickeln. Eine Art öffentliches Gebäude, ein Ort für Ausstellungen und Veranstaltungen, sollte entstehen. Zudem sollte das Speichern von unterschiedlichen Sammlungen möglich sein.

In welcher Form kann diese Nutzung zum Ausdruck gebracht werden? In welchem Verhältnis steht dieser Ausdruck zur stadträumlichen Bedeutung des Grundstücks? Diese Fragen standen im Focus der gestellten Aufgabe. Die Verteilung der unterschiedlichen Nutzungen sollte konzeptabhängig gefunden werden, sowie auch deren räumliche Bezüge, Ausdifferenzierung und Größenverhältnisse innerhalb des Gebäudes. Die Studierenden standen vor der Herausforderung, das richtige Maß an Baumasse für diesen geschichtsträchtigen Ort zu finden.

Verfasser*innen: Fanny Braun, Lennard Corbach, Christine Gruß, Mara Grau, Tanja Hartlich, Theo Jörgensen, Stefanie Kästner, Sophie Kerntopf, Leander Knof, Lukas Krimmenau, Jan Leßmann, Hanna Linina, Jan Ole Preußker , Leonhard Rump, David Unkrig, Christine Urbanowicz, Joana Wittling, Ibrahim Yahyaoui, Malte Zimmermann

Weitere Infos zum Kulturspeicher auf Instagram: htwk.leipzig.fsc

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FAS - ARCHITEKTUR - PROJEKTEFAS - NACHRICHTEN - ARCHITEKTUR
news-5263 Thu, 15 Sep 2022 13:54:00 +0200 Nachhaltig Bauen mit Holz https://fas.htwk-leipzig.de/no_cache/ueber-die-fakultaet/details-allgemeine-nachrichten/artikel/5263/ Anwendungsnahe Forschung soll Holzbauweise in die Breite bringen – Fachleute treffen sich bei der EASTWOOD am 22. & 23. September an der HTWK LeipzigHolz bindet Kohlenstoff, lässt sich klimaneutral entsorgen und wächst nach. Zudem ist es vielseitig einsetzbar – als Tragwerk, Fassade oder Dach. Doch ein Massenprodukt ist Holz als Baustoff bisher nicht, denn Bauen mit Holz ist teurer als mit Stein oder Beton. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK Leipzig) arbeiten daran, Holz als Baumaterial zu einer Renaissance zu verhelfen. Sie entwickeln statische Berechnungs-Werkzeuge für Holzhochbauten, optimieren historische Bautechniken und vereinfachen die Holzverarbeitung durch digitale Tools. Um ihre Erkenntnisse in die Anwendung zu bringen und die Holzbranche in Mitteldeutschland besser zu vernetzen, organisieren Forschende der Hochschule am 22. und 23. September 2022 zum zweiten Mal die EASTWOOD-Konferenz in Leipzig.


Das Zollingerdach ins Heute überführt

Die Preise für Holzbauten könnten sinken, wenn die gesamte Branche vom Sägewerk bis zur Zimmerei die Möglichkeiten der Digitalisierung besser nutzt. Wie das gelingen kann, erforscht HTWK-Professor Alexander Stahr gemeinsam mit seiner Forschungsgruppe FLEX. Am Beispiel einer mehr als hundert Jahre alten Dachbauweise demonstrieren sie, wie traditionsreiche Baumethoden mithilfe der Digitalisierung modernisiert werden können und dabei Ressourcen schonen. Mit dem Zollingerdach, einer gekrümmten, freitragenden Konstruktion aus kurzen Hölzern, wurden bis 1928 mehr als tausend Häuser und Hallen in Deutschland überdacht. Stahr und sein Team sehen großes Potenzial im Zollingerdach, denn die Baumethode ist besonders effizient und spart so Material ein. Die Forschenden beseitigten konstruktive Mängel und erweiterten den Bauprozess um die Möglichkeiten der Digitalisierung. Jeder Arbeitsschritt – von der Idee bis zur Umsetzung auf der Baustelle – profitiert davon. Es beginnt bei der Planung mithilfe parametrischer Entwurfswerkzeuge. Algorithmen definieren dabei, wie sich durch die Änderung verschiedener Parameter die Geometrie der Lamelle verändert. Diese Daten werden direkt an die Maschinen für den Zuschnitt weitergereicht: „Heutzutage gibt es computergesteuerte Abbundmaschinen, die Lamellen perfekt und zehntelmillimetergenau zuschneiden. Das verbessert die statische Berechenbarkeit und reduziert den Wartungsaufwand des Daches ungemein“, so Stahr. Die Maschinen können die fertigen Bauteile bereits in der richtigen Reihenfolge stapeln. Eine enorme Zeitersparnis: Statt mehrerer Wochen dauert der Aufbau eines Hallendaches nun nur noch wenige Tage.

„Kostensenkung trotz individueller Einzelteilfertigung – darin liegt für die Baubranche enormes Potenzial. Durchgängig digitale Prozessketten vom Entwurf über die Planung und die Vorfertigung in der Werkhalle bis hin zur Montage auf der Baustelle sind dafür der Schlüssel“, ist Stahr überzeugt. „Dank unserer Forschungen ermitteln wir in einem System die Geometrie, Statik und Wirtschaftlichkeit. Die Informationen kommen am Ende maschinenlesbar heraus, und schon kann der Fertigungsprozess starten.“

     

    Ein Hochhaus – aus Holz!

    Auch im Hochhausbau kann Holz eine Alternative sein. Derzeit bestehen mehrstöckige Gebäude meist aus Stahlbeton, denn Beton kann große Lasten tragen und in Kombination mit Stahl beachtliche Flächen überspannen. Doch Stahlbeton verbraucht Unmengen an Energie und Rohstoffen. Zudem setzt er in seiner Herstellung viele Treibhausgase frei. Um jedoch Holz als Baumaterial verwenden zu können, benötigen Bauunternehmen vielerlei statische Daten und Berechnungsmodelle, unter anderem zum Schwingungsverhalten von Holz. Wie verhält sich das Baumaterial beispielsweise, wenn das Gebäude regelmäßigen Erschütterungen aufgrund von fahrenden Straßenbahnen oder Autos ausgesetzt ist? Ein Modell für derartige statische und dynamische Berechnungen für Holzbauten erstellte Armin Lenzen. Als Forschungsgrundlage analysierten der Professor für Baumechanik und sein Team des Instituts I4S der HTWK Leipzig ein mehrstöckiges Holzhaus in Leipzig-Lindenau. Dabei erarbeiteten die Forschenden praxisorientierte Methoden, um mehrgeschossige Holztragwerke im urbanen Raum zu planen und präzise Prognosen über das Schwingungsverhalten zu treffen. Die Ergebnisse wurden 2021 im „Journal of Sound and Vibration“ veröffentlicht.


    Expertinnen und Experten treffen: EASTWOOD-Konferenz am 22. und 23. September 2022

    Um das Know-how rund um den Umgang mit dem nachwachsenden Rohstoff Holz in die Breite zu tragen, organisiert die Forschungsgruppe FLEX der HTWK Leipzig gemeinsam mit der Rudolf Müller Mediengruppe am 22. und 23. September 2022 bereits zum zweiten Mal die EASTWOOD. Im Nieper-Bau der HTWK Leipzig tauschen sich rund 150 Fachleute aus Architektur, Ingenieurwesen, Konstruktion, Holzbau, Zimmerhandwerk, Holzhandel, Investition, Wissenschaft und Forschung in Vorträgen über aktuelle Erkenntnisse und Entwicklungen zum Holzbau aus.

     

    Weiterführende Informationen:

    Max Vollmering, Maximilian Breitkreuz, Armin Lenzen (2021): Estimation of mechanical parameters based on output-only measurements using Kronecker product equivalence and mass perturbations. Journal of Sound and Vibration 500: 116016. https://doi.org/10.1016/j.jsv.2021.116016

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    news-5247 Mon, 05 Sep 2022 12:12:27 +0200 Studium auf Probe: Deine Chance in den Herbstferien https://fas.htwk-leipzig.de/no_cache/ueber-die-fakultaet/details-allgemeine-nachrichten/artikel/5247/ HTWK Leipzig lädt im Oktober wieder zur kostenlosen Ferienhochschule ein – Anmeldung ab 05.09.2022 online möglichSchülerinnen und Schüler der Klassenstufen 10 bis 12 können in den Herbstferien die Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK Leipzig) endlich wieder vor Ort erkunden.

    Vom 17. bis 21. Oktober stellt die HTWK Leipzig ihr vielfältiges Studienangebot vor und bietet den Teilnehmenden die Gelegenheit, Antworten auf alle Fragen zum Thema Studium zu erhalten: Welche Studienrichtung passt zu mir? Was verbirgt sich genau hinter jedem Studiengang? Wie sehen Labore und Hörsäle aus? Wie läuft das Studi-Leben so ab? Wie unterscheidet sich ein Studium von der Schule? Welche Jobperspektiven gibt es nach dem Studium?

    Du entscheidest: Wähle Themen, die dich faszinieren!

    Je nach Interesse können folgende Thementage besucht werden:
    - Basics & Orientierung
    - Bau & Architektur
    - Medien & Informatik
    - Mobile Communications
    - Ingenieurwissenschaften

    In den fünf Tagen gibt es ein buntes Programm für studieninteressierte Jugendliche:

    Am Montag können sie mit Studierenden ins Gespräch kommen, bei einer Campusführung Labore und Hörsäle besichtigen sowie beim Orientierungs-Workshop die eigenen Interessen mit dem Studienangebot der Hochschule abgleichen.

    An den folgenden Tagen steht die Praxis im Vordergrund: Studiengänge zeigen hautnah, welche spannenden Forschungsfragen und Studieninhalte die HTWK zu bieten hat.

    Neben der Vorlesung „Weltraumkommunikation an der HTWK Leipzig – We bring you to space!“ gibt es Workshops zum Thema „Entwicklung einer nachhaltigen Verpackung“ oder „Wie können Solaranlagen Gasimporte reduzieren?“. Ebenso können Studieninteressierte einen Blick in die Architektur-Ateliers werfen, Kanus aus Beton bestaunen, Fahrzeugroboter oder ihre eigene Smartphone-App programmieren sowie an einer CNC-Fräse arbeiten.

    „Die Ferienhochschule ist eine super Chance, in die Welt des Studierens einzutauchen. Vor Ort Experimente erleben, eigenständig in Workshops tüfteln, Professorinnen und Professoren kennenlernen und Studis ‚löchern‘ – besser kann man sich nicht zum Thema Studium informieren und sich auf die Zeit nach dem Schulabschluss vorbereiten. Wir freuen uns jedes Jahr aufs Neue, dass das Angebot so gut wahrgenommen wird und Studieninteressierte nicht nur aus Leipzig zu uns an die Hochschule kommen - und das jetzt schon seit 14 Jahren“, sagt Organisatorin Claudia Bothe.

    Die Anmeldung ist ab dem 05. September für einzelne oder mehrere Tagemöglich; die Anzahl der Plätze ist begrenzt. Im Nachgang gibt es Teilnahmezertifikate.
    DieTeilnahme ist kostenlos!

    Programm und Link zur Anmeldung
    Überblick zum Studium an der HTWK Leipzig und Angebote zur Studienorientierung

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    news-5241 Mon, 05 Sep 2022 11:13:00 +0200 Fassaden als Energiequelle https://fas.htwk-leipzig.de/no_cache/ueber-die-fakultaet/details-allgemeine-nachrichten/artikel/5241/ Wie wir Sonnenenergie an Häuserwänden nutzen können, erproben Forschende der HTWK Leipzig mit Partnern aus der Praxis. So entstand die Solar.Shell.Ein wenig futuristisch sieht es aus, das Firmengebäude von Aluform, einem Verarbeiter von Aluminium-Verbundwerkstoffen. An einem Feldrand bei Heilbronn sticht es aus dem am Ortsrand gelegenen Industriegebiet hervor. An der Süd- und Westfassade des Neubaus glänzen helle Drei- und Vierecke, die aus den beiden Wänden dreidimensional hervorstehen und Solarstrom erzeugen. „Die plastische Struktur entsteht automatisch, wenn wir die Photovoltaik-Module bestmöglich zur Sonne ausrichten, denn kaum eine Wand steht in einem für die Energiegewinnung optimalen Winkel“, erläutert Frank Hülsmeier, Architektur-Professor an der HTWK Leipzig. Die meisten Photovoltaikanlagen in Deutschland erzeugen dann optimal Strom, wenn sie nach Süden ausgerichtet und zwischen 30 und 35 Grad geneigt sind. Nach diesem Prinzip sind auch die über 400 Module ausgerichtet, welche in die Fassadenelemente des Firmengebäudes fest integriert sind. Sie produzieren circa 10.000 Kilowattstunden Strom im Jahr und versorgen die Büro- und Produktionsräume der Firma seit Dezember 2021 mit Energie.

    Viel Potenzial, wenig Umsetzung

    Photovoltaik-Anlagen erzeugten 2021 knapp ein Zehntel des in Deutschland produzierten Stroms. Ausgehend von einem weiter steigenden Strombedarf müssen wir laut Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme bis 2045 etwa siebenmal mehr Strom aus Solarenergie gewinnen, um die Ziele der Energiewende zu erreichen. Gebäudeintegrierte Photovoltaik birgt dabei großes Potenzial: 6.000 Quadratkilometer Gebäudedächer und doppelt so viel Fassadenfläche ließen sich theoretisch in Deutschland für Photovoltaik nutzen und könnten bis zu 1.000 Gigawatt Stromleistung ermöglichen. Doch Fassaden sollten nicht nur funktionell, sondern auch abwechslungsreich gestaltet sein, da sie das Bild einer Stadt prägen, findet Hülsmeier. Gemeinsam mit seinem Team entwickelt er dafür gestalterische Möglichkeiten, denn er ist überzeugt: „Um die Energiewende zu schaffen, müssen wir Architektinnen und Architekten mitnehmen. Allein flächig mit schwarzen Solarpanels behängte Wände wären keine Lösung für einen vielfältigen öffentlichen Raum.“

    Sonne scheint auf Aluminium …

    Ein Lösungsvorschlag von Hülsmeier und seinem Team ist die vorgehängte Fassade aus Aluminium-Verbundelementen mit integrierten Photovoltaikmodulen namens SolarShell. Frank Hülsmeier und seine wissenschaftlichen Mitarbeiter Stefan Huth und Adrian Heller suchten nach Partnern aus der Wirtschaft, die eine solche Fassade bauen und somit erstmals anwenden. Mit Erfolg: Gemeinsam mit Aluform, 3A Composites, Opes Solutions und der SGB Steuerungstechnik verfeinerten sie die Technik der SolarShell, passten die Fassadenelemente den Anforderungen in Heilbronn an und fanden Lösungen für Herausforderungen, die sich beim Planen, Bauen und Anwenden ergaben. Zum Beispiel, wie die Photovoltaik-Module am besten am Alu-minium-Verbundstoff befestigt werden können. „Die Suche nach einem Klebstoff-Partner war am schwierigsten. Nur wenige hatten einen für die Fassade zugelassenen Aluminium-Glas-Kleber“, erinnert sich Stefan Huth. „Der Klebstoff muss immerhin Temperaturen von minus 20 bis plus 80 Grad Celsius standhalten.“

    Wie eine Fassade mit einer integrierten Photovoltaik-Anlage im Detail aussieht, berechnet ein Algorithmus, den Huth und Heller in monatelanger Arbeit programmiert haben. Darin fließen Informationen wie Gesamtfläche, erwünschter Stromertrag, Standort, Himmelsrichtung und die Eigenschaften der verwendeten Materialien ein. Ein Computerprogramm berechnet dann, wie groß die Einzelelemente sein müssen, um den Platz optimal auszunutzen. Diesen Vorschlag können Architektinnen und Architekten dann mit ihren Gestaltungsideen erweitern.

    Zusätzlich zur Fassade bei Heilbronn bauten die Forscher und Partner zwei rechtwinklig zueinanderstehende Wände mit SolarShell-Fassadenelementen im Technikum des Konzerns 3A Composites in Singen am Bodensee. „Dort können wir veranschaulichen, wie sich dieses Bauteil verhält, wie viel Strom es produziert und wie die Photovoltaikmodule gewartet und ausgetauscht werden können“, erklärt Heller.

    … und auf Beton

    Mit Metall gestalten Architektinnen und Architekten verhältnismäßig selten Fassaden. Häufig bestehen Gebäudewände aus Mauersteinen oder Betonbauteilen, die von außen gedämmt und verputzt werden. Manchmal sollen die Materialien aber sichtbar bleiben: In der modernen Architektur wird beispielsweise gern Sichtbeton als gestalterisches Element verwendet. Auch dort könnte Photovoltaik zum Einsatz kommen. Doch wie genau? Dafür untersuchen Hülsmeier und sein Team derzeit verschiedene Lösungen – mit der gleichen Grundidee wie bei Solar-Shell: Die Photovoltaikmodule sollen sich optimal zur Sonne ausrichten, der Beton passt sich als Designelement gestalterisch dieser Maßgabe an, sodass sich auch hier eine glatte Wand in eine dreidimensionale Struktur verwandelt.

    Doch individuelle Einzelanfertigungen sind keine Lösung: Betonhersteller müssen Fertigteile in Serie produzieren, um wirtschaftlich zu sein. Dafür benötigen sie Schalungsformen, die mehrmals verwendet werden können und sich vielfältig einsetzen lassen. Um dem gerecht zu werden, setzen die Forschenden auf ein sechseckiges Beton-Modul, denn diese Wabenform ermöglicht verschiedenste Designideen. Im Zentrum der Wabe ist das Solarmodul befestigt. Geht es kaputt oder erbringt es im Laufe seines Lebens weniger Leistung, kann es ausgetauscht werden. „Im Moment nutzen wir einen verdeckten Rahmen, um die Photovoltaik im Betonmodul zu befestigen und wieder zu lösen“, erläutert Huth den aktuellen Stand der Forschung. Im Herbst 2022 soll die erste Be­tonhexagon-Photovoltaik-Fassade an einem Schulungsgebäude beim Pro­jektpartner Hering Bau in Burbach er­richtet werden.

    Dann sind bereits in Baden-Württemberg und Nordrhein-Westfalen Gebäude zu sehen, deren Fassaden aus Aluminium oder Beton Solarenergie produzieren und mit ihrer anspruchsvollen Gestaltung ins Auge fallen. Ein wichtiger Schritt in Richtung nachhaltiges Bauen, denn wenn technischer Fortschritt ästhetisch umgesetzt ist, greifen Architektinnen und Architekten die neuen Möglichkeiten zur Fassadengestaltung hoffentlich gern auf.

    Prof. Frank Hülsmeier (*1964) ist seit 2002 Professor für Gebäudetechnik, Energiekonzepte und Bauphysik an der HTWK Leipzig und leitet seit 2009 das hausinterne Architektur-Institut Leipzig. Zuvor lehrte er an Hochschulen in Darmstadt und Hildesheim, sammelte in Architekturbüros in Berlin, Darmstadt und Hamburg praktische Erfahrungen und gründete 2004 in Leipzig sein eigenes Architekturbüro.

    Dieser Text erschien zuerst im Forschungsmagazin Einblicke 2022 der HTWK Leipzig. Hier können Sie das Magazin digital lesen oder kostenfrei abonnieren.

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