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Investigation on Relative Heat Losses and Gains of Heating and Cooling Networks
Get PDFThe integration of district heating (DH) and cooling (DC) in the sustainable energy system of the future requires a significant reduction in operating temperatures. Supply temperatures below 70 °C are required for new 4th Generation DH. Main benefits are the use of low exergy heat sources and the reduction of heat losses. The reduction of heat losses is achieved by reducing the driving temperature difference between the medium pipe and the ground. The decrease of the return temperature level is limited by the consumer behaviour and the ground temperature level. As a consequence, the reduction of the supply temperature is accompanied by a reduction of the maximum transmittable heat flow. For energy efficiency and economic reasons, the relative heat losses are therefore an important design value for DH networks. The study proposes an approach to estimate the relative heat losses by using steady-state heat loss models and analyses the values for different DH generations. In particular, due to the rising of the near-surface soil temperature, the relative cold losses are also studied
Exceptional architecture, learning processes, and the contradictory performativity of norms and standards
Get PDFLarge-scale urban projects that make use of exceptional architecture face a number of challenges: namely the scale and complexity of the projects as well as the elevated expectations faced by architectural and engineering firms. Meeting these challenges requires the development and approval of non-standard design and technical solutions. Based on the analysis of four case studies in the German context, we show how the creation of exceptional architecture requires that built environment professionals actively negotiate with established norms and standards in various ways. The learning processes thus enabled are contradictory. On the one hand, knowledge gained in the process of developing innovative solutions remains exclusive and, often, codification and standardization do not occur. On the other hand, in some instances, standards and norms are adapted to inform and guide other projects. In conclusion, this paper argues, norms and standards constitute a contested terrain and are characterized by a contradictory performativity. This paper thus advances wider debates on innovation in the building industry by highlighting the extreme tensions and ambivalent trade-offs that exist between the development of unique and tailor-made solutions for singular buildings and the investment in the standardization of novel products for the built environment
Resilience and Path Dependence: A Comparative Study of the Port Cities of London, Hamburg, and Philadelphia
Get PDFPort spaces, functions, and interests have shaped the growth and development of many cities around the world. At times, different stakeholders—private and public, local, regional, national and global—have collaborated to assure the continuity of port functions in old and new locations and, if the port relocates or if that effort fails, to redevelop former port spaces. Through the lens of port- and city-related urban developments in London, Hamburg, and Philadelphia, this article explores the multiple conditions that are part of port city resilience. It uses historical institutionalism as a theoretical framework for understanding these long-term changes, particularly in institutional and governance dynamics. It shows that the development paths of port and city spaces and the actors who shape them are not always aligned. Through the case of London, it shows a development path that is led by private investment building and relocating a world-class port and administrating it from the city center, while local and national institutions only intervene to balance spatial or social short-comings of the private actors. The case of the city-state Hamburg illustrates the development of shared port-city paths under long-term public leadership that has provided direction for the expanding port as well as for the growing city. In the case of Philadelphia, national interests, the Navy, and private investments played an important role in the creation of port infrastructure and, later, in the largely failed transformation of former port areas into public waterfronts. As shipping elites left the city and new land-based employers emerged, such as the University of Pennsylvania, the port-city path was partly discontinued. The article concludes by pointing to the expected capacity of each of these cities to address future challenges. Awareness of historical practices can help readers understand where current conditions may stand in the way of innovative solutions
Vom Nicht-Ort zur Marke: Hamburgs Hafencity ; Stadtentwicklung als Branding. Genese, Konzept, Prozess und Kommunikation eines städtebaulichen Großprojektes zu Beginn des 21. Jahrhunderts Versuch eines kohärenten Narrativs
Get PDFPlanungsgeschichte, Randbedingungen und schließlich der Masterplan ha-ben dazu geführt, dass die Hafencity im Format einer „Produkt- und Markenbil-dung“ entwickelt worden ist, so meine Hypothese. Der Verfasser betrachtet in dieser Arbeit die Hafencity als einen Brand und kommt damit ihrem Charakter und ihren spezifischen Strategien auf die Spur. Diese Arbeit soll Forschungslücken schließen, weil die Hafencity als komplexes Stück Stadt bisher nicht auf ihre Markenstrategie untersucht wurde. Welche Stadt ist entstanden, was sind ihr Charakteristikum und ihr Narrativ? Was bedeutet es für die Stadtentwicklung, wenn ein Stadtteil/Quartier wie eine Marke konzipiert, dirigiert und kommuniziert wird? Zwei Fragenkomplexe werden verfolgt.
Erstens: Wie sind die räumlichen, architektonischen und urbanistischen Merkmale und Qualitäten eines Städtebaukonstrukts einzuordnen, das wie ein Ge-genstand (z. B. Auto) als Markenprodukt entwickelt und gefertigt wird? Wie funkti-onieren Mechanik und Akteure des spezifischen Masterplanungsprozesses für die Ha-fencity? Haben sie sich der Entwicklung von Gesellschaft, Wirtschaft und Politik unterordnen/einordnen müssen? Entwickeln sie Eigenarten und Setzungen, die nicht reversibel sind?
Zweitens: Eine Marke muss kommuniziert ggf. penetriert werden, um sie an den Markt zu bringen und zu halten, aber auch weiterzuentwickeln. Wie hat sich die „Markenkommunikation“ der HCH ausgeprägt, wer sind ihre Adressaten: Nur die Marktteilnehmer? Oder auch die Bewohnerinnen und Besucherinnen, Bewohner und Besucher der Hafencity? Welche Rolle spielen die Medien?
Das Forschungsdesign ergibt sich aus dem Protokoll einer etwa 25jährigen teilnehmenden Beobachtung, deren Erfahrungen zum großen Teil von mir schriftlich dokumentiert bzw. durch Dritte reflektiert wurden. Der Verfasser ist, wie es sich er-wiesen hat, gleichermaßen Absender wie Adressat. Denn er kann über einen längeren Zeitraum das Leben und Arbeiten in der Hafencity als Anlieger und als Bürger der Gesamtstadt beobachten und publizieren.
Im Teil B wird das „Produkt“ Hafencity beschrieben und „erzählt“. Das ge-schieht mittels sogenannter Markenskills. Unter Skills sind im Deutschen Fähig-keit, Kompetenz, Geschick, Fertigkeit oder Qualifikation zu verstehen. Im Hinblick auf Eigenschaften kommt es vor allem auch auf die „Skills“ des Managements der Produkte an, die im Strategischen, in der Dynamik, im Vertrieb und in der Kreativi-tät liegen sollten. Für die Marke Hafencity hat der Verfasser vier Markenskills defi-niert, abgeleitet und ein entsprechendes kommunikatives Framing und Wording vorgeschlagen. Um sie besser einordnen zu können, sind diese Markenskills in vier Farben unterschieden worden.
Das Markenskill GOLD steht für die metaphysischen, historischen und morphologischen Qualitäten. Darunter sind jene Eigenschaften zu verstehen, die für den „Glanz“ der Marke sorgen. Das ist ihr (marken-) kultureller Hintergrund. Für die Hafencity ist es das Hanseatische und Hamburgische/Amphibische. Das Markenskill ROT umreißt die städtebaulich-architektonische Nutzung und die funktionalen Ei-genschaften – in der Analogie zur Produktion eines Automobils ist das der Marken-kern (bei BMW die „Freude am Fahren“). Markenkill BLAU ist für die Waterfront und den Freiraum stilprägend. Das Markenskill BLAU ist ein zusätzlicher Selling Point und bringt eine Wertsteigerung. Das Markenskill GRÜN steht für Ökologie und Nachhaltigkeit. Die Analysen des Teil B helfen den physischen Stadtkörper als Text zu lesen, vielleicht zu entziffern und zu deuten.
Der Teil C widmet sich als transdisziplinäre Leistung den Aspekten, Metho-den und Leitlinien der Kommunikationswissenschaften – bezogen auf ein großes Stadt-entwicklungsprojekt. Hier geht es darum, das „Kommunikationsprodukt“, den Brand und seine Teilmarken der Hafencity, zu entziffern und zu dekonstruieren. Das Akteur-netzwerk der Hafencity Hamburg GmbH (HCH) hat frühzeitig begriffen, dass es einer Vermittlung und Durchsetzung ihres Konzeptes bedurfte. Die Medienarbeit der HCH und der Freien und Hansestadt Hamburg FHH wendet Elemente an, wie sie Marken-artikler gebrauchen. Dabei hat sich die HCH neben den Zielen des Masterplans drei Begriffe auf die Fahnen geschrieben: Identität, Urbanität und Nachhaltigkeit.
Weiterhin geht es um die Perzeption, Reflexion und Wertung durch die Medien, also durch unterschiedliche Medienvertreter – aus den Ressorts wie Wissen-schaft, Wirtschaft oder Feuilleton; fachjournalistisch, lokal, regional, national und international. Wie der Dialog über die verschiedenen Phasen des Großprojektes wie Prae Festo, Pioniere, Place Making, Place Keeping und Partizipation jeweils behan-delt wird bzw. sich die Berichterstattungen ändern. Als Case Study wird die Be-richterstattung im Hamburger Architekturjahrbuch im Laufe der Jahre von 1989 bis 2019 vorgestellt.
Die Hypothese bestätigt sich und die sogenannte „Marktteilnehmerstadt“ (Definition durch die HCH) als Immobilienstadt ist gemäß ihrer eigenen Anforde-rung (ihrem selbst aufgestellten Pfad) pünktlich und genau geliefert worden. Es ergibt sich aber eine Sollbruchstelle. Bewusst sollen ikonographische und morpho-logische Werte von Architektur und Stadt eingesetzt werden, um die Gesamtmarke zu stärken. Das bleibt aus Gründen der Perzeption durch die Bewohner und Nutzer und der Kommunikation mit der Zivilgesellschaft im Ergebnis prekär. Das Narrativ der Hafencity wird nicht so gelesen, wie es die Akteure der HCH und FHH erhofft haben. Eine Erkenntnis lautet: Mögen die Kleider (Fassaden) bestimmte Effekte er-reichen und Geschichten erzählen können. Die Stadt selbst, vertreten durch ihre Häuser und Menschen kann nicht lügen, ihr mehrdimensionales Wesen überführt sie rasch, wenn etwas vorgetäuscht wird
Neu, wertvoll, kreativ: Die Generierung und Bewertung von Ideen im kreativen Prozess pharmazeutischer F&E Projekte
Get PDFDie vorliegende Arbeit liefert einen Beitrag zur interdisziplinär geführten Debatte um die Möglichkeit zur Organisation von kreativen Prozessen. Am Beispiel von pharmazeutischen Forschungs- und Entwicklungsprojekten betrachtet die Arbeit den Stellenwert von Bewertungen in kreativen Prozessen sowie die Leerstelle zwischen zwei disziplinär geprägten Zugängen zu Kreativität. Analysieren die Wirtschaftsgeographie und die Organisationsforschung vor allem die Bedingungen zur Entstehung von Neuem und vernachlässigen dabei die Relevanz des Bewertens, fokussiert eine wirtschaftssoziologische Tradition der "Valuation Studies" hingegen vor allem die Bewertung von Neuem, wobei Bewertungen in Zusammenhang mit Kreativität nur selten adressiert werden. Vor diesem Hintergrund geht die Arbeit drei zusammenhängenden Forschungsfragen nach: Wann im kreativen Prozess findet welche Art von Bewertung statt; wie spielen dabei negative und positive Werturteile zusammen; und wo, also an welchen Orten, wird bewertet? Basierend auf den erhobenen qualitativen Daten (25 Experteninterviews und 116,5h Beobachtungen) werden drei Hauptergebnisse formuliert. Erstens, dass es in kreativen Prozessen immer zu einem Zusammenspiel von Generierung und Bewertung kommt, wobei die Bewertung von Neuem für den kreativen Prozess genauso zentral ist wie die Generierung von Neuem, sodass die beiden integralen Bestandteile von Kreativität vermehrt gemeinsam betrachtet werden sollten. Zweitens, dass negative und positive Werturteile grundlegend unterschiedliche Logiken ausprägen, wobei negative Werturteile unverzichtbare Impulse zur Reinterpretation liefern und somit ein erfolgreiches Durchlaufen des kreativen Prozesses - zumindest für pharmazeutische F&E Projekte - erst ermöglichen. Drittens, dass die Entstehung und Bewertung von Neuem nicht nur sozial, sondern auch lokal situiert passiert, wobei analytisch klar differenzierbare Muster der Generierung, der Bewertung und des Testens erhoben wurden. Dies zeigt wiederum, dass auch im Bereich der analytischen Wissensbasis die Wissensproduktion nicht allein universell-gültigen Protokollen folgt, sondern auch einen performativen Charakter aufweist, der durch die Konstellation der Akteure, ihren persönlichen Eigenheiten, Vorlieben und Abneigungen geprägt ist....This work adds to the interdisciplinary debate about the possibility of organizing creative processes. Using the example of pharmaceutical research and development projects the significance of valuations in creative process and the gap between two disciplinary approaches are examined. While economic geography and organizational research focus primarily on the conditions for the emergence of novelty and thereby neglect the relevance of valuation, the second approach, which is shaped by an economic sociological tradition, focuses on the valuation of novelty ("Valuation Studies"), whereby valuations are rarely addressed in connection with creativity. Against this background, this work explores three related research questions: When in the creative process does what kind of valuation take place; how do negative and positive valuations interact in creative processes; and where, in which places, is valuation happening? Based on the qualitative data (25 expert interviews and 116.5h observations), three main findings are formulated. First, that creative processes always include an interplay of generation and valuation, whereby the valuation of novelty is as central as the generation of novelty, so that the two integral parts of creativity should be considered together more often. Second, that negative and positive valuations exhibit fundamentally different intrinsic logics. In particular, negative valuations provide indispensable impulses for reinterpretation and thus enable a successful course of the creative process - at least for pharmaceutical R&D projects. Third, that the generation and valuation of novelty does not only take place socially but also locally situated, whereby analytically clearly differentiable patterns of generation, valuation and testing were detected. This in turn shows that even in terms of the analytical knowledge base, knowledge production does not exclusively follow universally valid protocols, but also has a performative character, which is shaped by the composition of the group of actors, their personal idiosyncrasies, preferences and aversions...
Real-World Laboratories as Catalysts for Urban Change : The Example of CASA Schützenplatz in Stuttgart
Get PDFReal-world laboratories are a new and innovative way of conducting transdisciplinary research financed by the state of Baden-Wurttemberg in Germany. The case of CASA Schutzenplatz in Stuttgart, Germany, illustrated here, positions itself within the discourse on transformative science for sustainability, arguing that in order to tackle environmental issues related to mobility, one urgently needs to gain more insights into mobility cultures. The University of Stuttgart hosts various real-world laboratories, one of them with a focus on sustainable mobility culture. A set of enabling conditions can be identified related to the experiment Parklets for Stuttgart in general. One of the major challenges both for the parklet project as a whole and for CASA Schutzenplatz in the beginning was the resistance within the public to occupying parking spaces in inner-city locations in Stuttgart: people who agreed with the proposed changes tended to remain quiet, while opponents raised their voices
Many Ways Lead to the Goal—Possibilities of Autonomous and Infrastructure-Based Indoor Positioning
Get PDFThere are many ways to navigate in Global Navigation Satellite System-(GNSS) shaded areas. Reliable indoor pedestrian navigation has been a central aim of technology researchers in recent years; however, there still exist open challenges requiring re-examination and evaluation. In this paper, a novel dataset is used to evaluate common approaches for autonomous and infrastructure-based positioning methods. The autonomous variant is the most cost-effective realization; however, realizations using the real test data demonstrate that the use of only autonomous solutions cannot always provide a robust solution. Therefore, correction through the use of infrastructure-based position estimation based on smartphone technology is discussed. This approach invokes the minimum cost when using existing infrastructure, whereby Pedestrian Dead Reckoning (PDR) forms the basis of the autonomous position estimation. Realizations with Particle Filters (PF) and a topological approach are presented and discussed. Floor plans and routing graphs are used, in this case, to support PDR positioning. The results show that the positioning model loses stability after a given period of time. Fifth Generation (5G) mobile networks can enable this feature, as well as a massive number of use-cases, which would benefit from user position data. Therefore, a fusion concept of PDR and 5G is presented, the benefit of which is demonstrated using the simulated data. Subsequently, the first implementation of PDR with 5G positioning using PF is carried out
Zero-energy buildings in cities with different climates and urban densities: energy demand, renewable energy harvest on-site and off-site and total land use for different renewable technologies
Get PDFZero-energy buildings (ZEBs) have no fossil energy consumption; this is achieved by optimizing the building and balancing the remaining energy needs by renewables. If this energy can be harvested on- site, on the building’s envelope and its estate, a net-ZEB is reached. If supplementary renewable energy has to be produced off-site on compensating land, the ZEB can be reached with such compensating measures (ZEB_CM). Climate and urban density determine how far a ZEB is possible. Temperatures out of comfort range, lack of daylight and overheating by solar radiation may cause energy demand while high insolation or wind speed delivers good preconditions to produce renewable energy on less land. A high urban density avoids urban sprawl and saves land outside of the cities that can be used for other purposes (agriculture and energy production, among others). But, at a certain density, net-ZEB cannot be realized furthermore, and compensating land is necessary. The paper investigates these effects for 15 selected cities around the globe, covering all main climatic conditions. Based on design rules out of literature and own experiences, a prototypical optimized building is derived for each location, and its energy demand is simulated. Standard assumptions for the efficiency of renewable energy systems are used to determine the need of land to cover it. For different urban densities, it can be concluded how far net-ZEB is possible; if necessary, the need for compensating land is calculated. The results show that for cities with moderate climates, the total land use (city plus compensating land) can decrease with increasing urban density if the technology used off-site has high efficiency (like PV). On the other hand, the total land use may increase remarkably with increasing urban density if the used technology off-site has a low efficiency (like the wind for electricity and especially wood pellets for heating). The final understanding is that cities should meet the energy needs on-site by optimized buildings and structures plus renewable energy production (PV on the building’s roofs, geothermal systems, etc.)
Growing Up: An Urban Design Approach Based on Increased Density
Get PDFThroughout history cities have been the physical manifestation of human progress and a place of unique opportunities in terms of welfare, social mobility and economic prosperity. Under the pressure of continued global growth, cities have become complex multi-layered organisms and are facing an increasing number of challenges such as environmental quality, social balance, waste disposal, transportation systems, housing accessibility and urban space quality to name a few. In the context of economic and demographic pressure, one can wonder if large and dense urban centers can continue to grow while meeting complex functional needs and remaining attractive places to live. This paper proposes to discuss a strategy of urban development based on increasing the density of historical city centers by means of adding floors to existing buildings. In essence this concept is in keeping with the notion of urban growth as an incremental process where new building units and infrastructures are added and intertwined with existing ones. It also recognizes the value of old urban profiles. This urban design process has been developed and experimented in Hamburg, Germany for a number of years and presents an original and promising approach to urban growth. It has been relying on the use of lightweight construction, mainly wood based systems, due in part to their relative lightweight, ease of assembly and insulation value. This approach encompasses many fields of study as it deals with zoning laws, construction codes, structures, building systems, social identity and architectural expression. It constitutes an attempt to minimize gentrification, urban sprawl and create quality housing at attractive prices in desirable neighborhoods. A goal of this paper is to assess the impact of this urban design approach and to identify possible applications in other urban contexts