@inproceedings{TreyerKleinKoenigetal.,
  author    = {Treyer, Lukas and Klein, Bernhard and K{\"o}nig, Reinhard and Meixner, Christine},
  title     = {Lightweight urban computation interchange (LUCI) system},
  series = {Proceedings},
  booktitle = {Proceedings},
  publisher = {FOSS4G},
  address   = {Seoul, South Korea},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.2598},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20160622-25982},
  pages     = {12},
  abstract  = {In this paper we introduce LUCI, a Lightweight Urban Calculation Interchange system, designed to bring the advantages of a calculation and content co-ordination system to small planning and design groups by the means of an open source middle-ware. The middle-ware focuses on problems typical to urban planning and therefore features a geo-data repository as well as a job runtime administration, to coordinate simulation models and its multiple views. The described system architecture is accompanied by two exemplary use cases that have been used to test and further develop our concepts and implementations.},
  language  = {en}
}
@techreport{KoenigTapiasSchmitt,
  author    = {K{\"o}nig, Reinhard and Tapias, Estefania and Schmitt, Gerhard},
  title     = {New Methods in Urban Analysis and Simulation: Documentation of teaching results from the spring semester 2015},
  organization    = {ETH Zurich},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.2505},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20160118-25052},
  pages     = {76},
  abstract  = {Documentation of teaching results from the spring semester 2015 at the chair of Information Architecture at ETH Zurich},
  subject      = {Architektur},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Vu,
  author    = {Vu, Bac Nam},
  title     = {Stochastic uncertainty quantification for multiscale modeling of polymeric nanocomposites},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.2555},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20160322-25551},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  pages     = {265},
  abstract  = {Nanostructured materials are extensively applied in many fields of material science for new industrial applications, particularly in the automotive, aerospace industry due to their exceptional physical and mechanical properties. Experimental testing of nanomaterials is expensive, timeconsuming,challenging and sometimes unfeasible. Therefore,computational simulations have been employed as alternative method to predict macroscopic material properties. The behavior of polymeric nanocomposites (PNCs) are highly complex. The origins of macroscopic material properties reside in the properties and interactions taking place on finer scales. It is therefore essential to use multiscale modeling strategy to properly account for all large length and time scales associated with these material systems, which across many orders of magnitude. Numerous multiscale models of PNCs have been established, however, most of them connect only two scales. There are a few multiscale models for PNCs bridging four length scales (nano-, micro-, meso- and macro-scales). In addition, nanomaterials are stochastic in nature and the prediction of macroscopic mechanical properties are influenced by many factors such as fine-scale features. The predicted mechanical properties obtained by traditional approaches significantly deviate from the measured values in experiments due to neglecting uncertainty of material features. This discrepancy is indicated that the effective macroscopic properties of materials are highly sensitive to various sources of uncertainty, such as loading and boundary conditions and material characteristics, etc., while very few stochastic multiscale models for PNCs have been developed. Therefore, it is essential to construct PNC models within the framework of stochastic modeling and quantify the stochastic effect of the input parameters on the macroscopic mechanical properties of those materials. This study aims to develop computational models at four length scales (nano-, micro-, meso- and macro-scales) and hierarchical upscaling approaches bridging length scales from nano- to macro-scales. A framework for uncertainty quantification (UQ) applied to predict the mechanical properties of the PNCs in dependence of material features at different scales is studied. Sensitivity and uncertainty analysis are of great helps in quantifying the effect of input parameters, considering both main and interaction effects, on the mechanical properties of the PNCs. To achieve this major goal, the following tasks are carried out: At nano-scale, molecular dynamics (MD) were used to investigate deformation mechanism of glassy amorphous polyethylene (PE) in dependence of temperature and strain rate. Steered molecular dynamics (SMD)were also employed to investigate interfacial characteristic of the PNCs. At mico-scale, we developed an atomistic-based continuum model represented by a representative volume element (RVE) in which the SWNT's properties and the SWNT/polymer interphase are modeled at nano-scale, the surrounding polymer matrix is modeled by solid elements. Then, a two-parameter model was employed at meso-scale. A hierarchical multiscale approach has been developed to obtain the structure-property relations at one length scale and transfer the effect to the higher length scales. In particular, we homogenized the RVE into an equivalent fiber. The equivalent fiber was then employed in a micromechanical analysis (i.e. Mori-Tanaka model) to predict the effective macroscopic properties of the PNC. Furthermore, an averaging homogenization process was also used to obtain the effective stiffness of the PCN at meso-scale. Stochastic modeling and uncertainty quantification consist of the following ingredients: - Simple random sampling, Latin hypercube sampling, Sobol' quasirandom sequences, Iman and Conover's method (inducing correlation in Latin hypercube sampling) are employed to generate independent and dependent sample data, respectively. - Surrogate models, such as polynomial regression, moving least squares (MLS), hybrid method combining polynomial regression and MLS, Kriging regression, and penalized spline regression, are employed as an approximation of a mechanical model. The advantage of the surrogate models is the high computational efficiency and robust as they can be constructed from a limited amount of available data. - Global sensitivity analysis (SA) methods, such as variance-based methods for models with independent and dependent input parameters, Fourier-based techniques for performing variance-based methods and partial derivatives, elementary effects in the context of local SA, are used to quantify the effects of input parameters and their interactions on the mechanical properties of the PNCs. A bootstrap technique is used to assess the robustness of the global SA methods with respect to their performance. In addition, the probability distribution of mechanical properties are determined by using the probability plot method. The upper and lower bounds of the predicted Young's modulus according to 95 \% prediction intervals were provided. The above-mentioned methods study on the behaviour of intact materials. Novel numerical methods such as a node-based smoothed extended finite element method (NS-XFEM) and an edge-based smoothed phantom node method (ES-Phantom node) were developed for fracture problems. These methods can be used to account for crack at macro-scale for future works. The predicted mechanical properties were validated and verified. They show good agreement with previous experimental and simulations results.},
  subject      = {Polymere},
  language  = {en}
}
@inproceedings{Koenig,
  author    = {K{\"o}nig, Reinhard},
  title     = {CPlan: An Open Source Library for Computational Analysis and Synthesis},
  series = {33rd eCAADe Conference},
  booktitle = {33rd eCAADe Conference},
  editor    = {Martens, Bob and Wurzer, G, Gabriel and Grasl, Tomas and Lorenz, Wolfgang and Schaffranek, Richard},
  publisher = {Vienna University of Technology},
  address   = {Vienna},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.2503},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20160118-25037},
  pages     = {245 -- 250},
  abstract  = {Some caad packages offer additional support for the optimization of spatial configurations, but the possibilities for applying optimization are usually limited either by the complexity of the data model or by the constraints of the underlying caad system. Since we missed a system that allows to experiment with optimization techniques for the synthesis of spatial configurations, we developed a collection of methods over the past years. This collection is now combined in the presented open source library for computational planning synthesis, called CPlan. The aim of the library is to provide an easy to use programming framework with a flat learning curve for people with basic programming knowledge. It offers an extensible structure that allows to add new customized parts for various purposes. In this paper the existing functionality of the CPlan library is described.},
  subject      = {Architektur},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Sowoidnich,
  author    = {Sowoidnich, Thomas},
  title     = {A Study of Retarding Effects on Cement and Tricalcium Silicate Hydration induced by Superplasticizers},
  isbn      = {978-3-00-052204-8},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.2544},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20160224-25444},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  pages     = {214},
  abstract  = {Fließmittel werden in Betonen verwendet, um deren Fließeigenschaften w{\"a}hrend der Verarbeitung zu verbessern und Wasser einzusparen. Beide Faktoren beeinflussen nicht nur den Frischbeton, sondern auch signifikant die Festbetoneigenschaften. Nachteilig wirken sich Fließmittel auf die Festigkeitsentwicklung aus, die z.T. sehr stark verz{\"o}gert wird. Dies ist vor allem bei Bauteilen, die im Rahmen eines Vorfertigungsprozesses hergestellt werden, ein {\"o}konomischer Nachteil. Die vorliegende Arbeit widmet sich den Ursachen f{\"u}r die Verz{\"o}gerung der Portlandzementhydratation bei Verwendung von Fließmitteln. Um die komplexen Reaktionen, die w{\"a}hrend der Portlandzementhydratation auftreten, zu vereinfachen, betrachtet ein {\"u}berwiegender Teil der Arbeit die Wechselwirkung Fließmittel-Tricalciumsilikat (Abk. Ca3SiO5 oder C3S, Hauptbestandteil von Portlandzementklinker). Die Untersuchungen werden in drei Hauptteilen durchgef{\"u}hrt, wobei Methoden wie u.a. isotherme W{\"a}rmeflusskalorimetrie, Elektrische Leitf{\"a}higkeit, Elektronenmikroskopie, ICP-OES, TOC als auch Analytische Ultrazentrifugation Anwendung finden. Basierend auf der Wechselwirkung von Kationen mit anionischen Ladungstr{\"a}gern von Polymeren wird die Interaktion von Calcium mit Fließmitteln im ersten Teil der Arbeit untersucht. Dabei kommt es {\"u}berwiegend zur Komplexierung von Calciumionen durch die funktionellen Gruppen der Plymere (Carboxyl- bzw. Sulfonguppen), die in zement{\"a}ren Umgebungen sowohl gel{\"o}st in der w{\"a}ssrigen Phase als auch als Bestandteil von Partikelgrenzfl{\"a}chen vorhanden sind. Neben diesen Effekten kann auch gezeigt werden, dass Fließmittel die Bildung von nanoskaligen Partikeln hervorrufen, die infolge der sterischen Wirkung von Fließmitteln dispergiert in der w{\"a}ssrigen Phase vorliegen (Clusterbildung). Analog zu neuesten Erkenntnissen aus dem Bereich der Biomineralisation ist daher davon auszugehen, dass diese Nanopartikel durch Agglomeration das Kristallwachtsum beeinflussen. Ausgehend von der Annahme, dass die Aufl{\"o}sungs- und/ oder F{\"a}llungskinetik durch die Wirkung von Fließmitteln behindert und damit f{\"u}r den Verz{\"o}gerungseffekt der Fließmittel w{\"a}hrend der komplexen Hydratationsreaktion verantwortlich seien k{\"o}nnen, werden die zugrundeliegenden Vorg{\"a}nge im zweiten Abschnitt getrennt voneinander untersucht. Es wird anhand von L{\"o}sungsuntersuchungen an C-S-H Phasen und Portlandit herausgestellt, dass die Komplexierung von gel{\"o}sten Calciumionen durch funktionelle Gruppen der Polymere die L{\"o}slichkeit von Portlandit erh{\"o}ht. Im Gegensatz f{\"u}hrt die Komplexierung von Calciumionen in der w{\"a}ssrigen Phase zu einer Verringerung der Calciumionenkonzentration in der w{\"a}ssrigen Phase. Diese Effekte werden auf die unterschiedlich starke Adsorptionsneigung der Polymere an C-S-H-Phasen und Portlandit zur{\"u}ckgef{\"u}hrt. Es wird davon ausgegangen, dass die Adsorption aufgrund der gr{\"o}ßeren spezifischen Oberfl{\"a}che st{\"a}rker an den C-S-H-Phasen als am Portlandit auftritt. Demnach stellt sich dar, dass die Polymere erst nachdem die funktionellen Gruppen Calciumionen aus der w{\"a}ssrigen Phase komplexiert haben an den C-S-H-Phasen adsorbieren. Weiterhin kann gezeigt werden, dass die freie C3S Aufl{\"o}sungsrate in Anwesenheit von Fließmitteln keinen direkten Zusammenhang zur Verz{\"o}gerung erkennen l{\"a}sst. Teilweise kommt es zu einer in Bezug zur Kontrollprobe ohne Fließmittel erh{\"o}hten sowie auch verringerten Aufl{\"o}sungsrate. Wird das Komplexierungsvem{\"o}gen der Fließmittel ber{\"u}cksichtigt, so kann durchaus eine verlangsamte freie Aufl{\"o}sungsrate ermittelt werden. Doch auch Calcit zeigt einen verz{\"o}gernden Einfluss auf die freie C3S Aufl{\"o}sung, obwohl es den Gesamtprozess der Hydratation signifikant beschleunigt. Somit kann die behinderte Aufl{\"o}sung als m{\"o}gliche Ursache f{\"u}r die verz{\"o}gernde Wirkung w{\"a}hrend der Zementhydratation weder best{\"a}tigt noch widerlegt werden. Dieser Punkt sollte in zuk{\"u}nftigen Arbeiten weiter untersucht werden. Im letzten Schritt dieses Untersuchungsabschnitts wird die reine Kristallisation von C-S-H-Phasen und Portlandit untersucht. Es stellt sich heraus, dass Fließmittel insbesondere durch die Wirkung der Komplexierung von Ionen in der w{\"a}ssrigen Phase sowohl die Induktionszeit verl{\"a}ngern als auch die Kristallwachstumsrate ver{\"a}ndern. Dies allein kann aber nicht die komplette Verz{\"o}gerungswirkung erkl{\"a}ren. Ein wichtiger Verz{\"o}gerungsfaktor ist die Adsorption der Polymere an Kristalloberfl{\"a}chen als auch eine fließmittelbedingte Dispergierung von nanoskaligen Einzelpartikeln, die deren Agglomeration zu Kristallen behindert. Im letzten Hauptuntersuchungsabschnitt werden die gewonnenen Erkenntnisse auf die w{\"a}hrend der Zement- und Tricalciumsilikathydratation parallel ablaufenden Reaktionen analysiert. Dabei wird insbesondere die ionische Zusammensetzung der w{\"a}ssrigen Phase von C3S Pasten und Suspensionen untersucht, um Hinweise f{\"u}r eine kinetische Hemmung der Hydratationsreaktion zu identifizieren. Zusammenfassend wird festgestellt, dass die Ursachen der verz{\"o}gernden Wirkung von Fließmitteln auf die Hydratation von C3S auf die starke Verz{\"o}gerung der Kristallisation von Hydratphasen zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. Dabei kommt den zwei Faktoren Komplexierung von Calciumionen an Oberfl{\"a}chen und Stabilisierung von nanoskaligen Partikeln eine zentrale Bedeutung zu. Diese Effekte k{\"o}nnen durch die Wirkung als Templat als auch durch Erh{\"o}hung der L{\"o}slichkeit infolge Komplexierung freier/gel{\"o}ster Ionen teilkompensiert werden. Dass die Aufl{\"o}sungsreaktion durch die Anwesenheit von Fließmitteln behindert wird, kann nur indirekt anhand der Entwicklung von Ionenkonzentrationen festgestellt werden. Ob dieser Vorgang die Ursache oder die Folge des L{\"o}sungs-F{\"a}llungs-Mechanismus der Hydratation ist und damit die verz{\"o}gernde Wirkung durch behinderte Aufl{\"o}sung des Edukts hervorgerufen wird, bleibt Gegenstand weiterer Untersuchungen. Im Rahmen der Arbeit kann auch gezeigt werden, dass Fließmittel chemisch als Inhibitoren wirken indem sie den Frequenzfaktor verringern. Dar{\"u}ber hinaus wird erstmalig eine Methode entwickelt, die die Bestimmung der Ionenkonzentration in Pasten in-situ erlaubt. Mit deren Hilfe wird dargestellt, dass die Entwicklung der Ionenkonzentration als auch die allgemein verwendete W{\"a}rmefreisetzungsrate (Kalorimetrie) miteinander korrespondiert. Dar{\"u}ber hinaus erlaubt die entwickelte Methode die weitere Differenzierung der Accelerationsperiode in drei Stadien. Die Kristallisation von C-S-H-Phasen und Portlandit ist f{\"u}r den Beginn der Haupthydratationsperiode entscheidend.},
  subject      = {Cement},
  language  = {en}
}
@article{Koenig,
  author    = {K{\"o}nig, Reinhard},
  title     = {Urban Design Synthesis for Building Layouts : Urban Design Synthesis for Building Layouts based on Evolutionary Many-Criteria Optimization},
  series = {International Journal of Architectural Computing},
  journal   = {International Journal of Architectural Computing},
  doi       = {10.1260/1478-0771.13.3-4.257},
  pages     = {257 -- 270},
  abstract  = {When working on urban planning projects there are usually multiple aspects to consider. Often these aspects are contradictory and it is not possible to choose one over the other; instead, they each need to be fulfilled as well as possible. In this situation ideal solutions are not always found because they are either not sought or the problems are regarded as being too complex for human capabilities.To improve this situation we propose complementing traditional design approaches with a design synthesis process based on evolutionary many-criteria optimization methods that can fulfill formalizable design requirements. In addition we show how self-organizing maps can be used to visualize many-dimensional solution spaces in an easily analyzable and comprehensible form.The system is presented using an urban planning scenario for the placement of building volumes.},
  subject      = {Design synthesis},
  language  = {en}
}
@masterthesis{Krtschil,
  type      = {Bachelor Thesis},
  author    = {Krtschil, Anna},
  title     = {Vergleich verschiedener Indikatoren in Bezug auf die {\"O}kobilanz von Geb{\"a}uden},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.2434},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20150716-24340},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  pages     = {73},
  abstract  = {Im Rahmen der Bachelorarbeit werden zwei Indikatoren zur Auswertung einer {\"O}kobilanz gegen{\"u}bergestellt. Die Umweltbelastungspunkte der Schweiz werden mit dem niederl{\"a}ndischen ReCiPe verglichen.},
  subject      = {Umweltbilanz},
  language  = {de}
}
@article{Koenig,
  author    = {K{\"o}nig, Reinhard},
  title     = {Interview on Information Architecture},
  series = {Swiss Architecture in the Moving Image},
  journal   = {Swiss Architecture in the Moving Image},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.2507},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20180422-25078},
  pages     = {151 -- 154},
  abstract  = {Interview on Information Architecture},
  subject      = {Architektur},
  language  = {en}
}