@article{KraftNagl2007, author = {Kraft, Bodo and Nagl, Manfred}, title = {Visual Knowledge Specification for Conceptual Design: Definition and Tool Support}, year = {2007}, abstract = {In: Advanced Engineering Informatics. Vol 21, Issue 1, 2007, Pages 67-83 http://dx.doi.org/10.1016/j.aei.2006.10.001 eds. J.C. Kunz, I.F.C. Smith and T. Tomiyama, Elsevier, Seite 1-22 Current CAD tools are not able to support the conceptual design phase, and none of them provides a consistency analysis for sketches produced by architects. This phase is fundamental and crucial for the whole design and construction process of a building. To give architects a better support, we developed a CAD tool for conceptual design and a knowledge specification tool. The knowledge is specific to one class of buildings and it can be reused. Based on a dynamic and domain-specific knowledge ontology, different types of design rules formalize this knowledge in a graph-based form. An expressive visual language provides a user-friendly, human readable representation. Finally, a consistency analysis tool enables conceptual designs to be checked against this formal conceptual knowledge. In this article, we concentrate on the knowledge specification part. For that, we introduce the concepts and usage of a novel visual language and describe its semantics. To demonstrate the usability of our approach, two graph-based visual tools for knowledge specification and conceptual design are explained.}, subject = {CAD}, language = {en} } @inproceedings{StaatTranPham2008, author = {Staat, Manfred and Tran, Thanh Ngoc and Pham, Phu Tinh}, title = {Limit and shakedown reliability analysis by nonlinear programming}, year = {2008}, abstract = {7th International Conference on Reliability of Materials and Structures (RELMAS 2008). June 17 - 20, 2008 ; Saint Petersburg, Russia. pp 354-358. Reprint with corrections in red Introduction Analysis of advanced structures working under extreme heavy loading such as nuclear power plants and piping system should take into account the randomness of loading, geometrical and material parameters. The existing reliability are restricted mostly to the elastic working regime, e.g. allowable local stresses. Development of the limit and shakedown reliability-based analysis and design methods, exploiting potential of the shakedown working regime, is highly needed. In this paper the application of a new algorithm of probabilistic limit and shakedown analysis for shell structures is presented, in which the loading and strength of the material as well as the thickness of the shell are considered as random variables. The reliability analysis problems may be efficiently solved by using a system combining the available FE codes, a deterministic limit and shakedown analysis, and the First and Second Order Reliability Methods (FORM/SORM). Non-linear sensitivity analyses are obtained directly from the solution of the deterministic problem without extra computational costs.}, subject = {Finite-Elemente-Methode}, language = {en} } @inproceedings{TranPhamStaat2008, author = {Tran, Thanh Ngoc and Pham, Phu Tinh and Staat, Manfred}, title = {Reliability analysis of shells based on direct plasticity methods}, year = {2008}, abstract = {Abstracts der CD-Rom Proceedings of the 8th World Congress on Computational Mechanics (WCCM8) and 5th Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2008) 30.06. - 04.07.2008 Venedig, Italien. 2 Seiten Zusammenfassung der Autoren mit graph. Darst. und Literaturverzeichnis}, subject = {Finite-Elemente-Methode}, language = {en} } @inproceedings{Otterbach2007, author = {Otterbach, J{\"o}rg}, title = {Eine Reise in die Unterwelt : Kanalinspektion und Sanierungsplanung}, year = {2007}, abstract = {Dipl.-Ing. J{\"o}rg Otterbach vom Wasserverband Eifel-Rur mit einem Praxisbericht auf 21 Seiten (S. 7-27). Der Vortrag wurde gehalten beim 1. [Ersten] Aachener Softwaretag in der Wasserwirtschaft <1, 2007, Aachen> an der FH Aachen / Fachbereich Bauingenieurwesen.}, subject = {Wasserbau}, language = {de} } @inproceedings{Hecker2007, author = {Hecker, Dirk}, title = {Hochwasservorsorge f{\"u}r Abwasseranlagen (DWA-M103) und {\"o}ffentliche Einrichtungen}, year = {2007}, abstract = {Dipl.-Ing. Dirk Hecker von der Ingenieurgesellschaft Tuttahs \& Meyer in Aachen. Vortrag gehalten beim 1. Aachener Softwaretag in der Wasserwirtschaft <1, 2007, Aachen> 27 S. (S. 28-54) Zusammenfassung [des Autors]: Nach den spektakul{\"a}ren Hochwasserereignissen an Rhein, Elbe und Donau hat die Deutsche Vereinigung f{\"u}r Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V. (DWA) einen Fachausschuss zur Erstellung eines Merkblattes M 103 „Hochwasserschutz f{\"u}r Abwasseranlagen" berufen. Das Merkblatt zeigt in den Kapiteln Konzeption, Planungsgrunds{\"a}tze und Hochwassermanagement eine strukturierte Vorgehensweise zur bestm{\"o}glichen Vorsorge zum Schutz der Abwasseranlagen im Hochwasserfall. Entsprechend den Forderungen des im Jahr 2005 verabschiedeten Gesetzes zur Verbesserung des vorbeugenden Hochwasserschutzes, floss in das Wasserhaushaltsgesetz unter anderem die allgemeine Verpflichtung jedes potentiell vom Hochwasser Betroffenen ein, geeignete Schutzmaßnahmen zur Schadensminimierung zu treffen. Hierbei werden speziell die Wasserversorgung und die Abwasserbeseitigung erw{\"a}hnt. Im DWA-M 103 wir detailliert dargestellt wie und mit welchem Aufwand die Abwasseranlagen zu {\"u}berpr{\"u}fen sind und wie hierzu ein Hochwasserschutzkonzept erstellt werden kann. Zus{\"a}tzlich werden Hinweise f{\"u}r die Planung von Abwasseranlagen in hochwassergef{\"a}hrdeten Bereichen gegeben, die den st{\"o}rungsfreien Betrieb im Hochwasserfall gew{\"a}hrleisten sollen. Schlussendlich werden das Hochwassermanagement und der Betrieb dargestellt und hier wichtige Anregungen gegeben im Ernstfall ausreichend vorbereitet zu sein. Das DWA-M 103 richtet sich in erster Linie an die Betreiber und Planer von Abwasseranlagen. Jedoch werden hier auch, gerade durch die Vielzahl von Checklisten, Kommunen Denkanst{\"o}ße und Anregungen f{\"u}r die Hochwasservorsorge/-schutz von {\"o}ffentlichen Geb{\"a}uden und Einrichtungen gegeben.}, subject = {Hochwasserschutz}, language = {de} } @inproceedings{Stegmaier2007, author = {Stegmaier, Martin}, title = {Abdichtungen in Kan{\"a}len und Sch{\"a}chten mittels Injektionsverfahren}, year = {2007}, abstract = {Abstract des Beitrags zum 1. Aachener Softwaretag in der Wasserwirtschaft <1, 2007, Aachen> 1 S. : Bereits seit Jahrzehnten werden verschiedenste Injektions-Verfahren, welche teilweise aus den Vereinigten Staaten lizenziert wurden, in Deutschland angewendet, um Abwasserkan{\"a}le zu ert{\"u}chtigen. Die Resultate sind teilweise sehr umstritten, nicht zuletzt aufgrund unzureichender Materialeigenschaften in den Anfangsjahren der Anwendung. Viele Methoden sind dar{\"u}ber v{\"o}llig aus dem Gebrauch gekommen und haben manchmal das ganze Verfahrensprinzip in Verruf gebracht. Mittlerweile wurden sowohl Verfahren als auch Materialien weiterentwickelt und sind nun in der Lage auch den aktuellen strengen und praxisnahen Testverfahren mittels S{\"a}uleninjektionsversuchen zur Beurteilung Umweltvertr{\"a}glichkeit zu gen{\"u}gen. Es wird ein kurzer {\"U}berblick {\"u}ber die derzeit am Markt befindlichen/{\"u}blichen Regelwerke, Verfahren und Materialien gegeben und die Grenzen und M{\"o}glichkeiten im Rahmen der Kanalsanierung aufgezeigt.}, subject = {Kanalbau}, language = {de} } @inproceedings{Fuchs2007, author = {Fuchs, Lothar}, title = {Abflusssteuerung in der Stadtentw{\"a}sserung}, year = {2007}, abstract = {Dr.-Ing. Lothar Fuchs vom itwh Hannover mit 13 Seiten (S. 57-69) Beitrag zum 1. Aachener Softwaretag in der Wasserwirtschaft <1, 2007, Aachen> Zusammenfassung [des Autors] Die wesentlichen technischen Probleme der Kanalnetzbewirtschaftung sind gel{\"o}st. Der Markt bietet bew{\"a}hrte Messger{\"a}te, Steuerungseinrichtungen, Daten{\"u}bertragungs-, Regler- und Rechnersysteme, die sich f{\"u}r den Einsatz in der Stadtentw{\"a}sserung eignen. Mit den heute existierenden Simulationsmodellen k{\"o}nnen die Auswirkungen von Bewirtschaftungssystemen abgesch{\"a}tzt werden, bevor diese implementiert werden. Die f{\"u}r Bewirtschaftungssysteme notwendige Ausr{\"u}stung ist eine andere, als die traditionell in der Stadtentw{\"a}sserung {\"u}bliche. Sie erfordert in jedem Fall mehr und teureren Wartungsaufwand sowie anders ausgebildetes Personal. Bei einem Kostenvergleich mit konventionellen (d.h. ungesteuerten) Systemen muß die umfassende Information und Kontrolle des bewirtschafteten Systems ber{\"u}cksichtigt werden. Die permanente Information {\"u}ber den Betriebszustand sowie die in allen existierenden Bewirtschaftungssystemen erreichten Verminderungen von Regenentlastungen und (in geringerem Maße) hydraulischen {\"U}berlastungen lassen es geraten erscheinen, Kanalnetzbewirtschaftung nicht nur unter dem Gesichtspunkt der h{\"o}heren Betriebskosten, sondern auch denen der m{\"o}glich Einsparungen von Investitionen und der h{\"o}heren Effizienz zu beurteilen. Analog l{\"a}sst sich zeigen, dass bewirtschaftete Systeme kleiner ausgelegt werden k{\"o}nnen und dennoch die gleiche Effizienz besitzen wie gr{\"o}ßer dimensionierte, statisch wirkende Systeme.}, subject = {Wasserbau}, language = {de} } @inproceedings{Engels2007, author = {Engels, Ralf}, title = {MIKE URBAN FLOOD: Modellkopplung von Kanalnetzmodell und 2D Oberfl{\"a}chenmodell}, year = {2007}, abstract = {Dipl.-Ing. Ralf Engels - DHI Wasser und Umwelt GmbH, Syke. 24 S. (S. 70-93) Beitrag zum 1. Aachener Softwaretag in der Wasserwirtschaft <1,2007, Aachen> Einleitung [des Autors] Die hydrodynamische Kanalnetzmodellierung ist ein Standardwerkzeug f{\"u}r die Bemessung von Kanalnetzen. Neben der Berechnung der hydrologischen und hydraulischen Gegebenheiten in einem st{\"a}dtischen Einzugsgebiet geh{\"o}ren auch weiterf{\"u}hrende Technologien mittlerweile zum Standard. So k{\"o}nnen alle steuerbaren Elemente eines Kanalnetzes dynamisch so optimiert werden, dass die Leistungsf{\"a}higkeit des Kanalnetzes zus{\"a}tzlich gesteigert werden kann. Automatische Werkzeuge zur dynamischen hydraulischen Schmutzfrachtberechnung erm{\"o}glichen die Erweiterung der Steuerung - insbesondere von Entlastungsanlagen - im Hinblick auf die entlasteten Schmutzfrachten und geben dar{\"u}ber hinaus detaillierte Informationen f{\"u}r den Betrieb der Kl{\"a}ranlage. Weiterf{\"u}hrende biologische Prozessmodellierungen erg{\"a}nzen dieses Themenfeld. GIS Werkzeuge k{\"o}nnen bei der r{\"a}umlich differenzierten Modellierung von Kanalnetzen wertvolle Dienste leisten. Die detaillierte Betrachtung einzelner Haltungsfl{\"a}chen in ihrem r{\"a}umlichen Zusammenhang ist damit ebenso m{\"o}glich wie eine komplette Verwaltung aller f{\"u}r die Kanalnetzmodellierung notwendigen Daten in einem {\"u}bersichtlichen grafischen Men{\"u}. Die Grenzen der Kanalnetzmodellierung lagen in fr{\"u}heren Zeiten an dessen Rand. Detaillierte Informationen {\"u}ber die Wege des Wassers auf der Gel{\"a}ndeoberfl{\"a}che, an der Schnittstelle zu Vorflutern und in der Interaktion mit Grundwasser waren bisher nicht modelltechnisch bewertbar. Eine dynamische Kopplung verschiedener Modelle zur Darstellung aller relevanten hydraulischen Prozesse erm{\"o}glicht eine integrative Betrachtung aller m{\"o}glichen Wege, die das Wasser in der Stadt nehmen kann (Mark \& Djordjevic, 2006). Dieser Beitrag pr{\"a}sentiert den Stand der Technik f{\"u}r die integrierte Modellierung st{\"a}dtischer {\"U}berschwemmungen mit Hilfe der Modellkopplung von Oberfl{\"a}chenmodellen und Kanalnetzmodellen.}, subject = {Bemessung}, language = {de} } @inproceedings{Herzog2007, author = {Herzog, Rudolf}, title = {Das Oberfl{\"a}chenabflussmodell von Keser und die Grenzwertmethode : Die Abflussbildung im Vergleich.}, year = {2007}, abstract = {Dipl.-Ing. Rudolf Herzog , Rehm Software Berg / Ravensburg. 9 S. (S. 94-102). Beitrag zum 1. Aachener Softwaretag in der Wasserwirtschaft a1, 2007, Aachen>. Zusammenfassung [des Autors] Die grundlegenden Ans{\"a}tze der beiden Modelle sind {\"a}hnlich. Der haupts{\"a}chliche Unterschied liegt darin, dass die Grenzwertmethode die Angabe einer Bodenart erfordert, die ihrerseits wieder Probleme verursachen kann. Es kann nicht davon ausgegangen werden, dass die Bodenarten homogen anliegen. Die ersatzweise Vorgabe einer f{\"u}r alle Einzugsgebiete einheitlichen Bodenart hilft da nicht wirklich weiter. Es stellt sich vielmehr die Frage, ob der zus{\"a}tzliche Aufwand eine signifikante Verbesserung des Ereignisses zur Folge hat. Der Vorteil der Grenzwertmethode liegt auf der Hand: Die Parameterwahl erm{\"o}glicht eine flexible Steuerung des Modells, in die Abflussbildung kann differenziert eingegriffen werden. Das NA-Geschehen kann weitgehend kalibriert werden. Es ist allerdings auch zu bedenken, dass die Flexibilit{\"a}t des Modells risikobehaftet ist - die Abflussbildung kann nach Belieben beeinflusst werden. Fazit: Flexibel in der Anwendung, bei NA-Messung empfehlenswert. Im Allgemeinen geringere Abflussmengen als Keser. Die Blackbox von Keser ist zwar nicht steuerbar, entzieht sich damit aber auch Wissensdefiziten und Manipulationseinfl{\"u}ssen. {\"U}ber Parameter und deren Auswirkungen muss nicht spekuliert werden. Wenn mehrere Personen mit dem Modell von Keser arbeiten, ergeben sich im Gegensatz zur Grenzwertmethode zwangsweise dieselben Ergebnisse - gleiche geometrische Oberfl{\"a}chendaten vorausgesetzt. Außerdem kommt Keser ohne die Bodenart aus. Fazit: Bei BFG >20\%, einfache Handhabung, geringer Aufwand. Gegen{\"u}ber der Grenzwertmethode (mittlere Verh{\"a}ltnisse) jedoch etwas h{\"o}here Abfl{\"u}sse. Das Programmpaket HYKAS der Fa. Rehm Software erm{\"o}glicht u.a. den Nachweis von Kanalnetzen und bietet in diesem Zusammenhang beide Modellans{\"a}tze zur Auswahl an. Der Programmanwender kann damit eine am Datenbestand bzw. an den Vorgaben des Auftraggebers ausgerichtete Modellauswahl treffen. Die realit{\"a}tsnahe Ermittlung der Oberfl{\"a}chenabfl{\"u}sse ist kompliziert. Weitere Unwegsamkeiten warten nach der Abflussbildung bei der Abflusskonzentration auf: Es ist z.B. die Festlegung der Fließl{\"a}nge auf der Oberfl{\"a}che erforderlich... Es ist noch ein weiter Weg bis zur Kl{\"a}ranlage.}, subject = {Entw{\"a}sserung }, language = {de} } @misc{Kaemper2008, author = {K{\"a}mper, Klaus-Peter}, title = {Lecture notes Sensors and Actuators WS 2008/2009}, year = {2008}, abstract = {Password necessarily. Access only for Students by Prof. Dr. Klaus-Peter K{\"a}mper. Winter semester 2008/2009. 488 pages (pdf) Contents 1. Introduction 2. Introduction to Sensors 3. Introduction to Microfabrication 4. Pressure Sensors 5. Acceleration Sensors 6. Angular Rate Sensors 7. Position Sensors 8. Flow Sensors 9. Piezoelectric Actuators 10. Magnetostrictive Actuators 11. Actuators based on Shape Memory Alloys 12. Actuators based on Electrorheological Fluids 13. Actuators based on Magnetorheological Fluids 14. Index}, subject = {Sensor}, language = {en} } @inproceedings{Mertens2000, author = {Mertens, Josef}, title = {Laminar leading edges: manufacturing, contamination, and operational aspects - results from the German RaWid programme}, year = {2000}, abstract = {RaWid was the German national technology programme on transonic aerodynamics and supporting technologies, lasting from 1995 to 1998. One of the main topics was laminar wing development. Besides aerodynamic design work, many operational aspects were investigated. A manufacturing concept was developed to be applied to operational laminar wings and empennages. It was built in a large scale manufacturing demonstrator with the aerodynamic shape of a 1,5 m section of the A320 fin nose. Tolerances in shape and roughness fulfilled all requirements. The construction can easily be adapted to varying stiffness and strength requirements. Weight and manufacturing costs are comparable to common nose designs. The mock-up to be designed in ALTTA is based on this manufacturing principle. Another critical point is contamination of suction surfaces. Several tests were performed to investigate perforated titanium suction surfaces at realistic operational conditions: - a one year flight test with a suction plate in the stagnation area of the Airbus "Beluga" - a one year test of several suction plates in a ground test near the airport - a one year test of a working suction ground test installation at all weather conditions. No critical results were found. There is no long term suction degradation visible. Icing conditions and ground de-icing fluids used on airports did not pose severe problems. Some problems detected require only respection of weak design constraints.}, subject = {Laminare Str{\"o}mung}, language = {en} } @techreport{BohnFunkeGier1998, author = {Bohn, Dieter and Funke, Harald and Gier, J.}, title = {Untersuchung des Str{\"o}mungsausgleichs in den Schaufelreihen ungleichf{\"o}rmig ungestr{\"o}mter Turbomaschinen}, organization = {Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen (FVV)}, year = {1998}, abstract = {Zwischenbericht {\"u}ber das Vorhaben FVV - Nr. 665 (AIF-Nr. 10780) Heft R 498(1998) S. 123-136. Informationstagung Turbinen, Fr{\"u}hjahr 1998, Frankfurt}, subject = {Str{\"o}mungsmaschine}, language = {de} } @techreport{BohnFunkeGieretal.1999, author = {Bohn, Dieter and Funke, Harald and Gier, J. and Heuer, T.}, title = {Untersuchung des Str{\"o}mungsausgleichs in den Schaufelreihen ungleichf{\"o}rmig ungestr{\"o}mter Turbomaschinen}, organization = {Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen (FVV)}, year = {1999}, abstract = {Abschlussbericht {\"u}ber das Vorhaben FVV-Nr. 665 (AIF-Nr. 10780). Laufzeit 01.08.1996 bis 31.10.1999. Heft R 504 (1999). S. 99-124. Informationstagung Turbinen, Herbst 1999, Heidelberg.}, subject = {Str{\"o}mungsmaschine}, language = {de} } @techreport{BohnFunkeHeuer2001, author = {Bohn, Dieter and Funke, Harald and Heuer, T.}, title = {Sonden-Schaufel-Interaktion bei station{\"a}ren Messungen mit pneumatischen Str{\"o}mungssonden in engen Axialspalten}, organization = {Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen (FVV)}, year = {2001}, abstract = {Abschlussbereicht {\"u}ber das Anschlussvorhaben zu FVV-Nr. 665 (AIF-Nr. 10780). Heft R 511 (2001). 23 S. Informationstagung Turbinen, Fr{\"u}hjahr 2001, Frankfurt.}, subject = {Str{\"o}mungsmaschine}, language = {de} } @techreport{BohnFunkeSuerken2000, author = {Bohn, Dieter and Funke, Harald and S{\"u}rken, N.}, title = {Aerodynamische Entlastung der Schaufelspalte durch Konturierung des Meridiankanals [Zwischenbericht]}, organization = {Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen (FVV)}, year = {2000}, abstract = {Zwischenbericht {\"u}ber das Vorhaben FVV-Nr. 0666880. Laufzeit 01.03.1998 bis 31.03.2000. Heft R 507 (2000) . 19 S. Informationstagung Turbinen, Fr{\"u}hjahr 2000, Frankfurt am Main}, subject = {Str{\"o}mungsmaschine}, language = {de} } @techreport{BohnFunkeMetal.2001, author = {Bohn, Dieter and Funke, Harald and M., Wolff. and S{\"u}rken, N.}, title = {Aerodynamische Entlastung der Schaufelspalte durch Konturierung des Meridiankanals [Zwischenbericht]}, organization = {Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen (FVV)}, year = {2001}, abstract = {Zwischenbericht {\"u}ber das Vorhaben Nr. 688 (FVV-Nr. 066880). Laufzeit 01.04.2000 bis 31.03.2001. Heft R 514 (2001). 21 S. Informationstagung Turbinen, Herbst 2001, Dresden-Radebeul}, subject = {Str{\"o}mungsmaschine}, language = {de} } @techreport{BohnFunkeWolffetal.2002, author = {Bohn, Dieter and Funke, Harald and Wolff, M. and S{\"u}rken, N.}, title = {Aerodynamische Entlastung der Schaufelspalte durch Konturierung des Meridiankanals [Abschlussbericht]}, organization = {Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen (FVV)}, year = {2002}, abstract = {Abschlussbericht {\"u}ber das Vorhaben Nr. 688 (FVV-Nr. 066880). Laufzeit 01.04.2000 bis 31.03.2001. Heft R 516 (2002). 24 S. Informationstagung Turbinen, Fr{\"u}hjahr 2002, Frankfurt-M{\"o}hrfelden}, subject = {Str{\"o}mungsmaschine}, language = {de} } @inproceedings{HeitzerStaat2000, author = {Heitzer, M. and Staat, Manfred}, title = {Direct FEM approach to design-by-analysis of pressurized components}, year = {2000}, abstract = {Abstracts of the ACHEMA 2000 - International Meeting on Chemical Engineering, Environmental Protection and Biotechnology, May 22 - 27, 2000. Frankfurt am Main. Achema 2000 : special edition / Linde. [Ed.: Linde AG. Red.: Volker R. Leski]. - Wiesbaden : Linde AG, 2000. - 56 p. : Ill., . - pp: 79 - 81}, subject = {Finite-Elemente-Methode}, language = {en} } @inproceedings{StaatHeitzerHicken1998, author = {Staat, Manfred and Heitzer, M. and Hicken, E. F.}, title = {LISA, ein europ{\"a}isches Projekt zur direkten Berechnung der Tragf{\"a}higkeit duktiler Strukturen}, year = {1998}, abstract = {Traglast- und Einspielanalysen sind vereinfachte doch exakte Verfahren der Plastizit{\"a}t, die neben ausreichender Verformbarkeit keine einschr{\"a}nkenden Voraussetzungen beinhalten. Die Vereinfachungen betreffen die Beschaffung der Daten und Modelle f{\"u}r Details der Lastgeschichte und des Stoffverhaltens. Anders als die klassische Behandlung nichtlinearer Probleme der Strukturmechanik f{\"u}hrt die Methode auf Optimierungsprobleme. Diese sind bei realistischen FEM-Modellen sehr groß. Das hat die industrielle Anwendung der Traglast- und Einspielanalysen stark verz{\"o}gert. Diese Situation wird durch das Brite-EuRam Projekt LISA grundlegend ge{\"a}ndert. Die Autoren m{\"o}chten der Europ{\"a}ischen Kommission an dieser Stelle f{\"u}r die F{\"o}rderung ausdr{\"u}cklich danken. In LISA entsteht auf der Basis des industriellen FEM-Programms PERMAS ein Verfahren zur direkten Berechnung der Tragf{\"a}higkeit duktiler Strukturen. Damit kann der Betriebsbereich von Komponenten und Bauwerken auf den plastischen Bereich erweitert werden, ohne den Aufwand gegen{\"u}ber elastischen Analysen wesentlich zu erh{\"o}hen. Die beachtlichen Rechenzeitgewinne erlauben Parameterstudien und die Berechnung von Interaktionsdiagrammen, die einen schnellen {\"U}berblick {\"u}ber m{\"o}gliche Betriebsbereiche vermitteln. Es zeigt sich, daß abh{\"a}ngig von der Komponente und ihren Belastungen teilweise entscheidende Sicherheitsgewinne zur Erweiterung der Betriebsbereiche erzielt werden k{\"o}nnen. Das Vorgehen erfordert vom Anwender oft ein gewisses Umdenken. Es werden keine Spannungen berechnet, um damit Sicherheit und Lebensdauer zu interpretieren. Statt dessen berechnet man direkt die gesuchte Sicherheit. Der Post-Prozessor wird nur noch zur Modell- und Rechenkontrolle ben{\"o}tigt. Das Vorgehen ist {\"a}nhlich der Stabilit{\"a}tsanalyse (Knicken, Beulen). Durch namhafte industrielle Projektpartner werden Validierung und die Anwendbarkeit auf eine breite Palette technischer Probleme garantiert. Die ebenfalls in LISA geplante Zuverl{\"a}ssigkeitsanalyse ist erst auf der Basis direkter Verfahren effektiv m{\"o}glich. Ohne Traglast- und Einspielanalyse ist plastische Strukturoptimierung auch heute kaum durchf{\"u}hrbar.}, subject = {Finite-Elemente-Methode}, language = {de} } @inproceedings{Stein2009, author = {Stein, Dieter}, title = {Die {\"o}kologische Umgestaltung der Dh{\"u}nn in Leverkusen - Ein Beispiel f{\"u}r die praktische Planung}, year = {2009}, abstract = {Dipl.-Ing. (FH) Dieter Stein M.Sc (Environmental Engineering) - Landschaftsarchitekt AKNW, Grevenbroich. 14 Seiten ( S. 78-91). Beitrag zum 2. Aachener Softwaretag in der Wasserwirtschaft <2, 2009, Aachen>. Zusammenfassung [des Autors] Unter Ber{\"u}cksichtigung vorhandener {\"o}rtlicher Gegebenheiten und technischer Einrichtungen (wie z.B. Verkehrstrassen, Versorgungsleitungen, Einlaufbauwerke etc.) hat die Dh{\"u}nn innerhalb der Deiche mehr Bewegungsfreiheit erhalten. Der Hochwasserschutz bleibt dabei weiterhin gew{\"a}hrleistet. Die Geh{\"o}lzstrukturen im Uferbereich wurden weitgehend erhalten. Dort, wo die Bauarbeiten eine Entfernung von Geh{\"o}lzen erforderlich machten, wurden die Fl{\"a}chen bewusst einer eigenst{\"a}ndigen Entwicklung {\"u}berlassen. In diesen Bereichen werden sich im Laufe der Zeit von selbst neue Pflanzen und Geh{\"o}lze ansiedeln. Mit der naturnahen Umgestaltung der Dh{\"u}nn als "Starthilfe" kann die Natur die weitere Entwicklung {\"u}bernehmen: Tier- und Pflanzenarten k{\"o}nnen sich das ehemals kanalartig ausgebaute Gew{\"a}sser "zur{\"u}ckerobern", Fische und Kleintiere finden Nahrung und Ruhepl{\"a}tze. F{\"u}r die Menschen entsteht ein wertvoller Erholungsraum mitten in der Stadt. Trotz zahlreicher Akteure und erheblicher Restriktionen konnte das Projekt in relativ kurzer Zeit realisiert werden. Dem Wupperverband (Untere Lichtenplatzer Str. 100; 42289 Wuppertal) und hier vor allem den Projektleitern Herrn Arnim L{\"u}tzenberger und Herrn Andreas Oberborbeck sei an dieser Stelle besonders f{\"u}r eine hervorragende Zusammenarbeit gedankt.}, subject = {Renaturierung <{\"O}kologie>}, language = {de} } @inproceedings{Platzbecker2009, author = {Platzbecker, Frank}, title = {R{\"u}ckbau von drei Indewehren bei Eschweiler/Weisweiler - Renaturierung unter schwierigen Bedingungen}, year = {2009}, abstract = {Dipl.-Ing. Frank Platzbecker - Ingenieurb{\"u}ro H. Berg \& Partner GmbH, Aachen. 17 Folien (S. 92-108). Beitrag zum 2. Aachener Softwaretag in der Wasserwirtschaft <2, 2009, Aachen>. Praxisbericht zum R{\"u}ckbau von drei Wehren an der Inde in Eschweiler-Weisweiler.}, subject = {Renaturierung <{\"O}kologie>}, language = {de} } @inproceedings{OPUS4-260, title = {Alfha.net / Sektion Bauingenieurwesen: 2. [Zweiter] Erfahrungsaustausch am Fachbereich Bauingenieurwesen : Absolventen berichten aus der Praxis}, organization = {FH Aachen, University of Applied Sciences}, year = {2008}, abstract = {Inhaltsverzeichnis: Kettern, J{\"u}rgen : Grußwort des Dekans Kleiker, Walter : Grußwort des Sektionsleiters Bau des alpha.net Wijnhoven, Ralf : Bauausf{\"u}hrung von 14 Brunnenanlagen und 4 km Rohrleitung zur Regelung des Grundwasserstandes und der Vorflut in Voerde-Mehrum. S. 10-11 Ruwisch, Thomas : Spurplan{\"a}nderung im Bahnhof D{\"u}sseldorf-Gerresheim : Wusch, Planung, Planrecht und die Umwelt. S. 12-13. Rickes, Tanja : Bauablaufsteuerung einer Linienbaustelle am Beispiel des Fahrbahnbaus der "HSL-Zuid". S. 14-15. Plum, Andreas : Brandschutzingenieurwesen - Eine Ingenieurdisziplim hat die Akzeptanzschwelle {\"u}berschritten. Teil 1: Brandsimulationsberechnung. S. 18-19 Flesch, Tobias : Brandschutzingenieurwesen - Eine Ingenieurdisziplin hat die Akzeptanzschwelle {\"u}berschritten. Teil 2: Tragwerksbemessung im Brandfall. S. 20-21. M{\"u}ller, Bert : Neubau f{\"u}r die Mediengruppe RTL-Deutschland - High-Tech in dankmalgesch{\"u}tzter Fassade. S. 24-25. Hermens, Gereon : Erh{\"o}hung der Akzeptanz von Wasserkraft durch den Bau von Fischaufstiegsanlagen: Umweltschonende Energie f{\"u}r Natur und Klima. S. 26-27 Klitzing, Bastian : Kl{\"a}ranlagenoptimierung : Zukunftsweisende Planungen im Bereich Abwasserreinigung und Energiegewinnung. S. 28-29. Ginster, Marco : Die neue Rheinbr{\"u}cke Wesel. S. 32-33 Tilke, Hermann ; Wersch, Ralf van : Bauen f{\"u}r einen schnellen Sport. S. 34-35.}, subject = {Aachen / Fachhochschule Aachen / Fachbereich Bauingenieurwesen}, language = {de} } @inproceedings{KernDikta2009, author = {Kern, Alexander and Dikta, Gerhard}, title = {Probability of damage of electrical and electronic systems due to indirect lightning flashes - investigation of data from German insurance companies}, year = {2009}, abstract = {In the presented paper data collected from the field related to damage statistics of electrical and electronic apparatus in household are reported and investigated. These damages (total number approx. 74000 cases), registered by five German insurance companies in 2005 and 2006, were adviced by customers as caused by lightning overvoltages. With the use of stochastical methods it is possible, to reasses the collected data and to distinguish between cases, which are with high probability caused by lightning overvoltages, and those, which are not. If there was an indication for a direct strike, this case was excluded, so the focus was only on indirect lightning flashes, i.e. only flashes to ground near the structure and flashes to or nearby an incoming service line were investigated. The data from the field contain the location of damaged apparatus (residence of the policy holder) and the distances of the nearest cloud-to-ground stroke to the location of the damage registered by the German lightning location network BLIDS at the date of damage. The statistical data along with some complementary numerical simulations allow to verify the correspondence of the Standards rules used for IEC 62305-2 with the field data and to define some correction needs. The results could lead to a better understanding whether a damage reported to an insurance company is really caused by indirect lightning, or not.}, subject = {Blitzschutz}, language = {en} } @inproceedings{BallmannRaatschenStaat1985, author = {Ballmann, J. and Raatschen, Hans-J{\"u}rgen and Staat, Manfred}, title = {High stress intensities in focussing zones of waves}, doi = {10.1016/B978-0-444-42520-1.50015-3}, year = {1985}, abstract = {The propagation of mechanical waves in plates of isotropic elastic material is investigated. After a short introduction to the understanding of focussing of stress waves in a plate with a curved boundary the method of characteristics is applied to a plate of hyperelastic material. Using this method the propagation of acceleration waves is discussed. Based on this a numerical difference scheme is developed for solving initial-boundary-value problems and applied to two examples: propagation of a point disturbance in a homogeneously finitely strained non-linear elastic plate and geometrical focussing in al linear elastic plate.}, subject = {Technische Mechanik}, language = {en} } @article{WettingfeldKernKraemeretal.2009, author = {Wettingfeld, J{\"u}rgen and Kern, Alexander and Kr{\"a}mer, Heinz-Josef and Thorm{\"a}hlen, Reyno}, title = {International anerkannte Blitzschutznormen : Ausgewogener und sicherer Schutz}, publisher = {Fachhochschule Aachen}, address = {Aachen}, year = {2009}, abstract = {Die Einleitung zur Norm DIN EN 62305-3 beschreibt klar und ein - deutig: Der vorliegende Teil der IEC 62305 behandelt den Schutz von baulichen Anlagen gegen materielle Sch{\"a}den und den Schutz von Personen gegen Verletzungen durch Ber{\"u}hrungs- und Schrittspannungen. Als das wesentlichste und effektivste Mittel zum Schutz von baulichen Anlagen gegen materielle Sch{\"a}den gilt das Blitz - schutzsystem (LPS).}, subject = {Blitzschutz}, language = {de} } @inproceedings{KernBeierlZischank2009, author = {Kern, Alexander and Beierl, Ottmar and Zischank, Wolfgang}, title = {Calculation of the separation distance according to IEC 62305-3: 2006-10 - Remarks for the application and simplified methods}, year = {2009}, abstract = {[Paper of the X International Symposium on Lightning Protection 9th - 13th November, 2009 - Curitiba, Brazil. 6 pages] The international standard IEC 62305-3, published in 2006, requires as an integral part of the lightning protection system (LPS) the consideration of a separation distance between the conductors of the LPS and metal and electrical installations inside the structure to be protected. IEC 62305-3 gives two different methods for this calculation: a standard, simplified approach and a more detailed approach, which differ especially regarding the treatment of the current sharing effect on the LPS conductors. Hence, different results for the separation distance are possible, leading to some discrepancies in the use of the standard. The standard approach defined in the main part (Clause 6.3) and in Annex C of the standard in some cases may lead to a severe oversizing of the required separation distance. The detailed approach described in Annex E naturally gives more correct results. However, a calculation of the current sharing amongst all parts of the air-termination and downconductor network is necessary, in many cases requiring the use of network analysis programs. In this paper simplified methods for the assessment of the current sharing are presented, which are easy to use as well as sufficiently adequate.}, subject = {Blitzschutz}, language = {de} } @inproceedings{BehrensFrentzelKern2009, author = {Behrens, J{\"o}rg and Frentzel, Ralf and Kern, Alexander}, title = {Simulation der transienten Spannungsverl{\"a}ufe im Eigenbedarfsnetz eines Großkraftwerks bei einem kraftwerksnahen Blitzeinschlag in die Hochspannungs-Freileitung}, isbn = {978-3-8007-3197-8}, year = {2009}, abstract = {8. VDE/ABB-Blitzschutztagung, 29. - 30. Oktober 2009 in Neu-Ulm. Blitzschutztagung <8, 2009, Neu-Ulm> Berlin : VDE Verl. 2009 Großkraftwerke k{\"o}nnen durch Blitzentladungen mit potentiellen Auswirkungen auf deren Verf{\"u}gbarkeit und Sicherheit gef{\"a}hrdet werden. Ein sehr spezielles Szenario, welches aus aktuellem Anlass zu untersuchen war, betrifft den kraftwerksnahen Blitzeinschlag in die Hochspannungs-Freileitung am Netzanschluss der Anlage. Wird nun noch ein sogenannter Schirmfehler unterstellt, d.h. der direkte Blitzeinschlag erfolgt in ein Leiterseil des Hoch- bzw. H{\"o}chstspannungsnetzes und nicht in das dar{\"u}ber gespannte Erdseil, so bedeutet dies eine extreme elektromagnetische Einwirkung. Der vorliegende Beitrag befasst sich mit der Simulation eines solchen Blitzeinschlages und dessen Auswirkungen auf den Netzanschluss und die Komponenten der elektrischen Eigenbedarfsanlagen eines Kraftwerks auf den unterlagerten Spannungsebenen. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse lassen sich ohne Einschr{\"a}nkungen auf Industrieanlagen mit Mittelspannungs-Netzanschluss und ohne eigener Stromversorgung {\"u}bertragen.}, subject = {Blitzschutz}, language = {de} } @inproceedings{KraftMeyerNagl2002, author = {Kraft, Bodo and Meyer, Oliver and Nagl, Manfred}, title = {Graph technology support for conceptual design in civil engineering}, isbn = {3-18-318004-9}, year = {2002}, abstract = {In: Advances in intelligent computing in engineering : proceedings of the 9.International EG-ICE Workshop ; Darmstadt, (01 - 03 August) 2002 / Martina Schnellenbach-Held ... (eds.) . - D{\"u}sseldorf: VDI-Verl., 2002 .- Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 4, Bauingenieurwesen ; 180 ; S. 1-35 The paper describes a novel way to support conceptual design in civil engineering. The designer uses semantical tools guaranteeing certain internal structures of the design result but also the fulfillment of various constraints. Two different approaches and corresponding tools are discussed: (a) Visually specified tools with automatic code generation to determine a design structure as well as fixing various constraints a design has to obey. These tools are also valuable for design knowledge specialist. (b) Extensions of existing CAD tools to provide semantical knowledge to be used by an architect. It is sketched how these different tools can be combined in the future. The main part of the paper discusses the concepts and realization of two prototypes following the two above approaches. The paper especially discusses that specific graphs and the specification of their structure are useful for both tool realization projects.}, subject = {CAD}, language = {en} } @inproceedings{KraftNagl2003, author = {Kraft, Bodo and Nagl, Manfred}, title = {Support of Conceptual Design in Civil Engineering by Graph-based Tools}, year = {2003}, abstract = {WS GTaD-2003 - The 1st Workshop on Graph Transformations and Design ed Grabska, E., Seite 6-7, Jagiellonian University Krakow. 2 pages}, subject = {CAD}, language = {de} } @inproceedings{KraftNagl2004, author = {Kraft, Bodo and Nagl, Manfred}, title = {Parameterized specification of conceptual design tools in civil engineering}, year = {2004}, abstract = {Applications of Graph Transformations with Industrial Relevance Lecture Notes in Computer Science, 2004, Volume 3062/2004, 90-105, DOI: 10.1007/978-3-540-25959-6_7 In this paper we discuss how tools for conceptual design in civil engineering can be developed using graph transformation specifications. These tools consist of three parts: (a) for elaborating specific conceptual knowledge (knowledge engineer), (b) for working out conceptual design results (architect), and (c) automatic consistency analyses which guarantee that design results are consistent with the underlying specific conceptual knowledge. For the realization of such tools we use a machinery based on graph transformations. In a traditional PROGRES tool specification the conceptual knowledge for a class of buildings is hard-wired within the specification. This is not appropriate for the experimentation platform approach we present in this paper, as objects and relations for conceptual knowledge are due to many changes, implied by evaluation of their use and corresponding improvements. Therefore, we introduce a parametric specification method with the following characteristics: (1) The underlying specific knowledge for a class of buildings is not fixed. Instead, it is built up as a data base by using the knowledge tools. (2) The specification for the architect tools also does not incorporate specific conceptual knowledge. (3) An incremental checker guarantees whether a design result is consistent with the current state of the underlying conceptual knowledge (data base).}, subject = {CAD}, language = {de} } @inproceedings{Kraft2004, author = {Kraft, Bodo}, title = {Conceptual design tools for civil engineering}, year = {2004}, abstract = {Applications of Graph Transformations with Industrial Relevance Lecture Notes in Computer Science, 2004, Volume 3062/2004, 434-439, DOI: http://dx.doi.org/10.1007/978-3-540-25959-6_33 This paper gives a brief overview of the tools we have developed to support conceptual design in civil engineering. Based on the UPGRADE framework, two applications, one for the knowledge engineer and another for architects allow to store domain specific knowledge and to use this knowledge during conceptual design. Consistency analyses check the design against the defined knowledge and inform the architect if rules are violated.}, subject = {CAD}, language = {en} } @article{Kraft2003, author = {Kraft, Bodo}, title = {Conceptual design mit ArchiCAD 8 : Forschungsprojekt an der RWTH Aachen}, year = {2003}, abstract = {Projektbericht in GraphisoftNews - Architektur und Bauen in einer vernetzten Welt 3/2003 4 Seiten}, subject = {CAD}, language = {de} } @inproceedings{OPUS4-299, title = {Alfha.net / Sektion Bauingenieurwesen: 3. [Dritter] Erfahrungsaustausch Fachbereich Bauingenieurwesen : Absolventen berichten aus der Praxis}, organization = {FH Aachen, University of Applied Sciences}, year = {2011}, abstract = {Inhaltsverzeichnis: 4 Grußwort des Dekans [Prof. Dr.-Ing. J{\"u}rgen Kettern] 4 Grußwort des Sektionsleiters "Bau" des alfha.net [Dipl.-Ing. Walter Kleiker] 5 Referenten 10 Referate 10 Die Statik bleibt dynamisch ... : Beispiele der Schwingungsanf{\"a}lligkeit von Br{\"u}cken, T{\"u}rmen und erdbebengef{\"a}hrdeten Geb{\"a}uden / Dipl.-Ing. Sebastian Gokus 12 Bau einer Biogasanlage / Dipl.-Ing. Michaela Schneider 16 Die neue Landmarke an der A4 / Dipl.-Ing. Franz-Josef T{\"u}rck-H{\"o}vener 18 Technical Due Diligence Real Estate : Technische Immobilienbewertung zur Vorbereitung einer Immobilientransaktion - Eine Teilanalyse von Chancen und Risiken im Due Diligence Prozess / Dipl.-Ing. Architektin Ebru Baykal M.Eng. 20 Die Deutsche Botschaft Kabul wird saniert / Dipl.-Ing. Stefanie Milde 24 Abfluss- und Strukturverbesserung am Niederrhein : Ein hydraulischer Ansatz zur Vereinbarkeit von Hochwasserschutz und Strukturverbesserung / Dr.-Ing. Gesa Kutschera 26 Um- und Ausbau des Autobahnkreuzes Aachen / Dipl.-Ing. Dirk Gobbel{\´e} 30 Textilbewehrter Beton in Großprojekten am Beispiel einer Fußg{\"a}ngerbr{\"u}cke / Dipl.-Ing. Andre Nacken 32 Kalkulation in der Bauindustrie / Dipl.-Ing. Alexander Spix 34 Phoenix-See Dortmund : Standort f{\"u}r die Zukunft / Dipl,-Ing. Stephan Bendel ; Dipl.-Ing. Sebastian Nyßen 38 alfha.net - Ein Verein stellt sich vor 39 Impressum}, subject = {Aachen / Fachhochschule Aachen / Fachbereich Bauingenieurwesen}, language = {de} } @inproceedings{TranNovacekTolbaetal.2011, author = {Tran, Thanh Ngoc and Novacek, V. and Tolba, R. and Klinge, U. and Turquier, F. and Staat, Manfred}, title = {Experimental and Computational approach to study colorectal anastomosis. ISB2011, Proceedings of the XXIII Congress of the International Society of Biomechanics, Brussels, Belgium, July 3-7, 2011}, year = {2011}, abstract = {Summary: This paper presents a methodology to study and understand the mechanics of stapled anastomotic behaviors by combining empirical experimentation and finite element analysis. Performance of stapled anastomosis is studied in terms of leakage and numerical results which are compared to in vitro experiments performed on fresh porcine tissue. Results suggest that leaks occur between the tissue and staple legs penetrating through the tissue.}, subject = {Anastomose}, language = {en} } @misc{Kraft2003, author = {Kraft, Bodo}, title = {LexiCAD Step by Step : B{\"u}rogeb{\"a}ude : Erstellen eines Grundrisses mit RoomObjects und LexiCAD}, year = {2003}, abstract = {11 Seiten, 22 Abbildungen 1. Konstruktion des Außenumrisses 2. Festlegung der inneren R{\"a}ume 3. Einf{\"u}gen der RoomLinks 4. Wallgenerator}, subject = {CAD}, language = {de} } @inproceedings{KraftNagl2003, author = {Kraft, Bodo and Nagl, Manfred}, title = {Semantic tool support for conceptual design}, year = {2003}, abstract = {ITCE-2003 - 4th Joint Symposium on Information Technology in Civil Engineering ed Flood, I., Seite 1-12, ASCE (CD-ROM), Nashville, USA In this paper we discussed graph based tools to support architects during the conceptual design phase. Conceptual Design is defined before constructive design; the used concepts are more abstract. We develop two graph based approaches, a topdown using the graph rewriting system PROGRES and a more industrially oriented approach, where we extend the CAD system ArchiCAD. In both approaches, knowledge can be defined by a knowledge engineer, in the top-down approach in the domain model graph, in the bottom-up approach in the in an XML file. The defined knowledge is used to incrementally check the sketch and to inform the architect about violations of the defined knowledge. Our goal is to discover design error as soon as possible and to support the architect to design buildings with consideration of conceptual knowledge.}, subject = {CAD}, language = {en} } @inproceedings{KraftWilhelms2004, author = {Kraft, Bodo and Wilhelms, N.}, title = {Interactive distributed knowledge support for conceptual building design}, isbn = {3-86068-213-X}, year = {2004}, abstract = {In: Net-distributed Co-operation : Xth International Conference on Computing in Civil and Building Engineering, Weimar, June 02 - 04, 2004 ; proceedings / [ed. by Karl Beuke ...] . - Weimar: Bauhaus-Univ. Weimar 2004. - 1. Aufl. . Seite 1-14 ISBN 3-86068-213-X International Conference on Computing in Civil and Building Engineering <10, 2004, Weimar> Summary In our project, we develop new tools for the conceptual design phase. During conceptual design, the coarse functionality and organization of a building is more important than a detailed worked out construction. We identify two roles, first the knowledge engineer who is responsible for knowledge definition and maintenance; second the architect who elaborates the conceptual de-sign. The tool for the knowledge engineer is based on graph technology, it is specified using PROGRES and the UPGRADE framework. The tools for the architect are integrated to the in-dustrial CAD tool ArchiCAD. Consistency between knowledge and conceptual design is en-sured by the constraint checker, another extension to ArchiCAD.}, subject = {CAD}, language = {en} } @inproceedings{KirchhofKraft2004, author = {Kirchhof, M. and Kraft, Bodo}, title = {UML-based modeling of architectural knowledge and design}, year = {2004}, abstract = {IASSE-2004 - 13th International Conference on Intelligent and Adaptive Systems and Software Engineering eds. W. Dosch, N. Debnath, pp. 245-250, ISCA, Cary, NC, 1-3 July 2004, Nice, France We introduce a UML-based model for conceptual design support in civil engineering. Therefore, we identify required extensions to standard UML. Class diagrams are used for elaborating building typespecific knowledge: Object diagrams, implicitly contained in the architect's sketch, are validated against the defined knowledge. To enable the use of industrial, domain-specific tools, we provide an integrated conceptual design extension. The developed tool support is based on graph rewriting. With our approach architects are enabled to deal with semantic objects during early design phase, assisted by incremental consistency checks.}, subject = {UML}, language = {en} } @techreport{NaglKraft2004, author = {Nagl, Manfred and Kraft, Bodo}, title = {Graphbasierte Werkzeuge zur Unterst{\"u}tzung des konzeptuellen Geb{\"a}ude-Entwurfs : Bericht {\"u}ber den 2. F{\"o}rderzeitraum des Schwerpunktprogramms : DFG-Schwerpunktprogramm 1103 : Vernetzt-kooperative Planungsprozesse im Konstruktiven Ingenieurbau. - Auch unter dem Titel: Neue Software-Werkzeuge zur Unterst{\"u}tzung des konzeptuellen Geb{\"a}udeentwurfs}, year = {2004}, abstract = {Der konstruktive Entwurf wird in derzeitigen CAD-Systemen gut unterst{\"u}tzt, nicht aber der konzeptuelle Geb{\"a}ude-Entwurf. Dieser abstrahiert von konstruktiven Elementen wie Linie, Wand oder Decke, um auf die Konzepte, d.h. die eigentlichen Funktionen, heraus zu arbeiten. Diese abstraktere, funktionale Sichtweise auf ein Geb{\"a}ude ist w{\"a}hrend der fr{\"u}hen Entwurfsphase essentiell, um Struktur und Organisation des gesamten Geb{\"a}udes zu erfassen. Bereits in dieser Phase muss Fachwissen (z. B. rechtliche, {\"o}konomische und technische Bestimmungen) ber{\"u}cksichtigt werden. Im Rahmen des vorliegenden Projekts werden Software-Werkzeuge integriert in industrielle CAD-Systeme entwickelt, die den konzeptuellen Geb{\"a}ude-Entwurf erm{\"o}glichen und diesen gegen Fachwissen pr{\"u}fen. Das Projekt ist in zwei Teile gegliedert. Im Top-Down-Ansatz werden Datenstrukturen und Methoden zur Strukturierung, Repr{\"a}sentation und Evaluation von geb{\"a}udespezifischem Fachwissen erarbeitet. Dieser Teil baut auf den graphbasierten Werkzeugen PROGRES und UPGRADE des Lehrstuhls auf. Der Bottom-Up-Ansatz ist industriell orientiert und hat zum Ziel, das kommerzielle CAD-System ArchiCAD zu erweitern. Hierbei soll der fr{\"u}he, konzeptuelle Geb{\"a}ude-Entwurf in einem CAD-System erm{\"o}glicht werden. Der Entwurf kann dar{\"u}ber hinaus gegen das definierte Fachwissen gepr{\"u}ft werden. Im Rahmen des graphbasierten Top-Down-Ansatzes wurde zun{\"a}chst eine neue Spezifikationsmethode f{\"u}r die Sprache PROGRES entwickelt. Das PROGRES-System erlaubt die Spezifikation von Werkzeugen in deklarativer Form. {\"U}blicherweise wird dom{\"a}nenspezifisches Fachwissen in der PROGRES-Spezifikation codiert, das daraus generierte visuelle Werkzeug stellt dann die entsprechende Funktionalit{\"a}t zur Verf{\"u}gung. Mit dieser Methode sind am Lehrstuhl f{\"u}r Informatik III Werkzeuge f{\"u}r verschie-dene Anwendungsdom{\"a}nen entstanden. In unserem Fall versetzen wir einen Dom{\"a}nen-Experten, z. B. einen erfahrenen Architekten, in die Lage, Fachwissen zur Laufzeit einzugeben, dieses zu evaluieren, abzu{\"a}ndern oder zu erg{\"a}nzen. Im Rahmen der bisherigen Arbeit wurde dazu eine parametrisierte PROGRES-Spezifikation und zwei darauf aufbauende Werkzeuge entwickelt, welche die dynamische Eingabe von geb{\"a}ude-technisch relevantem Fachwissen erlauben und einen graphbasierten, konzeptuellen Geb{\"a}ude-Entwurf erm{\"o}glichen. In diesem konzeptuellen Geb{\"a}ude-Entwurf wird von Raumgr{\"o}ßen und Positionen abstrahiert, um die funktionale Struktur eines Geb{\"a}udes zu beschreiben. Das Fachwissen kann von einem Architekten visuell definiert werden. Es k{\"o}nnen semantische Einheiten, im einfachsten Fall R{\"a}ume, nach verschiedenen Kriterien kategorisiert und klassifiziert werden. Mit Hilfe von Attributen und Relationen k{\"o}nnen die semantischen Einheiten pr{\"a}ziser beschrieben und in Beziehung zueinander gesetzt werden. Die in PROGRES spezifizierten Konsistenz-Analysen erlauben die Pr{\"u}fung eines graphbasierten konzeptuellen Geb{\"a}ude-Entwurfs gegen das dynamisch eingef{\"u}gte Fachwissen. Im zweiten Teil des Forschungsprojekts, dem Bottom-Up-Ansatz, wird das CAD-System ArchiCAD erweitert, um den integrierten konzeptuellen Geb{\"a}ude-Entwurf zu erm{\"o}glichen. Der Architekt erh{\"a}lt dazu neue Entwurfselemente, die Raumobjekte, welche die relevanten semantischen Einheiten w{\"a}hrend der fr{\"u}hen Entwurfsphase repr{\"a}sentieren. Mit Hilfe der Raumobjekte kann der Architekt in ArchiCAD den Grundriss und das Raumprogramm eines Geb{\"a}udes entwerfen, ohne von konstruktiven Details in seiner Kreativit{\"a}t eingeschr{\"a}nkt zu werden. Die Arbeitsweise mit Raumobjekten entspricht dem informellen konzeptuellen Entwurf auf einer Papierskizze und ist daher f{\"u}r den Architekten intuitiv und einfach zu verwenden. Durch die Integration in ArchiCAD ergibt sich eine weitere Unterst{\"u}tzung: Das im Top-Down-Ansatz spezifizierte Fach-wissen wird verwendet, um den konzeptuellen Geb{\"a}ude-Entwurf des Architekten auf Regelverletzungen zu {\"u}berpr{\"u}fen. Entwurfsfehler werden angezeigt. Zum Abschluss des konzeptuellen Geb{\"a}ude-Entwurfs mit Raumobjekten wird durch ein weiteres neu entwickeltes Werkzeug eine initiale Wandstruktur automatisch erzeugt, die als Grundlage f{\"u}r die folgenden konstruktiven Entwurfsphasen dient. Alle beschriebenen Erwei-terungen sind in ArchiCAD integriert, sie sind f{\"u}r den Architekten daher leicht zu erlernen und einfach zu bedienen.}, subject = {CAD}, language = {de} } @inproceedings{KraftSchneider2005, author = {Kraft, Bodo and Schneider, Gerd}, title = {Semantic Roomobjects for Conceptual Design Support : A Knowledge-based Approach}, isbn = {978-1-4020-3460-2}, year = {2005}, abstract = {In: Computer Aided Architectural Design Futures 2005 2005, Part 4, 207-216, DOI: http://dx.doi.org/10.1007/1-4020-3698-1_19 The conceptual design at the beginning of the building construction process is essential for the success of a building project. Even if some CAD tools allow elaborating conceptual sketches, they rather focus on the shape of the building elements and not on their functionality. We introduce semantic roomobjects and roomlinks, by way of example to the CAD tool ArchiCAD. These extensions provide a basis for specifying the organisation and functionality of a building and free architects being forced to directly produce detailed constructive sketches. Furthermore, we introduce consistency analyses of the conceptual sketch, based on an ontology containing conceptual relevant knowledge, specific to one class of buildings.}, subject = {CAD}, language = {en} } @inproceedings{KraftWilhelms2005, author = {Kraft, Bodo and Wilhelms, Nils}, title = {Visual Knowledge Specification for Conceptual Design}, year = {2005}, abstract = {Proc. of the 2005 ASCE Intl. Conf. on Computing in Civil Engineering (ICCC 2005) eds. L. Soibelman und F. Pena-Mora, Seite 1-14, ASCE (CD-ROM), Cancun, Mexico, 2005 Current CAD tools are not able to support the fundamental conceptual design phase, and none of them provides consistency analyses of sketches produced by architects. To give architects a greater support at the conceptual design phase, we develop a CAD tool for conceptual design and a knowledge specification tool allowing the definition of conceptually relevant knowledge. The knowledge is specific to one class of buildings and can be reused. Based on a dynamic knowledge model, different types of design rules formalize the knowledge in a graph-based realization. An expressive visual language provides a user-friendly, human readable representation. Finally, consistency analyses enable conceptual designs to be checked against this defined knowledge. In this paper we concentrate on the knowledge specification part of our project.}, subject = {CAD}, language = {en} } @inproceedings{KraftRetkowitz2005, author = {Kraft, Bodo and Retkowitz, Daniel}, title = {Operationale Semantikdefinition f{\"u}r konzeptuelles Regelwissen}, year = {2005}, abstract = {In: Forum Bauinformatik 2005 : junge Wissenschaftler forschen / [Lehrstuhl Bauinformatik, Brandenburgische Technische Universit{\"a}t Cottbus. Frank Schley ... (Hrsg.)]. - Cottbus : Techn. Universit{\"a}t 2005. S. 1-10 ISBN 3-934934-11-0 Mittels eines operationalen Ansatzes zur Semantikdefinition wird am Bei-spiel des konzeptuellen Geb{\"a}udeentwurfs ein Regelsystem formalisiert. Dazu werdenzwei Teile, zum einen das Regelwissen, zum anderen ein konzeptueller Entwurfsplan zun{\"a}chst informell eingef{\"u}hrt und dann formal beschrieben. Darauf aufbauend wird die Grundlage f{\"u}r eine Konsistenzpr{\"u}fung des konzeptuellen Entwurfs gegen das Regel-wissen formal angeben}, subject = {CAD}, language = {de} } @inproceedings{KraftRetkowitz2006, author = {Kraft, Bodo and Retkowitz, Daniel}, title = {Graph Transformations for Dynamic Knowledge Processing}, year = {2006}, abstract = {In: Proceedings of the 39th Annual Hawaii International Conference on System Sciences, 2006. HICSS '06 http://dx.doi.org/10.1109/HICSS.2006.200 The conceptual design phase at the beginning of the building construction process is not adequately supported by any CAD-tool. Conceptual design support needs regarding two aspects: first, the architect must be able to develop conceptual sketches that provide abstraction from constructive details. Second, conceptually relevant knowledge should be available to check these conceptual sketches. The paper deals with knowledge to formalize for conceptual design. To enable domain experts formalizing knowledge, a graph-based specification is presented that allows the development of a domain ontology and design rules specific for one class of buildings at runtime. The provided tool support illustrates the introduced concepts and demonstrates the consistency analysis between knowledge and conceptual design.}, subject = {CAD}, language = {de} } @inproceedings{KraftRetkowitz2006, author = {Kraft, Bodo and Retkowitz, Daniel}, title = {Rule-Dependencies for Visual Knowledge Specification in Conceptual Design}, year = {2006}, abstract = {In: Proc. of the 11th Intl. Conf. on Computing in Civil and Building Engineering (ICCCBE-XI) ed. Hugues Rivard, Montreal, Canada, Seite 1-12, ACSE (CD-ROM), 2006 Currently, the conceptual design phase is not adequately supported by any CAD tool. Neither the support while elaborating conceptual sketches, nor the automatic proof of correctness with respect to effective restrictions is currently provided by any commercial tool. To enable domain experts to store the common as well as their personal domain knowledge, we develop a visual language for knowledge formalization. In this paper, a major extension to the already existing concepts is introduced. The possibility to define rule dependencies extends the expressiveness of the knowledge definition language and contributes to the usability of our approach.}, subject = {CAD}, language = {en} } @inproceedings{Rohde2007, author = {Rohde, Raju M.}, title = {Integrierte Implizite Kanalnetzberechnung mit BaSYS-HydroCAD}, year = {2007}, abstract = {Dr.-Ing. Raju M. Rohde , Dorsch Consult Wasser und Umwelt GmbH, M{\"u}nchen mit 32 Folien (S. 103-134). Beitrag zum 1. Aachener Softwaretag in der Wasserwirtschaft <1, 2007, Aachen>. Das System BaSYS.L.E.O. Ganglinien-Volumen-Methode Hydrodynamische Kanalnetzberechnung Hydraulische Objekte Hydrodynamische Schmutzfrachtberechnung}, subject = {Kanalisation}, language = {de} } @inproceedings{Andorfer2007, author = {Andorfer, Johann}, title = {Parallelisierung und verteiltes Rechnen - Chancen f{\"u}r die Langzeitsimulation}, year = {2007}, abstract = {Dipl.Ing. Johann Andorfer , Tandler.com GmbH, Buch a. Erlbach. Abstract zum 1. Aachener Softwaretag in der Wasserwirtschaft <1,2007, Aachen>. 2 S. (S. 136-137) Eine nachhaltige Sicherung der Funktionalit{\"a}t und der {\"o}kologischen Vertr{\"a}glichkeit eines mittleren bis großen Kanalnetzes erfordert eine umfassende und detaillierte Modellierung in Raum und Zeit. Um den in den Richtlinien geforderten statistischen Anforderungen gerecht zu werden und die j{\"a}hrlichen H{\"a}ufigkeiten, Mengen und Zeitr{\"a}ume der Belastungen erwartungstreu absch{\"a}tzen zu k{\"o}nnen, ist es zielf{\"u}hrend und notwendig, lange Zeitr{\"a}ume und die Gesamtheit der Einzugsgebiete m{\"o}glichst detailliert zu betrachten. Die hydraulische Funktionalit{\"a}t und Sicherheit soll meistens mit Hilfe zeitsymmetrischer (hydrodynamischer) Verfahren nur durch Betrachtung von Modellregen, allenfalls Regenserien, sichergestellt werden. F{\"u}r die Absch{\"a}tzung der j{\"a}hrlich zu erwartenden Emissionen in unsere nat{\"u}rlichen Gew{\"a}sser mit ihren Mengen, Frequenzen und Dauern werden normalerweise Langzeitsimulationen nat{\"u}rlicher Regenreihen {\"u}ber m{\"o}glichst große Zeitr{\"a}ume mit zeitasymmetrischen (hydrologischen) Verfahren durchgef{\"u}hrt. Die betrachteten Kanalnetze werden zumeist vereinfacht (Grobnetze), um die Rechenzeiten ertr{\"a}glicher zu gestalten. W{\"u}nschenswert w{\"a}re jedoch eine allen Anforderungen gerecht werdende wirklichkeitsnahe Modellierung des gesamten Kanalnetzes in all seinen Details, Vermaschungen und Wechselwirkungen (Feinnetz) und dessen zeitsymmetrische und damit verl{\"a}ssliche Simulation mit langj{\"a}hrigen Regenreihen. Bereits vor 15 Jahren wurde im Hause Tandler begonnen, die Berechnungssoftware durch Parallelisierung auf symmetrische Multiprozessortechnologien auszurichten. In neuerer Zeit h{\"a}lt diese Technik durch die Mehrkernprozessoren in normalen Notebooks und PCs Einzug in die Ingenieurb{\"u}ros und Abwasserbetriebe und sorgt schon f{\"u}r wesentliche Einsparungen an Rechenzeit. Doch erst durch die Kombination der Parallelisierung mit dem Prinzip des verteilten Rechnens (d.h. die Einbeziehung mehrerer PCs eines Netzwerkes in die Berechnung) erh{\"a}lt man die Chance ausreichend Rechenkapazit{\"a}t zur Verf{\"u}gung zu stellen, um nicht nur eine einzelne Langzeitsimulation eines Feinnetzes durchzuf{\"u}hren, sondern sogar mehrere Sanierungsalternativen zu {\"u}berpr{\"u}fen. Die zukunftsweisenden Arbeiten von Dipl. Math. R. Tandler auf diesem Gebiet sind Thema dieses Vortrags.}, subject = {Kanalisation}, language = {de} } @inproceedings{WolfUlbrich2007, author = {Wolf, Martin and Ulbrich, Daniel}, title = {Decision-Support-System kokas zur Sanierungsplanung und Strategieentwicklung}, year = {2007}, abstract = {Dr.-Ing. Martin Wolf ; Dipl.-Kaufm. Daniel Ulbrich , Dr. Pecher und Partner Ingenieurgesellschaft mbH, M{\"u}nchen. 31 S. (S. 139-168). Beitrag zum 1. Aachener Softwaretag in der Wasserwirtschaft < 1, 2007, Aachen>. Zusammenfasung [der Autoren] Die {\"o}ffentlichen Kanalnetze Deutschlands stellen mit einem Wert von rd. 330 Mrd. € ein enormes Anlageverm{\"o}gen dar. Auf Grund des oft schlechten Zustandes und geringer Ausgaben zur Instandhaltung und Erneuerung ist zu erwarten, dass durch die gegenw{\"a}rtige Sanierungspraxis eher ein Substanzwertverzehr des Kanalnetzes als ein Substanzwerterhalt im Sinne des Generationenvertrages erzielt wird. F{\"u}r einen nachhaltigen Betrieb und Erhalt der Kanalnetze sind deshalb Sanierungsstrategien erforderlich, die neben den technischen und gesetzlichen Anforderungen auch den mittel- und langfristigen Substanzwertverlauf ber{\"u}cksichtigen. Dieser wird beeinflusst vom erforderlichen oder durchgef{\"u}hrten Sanierungsumfang, Art und Zusammensetzung der ausgew{\"a}hlten Maßnahmen sowie der zeitlichen Abfolge der Sanierungsmaßnahmen. Erheblichen Einfluss auf den Substanzwertverlauf hat zudem die Ber{\"u}cksichtigung der hydraulischen Verh{\"a}ltnisse sowie der optisch nicht sichtbaren Undichtheiten. Entsprechend ist es erforderlich, die tats{\"a}chlich vorhandenen Defizite zu ermitteln und die Sanierungsmaßnahmen sowie eine Strategie zur Umsetzung zu erarbeiten. Da sich gezeigt hat, dass alleine die Einhaltung der technischen und gesetzlichen Anforderung f{\"u}r einen Substanzwerterhalt nicht ausreicht, muss die geplante Strategie im Dr.-Ing. Martin Wolf 139 von 170 Decision-Support-System kokas zur Sanierungsplanung und Strategieentwicklung 1. Aachener Softwaretag in der Wasserwirtschaft Hinblick auf die nachhaltige Wertentwicklung {\"u}berpr{\"u}ft und ggf. Anpassungen vorgenommen werden. Kurzfristig erzielte Einsparungen durch reduzierten Schadensumfang oder einseitige Maßnahmenwahl erm{\"o}glichen zwar im g{\"u}nstigsten Fall, die Anforderungen einzuhalten, gehen jedoch zwangsl{\"a}ufig zu Lasten des Substanzwertes und f{\"u}hren mittel- und langfristig zu einer Versch{\"a}rfung der Kosten- und Geb{\"u}hrensituation. Der monet{\"a}re, am konkreten Sanierungsaufwand orientierte Substanzwertansatz erm{\"o}glicht dabei, technische und kaufm{\"a}nnische Gesichtspunkte praxisnah zu verkn{\"u}pfen und den bestm{\"o}glichen Ausgleich zwischen den gegenl{\"a}ufigen Zielen Substanzwerterhalt und Geb{\"u}hrenkonstanz zu finden.}, subject = {Kanalisation}, language = {de} } @inproceedings{Overkamp2009, author = {Overkamp, Stefan}, title = {Kombination von Desktop GIS, Geodatenbank und Internet-GIS am Beispiel von Manifold System 8.0, PostgreSQL 8.3 und Adobe Flex}, year = {2009}, abstract = {Dipl.-Ing. Stefan Overkamp - GISWORKS GbR, Velbert. 11 S. (S. 7-17). Beitrag zum 2. Aachener Softwaretag in der Wasserwirtschaft <2, 2009, Aachen> Aus der Gliederung: 1 Geoinformationssysteme 2 Anforderungen an eine kommunale Geodateninfrastruktur (GDI) 3 Komponenten einer GDI 3.1 Geodatenmanagement 3.2 Geodatenhaltung 3.3 High-End-GIS 3.4 intraGIS 4 GISWORKS 5 Weiterf{\"u}hrende Informationen}, subject = {Geoinformationssystem}, language = {de} } @inproceedings{Kniprath2009, author = {Kniprath, Ludwig}, title = {Einsatz von OpenSource-Software f{\"u}r geografische Informationssysteme am Beispiel des WVER}, year = {2009}, abstract = {Dipl.-Ing Ludwig Kniprath , Wasserverband Eifel-Rur, D{\"u}ren. 6 S. (S. 18-23). Beitrag zum 2. Aachener Softwaretag in der Wasserwirtschaft <2, 2009, Aachen> 1. Einleitung 2. Datenbest{\"a}nde 3. GIS-Konzept des WVER 4. Umsetzung 5. Quellenangaben, Links}, subject = {Geoinformationssystem}, language = {de} } @inproceedings{Heisterkamp2009, author = {Heisterkamp, Reinhold}, title = {Vom Desktop-GIS zur mobilen 3D-L{\"o}sung}, year = {2009}, abstract = {Dipl.-Ing. Reinhold Heisterkamp - GDS Geo Daten Service GmbH, Borken (Westf.). 8 S. (S. 24-31). Beitrag zum 2. Aachener Softwaretag in der Wasserwirtschaft <2, 2009, Aachen>. Einleitung Web-GIS Leistungsmerkmale von aktuellen Web-GIS Mobile GIS-L{\"o}sungen Dreidimensionale GIS-L{\"o}sungen}, subject = {Geoinformationssystem}, language = {de} }