Fakultät Bauingenieurwesen
Refine
Year of publication
Document Type
- Article (38)
- Bachelor Thesis (31)
- Master's Thesis (24)
- Report (16)
- Conference Proceeding (11)
- Part of a Book (8)
- Working Paper (5)
- Book (4)
- Moving Images (2)
- Other Publications (2)
Keywords
- 3D urban planning (1)
- 3D-Druck (1)
- Abfallwirtschaft (1)
- Abflussmenge (1)
- Abflussregime (1)
- Abflussrohr (1)
- Abu Dhabi (1)
- AbuDhabi (1)
- Abwasserableitung (1)
- Abwasserkanal (1)
Institute
Chancen und Hemmnisse einer Installation von Viti-PV am deutschen und schweizerischen Bodensee
(2025)
Der Klimawandel stellt den Weinbau vor große Herausforderungen, eröffnet aber mit Technologien wie der Viti-Photovoltaik auch neue Chancen, indem diese sowohl die Resilienz der Reben stärken als auch erneuerbaren Strom erzeugen kann. Eine Umfrage unter Winzern am deutschen und schweizerischen Bodensee zeigt ein grundsätzliches Interesse an Viti-PV, jedoch auch verbreitete Bedenken hinsichtlich Investitionskosten, rechtlicher Hürden und möglicher mikroklimatischer Auswirkungen.
Small Island Developing States (SIDS) like Seychelles face challenges in food and energy security, relying heavily on imports for both. Global crises exacerbate these vulnerabili-ties, causing price and supply chain issues. To increase self-sufficiency, Seychelles aims to promote backyard farming, strengthen sustainability, and strive for 100% renewable energy. However, limited land poses challenges. Agrivoltaics, combining solar energy and agriculture, may offer a solution. This examination explores its potential through a survey of backyard farmers on Mahé, focusing on farming practices, energy use, and per-ceptions of Agrivoltaics.
A survey of 29 backyard farmers on Mahé revealed that 58.5% of their land is suitable for Agrivoltaics, highlighting its potential to enhance electricity self-sufficiency, currently at 66%. Bifacial PV modules and interspace or overhead mounting systems are recom-mended, as many local crops could thrive under shading. Farmers value self-sufficiency highly, with 45% open to community projects. Opportunities for Agrivoltaics were rated positively, while barriers scored lower. Establishing a trial site and conducting further research are key steps to advancing this approach.
Seagrass ecosystems provide essential ecological services and are increasingly recog-nized for their potential as sustainable building insulation. While prior studies have examined seagrass insulation in temperate climates, its suitability for tropical con-struction remains largely unexplored. This study assesses the insulation performance, practical challenges, and adoption barriers of seagrass insulation in tropical climates, using building physics simulations and structured expert interviews, with case studies in Seychelles and Auroville, India. Simulation results indicate that seagrass insulation with its high specific heat capacity effectively reduces overheating risks and demon-strates consistently low mould-growth potential under persistently humid tropical conditions. Despite these technical advantages, expert interviews reveal significant non-technical barriers, including negative public perception, regulatory uncertainties, and logistical complexities. Seychelles faces particular hurdles such as limited coastal storage capacity and stringent environmental regulations. In contrast, Auroville emerges as an ideal demonstration site due to its strong sustainability culture and openness to innovative building materials. The study further identifies that integrating seagrass insulation into a structured, regulated supply chain—from sustainable har-vesting and processing to quality assurance—could simultaneously enhance ecosystem conservation and material availability. Implementing a harvesting framework analo-gous to sustainable forestry could ensure environmental protection alongside supply stability. The findings emphasize the urgent need for targeted awareness initiatives, regulatory alignment, and economic feasibility assessments to overcome barriers and enable wider adoption. Overall, this research highlights seagrass insulation as a prom-ising, climate-positive construction material with strong potential under tropical con-ditions, provided that identified logistical, societal, and regulatory challenges are ad-dressed through dedicated research, stakeholder collaboration, and practical pilot projects.
Diese Masterarbeit untersucht, wie durch eine klimaresiliente Freiraumgestaltung die Entwicklung nachhaltiger und lebenswerte Quartiere im Umfeld von Bahnhöfen als multimodale Mobilitätsknotenpunkte gefördert werden kann. Am Beispiel des Bahnhofsareals Mettmenstetten in der Schweiz werden konkrete ökologische Maßnahmen und innovative Mobilitätslösungen analysiert.
Zunächst werden theoretische Grundlagen zu Klimaresilienz, Vulnerabilität urbaner Räume gegenüber Extremwetterereignissen sowie bewährte Maßnahmen und Technologien zur Stärkung der Resilienz erarbeitet. Dazu zählen u.a. Begrünung, Beschattung, Regenwassermanagement, Flächenentsiegelung und die Nutzung erneuerbarer Energien. Anschließend erfolgt eine Betrachtung von Mono-, Multi- und Intermodalität, aktuellen Mobilitätstrends wie autonomem Fahren, Lufttaxis und Drohnenlieferungen sowie Anforderungen an zukunftsfähige, multimodale Verkehrsknotenpunkte.
Mittels leitfadengestützter Experteninterviews und qualitativer Inhaltsanalyse werden die theoretischen Erkenntnisse auf die lokalen Gegebenheiten im Erspach-Areal Mettmenstetten übertragen. Dabei werden Handlungsempfehlungen für eine klimaresiliente und nachhaltige Quartiersentwicklung unter Berücksichtigung innovativer Mobilitätskonzepte abgeleitet.
Die Entwicklungsprinzipien sehen eine umfassende Neugestaltung des Areals vor, um es zur neuen, einladenden "Empfangspforte" mit urbaner Mischnutzung und Anziehungskraft für Mettmenstetten zu machen. Durch vertikale Nutzungsdurchmischung soll ein breites Angebot an Wohnen, Gewerbe, Dienstleistungen und Freizeiteinrichtungen entstehen.
Die Ergebnisse zeigen, dass eine durchdachte Freiraumgestaltung mit Grünflächen, Beschattung und Regenwassermanagement einen wesentlichen Beitrag zur Stärkung der Klimaresilienz in verdichteten, multimodalen Quartieren leisten kann. Zudem bieten innovative Mobilitätslösungen wie autonome Shuttles, Lufttaxis und Drohnenlieferungen Potenzial, den Verkehr zu entlasten und Flächen für resiliente Freiraumgestaltung zu schaffen.
In Anbetracht der akuten Klimakrise und der nötigen Energiewende gelten Photovoltaik (PV)-Anlagen als eine der vielversprechendsten Alternativen zu den konventionellen Energiequellen. Der Hauptnachteil von PV ist der Bedarf an großen Flächen durch einen geringen Wirkungsgrad. Floating PV (FPV) bietet eine Alternative zu landbasierten Systemen. Das Ziel dieser Arbeit ist es, die technischen Möglichkeiten sowie die rechtlichen, wirtschaftlichen und ökologischen Rahmenbedingungen von FPV in Deutschland aufzuzeigen. In diesem Zusammenhang stellt sich die Frage: Welches Potenzial gibt es für FPV-Anlagen im Süden Baden-Württembergs?
Ein FPV-System besteht im Wesentlichen aus PV-Modulen, Schwimmkörpern, einem Verankerungssystem, Kabeln und Befestigungen sowie Wechselrichtern und einem Spannungsumwandler. Besonders geeignet für den Einsatz solcher Anlagen sind Seen, die über geringe Tiefen, einen festen Grund und ausreichend Landfläche in der Nähe verfügen. FPV-Anlagen bieten den Vorteil eines Mehrertrags durch den Kühleffekt von Wasser. In Deutschland wur-den bereits einige FPV-Projekte umgesetzt wie bspw. auf dem Philippsee in Baden-Württemberg. Rechtlich gesehen dürfen die Anlagen nur auf künstlichen Seen mit einem Abstand von 40 m zum Ufer und einer maximalen Seebelegung von 15 % installiert werden. Die Investitionskosten für FPV-Anlagen sind deutlich höher als die von Freiflächenanlagen. Bei fachgerechter Umsetzung dürften die positiven Umweltauswirkungen überwiegen.
In dieser Arbeit werden die Methoden der Experteninterviews und der Potenzialanalyse mithilfe des Programms PV*SOL premium angewendet. Es wird eine FPV-Anlage auf der Kiesgrube Pfullendorf-Tautenbronn simuliert. Die Anlage weist bei einer Größe von 3,32 ha eine Nennleistung von knapp 7,5 Megawatt Peak (MWp) und einen spezifischen Jahresertrag von etwa 1.000 kWh/kWp auf. Der Anlagennutzungsgrad beträgt 86,40 %. Für die Wirtschaftlichkeitsberechnung werden ein Mittelwertszenario, ein Best-Case-Szenario und ein Worst-Case-Szenario betrachtet. Außerdem wird innerhalb der Szenarien zwischen 100 %, 50 % und 0 % Einspeisung unterschieden. Hinsichtlich der Stromgestehungskosten von 7,82 ct/kWh im Mittelwertszenario können FPV-Anlagen mit anderen Erneuerbaren Energien konkurrieren. Das gilt aktuell jedoch nur für Anlagen mit einem hohen Eigenverbrauch. Es zeigt sich ein dringender Änderungsbedarf des Genehmigungsverfahrens und der 15 %-Regelung sowie ein erheblicher Forschungsbedarf zu den Umweltauswirkungen von FPV-Anlagen.
Infolge des Klimawandels werden Hitzeperioden häufiger und intensiver, was insbesondere in Städten zu einer Überwärmung des Straßenraums führt. Erhöhte Gesundheitsrisiken für vulnerable Gruppen sowie eine Minderung der Aufenthalts- und Lebensqualität sind die Folgen. Für die Stadtplanung ergibt sich die Notwendigkeit, dem Urban-Heat-Island-(UHI-)Effekt durch geeignete Klimaanpassungsmaßnahmen zu begegnen. Bisherigen Ansätzen zur Lokalisierung überwärmungsgefährdeter Bereiche fehlt oft die Detailtiefe, um einen direkten Straßenbezug herzustellen, Ursachen zu analysieren und geeignete Anpassungsmaßnahmen im Straßenraum abzuleiten. In diesem Beitrag wird daher ein Ansatz vorgestellt, der die Daten eines Mobile-Mapping-Systems nutzt, um UHI-Risikobereiche im städtischen Straßennetz präzise zu kartieren und zu bewerten. Das Bewertungskonzept ist so ausgelegt, dass gezielt Maßnahmen zur Verbesserung des Mikroklimas empfohlen werden können.
Form-finding is an essential task in the design of efficient lightweight structures. It is based on the crucial assumption of one single shape-determining load case, usually represented by self-weight. Adaptive components integrated into the structure open a way to even more efficient lightweight designs, as such structures can adapt their shapes to varying external loads and redistribute internal forces. This article presents a method for form-finding of adaptive truss structures subject to multiple, independently acting load cases, also incorporating possible design constraints. To ensure the consistency of the manufacturing lengths of passive elements in all load cases, special constraints are considered. The method enables to reduce sensitivity of the structural shape with respect to various different loads by means of actuation to meet design and serviceability requirements with a lower structural mass compared to conventional design strategies. This is demonstrated within a replaced real-world-like setting of an adaptive suspension truss bridge.
Cities need to adapt to climate change in an increasingly rapid pace. Data and information on the existing and expected climate impact and the effectiveness of adaptive measures can support the planning and implementation of resilient urban planning. To inform urban climate change adaptation (CCA) in Germany a diverse landscape of climate services exists. However, the literature on usability gaps shows different barriers impeding the use potential of climate services. This study empirically analyzes the needs and barriers of municipal staff of different departments in Constance with regard to utilizing climate data and information. Surveying 72 and interviewing 10 municipal staffers, we found that climate data and information hold great potential for different public services but its handling poses many challenges. Furthermore, we found that a strategic approach mainstreaming climate data and information into cross-departmental work practices on urban CCA is crucial to anchor its usage in complex decision-making systems. The co-development of data-sensitive workflows, decision support tools, and capacity trainings can foster such integration. Based on the survey and interview results we designed a workflow on how to integrate such data and information strategically in municipal work processes.
Agrivoltaics is an emerging technology and combines the agricultural and energy generation sectors by enabling dual land use. The use of photovoltaic modules on agricultural land, for example in overhead or interspace systems, which are the focus of this work, can create synergy effects from which both sectors can benefit.
The aim of this study is to analyse the potential of agrivoltaics in the Seychelles. The focus of the potential analysis is on an acceptance study in which the perception of 75 farmers towards agrivoltaics and their willingness to implement the new technology is analysed. The data collection was carried out with the help of personal surveys.
The results of the studies show that agrivoltaics have potential in the Seychelles. Potential was identified in the use of irrigation systems and the self-supply of electricity, among other things. The results of the study also show that there is a need for further research on agrivoltaics in the Seychelles, for example in the area of field studies/test set ups and financing concepts.
