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Der Beitrag thematisiert das Kontaktproblem und damit den kritischen Punkt der historischen gusseisernen und stählernen Lagertechnik. Nach einem Rückblick auf die historische Entwicklung der Bemessung der Lagerwalzen und allgemeinen Ausführungen zur Kontaktproblematik wird anhand analytischer und numerischer Untersuchungen der Zusammenhang zwischen der Kontaktspannung nach Hertz und der Mises-Vergleichsspannung als Grundlage für ein realistisches Bewertungskonzept aufgezeigt.
Die Herausforderungen für die Fügetechnikbranche, die sich durch die neuen Wasserstoff-Technologiefelder „Erzeugung“, „Speicherung“, „Transport“ und „Nutzung“ ergeben, sind sehr vielfältig. Der DVS-Bericht 373 gibt dazu einen tieferen Einblick. Der hier vorliegende Kurzbericht stellt dazu ausgewählte Praxisbeispiele, zugehörige Herausforderungen und sich ergebende Chancen vor. Fügetechnologien haben dabei wesentliche Bedeutung für das erfolgreiche Umsetzen und Herstellen der benötigten technischen Komponenten, wie anhand der Themenkomplexe „Wasserstoff-Pipelines“ und „additive Fertigung“ betrachtet wird. Zudem ergeben sich Herausforderungen für die notwendigen Regelwerke und Normen, die nahezu vollständig angepasst oder geschaffen werden müssen.
Fügetechnik für die neue Wasserstoffökonomie – Werkstoffe, Schweißtechnologien, Perspektiven –
(2021)
Die Studie gibt einen Überblick über die Aspekte der Fügetechnik und ihrer Bedeutung in Wasserstofftechnologien. Dazu werden die Grundlagen der Technologiefelder Wasserstofferzeugung, -speicherung, -transport und -nutzung vorgestellt und der Stand der Technik der fügetechnischen Fertigung von Komponenten in Wasserstofftechnologien zusammengefasst. Dabei werden nicht nur exklusiv Metalle betrachtet. Anhand repräsentativer Beispiele aus der Praxis, Forschung und Entwicklung wird die Bedeutung der Fügetechnik in Wasserstofftechnologien klar herausgestellt und mögliche Perspektiven für die Zukunft abgeleitet. Hier ist ersichtlich, dass Fügetechnologien wesentliche Bedeutung für die erfolgreiche Umsetzung von technischen Komponenten der Wasserstofftechnologien haben, von der Erzeugung bis zur Anwendung. Aus gesamtwirtschaftlicher Sicht umfassen die Schwerpunkte bzw. Trends der Fügetechnik dabei: die Erstellung neuer Infrastruktur für Wasserstoffspeicherung und -transport sowie die sichere Umnutzung der bestehenden Erdgasinfrastruktur. Bei der Wasserstoffanwendung wird die effiziente massentaugliche Produktion von Brennstoffzellen immer wichtiger. Es ist zudem klar ersichtlich, dass die additive Fertigung bereits jetzt ein hohes Potential für Komponenten von Wasserstofftechnologien besitzen und dieses wachsen wird. Aus den perspektivischen Anwendungen ergeben sich zudem Herausforderungen und Forschungsbedarfe für die notwendigen nationalen und internationalen Regelwerke und technischen Normen. Schwerpunktmäßig sind hierbei die bereits bestehenden Empfehlungen und kodifizierten Regeln vollständig zu adaptieren und in die Aus- und Weiterbildung von fügetechnischem Fachpersonal einzubetten.
Trinkwasseranlagen in Neubauten funktionieren in der ersten Zeit einwandfrei. Das Wasser ist klar, die Ventile sind leichtgängig und es fließt genug Wasser aus den Armaturen. Erst im Laufe der - längeren oder kürzeren - Betriebszeit treten Störungen auf. Braunes Wasser deutet auf Korrosionsvorgänge hin. Kommt nur wenig Wasser aus den Armaturen, ist das ein Hinweis auf Inkrustationen. Ein schleichender Prozess, der Jahre und Jahrzehnte dauern kann. Doch spritzt erst einmal Wasser aus der Leitung, muss zumindest das betroffene Teilstück saniert werden. Viel Dreck, ein vorübergehender Ausfall der Wasserversorgung und ein hoher Koordinationsaufwand entstehen immer dann, wenn sich die Leitungen unter Putz und in bewohnten Gebäuden befinden. Damit es zu einem Totalausfall erst gar nicht kommt, raten auf Sanierung von Trinkwasseranlagen spezialisierte Unternehmen zu einem Beschichtungsverfahren mit Epoxidharz: Die gesamte Installation wird mit diesem Stoff von innen ausgekleidet. Das Beschichtungsmittel Epoxidharz allerdings wird kontrovers diskutiert. Nach Meinung der Kritiker gehen von ihm viele Gefahren aus. Die Befürworter sehen das hingegen ganz anders. Wir haben zwei Vertreter gebeten, ihre Argumente zusammenzutragen. Ist die Sanierung mit Epoxidharz ein unbedenkliches Verfahren?
Diese Aufgabensammlung liefert eine hilfreiche Ergänzung des Lehrbuches “Thermische Trennverfahren”, in dem Lösungsansätze aus der industriellen Praxis gut hergeleitet dargestellt sind. Eine Nutzung ohne Lehrbuch ist jedoch nicht empfehlenswert, da sich in diesem Fall die Komplexität der Grundlagen nicht verständlich erschließt.
Siliciumcarbid
(2004)
Der Klimaschutz erfordert die Reduzierung des Ausstoßes von Kohlendioxid. Neue Kraftwerke mit Sauerstoffverbrennung und möglicherweise CO2-Abscheidung sollen eine Reduktion des CO2 im Bereich der Energietechnik ermöglichen. Die heute üblichen Hochtemperaturwerkstoffe werden anderen Umgebungsbedingungen ausgesetzt, und es sind andere Korrosionsraten und Korrosionsreaktionen zu erwarten. In diesem Beitrag werden die Kraftwerkstechnologien kurz vorgestellt und an einem Beispiel erläutert, dass die Oxidation an Luft mit der Oxidation in Wasser nicht direkt vergleichbar ist.
Der vorliegende Beitrag stellt - zusätzlich zur Vervollständigung der empirischen Untersuchung über die Zündwahrscheinlichkeit der Werkstoffpaarung Stahl/Stahl - einen ersten Versuch zur statistischen Erfassung von messbaren Eigenschaften durch Schlagvorgänge abgetrennter Partikel und ihren möglichen Einfluss auf die Zündwahrscheinlichkeit bei Schlagfunkenversuchen vor. Ein eindeutiges Ergebnis der statistischen Untersuchung ist die Zunahme der abgetrennten Partikel und des prozentualen Anteils oxidierter Partikel mit der Schlagenergie bei Acetylen/Luft. Je mehr Partikel abgetrennt werden, umso größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass aus der Menge der Partikel diese durch Oxidation über genügend Energie zur Zündung des Brenngas/Luft-Gemisches verfügt. Um genügend Energie zur Zündung eines Brenngas/Luft-Gemisches zur Verfügung zu haben, muss das oxidierte Partikel eine bestimmte Größe übersteigen, da es dann mehr Wärme in das umgebende Gas ableiten kann.