Lehrangebot

Ein Grundsatz der Bauphysik besagt: Ein guter Wärmeschutz ist ebenfalls ein guter Feuchteschutz. Dies gilt auch umgekehrt: Um einen guten Wärmeschutz zu erzielen, muss ein funktionierender Feuchteschutz vorhanden sein. Diese zwei Teilbereiche der Bauphysik stehen im engen Zusammenhang und werden in der Lehre bereits in der Grundlagenvorlesung „Bauphysik“ zusammen behandelt. Im Bachelor-Modul „Angewandte Bauphysik“ können Studierende ihre Kenntnisse durch praktische Beispiele ergänzen. Das Master-Kernmodul „Wärmeschutz“ beschäftigt sich neben den theoretischen Betrachtungen auch mit gesetzlichen Regelungen sowie mit Fragestellungen der Altbausanierung. Parallel dazu vermittelt das Kernmodul „Feuchteschutz“ Fachwissen über jegliche Arten von Feuchteeinwirkungen im Bauwesen.

• Grundgesetze der Wärmeübertragung
• Wärmeleitung, Wärmekonvektion, Wärmestrahlung
• Energiebilanzen
• Thermisches Verhalten von Räumen und Außenbauteilen
• Energieeinsparungspotentiale
• Instationäre Wärmeübertragung
• Wärmebrücken
• Feuchtetechnische Grundbegriffe
• Feuchtetransport
• Vermeidung von Oberflächentauwasser
• Glaser-Verfahren
• Lichttechnische Grundbegriffe
• Tageslichtquotient
• Praktische Anforderungen
• Brandschutzziele
• Brandverlauf ETK
• Klassifizierung von Baustoffen und Bauteilen
• Akustische Grundbergriffe
• Raumakustik
• Luft- und Trittschalldämmung
• Akustische Phänomene
• Straßenverkehrslärm
• Installationsgeräusche
• Klimagerechtes Bauen
• Städtische Energiebilanz und Emissionen
• Gebäudeaerodynamik

Der Schallschutz und die Schallausbreitung in Gebäuden und im urbanen Außenraum bildet den inhaltlichen Schwerpunkt des Kernmoduls Akustik. Dabei liegt der Fokus auf dem Menschen in seiner akustischen Umgebung. Dies umfasst die Aspekte Entstehung, Ausbreitung und Wahrnehmung von Schall. Aufbauend auf den Grundlagen der Akustik wird die Anwendung in den Bereichen Bauakustik (Schallschutz in Gebäuden), Raumakustik (akustische Gestaltung von Räumen) und Schallimmissionsschutz (Lärmreduktion, Hinderung der Lärmausbreitung) vertieft. Weiterführend werden akustische Themen in den Modulen Grundlagen der technischen Akustik, Altbausanierung, Einführung in die bauphysikalische Messtechnik und Angewandte Bauphysik behandelt.

Bau- und Raumakustik

• Akustische Grundlagen
• Schallübertragung in Gebäuden
• Mechanismen der Luft und Trittschalldämmung
• Wege der Flankenübertragung,
• Körperschalldämmung und Körperschalldämpfung
• Anforderungen an den konstruktiven Schallschutz (Normen, Richtlinien, Vorschriften)
• Abstrahlverhalten von Bauteilen
• Statistische Energieanalyse
• Installationsgeräusche
• Gestaltung von Bauteilen
• Mess- und Beurteilungsmethoden
• Fehler in der Planung und Ausführung
• Raumakustische Phänomene
• Mechanismen der Schallabsorption
• Raumakustische Gestaltung

Lärm und Lärmbekämpfung

• Grundlagen (Größen, Begriffe und Definitionen)
• Anatomie des Ohrs
• Frequenzbewertung von Geräuschen
• Physische, psychische und soziale Lärmwirkungen
• Art und Verhalten von Lärmquellen
• Grenz- und Richtwerte
• Wege und Einflüsse der Schallausbreitung
• Schallabschirmung durch natürliche und künstliche Hindernisse
• Aktive und passive Lärmschutzmaßnahmen
• Relevante Berechnungs- und Messmethoden sowie deren Auswertung
• Lärmkosten
• Lärmschutzrecht

Ein Grundsatz der Bauphysik besagt: Ein guter Wärmeschutz ist ebenfalls ein guter Feuchteschutz. Dies gilt auch umgekehrt: Um einen guten Wärmeschutz zu erzielen, muss ein funktionierender Feuchteschutz vorhanden sein. Diese zwei Teilbereiche der Bauphysik stehen im engen Zusammenhang und werden in der Lehre bereits in der Grundlagenvorlesung „Bauphysik“ zusammen behandelt. Im Bachelor-Modul „Angewandte Bauphysik“ können Studierende ihre Kenntnisse durch praktische Beispiele ergänzen. Das Master-Kernmodul „Wärmeschutz“ beschäftigt sich neben den theoretischen Betrachtungen auch mit gesetzlichen Regelungen sowie mit Fragestellungen der Altbausanierung. Parallel dazu vermittelt das Kernmodul „Feuchteschutz“ Fachwissen über jegliche Arten von Feuchteeinwirkungen im Bauwesen.

Wärmeschutz und Energieeinsparung

• Wärmeschutz und Energieeffizienz
• Einführung Wärmebrücken
• Baulicher Wärmeschutz
• Bauliche und heiztechnische Maßnahmen zur Senkung des Energieverbrauchs von Gebäuden und der heizungsbedingten Emissionen
• Niedrigenergie- und Nullheizenergiehaus
• Energiebilanz
• EPBD (Energy Performance of Buildings Directive)
• Energiepass
• Grundlagen und Grenzen für die Minimierung der Transmissions- und Lüftungswärmeverluste
• Methoden zur Nutzung der Solarenergie
• Wärmerückgewinnung
• Sommerlicher Wärmeschutz nach DIN 18599

Altbausanierung

• Kennenlernen des Gebäudebestandes
• Typische Konstruktionsweisen
• Gebäudetypologien
• Hilfsmittel und Messverfahren bei der Bestandsaufnahme
• Analyse von Bestandsgebäuden
• Schwachstellen, Schäden und Mängel
• Altlasten und Gefahrstoffe
• Sanierungsmaßnahmen (energetisch, akustisch, feuchtetechnisch)
• Bundesweite Förderprogramme
• Vorgaben und Nachrüstverpflichtungen der EnEV 2014
• Berücksichtigung von Wärmebrücken
• Energetische Berechnung mit ZUB Helena Ultra

Der Brandschutz umfasst alle Maßnahmen, um die Schutzziele der Musterbauordnung zu erreichen. Das bedeutet, der Entstehung eines Brandes und dessen Ausbreitung bzw. der Ausbreitung von Feuer und Rauch muss vorgebeugt werden. Außerdem steht die Rettung von Menschen und Tieren sowie wirksame Löscharbeiten bei der Planung im Vordergrund. Unter diesen Gesichtspunkten muss jede bauliche Anlage errichtet oder Änderungen vorgenommen werden, unabhängig von deren Nutzung. Im Rahmen des bauphysikalischen Lehrangebots werden Themen von den Grundlagen für die Brandschutzplanung und der Verbrennung über Normen, Richtlinien oder Bauordnungen bis hin zu komplexen Methoden der Brand- und Evakuierungssimulation vermittelt und anhand von Übungen vertieft.

Baulicher Brandschutz

• chemisch-physikalische Vorgänge bei Verbrennungen und Wärmetransport
• Brandentstehung, Brandausbreitung und Brandwirkung
• Vorbeugender Baulicher Brandschutz
  • Baurecht
  • Ziele des Brandschutzes
  • Baustoff- und Bauteilklassifizierung
  • Brandschutzkonzepterstellung
  • Gestaltung von Rettungswegen
  • Brandschutztechnische Anforderungen an Sonderbauten
  • Organisatorischer Brandschutz
  • Rauch- und Wärmeabzugsanlagen
  • Anlagen zur Löschwasserrückhaltung

Technischer Brandschutz

• Baustoff- und Bauteilprüfung
• Abwehrender Brandschutz
• Anlagetechnischer Brandschutz
  • Funktionsweise und Dimensionierung von automatischen Brandmeldeanlagen
  • Funktionsweise und Dimensionierung von automatischen Feuerlöschanlagen
• Anwendung von Ingenieurmethoden
  • Grundlagen der Brandsimulation unter Verwendung von CFD-Modellen am Beispiel von FDS
  • Grundlagen der Räumungsberechnung

Licht und Raum

• Lichttechnischen Grundlagen
• Photometrie
• Kunstlichttechnik (Lampen, Leuchten, Betriebsgeräte)
• Planungsgrundlagen
• Tageslichttechnik
• Innenraum- und Fassadengestaltung
• Integration künstlicher Beleuchtungssysteme
• Berechnungsverfahren (Lichtsimulationsverfahren für Kunst- und Tageslicht)
• Bewertungsverfahren (Blendung und Energie)

Raumklima

• Raumklima, Einführung und physiologische Grundlagen
• Thermische Behaglichkeit, Grundlagen und Behaglichkeitsdiagramme
• Wärmebilanzgleichung, konvektiver und strahlungsbedingter Anteil, Zugluft
• Klimasummengrößen, Äquivalent- und Operativtemperatur
• Fanger, Klimabewertungsskala, PMV und PPD
• Thermische Behaglichkeitsmodelle, Alternativen zum Fanger-Modell
• Innenluftqualität, Einführung, Zusammensetzung Atmosphäre, CO2, Staub
• flüchtige organische Verbindungen (VOC) und Radon
• Gerüche, Weber-Fechner-Gesetz
• Düfte, Zusammensetzung, Einsatzbereiche, Gefährdungspotential
• Fanger, Komfortgleichung zur Luftqualität, Einheiten Olf und Dezipol
• natürliche Lüftung von Räumen

Ein Grundsatz der Bauphysik besagt: Ein guter Wärmeschutz ist ebenfalls ein guter Feuchteschutz. Dies gilt auch umgekehrt: Um einen guten Wärmeschutz zu erzielen, muss ein funktionierender Feuchteschutz vorhanden sein. Diese zwei Teilbereiche der Bauphysik stehen im engen Zusammenhang und werden in der Lehre bereits in der Grundlagenvorlesung „Bauphysik“ zusammen behandelt. Im Bachelor-Modul „Angewandte Bauphysik“ können Studierende ihre Kenntnisse durch praktische Beispiele ergänzen. Das Master-Kernmodul „Wärmeschutz“ beschäftigt sich neben den theoretischen Betrachtungen auch mit gesetzlichen Regelungen sowie mit Fragestellungen der Altbausanierung. Parallel dazu vermittelt das Kernmodul „Feuchteschutz“ Fachwissen über jegliche Arten von Feuchteeinwirkungen im Bauwesen.

Baulicher Feuchteschutz

• Grundbegriffe und Definitionen des Feuchteschutzes
• Luftfeuchte, Stofffeuchte
• Bilanz Raumluftfeuchte
• Feuchteproduktion und Feuchteabfuhr
• Lüftung und Lüftungssysteme
• Bestimmungsverfahren der Kenngrößen
• Transportphänomene und Tauwasserbildung
• Konstruktive Anforderungen
• Mechanismen der Feuchteübertragung
• Feuchteübergang
• Randbedingungen
• Numerische Berechnungsverfahren
• Tauwasserbildung an Bauteiloberflächen
• Tauwasserbildung im Inneren von Bauteilen
• Vereinfachte Klimarandbedingungen gem. DIN 4108-3
• Vergleich Diffusion und Konvektion
• Einführung Schimmelpilzbildung und -vermeidung
• Anwendungsbeispiele
• Tauwasserbildung infolge nicht ausreichender oder mangelhafter Belüftung
• (Schlag-)Regenschutz
• Fugen
• Luftdichtheit, Winddichtigkeit
• Planung und Ausführung von Dächern
• Fachwerksanierung
• Berechnungen zum Einfluss der Dampfbremse
• Feuchteadaptive Dampfbremse
• Mikroorganismen auf Bauteiloberflächen
• Charakteristik der Algen und Schimmelpilze
• Wachstumsvoraussetzungen von Schimmelpilzen
• Gesundheitsgefährdung durch Schimmelpilze
• Bauphysikalische Ursachen für Schimmelpilze in Wohnräumen
• Vorhersagensmodelle
• Mikroorganismen auf Fassaden
• Taupunktunterschreitungen an Fassaden
• Einfluss der Bauweise und Ausrichtung
• Neuartige Ansätze

Hygrothermische Bauteilmodellierung

• Hygrothermische Transport- und Übergangsphänomene
• Grundzüge der hygrothermischen Modellierung
• Definition sinnvoller Klimarandbedingungen
• Diskretisierung der Bauteilaufbauten und der entsprechenden Rechenzeitschrittweiten
• Ergebnisdarstellung instationärer mehrdimensionaler Transportphänomene
• Evaluierung der Rechenergebnisse und deren Analyse bzw. Beurteilung

Je weniger es gelingt, das Klima zu schützen, desto mehr Aufwand ist erforderlich, sich vor dem Klima zu schützen. Insbesondere städtische Gebiete sind vulnerabel gegenüber dem Klimawandel, bieten aber auch enormes Potential für Klimaschutz und Klimaanpassung. Das IABP beschäftigt sich in drei Lehrveranstaltungen mit der baulich optimierten Gestaltung zur Steigerung des menschlichen Wohlbefindens sowie deren physikalischen Hintergründe und Wirkungen. In den Lehrveranstaltungen Klima- und Kulturgerechtes Bauen, Stadtbauphysik sowie Klimaanpassungsmaßnahmen in Außen- und Innenräumen werden die bereits spürbaren und prognostizierten Folgen der Klimaerwärmung beleuchtet sowie bauliche Lösungen zum Klimaschutz und zur Klimaanpassung aufgezeigt.

Stadtbauphysik

• Meteorologische Grundlagen
• Grundlagen der Bauphysik und der Behaglichkeit
• Klimatische Besonderheiten in Städten
• Aspekte der Stadtbauphysik
• Einflüsse der Bebauung auf die Temperatur- und Feuchte in Städten
• Einflüsse der Bebauung auf die Luftströmungsverhältnisse in Städten
• Städtische Emissionen: Lärm, Luftschadstoffe, Licht und elektromagnetische Strahlung
• Grundlagen Simulationstool ENVI-met

Klimagerechtes Bauen

• Ziele und Grundprinzipen des klimagerechten Bauens
• Vernakulare Gebäudeentwürfe in verschiedenen Klimagebieten
• Relevante Klimadaten
• Konstruktive klimagerechte Gestaltung von vernakularen und gegenwärtigen Gebäuden
• Biogene Baumaterialien
• Grundlagen Simulationstool WuFi-Plus

Kulturgerechtes Bauen

• Definitionen und Bausteine der Kultur
• Architektur europäischer Kulturen
• Modelle zur Kulturklassifikation

Je weniger es gelingt, das Klima zu schützen, desto mehr Aufwand ist erforderlich, sich vor dem Klima zu schützen. Insbesondere städtische Gebiete sind vulnerabel gegenüber dem Klimawandel, bieten aber auch enormes Potential für Klimaschutz und Klimaanpassung. Das IABP beschäftigt sich in drei Lehrveranstaltungen mit der baulich optimierten Gestaltung zur Steigerung des menschlichen Wohlbefindens sowie deren physikalischen Hintergründe und Wirkungen. In den Lehrveranstaltungen Klima- und Kulturgerechtes Bauen, Stadtbauphysik sowie Klimaanpassungsmaßnahmen in Außen- und Innenräumen werden die bereits spürbaren und prognostizierten Folgen der Klimaerwärmung beleuchtet sowie bauliche Lösungen zum Klimaschutz und zur Klimaanpassung aufgezeigt.

• Meteorologische Grundlagen
• Grundlagen Bauphysik und Innenklima
• Grundlagen Klimawandel und räumliche Planung & Seminararbeitsziele
• Grundlagen ENVI-met und WUFI Plus
• Klimaanpassungsmaßnahmen im Außenraum
• Klimaanpassungsmaßnahmen im Innenraum
• Praxisbeispiele & Zusammenfassung

• Lärm
  • Messung der Schallausbreitung an Straßen
  • Lärmkartierung
  • Simulation von Lärmausbreitung
• Wärme und Feuchte
  • Thermografie im Bauwesen
  • Messung von Oberflächentemperaturen
  • Simulation des Temperaturverlaufs und des Feuchtegehaltes von Bauteilen
  • Simulation von Wärmebrücken
• Raumklima
  • Messung raumklimatischer Kenngrößen
  • Simulation des Raumklimas
• Bauakustik
  • Berechnung des Schalldämm-Maßes
  • Messung der Schalldämmung
• Raumakustik
  • Messung der Nachhallzeit und weiterer raumakustischer Kenngrößen mit Hilfe der Raumimpulsantwort
  • Messung und Berechnung der Schallausbreitung in einem Raum
  • Berechnung der Nachhallzeit

Die Abteilung Ganzheitliche Bilanzierung des IABP entwickelt Methoden und Tools zur Quantifizierung von Nachhaltigkeit. Im Fokus steht dabei die Ökobilanz (Life Cycle Assessment, LCA) zur Erfassung von Umweltwirkungen, wie z.B. Carbon Footprint, Landnutzungsauswirkungen oder Einfluss auf die Biodiversität. Im Modul „Ökobilanz und Nachhaltigkeit“ wird die Ökobilanz behandelt, in den größeren Kontext der Nachhaltigkeit, vom Pariser Klimaabkommen bis zu den Sustainable Development Goals, eingebettet und in einer Projektarbeit angewendet. Das Modul dient hierbei als Einstieg in die Nachhaltigkeitsforschung und unterstützt den Aufbau von Grundlagen zur Nachhaltigkeit für die Arbeit in den ingenieurswissenschaftlichen Disziplinen.

Einführung in die Ganzheitliche Bilanzierung

• Einführung in die Lebenszyklusanalyse und Übersicht anhand definierter Problemstellung
• Definition von Nachhaltigkeit und Einordnung der Ökobilanz in den Kontext der Nachhaltigkeit
• Einführung in die Methode der Ökobilanz nach DIN ISO 14040:2006 und 14044:2006
• Problematik vereinfachter Modelle der Ökobilanz
• Anwendung und Anwendbarkeit der Methode der Ökobilanz und der Ganzheitlichen Bilanzierung
• Technische, ökologische und ökonomische Parameter innerhalb der Ganzheitlichen Bilanzierung

Anwendung der Ganzheitlichen Bilanzierung

• Einführung in die erweiterte Anwendung / neue Themenfelder der Ökobilanz, wie z.B.
  • Sozialökobilanz
  • LandUse
  • Biodiversität
• Einblick in die Konzepte zum Design for Environment
• Einblick in aktuelle Studien zur Vertiefung des theoretischen Verständnisses und der Anwendungsfelder der Ökobilanzen
• Umsetzung der Methode mit Hilfe des Softwaresystems GaBi 4
• Anwendung zur Identifizierung und Bewertung von Schwachstellen und des Verbesserungspotentials im gesamten Lebenszyklus

Nachhaltigkeit

• Definition und Grundbegriffe der Nachhaltigkeit
• Regenerative Systeme
• Existierende Zertifizierungssysteme und Standards
• Methodische Prinzipien der Zertifizierung
• Einzelaspekte der Nachhaltigkeit

Ein Grundsatz der Bauphysik besagt: Ein guter Wärmeschutz ist ebenfalls ein guter Feuchteschutz. Dies gilt auch umgekehrt: Um einen guten Wärmeschutz zu erzielen, muss ein funktionierender Feuchteschutz vorhanden sein. Diese zwei Teilbereiche der Bauphysik stehen im engen Zusammenhang und werden in der Lehre bereits in der Grundlagenvorlesung „Bauphysik“ zusammen behandelt. Im Bachelor-Modul „Angewandte Bauphysik“ können Studierende ihre Kenntnisse durch praktische Beispiele ergänzen. Das Master-Kernmodul „Wärmeschutz“ beschäftigt sich neben den theoretischen Betrachtungen auch mit gesetzlichen Regelungen sowie mit Fragestellungen der Altbausanierung. Parallel dazu vermittelt das Kernmodul „Feuchteschutz“ Fachwissen über jegliche Arten von Feuchteeinwirkungen im Bauwesen.

Konstruktive und Technische Bauphysik

• stationäres und instationäres thermisches und hygrisches Verhalten von Bauteilen
• schalltechnisches Verhalten von Bauteilen
• Wechselwirkung bauphysikalischer Phänomene
• Ausführungsbeispiele für konstruktive Details im Bestand und im Neubau
• bauphysikalische Schwerpunkte bei der Konstruktion von Außenwänden, Fenstern, Dächern, erdberührten Bauteilen, Decken, Treppen und Innenwänden
• Heizungstechnik
• Nutzung erneuerbarer Energie
• Wärmerückgewinnung
• Erdwärme
• Lüftungstechnik
• Klimatechnik
• natürliche und künstliche Beleuchtung
• Installationsgeräusche

Bauphysikalischer Diskurs

• Anwendung aus/in der Praxis,
• Innovationen und Ausblicke sowie neue Materialien/Bauteile/Ausführungen
• Schwachstellen und Fehlerquellen bei der Ausführung

Beim Entwurf, der Planung und der Erstellung von Bauwerken sind bauphysikalische Kenntnisse unerlässlich. In einem breiten Lehrangebot des IABP kann das Wissen über die Themen Wärme und Energie, Schutz gegen Lärm und Feuchte, Raumklima und Behaglichkeit, Tages- und Kunstlichtplanung sowie der Klimaveränderung und deren baulichen Anpassungen erworben werden. Ergänzend dazu bietet das Modul „Einführung in die bauphysikalische Messtechnik“ das Knowhow zu den Grundlagen und die Anwendung von bauphysikalischer/n Messreihen. Den Studierenden wird praktisch und eigenständig vermittelt, wie mit moderner Messtechnik, wärme-, feuchte-, lichtund schalltechnische Parameter ermittelt und beurteilt werden können. Dies bildet die Grundlage für das Verständnis bauphysikalischer Prozesse.

• Die Veranstaltung vermittelt Grundlagen bauphysikalischer Messtechnik. Sie zeigt Randbedingungen, Anwendungsgrenzen, Fehlerinterpretationen und deren Schwachpunkte auf.
• Der Schwerpunkt des Studienfachs liegt in der Entwicklung einer funktionsfähigen Messkette in den Bereichen der Akustik, der Wärme, der Feuchte und des Lichtes.
• Einführende Grundlagen:
  • Aufbau einer Messkette
  • Messgenauigkeit / Reproduzierbarkeit
  • Variieren der Randbedingungen
  • Auswerten und Darstellung der Messergebnisse
  • Interpretation der Ergebnisse
• Gemessen wird:
  • Lufttemperatur
  • Oberflächentemperaturen
  • Wärmestrahlung (Thermografie)
  • Relative Luftfeuchte
  • Luftgeschwindigkeit
  • Schallpegel (Lärmpegel verschiedener Lärmquellen, A-Bewertung)
  • Nachhallzeit
  • Beleuchtungsstärke