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Prof. Dr. Gerrit Höfker

Bauphysik

Lehre

Bauphysik 1 (Bachelor)

Ziele der Ausbildung:

Die Studierendenkönnen Wärmetransportberechnungen, Wasserdampdiffusionsberechnungen sowie bau- und raumakustische Berechnungen für einfache Baukonstruktionen und Räume selbständig durchführen. Diese können sie bei der Analyse von Wohngebäuden anwenden und sind in der Lage, die bauphysikalische Qualität von Baukonstruktionen zu beurteilen. Sie können ihre erworbenen Kompetenzen einordnen und wissen, welche zusätzlichen Qualifikationen für die Arbeit als Bauphysikerin/ Bauphysiker erforderlich sind.

Gliederungsübersicht:

  • Energieerhaltungssatz, Wärmekapazität, Wärmetransportmechanismen
  • Wärmedurchgangskoeffizienten, Temperaturen in Bauteilen, Wärmebrücken, Praxisbeispiele
  • HX-Diagramm, relative und absolute Feuchte, Wasserdampfdrücke, Wasserdampfdiffusion
  • Tauwasser, Schimmelpilzbildung, Mindestwärmeschutz, Klimawandel, energiesparender Wärmeschutz
  • Schallwellen, Schallpegel, Schallausbreitung im Freien–Schallausbreitung in Räumen, Nachhallzeiten, Schallabsorber, Nachhallzeitanforderungen, raumakustische Planung
  • Direktschalldamm-Maße ein-und zweischaliger Bauteile, Flankenschalldämm-Maße, Bau-Schalldämm-Maß, bauakustische Anforderungen, Praxisbeispiele
  • Norm-Trittschallpegel, bauakustische Anforderungen, Praxisbeispiele
  • Grundlagen des baulichen Brandschutzes

 

(weitere Informationen s. Modulhandbuch)


Bauphysik 2 (Bachelor)

Ziele der Ausbildung:

Die Studierenden können mehrdimensionale Wärmetransportberechnungen für Baukonstruktionen durchführen. Auf der Grundlage von Behaglichkeitskriterien können sie energieeffiziente Baukonstruktionen ableiten. Diese können sie beim bauphysikalischen Entwurf von Gebäuden anwenden und sind in der Lage, die bauphysikalische Qualität von Baukonstruktionen zu beurteilen. Sie können ihre erworbenen bauphysikalischen Kompetenzen einordnen und erste bauphysikalische Berichte verfassen.

Gliederungsübersicht:

  • U-Werte von Flachdächern und mehrschaligen Bauteilen mit Hinterlüftung (DIN EN ISO 6946), numerische Berechnung von Wärmebrücken (DIN EN ISO 10211), Wärmebrückensoftware (Heat, Therm)
  • Flachdachkonstruktionen im Massiv- und Holzbau
  • Thermophysiologie und Einflussgrößen für thermischen Komfort, Behaglichkeitmodelle (Fanger, DIN EN ISO 7730, Fiala, etc.)
  • Verglasungen und Sonnenschutz, g-Werte, thermische Trägheit und Nachtlüftung, Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes nach DIN 4108-2
  • Jahresheizenergieberechnungen (DIN V 4108-6)
  • Energieeinsparverordnung

 

(weitere Informationene s. Modulhandbuch)


Bauphysik 3 (Bachelor)

Ziele der Ausbildung:

Die Studierenden können den Nachweis des energiesparenden Wärmeschutzes und der energiesparenden Anlagetechnik für Nichtwohngebäude führen. Sie kennen die energetisch relevante Anlagentechnik und können Vorschläge für energieeffiziente Gebäude erarbeiten.

Gliederungsübersicht:

  • Heizkessel, Wärmepumpen, Heizkörper und Flächenheizungen
  • Rohrnetze und Pumpen, hydraulischer Abgleich
  • Heizlastberechnung
  • Grundlagen Raumlufttechnik und Klimatechnik
  • Thermische Solaranlagen
  • Kompressionskältemaschinen und sorptionsgestütze Klimatisierung
  • Bilanzierung nach DIN V 18599
  • Nachweisführung

 

(weitere Informationene s. Modulhandbuch)


Bauphysik 4 (Bachelor)

Ziele der Ausbildung:

Die Studierenden können den Nachweis des baulichen Schallschutzes führen. Sie kennen die bauordnungsrechtlichen und zivilrechtlichen Anforderungen, können geeignete Konstruktionen entwerfen und anhand passender Rechenverfahren Vorschläge für verschiedene Gebäude erarbeiten.

Gliederungsübersicht:

  • Schallfelder in Räumen, Nachhallzeit, Schallabsorber, Raumakustik nach DIN 18041 und DIN EN 12354-6
  • Schalldämmung einschaliger Bauteile (Einfluss von Konzidenzgrenzfrequenz und Abstrahlung) und zweischaliger Bauteile (Einfluss der Resonanzfrequenz)
  • Luft- und Trittschalldämmung, Einzahlangaben, Spektrumanpassungswerte, Flankenschallübertragung, Bau-Schalldämm-Maße
  • Nachweis nach DIN 4109-2 für den Massivbau und den Holz-, Leicht- und Trockenbau
  • Anforderungen nach DIN 4109:1989 und nach DIN 4109-1:2016, Empfehlungenfür einen erhöhten Schallschutz nach VDI 4100, geschuldeter Schallschutz
  • Installationsgeräusche
  • Praxisbeispiele

 

(weitere Informationen s. Modulhandbuch)


Brandschutz (Bachelor)

Ziele der Ausbildung:

Die Studierenden erkennen die Wechselwirkungen zwischen Gebäudeentwurf, Nutzung, Tragwerksplanung, Bauarten und den Brandschutzanforderungen als Voraussetzung von Baugenehmigungen. Sie verstehen die Inhalte von Brandschutzkonzepten und kennen die wichtigsten einschlägigen Bauprodukte. Sie verstehen die Grenzen des baulichen Brandschutzes, die den Einsatz zusätzlicher Anlagen oder organisatorischer Maßnahmen in der Nutzung eines Gebäudeserfordern.

Gliederungsübersicht:

  • Aus modellhaften Brandversuchen abgeleitete Begriffe zur Beschreibung des Brandverhaltens von Bauprodukten und Bauarten (Baulicher Brandschutz, z.B. DIN EN 13501, DIN 4102)
  • Das Sicherheitssystem öffentlich-rechtlicher Bauvorschriften (Schutzziele)
  • Anforderungen an Sonderbauten
  • Brandschutztechnische Binnengliederung ausgedehnter Gebäude, Rettungswegsystem
  • Wirksamkeit von Löscharbeiten, organisatorischer Brandschutz, anlagentechnischer Brandschutz zur Brandfrüherkennung, zur Rauchableitung und zur automatischen Brandbekämpfung
  • Inhalte von Brandschutzkonzepten und deren Umsetzung in der Fachbauleitung Brandschutz
  • Ausblick Bauproduktenrecht, Verwendbarkeitsnachweise
  • Ausblick auf wiederkehrende Prüfungen, Brandschau, Prüfung technischer Anlagen
  • Erstellung von Brandschutzordnungen und Brandschutzplänen
  • Der Brandschutzbeauftragte

 

(weitere Informationen s. Modulhandbuch)


Bauklimatik (Master)

Ziele der Ausbildung:

Die Studierenden können bauphysikalische Entwürfe für Gebäude in unterschiedlichen Klimazonen erarbeiten und berücksichtigen dabei die Anforderungen an die thermische Behaglichkeit und Energieeffizienz. Sie kennen die unterschiedlichen Planungsmethoden, um auch unter sommerlichen Bedingungen nachhaltige Gebäude zu konzipieren.

Gliederungsübersicht:

  • Energieeffiziente Gebäude in unterschiedichen Klimazonen
  • Anlagenkonzepte für energieeffiziente Gebäude
  • Fouriergleichungen, analytische Lösungen (gedämpfte Schwingung, Temperatursprung, periodische Anregung), instationäre Kenngrößen (Admittanz, Phasenverschiebung, wirksame Wärmekapazität)
  • Numerische Lösungen für den mehrdimensionalen, stationären Wärmetransport und den eindimensionalen, instationären Wärmetransport
  • Optische Eigenschaften von Verglasungen (Lichttransmission, Energiedurchlass, g-Werte, BSDF), Fensterberechnungen (Software Optics, Window)
  • Software für die thermische Gebäudesimulation (EnergyPlus, IDAIce)
  • Vorstellung weiterer Simulationsmethoden in der thermischen Bauphysik (hygrothermische Simulation, Strömungssimulation, Tageslichtsimulation)

 

(weitere Informationen s. Modulhandbuch)


Raumakustik (Master)

Ziele der Ausbildung:

Die Studierenden können raumakustisch anspruchsvolle Räume planen und wenden dabei aktuelle Berechnungsverfahren und Computersimulationen an. Sie kennen überdies unterschiedliche raumakustische Messverfahren.

Gliederungsübersicht:

  • Hören
  • Wellengleichung, Schallfeldgrößen, Impedanzen, Schallabsorber, Reflektoren und Diffusoren, Nachhallzeiten, Messverfahren
  • Raumgeometrien, Impulsantworten, raumakustische Parameter (Deutlichkeitsgrad, Klarheitsmaß, STI), Messverfahren
  • Raumakustische Anforderungen (Besprechungsraum, Großraumbüro, Tonstudio, Konzertsaal, etc.)
  • Rechenverfahren für einfache Räume, Computersimulationen (Ray-Tracing) für anspruchsvolle Räume
  • Anwendungsbeispiele für numerische Berechnungen
  • Exkursionen

 

(weitere Informationen s. Modulhandbuch)


Persönliches

Portrait

Vita

1987 bis 1990 - Ausbildung zum Zentralheizungs- und Lüftungsbauer

1990 bis 1991 - Zivildienst und Ausbildung zum Rettungssanitäter

1991 bis 1996 - Diplom Bauphysik an der Hochschule für Technik Stuttgart (Diplomarbeit im Bereich raumakustischer Diffusoren)

1996 bis 1998 - wissenschaftlicher Mitarbeiter Hochschule für Technik Stuttgart

2001 - Promotion am Institute of Energy and Sustainable Development der De Montfort University Leicester (Dissertation im Bereich der sorptionsgestützten Gebäudekühlung mit Solarenergie)

1998 bis 2003 - Höfker Ingenieure GmbH

2001 bis 2004 - Lehrbeauftragter für Bauphysik im Masterstudiengang Altbauinstandsetzung, Universität Karlsruhe (heute KIT)

seit 2003 - Professur Bauphysik, Hochschule Bochum

 

Arbeits- und Forschungsschwerpunkte

Gebäudesimulation, Mikroklima, thermischer und auditiver Komfort, Raumakustik


Veröffentlichungen

Höfker, G. (2017): Schall. In: Willems, W.: Lehrbuch der Bauphysik. 8. Auflage, Springer Verlag, Wiesbaden.

Höfker, G., Meis, M.; Schröder, E. (2015): Auditiver Komfort. In: Wagner, A.; Höfker, G.; Lützkendorf, T.; Moosmann, C.; Schakib-Ekbatan, K.; Schweiker, M.: Nutzerzufriedenheit in Bürogebäuden. Fraunhofer IRB Verlag, Stuttgart.

Balon, B.; Höfker, G. (2014): Untersuchungen zur Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit von Trittschalldämmstoffen durch konstruktive Maßnahmen und mineralische Beimischungen, Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Akustik (DAGA), Oldenburg.

Müller-Siegert, R.; Przybilla, H.-J.; Isele, A; Karim, G.; Höfker, G. (2013): 3D-Visualisierung energetischer Informationen innerhalb eines bauphysikalischen Informationssystems. AGIT 25 – Creating the GISociety, Salzburg.

Meis, M.; Klink, K.; Nocke, C.; Höfker, G. (2013): Extra-aurale Lärmwirkungen im Büroumfeld. 16. Multidisziplinäres Kolloquium der Geers-Stiftung. Sonderheft 1/2013 der Zeitschrift für Audiologie. Schriftenreihe Band 19.

Isele, A; Höfker, G.; Przybilla, H.-J.; Müller-Siegert, R. (2012): Entwicklung eines Gebäudeinformationssystems mit einem Bottom-Up-Modell zur Berechnung des Energiebedarfs von Stadtquartieren. Proceedings Bausim 2012, Berlin.

Isele, A.; Höfker, G.; Cook, M. (2011): Numerical study on the carbon dioxide distribution in a naturally ventilated space. Proceedings of Building Simulation 2011, 12th Conference of International Building Performance Simulation Association, Sydney.

Müller-Siegert, R.; Przybilla, H.-J.; Isele, A; Höfker, G. (2011): Die Verwendung der Google Earth API als Basis für ein bauklimatisches Informationssystem. In: Weisbrich, S.; Kaden, R. Entwicklerforum Geodäsie und Geoinformationstechnik. Berlin.

Diver, S.; Höfker, G.; Nocke, C. (2010): Sprachverständlichkeitsminderung durch Schallschirme in Mehrpersonenbüros, 36. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Akustik (DAGA), Berlin.

Isele, A.; Höfker, G., Nocke, C. (2009): In-situ measurements of road barriers made of natural stones, 35. German Annual Conference on Acoustics (DAGA), Amsterdam.

 

 


Gerrit Höfker
Prof. Dr. Gerrit Höfker
Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwesen
Hochschule Bochum
Am Hochschulcampus 1
44801 Bochum
Raum: H 4-16
Tel.: +49 234 32 10239

Sprechstunde:
dienstags zwischen 13:00 und 14:00 Uhr per Skype (ghoefker)