TY  - THES
A1  - Lützkendorf, Thomas
T1  - Beiträge zur Umsetzung von Prinzipien einer Nachhaltigen Entwicklung im Baubereich
T1  - Realising principles of sustainable development in the building sector
N2  - Die nach dem kumulativen Verfahren verfasste Habilitationsschrift fasst in 3 Kapiteln wissenschaftliche Beiträge des Autors aus den Jahren 1995 – 1999 zusammen. Kapitel 1 befasst sich mit Fragen einer Integration von Aspekten des energiesparenden, ressourcenschonenden und gesundheitsgerechten Bauens in die Prozesse der Planung und Entscheidungsfindung. Dargestellt werden u.a. die methodischen Grundlagen für die Ermittlung und Bewertung des Energie- und Stoffstromes während des Lebenszyklusses von Bauwerken, eine Systematik energiebezogener Grenz- und Zielwerte sowie eine Analyse verfügbarer Planungs- und Bewertungshilfsmittel. Im Kapitel 2 wird ein System zur Sicherung der Qualität bei der Planung und Errichtung von Niedrigenergiehäusern vorgestellt sowie dessen Wechselwirkung mit Energieausweisen und Gebäudepässen diskutiert. Kapitel 3 analysiert Unterschiede und Gemeinsamkeiten einer ökologischen Bewertung von Standort, Unternehmen, Prozess und Produkt.
N2  - The inaugural dissertation, produced according to the cumulative approach, organises the author’s scientific writings produced between the years 1995 and 1999 into three chapters. Chapter 1 is concerned with questions of integrating energy-saving, resource friendly and health-oriented approaches to building into the planning and decision-making processes. Methodical approaches to determining and evaluating energy and mass flow during the life-cycle of buildings are discussed, a framework for energy-related limit and target values examined and available planning aids and assessment tools analysed. In chapter 2 a system for ensuring quality control in the planning and construction of low-energy houses is introduced and its correspondence to energy passports and building certification methods discussed. Chapter 3 examines the differences and parallels between the ecological assessment of location, business, process and product.
KW  - Bauökologie
KW  - Gebäudeplanung
KW  - Nachhaltigkeit
KW  - Lebenszyklusanalyse
KW  - Planungsprozess
KW  - Bewertungshilfsmittel
KW  - Life-cycle analysis
KW  - Planning process
KW  - Assessment tools
Y1  - 2000
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20040225-516
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Cervantes, Juan
T1  - Ideology, neoliberalism and sustainable development
JF  - Human Geographies
N2  - This paper examines the interactions between issues such as ideology, neoliberalism, institution-building and sustainable development. The central focus of the paper is to demonstrate that the neoliberalism hasn’t succeeded just because it is an economic strategy which better serves the interests of the capitalist class (though it must be stressed that this fact has obviously contributed) but mainly because it has been promoted as an attractive economic strategy by respected, well organized and transnationalized institutions all around the globe, and understand the reasons behind this institutional support. After reviewing the interrelationships between the Bretton-Woods institutions and their relationship with the concepts of neoliberalism and sustainable development, the paper concludes claiming that the so-called neoliberal ideology operates behind the discourses of growth, progress and sustainability and that it is in charge of softening domination by diffusing legitimating ideas and granting concessions to subordinate forces, thus implying significations and values that transcend the possible manipulation of the world as an object.
KW  - Neoliberalismus
KW  - Bretton-Woods-System
KW  - Nachhaltigkeit
Y1  - 2013
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20170418-31300
SP  - 25
EP  - 34
ER  - 
TY  - THES
A1  - Heidenreich, Christian
T1  - Adaptivität von freigeformten Flächentragwerken - Möglichkeiten zur Steigerung der Effizienz von Faserverbundstrukturen im Bauwesen
N2  - Die vorliegende Arbeit fokussiert die Optimierung freigeformter adaptiver Faserverbundflächentragwerke auf Basis einer entwickelten und auf einem parametrischen Gesamtmodell basierenden Entwurfsmethode. Die Übertragung adaptiver, natürlich inspirierter Vorgänge stellt eine weitreichende Inspirationsquelle dar. Adaptive Tragwerke können unter Anwendung von Smart Materials als materialsparende, filigrane Tragwerke ausgeführt werden. Die Erfüllung der Grenzzustände der Tragfähigkeit und der Gebrauchstauglichkeit wird nicht allein über die Querschnittsabmessungen sichergestellt. Die notwendige Bauteilsteifigkeit kann vielmehr durch Eintragung von Aktivierungsenergie (Operational Energy) realisiert werden. Auf diese Weise kann die aufgrund der Bauteilabmessungen gebundene Energie (Embodied Energy) minimiert werden. Die entwickelte Entwurfsmethode ermöglicht die Auslegung und Optimierung materialminimierter Schalentragwerke in einem mehrstufigen Prozess. Hierbei wird aus tragwerksplanerischer Sicht die numerische Formfindung, die statische Berechnung und die Aktor- und Sensorpositionierung berechnet. Zudem werden Analysen hinsichtlich der Nachhaltigkeit auf Basis einer Lebenszyklusanalyse durchgeführt. Aufgrund der unterschiedlichen, sich aber gegenseitig beeinflussenden Kriterien, ist eine Optimierung durchzuführen. In der vorliegenden Arbeit wird ein Ansatz zur Definition zulässiger Ökobilanzkennwerte von Smart Materials auf Basis der Energiedifferenz zwischen einer passiven und einer adaptiven Struktur vorgestellt. Anhand dieser Kennwerte kann die Entwicklung zukünftiger Smart Materials unter dem Aspekt der ganzheitlichen Nachhaltigkeit erfolgen. Die Allgemeingültigkeit und Übertragbarkeit der Entwurfsmethode auf weitere Tragsysteme im Bauwesen und speziell anderer Materialkonstellationen wird anhand verschiedener Beispiele aufgezeigt.
T3  - bauhaus.ifex research series - 2 
KW  - Entwurf
KW  - Formoptimierung
KW  - Form optimization
KW  - Parametrische Optimierung
KW  - Nachhaltigkeit
KW  - Schale
KW  - Adaptivität
KW  - Faserverbundschalentragwerk
KW  - adaptivity
KW  - fiber-reinforced shell structures
KW  - parametric design
KW  - parametric optimization
KW  - sustainability
Y1  - 2016
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20160314-25512
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Assmann, Aleida
T1  - Welche Zukünfte?
N2  - Vortrag, gehalten am 20.04.2017 zur Einführung von Prof. Dr. Winfried Speitkamp in das Amt des Präsidenten der Bauhaus-Universität Weimar
T3  - Neue Bauhausvorträge - 1 
KW  - Fortschritt
KW  - Ungewissheit
KW  - Nachhaltigkeit
Y1  - 2017
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20171130-36136
ER  - 
TY  - THES
A1  - Hollberg, Alexander
T1  - A parametric method for building design optimization based on Life Cycle Assessment
N2  - The building sector is responsible for a large share of human environmental impacts. Architects and planners are the key players for reducing the environmental impacts of buildings, as they define them to a large extent. Life Cycle Assessment (LCA) allows for the holistic environmental analysis of a building. However, it is currently not employed to improve the environmental performance of buildings during the design process, although the potential for optimization is greatest there. One main reason is the lack of an adequate means of applying LCA in the architectural design process. As such, the main objective of this thesis is to develop a method for environmental building design optimization that is applicable in the design process. The key concept proposed in this thesis is to combine LCA with parametric design, because it proved to have a high potential for design optimization.
The research approach includes the analysis of the characteristics of LCA for buildings and the architectural design stages to identify the research gap, the establishment of a requirement catalogue, the development of a method based on a digital, parametric model, and an evaluation of the method.
An analysis of currently available approaches for LCA of buildings indicates that they are either holistic but very complex or simple but not holistic. Furthermore, none of them provide the opportunity for optimization in the architectural design process, which is the main research gap. The requirements derived from the analysis have been summarized in the form of a catalogue. This catalogue can be used to evaluate both existing approaches and potential methods developed in the future. In this thesis, it served as guideline for the development of the parametric method – Parametric Life Cycle Assessment (PLCA). The unique main feature of PLCA is that embodied and operational environmental impact are calculated together. In combination with the self-contained workflow of the method, this provides the basis for holistic, time-efficient environmental design optimization. The application of PLCA to three examples indicated that all established mandatory requirements are met. In all cases, environmental impact could be significantly reduced. In comparison to conventional approaches, PLCA was shown to be much more time-efficient.
PLCA allows architects to focus on their main task of designing the building, and finally makes LCA practically useful as one of several criteria for design optimization. With PLCA, the building design can be time-efficiently optimized from the beginning of the most influential early design stages, which has not been possible until now. PLCA provides a good starting point for further research. In the future, it could be extended by integrating the social and economic aspects of sustainability.
T3  - bauhaus.ifex research series - 4 
KW  - Bauentwurf
KW  - Architektur
KW  - Bauökologie
KW  - Nachhaltigkeit
KW  - Life Cycle Assessment
KW  - Parametric Design
KW  - Building Information Modelling
KW  - BIM
KW  - Optimization
Y1  - 2017
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20180928-38000
ER  - 
TY  - THES
A1  - Boccolini, Sara
T1  - La microdensificación emergente de los barrios pericentrales de Córdoba, Argentina. Una alternativa sostenible y eficiente para la revitalización de la ciudad construida
T1  - Die entstehende Mikroverdichtung der Viertel des Innenstadtrands in Córdoba, Argentinien. Eine nachhaltige und effiziente Alternative für die Revitalisierung der gebauten Stadt
T1  - Emergent Micro-densification in Pericentral Neighbourhoods in Córdoba, Argentina. Sustainable and Efficient Alternative to Revitalizing the Built City
N2  - Córdoba es la segunda ciudad más poblada de la Argentina, y posee el ejido municipal más extenso del país, siendo un importante centro industrial y de servicios del centro del país. Es además la cabecera de la segunda región metropolitana argentina, el Área Metropolitana de Córdoba (AMCBA). Si bien el desarrollo de sus áreas centrales y periurbanas es un tema bastante desarrollado académicamente, actualmente hay un vacío de conocimiento en la situación actual de las áreas pericentrales e intermedias de esta ciudad -aun cuando ocupan más del 30% del área urbanizada y donde habita la mayor parte de su población-. Es en estas áreas donde se ubica el objeto de estudio de esta tesis: los barrios pericentrales que forman un anillo alrededor del área central. Originados como extensiones suburbanas alrededor de 1940, y consolidados como barrios residenciales de clase media y media alta de baja densidad antes de 1970, ocupan lo que son hoy algunas de las áreas con mejor calidad ambiental y urbana de la ciudad.
Los barrios pericentrales son considerados generalmente consolidados y estables; sin embargo, analizados en detalle, muestran complejas transformaciones: un vaciamiento poblacional constante, a pesar del crecimiento demográfico en general de Córdoba y el AMCBA; aumento de inmuebles abandonados; y a diferencia de sectores en una similar posición, no son objeto de grandes inversiones inmobiliarias de renovación urbana.
Esta situación es invisibilizada, en parte por ser resultado de procesos con poco impacto relativo en la ciudad, y en parte porque estos procesos no están contemplados por los modelos urbanos locales vigentes –basados en la teoría racionalista y determinista de principios del siglo XX-, que conceptualizan a los barrios pericentrales como una “panacea urbana”. Esta tesis puso en disputa estos modelos, partiendo de la discusión sobre un fenómeno informal detectado indefectiblemente (aunque no exclusivamente) en estos barrios pericentrales: la microdensificación emergente.
La imposibilidad de colocar los inmuebles existentes en el mercado hace que los propietarios busquen nuevas formas de valorizar sus propiedades, de facilitar el acceso a la vivienda a sus hijos o de invertir sus ahorros de forma segura, obteniendo una fuente adicional de ingresos: en cada parcela edificada se aumenta la cantidad de unidades funcionales, aprovechando la superficie construible vacante o refuncionalizando las construcciones obsoletas, aunque manteniendo el grano y la escala de intervención respecto al tejido existente. La oferta de hábitat en estos barrios se diversifica, y no sólo evita la expulsión de población, sino que también atrae a nuevos habitantes. Además, en un tejido originalmente sólo residencial, incorpora actividades de comercio y servicios que enriquecen el tejido funcional.
El proceso se realiza sin planificación general (y por supuesto fuera del marco legal): es la suma de acciones individuales que se reconstruyen como una “tendencia” o “patrón emergente”, revitalizando el tejido urbano de forma sutil pero definitiva.
Se planteó como hipótesis que la microdensificación emergente es un proceso de revitalización que aprovecha el potencial del tejido de estos barrios de forma más sostenible y eficiente que el modelo impuesto formalmente.
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La tesis se encuadró bajo el enfoque sistémico de la complejidad. Este enfoque entiende a la ciudad como un sistema complejo y dinámico, en desarrollo constante; determinado más por las interrelaciones entre sus componentes y entre esos componentes y el contexto, que por las condiciones de cada elemento individualmente. La calidad y cantidad de estas interacciones es primordial, al punto de definir la condición urbana de una aglomeración. Según estas premisas, un sistema urbano sostenible y eficiente será aquel que, maximizando recursos materiales y humanos (y de acuerdo a la capacidad de carga del sistema) desarrolle de redes de intercambio múltiples, diversas y descentralizadas, que generen procesos de sinergia y desarrollo inclusivos.
La investigación se estructuró entonces de forma tal de responder las siguientes preguntas:
•
En primer lugar, ¿cuáles son las condiciones específicas que catalizan la microdensificación en los barrios pericentrales de Córdoba?
•
Siendo la microdensificación una respuesta a una situación particular dentro del sistema urbano, ¿Cuál es el grado de sostenibilidad y eficiencia que aporta a los barrios pericentrales (en particular) y a Córdoba (en general)?
•
Y tras haber identificado su impacto en la estructura urbana, su potencial transformador y organizativo, ¿puede el estudio de los procesos emergentes hacer un aporte conceptual e instrumental a los modelos locales de planeamiento urbano?
Primeramente, un análisis documental reconstruyó la condición específica de los barrios pericentrales, y el escenario actual de Córdoba con respecto a la producción y acceso al hábitat urbano. Luego se infirió un escenario tendencial a corto y mediano plazo, que sirvió para definir distintos patrones de territorialización, incluyendo el patrón “formal” de los barrios pericentrales. Se continuó con el análisis específico de la microdensificación, proponiendo un escenario posible a mediano plazo donde el patrón de microdensificación ha sido plenamente desarrollado, transformando cuali y cuantitativamente el tejido espacio-funcional y socioeconómico.
A partir de estos resultados, se realizó un análisis comparativo de los distintos patrones de desarrollo urbano de Córdoba en cuanto a su sostenibilidad y eficiencia. Se demostró que el patrón de microdensificación en los barrios pericentrales es mucho más sostenible y eficiente que los patrones formales existentes, y se abrió la discusión que se desarrolla en la última parte de esta tesis:
El argumento desarrollado en esta investigación y los resultados que de él se desprenden tienen un carácter analítico y explicativo útil para el análisis de otros escenarios en el contexto urbano argentino y latinoamericano. En primer lugar, sobre preferir la revitalización progresiva frente a la renovación total o la creación de nuevo suelo urbano en la periferia; promover una ciudad compacta, diversa e inclusiva tanto social como funcionalmente; basada en la multiplicación y diversificación de los agentes productores de ciudad; que considera estos procesos, así como los mecanismos de empoderamiento, participación y gobernanza como instrumentos para lograr mayor sostenibilidad y eficiencia en el desarrollo urbano. Por otro lado, esta tesis puso en relevancia el rol de los procesos emergentes en un sistema urbano como mecanismo vital para generar esta revitalización. Finalmente, se discute el aporte del enfoque sistémico para comprender, explicar y proponer intervenciones a la disciplina.
N2  - Córdoba ist die Hauptstadt der gleichnamigen Provinz im  Nordosten Argentiniens. Sie ist der Mittelpunkt der zweitgrößten Metropolregion des Landes (bekannt unter der spanischen Abkürzung AMCBA) und ein wichtiges kulturelles und wirtschaftliches Zentrum des Landes.
Derzeit scheint die Stadt durch zwei gegensätzlichen Prozesse geprägt, die zeitgleich von statten gehen: Einerseits die Erneuerung des Zentralbereichs und der Umgebung durch Hyperverdichtung, mit dem damit verbundenen Verlust des sozialen und architektonischen Erbes und dem Zusammenbruch der vorhandenen Infrastruktur-Netzwerke. Anderseits die Expansion der gebauten Stadt auf ländliche und industrielle Gebiete der städtischen Peripherie, was aufgrund einer abnehmenden Belegungsdichte immer mehr zu einer Verdünnung der Stadtstruktur führt.
Darüber hinaus konzentriert sich der Wohnungsbau auf immer kleinere Gruppen und dies obwohl sich sowohl der Wohnungsbau beschleunigt als auch das Angebot an urbanen Wohnräumen erhöht: Während private Immobilienprojekte fast ausschließlich auf Bevölkerungsgruppen mit hohem Einkommen und Investoren, die nicht in der Stadt wohnen, ausgerichtet sind, sind die staatlichen Investitionen im sozialen Wohnungsbau ausschließlich für die Bevölkerungsgruppen mit den niedrigsten Einkommen bestimmt. Dadurch entsteht ein Defizit an Wohnangeboten für die Mittelschicht Córdobas, die fast 45% der Stadtbevölkerung ausmacht.
Diese Schwerpunktsetzung ist auch bei lokalen Stadtforschern und Stadtplanern zu erkennen. Die aktuelle Situation der perizentralen Gebiete und Zwischenbereiche der Stadt sind weniger präsent, obgleich diese mehr als 30 % der urbanisierten Stadtfläche einnehmen und von der Mehrheit der Stadtbevölkerung bewohnt werden.  
Um diese Wissenslücke zu schließen, stehen die perizentralen Stadtviertel, die das Stadtzentrum umschließen, im Mittelpunkt dieser Arbeit. Sie sind ab 1940 als Erweiterungen der Vorstadt entstanden und etablierten sich im Laufe der 1960er Jahre als Wohngebiete mit einer geringen Bevölkerungsdichte, die heute von der Mittelschicht bewohnt werden und die höchste Umweltqualität und urbane Qualität der Stadt aufweisen. Die Gesetzgebung begrenzt dabei die Bebauung der Grundstücke auf Einfamilienhäusern, um die gewünschte geringe Bevölkerungsdichte beizubehalten. Man könnte die Untersuchung von bereits konsolidierten und stabilen urbanen Sektoren als sinnlos betrachten. Doch, wenn sie im 
Detail analysiert werden, zeigen sich komplexe demografische, räumliche und funktionale Transformationen, die von Interesse sind.
Obwohl sich über die Jahre hinweg in diesen Stadtvierteln das bis zu diesem Moment angeblich „perfekteste“ Wohnmodell materialisiert hat, nämlich ein Modell, welches „alle möglichen städtischen Wohnbedürfnisse erfüllt“, leidet das soziale Gefüge und die bebaute Umwelt darunter. Das aktuelle Szenario zeigt, trotz des demografischen Wachstums von Cordoba und der Metropolregion AMCBA, einen konstanten Bevölkerungsrückgang in diesen Stadtvierteln: Junge Leute verlassen die Wohngegenden, während die zurückbleibende Bevölkerung altert und die Anzahl an verlassenen Gebäude stetig steigt. Für die auf dem Immobilienmarkt angebotenen Gebäude ist es schwierig, den Immobilienwert zu halten geschweige denn Käufer zu finden. Im Gegensatz zu anderen Bereichen der Stadt, die sich in einer ähnlichen Position befinden, sind diese Stadtviertel nicht im Fokus großer Immobilienaktivitäten.
Dies widerspricht ihrer privilegierten Lage innerhalb der Stadtstruktur. 
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Diese Entwicklungen wurden lange Zeit übersehen. Zum einen da sie das Ergebnis von Prozessen sind, die wenig Auswirkungen auf die Stadt haben und zum anderen weil diese Prozesse in den heutigen lokalen städtischen Wohnmodellen nicht berücksichtigt werden, welche auf rationalistischen und deterministischen Theorien aus dem Anfang des 20. Jahrhunderts basieren und diese perizentralen Stadtviertel als städtisches Allheilmittel betrachten. Es ist unmöglich eine Hypothese abzuleiten, die aktuelle oder zukünftige Szenarios der perizentralen Stadtviertel in Córdoba unter diesen Rahmenbedingungen erklärt.
Daher stellt diese Arbeit solche Modelle und ihre Fähigkeit, die Entwicklung der Stadt zu erklären oder in ihr effektiv zu arbeiten, in Frage und schlägt einen theoretischen Rahmen vor, der zum Verständnis, zur Erklärung und zur effektiven Umsetzung in der Stadt beitragen soll. Dies erfolgt auf Grundlage der Auseinandersetzung mit einem informellen Phänomen, welches deutlich (aber nicht ausschließlich) in diesen perizentralen Stadtvierteln erkennbar ist: die aufkommende Mikroverdichtung.
Aufgrund der bereits genannten Unmöglichkeit, existierende Immobilien gewinnbringend auf den Markt zu bringen, suchen Eigentümer neue Wege, um ihr Wohneigentum aufzuwerten, ihren Kindern den Zugang zu einer Wohnung zu erleichtern oder ihre Ersparnisse sicher zu investieren und sich dadurch eine zusätzliche Einnahmequelle außerhalb des traditionellen Immobilienmarktes zu sichern. Aus diesem Grund erhöhen die Eigentümer die Anzahl der funktionalen Einheiten auf ihrem Grundstück, indem sie freie Fläche bebauen oder veraltete Konstruktionen renovieren. Das Stadtgefüge wird dabei durch diese Eingriffe nicht tiefgreifend verändert. Des Weiteren wird das Wohnraumangebot in diesen Stadtvierteln umfangreicher und verhindert nicht nur die Verdrängung der alten Bewohner, sondern zieht auch neue an. Auch werden dem ursprünglichen Wohngebiet zusätzliche nicht-residentielle Nutzungen hinzugefügt, die das Stadtgefüge bereichern.
Letztendlich hat die Mikroverdichtung der perizentralen Nachbarschaften eine spezielle Eigenschaft, und zwar seinen emergenten / aufkommenden Zustand: Der Prozess erfolgt ohne allgemeine Planung (und auch außerhalb des rechtlichen Rahmens). Hauptakteure dieses Wandels sind die Eigentümer selbst, die ohne jegliche vorherige Absprachen agieren. Ob aus Notwendigkeit oder aus Opportunismus heraus, es handelt sich dabei um einen fragmentierten Prozess. Es beinhaltet eine Vielzahl individueller Aktionen, die als ein „Trend“ oder „neu aufkommendes Muster“ innerhalb der allgemeinen Organisation der perizentralen Stadtviertel zu begreifen sind und das Stadtgefüge auf subtile aber endgültige Art und Weise erneuern.
Die vorliegende Arbeit stellt die Hypothese auf, dass die aufkommende Mikroverdichtung in diesen Stadtvierteln von Córdoba ein Revitalisierungsprozess ist, der das Potenzial des Stadtgefüges nachhaltiger und effizienter nutzt als das formell auferlegte Stadtentwicklungsmodell.
Aufgrund des offenkundigen Gegensatzes zwischen dieser Hypothese und den aktuellen Rahmenbedingungen der lokalen Stadtentwicklung, ist es notwendig, einen theoretischen Rahmen zu schaffen, der die offensichtlichen Widersprüche auflöst und die Arbeitshypothese einrahmt. Diese These ordnet sich dem systemischen Ansatz der Komplexität zu, der analytischen Erforschung von komplexen Systemen. Dieser theoretische Rahmen ermöglicht, die aufkommenden Prozesse als integraler Bestandteil einer Stadt (ein „urbanes System“), seine Entwicklung im Laufe der Zeit, seine Komplexität und die Faktoren, von denen die urbane Nachhaltigkeit und Effizienz abhängen, zu erklären.
Der systemische Ansatz begreift die Stadt als ein komplexes und dynamisches System in ständiger Entwicklung; ein System, das eher durch die Wechselbeziehungen zwischen seinen Komponenten und zwischen diesen und dem Kontext bestimmt wird, als durch den einzelnen Zustand jedes Elements. Die Qualität und Quantität dieser Interaktionen steht dabei an erster Stelle und definiert sogar den urbanen Zustand eines Ballungsgebietes. Urbanität ist nicht allein durch ihre Größe oder ihre Dichte gegeben, sondern ist gemäß der Synergie definiert, die durch eine Vielzahl an verschiedenen Interaktionen und Wech3
selwirkungen zwischen unterschiedlichen Akteuren produziert wird. Dieser Prozess heißt Synoikismos. Die Entfaltung der technologischen, sozialen und politischen Entwicklungen und Innovationen, die den städtischen Zustand charakterisieren, ist das inhärente Ergebnis dieser Interaktionen und eine direkte Funktion ihrer Intensität, Vielfalt und Redundanz, sowohl räumlich als auch zeitlich.
Laut diesen Voraussetzungen ist ein nachhaltiges und effizientes Städtesystem eines, das durch die Maximierung der menschlichen und materiellen Ressourcen (und der Systembelastbarkeit entsprechend) mehrere unterschiedliche und dezentrale Austauschnetzwerke entwickelt, die inklusive Synergie- und Entwicklungsprozesse erzeugen. Dies bedeutet zum einen eine energieeffiziente Stadt, auch effizient im Konsum jeglicher Ressourcen und zum anderen eine kompakte Stadt, welche mehrere Begegnungen zwischen verschiedenen Akteuren ermöglicht, die Beteiligung an politischen Mechanismen und die intensive Nutzung des öffentlichen Raums, die Fußgängermobilität und eine funktionale und soziale Vielfalt in der Stadt fördert. Dies schließt auch Flexibilität und Anpassungsfähigkeit an Veränderungen durch Widerstands- oder Transformationsprozesse ein.
Laut den lokalen Stadtentwicklungsmodellen, sind aufkommende und informelle Prozesse, wie die Mikroverdichtung, ein Zeichen der Krise im städtischen System: Anomalien, die durch die Entwicklung von schädlichen Prozessen im Konflikt mit dem Rest der Stadtstruktur entstanden sind. Konflikte, die sogar zum Zusammenbruch führen können. Laut dem theoretischen Ansatz dieser Arbeit jedoch, können diese Prozesse auch als Versuch des Systems verstanden werden, sich selbst zu regulieren und sich an neue Situationen anzupassen: Als Antwort auf ein ungelöstes Spannungsszenario; eine Art und Weise, in der das System sich selbst organisiert, um auf diese Spannung zu reagieren, indem ein neues Gleichgewicht gesucht wird.
Die Arbeit strukturiert sich anhand von diesem theoretischen Rahmen, um die folgenden Fragen beantworten zu können:
•
Erstens, welche besonderen Rahmenbedingungen führen zu der aufkommenden Mikroverdichtung in den perizentralen Stadtvierteln in Córdoba?
•
Begreift man die Mikroverdichtung als Antwort auf eine bestimmte Situation innerhalb des städtischen Systems, stellt sich folgende zweite Frage: Welches Ausmaß an Nachhaltigkeit und Effizienz ermöglichen die Prozesse der Mikroverdichtung in den perizentralen Stadtvierteln im Speziellen und in Córdoba im Allgemeinen?
•
Nach der Identifizierung der Auswirkungen dieser Prozesse auf die Stadtstruktur, sowie des damit einhergehenden transformativen und organisatorischen Potenzials steht die dritte Frage im Raum: Kann die Erforschung von aufkommenden Prozessen dieser Art einen konzeptionellen und instrumentellen Beitrag zur lokalen Stadtplanung leisten?
Um diesen Fragen nachzugehen wurde im weiteren Verlauf der Forschung eine Dokumentenanalyse durchgeführt, um den spezifischen Zustand der perizentralen Stadtviertel, der das Phänomen der aufkommenden Mikroverdichtung ermöglicht, zu rekonstruieren. Diese Analyse vollzog sich in zwei Schritten:
Als Erstes wurden die perizentralen Stadtviertel und der Grund für ihr besonderes Urbanisierungsmuster historisch rekonstruiert und dadurch als (nahezu) monofunktionelle Wohnviertel mit einer geringen Bevölkerungsdichte identifiziert.
Als Zweites wurde das aktuelle urbane Szenario Córdobas hinsichtlich der Produktion von und dem Zugang zu städtischem Habitat analysiert, um urbane, regionale und globale Variablen zu entwickeln, die die Entwicklungstrends der Stadt bestimmen. Dieses Vorgehen ermöglichte die Formulierung eines umfassendes Arguments, das alle Prozesse erklärt, die bisher als „gleichzeitig aber widersprüchlich“ erfasst wurden. Darüber hinaus erklärt und prognostiziert dieses Argument die „undenkbare“ Situation von perizentralen Stadtvierteln.
Nach der Rekonstruktion des aktuellen Szenarios wurde ein kurzes und mittelfristiges (10 Jahren) Trendszenario des Phänomens abgeleitet. Dies diente dazu, die unterschiedlichen
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Entwicklungsmuster in Córdoba zu vergleichen und deren Auswirkungen auf die Stadtstruktur zu bewerten.
Im weiteren Verlauf der Arbeit wurde die Analyse der Mikroverdichtung hinsichtlich der Veränderungen im sozialen, funktionalen und räumlichen Stadtgefüge fortgeführt. Als Ergebnis wurde ein mögliches Zukunftsszenario vorgeschlagen, bei dem das Muster der Mikroverdichtung formalisiert und somit das räumlich-funktionale und sozioökonomische Gefüge der Stadtviertel transformiert wurde. Anschließend wurden das Potenzial und die Stärken (und Schwächen) gegenüber dem mittelfristigen Trendszenario von Córdoba und den perizentralen Stadtvierteln spezifiziert.
Basierend auf diesen Ergebnissen wurden verschiedene Stadtentwicklungsmuster von Córdoba mithilfe der Variablen analysiert, die als strukturelle Bedingungen für Nachhaltigkeit und Effizienz definiert waren. Mit dem Ergebnis, dass die Nachhaltigkeit und die Effizienz der Mikroverdichtungsszenarien deutlich größer war als in den aktuellen Trendszenarien. Die vorliegende Analyse konnte somit die Hypothese dieser Arbeit belegen.
Im letzten Abschnitt der Arbeit wurde der Diskussionsteil eröffnet. Die erste Diskussion befasste sich mit der Entwicklung, die eine progressive Revitalisierung fördert anstatt einer vollständigen Erneuerung des Stadtgefüges oder der Schaffung von neuem städtischem Land in der ruralen Peripherie der Stadt. Zudem fördert sie sowohl auf soziale, räumliche als auch funktionale Art und Weise eine kompakte, vielfältige und integrative Stadt. Diese Entwicklung beruht auf der Multiplikation und Diversifizierung der Akteure, die im Städtebau involviert sind, und betrachtet diese Prozesse, sowie die Ermächtigungs-, Beteiligungs- und Staatsführungsmechanismen als Instrumente zur Erlangung einer größeren Nachhaltigkeit und Effizienz in der Stadtentwicklung. Das bedeutet, eine Stadt, die in der Lage ist, kreativere Synergien zu schaffen und so zu sozialen, technologischen und wirtschaftlichen Vorteilen kommt.
Des Weiteren betonte diese Arbeit die Rolle der aufkommenden Prozesse in einem städtischen System. Die aufkommende Mikroverdichtung hat wenig Einfluss auf die städtische Struktur von Córdoba. Jedoch ist es ein wichtiger Mechanismus, um die Verarmung und den Verlust von Ressourcen in perizentralen Bereichen und Zwischengebieten zu verhindern, d.h. um den partiellen Zusammenbruch der städtischen Struktur zu vermeiden und gleichzeitig Urbanität in Gebieten zu schaffen, die als bloße Wohnungsviertel charakterisiert sind.
In der Stadtplanung ist es wichtig, auf aufkommende Prozesse in der Stadtentwicklung und auf die Erzeugung von Synergien Wert zu legen. Ihre Einbeziehung in die kritische Analyse beinhaltet die Entwicklung von Planungsinstrumenten, die nicht nur die Notwendigkeit der Dezentralisierung der Stadtentwicklung und der Entscheidungsfindung erkennen können, sondern die auch in der Lage sind, die Ungewissheit als Variable zu integrieren. Darüber hinaus müssen sie flexibel genug sein, um Veränderungen und die Notwendigkeit für Korrekturen und Anpassungen im Laufe der Zeit zu erkennen.
Das Argument dieser Arbeit hat einen analytischen und erklärenden Charakter, der für die Analyse von anderen urbanen Szenarien in Argentinien und Lateinamerika nützlich ist. Dies ermöglicht die Verallgemeinerung sowohl der Ergebnisse als auch der theoretischen Annäherung an städtische Phänomene, basierend auf dem Stadt-Verständnis als komplexes, für ihre Umgebung offenes System, welches weit entfernt vom Gleichgewicht ist.
Der größte Beitrag dieser Arbeit zur Urbanistik ist das Verständnis der Rolle der aufkommenden Phänomene und die Analyse der Widersprüche und Spannungen innerhalb der traditionellen lokalen Stadtmodelle, die auch Ausgrenzungen und Ungerechtigkeit im Zugang zu Stadt hervorhebt. Die Rolle des Staates und des Immobilienmarktes in der Stadtentwicklung von Cordoba wurde denaturiert und eine dialektische Artikulation der Logik des territorialen Lebensraumes in der Stadt, die sowohl Produktions- und Zugangsstrategien als auch die scheinbaren Widersprüche in der Stadtentwicklung der lateinamerikanischen mittelgroßen Städten erklärt, wurde vorgeschlagen.
N2  - Córdoba is the capital of the province of Córdoba, in Argentina. It is also the principal city of the second-most populous metropolitan area of the country, the Greater Córdoba Metropolitan Area (AMCBA according to its acronym in Spanish), with strengths in business, automotive industry, culture, education, and research.
Currently, the city seems to develop in two simultaneous and opposing processes: On the one hand, renovation by densification of the central area and its extensions, with losses of social and built heritage, and the collapse of infrastructure networks that this entails. On the other hand, extension of the urbanized area over rural and industrial periphery, with dwindling occupancy densities that dilute the urban structure more and more in the territory.
Besides that, although housing production accelerates -increasing its supply-, it is concentrated in ever smaller groups: while real estate projects are targeted almost exclusively at high-income sectors and investors who do not live in the city, State investment in social housing is allocated exclusively to lower income sectors. This situation produces a deficit in proposals aimed at the so-called “middle class”, even though it makes up of almost 45% of the city´s population.
In addition, these processes concentrate the interest of the greater part of both local academics and urban planners. This situation produces a knowledge gap in the current situation of Córdoba´s pericentral and intermediate areas, which occupy more than 30% of the city´s urbanized land (and where the majority of this city´s inhabitants reside).
It is there where this thesis´ case study is located: the pericentral districts that surround the central area. They originated as suburban extensions around 1940, and consolidated as middle-class/low-density residential neighborhoods before 1970. Today, they occupy some of the best environmental and urban quality areas of the city. Even land-use regulation specifically limits occupancy to single-family dwellings on individual plots to maintain the desired low-density residential neighborhood pattern. We can discuss the futility of studying urban sectors considered already consolidated and stable; however, when analyzed in detail, pericentral areas show complex demographic, spatial, and functional transformations that contradict this characterization:
Despite the fact that these neighborhoods materializes the supposedly “most perfect” residential model known until now, a model “that solves each and every one of the urban-life needs”, its social and built fabric resents. The current scenario shows a constant population-shrinking process, in spite of the demographic growth of both Córdoba and the AMCBA. Young people leaves these neighborhoods, while the remaining population ages. Abandoned buildings constantly increase; the ones offered in the real estate market have difficulties to find buyers, or even to maintain their price, which contradicts its privileged status within the city. At the same time -and unlike areas in a similar position- these neighborhoods are not the object of major real estate investments.
Local academics and urban planners overlook this situation, in part because it is the result of processes with relative less impact in the city, and in part because these processes are not covered by current local urban models -based on the rationalist and deterministic urban theory of early 20th century-, which conceptualize suburban neigh6
borhoods as an urban panacea. It is impossible to deduce a hypothesis that explains the current nor the trend scenario of pericentral neighborhoods of Córdoba in terms of that framework.
Therefore, this thesis discussed those theoretical models, and its capacity to explain Córdoba´s development. It proposed a theoretical framework that allowed understanding, explaining, and operating effectively in the city. It did so based on the discussion of an informal phenomenon unfailingly (but not exclusively) detected in pericentral neighborhoods: the emergent micro-densification.
Given the impossibility of advantageously placing their properties in the housing market -due to factors such as land-use restrictions, and specific conditions of the local real estate market-, the landowners seek new ways to valorize their properties, facilitate access to housing for their children, or profitably invest their savings, obtaining an additional income outside the “traditional” real estate market. They increase the number of functional units in their plots, occupying the vacant building area or refurbishing obsolete constructions, while maintaining the intervention scale in relation to the existing urban fabric. These neighborhoods´ housing supply diversifies; and it not only prevents the expulsion of population, but it also attracts new inhabitants. In addition, in an originally residential fabric, it incorporates non-residential activities that enrich the urban fabric.
Finally, micro-densification in pericentral neighborhoods presents a differential quality: its “emergent” condition. The process carries out without general planning (and of course outside the legal framework); inhabitants/landowners decide to do so, without any prior agreement. It is an atomized and fragmented process, result of necessity or opportunism. It is the sum of individual actions reconstructed as a “trend”, or an “emerging pattern” within the general organization of pericentral neighborhoods, revitalizing the urban fabric in a subtle but definitive way.
This research hypothesized that emergent micro-densification in these neighborhoods is a process of revitalization that harnesses the potential of their urban fabric; it does so in a more sustainable and efficient way than the current urban development patterns.
Faced with the manifest opposition between this hypothesis and the current local urFaced with the manifest opposition between this hypothesis and the current local urban development framework, it was necessary to construct a theoretical framework able to solve the apparent contradictions detected -that the latter cannot explain-, and frame the working hypothesis. Therefore, this thesis is framed under the systemic complexity approach, that is, the analytical study of complex systems. This theoretical framework has the capacity to explain emergent processes as integral part of a city, its development over time, its complexity, and the factors on which urban sustainability and efficiency depend.
The systemic approach understands the city as a complex and dynamic system, in constant development; a system determined more by interrelationships between its components, and between those components and the context, than by the individual conditions of each component. The quality and quantity of these interactions is paramount, to the point of defining the urban condition of a human agglomeration in the territory: urbanity is not given merely by the size or density of a human agglomeration; it is defined in terms of the synergy produced by a large number of different interactions between different agents; a process called synekism. The generation of innovation, and technological/social/political development that characterize the urban condition is an inherent result of these interactions, and a direct function of the intensity, diversity, and redundancy of them in the territory, over time.
7
A sustainable and efficient urban system will be one that, by maximizing material and human resources (and according to the system´s load capacity), develops decentralized, multi-exchange networks; one capable of generating synergy and inclusive development. This implies an energy efficient city, but also efficient in the consumption of any type of resources; a compact city, which prioritizes participatory political mechanisms and intensive use of public spaces, but also pedestrian mobility, and functional and social diversity. It also implies flexibility and adaptability in the face of changes, through processes of resilience or transformation.
According to local urban development models, emergent and informal processes such as micro-densification are a sign of crisis within the urban system: anomalies due to the development of harmful processes, in conflict with the rest of the urban structure; conflicts that may even lead to the city´s collapse. But according to the theoretical approach proposed in this thesis, these processes can also be identified as an attempt by the system to self-regulate and adapt to new situations: as a response to a scenario of tension; a way in which the system self-organizes, and responds to that tension seeking a new equilibrium.
The research is then structured in order to answer the following questions:
•
First, what are the specific conditions that catalyze micro-densification in the pericentral neighborhoods of Córdoba?
•
Second, since micro-densification is a response to a particular situation within the urban system, what is the degree of sustainability and efficiency that transformations through micro-densification provides to pericentral neighborhoods (in particular) and to Córdoba (in general)?
•
Finally, having identified the impact of such processes on the urban structure, and its transformative and organizational potential, can the study of emergent processes make a conceptual or instrumental contribution to local urban planning?
The research continued with a document analysis that reconstructs the specific condition of pericentral neighborhoods of Córdoba -which catalyzes the phenomenon of emergent micro-densification-. This stage developed in two parts:
In the first place, we historically reconstruct pericentral neighborhoods of Córdoba, and the reasons for their urbanization pattern, which consolidates them as residential, (virtually) mono-functional, low-density, middle-class neighborhoods.
Secondly, we analyzed Córdoba´s current scenario -with respect to the production and access to urban habitat- establishing urban, regional, and global variables that determine the city´s current development trends. This analysis allowed us to develop a comprehensive argument that explains all the processes that until now were conceptualized as “simultaneous but contradictory”. It also explains and predicts the “unthinkable” situation of pericentral neighborhoods.
After reconstructing the current scenario and defining different development patterns in Córdoba (including the “formal” pericentral neighborhoods´ pattern), we inferred a trend scenario in the short and medium term (10 years).
We continued analyzing the micro-densification phenomenon, in terms of its social, functional, and spatial urban fabric transformations. As a result, a possible future scenario was proposed in which the micro-densification pattern has been formalized, transforming qualitatively and quantitatively the spatial-functional and socio-economic fabric. We specified their potential and strengths (as well as their weaknesses), against the future trend scenario of Córdoba and the pericentral neighborhoods.
8
Based on these results, we analyzed the different urban development patterns in Córdoba according to the variables defined as structural conditions of sustainability and efficiency: The sustainability and efficiency of the micro-densification scenario are much greater than those of the current trends scenario. Therefore, we verified the working hypothesis, and opened the discussion of this thesis.
A first line of discussion dealt with development that fosters progressive revitalization, instead of complete renewal of urban fabric, or creation of new urban land on city´s rural periphery. Development that promotes a compact, diverse, and inclusive city, both socially, spatially and functionally; based on the multiplication and diversification of city-building agents. Development that considers these processes, as well as the mechanisms of empowerment, participation, and governance as instruments to achieve greater sustainability and efficiency in urban development. A city capable of generating more creative synergy, which translates into social, technological, and economic benefits.
We denatured both the role of the State and the real estate market in the urban development of Córdoba; we proposed a dialectical articulation of different logics of urban development, explaining both the production and access strategies to habitat, and the apparent contradictions in urban development of Latin American middle cities.
This thesis´ argument has an analytical and explanatory character, useful for analyzing other urban systems in Argentina and Latin America. It allows the generalization of both the results and the theoretical approach to urban phenomena, understanding the city as a complex system open to its surroundings and far from equilibrium.
On the other hand, this thesis emphasized the role of emergent processes in an urban system. So far, emergent micro-densification has little impact on Córdoba´s urban structure. However, it is a vital mechanism to prevent pauperization and loss of resources in pericentral and intermediate urban areas -that is to say, to avoid the partial collapse of the urban structure-, while generating urbanity in areas characterized as mere residential fragments.
It is essential to give importance in urban development and in generation of synergy to emergent processes. Incorporating them into critical analysis and diagnosis involves developing planning tools capable not only of recognizing the need to decentralize urban development and sharing decision-making, but also capable of incorporating uncertainty as a variable. In addition, they must be flexible enough to detect changes and the need for adjustment and adaptation over time.
This thesis makes its greatest contribution to urban studies by helping to understand the role of emergent phenomena, highlighting contradictions and tensions within the traditional local urban models, and exclusions and inequities driven by those models.
KW  - Stadtsanierung
KW  - Cordoba
KW  - Nachhaltigkeit
KW  - revitalization
KW  - microdensification
KW  - urban renewal
KW  - cordoba
KW  - sustainability
Y1  - 2018
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20180427-37459
ER  - 
TY  - BOOK
ED  - Brokow-Loga, Anton
ED  - Eckardt, Frank
T1  - Postwachstumsstadt. Konturen einer solidarischen Stadtpolitik
N2  - Städte ohne Wachstum - eine bislang kaum vorstellbare Vision. Doch Klimawandel, Ressourcenverschwendung, wachsende soziale Ungleichheiten und viele andere Zukunftsgefahren stellen das bisherige Allheilmittel Wachstum grundsätzlich infrage. Wie wollen wir heute und morgen zusammenleben? Wie gestalten wir ein gutes Leben für alle in der Stadt? Während in einzelnen Nischen diese Fragen bereits ansatzweise beantwortet werden, fehlt es noch immer an umfassenden Entwürfen und Transformationsansätzen, die eine fundamental andere, solidarische Stadt konturieren. Diesen Versuch wagt das Projekt Postwachstumsstadt.

In diesem Buch werden konzeptionelle und pragmatische Aspekte aus verschiedenen Bereichen der Stadtpolitik zusammengebracht, die neue Pfade aufzeigen und verknüpfen. Die Beiträge diskutieren städtische Wachstumskrisen, transformative Planung und Konflikte um Gestaltungsmacht. Nicht zuletzt wird dabei auch die Frage nach der Rolle von Stadtutopien neu gestellt. Dadurch soll eine längst fällige Debatte darüber angestoßen werden, wie sich notwendige städtische Wenden durch eine sozialökologische Neuorientierung vor Ort verwirklichen lassen.
KW  - Architektur
KW  - Stadtentwicklung
KW  - Nachhaltigkeit
KW  - Postwachstumsökonomie
KW  - Biodiversität
KW  - nachhaltige Stadtentwicklung
KW  - nachhaltige Regionalentwicklung
KW  - nachhaltige Verkehrspolitik
KW  - nachhaltige Wirtschaft
KW  - OA-Publikationsfonds2020
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20200311-41061
UR  - https://www.oekom.de/buch/postwachstumsstadt-9783962381998
SN  - 978-3-96238-696-2
PB  - oekom verlag
CY  - München
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Fathi, Sadegh
A1  - Sajadzadeh, Hassan
A1  - Mohammadi Sheshkal, Faezeh
A1  - Aram, Farshid
A1  - Pinter, Gergo
A1  - Felde, Imre
A1  - Mosavi, Amir
T1  - The Role of Urban Morphology Design on Enhancing Physical Activity and Public Health
JF  - International Journal of Environmental Research and Public Health
N2  - Along with environmental pollution, urban planning has been connected to public health. The research indicates that the quality of built environments plays an important role in reducing mental disorders and overall health. The structure and shape of the city are considered as one of the factors influencing happiness and health in urban communities and the type of the daily activities of citizens. The aim of this study was to promote physical activity in the main structure of the city via urban design in a way that the main form and morphology of the city can encourage citizens to move around and have physical activity within the city. Functional, physical, cultural-social, and perceptual-visual features are regarded as the most important and effective criteria in increasing physical activities in urban spaces, based on literature review. The environmental quality of urban spaces and their role in the physical activities of citizens in urban spaces were assessed by using the questionnaire tool and analytical network process (ANP) of structural equation modeling. Further, the space syntax method was utilized to evaluate the role of the spatial integration of urban spaces on improving physical activities. Based on the results, consideration of functional diversity, spatial flexibility and integration, security, and the aesthetic and visual quality of urban spaces plays an important role in improving the physical health of citizens in urban spaces. Further, more physical activities, including motivation for walking and the sense of public health and happiness, were observed in the streets having higher linkage and space syntax indexes with their surrounding texture.
KW  - Morphologie
KW  - Gesundheitswesen
KW  - Intelligente Stadt
KW  - Nachhaltigkeit
KW  - Gesundheitsinformationssystem
KW  - urban morphology
KW  - public health
KW  - physical activities
KW  - health
KW  - public space
KW  - urban health
KW  - smart cities
KW  - sustainability
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20200402-41225
UR  - https://www.mdpi.com/1660-4601/17/7/2359
VL  - 2020
IS  - Volume 17, Issue 7, 2359
PB  - MDPI
CY  - Basel
ER  - 
TY  - THES
A1  - Stang, René
T1  - Methode zur Ökoeffizienzbewertung wärmetechnischer Anlagen in Gebäuden
N2  - Die vorliegende Arbeit richtet sich an Ingenieur*innen und Wissenschaftler*innen der technischen Gebäudeausrüstung. Sie greift einen sich abzeichnenden Änderungsbedarf in der Umwelt- und Nachhaltigkeitsbewertung von Gebäuden und wärmetechnischen Anlagen auf. Der aktuell genutzte nicht erneuerbare Primärenergiebedarf wird insbesondere hinsichtlich künftiger politischer Klima- und Umweltschutzziele als alleinige Bewertungsgröße nicht ausreichend sein. Die mit dieser Arbeit vorgestellte Ökoeffizienzbewertungsmethode kann als geeignetes Instrument zur Lösung der Probleme beitragen. Sie ermöglicht systematische, ganzheitliche Bewertungen und reproduzierbare Vergleiche wärmetechnischer Anlagen bezüglich ihrer ökologischen und ökonomischen Nachhaltigkeit. Die wesentlichsten Neuentwicklungen sind die spezifische Umweltleistung, in Erweiterung zum genutzten Primärenergiefaktor, und der Ökoeffizienzindikator UWI.
KW  - Energiewirtschaft
KW  - Nachhaltigkeit
KW  - Primärenergie
KW  - erneuerbare Energie
KW  - Wärmebedarf
KW  - Nachhaltigkeitsbewertung
KW  - Ökobilanz
KW  - Ökoeffizienz
KW  - Primärenergiefaktor
KW  - Umweltleistung
Y1  - 2021
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20211119-45280
SN  - 978-3-18-300623-6 (print)
PB  - VDI Verlag
CY  - Düsseldorf
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Lösel, Joy-Fabienne
T1  - Fungal Future – Der Zukunft gewachsen
N2  - Die Auswirkungen der durch den Kapitalismus befeuerten Umweltzerstörung werden immer deutlicher erkennbar. Unsere Gesellschaft ist nun damit konfrontiert, dass ihre kulturelle Identität, aber auch ihr Wohlstand sowohl eng mit Konsum und Wirtschaftswachstum als auch mit der Gesundheit der Natur verbunden sind. Es scheint ein geeigneter Moment, um die Perspektive zu wechseln und einer neuen Form des Wachstums eine Chance zu geben. Pilze sind eine von der Region unabhängige, natürlich vorkommende Ressource, die lokal angebaut und verarbeitet werden kann, ohne die Umwelt zu belasten. Pilze sind klimafreundlich, müllvermeidend und in bestehende natürliche Kreisläufe inkludierbar. Kurzum, Pilze sind cool, doch das wissen nicht Viele. Das sollte sich ändern. Mit Myzelwachstum gegen das Wachstumsparadigma.
T3  - LUCIA Open Paper - 5 
KW  - Pilze
KW  - Nachhaltigkeit
Y1  - 2021
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20210603-44408
VL  - 2021
PB  - Lucia Verlag
CY  - Weimar
ER  - 
TY  - THES
A1  - Remus, Ricardo
T1  - Ultraschallgestützte Betonherstellung. Konzept für eine ressourcenschonende Betonproduktion
N2  - Aktuell findet aufgrund gesellschaftspolitischer Forderungen in vielen Industriezweigen ein Umdenken in Richtung Effizienz und Ökologie aber auch Digitalisierung und Industrie 4.0 statt. In dieser Hinsicht steht die Bauindustrie, im Vergleich zu Industrien wie IT, Automobil- oder Maschinenbau, noch am Anfang.
Dabei sind die Potentiale zur Einsparung und Optimierung gerade in der Bauindustrie aufgrund der großen Mengen an zu verarbeiteten Materialien besonders hoch. Die internationale Ressourcen- und Klimadebatte führt verstärkt dazu, dass auch in der Zement- und Betonherstellung neue Konzepte erstellt und geprüft werden. Einerseits erfolgt intensive Forschung und Entwicklung im Bereich alternativer, klimafreundlicher Zemente. Andererseits werden auch auf Seiten der Betonherstellung innovative materialsparende Konzepte geprüft, wie die aktuelle Entwicklung von 3D-Druck mit Beton zeigt. 
Aufgrund der hohen Anforderungen an Konstruktion, Qualität und Langlebigkeit von Bauwerken, besitzen Betonfertigteile oftmals Vorteile gegenüber Ortbeton. Die hohe Oberflächenqualität und Dauerhaftigkeit aber auch die Gleichmäßigkeit und witterungsunabhängige Herstellung sind Merkmale, die im Zusammenhang mit Betonfertigteilen immer wieder erwähnt werden. Dabei ist es essenziell, dass auch der Betonherstellungsprozess im Fertigteilwerk kritisch hinterfragt wird, damit eine effizientere und nachhaltigere Produktion von Betonfertigteilen möglich wird.
Bei der Herstellung von Betonteilen im Fertigteilwerk liegt ein besonderer Fokus auf der Optimierung der Frühfestigkeitsentwicklung. Hohe Frühfestigkeiten sind Voraussetzung für einen hochfrequenten Schalungszyklus, was Arbeiten im 2- bzw. 3-Schichtbetrieb ermöglicht. Oft werden zur Sicherstellung hoher Frühfestigkeiten hochreaktive Zemente in Kombination mit hohen Zementgehalten im Beton und/oder einer Wärmebehandlung eingesetzt. Unter dieser Prämisse ist eine ökologisch nachhaltige Betonproduktion mit verminderter CO2 Bilanz nicht möglich.
In der vorliegenden Arbeit wird ein neues Verfahren zur Beschleunigung von Beton eingeführt. Hierbei werden die Bestandteile Zement und Wasser (Zementsuspension) mit Ultraschall vorbehandelt. Ausgangspunkt der Arbeit sind vorangegangene Untersuchungen zum Einfluss von Ultraschall auf die Hydration von Zement bzw. dessen Hauptbestandteil Tricalciumsilikat (C3S), die im Rahmen dieser Arbeit weiter vertieft werden. Darüber hinaus wird die Produktion von Beton mit Ultraschall im Technikumsmaßstab betrachtet. Die so erlangten Erfahrungen dienten dazu, das Ultraschall-Betonmischsystem weiterzuentwickeln und erstmalig zur industriellen Betonproduktion zu nutzen.
In der vorliegenden Arbeit werden die Auswirkungen von Ultraschall auf die Hydratation von C3S zunächst weitergehend und grundlegend untersucht. Dies erfolgte mittels Messung der elektrischen Leitfähigkeit, Analyse der Ionenkonzentration (ICP-OES), Thermoanalyse, Messung der BET-Oberfläche sowie einer optischen Auswertung mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM). Der Fokus liegt auf den ersten Stunden der Hydratation, also der Zeit, die durch die Ultraschallbehandlung am stärksten beeinflusst wird.
In den Untersuchungen zeigt sich, dass die Beschleunigungswirkung von Ultraschall in verdünnten C3S Suspensionen (w/f-Wert = 50) stark von der Portlanditkonzentration der Lösung abhängt. Je niedriger die Portlanditkonzentration, desto größer ist die Beschleunigung. Ergänzende Untersuchungen der Ionenkonzentration der Lösung sowie Untersuchungen am hydratisierten C3S zeigen, dass unmittelbar nach der Beschallung (nach ca. 15 Minuten Hydratation) erste Hydratphasen vorliegen. Die durch Ultraschall initiiere Beschleunigung ist in den ersten 24 Stunden am stärksten und klingt dann sukzessive ab. Die Untersuchungen schließen mit Experimenten an C3S-Pasten (w/f-Wert = 0,50), die die Beobachtungen an den verdünnten Suspensionen bestätigen und infolge der Beschallung ein früheres Auftreten und einen größeren Anteil an C-S-H Phasen zeigen. Es wird gefolgert, dass die unmittelbar infolge von Ultraschall erzeugten C-S-H Phasen als Kristallisationskeim während der folgenden Reaktion dienen und daher Ultraschall als in-situ Keimbildungstechnik angesehen werden kann. Optisch zeigt sich, dass die C-S-H Phasen der beschallten Pasten nicht nur viel früher auftreten, sondern kleiner sind und fein verteilt über die Oberfläche des C3S vorliegen. Auch dieser Effekt wird als vorteilhaft für den sich anschließenden regulären Strukturaufbau angesehen.
Im nächsten Schritt wird daher der Untersuchungsfokus vom Modellsystem mit C3S auf Portlandzement erweitert. Hierbei wird der Frage nachgegangen, wie sich eine Änderung der Zusammensetzung der Zementsuspension (w/z-Wert, Fließmittelmenge) beziehungsweise eine Änderung des Ultraschallenergieeintrag auf die Fließeigenschaften und das Erhärtungsverhalten auswirken.
Um den Einfluss verschiedener Faktoren gleichzeitig zu betrachten, werden mit Hilfe von statistischen Versuchsplänen Modelle erstellt, die das Verhalten der einzelnen Faktoren beschreiben. Zur Beschreibung der Fließeigenschaften wurde das Setzfließ- und Ausbreitmaß von Zementsuspensionen herangezogen. Die Beschleunigung der Erhärtung wurde mit Hilfe der Ermittlung des Zeitpunkts des normalen Erstarrens der Zementsuspension bestimmt.
Die Ergebnisse dieser Untersuchungen zeigen deutlich, dass die Fließeigenschaften und der Erstarrungsbeginn nicht linear mit steigendem Ultraschall-Energieeintrag verändert werden. Es zeigt sich, dass es besonders bei den Verarbeitungseigenschaften der Portlandzementsuspensionen zur Ausbildung eines spezifischen Energieeintrages kommt, bis zu welchem das Setzfließ- und das Ausbreitmaß erhöht werden. Bei Überschreiten dieses Punktes, der als kritischer Energieeintrag definiert wurde, nimmt das Setzfließ- und Ausbreitmaß wieder ab. Das Auftreten dieses Punktes ist im besonderen Maße abhängig vom w/z-Wert. Mit sinkendem w/z-Wert wird der Energieeintrag, der eine Verbesserung der Fließeigenschaften hervorruft, reduziert. Bei sehr niedrigen w/z-Werten (< 0,35), kann keine Verbesserung mehr beobachtet werden.
Wird Fließmittel vor der Beschallung zur Zementsuspension zugegeben, können die Eigenschaften der Zementsuspension maßgeblich beeinflusst werden. In beschallten Suspensionen mit Fließmittel, konnte in Abhängigkeit des Energieeintrages die fließmittelbedingte Verzögerung des Erstarrungsbeginns deutlich reduziert werden. Weiterhin zeigt sich, dass der Energieeintrag, der notwendig ist um den Erstarrungsbeginn um einen festen Betrag zu reduzieren, bei Suspensionen mit Fließmittel deutlich reduziert ist.
Auf Grundlage der Beobachtungen an Zementsuspensionen wird der Einfluss von Ultraschall in einen dispergierenden und einen beschleunigenden Effekt unterteilt. Bei hohen w/z-Werten dominiert der dispergierende Einfluss von Ultraschall und der Erstarrungsbeginn wird moderat verkürzt. Bei niedrigeren w/z-Werten der Zementsuspension, dominiert der beschleunigende Effekt wobei kein oder sogar ein negativer Einfluss auf die Verarbeitungseigenschaften beobachtet werden kann.
Im nächsten Schritt werden die Untersuchungen auf den Betonmaßstab mit Hilfe einer Technikumsanlage erweitert und der Einfluss eines zweistufigen Mischens (also dem Herstellen einer Zementsuspension im ersten Schritt und dem darauffolgenden Vermischen mit der Gesteinskörnung im zweiten Schritt) mit Ultraschall auf die Frisch- und Festbetoneigenschaften betrachtet. Durch die Anlagentechnik, die mit der Beschallung größerer Mengen Zementsuspension einhergeht, kommen weitere Einflussfaktoren auf die Zementsuspension hinzu (z. B. Pumpgeschwindigkeit, Temperatur, Druck). Im Rahmen der Untersuchungen wurde eine Betonrezeptur mit und ohne Ultraschall hergestellt und die Frisch- und Festbetoneigenschaften verglichen. Darüber hinaus wurde ein umfangreiches Untersuchungsprogramm zur Ermittlung wesentlicher Dauerhaftigkeitsparameter durchgeführt. Aufbauend auf den Erfahrungen mit der Technikumsanlage wurde das Ultraschall-Vormischsystem in mehreren Stufen weiterentwickelt und abschließend in einem Betonwerk zur Betonproduktion verwendet.
Die Untersuchungen am Beton zeigen eine deutliche Steigerung der Frühdruckfestigkeiten des Portlandzementbetons. Hierbei kann die zum Entschalen von Betonbauteilen notwendige Druckfestigkeit von 15 MPa deutlich früher erreicht werden. Das Ausbreitmaß der Betone (w/z-Wert = 0,47) wird infolge der Beschallung leicht reduziert, was sich mit den Ergebnissen aus den Untersuchungen an reinen Zementsuspensionen deckt. Bei Applikation eines Überdruckes in der Beschallkammer oder einer Kühlung der Suspension während der Beschallung, kann das Ausbreitmaß leicht gesteigert werden. Allerdings werden die hohen Frühdruckfestigkeiten der ungekühlten beziehungsweise drucklosen Variante nicht mehr erreicht.
In den Untersuchungen kann gezeigt werden, dass das Potential durch die Ultraschall-Beschleunigung genutzt werden kann, um entweder die Festigkeitsklasse des Zementes leitungsneutral zu reduzieren (von CEM I 52,5 R auf CEM I 42,5 R) oder eine 4-stündige Wärmebehandlung vollständig zu substituieren. Die Dauerhaftigkeit der Betone wird dabei nicht negativ beeinflusst. In den Untersuchungen zum Sulfat-, Karbonatisierung-, Chlorideindring- oder Frost/Tauwiderstand kann weder ein positiver noch ein negativer Einfluss durch die Beschallung abgeleitet werden. Ebenso kann in einer Untersuchung zur Alkali-Kieselsäure-Reaktion kein negativer Einfluss durch die Ultraschallbehandlung beobachtet werden.
In den darauf aufbauenden Untersuchungen wird die Anlagentechnik weiterentwickelt, um die Ultraschallbehandlung stärker an eine reale Betonproduktion anzupassen. In der ersten Iterationsstufe wird das in den Betonuntersuchungen verwendete Anlagenkonzept 1 modifiziert (von der In-line-Beschallung zur Batch-Beschallung) und als Analgenkonzept 2 für weitere Untersuchungen genutzt. Hierbei wird eine neue Betonrezeptur mit höherem w/z-Wert (0,52) verwendet, wobei die Druckfestigkeiten ebenfalls deutlich gesteigert werden können. Im Gegensatz zum ersten Beton, wird das Ausbreitmaß dieser Betonzusammensetzung gesteigert, was zur Reduktion von Fließmittel genutzt wird. Dies deckt sich ebenfalls mit den Beobachtungen an reinen Portlandzementsuspensionen, wo eine deutliche Verbesserung der Fließfähigkeit bei höheren w/z-Werten beschrieben wird.
Für diese Betonrezeptur wird ein Vergleich mit einem kommerziell erhältlichen Erhärtungsbeschleuniger (synthetische C-S-H-Keime) angestellt. Hierbei zeigt sich, dass die Beschleunigungswirkung beider Technologien vergleichbar ist. Eine Kombination beider Technologien führt zu einer weiteren deutlichen Steigerung der Frühfestigkeiten, so dass hier von einem synergistischen Effekt ausgegangen werden kann.
In der letzten Iterationsstufe, dem Anlagenkonzept 3, wird beschrieben, wie das Mischsystem im Rahmen einer universitären Ausgründung signifikant weiterentwickelt wird und erstmals in einem Betonwerk zur Betonproduktion verwendet wird. Bei den Überlegungen zur Weiterentwicklung des Ultraschall-Mischsystems wird der Fokus auf die Praktikabilität gelegt und gezeigt, dass das ultraschallgestütze Mischsystem die Druckfestigkeitsentwicklung auch im Werksmaßstab deutlich beschleunigen kann. Damit ist die Voraussetzung für eine ökologisch nachhaltige Optimierung eines Fertigteilbetons unter realen Produktionsbedingungen geschaffen worden.
N2  - In the past years efficiency and sustainability as well as digitalization has come into focus for many different industries due to environmental and cultural changes. Compared to industries like IT, automotive or machine manufacturing, the building industry is still at the very beginning.
Although, due to the large quantities of materials processed, the potential for savings and optimization is especially high in the construction industry. The international discussion on resources and climate is increasingly leading to new concepts being developed and tested in cement and concrete production. On one hand, intensive research and development is taking place in the area of alternative, climate-friendly cements. On the other hand, innovative concepts, like for example 3D-printing, are being tested in concrete production. Due to the construction, quality and durability requirements of buildings, precast concrete elements often have advantages compared to ready-mixed concrete. The high surface quality, durability, as well as the uniformity and weather-independent production are advantages that are repeatedly mentioned when speaking about precast concrete elements. It is necessary though, to discuss the concrete production process in the precast plant to make an efficient and sustainable production of precast concrete elements possible.
 Precast concrete producers mainly focus on optimizing early strength development. Fast hardening concrete is required for the demolding cycle, to enable shift work in production. Often, to ensure high early strengths, highly reactive cements are used in combination with high cement contents in the concrete and/or heat treatment. This contradicts a sustainable concrete concept.
In this thesis, a new method for mixing concrete is discussed. Here, the reactive components of the concrete, cement and water, are pre-treated with ultrasound. Previous investigations on the influence of ultrasound on C3S and cement are the starting point of this work. These are further investigated in as part of this work. Furthermore, the production of concrete with ultrasound is investigated in a pilot scale. The gained experiences were used to further develop the ultrasonic concrete mixing system. Finally, the application of this technology in industrial concrete production is discussed.
In this work, the effects of ultrasound on the hydration of C3S are further investigated. For this purpose, the hydration of sonicated suspensions is monitored by measuring the electrical conductivity, analysing the ion concentration by means of ICP-OES, thermal analysis, measuring the BET surface and an optical evaluation by means of scanning electron microscopy (SEM). The focus is on the first hours of hydration. During this   time the hydration is most strongly influenced by the ultrasound treatment.
The investigations show that the acceleration effect in diluted suspensions (w/s value = 50) is strongly dependent on the portlandite concentration of the solution. The lower the portlandite concentration, the greater the acceleration. Supplementary investigations of the ion concentration of the solution as well as investigations on hydrated C3S show, that first hydrate phases are observable immediately after sonication. The acceleration induced by ultrasound is strongest within the first 24 hours, gradually decreasing beyond this time. The investigations are concluded with experiments on C3S pastes (w/f value = 0.50), which confirm the observations on the diluted suspensions and show an earlier appearance and a greater number of C-S-H phases as a result of sonication. Visually, the C-S-H phases of the sonicated pastes do not only appear much earlier, they are also smaller and finely distributed over the surface of the C3S.
In the next step, the focus of the investigation is extended from the model system with C3S to Portland cement. The question to be discussed is how different compositions of the cement suspension (w/c-ratio, amount of superplasticiser) or a change in the ultrasonic energy input affects the flow properties and the hardening behaviour.
To consider the influence of different factors simultaneously, models are developed with design of experiments (DoE), which describes the behavior of the individual factors. To describe the workability, the slump of cement suspensions was determined. The acceleration of setting was measured by determining the time of normal setting of the cement suspension.
The results of these investigations clearly show that the flow properties and the set time do not change linearly with increasing energy input. It is shown that there is a threshold of the specific energy input up to which the slump is increased. When this point, which is defined as the critical energy input, is exceeded, the slump decreased. The occurrence of this point is particularly dependent on the w/c ratio. As the w/c ratio decreases, the energy input that causes an improvement in the flow properties is reduced. At very low w/c-values (< 0.35), no improvement can be observed.
If superplasticiser is added to the cement suspension before sonication, the properties of the cement suspension can be significantly influenced. In sonicated suspensions with superplasticiser, the superplasticiser-induced delay of the set time could be significantly reduced depending on the energy input. Furthermore, the energy input required to reduce the time of solidification is significantly reduced in suspensions with superplasticiser.
Based on the observations on cement suspensions, the influence of ultrasound is divided into a dispersing and an accelerating effect. At high w/c-values, the dispersing effect of ultrasound dominates, and the set time is moderately decreased. At lower w/c-values of the cement suspension, the accelerating effect dominates, whereas no or even a negative influence on the workability can be observed.
In the next step, the investigations will be extended to the concrete scale with the help of a laboratory plant. Here, the influence of two-stage mixing with ultrasound on the fresh and hardened concrete properties will be discussed. Due to the system set up, which goes hand in hand with the sonication of larger quantities of cement suspension, added further influencing factors to the cement suspension (e.g., Pumping speed, temperature, pressure). As part of the investigations, a concrete composition was produced with as well as without ultrasonic premixing and the fresh and hardened concrete properties were compared. In addition, a comprehensive investigation programme was undertaken to determine essential durability parameters. Based on the experiences with the laboratory device, the ultrasonic premixing system was further developed in several stages and finally used in an industrial concrete plant for concrete production.
The results of the concrete investigations examine a significant increase in the early compressive strengths of Portland cement concrete. Here, the compressive strength of 15 MPa, which is required for stripping of concrete components, can be achieved significantly earlier. The slump of the concretes (w/c-value = 0.47) is slightly decreased as a result of sonication, which is in accordance with the results of the investigations on cement suspensions. If an overpressure is applied in the sonication chamber or the suspension is cooled during sonication, the slump can be slightly increased. However, the high early compressive strengths of the non-cooled or non-pressured concrete are no longer achieved.
the investigations show that the acceleration potential can be used to either reduce the strength class of the cement without performance loss (e. g. from CEM I 52.5 R to CEM I 42.5 R) or to completely substitute a 4-hour heat treatment. The durability of the concrete is not affected. In the investigations on sulphate, carbonation, chloride penetration or freeze/thaw resistance, neither a positive nor a negative influence can be derived from sonication. Likewise, in an investigation on alkali-silica reaction, no negative influence can be observed due to ultrasonic premixing.
Based on these investigations, the ultrasound mixing technology will be further developed in order to decrease the gap between laboratory and industrial production. In the first iteration, the system concept 1 used in the concrete investigations will be modified and used subsequently as system concept 2 for further tests. Here, a new concrete composition with a higher w/c ratio (0.52) is used, through which the compressive strengths can also be significantly increased. In contrast to the first concrete, the slump of this concrete composition is increased, which is used to reduce superplasticiser. This is also in accordance with the observations on Portland cement suspensions, where a clear improvement of the flowability at higher w/c-values is described.
For this concrete formulation, a comparison is made with a commercially available hardening accelerator (synthetic C-S-H-seeds). The results show that the acceleration effect of both technologies is comparable. A combination of both technologies leads to a further significant increase in early strength, so a synergistic effect can be assumed.
The last iteration stage, the system concept 3, describes how the mixing system is significantly developed within a university spin-off and is used for the first time in a concrete plant for concrete production.  The conceptual design of the ultrasonic mixing system for industrial application, focusses on the practicability.it is shown that the mixing system can significantly accelerate the compressive strength development, even in an industrial scale. These results paves the way for optimising precast concrete in terms of sustainability.
KW  - Beton
KW  - Beton
KW  - Nachhaltigkeit
KW  - Ultraschall
Y1  - 2023
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20230112-48919
ER  -