Hochschulrepositorium der Hochschule Biberach
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Durchlaufwirkung von HBV-Decken: Durchlaufwirkung von Holz-Beton-Verbunddecken für die Anwendung im Mehrgeschoss- und Bürobau
No full textEin Ansatz, den Anteil an nachwachsenden Rohstoffen im Bauwesen bei gleichzeitiger Erfüllung verschiedener
bauphysikalischer Anforderungen zu erhöhen, ist die Verwendung von Holz-Beton-Verbundbauteilen (HBV). Ein
wesentlicher Hinderungsgrund dieser Bauweise ist allerdings, dass ihre Anwendung bisher auf Einfeldsysteme
begrenzt ist, während unter Verwendung der einzelnen Werkstoffe die Umsetzung von Mehrfeldsystemen und somit
geringere bauliche Einschränkungen möglich sind. Aufgrund fehlender respektive nicht einheitlich formulierten
Bemessungsregeln liegt dem Entwurfsverfasser keine ausreichende Planungssicherheit für eine ressourcen- und
materialschonende Bauweise vor, sodass die Entscheidung für den Entwurf auf die Limitierungen der Holz-Beton-
Verbundbauweise angepasst oder auf eine intensivere CO2 emittierende Bauweisen zurückgegriffen werden muss.
Die bauliche Durchbildung eines Mehrfeldsystems führt aufgrund der maßgeblichen Momentenbeanspruchung im
Feld und der vorteilsbezogenen Materialeigenschaften der Baustoffe zur Verwendung des Betons auf der Oberseite des
Holzquerschnittes. Diese Gegebenheit hat innerhalb des negativen Momentenbereichs eine ungünstige Auswirkung
auf den Stahlbetonquerschnitt. Die normalkraft- und momenteninduzierte Beanspruchung führt zu einer Rissbildung
im Beton. Die Auswirkungen des gerissenen Betons auf das Trag- und Verformungsverhalten von HBV-Bauteilen
können aufgrund fehlender Untersuchungen nicht valide bestimmt werden, da eine Vielzahl von Parametern zu einer
Umlagerung der Schnittgrößen in den Teilquerschnitten führen. Damit ist es bisher nicht möglich, diese
Durchlaufwirkung planmäßig zu berücksichtigen. Gelingt es, diese Forschungslücke im Rahmen dieses Projektes zu
schließen, wird erwartet, dass der Materialeinsatz der HBV-Bauteile und die Einschränkungen des HBV-Systems auf die
Freiheiten der Architektur reduziert werden können, so dass durch diese HBV-Bauweise der Anteil an regenerativen
Werkstoffen gerade im Büro- und Mehrfamilienhausbau deutlich erhöht werden kann.
Im Rahmen dieser Untersuchung sollen die wissenschaftlich-technischen Grundlagen für die Beschreibung des Trag-
und Verformungsverhaltens der HBV-Bauweise im negativen Biegemomentenbereich ermittelt werden. Daraus
können die spezifischen Besonderheiten der Holz-Beton-Verbunddecke bei dieser Beanspruchung mit den
maßgebenden Parametern und deren Einflusssignifikanz bestimmt und für die Bemessung detailliert erfasst werden.
Im Zusammenspiel mit der bereits europäisch veröffentlichten Technical Specification zur Bemessung von Holz-Beton-
Verbunddecken [CEN/TS 19103, 2022], gilt es mithilfe der Ergebnisse dieser Untersuchungen einen Beitrag zur Lösung
der Fragestellung zu erarbeiten, die dann prinzipiell möglichen statischen Systeme über den reinen Einfeldträger hinaus
auszuweiten und die Vorteile dieser Bauweise auch im bisher vom reinen Stahlbetonbau dominierten Mehrgeschoss-
und Bürobau zu nutzen
Unveiling Small Non‐Coding RNA Dynamics During Recombinant Adeno‐Associated Virus Production
No full textRecombinant adeno‐associated viruses (rAAVs) play a pivotal role in gene therapy, yet the molecular interactions underlying rAAV production in host cells remain incompletely understood. Non‐coding RNAs (ncRNAs), particularly microRNAs (miRNAs) and small nucleolar RNAs (snoRNAs), are increasingly recognized as key regulators of viral and cellular processes. This study investigates the dynamic expression profiles of miRNAs and snoRNAs during rAAV plasmid transfection and vector production in HEK293F cells. A total of 142 miRNAs were differentially expressed during the peak phase of rAAV production, with 128 associated with the Gene Ontology term “viral process”, indicating broad involvement in host‐virus interactions. Target gene analysis linked these miRNAs to biological pathways such as nucleocytoplasmic transport, innate immunity, apoptosis, and transcriptional regulation, highlighting potential roles of miRNAs in shaping the cellular environment during viral vector assembly. In contrast, snoRNAs exhibited more modest changes in expression, yet five were significantly differentially expressed during active production, suggesting a possible, underexplored involvement in viral replication. These findings illuminate the underexplored contributions of ncRNAs to the host response during rAAV biogenesis and provide a valuable resource for understanding how cellular regulatory networks are engaged throughout vector production
Endbericht Forschungsvorhaben IWAES II
No full textDie Verwendung lokal vorhandener regenerativer Energie und der damit verbundene Ver-zicht auf importierte fossile Energieträger ergibt nicht nur in ökologischer, sondern auch in ökonomischer (volkswirtschaftlicher) und sicherheitspolitischer Sicht Sinn. Deshalb hat es sich die Bundesrepublik zum Ziel gesetzt, bis 2045 klimaneutral zu werden. Zur Verwirkli-chung dieses Ziels muss insbesondere die thermische Gebäudeversorgung, auf die knapp 30 % des größtenteils fossilen deutschen Primärenergieverbrauchs entfallen, neu gedacht werden. Das Verbundvorhaben IWAES setzt hier an und untersucht die thermische Energieversorgung eines Stadtquartiers mithilfe thermisch aktivierter Abwasserkanäle, welche im Verbund so-wohl als Wärmesenke und -quelle als auch als Wärmenetz zwischen den Nutzern agieren. Die in der ersten Projektphase theoretisch entwickelten Ansätze zur Bemessung und Imple-mentierung dieser Systeme werden in der Verstetigungsphase IWAES II in Reallaboren er-probt, und es werden unter Einsatz des fortentwickelten Simulationsmodells Bemessungshil-fen abgeleitet. Ferner wird das Konzept auf weitere Quartierstrukturen übertragen und die Anwendung für repräsentative Modellquartiere demonstriert. Die in diesem Kontext ge-machten Erkenntnisse werden in dem bereits in IWAES I entwickelten Handlungsleitfaden eingepflegt
Forschungsergebnisse – und dann? Promotoren als Schlüssel für den Transfer von Forschungsergebnissen in die Hochschulpraxis
No full textGeothermal Trenches for Utilisation of Shallow Ground Resources
No full textGlobal warming and urban waste heat significantly impact the thermal conditions in the shallow ground. Rising temperatures contribute to a stressed anthropogenic thermal footprint. On the other hand, the elevated temperatures enhance geothermal heat extraction. Horizontal collectors are commonly used as shallow geothermal technology, but are limited by space constraints. Alternatively, closed-loop geothermal trenches circulating a heat carrier fluid are proposed. Some of these are planar and vertically installed, yet remain uncommon despite their potential. This study reviews geothermal trench applications, highlighting two studies in southern Germany and advancements in trench simulation techniques.
The first part applies a new 3D analytical model that accounts for soil thermal properties and seasonal variations. There, the trench collector is modelled as a finite plane source with defined resistance, simulating average heat transfer fluid temperatures. Though it only considers conduction, validation against field data confirms its accuracy. The model provides a practical tool for sizing vertical flat plate collectors and is a basis for incorporating additional heat transfer mechanisms.
The second part explores waste heat recycling from ground-based infrastructure. Thereby, a demonstration site in Ingolstadt will feature a geothermal trench in the groundwater downstream of a seasonal thermal energy storage basin. With moderate insulation, waste heat recovery is proposed and evaluated using an extended “STORE” co-simulation framework that simulates thermal interactions and introduces trenches as a novel component to capture waste heat from basin structures.
Both studies showcase the trenches’ potential and evaluate their performance, design, and operational challenges. The findings highlight geothermal trenches as an often-overlooked yet promising alternative to conventional shallow geothermal systems
The PSD-95 inhibitor NA-1 is delivered to the brain upon nasal administration with uptake into the olfactory bulb improved by co-administration with the cell-penetrating peptides lowPro and Tat
No full textAbstract
Ischemic stroke affects millions of people annually with limited treatment options targeting excitotoxicity, a major cause of cognitive impairment. The PSD-95 inhibitor NA-1 has demonstrated neuroprotective potential, but its efficacy via intravenous administration is hindered by broad systemic distribution, reduced brain exposure, and interaction with thrombolytic agents like alteplase. This study explores the potential of nasal administration as an alternative delivery route to enhance brain uptake and reduce systemic off-target effects of NA-1. A porcine primary olfactory model was exploited to evaluate NA-1 permeability and the impact of co-administration with the cell-penetrating peptides Tat, LowPro, and PenShuf. NA-1 alone permeated the model to a greater extent than a similar sized model dextran compound, with PenShuf improving NA-1 permeability but compromising barrier integrity in vitro. In vivo, nasal administration to mice achieved brain uptake of NA-1, particularly in the olfactory bulb, with co-administration of Tat and LowPro enhancing olfactory bulb delivery. Compared to intravenously administered NA-1, nasal delivery resulted in significantly lower off-target tissue distribution. These findings highlight nasal administration as a qualified alternative for NA-1 delivery, with potential to bypass the limitations of intravenous administration and enable concurrent use with alteplase during acute ischemic stroke