HFTor - HfT Open Repository (Hochschule für Technik Stuttgart)
Not a member yet
404 research outputs found
Sort by
Harsanyi support levels solutions
No full textWe introduce a new class of values for TU-games (games with transferable utility) with a level structure, called LS-games. A level structure is a hierarchical structure where each level corresponds to a partition of the player set, which becomes increasingly coarse from the trivial partition containing only singletons to the partition containing only the grand coalition. The new values, called Harsanyi support levels solutions, extend the Harsanyi solutions for LS-games. As an important subset of the class of these values, we present the class of weighted Shapley support levels values as a further result. The values from this class extend the weighted Shapley values for LS-games and contain the Shapley levels value as a special case. Axiomatizations of the studied classes are provided
Hoch hinaus mit dem Projekt "coLLab" der HFT Stuttgart. Urbane Nachverdichtung als Lösungsvorschlag bei innerstädtischem Wohnraummangel
No full textDerzeit leben mehr als zwei Drittel der Bevölkerung Europas in städtischen Gebieten. Während die Tendenz steigt und immer mehr Menschen in die Städte ziehen, fehlt es bereits jetzt an bezahlbarem Wohnraum. Die Nachfrage in dicht bebauten Städten impliziert die Frage, wo und wie dieser neu raum geschaffen werden soll. Weitere Flächenversiegelung würde die Überhitzung von Städten beschleunigen und die Kaufwerke für baureifes Land in den Städten sind laut Deutschlandstudie 2019 so hoch wie noch nie. Eine Möglichkeit, um sowohl der wachsenden Nachfragenach Wohnraum als auch den steigenden Grundstückpreisen im Hinblick auf nachhaltiges Bauen gerecht zu werden, stellt die Nachverdichtung von Bestandsstrukturen dar
Erforschung von Rolle-zu-Rolle Technologien zur Herstellung flexibler und gebogener Fassaden- und Dachelemente mit schaltbarem Gesamtenergiedurchlassgrad : technischer Abschlussbericht für das ENOB Verbundvorhaben FLEX-G : Laufzeit des Vorhabens: 01.06.2017-30.11.2020
No full textZiel des Projektes FLEX-G war die Erforschung von Technologien zur Herstellung von transluzenten und transparenten Dach- und Fassadenelementen mit integrieren optoelektronischen Bauelementen. Im Fokus stand dabei ein schaltbarer Gesamtenergie-durchlassgrad (g-Wert). Dieser wird durch elektrochrome Bauelemente erreicht, bei denen sich durch Anlegen einer elektrischen Spannung die Lichttransmission schalten lässt. Im Gegensatz zum Stand der Technik wurde das Bauelement nicht auf Glas, sondern durch Einsatz von Beschichtungsverfahren direkt auf einer flexiblen ETFE-Folie aufgebaut. Hierzu kamen ausschließlich Rolle-zu-Rolle taugliche Verfahren zum Einsatz. Ethylentetrafluor-ethylen (ETFE) ist ein häufig verwendetes Material für Membrandach- und Fassadenelemente in Großbauten wie Stadien, Bahnhöfen oder Abfertigungshallen in Flughäfen.
Elektrochrome Bauelemente auf einer witterungsstabilen Trägerfolie lassen sich nicht nur für flexible Membrandach- und Fassadenelemente nutzen. Auch dort, wo uneben geformte Gebäudehüllen aus starren Materialen genutzt werden spielen die biegbaren Bauelemente eine wichtige Rolle. Ebenso finden funktionalisierte Folien Einsatz in Verbundsicherheitsglas (VSG) Fenstern und –fassaden. Daher wurden in FLEX-G auch Technologien für die Integration der folienbasierten elektrochromen Bauelemente in uneben geformte Flachdach-Lichtbänder / Oberlichter und in VSG-Isoliergläser erarbeitet.
Neben elektrochromen Bauelementen profitieren auch Dünnschichtsolarzellen von den Beschichtungstechnologien auf der witterungsstabilen ETFE-Folie sowie den Integrationsprozessen in die flexiblen Dach- und Fassadenelemente. Ein weiteres Projektziel umfasste daher die Erforschung von Technologien zur Integration großflächiger flexible Solarzellen auf Basis der organischen Photovoltaik in ETFE Membranen. Während bei den elektrochromen Bauelementen ein wesentlicher Fokus auf den Beschichtungstechnologien und auch der Materialauswahl für einen möglichst hohen Unterschied zwischen den g-Werten im dunklen und hellen Schaltzustand lag, standen bei der organischen Photovoltaik die Integrationsprozesse in die Gebäudehülle und die Anpassung der Bauelemente auf die Anforderungen in der Architektur (auch unter Designaspekten) im Vordergrund
A Continuous, Semi-Automated Workflow: From 3D City Models with Geometric Optimization and CFD Simulations to Visualization of Wind in an Urban Environment
No full textThe concept and implementation of Smart Cities is an important approach to improve decision making as well as quality of life of the growing urban population. An essential part of this is the presentation of data from different sources within a digital city model. Wind flow at building scale has a strong impact on many health and energy issues in a city. For the analysis of urban wind, Computational Fluid Dynamics (CFD) has become an established tool, but requires specialist knowledge to prepare the geometric input during a time-consuming process. Results are available only as predefined selections of pictures or videos. In this article, a continuous, semi-automated workflow is presented, which ❶ speeds-up the preparation of CFD simulation models using a largely automated geometry optimization; and ❷ enables web-based interactive exploration of urban wind simulations to a large and diverse audience, including experts and layman. Results are evaluated based on a case study using a part of a district in Stuttgart in terms of: ➀ time saving of the CFD model preparation workflow (85% faster than the manual method), ➁ response time measurements of different data formats within the Smart City platform (3D Tiles loaded 30% faster than geoJSON using the same data representations) and ➂ protocols (3DPS provided much higher flexibility than static and 3D container API), as well as ➃ subjective user experience analysis of various visualization schemes of urban wind. Time saving for the model optimization may, however, vary depending on the data quality and the extent of the study area
Wärmetransport und andere bauphysikalische Aspekte im Membranbau
No full textDer vorliegende Artikel gibt einen Überblick über einige laufende und abgeschlossene Forschungsprojekte auf dem Gebiet des Membranbaus an der Hochschule für Technik (HFT) Stuttgart. Eine zentrale Herausforderung im Membranbau ist die Beeinflussung des radiativen Wärmeeintrags bzw. des Wärmeverlustes durch die Gebäudehülle zur energieeffizienten Gewährleistung einer komfortablen Raumtemperierung für die Nutzer ohne nennenswerte Beeinträchtigung der Tageslichtqualität. An der HFT wurde diese Fragestellung mit unterschiedlichen Ansätzen im Rahmen mehrerer Forschungsprojekte messtechnisch und numerisch behandelt. Im Projekt SoFt wurde die Vereinbarkeit von Dämmwirkung und Lichtdurchlässigkeit untersucht und mit der Dachkonstruktion einer Sporthalle realisiert. Im Rahmen des Projekts FMESG wurde eine statische, winkelselektive Verschattungseinheit nach dem Vorbild eines Sheddachs entworfen, numerisch untersucht und bis zum Prototypenstadium entwickelt. Der Einfluss von Oberflächenbeschichtung niedriger Emissivität auf die Wärmeströme durch ETFE-Gebäudehüllenelemente wurde im Projekt Followe2 adressiert und mit den Mitteln der dynamischen Gebäudesimulation numerisch untersucht. Das Potenzial zur Reduzierung des Energiebedarfs von Gebäuden durch dynamische Verschattung mittels elektrochromer Elemente wurde im Projekt FLEX-G mit den Mitteln numerischer Gebäudesimulation und heuristischer Optimierungsverfahren untersucht
Value dividends, the Harsanyi set and extensions, and the proportional Harsanyi solution
No full textAbstractA new concept for TU-values, called value dividends, is introduced. Similar to Harsanyi dividends, value dividends are defined recursively and provide new characterizations of values from the Harsanyi set. In addition, we generalize the Harsanyi set where each of the TU-values from this set is defined by the distribution of the Harsanyi dividends via sharing function systems and give an axiomatic characterization. As a TU value from the generalized Harsanyi set, we present the proportional Harsanyi solution, a new proportional solution concept. A new characterization of the Shapley value is proposed as a side effect. None of our characterizations uses additivity
INTEGRATION OF HETEROGENEOUS CORONAVIRUS DISEASE COVID-19 DATA SOURCES USING OGC SENSORTHINGS API
No full textThe latest coronavirus (namely severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 or COVID-19) was first detected in Wuhan, China, and spread throughout the world since December 2019. To tackle this pandemic, we need a tool to trace and predict trends of COVID-19 at global, national, and regional levels rapidly. Several organizations around the world offer access to COVID-19 related data. However, these data sources are heterogeneous in terms of data formats and protocols as different organizations developed them. To address this issue, a standard way to handle these datasets is needed. In this paper, we propose using the OGC SensorThings API to manage the COVID-19 dataset in a standard form and provide access to the general public. As a proof-of-concept, we implemented a COVID-19 data management platform based on the OGC SensorThings standard named COVID-19 SensorThings or in short COVID-STA. For a use case, we developed a real-time interactive web-based dashboard illustrating the COVID-19 dataset based on the COVID-STA. As a result, we proved that the OGC SensorThings API is suitable to use as a general standard for integrating the heterogeneous COVID-19 data
3D SAFE ROUTING NAVIGATION APPLICATION FOR PEDESTRIANS AND CYCLISTS BASED ON OPEN SOURCE TOOLS
No full textAbstract. The recent advancement in Information & Communication Technology (ICT) is seen as a critical enabler to design intelligent smart cities targeting different domains. One such domain is modes of transport in a city. Currently, various cities around the world are envisioning innovative ways to reduce emissions in the cities by increasing physically active mobility. However, there is still limited information about the safety of cyclists and pedestrians within city limits. To address this, we develop a 3D web-based safe routing tool called Vision Zero. Our concept prototype used Augsburg city, Germany, as a case study. The implementation is based on open-source tools. In the back-end, the OGC 3D Portrayal Service standard helps to deliver and integrate various 2D and 3D geospatial contents on a web-based client using CesiumJS. The OGC SensorThings API (STAPI) standard is used to manage historical and real-time open road-incident data from the Federal Statistical Office of Germany. The navigation system is built up based on the routing engine pgRouting, which calculates the safest route based on the mentioned STAPI server and the road-network dataset from OpenStreetMap
THE USE OF 3D GEOVISUALIZATION AND CROWDSOURCING FOR OPTIMIZING ENERGY SIMULATION
No full textAbstract. As the world continues in the quest to fight global warming and environmental pollution by gradually moving to renewable sources of energy, there is also a need to reduce building energy consumption by refurbishing old and historic buildings to meet the required energy standards. While this approach may differ from city to city across the globe, the refurbishment of old and historic buildings would make a significant impact. That is why it is necessary to educate building owners or occupants by simulating the existing energy consumption and proposing appropriate refurbishment strategies. Because the accuracy of energy simulation is directly proportional to the amount of data available and its reliability, there is a need to find creative ways of supplying incomplete or missing building information. The present paper describes a concept that enables individual building occupants or owners to provide this missing information. Implemented and tested with the 3D city model of Aachen, the proof-of-concept enables individual building owners or occupants to perform energy simulations based on energy information supplied
Potential Energy Saving via Dynamic Shading with Electrochromic Elements in ETFE Windows
No full textIn this article we report on our investigations on the impact of dynamic shading, integrated into ETFE fenestration elements, on the energy demand of buildings, via numerical simulation. The numerical investigations are carried out with the dynamic building simulation suite TRNSYS. The dynamic shading mechanism is based on electrochromic elements. The modelling of the electrochromic dynamic shading mechanism is based on data from commercial as well as newly developed elements. We explore the general potential for the reduction in overall energy demand in relation to various switching algorithms. The influence of the switching algorithm is explored by employing the optimisation tool GenOpt