@book{HolschemacherPetersPetersonetal.2013, author = {Holschemacher, Klaus and Peters, Klaus and Peterson, Leif Arne and Schneider, Klaus-J{\"u}rgen and Thiele, Ralf}, title = {Konstruktiver Ingenieurbau kompakt: Formelsammlung und Bemessungshilfen nach Eurocode f{\"u}r die Bereiche: Lastannahmen, Holzbau, Mauerwerksbau, Stahlbau, Stahlbetonbau, Geotechnik, statische Hinweise}, edition = {4., vollst{\"a}ndig {\"u}berarbeitete Auflage}, publisher = {Beuth}, address = {Berlin}, isbn = {978-3-410-22775-5}, pages = {384 Seiten}, year = {2013}, abstract = {Das kompakte Nachschlagewerk f{\"u}r den konstruktiven Ingenieurbau wurde f{\"u}r den t{\"a}glichen Gebrauch auf der Baustelle konzipiert und stellt alle f{\"u}r die rechnerische Nachweisf{\"u}hrung und Konstruktion von Bauteilen wichtigsten Angaben in Form einer Formelsammlung mit Nachweishilfen zur Verf{\"u}gung. Der Inhalt wurde auf Basis der neuen Eurocodes komplett aktualisiert und erweitert. Die 4. Auflage enth{\"a}lt in bew{\"a}hrter Manier eine umfangreiche Formelsammlung, Querschnittswerte und Bemessungshilfen zu den Bereichen Lastannahmen, Holzbau, Mauerwerksbau, Stahlbau, Stahlbetonbau, Geotechnik sowie statische Hinweise. Farbiges Papier erleichtert den zielgerichteten Zugriff auf die einzelnen Fachgebiete.}, language = {de} } @incollection{FruehwaldPetersonHasenstab2012, author = {Fr{\"u}hwald, Katja and Peterson, Leif Arne and Hasenstab, Andreas}, title = {Pr{\"u}fverfahren zur Begutachtung der Materialeigenschaften von Holztragwerken}, series = {Bauphysik-Kalender 2012: Schwerpunkt: Geb{\"a}udediagnostik}, booktitle = {Bauphysik-Kalender 2012: Schwerpunkt: Geb{\"a}udediagnostik}, editor = {Fouad, Nabil A.}, publisher = {Ernst \& Sohn}, address = {Berlin}, isbn = {9783433029862 (Print)}, doi = {10.1002/9783433601235.ch4}, pages = {103 -- 155}, year = {2012}, abstract = {Dieses Kapitel beinhaltet: - Einleitung - Ausgew{\"a}hlte typische Sch{\"a}den an Holzbauwerken - Das Material Holz und seine Besonderheiten - Bestandserfassung - Labormethoden - Begutachtungsbeispiele - Zusammenfassung und Schlussfolgerungen - Literatur}, language = {de} } @article{BungErpicumTullis2020, author = {Bung, Daniel Bernhard and Erpicum, S{\´e}bastien and Tullis, Blanke P.}, title = {Advances in hydraulic structures engineering}, series = {Journal of Hydraulic Engineering}, volume = {147}, journal = {Journal of Hydraulic Engineering}, number = {1}, publisher = {ASCE}, address = {Reston, Va.}, issn = {0733-9429 (Druckausgabe)}, doi = {10.1061/(ASCE)HY.1943-7900.0001851}, pages = {1 Seite}, year = {2020}, language = {en} } @article{vonHaefenKrautwaldStolleetal.2022, author = {von H{\"a}fen, Hajo and Krautwald, Clemens and Stolle, Jacob and Bung, Daniel Bernhard and Goseberg, Nils}, title = {Overland flow of broken solitary waves over a two-dimensional coastal plane}, series = {Coastal Engineering}, volume = {175}, journal = {Coastal Engineering}, number = {August}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, issn = {1872-7379}, doi = {10.1016/j.coastaleng.2022.104125}, pages = {14 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Landslides, rock falls or related subaerial and subaqueous mass slides can generate devastating impulse waves in adjacent waterbodies. Such waves can occur in lakes and fjords, or due to glacier calving in bays or at steep ocean coastlines. Infrastructure and residential houses along coastlines of those waterbodies are often situated on low elevation terrain, and are potentially at risk from inundation. Impulse waves, running up a uniform slope and generating an overland flow over an initially dry adjacent horizontal plane, represent a frequently found scenario, which needs to be better understood for disaster planning and mitigation. This study presents a novel set of large-scale flume test focusing on solitary waves propagating over a 1:14.5 slope and breaking onto a horizontal section. Examining the characteristics of overland flow, this study gives, for the first time, insight into the fundamental process of overland flow of a broken solitary wave: its shape and celerity, as well as its momentum when wave breaking has taken place beforehand.}, language = {en} } @book{UibelPeterson2019, author = {Uibel, Thomas and Peterson, Leif Arne}, title = {Tagungsband Aachener Holzbautagung 2019}, editor = {Uibel, Thomas and Peterson, Leif Arne}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, issn = {2197-4489}, pages = {140 Seiten ; Illustrationen, graph. Darst.}, year = {2019}, language = {de} } @book{UibelPeterson2013, author = {Uibel, Thomas and Peterson, Leif Arne}, title = {Tagungsband Aachener Holzbautagung 2013}, editor = {Uibel, Thomas and Peterson, Leif Arne}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, issn = {2197-4489}, pages = {76 Seiten ; Illustrationen, graph. Darst.}, year = {2013}, language = {de} } @book{UibelPeterson2023, author = {Uibel, Thomas and Peterson, Leif Arne}, title = {Tagungsband Aachener Holzbautagung 2023}, editor = {Uibel, Thomas and Peterson, Leif Arne}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, issn = {2197-4489}, year = {2023}, language = {de} } @article{PetersonOsterPeterson2020, author = {Peterson-Oster, Madeleine and Peterson, Leif Arne}, title = {Gewerbebau: Modellprojekt mit neuem elementiertem, freistehendem Fassadensystem}, series = {Bauen mit Holz, Der Zimmermann}, journal = {Bauen mit Holz, Der Zimmermann}, publisher = {Rudolf M{\"u}ller}, address = {K{\"o}ln}, issn = {0005-6545}, year = {2020}, abstract = {Die im Zuge einer Betriebs{\"u}bergabe anstehende Baumaßnahmen am eigenen B{\"u}ro- und Produktionsgeb{\"a}ude boten ideale Voraussetzung zur Anwendung einer raum­-kreierenden Außenhaut. Mit der elementierten, freistehenden Eichenholz-Fassade wurde ein bis dahin weitgehend funktionales Bauwerk substanzschonend und zugleich optisch ansprechender umgestaltet.}, language = {de} } @incollection{MoorkampPetersonUibel2023, author = {Moorkamp, Wilfried and Peterson, Leif Arne and Uibel, Thomas}, title = {Standardholzbr{\"u}cken f{\"u}r kommunale Geh- und Radwege}, series = {Strukturen, Formen und Prinzipien : Festschrift zum 60. Geburtstag von Univ.-Prof. Dr.-Ing. Martin Trautz}, booktitle = {Strukturen, Formen und Prinzipien : Festschrift zum 60. Geburtstag von Univ.-Prof. Dr.-Ing. Martin Trautz}, editor = {Wehren, Cedric}, publisher = {RWTH Aachen}, address = {Aachen}, isbn = {978-3-95886-500-6}, pages = {140 -- 165}, year = {2023}, language = {de} } @incollection{MoorkampPetersonUibel2022, author = {Moorkamp, Wilfried and Peterson, Leif Arne and Uibel, Thomas}, title = {Nachhaltige Holzbr{\"u}cken f{\"u}r Geh- und Radwege}, series = {Bauphysik Kalender 2022: Holzbau, 22. Jahrgang}, booktitle = {Bauphysik Kalender 2022: Holzbau, 22. Jahrgang}, editor = {Fouad, Nabil A.}, publisher = {Ernst \& Sohn}, address = {Berlin}, isbn = {9783433033609 (Print)}, doi = {10.1002/9783433611081.ch17}, pages = {574 -- 592}, year = {2022}, abstract = {Am Lehr- und Forschungsgebiet Holzbau der Fachhochschule Aachen wurden im Rahmen des Forschungsvorhabens „Nachhaltige Standardbr{\"u}cken in Holzbauweise" Standardtypen f{\"u}r Geh- und Radwegbr{\"u}cken entwickelt. Die Br{\"u}cken sind durch konsequente Umsetzungen von Maßnahmen des konstruktiven Holzschutzes f{\"u}r eine Nutzung von mehr als 80~Jahren konzipiert. Innovative L{\"o}sungen f{\"u}r Bauteile und Anschl{\"u}sse sowie Materialalternativen im Bereich des Belages und der Gel{\"a}nder erm{\"o}glichen eine wartungsarme Konstruktion und tragen somit zur Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit bei. Um den Einsatz der entwickelten Standardbr{\"u}ckentypen in der Praxis zu erleichtern, wurden Leistungsverzeichnisse, Musterstatiken, Musterzeichnungen und umfangreiche Detailkataloge als Unterst{\"u}tzung f{\"u}r Planer und Bauherren erstellt. Damit die Randbedingungen f{\"u}r eine lange Lebensdauer w{\"a}hrend der Nutzung der Br{\"u}cke erhalten bleiben, wurden Leitf{\"a}den f{\"u}r die Pflege und Wartung sowie f{\"u}r die Br{\"u}ckenpr{\"u}fung erarbeitet. Der Beitrag gibt Einblicke in das Forschungsvorhaben und seine Resultate.}, language = {de} } @incollection{DuffnerUibelPetersonetal.2023, author = {Duffner, Markus and Uibel, Thomas and Peterson, Leif Arne and Moorkamp, Wilfried}, title = {Cross Layers Light - Ein ressourceneffizientes und recyclebares Holz-Wandsystem}, series = {Bauphysik Kalender 2023: Nachhaltigkeit}, booktitle = {Bauphysik Kalender 2023: Nachhaltigkeit}, editor = {Fouad, Nabil A.}, publisher = {Ernst \& Sohn}, address = {Berlin}, isbn = {9783433033890 (Print)}, doi = {10.1002/9783433611289.ch13}, pages = {483 -- 501}, year = {2023}, abstract = {Ein neues tragendes, lagenweise aufgebautes Holzbau-Wandsystem und seine {\"o}konomische und statische Entwicklung werden vorgestellt. Randbedingungen wie Nachhaltigkeit, Ressourceneffizienz und eine beanspruchungsadaptive Konstruktionsweise sind f{\"u}r diese innovative Bauteilentwicklung von zentraler Bedeutung. Eine wesentliche Herausforderung ist die Herstellung der Verbindung der Lagen untereinander zu einem bauphysikalisch und statisch leistungsf{\"a}higen Wandsystem. Die Tragf{\"a}higkeit und Steifigkeit verschiedener Verbindungsvarianten wurden ebenso wie die Eigenschaften der Wandelemente analytisch, numerisch und experimentell untersucht.}, language = {de} } @incollection{Peterson2021, author = {Peterson, Leif Arne}, title = {Holzbau}, series = {Wof{\"u}r braucht man das eigentlich? Ein Handbuch f{\"u}r Mathematiklehrkr{\"a}fte der Sekundarstufe I und II}, booktitle = {Wof{\"u}r braucht man das eigentlich? Ein Handbuch f{\"u}r Mathematiklehrkr{\"a}fte der Sekundarstufe I und II}, editor = {Schl{\"u}ter, Dominik}, publisher = {BoD}, address = {Norderstedt}, isbn = {978-3-7543-2606-0}, pages = {21 -- 23}, year = {2021}, language = {de} } @incollection{Krause2024, author = {Krause, Thomas}, title = {Schalung und Ger{\"u}ste}, series = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, booktitle = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, editor = {Krause, Thomas and Ulke, Bernd and Ferger, Martin}, publisher = {Springer Vieweg}, address = {Wiesbaden}, isbn = {978-3-658-41329-3 (Print)}, doi = {10.1007/978-3-658-41330-9_10}, pages = {659 -- 705}, year = {2024}, abstract = {Systemschalungen und Systemger{\"u}ste haben den Baustellenbetrieb in vielen Bereichen sehr vereinfacht. Dennoch sind Kenntnisse in diesen Feldern f{\"u}r eine erfolgreiche und effektive Bauleitung unverzichtbar. In diesem Kapitel werden Hinweise und Empfehlungen f{\"u}r die Bemessung und Einsatz von Schalungen, Trag- und Arbeitsger{\"u}sten f{\"u}r den Baustellenbetrieb gegeben.}, language = {de} } @incollection{Ulke2024, author = {Ulke, Bernd}, title = {Kalkulation}, series = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, booktitle = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, editor = {Krause, Thomas and Ulke, Bernd and Ferger, Martin}, publisher = {Springer Vieweg}, address = {Wiesbaden}, isbn = {978-3-658-41329-3 (Print)}, doi = {10.1007/978-3-658-41330-9_12}, pages = {801 -- 909}, year = {2024}, abstract = {Das Kapitel behandelt die Kosten- und Preisermittlung, die Kostenvorgabe und Kostenkontrolle. Der Angebotspreis wird aufgeschl{\"u}sselt in die Einzelkosten der Teilleistungen, die Baustellengemeinkosten, die Allgemeinen Gesch{\"a}ftskosten und einen Zuschlag f{\"u}r Wagnis und Gewinn. Auf der Basis der Angebotskalkulation werden die Vorgaben f{\"u}r die Kostenkontrolle entwickelt.}, language = {de} } @incollection{MelznerFerger2024, author = {Melzner, J{\"u}rgen and Ferger, Martin}, title = {Building Information Modeling}, series = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, booktitle = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, editor = {Krause, Thomas and Ulke, Bernd and Ferger, Martin}, publisher = {Springer Vieweg}, address = {Wiesbaden}, isbn = {978-3-658-41329-3 (Print)}, doi = {10.1007/978-3-658-41330-9_15}, pages = {1051 -- 1073}, year = {2024}, abstract = {Durch die Einf{\"u}hrung von Building Information Modeling (BIM) sowohl projektspezifisch als auch in ganze Unternehmungen hat die Baubranche einen weitreichenden Ver{\"a}nderungsprozess angestoßen. Building Information Modeling kann als eine Methode angesehen werden, um die Informationsasymmetrien zwischen den Projektbeteiligten so gering wie m{\"o}glich zu halten.}, language = {de} } @book{LaumannWolf2024, author = {Laumann, J{\"o}rg and Wolf, Christian}, title = {Stahlbau 1 : Bemessung von Stahlbauten nach Eurocode mit zahlreichen Beispielen}, edition = {26., {\"u}berarbeitete und aktualisierte Auflage}, publisher = {Springer Vieweg}, address = {Wiesbaden}, isbn = {978-3-658-41323-1 (Print)}, doi = {10.1007/978-3-658-41324-8}, pages = {XVI, 661 Seiten}, year = {2024}, language = {de} } @book{KrauseUlkeFerger2024, author = {Krause, Thomas and Ulke, Bernd and Ferger, Martin}, title = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, editor = {Krause, Thomas and Ulke, Bernd and Ferger, Martin}, edition = {10. Auflage}, publisher = {Springer Vieweg}, address = {Wiesbaden}, isbn = {978-3-658-41329-3 (Print)}, doi = {10.1007/978-3-658-41330-9}, pages = {XII, 1087 Seiten}, year = {2024}, language = {de} } @incollection{RickerUlke2024, author = {Ricker, Marcus and Ulke, Bernd}, title = {Baustoffe}, series = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, booktitle = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, editor = {Krause, Thomas and Ulke, Bernd and Ferger, Martin}, publisher = {Springer Vieweg}, address = {Wiesbaden}, isbn = {978-3-658-41329-3 (Print)}, doi = {10.1007/978-3-658-41330-9_2}, pages = {61 -- 148}, year = {2024}, abstract = {In diesem Kapitel werden die Eigenschaften der Baustoffe Bitumen, Beton und Mauerwerk insbesondere unter dem Aspekt der Anwendung im Baustellenbetrieb dargestellt.}, language = {de} } @incollection{Ulke2024, author = {Ulke, Bernd}, title = {Privates Baurecht und Nachtragsmanagement}, series = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, booktitle = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, editor = {Krause, Thomas and Ulke, Bernd and Ferger, Martin}, publisher = {Springer Vieweg}, address = {Wiesbaden}, isbn = {978-3-658-41329-3 (Print)}, doi = {10.1007/978-3-658-41330-9_3}, pages = {149 -- 216}, year = {2024}, abstract = {Kein Bauvorhaben sollte realisiert werden, ohne dass es auf einer vertraglichen Grundlage zwischen Auftraggeber und Auftragnehmer fußt. Diese vertragliche Grundlage zu kennen ist essenziell, um dementsprechend handeln zu k{\"o}nnen. Denn nur wer seine eigenen Rechte und auch Pflichten kennt, kann sich auf diese berufen.}, language = {de} } @incollection{Ulke2024, author = {Ulke, Bernd}, title = {Bauwirtschaft}, series = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, booktitle = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, editor = {Krause, Thomas and Ulke, Bernd and Ferger, Martin}, publisher = {Springer Vieweg}, address = {Wiesbaden}, isbn = {978-3-658-41329-3 (Print)}, doi = {10.1007/978-3-658-41330-9_4}, pages = {17 -- 261}, year = {2024}, abstract = {Die Leistungen der Bauwirtschaft und deren wirtschaftliche Bedeutung in Deutschland werden anhand einer Vielzahl statistischer Daten verdeutlicht. Die im Vergleich zu anderen Wirtschaftsbereichen auftretenden branchenspezifischen Besonderheiten der Bauwirtschaft werden anhand von verschiedenen Kriterien herausgearbeitet. Das Zusammenspiel der einzelnen Akteure des Sektors und die dabei sich ergebenden bzw. zu beachtenden Rechts- und Vertragsgrundlagen werden dargestellt. Aufgrund der meist erheblichen H{\"o}he des eingesetzten Kapitals werden auch notwendige Formen der Risikoabsicherungen und der in der Branche {\"u}blichen und teilweise vorgeschriebenen Versicherungsm{\"o}glichkeiten angesprochen.}, language = {de} } @incollection{Ulke2024, author = {Ulke, Bernd}, title = {{\"O}ffentliches Baurecht, Ausschreibung und Vergabe}, series = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, booktitle = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, editor = {Krause, Thomas and Ulke, Bernd and Ferger, Martin}, publisher = {Springer Vieweg}, address = {Wiesbaden}, isbn = {978-3-658-41329-3 (Print)}, doi = {10.1007/978-3-658-41330-9_5}, pages = {263 -- 297}, year = {2024}, abstract = {Durch das {\"o}ffentliche Baurecht werden die Zul{\"a}ssigkeit, die Grenzen, die Ordnung und die F{\"o}rderung der baulichen Nutzung des Bodens geregelt. Die Ausschreibung und die Vergabe sind von essenzieller Bedeutung f{\"u}r ein Bauvorhaben und werden deshalb in der HOAI mit zwei Leistungsphasen abgebildet: n{\"a}mlich mit der Leistungsphase 6 Vorbereitung der Vergabe sowie der Leistungsphase 7 Mitwirkung bei der Vergabe. Im Zuge der Ausschreibung und der Vergabe werden die f{\"u}r den AG anfallenden Kosten festgelegt und bilden somit die letzte gr{\"o}ßere Stellschraube f{\"u}r Preiseinsparungen.}, language = {de} } @incollection{Ferger2024, author = {Ferger, Martin}, title = {Arbeitsvorbereitung und Ablaufplanung}, series = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, booktitle = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, editor = {Krause, Thomas and Ulke, Bernd and Ferger, Martin}, publisher = {Springer Vieweg}, address = {Wiesbaden}, isbn = {978-3-658-41329-3 (Print)}, doi = {10.1007/978-3-658-41330-9_6}, pages = {299 -- 332}, year = {2024}, abstract = {Die Arbeitsvorbereitung, als ein wesentliches Aufgabengebiet des Baubetriebswesens, ist von enormer Bedeutung f{\"u}r den Erfolg eines Bauprojektes. Die Arbeitsvorbereitung l{\"a}sst sich zeitlich sowohl in der Angebotsphase (kalkulationsbegleitende Arbeitsvorbereitung), in der Vorbereitungsphase der Baustelle (von Auftragsvergabe bis Baubeginn) als auch baubegleitend einordnen.}, language = {de} } @incollection{KrauseUlke2024, author = {Krause, Thomas and Ulke, Bernd}, title = {Bauabrechnung und Mengenermittlung}, series = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, booktitle = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, editor = {Krause, Thomas and Ulke, Bernd and Ferger, Martin}, publisher = {Springer Vieweg}, address = {Wiesbaden}, isbn = {978-3-658-41329-3 (Print)}, doi = {10.1007/978-3-658-41330-9_7}, pages = {333 -- 397}, year = {2024}, abstract = {n diesem Kapitel werden die Abrechnungsvorschriften wichtiger ATV kurz, aber umfassend zusammengestellt. Einigen Abrechnungsbestimmungen f{\"u}r Einzelleistungen, die keine Nebenleistungen sind ((siehe DIN 18299 und Abschnitt 4 der jeweiligen ATV), sind mit aufgenommen worden; die ATV enthalten jedoch weitergehende Festlegungen {\"u}ber Nebenleistungen und Besondere Leistungen. Im Anschluss folgen Hinweise zu den Toleranzen im Hochbau sowie im Straßenbau.}, language = {de} } @incollection{Krause2024, author = {Krause, Thomas}, title = {Baumaschinen}, series = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, booktitle = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, editor = {Krause, Thomas and Ulke, Bernd and Ferger, Martin}, publisher = {Springer Vieweg}, address = {Wiesbaden}, isbn = {978-3-658-41329-3 (Print)}, doi = {10.1007/978-3-658-41330-9_8}, pages = {399 -- 498}, year = {2024}, abstract = {Die Leistungsermittlung und Bemessung von Baumaschinen f{\"u}r die folgenden Bereiche werden bearbeitet: Maschinen f{\"u}r den Betonbau, Hebezeuge, Maschinen f{\"u}r den Erdbau, Straßenbaumaschinen, R{\"u}ckbauger{\"a}te und Elemente der Baustelleneinrichtung.}, language = {de} } @incollection{Ulke2024, author = {Ulke, Bernd}, title = {Boden, Baugrube, Verbau}, series = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, booktitle = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, editor = {Krause, Thomas and Ulke, Bernd and Ferger, Martin}, publisher = {Springer Vieweg}, address = {Wiesbaden}, isbn = {978-3-658-41329-3 (Print)}, doi = {10.1007/978-3-658-41330-9_9}, pages = {499 -- 658}, year = {2024}, abstract = {Die L{\"o}sung den Baugrund betreffender Fragestellungen beginnen i. d. R. mit der Durchf{\"u}hrung von Baugrunderkundungen, um alle notwendigen Parameter zu erhalten, die f{\"u}r die Planung und Durchf{\"u}hrung von Bauvorhaben notwendig sind. Im Folgenden werden die wichtigsten Erkundungen in Abh{\"a}ngigkeit der erforderlichen G{\"u}teklasse der Proben beschrieben und vorgestellt.}, language = {de} } @inproceedings{LangohrBungCrookston2022, author = {Langohr, Philipp and Bung, Daniel Bernhard and Crookston, Brian M.}, title = {Hybrid investigation of labyrinth weirs: Discharge capacity and energy dissipation}, series = {Proceedings of the 39th IAHR World Congress}, booktitle = {Proceedings of the 39th IAHR World Congress}, editor = {Ortega-S{\´a}nchez, Miguel}, publisher = {International Association for Hydro-Environment Engineering and Research (IAHR)}, address = {Madrid}, isbn = {978-90-832612-1-8}, issn = {2521-7119 (print)}, doi = {10.3850/IAHR-39WC252171192022738}, pages = {2313 -- 2318}, year = {2022}, abstract = {The replacement of existing spillway crests or gates with labyrinth weirs is a proven techno-economical means to increase the discharge capacity when rehabilitating existing structures. However, additional information is needed regarding energy dissipation of such weirs, since due to the folded weir crest, a three-dimensional flow field is generated, yielding more complex overflow and energy dissipation processes. In this study, CFD simulations of labyrinth weirs were conducted 1) to analyze the discharge coefficients for different discharges to compare the Cd values to literature data and 2) to analyze and improve energy dissipation downstream of the structure. All tests were performed for a structure at laboratory scale with a height of approx. P = 30.5 cm, a ratio of the total crest length to the total width of 4.7, a sidewall angle of 10° and a quarter-round weir crest shape. Tested headwater ratios were 0.089 ≤ HT/P ≤ 0.817. For numerical simulations, FLOW-3D Hydro was employed, solving the RANS equations with use of finite-volume method and RNG k-ε turbulence closure. In terms of discharge capacity, results were compared to data from physical model tests performed at the Utah Water Research Laboratory (Utah State University), emphasizing higher discharge coefficients from CFD than from the physical model. For upstream heads, some discrepancy in the range of ± 1 cm between literature, CFD and physical model tests was identified with a discussion regarding differences included in the manuscript. For downstream energy dissipation, variable tailwater depths were considered to analyze the formation and sweep-out of a hydraulic jump. It was found that even for high discharges, relatively low downstream Froude numbers were obtained due to high energy dissipation involved by the three-dimensional flow between the sidewalls. The effects of some additional energy dissipation devices, e.g. baffle blocks or end sills, were also analyzed. End sills were found to be non-effective. However, baffle blocks with different locations may improve energy dissipation downstream of labyrinth weirs.}, language = {en} } @inproceedings{CrookstonBung2022, author = {Crookston, Brian M. and Bung, Daniel Bernhard}, title = {Application of RGB-D cameras in hydraulic laboratory studies}, series = {Proceedings of the 39th IAHR World Congress}, booktitle = {Proceedings of the 39th IAHR World Congress}, editor = {Ortega-S{\´a}nchez, Miguel}, publisher = {International Association for Hydro-Environment Engineering and Research (IAHR)}, address = {Madrid}, isbn = {978-90-832612-1-8}, issn = {2521-7119 (print)}, doi = {10.3850/IAHR-39WC252171192022964}, pages = {5127 -- 5133}, year = {2022}, abstract = {Non-intrusive measuring techniques have attained a lot of interest in relation to both hydraulic modeling and prototype applications. Complimenting acoustic techniques, significant progress has been made for the development of new optical methods. Computer vision techniques can help to extract new information, e. g. high-resolution velocity and depth data, from videos captured with relatively inexpensive, consumer-grade cameras. Depth cameras are sensors providing information on the distance between the camera and observed features. Currently, sensors with different working principles are available. Stereoscopic systems reference physical image features (passive system) from two perspectives; in order to enhance the number of features and improve the results, a sensor may also estimate the disparity from a detected light to its original projection (active stereo system). In the current study, the RGB-D camera Intel RealSense D435, working on such stereo vision principle, is used in different, typical hydraulic modeling applications. All tests have been conducted at the Utah Water Research Laboratory. This paper will demonstrate the performance and limitations of the RGB-D sensor, installed as a single camera and as camera arrays, applied to 1) detect the free surface for highly turbulent, aerated hydraulic jumps, for free-falling jets and for an energy dissipation basin downstream of a labyrinth weir and 2) to monitor local scours upstream and downstream of a Piano Key Weir. It is intended to share the authors' experiences with respect to camera settings, calibration, lightning conditions and other requirements in order to promote this useful, easily accessible device. Results will be compared to data from classical instrumentation and the literature. It will be shown that even in difficult application, e. g. the detection of a highly turbulent, fluctuating free-surface, the RGB-D sensor may yield similar accuracy as classical, intrusive probes.}, language = {en} } @article{Bung2021, author = {Bung, Daniel Bernhard}, title = {Extreme flooding in Western Germany: some thoughts on hazards, return periods and risk}, series = {Hydrolink}, journal = {Hydrolink}, number = {4}, publisher = {International Association for Hydro-Environment Engineering and Research (IAHR)}, address = {Madrid}, pages = {108 -- 113}, year = {2021}, abstract = {The low-pressure system Bernd involved extreme rainfalls in the Western part of Germany in July 2021, resulting in major floods, severe damages and a tremendous number of casualties. Such extreme events are rare and full flood protection can never be ensured with reasonable financial means. But still, this event must be starting point to reconsider current design concepts. This article aims at sharing some thoughts on potential hazards, the selection of return periods and remaining risk with the focus on Germany.}, language = {en} } @article{OertelBung2021, author = {Oertel, Mario and Bung, Daniel Bernhard}, title = {Hochwasserschutz - eine Aufgabe f{\"u}r eine nachhaltige Wasserwirtschaft}, series = {Wasserwirtschaft}, volume = {111}, journal = {Wasserwirtschaft}, number = {9-10}, publisher = {Springer Vieweg}, address = {Wiesbaden}, issn = {0043-0978}, pages = {3 -- 19}, year = {2021}, language = {de} } @article{Bung2024, author = {Bung, Daniel Bernhard}, title = {Kamerabasierte Fließtiefen- und Geschwindigkeitsmessungen}, series = {Wasserwirtschaft}, volume = {114}, journal = {Wasserwirtschaft}, number = {4}, publisher = {Springer Vieweg}, address = {Wiesbaden}, issn = {0043-0978}, pages = {47 -- 53}, year = {2024}, abstract = {In der wasserbaulichen Forschung werden neben klassischen Messinstrumenten zunehmend kamerabasierte Verfahren genutzt. Diese erlauben neben der Bestimmung von Fließgeschwindigkeiten auch die Detektion der freien Wasseroberfl{\"a}che oder zeitliche Vermessung von Kolken. Durch die hohen r{\"a}umlichen und zeitlichen Aufl{\"o}sungen, welche neueste Kamerasensoren liefern, k{\"o}nnen neue Erkenntnisse in turbulenten, komplexen Str{\"o}mungen gewonnen werden. Auch in der Praxis k{\"o}nnen diese Verfahren mit geringem Aufwand wichtige Daten liefern.}, language = {de} } @phdthesis{Bung2023, author = {Bung, Daniel Bernhard}, title = {Imaging techniques for investigation of free-surface flows in hydraulic laboratories}, doi = {10.25926/BUW/0-172}, pages = {XXIII, 218 Seiten}, year = {2023}, abstract = {This thesis aims at the presentation and discussion of well-accepted and new imaging techniques applied to different types of flow in common hydraulic engineering environments. All studies are conducted in laboratory conditions and focus on flow depth and velocity measurements. Investigated flows cover a wide range of complexity, e.g. propagation of waves, dam-break flows, slightly and fully aerated spillway flows as well as highly turbulent hydraulic jumps. Newimagingmethods are compared to different types of sensorswhich are frequently employed in contemporary laboratory studies. This classical instrumentation as well as the general concept of hydraulic modeling is introduced to give an overview on experimental methods. Flow depths are commonly measured by means of ultrasonic sensors, also known as acoustic displacement sensors. These sensors may provide accurate data with high sample rates in case of simple flow conditions, e.g. low-turbulent clear water flows. However, with increasing turbulence, higher uncertainty must be considered. Moreover, ultrasonic sensors can provide point data only, while the relatively large acoustic beam footprint may lead to another source of uncertainty in case of relatively short, highly turbulent surface fluctuations (ripples) or free-surface air-water flows. Analysis of turbulent length and time scales of surface fluctuations from point measurements is also difficult. Imaging techniques with different dimensionality, however, may close this gap. It is shown in this thesis that edge detection methods (known from computer vision) may be used for two-dimensional free-surface extraction (i.e. from images taken through transparant sidewalls in laboratory flumes). Another opportunity in hydraulic laboratory studies comes with the application of stereo vision. Low-cost RGB-D sensors can be used to gather instantaneous, three-dimensional free-surface elevations, even in flows with very high complexity (e.g. aerated hydraulic jumps). It will be shown that the uncertainty of these methods is of similar order as for classical instruments. Particle Image Velocimetry (PIV) is a well-accepted and widespread imaging technique for velocity determination in laboratory conditions. In combination with high-speed cameras, PIV can give time-resolved velocity fields in 2D/3D or even as volumetric flow fields. PIV is based on a cross-correlation technique applied to small subimages of seeded flows. The minimum size of these subimages defines the maximum spatial resolution of resulting velocity fields. A derivative of PIV for aerated flows is also available, i.e. the so-called Bubble Image Velocimetry (BIV). This thesis emphasizes the capacities and limitations of both methods, using relatively simple setups with halogen and LED illuminations. It will be demonstrated that PIV/BIV images may also be processed by means of Optical Flow (OF) techniques. OF is another method originating from the computer vision discipline, based on the assumption of image brightness conservation within a sequence of images. The Horn-Schunck approach, which has been first employed to hydraulic engineering problems in the studies presented herein, yields dense velocity fields, i.e. pixelwise velocity data. As discussed hereinafter, the accuracy of OF competes well with PIV for clear-water flows and even improves results (compared to BIV) for aerated flow conditions. In order to independently benchmark the OF approach, synthetic images with defined turbulence intensitiy are used. Computer vision offers new opportunities that may help to improve the understanding of fluid mechanics and fluid-structure interactions in laboratory investigations. In prototype environments, it can be employed for obstacle detection (e.g. identification of potential fish migration corridors) and recognition (e.g. fish species for monitoring in a fishway) or surface reconstruction (e.g. inspection of hydraulic structures). It can thus be expected that applications to hydraulic engineering problems will develop rapidly in near future. Current methods have not been developed for fluids in motion. Systematic future developments are needed to improve the results in such difficult conditions.}, language = {en} }