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Components in the Aerospace, Power and Automotive engineering sectors are frequently subjected to cyclic stresses induced by thermal fluctuations and mechanical loads. For the design of such components, reliable material property data are required which need to be acquired using well accepted and reproducible test procedures for thermo-mechanical fatigue (TMF) loading. Available materials TMF property data are limited so that there is a need for further TMF data generated by TMF testing. The TMF behaviour of materials is often desired to be simulated in models which describe the cyclic stress-strain behaviour, the fatigue life and the cyclic crack growth behaviour. There is a continuous need for the development and amendment of such models. Models can be validated by using materials in industrial applications which are subjected to TMF loading.
Das 12. Kolloquium würdigt mit dem diesjährigen Schwerpunkt auf der Pharma- und Lebensmittel-technologie zwei technisch-wissenschaftliche Bereiche, die sich zum einen die Aufgabe gestellt haben, für jeden und jede Krankheit etwas parat zu haben, und zum anderen daran arbeitet, nicht nur den Hunger zu bekämpfen, sondern täglich auch eine unermessliche Auswahl an Lebensmitteln für eine ausgewogene Ernährung zu liefern.
In beiden Arbeitsgebieten bestehen nach wie vor große Herausforderungen. Phamaka etwa stehen bei weitem nicht überall auf der Welt in gleichmäßiger Qualität und bezahlbar zur Verfügung. Auch die noch immer schnell wachsende Bevölkerung sowie der fortschreitende Klimawandel stellen die Lebensmittel-produzierende Industrie sowie die Erzeuger vor die immer größer werdende Aufgabe, nachhaltigere und insbesondere ergiebigere Verfahren zu entwickeln und umzusetzen. Die Pro-zessanalytik kann und wird an diesen Stellen ihren Beitrag leisten.
Die Anforderungen an die Prozessanalytik für die Pharma- und Lebensmittelproduktion weisen viele Parallelen auf. So sind beide Bereiche heutzutage regulatorischen Anforderungen unterworfen, die auf der Basis einer risikobasierten Vorgehensweise beruhen, womit Entwicklungs-, Herstellungs- und Qualitätssicherungsprozesse sowohl für die Produzenten als auch für die überwachenden Behörden deutlich verbessert und beschleunigt worden sind. Diese erfreuliche Entwicklung hat ihr Ende aber noch lange nicht gefunden und die die Verfahren befinden sich noch immer in einem starken Wandel. Dennoch haben sie bereits jetzt dazu beigetragen, dass zum Beispiel viele Produktionsmaschinen und Teilanlagen ihre Prozessanalytik bereits an Bord haben, wie etwa der Mähdrescher mit eingebauter Online-Spektroskopie und GPS-Kartierung für das Precision Farming oder die Gefriertrocknungsanlage mit 100%-Trocknungskontrolle am vereinzelten Produkt.
Das 12. Kolloquium greift die wichtigsten Herausforderungen auf und spannt eine Diskussionslinie entlang der technologie- und verbrauchergetriebenen Herstellungsverfahren, von Phenotyping und Digital Farming über rote und grüne Biotechnologie bis hin zur Laborautomation unter Einsatz der Hochdurchsatz-Experimentation.
Die in der Pharma- und Lebensmittelherstellung gesteckten Ziele sind hoch und entsprechend groß sind die zu erwartenden Vorteile: Im sogenannten Real Time Release wird die Qualität des finalen (Zwischen-)Produktes ausschließlich aus In-Prozess-Kontrollen oder Prozessdaten abgeleitet. Für jede produzierte Charge lässt sich die Konformität zu akzeptierten Qualitätsmerkmalen aufzeigen und diese damit ohne weitere Endkontrolle freigeben. Der konsequente Einsatz von Real Time Release ist eine der wesentlichen Voraussetzungen für die kontinuierliche Produktion (Continuous Manufacturing), die die Pharmazeutische Industrie eines Tages adaptieren wird. Im historischen Rückblick haben sich fast ausnahmslos alle Zweige der Produktion in der Prozessindustrie mehr und mehr hin zu einer kontinuierlichen Produktion gewandelt. Man kann davon ausgehen, dass die Qualitätssicherungskosten bei konsequenter Implementierung von PAT von derzeit ca. 30 % in zukünftig einen kleinen einstelligen Prozentbereich der COGS gesenkt werden können. Gleichzeitig führt der Erkenntnisgewinn zur Verbesserung der Produkte selbst sowie ihrer Herstellungsprozesse. Die Qualität wird sozusagen intrinsisch eingebaut. So kann die Sicherheit für den Verbraucher sogar noch gesteigert werden und der Kostenanstieg im Gesundheitssystem wird deutlich gedämpft.
Quantification of rock structures with high resolution X-ray μ-CT for laboratory SIP measurements
(2016)
Spectral Induced Polarization (SIP) measurements are used in many different ways to characterize natural rocks and soils. Main foci of interest are the enhanced characterization of the causes of IP-effects in clastic rocks (especially sandstones), the interactions between the matrix-fluid-system and within the electrical double layers as well as the correlation with “classical” petrophysical parameters, such as specific surface area, permeability, mercury intrusion capillary pressure (MICP) and others. Nevertheless, for all of these investigations, knowledge of the inner structure of the sample material is essential in order to create reliable and validated models as well as to interpret and to assess the data most completely. Unfortunately, many of the methods used, to get access to the inner structure of rocks are destructive (e.g. MICP, thin sectioning, etc.) and the valuable sample is lost. In addition, data is either of volume integrated nature or only available for the 2D case and the usage of sister cores does not necessarily lead to reliable results. In this paper, the authors showcase the possibilities of non-destructive and three dimensional X-ray computed tomography and of enhanced image analysis capabilities for the quantification of rock structures at the pore scale.
Welcome to the 2nd International Conference on Advances in Cement and Concrete Technology in Africa (ACCTA 2016), January 27– 29, 2016, held at White Sands Hotel, Dar es Salaam, Tanzania.
The first ACCTA conference that took place in January 2013 in Johannesburg was a result of an African-European collaborative research project. Due to the success of this conference, it was announced that a triennial international conference is necessary, with the next conference scheduled to take place once again in Johannesburg. Within the organisation of the conference, unfortunately some unforeseeable events arose, which would lead to either a delay of the conference in Johannesburg until 2018 or a change of venue. The great response from the international scientific community supported the option to maintain the originally scheduled date. With the support of the local organisation committee from the University of Dar es Salaam and the contributions from the University of the Witwatersrand and the University of Zagreb the conference was shifted to Dar es Salaam.
Despite the new boundary framework, we are extremely happy that it was possible to arrange an outstanding and excellent scientific programme. Therefore we would like to thank in particular the keynote speakers and all members of the international scientific community, as well as other delegates that supported the conference by their contributions and attendance. This shows us how significantly important the African cement and concrete market is for the entire global community.
Africa can become a spearhead for the future of construction with cement and concrete. The continent exhibits an enormous construction potential and due to the relatively short history of building with these materials, innovations can be adopted and adapted unbiased and without influence of stakeholders, traditions, and complicated networks of regulations. This is a fertile ground for the existing promising generation of engineers and decision makers for re-inventing cement and concrete in the best possible way.
There is no global optimum solution for concrete. The best solution in Africa is not the best solution in Europe or another part of the world, and the best solution in one particular African country is diverging from the best solution in another African country depending upon resources, supply chains, infrastructure, construction needs, traditions, available manpower, skills and technologies. Nevertheless, we can globally support our objectives to build future oriented and sustainable construction solutions by mutually learning from each other. In order to tackle the future challenges and build more sustainably and innovatively with concrete, we need to enhance interdisciplinary and cross-national skills and create networks between experts and decision makers globally.
ACCTA offers this kind of platform, and we are happy to announce that the conference reaches a high impact in the world. Delegates and speakers come from more than 40 countries in the world originating from all continents. Besides the technical content there will be plenary discussions on the most relevant topics of future binder technologies and standards and product safety with outstanding expert panellists.
We want to wish all delegates a successful conference and hope that this book can be a significant contribution for a future oriented and better concrete technology; in Africa and the entire world. Welcome to Dar es Salaam, Tanzania.
Welcome to the second symposium on Knowledge Exchange for Young Scientists (KEYS) in Accra, Ghana 7th – 9th June 2016. This symposium is part of a three phase series organised by BAM, and funded by VolkswagenStiftung. The KEYS symposia series offers a platform whereby young African scientists can get together with peers from Germany as well as with experienced academic engineers, industry specialists and scientists from across the globe for better implementation of research analysis in their respective fields of study. This primarily provides the opportunity to obtain further knowledge in the demand for the home-base innovation and growth of the education sector. It will also provide an opportunity to network with peers and gain relevant and objective knowledge. Therefore, the symposium offers adequate training to young scientists as well as gives an opportunity to network with key players in the cement and concrete industry, which will facilitate the fundamentals of knowledge transfer.
This second symposium focuses on solid waste management and importance of valorisation of suitable by-products for utilisation in the cement and concrete industry. Today, all over the world we can no longer draw on abundant resources, and more frequently, we need to develop innovative concepts for better and more sustainable construction. This change process needs international and interdisciplinary approaches. Hence, the symposium is seen as a spark for the generation of ideas and visions, how concrete construction can become more globally sustainable based on locally tailored concepts. The symposium includes keynote lectures from 9 international keynote speakers and technical papers from 22 young scientists, who were selected out of a high number of applicants based on the excellence of their scientific writing. The presentations of all participants as well as keynote lectures are represented in these proceedings.
We would like to thank all participants for their valuable contribution to the symposium. We are blessed to receive tremendous input from the distinguished keynote speakers and we thank them for their attendance. Last but not least, we would like to acknowledge the funding body, VolkswagenStiftung, for their support. We hope you enjoy the symposium and find your engagement valuable with the entire team in sustaining your professional development in the global world of cement and concrete.
Das 10. Interdisziplinäre Doktorandenseminar wendet sich an Arbeitskreise, die auf den Gebieten der Prozessanalytik, Sensoren, Datenauswertung, Automation und angrenzenden Fachthemen tätig sind. Sie wurde wie immer organisiert von den Arbeitskreisen „Prozessanalytik“, „Chemo- und Biosensoren“, „Chemometrik und Qualitätsmanagement“ sowie „Elektrochemie“ der GDCh-Fachgruppe „Analytische Chemie“ in Kooperation mit den kreativen jungen Verfahrensingenieuren (kjVIs).
Die Fachvorträge zeichneten sich durch ihre Vielfalt an Themen und Anwendungsmöglichkeiten aus. Für alle Themen zeichnet sich gleichermaßen der Trend ab, dass neben dem Erzeugen analytischer oder sensorischer Daten auch ein intelligentes Datenmanagement gefordert ist, um die Informationen zu Entscheidungsdaten zu verarbeiten und entsprechend zu präsentieren.
Auch die Poster zeigten eine große Vielfalt an Forschungsbereichen. Von der Charakterisierung und Identifizierung von Pollen mit Hilfe von SERS, MALDI-TOF-MS und neuronalen Netzen, über Bioprozessüberwachung/-Regelung von CHO-Zellkultivierungen, bis hin zur Prozesskontrolle an hoch trüben Polymerdispersionen mit PDW-Spektroskopie, wurde ein breites Themenspektrum präsentiert.“