01 Fakultät Architektur und Stadtplanung
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Item Open Access Städte am Wasser - Wasserstädte : die nachhaltige Erhöhung der Konkurrenzfähigkeit von urbanen Räumen durch Sanierung und Umnutzung von Uferzonen(2009) Ebner, Stefan; Ribbeck, Eckhart (Prof. Dr. Ing.)Darstellung und Untersuchung von Best-Practice-Beispielen zur Erhöhung der nachhaltigen Konkurrenzfähigkeit von urbanen Räumen durch Sanierung und Umnutzung von UferzonenItem Open Access Environmental impact of a mono-material timber building envelope with enhanced energy performance(2022) Bucklin, Oliver; Di Bari, Roberta; Amtsberg, Felix; Menges, AchimBroader adoption of timber construction is a strategy for reducing negative greenhouse gas (GHG) emissions created by the construction industry. This paper proposes a novel solid timber building envelope that uses computational design and digital fabrication to improve buildings’ energy performance. Timber beams are sawn with deep slits that improve thermal insulation and are milled with various joints for airtight, structural connections. To minimize embedded energy and to simplify disposal, the envelope is assembled without adhesives or metal fasteners. The building envelope is evaluated for thermal resistance and airtightness, and fabrication is evaluated for duration and power output during sawing. Finally, a Lifecycle Assessment (LCA) is carried out. The Global Warming Potential (GWP) is compared to that of other wood envelope systems with similar thermal conductance. Compared to other timber constructions with similar building physics properties, the proposed system showed lower GWP values (-15.63 kg CO2 eq./m² construction). The development and analysis demonstrate the potential to use digitally controlled subtractive manufacturing for improving the quality of solid timber to achieve higher environmental performance in building envelopes. However, further design and fabrication optimizations may be necessary to reduce required materials and production energy.Item Open Access Sozialutopie und Städtebau : die Stadtbaumodelle der Sozialutopisten in der Frühzeit der Industrialisierung(1969) Kieß, WalterDie 1969 entstandene Studie widmet sich den sozialutopischen Theorien um Charles Fourier, Etienne Cabet und Robert Owen und ihrem Einfluss auf die Leitideen früher Planungsmodelle im Städtebau des 19. Jahrhunderts. In detaillierten Einzeluntersuchungen wird unter sozial- und stadtbauwissenschaftlichen Gesichtspunkten die Entwicklung dieser Planungsmodelle u.a. bei James Silk Buckingham, John Ruskin und Edward Bellamy näher beleuchtet und deren Bedeutung für die Konkretisierung dieser Modelle insbesondere im Gartenstadtgedanken Ebenezer Howards herausgestellt.Item Open Access Unpacking stakeholder perceptions of the benefits and challenges associated with urban greenspaces in Sub-Saharan Africa(2021) Guenat, Solène; Porras Lopez, Gabriel; Mkwambisi, David D; Dallimer, MartinUrban greenspaces underpin ecosystem service provision in cities and are therefore indispensable for human well-being. Nevertheless, they are increasingly disappearing from cities in Sub-Saharan Africa. Understanding how the stakeholders influencing urban greenspace management perceive the benefits provided by urban greenspaces and the challenges to its conservation and management is critical for reversing this trend. Using Malawi’s capital city, Lilongwe, as a case study, we conducted 44 semi-structured interviews to explore the profiles and perceptions of stakeholders who currently hold influence over greenspace planning, conservation and management. Stakeholders with influence over urban greenspace management described the main focus of their organisation as relating to urban planning, natural resources protection and management, development work, or the hospitality business sector. Critically, only a third of all stakeholders focused on natural resources protection and management. Stakeholders had nuanced and varied appreciations of the benefits that greenspaces provide. Regulation and maintenance ecosystem services, as well as cultural services were frequently mentioned. However, provisioning services were mostly mentioned by those in development work. Stakeholders also identified an additional suite of societal benefits that do not directly map onto ecosystem service frameworks, such as the generation of financial income and the provision of employment opportunities. Challenges identified as hampering the planning, conservation and management of greenspaces included inappropriate urbanisation, lack of coordination and participation, and population growth. Lack of coordination was however not widely acknowledged among those focusing on natural resources protection, who conversely identified population growth more often than any other groups. Highlighting how stakeholders with varying priorities perceive ecosystem services a first step towards improving greenspaces management both for their better acceptation and for improving their potential for biodiversity conservation. Specifically, we bring attention to need for stakeholders working with natural resources protection to recognise more the need for collaborations and engagement. Additional research is also necessary to understand how those different perspectives might be integrated into ongoing processes and procedures to manage greenspaces in Sub-Saharan Africa.Item Open Access Schloss Hohenheim : Wiederherstellung der historischen Räume(2011) Lang, AntonInhalt: Geschichte Hohenheims - Bau des Hohenheimer Schlosses - Nutzung des Schlosses ab 1818 - Die Schlosshöfe - Die Erneuerung der Bauten - Planungswettbewerb 1962 - Wiederherstellung der historischen Räume - Die Meisterkurse - Außenanlagen im Schlossbereich - Schlosspläne, Stand 2011 - AnhangItem Open Access Simultaneous optimization of office building facades in terms of both energy consumption and transparency in hot arid climates, analysed on the example of Cairo(2017) Mohamed, Tamer Awny Abd Elkader; Moro, José Luis (Prof. Dipl.-Ing.)Since the early days, buildings forms, types of construction, and development were closely responding to the local climatic conditions. However, the technical innovations during the last 150 years and the calls of modern architecture to transparency drove the building sector towards the extensive usage of glazed facades in commercial buildings and to the adoption of the international style buildings. Those building models can only function through the extensive intervention of technical equipment to guarantee the desired internal comfort conditions at any place of the world with the corresponding massive energy input, owing to the poor thermal performance of glazing and its selective property with respect to radiation permeability (greenhouse effect). Unfortunately, this situation is very apparent in Cairo. Contemporary commercial buildings are being increasingly designed and constructed based upon highly glazed building models originally conceived in, and for, countries with moderate climates. Such architecture is totally maladapted to the hot-arid climate, especially with the extensive solar radiation and the relatively high summer temperatures. However, on the other hand, transparency provides crucial psychological values and benefits to the occupants. It affects their comfort, sense of well-being, and affords them view and natural light. View provides the occupants with visual amenity, access to environmental information, relief from claustrophobia and monotony, and recovery from daily stress. While natural lighting has a direct influence on mood and cognition, and influences the production of hormones, it also regulates motivation, and improves productivity in the workplace. In addition, the proper use of natural day-light decreases the energy used for lighting and improves the environmental quality indoors. The research work aims to elaborate a scientific methodology in order to optimize the office facades configurations in hot-arid climates, analyzed on the example of Cairo. The research methodology is based on investigating the adequate balance between two critical, and at the same time conflicting requirements or tasks, which are: First: To provide the required level of transparency that provides the occupants with their psychological sense of satisfaction and general well-being. Second: To reduce the total energy consumption of the building through an energy-efficient concept based on a proposed solar protection strategy. Through a series of parametric analysis processes of the energetic performance of the selected solar protection variants (represented by their total annual energy consumption per square meter) with their corresponding visual quality (represented by their view index measures), the research provides an optimized definition for the configuration of office facades. The optimized façade designs achieved the required balancing ratio that gives the occupants psychological satisfaction and general well-being. The research proposes an Energy-Transparency Balancing Factor (ETBF) in order to compare and differentiate between the findings of these optimized configurations.Item Open Access Widersprüche als Potenziale : Konzept für einen Multidialektischen Städtebau am Beispiel großer Quartiersplanungen(2024) Leuter, Harry; Baum, Martina (Prof. Dr.)Die Dissertation untersucht ‚Widersprüche als Potenziale‘ zur Differenzierung von homogenen großen Quartiersplanungen. Philosophische Grundlage ist das dialektische Denken mit der Vermittlung zwischen Widersprüchen als Kernanliegen und der Differenziertheit des Ganzen als Ziel. Die Untersuchung großer Quartiersplanungen in Süddeutschland zeigt, dass die Negierung von Widersprüchen in verschiedenen Dimensionen zu einer ungewollten Widerspruchsfreiheit in der räumlichen Ausprägung der Quartiere führt. Statt Widersprüche zu negieren, wird in der Arbeit ein aktiver Umgang mit den Widersprüchen verfolgt und als Research by Design getestet. Daraus wird ein Konzept entwickelt für einen Städtebau, der dialektisch vermittelt zwischen einer Vielzahl an Widersprüchen innerhalb sowie zwischen unterschiedlichen Betrachtungs- und Maßstabsebenen - einen Multidialektischen Städtebau.Item Open Access Was kommt nach dem Handel? Umnutzung von Einzelhandelsflächen und deren Beitrag zur Stadtentwicklung(2012) Sperle, Tilman; Pesch, Franz (Prof. Dr.)In der Stadt europäischen Typs sind Stadt und Handel eng miteinander verwoben. Die Bedeutung des Handels geht weit über dessen originäre Versorgungsfunktion hinaus. Für die städtischen Zentren und Nebenzentren übernimmt er sowohl gestaltende als auch soziale Funktionen und trägt mit seiner belebenden Wirkung maßgeblich zum urbanen Leben bei. Mit dem tief greifenden Strukturwandel im Einzelhandel verändert sich diese Beziehung zwischen Stadt und Handel dramatisch, Trading-down-Prozesse gehören vielerorts zum alltäglichen Bild, die Leerstände mehren sich, die urbane Kraft des Handels geht verloren. Mit einem breiten Maßnahmenspektrum wird versucht sich dieser Entwicklung entgegen zu stemmen – mancherorts mit Erfolg. Angesichts stagnierender Umsätze und des enormen Verkaufsflächenwachstums sowie der wachsenden Bedeutung des Online-Handels wird jedoch nicht mehr jeder Einzelhandelsstandort, wird nicht mehr jede Einzelhandelsfläche zu revitalisieren sein. In der vorliegenden Arbeit wird daher die Frage nach den planerischen Strategien im Umgang mit dem Rückzug des Einzelhandels gestellt sowie der Frage nach alternativen Nutzungen nachgegangen, die in der Lage sind, an ehemaligen Standorten des Handels urbane Qualitäten zu entfalten. Im Fokus des Interesses stehen die planungspolitischen Ansätzen und Strategien zur Umwidmung ehemaliger Einzelhandelsstandorte und zur Umnutzung ehemaliger Einzelhandelsflächen sowie die Auswirkungen der Umnutzung auf den städtischen Raum. Im Theorieteil stehen zunächst die wesentlichen Wandlungsprozesse in der Geschichte von Stadt und Handel im Vordergrund und es lässt sich festhalten, dass die Umnutzung ehemaliger Einzelhandelsflächen und die Umwidmung ehemaliger Einzelhandelsstandorte immer Teil des Strukturwandels im Handel waren. In diesem Lichte lassen sich auch aktuelle Prozesse neu bewerten. Nachfolgend wird der Strukturwandel im Einzelhandel beschrieben, wie er sich in Deutschland ab den 1960er Jahren bis heute darstellt. Die wesentlichen endogenen und exogenen Faktoren der aktuellen Einzelhandelsentwicklung werden aufgezeigt sowie die damit verbundenen Veränderungen des Zentren- und Standortgefüges. Von zentraler Bedeutung ist Kapitel 3. Es werden die konkreten Folgen des Strukturwandels für die Standorte beschrieben, die Bedeutung des Einzelhandels am Standort Stadt herausgearbeitet und mit dem Begriff des „urbanen Potenzials“ verknüpft. Der Begriff setzt sich zusammen aus den funktionalen, urbanen und sozialen Potenzialen, die der Einzelhandel an einem Standort entfalten kann. Im letzten Kapitel des Theorieteils wird die aktuelle Planungs- und Steuerungspraxis der Einzelhandelsentwicklung behandelt sowie der theoretische Diskurs zur Umnutzung und Umwidmung ehemaliger Einzelhandelsstandorte und -flächen nachgezeichnet. Es wird der Frage nachgegangen, wann sich der Versuch einer Revitalisierung lohnt oder dauerhaft von der Einzelhandelsnutzung Abstand genommen werden muss. Auch das Thema der zeitlich begrenzten Zwischennutzungen wird behandelt, um die auf Dauer angelegte Umnutzung von Einzelhandelsflächen genauer zu definieren. Im empirischen Teil werden die Methodik der Untersuchung und der explorative Forschungsansatz vorgestellt. Aufbauend auf der theoretischen Betrachtung in Kapitel 3 erfolgt die Operationalisierung des Begriffs „urbanes Potenzial“ und dessen Verknüpfung mit verschiedenen Indikatoren, die bei der Auswertung der Fallbeispiele die Beurteilung neuer Nutzungen an ehemals vom Handel geprägten Orten ermöglichen. Das methodische Vorgehen bei der Recherche und der Auswahl der Fallbeispiele und Fallstudien wird anschließend dargelegt. Neben der zum Teil steckbriefartigen Dokumentation der Fallbeispiele, werden die drei Fallstudien ausführlich dokumentiert. Die Umnutzung einer ehemaligen Metzgerei im Zentrum der Fachwerkstadt Eschwege, die Umwandlung eines ehemaligen Warenhauses als Impulsgeber für die Transformation eines Innenstadtquartiers in Hamm sowie die Neuinterpretation eines ehemaligen Ladenzentrums in einem von der Nachkriegsmoderne geprägten Viertel der jungen Stadt Salzgitter. In der abschließenden Querschnittsauswertung werden die im Rahmen der Untersuchung nachweisbaren Standort- und Bautypologien sowie die Arten der Nachnutzung vorgestellt und deren urbanes Potenzial bewertet. Auch können anhand der drei Fallstudien kommunale Handlungsansätze im Umgang mit Umnutzungen beispielhaft nachgezeichnet werden. Die Ergebnisse der Untersuchung lassen den Schluss zu, dass sich mit der Umnutzung ehemaliger Einzelhandelsflächen sehr wohl urbane Qualitäten und insbesondere soziale Aspekte verknüpfen lassen. Es können Handlungsempfehlungen für die kommunale Planung sowie auch für Immobilieneigentümer und Architekten abgeleitet werden. Dennoch sind neben den zahlreichen Chancen auch die Risiken von Umnutzungen zur Kenntnis zu nehmen. Diese bestehen insbesondere bei der Nachnutzung durch Wohnen. Da sich das urbane Potenzial von Wohnnutzungen anhand der dokumentierten Beispiele nur bedingt nachweisen lässt, wird dieses Thema in einem Exkurs separat behandelt, da das Wohnen – bei allen Schwierigkeiten die Erdgeschosslagen mit sich bringen – vielerorts die einzige Chance auf eine dauerhafte Nachnutzung ehemaliger Einzelhandelsflächen darzustellen scheint.Item Open Access Leitbild Reduktion : Beiträge zum Kirchenbau in Deutschland von 1945 bis 1950(2003) Pantle, Ulrich; Durth, Werner (Prof. Dr.-Ing.)In sprachlichen Beiträgen zur Architektur des 20. Jahrhunderts tauchen immer wieder Formulierungen auf, in denen ein "bescheidenes Haus" oder eine "einfache Architektur" gefordert werden. Reduktion bildet eine Kategorie der Moderne, und es stellt sich die Frage, ob Reduktion nicht sogar ein Schlüssel für das Verständnis der Architektur in der Moderne ist. Eine Antwort auf diese Frage zielt in der vorliegenden Arbeit darauf, dass sich am Leitbild der Reduktion die Spaltung zwischen einer dominanten Rationalität, einem aufklärerischen Geist, einer wachsenden Bedeutung von Technik und den Naturwissenschaften als einem Kennzeichen der Moderne, und einem zunehmend verdrängten und dann doch wieder kompensierten Bedürfnis nach dem "Geistigen" festmacht. Das Streben nach Reduktion in der modernen Architektur könnte daher so etwas wie eine Versöhnungsgeste sein. Mittels Reduktion sollen dialektische Spannungen in der Moderne, soll das menschliche Vermögen der Aufklärung und Rationalität mit dem menschlichen Bedürfnis nach Religiosität und Spiritualität überbrückt werden. Um den Umfang der Arbeit nicht zu sprengen, wird exemplarisch die Bauaufgabe des Kirchenbaus in einer kurzen Phase der Nachkriegszeit in Deutschland betrachtet, da sich hier unterschiedliche Dimensionen des formulierten Anspruchs aufzeigen lassen. Der Kirchenbau wurde vor allem deshalb gewählt, weil die Kirchen und die Kirchenbauten in dieser Phase als Leitinstitutionen bzw. Leitbauten für ein sich konstituierendes Deutschland wirksam waren. Denn Reduktion stand weniger in Relation zur materiellen und ökonomischen Not. Noch stärker wurde nämlich eine geistige Not beklagt, aus der sich weitere Dimensionen der Reduktion betrachten lassen. Insbesondere sind die ethischen und ästhetischen Dimensionen interessant, da, wie auch in den Jahrzehnten zuvor, eine asymmetrische Verlagerung der Argumentation zugunsten ethischer Erklärungen zu attestieren ist. Waren es Anfang des 20. Jahrhunderts allerdings starke soziale Motivationen und Intentionen, für die Reduktion ins Feld geführt wurde, gab es durch die Nähe zu religiösen Inhalten und einer Dominanz der Kirche für eine kurze Phase nach dem Krieg eine moralische Argumentationslinie, mit der die jeweilige architektonische Arbeit untermauert wurde. Daraus läßt sich Reduktion für diese Zeitspanne als Reaktion und Legitimation verstehen. Durch die moralische Dimension der Reduktion, - die Katharsis, Reinigung, Demut und Bescheidenheit - konnte die Situation überwunden werden und zugleich wurde damit eine Antwort auf Schuldfragen gegeben. Diese Erklärungsmuster waren die naheliegende und einzige Chance, um überhaupt aus der geistigen Misere herauszukommen und eine Berechtigung zu schaffen, mit der ein Neubeginn möglich werden konnte. Obendrein konnte es als Reaktion auf Pathos und Verlogenheit des Nationalsozialismus interpretiert werden. Diese originär religiöse Legitimationsebene für einen geistigen Neuanfang wurde auch von Architekten übernommen und auf die Architektur übertragen. Reduktion legitimierte den Einsatz von Architektur, ohne vertiefend eine retrospektive Verantwortung der Architekten zu thematisieren, die stattdessen mit einer prospektiven Verantwortung überblendet wurde. In diese Sichtweise fügte sich mit den Werten der Reduktion (Einfachheit, Nüchternheit, Sachlichkeit, ...) ein umfassendes Leitbild für die Menschen und die Umweltgestaltung, das eine adäquate Perspektive bieten konnte. In dieser kurzen Zeitspanne, die sich auf den Zeitraum von 1945 bis ungefähr 1950 zuweisen läßt, ergab sich folglich eine allgemeingültige Frage: Wie lassen sich in einer Phase der Neuorientierung die formulierten Werte in eine architektonische Praxis überführen? Von daher versteht sich diese Arbeit neben ihrem architekturhistorischen Schwerpunkt auch als der Versuch, einer grundsätzlichen architekturtheoretischen Fragestellung nachzugehen. Mit der spezifischen Betrachtung des Kirchenbaus verbindet sich eine architekturhistorische Einordnung der Beiträge für die Entwicklungen im Kirchenbau des 20. Jahrhunderts. Denn die aufgeführten Beiträge gaben Impulse für zwei wesentliche Aspekte der jüngeren Kirchenbaugeschichte, die in dieser Form bislang kaum Beachtung fanden und damit eine historische Lücke füllen. Zum einen fügen sich die Beiträge in die liturgischen Erneuerungsansätze beider Konfessionen in der Moderne ein und eröffnen dadurch eine etwas andersartige Sichtweise auf die Entwicklungen im Kirchenbauten in den nachfolgenden Dekaden. Zum anderen geben sie Antworten auf die stete Frage, wodurch ein Kirchenbau in der Moderne seine notwendige Sakralität erhält. Beide Aspekte werden durch die grundsätzliche Frage verbunden, wie die Menschen einer sich neu konstituierenden Gesellschaft, gegen die durch Säkularisierung gekennzeichneten Moderne, wieder von der christlichen Religiosität erfasst werden können und die Lebenswelt wieder von ihr durchdrungen werden kann.Item Open Access Bio-inspired compliant mechanisms for architectural design : transferring bending and folding principles of plant leaves to flexible kinetic structures(2015) Schleicher, Simon; Knippers, Jan (Prof. Dr.-Ing.)This thesis lies at the intersection of architectural design, engineering, and biology. Inspired by flexible and robust structures found in nature, the research explores creative ideas that challenge our present understanding of mechanical constructions and offers an alternative to the prevailing paradigm of rigid-body mechanics. By exploring how the motion principles in flexible plant movements can be understood, abstracted, and transferred into novel design and fabrication processes; this thesis proposes innovative concepts that integrate hitherto neglected structural behaviors, such as bending and buckling. These behaviors are considered potential design drivers in the development of new kinetic structures. The first section offers a comparison between Kinetic Structures in Design and Kinetic Structures in Biology. While at first glance these two areas may seem entirely unrelated, they share much in common. A particularly interesting connection is provided by compliant mechanisms where technical devices obtain their motion by the flexibility of their members and functionalize large elastic deformations. With these characteristics they are not that dissimilar to the motion principles found in plant leaves. The second section on Methodology is devoted to the transfer of knowledge between technology and biology. This section introduces the emerging science of biomimetics and generally discusses its working methods while also outlining its practical use for this research. In the third section of this thesis, a transdisciplinary framework is employed for a series of Case Studies. Here, seven exemplary plant movements are closely investigated and their underlying motion principles are recreated by means of modern computational simulation techniques. Based on these insights various bio-inspired compliant mechanisms are developed and transferred into adaptive facades shading systems. In the following section on Implementations, this technology is utilized for providing sun protection to doublecurved building facades and showcased on three conceptual projects. The thesis concludes with a reflection on the Research Contributions and Future Outlook of this work and thereby invites the next generation of researchers and designers to build up on this work, keeping these newly created bonds between the disciplines alive.