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Braunschweiger Brandschutz-Tage 2021: Wie brennen die Gebäude der Zukunft?

Das Bauen und die Gebäude ändern sich. Klimawandel und Nachhaltigkeit
erfordern eine stärkere Nutzung nachwachsender Rohstoffe. Mit der
Energiewende werden immer mehr innovative Produkte und Energiespeicher in
die Gebäude eingebracht. Ebenso verändert die Digitalisierung das Bauen.
Doch wie steht es mit der Brandsicherheit? Im neu gegründeten Zentrum für
Brandforschung (ZeBra) der Technischen Universität Braunschweig werden
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler diese Themen untersuchen. Darüber
berichten die Forschenden bei den Braunschweiger Brandschutz-Tagen am 15.
und 16. September 2021. Die Fachtagung findet in diesem Jahr als Online-
Veranstaltung statt.

Von der Batteriezelle über Fassadenkonstruktionen aus nachwachsenden
Rohstoffen bis zum Reisebus: Mit dem Zentrum für Brandforschung am Campus
Ost der TU Braunschweig werden einzigartige Möglichkeiten geschaffen, um
Brände in verschiedenen Maßstäben systematisch zu analysieren. Die
Vorstellung des neuen Zentrums steht bei den 35. Braunschweiger
Brandschutz-Tagen im Fokus. Professor Jochen Zehfuß, wissenschaftlicher
Tagungsleiter und Leiter des Fachgebiets Brandschutz im Institut für
Baustoffe, Massivbau und Brandschutz (iBMB): „Wir haben in Braunschweig
bereits eine Vielzahl von Brandöfen zur Untersuchung des
Feuerwiderstandsverhaltens von Bauteilen. Die herausragende Neuerung im
ZeBra sind die Groß-Kalorimeter, mit denen wir die Branddynamik,
Brandphänomene und Freisetzungsraten von Brandgasen untersuchen können.“

Im ZeBra arbeiten neben Bauingenieurinnen und Bauingenieuren auch
Expertinnen und Experten aus Chemie, Umweltingenieurwesen, Modellierung
und Maschinenbau der TU Braunschweig, der Physikalisch-Technischen
Bundesanstalt (PTB), dem Fraunhofer-Institut für Holzforschung und
weiterer Partner zusammen. Ihr Ziel ist es, neue Bauweisen unter
Verwendung nachwachsender Rohstoffe und digitaler Fertigung sowie neue
Produkte der Energiewende (z.B. Energiespeicher) brandsicher zu gestalten
und den Brandverlauf genauer vorhersagen zu können.

Brandschutz im Holzbau und in Hochhäusern

Bei den Brandschutz-Tagen am 15. und 16. September 2021 diskutieren über
500 Expertinnen und Experten aktuelle Themen wie Brandschutz im Holzbau,
Erleichterungen von Brandschutzanforderungen für Treppenräume in
Bestandsgebäuden, neue europäische Brandschutznormen, neue
Brandschutzregeln für Hochhäuser in England im Vergleich zu deutschen
Vorschriften, sowie innovative Brandschutzkonzepte, unter anderem für den
Flughafen Frankfurt.

Ergänzend zu den Brandschutz-Tagen findet am 14. September 2021 das
Symposium Heißbemessung als Online-Veranstaltung statt. Der Workshop
„Feuerlöschanlagen“ wird ebenfalls online direkt vor den Brandschutz-Tagen
am Vormittag des 15. Septembers 2021 durchgeführt.

Die Vorträge der Referentinnen und Referenten werden im Haus der
Wissenschaft in Braunschweig live aufgezeichnet und gestreamt. Der Zugang
zum Stream ist nur nach Anmeldung und Zahlung der Teilnehmergebühr
individualisiert für die Teilnehmenden möglich.

Über die Brandschutz-Tage
Die „Braunschweiger Brandschutz-Tage" zählen zu den bedeutendsten
Brandschutz-Fachtagungen im deutschsprachigen Raum. Mehr als 500 im
Brandschutz tätige Ingenieurinnen und Ingenieure aus Bauaufsichtsbehörden,
Feuerwehren, Versicherungen, Ingenieurbüros, Industrie, Prüfanstalten und
Forschungseinrichtungen kommen seit 1987 auf Einladung des Instituts für
Baustoffe, Massivbau und Brandschutz der TU Braunschweig zum Informations-
und Gedankenaustausch zusammen.

Weitere Informationen:
www.brandschutztage.info

Das Zentrum für Brandforschung (ZeBra)
Der Forschungsneubau entsteht am Campus Ost der TU Braunschweig auf dem
Gelände des Instituts für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz (iBMB) in
der Beethovenstraße. Herzstücke der experimentellen Ebene sind die
Kalorimeter für verschiedene Brandversuche.
- 5 Kalorimeter, davon 2 mit bis zu 20 MW Brandleistung (größte
Kalorimeter in Europa)
- Herstellungswert mit Großgerät: 23,5 Mio. Euro
- davon Bau 12,5 Mio. Euro
- Spatenstich: Juni 2020
- Fertigstellung: Mitte 2022
- Inbetriebnahme: Herbst 2022

Interview: Ein ZeBra für den Brandschutz
Im Interview im Magazin der TU Braunschweig berichtet Professor Jochen
Zehfuß über einzigartige neue Forschungsmöglichkeiten im Zentrum für
Brandforschung der TU Braunschweig: https://magazin.tu-
braunschweig.de/m-post/fuer-eine-brandsichere-stadt-der-zukunft/

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Wie steht es um das Wahlrecht von wohnungslosen Menschen?

Prof. Dr. Michael Krennerich vom Lehrstuhl für Menschenrechte und Menschenrechtspolitik  Harald Sippel  FAU/Harald Sippel
Prof. Dr. Michael Krennerich vom Lehrstuhl für Menschenrechte und Menschenrechtspolitik FAU/Harald Sippel

Es ist das zentrale Recht der Staatsbürgerinnen und Staatsbürger in einer
Demokratie: Das allgemeine Wahlrecht ist menschenrechtlich verankert und
gewährleistet ihnen, gleichberechtigt an Wahlen und damit an der
Gestaltung des Gemeinwesens sowie der demokratischen Legitimation
politischer Entscheidungen beteiligt zu sein. Doch nicht alle
Wahlberechtigten in Deutschland können ihr Grund- und Menschenrecht auch
immer problemlos ausüben. Wie sieht es etwa mit Menschen aus, die
wohnungslos sind? Mit dieser Frage hat sich Prof. Dr. Michael Krennerich
von der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) in der
Studie „Wahlrecht von wohnungslosen Menschen“ umfassend
auseinandergesetzt.

In seiner Analyse nimmt der Politikwissenschaftler vom Lehrstuhl für
Menschenrechte und Menschenrechtspolitik an der FAU und Vorsitzende des
Nürnberger Menschenrechtszentrums (NMRZ) in den Blick, unter welchen
Bedingungen auch wohnungslose Menschen in Deutschland ihr Wahlrecht
ausüben können. Die gemeinsam vom Deutschen Institut für Menschenrechte
und NMRZ herausgegebene Studie möchte damit Politik, Gesellschaft und
Wissenschaft dazu anregen, sich mit diesem bisher kaum untersuchten Thema
stärker zu beschäftigen. Konkret benannt werden drei Problembereiche: Sie
betreffen das Wahlrecht, die Registrierung zur Wahl sowie die tatsächliche
Wahlrechtsnutzung.

Lokal verwurzelt, aber trotzdem ausgeschlossen

Als zentralen Kritikpunkt identifiziert die Analyse den
Wahlrechtsausschluss von wohnungslosen Menschen ohne feste Meldeadressen
im Kommunalwahlrecht einiger Bundesländer (Baden-Württemberg, Hessen,
Rheinland-Pfalz, Sachsen und Saarland). „Viele Wohnungslose, auch jene,
die auf der Straße leben, halten sich für lange Zeit in ihren Gemeinden
auf, haben dort ihre Netzwerke und ihren Lebensschwerpunkt, sind lokal
verwurzelt und fester Bestandteil des kommunalen Lebens. Allein deshalb
sollten sie das Recht haben, auch bei Kommunalwahlen zu wählen“,
kritisiert Prof. Dr. Michael Krennerich.

Eintragung in das Wählerverzeichnis erleichtern

Hinzu kommen die Hürden, die wohnungslose Menschen überwinden müssen, wenn
sie ihr aktives und passives Wahlrecht in Anspruch nehmen wollen. Alle
wohnungslosen Wahlberechtigten, die keine Meldeadresse haben und damit
nicht automatisch in das Wählerinnen- und Wählerverzeichnis aufgenommen
werden, müssen sich selbst aktiv um eine Registrierung zur Wahl bemühen.
Prof. Dr. Michael Krennerich betont: „Im Unterschied zu anderen
Wahlberechtigten müssen sie einen großen Aufwand betreiben, um ihr
Wahlrecht zu nutzen.“ Aus diesem Grund fordert die Analyse, wohnungslosen
Menschen ohne Meldeadresse die Eintragung in das Wählerinnen- und
Wählerverzeichnis zu erleichtern. Außerdem empfiehlt sie die gezielte
Erstellung und Verteilung von Wahlinformationen an Wohnungslose, um deren
Wahlrechtsnutzung zu fördern.

Menschenrecht auf Wohnen umfassend umsetzen

Gleichzeitig mahnt die Studie, dass ernsthafte Bemühungen, die
Wahlrechtsnutzung von Wohnungslosen zu fördern, aber vor allem die
politisch oft nur verwaltete soziale Notlage der Wohnungslosigkeit
überwinden müssen. „Sie ist einer aktiven politischen Beteiligung
abträglich. Das heißt nicht, dass Wohnungslose allesamt unpolitisch wären.
Doch ist es unter den Bedingungen der Wohnungslosigkeit besonders
schwierig und herausfordernd, sich politisch zu betätigen. Hier ist die
Politik gefordert, sich des Problems anzunehmen“, gibt der Professor am
Lehrstuhl für Menschenrechte und Menschenrechtspolitik zu bedenken. „Bei
allen Kontroversen über die zu ergreifenden Maßnahmen geht es letztlich
darum, das Menschenrecht auf Wohnen in Deutschland möglichst umfassend
umzusetzen. Als Maßstab dient hier der offene, diskriminierungsfreie und
bezahlbare Zugang zu angemessenem Wohnraum, dessen Verfügbarkeit und
Nutzung für alle zu gewährleisten und zu schützen sind.“

Infrarot-Detektor für Smartphones und autonome Fahrzeuge

Die Flüssigkeiten Isopropanol und Toluol erscheinen für das bloße Auge durchsichtig. Im NIR- und SWIR-Bereich werden unterschiedliche Anteile absorbiert, was in Kombination eine genaue Bestimmung ermöglicht.  Simola et al.  Simola et al., ACS Photonics 2021, 8, 7, 2166-2173 (CC BY-NC-ND 4.0)
Die Flüssigkeiten Isopropanol und Toluol erscheinen für das bloße Auge durchsichtig. Im NIR- und SWIR-Bereich werden unterschiedliche Anteile absorbiert, was in Kombination eine genaue Bestimmung ermöglicht. Simola et al. Simola et al., ACS Photonics 2021, 8, 7, 2166-2173 (CC BY-NC-ND 4.0)

Jülicher Forscher haben gemeinsam mit italienischen und deutschen Kollegen
einen besonders preiswerten Infrarot-Detektor entwickelt, der sich gut in
bestehende Kamerachips und Smartphones integrieren lässt. Der neue Sensor
macht gleich zwei technisch wichtige Bereiche der Infrarot-Strahlung
sichtbar, die bisher von konventionellen Photodioden nicht abgedeckt
wurden. Die Ergebnisse wurden im Fachblatt ACS Photonics vorgestellt.

Die Welt erscheint klarer in kurzwelligem Infrarot, kurz SWIR: Kameras,
die in diesem Bereich des Spektrums arbeiten, liefern Bilder in Graustufen
– üblicherweise gestochen scharf. Denn durch Regen, Nebel oder Dunst
können solche Fotochips einfach hindurchsehen. Sichtbares Licht wird durch
kleine Wassertröpfchen in der Luft gestreut – was sich als Schleier auf
dem Bild bemerkbar macht, der die Sichtweite und Detailerfassung begrenzt.
Dieser Effekt spielt aber für Licht im SWIR-Bereich keine Rolle. Daher
bieten sich solche Kameras für Anwendungen an, wo eine freie Sicht
unabdingbar ist, zum Beispiel für autonom fahrende Pkw oder die
Luftfahrtsicherheit.

Herkömmliche Kamera-Chips aus Silizium können den SWIR-Bereich jedoch nur
sehr eingeschränkt abbilden. „Es gibt bereits andere Kameras, die für
diese Zwecke genutzt werden. Die sehr hohen Kosten verhindern jedoch
oftmals den Einsatz im Alltag“, erläutert Dan Buca vom Forschungszentrum
Jülich. Die Verwendung von Materialien, die sich nur schwer mit Standard-
Schaltkreisen aus Silizium verbinden lassen, macht die Integration in
einen Chip komplex und damit teuer: „Unser Detektor füllt daher eine
Lücke: Er deckt einen Bereich des Spektrums ab, für den bisher keine
preiswerten Sensoren existierten. Die Wahl von Legierungen und Elementen,
die gut mit Silizium verträglich sind, ermöglicht es uns nun,
vergleichsweise einfache Herstellungsprozesse mit Standard-Werkzeugen
anzuwenden. So können wir sehr günstige Kamerachips konstruieren, die in
jedem Smartphone genauso wie in heutigen Kameras verbaut werden können“,
ergänzt Dan Buca.

Die Basis für den neuen Detektor bildet eine dünne Schicht aus Silizium,
dem Standardmaterial für Computerchips. Darauf werden weitere Lagen von
Halbleitermaterialien abgeschieden, welche die Elemente Germanium und Zinn
enthalten, im Periodensystem alle in derselben Hauptgruppe stehen wie
Silizium.

„Die Germanium-Zinn-Halbleiter wurden in Jülich entwickelt“, erläutert
Prof. Giovanni Isella vom Polytechnikum Mailand, der die Entwicklung des
neuen Bauteils gemeinsam mit Dan Buca geleitet hat. „Es hat beinahe zehn
Jahre gedauert, bis alle Parameter optimiert waren. Aber jetzt lassen sich
diese Halbleiterschichten in jeder Chipfabrik mit etablierter Technik
aufbauen.“ Dadurch ist es möglich, sie besonders preiswert herzustellen.
Und weil sie auf Silizium basieren, lassen sie sich auch ohne größere
Probleme auf bestehenden Chips integrieren.

So kann man aus den verschiedenen Halbleiter-Schichten Pixel auf Fotochips
für Digitalkameras fertigen – die dann in der Lage sind, die gleichen
Bilder in verschiedenen Bereichen des Infrarot-Spektrums aufzunehmen. Das
lässt manche Objekte – im wahrsten Sinn des Wortes – in einem anderen
Licht erscheinen: „Bei Gemälden zum Beispiel können wir damit durch
Farbschichten hindurchblicken und erkennen, was der Künstler darunter
gemalt hat“, sagt Giovanni Isella. Und bestimmte Druckfarben, die als
Sicherheitsmerkmal für Geldscheine genutzt werden, scheinen zu
verschwinden, wenn sie unter IR-Licht betrachtet werden. Mit dem Jülicher
Detektor ließe sich die Echtheit der Banknoten daher leicht überprüfen.

Zwischen verschiedenen Wellenlängen umschaltbar

Eine Besonderheit des Detektors ist dabei: er ist für zwei verschiedene
Bereiche des infraroten Spektrums empfänglich. Dazu muss die Vorspannung,
die an ihm anliegt, einfach nur umgepolt werden – und schon schaltet das
Bauteil vom Nahen Infrarot (NIR) auf Kurzwelliges Infrarot (SWIR) um.
„Damit erweitern wir den Anwendungsbereich des Sensors“, sagt Giovanni
Isella.

Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, verschiedene Flüssigkeiten
und Gase zu unterscheiden, die NIR- und SWIR-Strahlung unterschiedlich
stark absorbieren. Das konnte das Forscherteam am Beispiel der
Lösungsmittel Isopropanol und Toluol demonstrieren. Mithilfe des
schaltbaren Detektors lassen sich die für das menschliche Auge farblosen
Flüssigkeiten eindeutig auseinanderhalten. Das ist nicht nur für
Anwendungen im Chemielabor nützlich, sondern auch für vielfältige andere
Alltagsanwendungen interessant.

Die in ACS Photonics veröffentlichten Ergebnisse sind nur der erste
Schritt, um das Anwendungspotenzial des NIR/SWIR-Doppelbanddetektors zu
erschließen. Die beteiligten Forschungsteams setzen ihre Zusammenarbeit
fort, mit dem Ziel, ein kommerzielles Produkt zu entwickeln.

Neuer Studiengang: Nachhaltige Rohstoffgewinnung und Recycling

Im Institut für Aufbereitung der TU Clausthal werden innovative Recyclingtechnologien entwickelt.  Christian Kreutzmann  TU Clausthal
Im Institut für Aufbereitung der TU Clausthal werden innovative Recyclingtechnologien entwickelt. Christian Kreutzmann TU Clausthal

Der Start des Bachelorstudiengangs erfolgt im Wintersemester.
Interessierte können sich bis zum 15. Oktober an der Technischen
Universität Clausthal einschreiben und künftig mithelfen beim Aufbau einer
nachhaltigen Gesellschaft.

Rohstoffe sind für Deutschland als eine der weltweit führenden
Technologie- und Exportnationen unverzichtbar. Denn ohne mineralische
Rohstoffe, ob primär gewonnen oder recycelt, kann die Industrie keine
Produkte herstellen. Um allerdings die Ressourcen der Erde möglichst
umwelt-, klimaschonend und nachhaltig zu nutzen, sind technische
Innovationen und ein gesellschaftliches Umdenken gefragt. Diese
Zukunftsthemen werden im neuen Studiengang „Nachhaltige Rohstoffgewinnung
und Recycling“ der TU Clausthal aufgegriffen, um den Aufbau einer
nachhaltigen Gesellschaft voranzutreiben. Der Bachelorstudiengang beginnt
im Wintersemester, Interessierte können sich noch bis zum 15. Oktober
einschreiben.

Neue Technologien sowohl in der primären als auch sekundären
Rohstoffgewinnung werden das klassische Bild der Rohstoffversorgung
verändern. Die Zukunft wird geprägt sein von neuen Verfahren und
digitalisierten, vernetzten Systemen. Um diese komplexen Anforderungen
bewältigen zu können, erhalten die Studierenden eine Ausbildung mit
technischem Schwerpunkt, aber auch mit dem Blick für ökologische und
ökonomische Zusammenhänge. „Industrie, Forschung und Verwaltung suchen
viele Fachkräfte in diesem Bereich, die sich gegebenenfalls in einem
anschließenden Masterstudiengang weiter spezialisieren“, sagt Professor
Daniel Goldmann, Studienfachberater des neuen Studiengangs für den Bereich
Recycling. Moderne Schlagworte für eine nachhaltige Rohstoffgewinnung
lauten „Smart Mining“ und „Advanced Circular Economy“ – intelligenter
Bergbau und ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft.

Die TU Clausthal hat eine lange Tradition in den Rohstoff-, Energie- und
Materialwissenschaften. Diese führt sie in ihrem aktuellem Leitthema
Circular Economy mit dem Ziel einer ressourceneffizienten
Kreislaufwirtschaft in die Zukunft fort. Für den Studiengang „Nachhaltige
Rohstoffgewinnung und Recycling“ ergibt sich daraus eine große Expertise
mit hohem Praxisbezug. Die Bedeutung von mineralischen Rohstoffen lässt
sich gerade auch am Beispiel zahlreicher Technologien für den Klimaschutz
sehen. „Ohne die primäre Gewinnung von Rohstoffen durch Bergbau würde es
keine Batterien, Windräder oder Photovoltaik-Anlagen geben. Durch diese
Schlüsseltechnologien wird die Nachfrage nach Rohstoffen künftig
maßgeblich mitbestimmt, so dass der gesicherte Zugang zu diesen Ressourcen
enorm wichtig ist – auch für die Unabhängigkeit des Wirtschaftsstandortes
Deutschland“, erläutert Diplom-Ingenieur Thomas Hardebusch,
Studienfachberater für den Bereich Rohstoffgewinnung.

Der neue, sechssemestrige Bachelorstudiengang besitzt zwei
Studienrichtungen: nachhaltige Rohstoffgewinnung und Recycling. Die Wahl
zwischen ihnen erfolgt im dritten Semester. Den Auftakt des Studiengangs
in den ersten zwei Semestern bilden zunächst gemeinsame Grundlagenmodule
der Natur- und Ingenieurwissenschaften sowie der Betriebswirtschaft, des
Rechts und übergreifender gesellschaftlicher Fragestellungen. Darauf
aufbauend haben dann beide Studienrichtungen Module zur fachspezifischen
Vertiefung. Zum Studiengang zählt zudem ein16-wöchiges Industriepraktikum.
Es bietet einen sehr guten Einblick in die Ingenieurtätigkeit und die
Möglichkeit, bereits erlerntes Wissen in der Praxis anzuwenden.