We consider the problem of finding efficient locations of surveillance cameras, where we distinguish
between two different problems. In the first, the whole area must be monitored and the number of cameras
should be as small as possible. In the second, the goal is to maximize the monitored area for a fixed number of
cameras. In both of these problems, restrictions on the ability of the cameras, like limited depth of view or range
of vision are taken into account. We present solution approaches for these problems and report on results of
their implementations applied to an authentic problem. We also consider a bicriteria problem with two objectives:
maximizing the monitored area and minimizing the number of cameras, and solve it for our study case.
In seiner Entwicklungsgeschichte hat der stationäre Einzelhandel eine enorme Wandlungsfähigkeit bewiesen. Dieser hat er es zu verdanken, dass er bis heute eine zentrale Funktion der Innenstadt darstellt. Allerdings wird die Stabilität der innerstädtischen Einzelhandelslagen seit einigen Jahren zunehmend auf die Probe gestellt. Mit dem Online-Handel als sich etablierenden neuen Absatzkanal mit wachsenden Umsatz- und Nutzerzahlen, bekommen die innerstädtischen Einzelhandelslagen einerseits deutliche Konkurrenz. So eignet sich das innerstädtische Sortiment besonders gut für den Online-Vertrieb. Umsatzeinbußen in den lokalen Geschäften, Geschäftsaufgaben, Ladenverkleinerungen, Leerstände sowie eine Abwertung der innerstädtischen Einzelhandelslagen sind die Folgen. Andererseits stellen der Online-Handel sowie einkaufsunterstützende digitale Medien eine Chance dar, die innerstädtischen Einzelhandelslagen für das digitale Zeitalter zu qualifizieren und hiermit zukunftsfähig zu halten. Zentrale Bedeutung kommt in diesem Zusammenhang den Konsumenten zu. Die innerstädtischen Einzelhandelslagen müssen an die, u.a. aus den Einfluss digitaler Medien im Allgemeinen und dem Online-Handel im Besonderen, resultierenden veränderten Bedürfnisse und Anforderungen der Konsumenten angepasst werden, wenn sie keinen Attraktivitätsverlust erleiden sollen. Eine schwierige Aufgabe, zeichnet sich doch das Kauf- und Konsumverhalten der ‚Neuen Konsumenten‘ durch Hybridität bzw. Multioptionalität aus. Diese macht ständige Neuausrichtungen und Anpassungen der Einzelhandelsbetriebe und Unternehmen erforderlich, welche durch die gestiegene Informiertheit, die höhere Anspruchshaltung, die Sprunghaftigkeit und Spontanität der Konsumenten sowie ihre abnehmende Loyalität mit den Anbietern erschwert werden.
Insgesamt ist davon auszugehen, dass zukünftig – abhängig von ihrer Lokalisierung in räumlich und strukturell begünstigten oder benachteiligten Städten – unterschiedliche Herausforderungen auf die innerstädtischen Einzelhandelslagen zukommen werden. Unter benachteiligte Städte werden strukturschwache Kommunen mit negativer Bevölkerungsentwicklung, geringer Zentralität und geringer wirtschaftlicher Anziehungskraft für das Umland gefasst, während sich begünstigte Städte durch wirtschaftliche Prosperität, Zentralität und Bevölkerungswachstum auszeichnen. Während innerstädtische Einzelhandelslagen in benachteiligten Städten vor allem negative Folgen zu erwarten haben und folglich akuter Handlungsbedarf besteht, können innerstädtische Einzelhandelslagen in räumlich-strukturell begünstigten Städten i.d.R. von der Digitalisierung und dem veränderten Kauf- und Konsumverhalten der Konsumenten profitieren. Zentrale Bedeutung kommt in diesem Zusammenhang den charakteristischen Merkmalen einer Innenstadt zu. Sie zeichnet sich im Idealfall durch Zentralität, Bedeutungsüberschuss, Dichte und Nutzungsmischung, eine hohe Besucherfrequenz sowie einen hohen Identifikationsgrad bzw. Authentizität aus. Diese Standortvorteile verhelfen innerstädtischen Einzelhandelslagen in begünstigten Städten zu einem Alleinstellungsmerkmal gegenüber konkurrierenden lokalen Einzelhandelsstandorten sowie gegenüber dem Online-Handel. So gewinnen Atmosphäre und zentrales Erleben bei Konsumenten, die das Internet nutzen, an Bedeutung. Qualitativ hochwertige innerstädtische Einzelhandelslagen erlangen somit eine neue Anziehungskraft.
Handlungsbedarf besteht folglich vor allem in den räumlich-strukturell benachteiligten Städten. Aber auch die begünstigen Städte brauchen Unterstützung, um die innerstädtischen Einzelhandelslagen den Bedürfnissen der Konsumenten nach Erlebnis, Bequemlichkeit, Individualität, Flexibilität, Schnelligkeit etc. entsprechend zu gestalten sowie die Voraussetzungen für den Einsatz einkaufsunterstützender digitaler Medien zu schaffen.
Als Modellansatz sind drei Strategieansätze im Rahmen eines integrierten Gesamtkonzepts umzusetzen:
1. Befähigende Ansätze: Hierzu zählt einerseits die Schaffung der technischen Rahmenbedingungen hinsichtlich Verfügbarkeit und Leistungsfähigkeit, funktioneller Zuverlässigkeit, Sicherheit und Nutzerfreundlichkeit der technischen Infrastruktur und der digitalen Medien. Konkret sind der Ausbau flächendeckender Breitbandverbindungen und eines frei zugänglichen WLAN-Netzes in den Innenstädten sowie der Einsatz von elektronischer Authentisierung und biometrischen Verifikationssystemen anzuraten. Andererseits gilt es, die Medienkompetenz der Einzelhändler und der Konsumenten für den Umgang und die Nutzung digitaler Medien zu schulen. Die Nutzerfreundlichkeit muss durch eine qualitätvolle HCI (Human Computer Interaction) sowie den Einsatz von Feature based visualization verbessert werden. Weiterhin ist die Nutzung von Multi-Channel-Retailing, der Verknüpfung des stationären Handels mit dem Online-Handel, zu unterstützen.
2. Steuernde Ansätze: Vor dem Hintergrund des engen finanziellen Gestaltungsspielraums der Mehrheit der Kommunen sollten die Städtebauförderprogramme und die Förderprogramme zur Breitbandförderung gezielt genutzt und weiterentwickelt werden. Weiterhin gilt es die Effektivität der Steuerung über die Stärkung gemeinschaftlichen Handelns zu verbessern. Es sind hierbei sowohl Kooperationen zwischen Kommunen, Handel und Eigentümern zu unterstützen als auch die Bevölkerung verstärkt in bedeutsame Umgestaltungsprozesse in der Innenstadt einzubinden.
3. Stärkende Ansätze: Unter dem Ansatz der Stärkung werden die Verbesserung der Aufenthaltsqualität sowie die Schaffung von Strukturen für eine zukunftsfähige Mobilität verstanden. Um die Aufenthaltsqualität und damit die Attraktivität der innerstädtischen Einzelhandelslagen zu erhöhen, muss frühzeitig ein angepasstes Leerstandsmanagement initiiert, Einkaufsbereiche konzentriert, eine attraktive Gestaltung und Möblierung unterstützt sowie die Innenstadt entsprechend ihrer besonderen Merkmale inszeniert werden. Eine zukunftsfähige Mobilität innerhalb der Innenstadt ist durch Maßnahmen zur Verbesserung der Erreichbarkeit der innerstädtischen Einzelhandelslagen sowie der Förderung zukunftsfähiger Mobilitätsformen zu unterstützen.
Insgesamt sollen besagte Strategieansätze dazu beitragen, die Voraussetzungen für die Digitalisierung des innerstädtischen Einzelhandels zu schaffen, die analysierten Restriktionen der Innenstadt abzumildern sowie die besonderen Potenziale der innerstädtischen Einzelhandelslagen im Sinne von Alleinstellungsmerkmalen hervorzuheben, um die innerstädtischen Einzelhan-delslagen für das digitale Zeitalter zu qualifizieren.
Durch das Entstehen von neuen Infektionskrankheiten und das Auftreten von Resistenzen können bisher verwendete Medikamente ihren pharmazeutischen Nutzen verlieren. Daher ist eine konstante Weiterentwicklung von bioaktiven Pharmazeutika lebensrettend. Viele pflanzli-che und mikrobielle Sekundärmetabolite besitzen gesundheitsfördernde Wirkungen und kön-nen als Ressourcen für die Entwicklung neuer Arzneimittel herangezogen werden. Da Pflan-zen und Mikroorganismen ein sehr umfangreiches Repertoire an pharmazeutisch-interessanten Intermediaten besitzen, soll im Rahmen dieser Arbeit die Produktbildung von pflanzlichen und mikrobiellen Sekundärmetaboliten vorgestellt werden, die für weiterführende medizinische Studien von Interesse sind.
Die in dieser Arbeit präsentierten mikrobiellen Sekundärmetabolite sind β-Lactam Antibiotika der Gruppe der OA-6129 und besitzen antibakterielle Eigenschaften gegen grampositive als auch gramnegative Mikroorganismen. Durch die Kultivierung des filamentösen Actinobakteri-ums Streptomyces fulvoviridis A933 17M9 1501 können diese sehr wirksamen Antibiotika gebildet werden. Für eine erfolgreiche Produktbildung wurde im Rahmen dieser Arbeit ein zweistufiger Prozess im Bioreaktor etabliert, der sich über einen Zeitraum von neun Tagen erstreckt. Durch Optimierung und Variation des Mediums, sowie durch die Veränderung der Rührergeometrie, kann die maximale Antibiotikakonzentration um 385 % gesteigert werden.
Neben der zu optimierenden Produktbildung ist auch die Stabilität der Antibiotika im wässrigen Milieu von Interesse. Die Untersuchungen erfolgten am Produktanalogon Imipenem. Es zeig-te sich, dass durch Interaktionen der Imipenemmoleküle der Zerfall mit steigender Antibiotik-akonzentration beschleunigt wird. Ein dazugehöriger Zerfallsweg des Imipenems in deionisie-rem Wasser bei pH 7 konnte durch die Auswertung der HPLC und Massenspektrometrie-Analytik beschrieben werden. Bioaktive Zerfallsprodukte, wie das sehr aktive β-Lactam Thienamycin, können aus dieser Zerfallsreaktion resultieren. Auch im Fermenta¬tionsmedium kann ein konzentrationsabhängiger Zerfall nachgewiesen werden, was für eine wirtschaftli-che, fermentative Herstellung problematisch wäre. Durch die Verwendung von Morpholino-sulfonsäurepuffern ist eine Stabilisierung des Antibiotikums im Wasser und im Fermentati-onsmedium realisierbar. Eine Steigerung der Halbwertszeit von über dem 10fachen gegen-über einer reinen Imipenemlösung im Wasser kann durch die Verwendung dieser Puffersub-stanzen erzielt werden.
Bei den zweiten, in dieser Arbeit behandelten Sekundärmetaboliten, handelt es sich um die pflanzlichen Triterpene Oleanol- und Ursolsäure, von denen antibakterielle, antivirale, entzün-dungshemmende und Krebs vorbeugende Aktivitäten bekannt sind. Neben anderen Pflanzen bilden Spezies von Salbei und Basilikum diese interessanten Sekundärmetabolite. Da bei ei-ner Freilandkultivierung die Produktkonzentrationen jährlichen Schwankungen durch abioti-schen und biotischen Faktoren unterliegen, kann durch eine in situ Kultivierung eine reprodu-zierbare Produktbildung erzielt werden. Im Zuge der Arbeit wurden Kalluskulturen von Salvia officinalis und Ocimum basilicum in verschiedenen Reaktortypen und mit verschiedenen Pro-zessstrategien eingesetzt und betreffend ihrer Produktbildung untersucht. Eine Oleanol- und Ursolsäurebildung durch eine Kalluskultur von Ocimum basilicum konnte durch diese Arbeit zum ersten Mal präsentiert werden.
Im Vergleich zu Kultivierungen in Erlenmeyerkolben fördert eine Kultivierung im Wavebag-Reaktor das Wachstum und die Produktbildung, sodass die maximale Triterpenkonzentration um 210 % gesteigert werden kann. Durch Variation der batch-Prozessstrategie in ein repea-ted-batch-Verfahren kann eine signifikante Steigerung der Oleanolsäurebildung um das 16fache und der Ursolsäurebildung um das 35fache erzielt werden. Es wird angenommen, dass auftretende Substratlimitierung zu einer Steigerung der Produktbildung führt.
Durch eine nachfolgende Biotransformation ist es möglich, die beiden Triterpene zu modifizie-ren. Eine Derivatisierung kann neben einer Verbesserung der Wasserlöslichkeit der Triterpene auch in einer Erhöhung der pharmazeutisch-interessanten Aktivitäten resultieren. Aus diesem Grunde wurden neun Organismen betreffend ihrer biokatalytischen Aktivität untersucht. Mit-tels des Actinobakteriums Nocardia iowensis werden die Oleanol- und Ursolsäure zunächst in ihre korrespondierenden Methylester transformiert. Des Weiteren entstehen bei der Biotrans-formation von Oleanolsäure zwei weitere, bisher unbekannter Derivate, welche durch HPLC, HPLC-ESI-MS und HPLC-1H-NMR charakterisiert werden konnten. Anhand dieser Resultate kann ein neuer Biosyntheseweg für eine Oleanolsäuretransformation mittels Nocardia iowen-sis beschrieben werden.
Um die Abtrennung der Biotransformationskultur von Medium zu vereinfachen und die Wirt-schaftlichkeit zu fördern, kann N. iowensis in Natriumalginat immobilisiert werden. Während kein signifikanter Unterschied zwischen immobilisierten und freien Bakterienzellen betreffend der Substrataufnahme detektiert wird, wird durch die Immobilisierung die Produktbildung re-primiert. Dabei besitzt die Matrixdichte, die aus der Behandlung der Natriumalginatpartikel mit der Calciumchloridlösung resultiert, einen entscheidenden Einfluss auf die Biotransformati-onseffizienz.
Auch eine Zusammenführung von Pflanzenzellkultivierung und Biotransformation in einem Gesamtprozess wurde im Rahmen dieser Arbeit etabliert. Durch den direkten Einsatz der immobilisierten Biotransformationskultur im verdünnten Zelllysat umgeht man eine Aufarbei-tung der Produkttriterpene aus dem Pflanzenzelllysat, was die Wirtschaftlichkeit des Prozes-ses erheblich verbessert. Bis zu einem Mischverhältnis von 50 % Referenzmedium und Zell-lysat kann keine Inhibierung oder Reprimierung der Biotransformation durch vorhandene Pflanzenzellbestandteile, wie z. B. Phenolen, detektiert werden.
Im Rahmen dieser Arbeit wurden DFT Rechnungen zum mechanistischen Verständnis und zur rationalen Entwicklung homogenkatalytischer Reaktionen eingesetzt.
Im ersten Projekt konnten mit Hilfe von DFT Rechnungen effizientere Katalysatorsysteme für Protodecarboxylierungsreaktionen und decarboxylierende Kreuzkupplungen durch rationale Katalysatorentwicklung identifiziert werden. Hierzu wurde die Decarboxylierung von 2- und 4 Fluorbenzoesäure mit DFT Rechnungen untersucht. Zunächst sagten die Rechnungen keine deutlich erhöhten Reaktionsgeschwindigkeiten für Katalysatorsysteme bestehend aus Kupfer(I) und verschiedenen 4,7 disubstituierten 1,10 Phenanthrolinliganden voraus. Weitere Berechnungen prognostizierten hingegen stark erhöhte Effizienz für Silber-basierte Katalysatoren in der Decarboxylierung von ortho-substituierten Benzoesäuren. Tatsächlich konnte daraufhin für diese Carbonsäuren ein Katalysatorsystem bestehend aus AgOAc und K2CO3 in NMP entwickelt werden, welches die Protodecarboxylierung bereits bei 120 °C ermöglicht, 50 °C niedriger als die des Kupfer-basierten Systems.
Die Erkenntnisse ließen sich in der Arbeitsgruppe Gooßen weiterhin auf die decarboxylierende Kreuzkupplung übertragen. Es gelang die Entwicklung eines Ag/Pd-basierten Katalysatorsystems für die Biarylsynthese ausgehend von Benzoesäuren und Aryltriflaten bei Reaktionstemperaturen von nur 130 °C.
Im Folgenden war es möglich, durch den Einsatz von DFT Rechnungen den Reaktionsmechanismus der decarboxylierenden Kreuzkupplung aufzuklären und Voraussagen für ein effizienteres Cu/Pd-basiertes Katalysatorsystem zu treffen. Nachdem durch experimentelle Beobachtungen klar wurde, dass der Decarboxylierungsschritt nicht notwendigerweise geschwindigkeitsbestimmend sein muss, wurde der komplette Katalysezyklus der decarboxylierenden Kreuzkupplung eingehend mit Hilfe von DFT Rechnungen untersucht. In Abhängigkeit des Benzoats wurde die Decarboxylierung oder die Transmetallierung als geschwindigkeitsbestimmend identifiziert. Da in der Transmetallierung zunächst die Bildung eines bimetallischen Cu−Pd-Addukts erforderlich ist, wurde gefolgert, dass die Verwendung von verbrückenden, bidentaten Liganden die Reaktion begünstigen sollte. In der Tat konnte durch Einsatz eines P,N-Liganden eine Cu/Pd-katalysierte decarboxylierende Kreuzkupplung von aromatischen Carboxylaten mit Aryltriflaten bei nur 100 °C entwickelt werden, was einer Absenkung der Reaktionstemperatur um 50 °C entspricht.
Zukünftige Weiterentwicklungen der Cu/Pd-katalysierten decarboxylierenden Kreuzkupplung zielen auf die Überwindung der Beschränkung auf ortho-substituierte Benzoate und den Ersatz der teuren Aryltriflate durch günstigere Arylhalogenide. Arbeiten hierzu sind bereits im Gange.
Im zweiten Projekt wurde der Reaktionsmechanismus der Ruthenium-katalysierten Hydroamidierung terminaler Alkine eingehend untersucht. Nachdem durch Isotopen-markierungsexperimente, Bestimmungen von kinetischen Isotopeneffekten mittels in situ IR-Spektroskopie und verschiedene in situ NMR- sowie ESI-MS-Experimente drei von fünf potentiellen Reaktionsmechanismen ausgeschlossen werden konnten, erlaubten die experimentellen Ergebnisse die Eingrenzung auf einen der verbliebenen Katalysezyklen.
Mit Hilfe von DFT Rechnungen wurde daraufhin bestätigt, dass es sich bei den postulierten Intermediaten um stabile Minima handelt. Das Auftreten einer Ru–Hydrid–Vinylidenspezies lieferte die Erklärung, warum die Hydroamidierung auf terminale Alkine beschränkt ist. Der nukleophile Angriff des Amidliganden an das Vinylidenkohlenstoffatom erklärt die anti-Markovnikov-Selektivität der Reaktion. Nachdem Gooßen und Koley et al. in einer weiteren Untersuchung den Einfluss der Liganden auf die Stereoselektivität der Hydroamidierung aufklären konnten, ist nun der Grundstein für die zukünftige rationale Entwicklung effizienterer Hydroamidierungskatalysatoren gelegt.
Im dritten Projekt konnten Erkenntnisse zum Reaktionsmechanismus der Palladium-katalysierten Isomerisierung von Allylestern zu Enolestern und Hinweise auf die katalytisch aktive Spezies der Reaktion erlangt werden. Zunächst gelang mit dem homodinuklearen Palladiumkatalysator [Pd(μ Br)(PtBu3)]2 die Entwicklung einer effizienten Synthese zur Darstellung einer großen Bandbreite diverser Enolester. In 1 Position verzweigte Enolester dienten anschließend als Substrate für enantioselektive Hydrierungen zur Synthese enantiomerenreiner chiraler Ester.
Aufgrund experimenteller Beobachtungen, die nahelegten, dass ein Palladiumhydrid-Komplex die katalytisch aktive Spezies darstellt, wurde die Bildung verschiedener Palladiumhydrid-Spezies ausgehend vom homodinuklearen Palladiumkatalysator [Pd(μ Br)(PtBu3)]2 mit Hilfe von DFT Rechnungen untersucht. Hierbei konnte der Palladiumhydrid-Komplex [Pd(Br)(H)(PtBu3)] als die vermutlich katalytisch aktive Spezies identifiziert werden. Aufgrund seiner hohen Reaktivität konnten in in situ NMR-Experimenten lediglich ein oxidiertes Dimer und ein Abfangprodukt mit überschüssigem Tri-tert-butylphosphin nachgewiesen werden.
In zukünftigen Arbeiten soll durch kinetische Untersuchungen die Reaktionsordnung der Isomerisierung ermittelt werden. Dies soll dazu beitragen, Aufschluss darüber zu gewinnen, ob tatsächlich ein monometallischer oder ein bimetallischer Komplex die katalytisch aktive Spezies darstellt.
Seit Aufkommen der Halbleiter-Technologie existiert ein Trend zur Miniaturisierung elektronischer Systeme. Dies, steigende Anforderungen sowie die zunehmende Integration verschiedener Sensoren zur Interaktion mit der Umgebung lassen solche eingebetteten Systeme, wie sie zum Beispiel in mobilen Geräten oder Fahrzeugen vorkommen, zunehmend komplexer werden. Die Folgen sind ein Anstieg der Entwicklungszeit und ein immer höherer Bauteileaufwand, bei gleichzeitig geforderter Reduktion von Größe und Energiebedarf. Insbesondere der Entwurf von Multi-Sensor-Systemen verlangt für jeden verwendeten Sensortyp jeweils gesondert nach einer spezifischen Sensorelektronik und steht damit den Forderungen nach Miniaturisierung und geringem Leistungsverbrauch entgegen.
In dieser Forschungsarbeit wird das oben beschriebene Problem aufgegriffen und die Entwicklung eines universellen Sensor-Interfaces für eben solche Multi-Sensor-Systeme erörtert. Als ein einzelner integrierter Baustein kann dieses Interface bis zu neun verschiedenen Sensoren unterschiedlichen Typs als Sensorelektronik dienen. Die aufnehmbaren Messgrößen umfassen: Spannung, Strom, Widerstand, Kapazität, Induktivität und Impedanz.
Durch dynamische Rekonfigurierbarkeit und applikationsspezifische Programmierung wird eine variable Konfiguration entsprechend der jeweiligen Anforderungen ermöglicht. Sowohl der Entwicklungs- als auch der Bauteileaufwand können dank dieser Schnittstelle, die zudem einen Energiesparmodus beinhaltet, erheblich reduziert werden.
Die flexible Struktur ermöglicht den Aufbau intelligenter Systeme mit sogenannten Self-x Charakteristiken. Diese betreffen Fähigkeiten zur eigenständigen Systemüberwachung, Kalibrierung oder Reparatur und tragen damit zu einer erhöhten Robustheit und Fehlertoleranz bei. Als weitere Innovation enthält das universelle Interface neuartige Schaltungs- und Sensorkonzepte, beispielsweise zur Messung der Chip-Temperatur oder Kompensation thermischer Einflüsse auf die Sensorik.
Zwei unterschiedliche Anwendungen demonstrieren die Funktionalität der hergestellten Prototypen. Die realisierten Applikationen haben die Lebensmittelanalyse sowie die dreidimensionale magnetische Lokalisierung zum Gegenstand.
Holzleichtbaukonstruktionen weisen eine besondere Anfälligkeit für Perforationen der raumseitigen Schichten auf. Diese können bei Verwendung permeabler Dämmstoffe und einem regelkonformen, luftdurchlässigen Aufbau der nach außen anschließenden Schichten zu Leckageströmen führen. Die vorliegende Arbeit behandelt den konvektiven Feuchteeintrag durch Einzelleckagen im Gefach von Holzleichbaukonstruktionen infolge derartiger Leckageströme.
Das Potential der Durchströmung von Leckagen wird durch die anliegende Druckdifferenz zwischen Innenraum und Umgebung bestimmt. Im ersten Teil der Arbeit werden daher die über 5 Heizperioden, an verschiedenen Gebäuden, in unterschiedlichen Regionen Deutschlands durchgeführten Differenzdruckuntersuchungen analysiert und bewertet. Es wird gezeigt, dass die Häufigkeiten der anliegenden Druckdifferenzen schiefsymmetrisch verteilt ist. Sowohl der Auftrieb als auch die Windanströmung beeinflussen
die Druckdifferenz an der Gebäudehülle. Die Richtung der Windanströmung auf die Gebäudehülle, die regionale Lage, der Umbauungsgrad, die Luftdichtigkeit des Gesamtgebäudes und die Leckageverteilung in diesem sind zudem einflussnehmend.
Im zweiten Teil wird das mittels eines patentierten Messsystems und -verfahrens untersuchte Durchströmungsverhalten von Einzelleckagen in Holzleichtbaukonstruktionen dargestellt. Die Analysen zeigen, dass der Volumenstrom und Ausflussfaktor durch raumseitige Schichten u. a. von der Form, Randbeschaffenheit und Größe der Leckage beeinflusst werden. Weiterhin wird nachgewiesen, dass die Eigenschaften der Perforation(en) in den von der Dämmung nach außen angeordneten Schichten eine untergeordnete Rolle spielen. Außerdem wird verdeutlicht, dass sich der Luftstrom nach der raumseitigen Leckage konisch im mineralischen Faserdämmstoff öffnet. Dieses Ausbreitungsverhalten, kann mittels dem kleinsten durchströmbaren Dämmstoffvolumen berechnet werden. Eine entscheidende Einflussgröße dafür ist die Permeabilität des Dämmstoffs unter realistischen Druckdifferenzen.
Das entwickelte praxisnahe, analytische Berechnungsmodell zum konvektiven Feuchteeintrag stellt den abschließenden Teil der Arbeit dar. Der Volumenstrom durch eine Leckage im Gefach einer Holzleichtbaukonstruktion kann anhand dieses Modells mit einer durchschnittlichen Genauigkeit von ±12 % berechnet werden. Mittels eines quasi-stationären Berechnungsverfahrens wird anschließend die hygrische Hüllflächeninfiltration durch eine Einzelleckage, für eine Heizperiode, unter realistisch an einer Gebäudehüllfläche anliegenden Druckdifferenzen berechnet. Die Plausibilität der Ergebnisse wird an einem untersuchten Schadensfall nachgewiesen. Mit den Berechnungsergebnissen ist eine Bewertung des Schadenspotentials durch konvektiven Feuchteeintrag möglich.
Verkündungsblatt der TU Kaiserslautern 2015.02
(2015)
