Life-Cycle Performance of Structures and Infrastructure Systems in Diverse Environments contains the lectures and papers presented at the Ninth International Symposium on Life-Cycle Civil Engineering (IALCCE 2025, Melbourne, Australia, 15–19 July, 2025). This book includes the full papers of 228 contributions presented at IALCCE 2025, including the Fazlur R. Khan Lecture, seven Keynote Lectures, and 220 technical papers.

The papers cover recent advances and cutting-edge research in the field of life-cycle civil engineering, including emerging concepts, new theories and innovative applications related to life-cycle design, assessment, inspection, monitoring, repair, maintenance, rehabilitation, and management of structures and infrastructure systems under uncertainty. Major topics covered include: life-cycle carbon assessment of civil infrastructure systems, life-cycle design and assessment for structures and infrastructure systems, life-cycle management of civil infrastructure,  whole life costing,  life-cycle risk analysis and optimization of civil infrastructure, and life-cycle  digital tools for civil engineering, among others.

This open access book provides both an up-to-date overview of the field of life-cycle civil engineering and significant contributions to the process of making more rational decisions to mitigate the life-cycle risk and improve the life-cycle safety, reliability, resilience, and sustainability of structures and infrastructure systems exposed to diverse environments in a changing climate for the purpose of enhancing the welfare of society. It will serve as a valuable reference to all concerned with life-cycle of civil engineering systems, including students, researchers, practitioners, consultants, contractors, decision makers, and representatives of managing bodies and public authorities from all branches of civil engineering.

The design review process is part of the building permit in Germany. In a paper-based process, the exchange of information is performed by sending a set of documents and drawings to the relevant parties.

Documents and drawings in the format PDF become more accepted by building authorities in Germany. Also, the application of BIM in the construction industry is increasing. The change of accepted digital formats requires also adjusted methods for the exchange of information. Especially the problem of transferring meta data related to documents arises.

Existing proposals for the exchange of meta data given in codes are analyzed in this paper. The suitability for design review processes is evaluated and legal issues are considered. Known methods for the exchange of meta data are only partly suitable in the context of design review processes. Hence, a proposal for standardized meta data in design review processes for buildings is developed.

Background

The impact of the infecting SARS-CoV-2 variant of concern (VOC) and the vaccination status was determined on the magnitude, breadth, and durability of the neutralizing antibody (nAb) profile in a longitudinal multicentre cohort study.

Methods

173 vaccinated and 56 non-vaccinated individuals were enrolled after SARS-CoV-2 Alpha, Delta, or Omicron infection and visited four times within 6 months and nAbs were measured for D614G, Alpha, Delta, BA.1, BA.2, BA.5, BQ.1.1, XBB.1.5 and JN.1.

Findings

Magnitude-breadth-analysis showed enhanced neutralization capacity in vaccinated individuals against multiple VOCs. Longitudinal analysis revealed sustained neutralization magnitude-breadth after antigenically distant Delta or Omicron breakthrough infection (BTI), with triple-vaccinated individuals showing significantly elevated titres and improved breadth. Antigenic mapping and antibody landscaping revealed initial boosting of vaccine-induced WT-specific responses after BTI, a shift in neutralization towards infecting VOCs at peak responses and an immune imprinted bias towards dominating WT immunity in the long-term. Despite that bias, machine-learning models confirmed a sustained shift of the immune-profiles following BTI.

Interpretation

In summary, our longitudinal analysis revealed delayed and short lived nAb shifts towards the infecting VOC, but an immune imprinted bias towards long-term vaccine induced immunity after BTI.

Funding

This work was funded by the Bavarian State Ministry of Science and the Arts for the CoVaKo study and the ForCovid project. The funders had no influence on the study design, data analysis or data interpretation.

Die Einführung des digitalen Bauantragsverfahrens ermöglicht, die Prüfung des Standsicherheitsnachweises vollständig papierlos durchzuführen. Dadurch können sowohl statische Berechnung als auch Konstruktionspläne medienbruchfrei geprüft werden, weshalb eine Beschleunigung des Verfahrens erwartet werden kann. Der Übergang von Papier zu PDF stellt einen deutlichen Fortschritt für die beteiligten Parteien dar, kann aber hinsichtlich des Grads der Digitalisierung nur ein Anfang sein. Der größtmögliche Grad der Digitalisierung wird durch die Verwendung von BIM (BIM: Building Information Modeling) in Verbindung mit den notwendigen Datenumgebungen (CDE) erreicht. Da der Einsatz von BIM bei Planung, Errichtung und Betrieb von Gebäuden erhebliche Vorteile bietet, ist die weitere Verbreitung absehbar bzw. wird von der Bundes- und den Landesregierungen die Anwendung teilweise bereits vorgeschrieben. Auswirkungen auf die Prüfung und Genehmigung von Bauwerken sind daher zu erwarten. In diesem Aufsatz wird untersucht, wie digitalisierte Prüfprozesse gestaltet werden können. Die Prozesse werden vorgestellt und hinsichtlich des Reifegrads der Digitalisierung bewertet.

• Bietet komprimiertes Wissen frühestmöglich zur Verabschiedung des Data Governance Act

• Vereint Wissen und Know-how interdisziplinär aus Forschung und Praxis

• Stellt Geschäftsmodelle, technische Machbarkeit und rechtliche Zulässigkeit der Datennutzung dar

Ziel des Kapitels ist zum einen, den Begriff der Data Governance nach den Dimensionen Technik, Ökonomie, Recht und Nachhaltigkeit zu betrachten und anhand disziplinenspezifischer Definitionen die unterschiedlichen Anwendungsbereiche aufzuzeigen. Zum anderen soll der neue EU-Rechtsrahmen des Datenrechts mit Schwerpunkt auf dem Data Governance Act vorgestellt werden.

Ziel des Beitrages ist die Beschreibung der Umsetzung der rechtlichen Anforderungen an die gemeinsame Nutzung und das Teilen von Daten auf Plattformen. Legal Data Governance ist Teil des gesamten Governance-Modells. Für die rechtliche Ausgestaltung ist daher ein klares Geschäftsmodell Voraussetzung. Die Wechselwirkungen von Geschäftsmodell und Rechtsrahmen können im Wege des kollaborativen agilen Arbeitens erfasst, konzeptioniert und umgesetzt werden.

Im Bauprozess können Daten und Fachmodelle des Building Information Modeling (BIM) innerhalb eines Bauprojektes in einer gemeinsamen Datenumgebung geteilt werden. Sollen Daten und BIM-Modelle für Anwendungen im gesamten Lebenszyklus eines Bauwerkes zur Verfügung stehen, beispielsweise für einen Digitalen Gebäudepass, muss das Daten- und Rechtemanagement über die Projektgrenzen hinaus organisiert werden. Wie das im Einklang mit dem DGA rechtskonform möglich ist, zeigt das folgende Kapitel.

The design review process - as part of the building permit - is mandatory for numerous construction projects in Germany. The paper-based review process is currently state of the art due to the obligation of documentation by law with legally binding signatures, e.g. for the construction process.

The application of BIM in the construction industry is increasing. Though the process of model sharing is specified in EN ISO 19650-4, the integration of the design review process has not been examined using BIM yet. In the review process, it is necessary to check structural analysis and other documents, too. Hence, the process of design review using various documents shall be linked to the steps proposed in ISO 19650-4.

The authors recommend a BIM-based digitalized design review process based on ISO 19650-4. lt is shown how the template for the review process can be adjusted to legal requirements for digital proceedings and can be used for the complete life cycle of a building better than the paper-based documentation.

Tue use of BIM-modeling (BIM) within the building life cycle depends on different (specialist) models as well as a detailed as-built-model. The legally compliant transfer of data and models is decisive for the vision of a consistent use of BIM. Past legal research has mainly dealt with the question of copy and IP rights in contracts. The new EU legal framework of data law is now a game changer as codified legal rules for data use are on their way. The paper will reflect these requirements and link them to the relevant ISO norms. The paper will show how legal governance of BIM-models can be designed by a consistent model rights management which is linked to the technical delivery of information and present guidelines for a legally compliant transfer of BIM-models and data, promoting the trustworthy sharing of data and models within the building life cycle.

Datenteilen im Bauprozess in Common Data Environments (CDE) ist bisher durch die DIN EN ISO 19650 erfasst, die keine expliziten Vorgaben zur rechtlichen Organisation der technischen Infrastruktur macht, sondern eher auf die Prozesse abhebt. Dies ändert sich mit der Verab-schiedung des europäischen Data Governance Act (DGA) am 30.05.2022, der als direkt wirkende Verordnung die gesetzliche Trennung des Anbietens von Daten und Services vorsieht. Be-stehende Geschäftsmodelle zum Datenteilen in der Baubran-che sind auf ihre Rechtskonformität zu überprüfen und ggf. an-zupassen. Der Beitrag will zeigen, wie das Datenteilen nach Erlass des DGA in einem CDE im Bauprozess rechtskonform möglich sein kann und nimmt dabei insbesondere auf das Tei-len von Daten im Rahmen der BIM-basierten Planung Bezug

Die Europäische Union strebt mit einem Bündel von Verordnungsentwürfen die Ausgestaltung des Rechtsrahmens für Datenräume an. Mit dem Vorschlag eines Data-Governance-Gesetzes soll die Grundlage für einen zukünftigen Rechtsrahmen der Datennutzung und der Datenmärkte gelegt werden. Neben dem Datentransfer aus dem öffentlichen in den privaten Sektor und der Datenspende wird das Anbieten von Diensten für die gemeinsame Datennutzung (Datenmittlung) geregelt. Das Teilen von Daten soll rechtskonform gestaltet werden können, um die Entstehung von Datenräumen auch wirtschaftlich zu ermöglichen. Anbietern von Diensten für das Teilen von Daten, sogenannten Datenmittlern, wird eine Schlüsselrolle in der Datenwirtschaft zugeschrieben. Sie schaffen Plattformen, die das Aggregieren und den Austausch erheblicher Mengen einschlägiger Daten erleichtern, und verbinden die verschiedenen Akteure miteinander. Sie unterstützen sowohl das Teilen von Daten mehrseitiger Herkunft für mehrseitige Nutzung als auch den bilateralen Datenaustausch von Unternehmen zu Unternehmen. So kann zukünftig eine „neuartige europäische Art der Data Governance“ für datengetriebene offene Ökosysteme auf der Basis neutraler Datenmittler entstehen. Unternehmen, die Datenbestände als Anbieter oder Nutzer innovativ einsetzen wollen, benötigen Modelle zur Datennutzung und eine Data Governance, die die künftigen gesetzlichen Vorgaben umsetzt und hierbei Technik, Ökonomie und Recht verbindet. Data Governance ist das Zukunftsmodell für alle datengetriebenen Innovationen, um die Teilhabe an Daten und datenbasierten Innovationen auch für KMU niederschwellig und rechtskonform zu ermöglichen und Markteinschränkungen aufgrund von Datenabhängigkeiten zu vermeiden. In diesem Beitrag wird für Entscheidungsträger in Unternehmen der aktuelle Rechtsrahmen erläutert und im Kontext von zukünftigen Ökosystemen bewertet.

Creating and sharing more data within the value chain during the whole life cycle of a building is regarded as one of the key elements towards the digitalization of the construction sector. Although many stakeholders are willing to share data, they fear the potential misuse and loss of control over their data. The concepts be-hind data sovereignty and the legal value remains vague in political as well as scientific discussions. The pa-per identifies the dimensions of data sovereignty and links them to the legal concepts of data governance in-cluding technical and organizational standards in construction law. Based on these findings a definition of data sovereignty is proposed. Thereinafter, stakeholder roles and interests are examined and legally catego-rized by transferring concepts of data and IP law. Finally, legal and organizational measures are derived for establishing and documenting data sovereignty as part of the construction process.

This paper presents the design and the results of a novel approach to predict air pollutants in urban environments. The objective is to create an artificial intelligence (AI)-based system to support planning actors in taking effective and adequate short-term measures against unfavourable air quality situations. In general, air quality in European cities has improved over the past decades. Nevertheless, reductions of the air pollutants particulate matter (PM), nitrogen dioxide (NO2) and ground-level ozone (O3), in particular, are essential to ensure the quality of life and a healthy life in cities. To forecast these air pollutants for the next 48 hours, a sequence-to-sequence encoder-decoder model with a recurrent neural network (RNN) was implemented. The model was trained with historic in situ air pollutant measurements, traffic and meteorological data. An evaluation of the prediction results against historical data shows high accordance with in situ measurements and implicate the system’s applicability and its great potential for high quality forecasts of air pollutants in urban environments by including real time weather forecast data.

This paper proposes a novel approach to facilitate air quality aware decision making and to support planning actors to take effective measures for improving the air quality in cities and regions. Despite many improvements over the past decades, air pollutants such as particulate matter (PM), nitrogen dioxide (NO2) and ground-level ozone (O3) pose still one of the major risks to human health and the environment. Based on both a general analysis of the air quality situation and regulations in the EU and Germany as well as an in-depth analysis of local management practices requirements for better decision making are identified. The requirements are used to outline a system architecture following a co-design approach, i.e., besides scientific and industry partners, local experts and administrative actors are actively involved in the system development. Additionally, the outlined system incorporates two novel methodological strands: (1) it employs a deep neural network (DNN) based data analytics approach and (2) makes use of a new generation of satellite data, namely Sentinel-5 Precursor (Sentinel-5P). Hence, the system allows for providing areal and high-resolution (e.g., street-level) real-time and forecast (up to 48 hours) data to inform decision makers for taking appropriate short-term measures, and secondly, to simulate air quality under different planning options and long-term actions such as modified traffic flows and various urban layouts.

Agile Prozesse verändern nicht nur Unternehmen, sondern auch die Rechtsanwendung und Rechtsberatung. Waren bisher Beratungs- und Produktentstehungsprozess getrennt und oft sequentiell, braucht agiles Projektmanagement nun „agile Juristen“. Denn im Projektverlauf veränderbare Sachverhalte erfordern eine laufende rechtliche Adaption. Datenschutz und Datenmanagement agil zu gestalten, wird durch die Methode des Legal Process Modeling möglich. Der Jurist wird zum Legal Team Member und arbeitet kol- laborativ und prozessintegrativ an derselben Aufgabe wie die anderen Teammitglieder mit dem Ziel, den Prozess technisch exzellent und rechtskonform zu gestalten.