Weiterbildender Masterstudiengang ClimaDesign
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WWe ei ti et er b r bi li dl de en nd de er r MMa as st et er sr st ut ud di ei en ng ga an ng g CCl il m i ma aDDe es si gi gn n ( M ( M. S . Sc c. ). ) |3 Fassade Aerodynamik Architekt Konstruktion Lüftungskonzept ClimaDesigner Tragwerksplaner Grundriss Tageslicht Speichermasse CLIMADESIGN 3 + X Dimensionen 4| ClimaDesign ist eine Planungsdisziplin, durch die Gebäude mit einem Minimum an Energie dem Nutzer ein Maximum an Behaglichkeit bieten können. Der Energieaufwand bezieht sich dabei nicht nur auf die Heizenergie, sondern auf alle am Gebäude relevanten Energie und Stoffströme. Mit Behaglichkeit ist nicht nur thermische Behaglichkeit gemeint, sondern ein allumfassendes Wohlbefinden des Menschen. Um dieses Ziel zu erreichen, ist ein ganzheitlicher Planungsansatz erforderlich, Architektur und Technik dürfen daher nicht seriell geplant werden, sondern müssen ein abgestimmtes Gesamtsystem bilden. Auf diese Weise können mit der Aktivierung von Synergieeffekten leistungsfähige Gebäude entstehen, die flexibel nutzbar sind. Eine genaue Analyse der Nutzungs- und Behaglichkeits­ anforderungen ist Voraussetzung, um ein bedarfsgerechtes Gebäude mit dem geringst möglichen Aufwand zu errichten. Oftmals können durch kritisches Prüfen der einzelnen Anforderungen große Einsparpotenziale aktiviert werden. Der Standort eines Gebäudes verfügt über Herausforderungen und Möglichkeiten, die es zu berücksichtigen gilt. Insbesondere die Gebäudestruktur und die Fassade sind darauf abzustimmen. Wird die Fassade zudem an die Nutzung des Gebäudes angepasst und mit den erforderlichen Funktionen ausgestattet, kann auf viele technische Systeme verzichtet werden. In Verbindung mit Speichermassen lässt sich mit der Lüftung zudem das Raumklima verbessern. Sind die baulichen Parameter optimiert, ist eine gute Basis geschaffen, um regenerative Energie­systeme wirtschaftlich einzusetzen. Da bei ganzheitlich geplanten Gebäuden neben der Geometrie des Baukörpers weitere Dimensionen wie Temperatur, Energie, solare Strahlung oder Zeit mit einfließen, sollte der Planungsprozess von einem ClimaDesigner begleitet werden. Mit seinem fachübergreifenden Ansatz führt er die jeweiligen Spezialisten effizient zusammen. Insbesondere kann er berechenbare mit weichen Faktoren abstimmen. Idealerweise ist er von der Konzeptfindung bis zur Inbetriebnahme eines Gebäudes beteiligt, um in allen Planungsphasen Optimierungspotenziale zu erarbeiten. Dies erfolgt in der Regel durch Intuition, die sich auf Planungserfahrung und der systematischen Analyse realisierter Gebäude gründet, ergänzt um den zielgerichteten Einsatz von Planungswerkzeugen. Insofern gehört zum Entwurf leistungsfähiger Gebäude der Zukunft auch ein kritischer Blick auf bereits Gebautes. Studienschwerpunkt und Ziel des Masterstudiengangs ClimaDesign ist die interdisziplinäre Ausbildung für die Konzeption von energetisch und raumklimatisch optimierten Gebäuden. Dabei werden die Themenbereiche Gestaltung, Energie und Technik zusammengeführt. E n e r g i e t e c h n i k Installationskonzepte ExperimentelleMessungen Energieversorgungskonzepte KonzeptionellerBrandschutz ErneuerbareEnergien Gebäudeaerodynamik Strömungssimulation S o f t S k i l l s L ü f t u n g s k o n z e p t e B a u k l i m a t i k Te c h n i s c h e M a c h b a r k e i t E n e rg i e e f f i z i e n t e G e b ä u d e B e h a g l i c h k e i t Projektentwicklung ThermischeSimulation F a s s a d e n p l a n u n g L i c h t s i m u l a t i o n |5 CLIMADESIGN STUDIEREN 6| Zielgruppe Der weiterbildende Masterstudiengang ClimaDesign richtet sich an Ingenieure der Fachrichtungen Architektur, Bauingenieurwesen, Versorgungstechnik, Elektrotechnik, Maschinenbau und Physik mit mindestens einem Jahr Berufserfahrung. Der Studiengang ist international und interdisziplinär ausgerichtet und kann bei einer reduzierten Berufstätigkeit auch berufsbegleitend absolviert werden. Know-how ClimaDesign lehrt die ganzheitliche Gebäudeplanung aus energetischer und bauklimatischer Sicht. Architektonische, technische und physikalische Aspekte von Gebäuden werden fächerübergreifend behandelt. Die Schwerpunkte der Ausbildung liegen in der Entwicklung innovativer Konzepte für Gebäude und in der Anwendung dynamischer Simulationsmethoden. Das 4-semestrige Studium weist einen starken Praxisbezug auf und ist in aktuelle Forschungsfragen involviert. Berufsfeld Seinen Aufgabenbereich findet der ClimaDesigner im erweiterten Berufsfeld des Architekten. Als Projektleiter, Koordinator und Berater für innovative Gebäudekonzepte ist er in Planungsund Projektsteuerungsbüros, in Bauherrenorganisationen sowie in ausführenden Firmen unentbehrlich. Auch eine Tätigkeit als Produktentwickler und Berater in Industrie, Forschung und Wirtschaft ist vorstellbar. Zulassungsvoraussetzungen Zugelassen werden Bewerber mit einem überdurchschnittlichen Hochschulabschluss der Fachrichtungen Architektur, Bauingenieurwesen, Maschinenwesen, Versorgungstechnik, Elektrotechnik oder Physik und einer Berufspraxis in der Regel nicht unter einem Jahr, sowie einer bestandenen Eignungsfeststellung (Auswahlgespräch). Studienabschluss / Akademischer Grad Über den erfolgreichen Abschluss des Studiums werden ein Abschlusszeugnis und eine Urkunde mit dem erworbenen akademischen Grad Master of Science (M.Sc.) ausgestellt. Der Abschluß der einzelnen Module erfolgt jeweils durch eine Modulprüfung. Art und Dauer der einzelnen Prüfungen sind in der Prüfungsordnung niedergelegt. Prüfungsleistungen können schriftliche oder mündliche Prüfungen, Projektarbeiten, Protokolle, Referate usw. sein. Die erfolgreiche Teilnahme an allen Modulen und die Erstellung der Master’s Thesis (wissenschaftliche Abschlussarbeit) mit einer anschließenden mündlichen Abschlussprüfung führt zu dem akademischen Grad „Master of Science“ (M.Sc.). Teilnehmerzahl Zur Qualitätssicherung des Studiengangs führt die Hochschule ein einstufiges Eignungsfeststellungsverfahren (Auswahlgespräch) durch. Es werden pro Lehrgang 20-30 Studenten zugelassen. Studienbeginn ist jeweils zum Wintermester möglich. |7 ORGANISATION MASTERSTUDIENGANG CLIMADESIGN 8| Projektarbeit, Praxisworkshop Eine Projektarbeit zieht sich durch das Studium und wird jeweils am Ende der drei Studiensemester bearbeitet. An ihr soll das erlernte Wissen von der Konzeptphase bis zur Bauausführung ganzheitlich auf eine konkrete Bauaufgabe angewandt werden. Dabei können auch Einzelfragestellungen tiefgehend bearbeitet werden. In interdisziplinären Teams werden Fähigkeiten zur Konzeptentwicklung und Vordimensionierung bis zur Detailplanung trainiert, sowie die Kommunikationsfähigkeit untereinander entwickelt. Dozenten und Referenten Die Lehrinhalte werden von Professoren und Dozenten der Technischen Universität München und anderer nationaler/ internationaler Hochschulen sowie von auswärtigen Referenten aus Industrie und Wirtschaft und namhaften Architekten oder Ingenieuren aus der Planungspraxis vermittelt. Studienformen Die Studieninhalte werden überwiegend in Vorlesungen, Seminaren, Kompaktkursen und Workshops vermittelt. Das vermittelte Wissen wird dann intensiv in Projektarbeiten und praktischen Übungen aufgearbeitet und vertieft. Die Unterrichtssprachen sind Deutsch und Englisch. Studienorte Die Veranstaltungen finden überwiegend in den Räumen der TU München statt. Mehrtägige Seminare und Workshops können zum Teil außerhalb der Hochschule z.B. an anderen Partneruniversitäten im In- und Ausland stattfinden. Fähigkeiten im Bereich der Soft Skills, wie Teamkompetenz und Konfliktlösung, werden nach Möglichkeit in einem besonderen Umfeld vermittelt, z.B. im Rahmen eines Segeltörns oder Aufenthalts in den Bergen. Neben der intensiven inhaltlichen Auseinandersetzung mit den Themengebieten von ClimaDesign bieten diese Orte auch die Möglichkeit zum Austausch von Erfahrungen aus der Berufspraxis der Teilnehmer, zur Kommunikation und zum Finden neuer Denkansätze. Ablauf und Aufbau Das Studium gliedert sich in 21 Module, aufgeteilt auf 3 Fachsemester und eine Master´s Thesis. Insgesamt können 120 Credits erreicht werden. Eine zeitlich weitgehende Flexibilität für die Studierenden sowie die Kompatibilität mit Masterstudiengängen anderer Universitäten im In- und Ausland sind damit gewährleistet. Die einzelnen Module sind in ihren Zielen und Inhalten aufeinander abgestimmt und werden regelmäßig auf Aktualität im Hinblick auf neue Entwicklungen und Innovationen überprüft. |9 STUDIENPLAN 1. Semester Mensch I Klima I Energie I Gebäude Grundlagensemester Methoden und Werkzeuge 1. Vertiefungssemester Einführend werden Grundlagen und Basiswissen zu Bauklimatik, Bauphysik, Gebäudetechnik und Energieversorgungskonzepten vermittelt. In gemeinsamen Projektarbeiten findet eine erste Annäherung zwischen den verschiedenen Disziplinen statt. Die Studierenden lernen ganzheitlich an komplexe Bauaufgaben heranzutreten und interdisziplinär zu denken. Planungsmethoden zur Dimensionierung und Auslegung von technischen Systemen sowie die Anwendung verschiedener Möglichkeiten zur Modellbildung und dynamischen Simulation von Gebäuden werden praxisnah vermittelt. Relevante Simulationswerkzeuge werden vorgestellt und deren Möglichkeiten sowie Grenzen erörtert. Die erlernten Planungswerkzeuge werden in einer betreuten Projektarbeit am Ende des Semesters zur energetischen Optimierung eines Gebäudeentwurfs angewandt. Modul 1 - Mensch Modul 7 - Methoden I - Licht Modul 2 - Klima Modul 8 - Methoden II - Temperatur Modul 3 - Energie Modul 9 - Methoden III - Luft Modul 4 - Gebäude und Technik Modul 10 - Exkursion I Modul 5 - Konzeptentwicklung I Modul 11 - Konzeptentwicklung II Modul 6 - Projekt I Modul 12 - Projekt II Grundlagen Nachhaltiges + Ganzheitliches Bauen Behaglichkeit I Aspekte des Wohlbefindens I Innenklima Bauökologie I Stoffkreisläufe Exkursion I Kennenlernen Grundlagen der Bauklimatik I Außenklima Standortanalyse (Klima, Solarstrahlung, Wind, Schall, Feuchtigkeit) Grundlagen der Bauphysik Raumklima Gebäude als ganzheitliches energetisches System energetische Kreisläufe I Energieströme I Exergie I Anergie Energieversorgungskonzepte I Energieoptimierung für Gebäude Solarthermie I Photovoltaik I Geothermie Grundlagen der Gebäudetechnik I Fassade I Gebäudehülle I ClimaSkin Raumkonditionierung (Heizen, Kühlen, Lüften) I Sonnenschutz Installationskonzepte I Konzeptioneller Brandschutz I Raumakustik I Technikkonzepte Analyse innovativer Gebäudekonzepte I Grundlagen zur interdisziplinären und ganzheitlichen Herangehensweise an komplexe Bau-/Entwurfsaufgaben I Praxis- und Erfahrungsberichte von Architekten und Industriepartnern I Gestalt + Form 10 | 2. Semester Entwurf mit statischen Planungsmethoden in interdisziplinären Teams (Funktion, Orientierung, Materialität, Konstruktion, Form) Grundlagen der Entwurfsmethodik (Konzeptentwicklung, Gestalten, Darstellen, Entwurfspräsentation) Simulationswerkzeuge und Berechnungsmethoden Lichtsimulation I Künstlicher Himmel Modellbildung und Simulation I Wahrnehmung Kunstlicht I Tageslicht Simulationswerkzeuge und Berechnungsmethoden Thermische Gebäudeoptimierung I Thermodynamik Thermische Gebäudesimulation I Klimalabor Wärmebrückenberechnung Simulationswerkzeuge und Berechnungsmethoden Gebäudeaerodynamik I Strömungssimulation I Windkanal Modellbildung und Simulation I Thermo- und Fluidmechanische Prozesse Lüftung von Gebäuden nationaler / internationaler Austausch mit Partneruniversität I gemeinsame Projektbearbeitung im Rahmen eines interdisziplinären Workshops Baustellenbegehung I Gebäudeführungen I Besichtigung Hersteller Analyse innovativer Gebäudekonzepte I Technische Machbarkeit Berechnungen und Simulationen I Variantenstudie I Variantenauswahl Praxis- und Erfahrungsberichte von Architekten und Industriepartnern Darstellung + Präsentation Entwurf mit dynamischen Planungsmethoden in interdisziplinären Teams ganzheitliche Bearbeitung einer konkreten Bauaufgabe unter Anwendung der gelernten Simulationswerkzeuge I Präsentation 3. Semester 4. Semester Strategien 2. Vertiefungssemester Wissen anwenden Master‘s Thesis Den zukünftigen ClimaDesignern werden neben Grundlagen in Projektentwicklung, Ökonomie und Baurecht entscheidende Fähigkeiten im Umgang mit Bauherrn und Fachplanern vermittelt, die für die Planungspraxis erforderlich sind. Dies sind in besonderem Maße Soft Skills wie Präsentation, Rhetorik, Moderation und Kommunikation aber auch Verhandlungsführung, Konfliktlösung und Teamführung auf nationaler und internationaler Ebene. Wichtiger Bestandteil ist eine internationale Exkursion, um Planungsmethoden und Klimafaktoren des Auslands kennen zu lernen. Die Erstellung einer wissenschaftlichen Master’s Thesis bildet den Abschluss des Studiums. Die Studenten erarbeiten anhand der erworbenen Kenntnisse innovative Lösungsansätze zu aktuellen Fragestellungen im Bereich der nachhaltigen Gebäudeplanung. Die Master’s Thesis wird individuell betreut und schließt mit einer mündlichen Prüfung ab. Modul 13 - Projektentwicklung Modul 19 - Masterseminar Modul 14 - Rechtsgrundlagen Modul 20 - Master‘s Thesis Projektmanagement I Kostenmanagement I Wirtschaftlichkeitsberechnung Facility Management I Projektsteuerung Vergleichende Amortisationsrechnung Investitions-/ Betriebskosten I Immobilienmanagement Rechtsgrundlagen des Bauwesens I Vorschriften I Gesetze I Normen Verordnungen (EnEV, DIN 18599) I Vertragsgestaltung und Haftung Verhandlungsführung I Konfliktlösung I Mediation Theoretischer / Wissenschaftlicher Hintergrund der Masterarbeit Themenfindung und Formulierung einer Fragestellung für die Master‘s thesis Selbständige wissenschaftliche Behandlung einer aktuellen Fragestellung unter individueller fachlicher Betreuung. In projektbezogenen Arbeiten werden innovative Gebäudekonzepte entwickelt und Lösungsansätze für komplexe Problemstellungen erarbeitet. Modul 15 - Bauen International Englisch für die Bauwirtschaft I Internationales Projektmanagement Intercultural Communication I Unternehmensführung für Ingenieure Mitarbeiterführung u. -motivation I Kommunikation I Rhetorik I Moderation Internationale Rechtsgrundlagen Modul 16 - Exkursion II internationaler Austausch mit Partneruniversität I gemeinsame Projektbearbeitung im Rahmen eines interdisziplinären Workshops Vertiefung Fachenglisch I interkultureller Austausch und Kommunikation I Soft skills Modul 17 - Konzeptentwicklung III Analyse innovativer Gebäudekonzepte I Wirtschaftlichkeit I Praktische Durchführbarkeit I optimale Lösungsstrategien erarbeiten I Praxis- und Erfahrungsberichte von Architekten und Industriepartnern Produkt + Design Modul 18 - Projekt III interdisziplinäre Bearbeitung einer komplexen Bauaufgabe unter Einbezug aller bisher erlangten Kenntnisse zur ganzheitlichen Durchführung eines Bauvorhabens (Technik, Wirtschaft, Recht, Soziale Aspekte) I Präsentation Modul 21 - Kolloquium öffentliche Präsentation der Master‘s Thesis Diskussion und mündliche Prüfung | 11 12 | | 13 FORSCHUNGSEINRICHTUNGEN Simulation Verschiedene Simulationsprogramme finden ihre Anwendung zur dynamischen, thermischen Simulation (IDA) sowie zur lichtspezifischen Simulation (Radiance) und zur Untersuchung von Strömungsvorgängen in Gebäuden und an Fassaden (Airpac). Klimalabor Im Klimalabor können Rechenergebnisse experimentell und maßstabsgetreu überprüft werden. Windkanal Der Grenzschichtwindkanal der TUM bietet Möglichkeiten zur Entwicklung von Fassadenkonzepten mit natürlicher Lüftung und Messungen zur Gebäudeaerodynamik. Künstlicher Himmel Der künstliche Himmel der Fakultät für Architektur kann als Entscheidungsgrundlage für Beleuchtungskonzepte, sowie für Lichtsimulationen genutzt werden. Solarstation In der Station für Solarforschung werden praxisbezogene Experimente zur Nutzung von Solarenergie und Messungen für Lüftung und Tageslicht durchgeführt. Innovative Fassadenkonzepte können im Maßstab 1:1 geprüft und messtechnisch erfasst werden. Fassadenprüfstand Der Fassadenprüfstand der Fakultät für Maschinenwesen wird zur Erarbeitung von Planungsgrundlagen für die energetische Optimierung genutzt. Brandschutzlabor Das Forschungslabor für Brandversuche führt Untersuchungen des Brandverhaltens von Bauteilen und Baustoffen durch. 14 | | 15 EXKURSIONEN Neben Tagesexkursionen in München und Umgebung werden zwei mehrtägige Exkursionen durchgeführt. Außer der Besichtigung innovativer Bauvorhaben, Forschungseinrichtungen und Firmen ist ein mehrtägiger interdisziplinärer Workshop mit Projektarbeit an unseren Partneruniversitäten geplant. Bei der Arbeit in internationalen Teams werden unterschiedliche Herangehensweisen an Planungsaufgaben kennengelernt und differenziertes Fachwissen ausgetauscht. Interkulturelle Kommunikation und Anforderungen an das Bauen im internationalen Kontext werden verinnerlicht. 16 | | 17 KONTAKT Studiengangsleitung Prof. Dr.-Ing. Gerhard Hausladen Ansprechpartner Dipl.-Ing. Uta Steinwallner 18 | Dipl.-Ing. Oliver Zadow Der Masterstudiengang ClimaDesign greift aktuelle Entwicklungen im Bereich des energie- und klimaoptimierten Bauens auf. Änderungen und Aktualisierungen von Inhalt und Themen sind möglich. Technische Universität München Fakultät für Architektur Lehrstuhl für Bauklimatik und Haustechnik Prof. Dr.-Ing. Gerhard Hausladen Arcisstraße 21 80333 München Tel. Fax +49 89 289-22475 +49 89 289-23851 www.climadesign.de [email protected] © 2010 Lehrstuhl für Bauklimatik und Haustechnik, TUM, Friedemann Jung, Uta Steinwallner, Andrea Kaiser. | 19 Technische Universität München Fakultät für Architektur Lehrstuhl für Bauklimatik und Haustechnik Prof. Dr.-Ing. Gerhard Hausladen Arcisstraße 21 80333 München Tel. Fax. +49 89 289-22475 +49 89 289-23851 www.climadesign.de [email protected]
