TY - THES A1 - Rohde-Abuba, Caterina T1 - Un/doing Migration : understanding the performativity of migrant identities in care work T1 - Un/Doing Migration : die Performativität von Migrationsidentitäten in Care Work N2 - This Rahmenpapier discusses the performativity approaches of Bourdieu and Butler as reflexive research perspectives on the social construction of migrant and refugee identities. Focusing on the performativity of speech acts and emotionalized enactments, I employ empirical data examples about commodified and familial care work that reveals how migration and refugeeness are constituted in micro-level face-to-face interactions. Introducing the concepts of doing, undoing and not doing migration/refugeeness, I show different care performances that reproduce, transform or subvert social identities in the interplay of individual agency with the social regulation by institutional, organizational and discursive structures of the national migration, asylum and integration regimes. Throughout the paper, I argue that the social order of migration/refugeeness is biopolitical and postcolonial: drawing on historical images of orientalism, social positions of internal others are constituted and simultaneously subordinated to the majority society. Regulated by biopolitical means of administration and disciplining, social processes of doing of migration/refugeeness generate affective values in the images of internal and external others, who supposedly depend on the care and control of the hegemonic nation. When 'migrant/refugee workers' are used as an effective and economical solution to the increasing labor demand of the nation and when 'refugee families' become a commodity on the national market of public and private social services, the social order of migration/refugeeness materializes in productive values that benefit the nation state. N2 - Dieses Rahmenpapier behandelt die Performativitätsansätze von Bourdieu und Butler als reflexive Forschungsperspektiven auf die soziale Konstruktion von Migrations- und Fluchtidentitäten. Datenbeispiele zu kommerzialisierter und familiärer care work zeigen, dass Migration und Flucht auf der Mikro-Ebene in emotionalisierten Sprechakten und Interaktionen konstituiert werden. Mithilfe von Konzepten des doing, not doing und undoing migration/refugeeness wird untersucht, wie care Praktiken soziale Identitäten im Zusammenspiel von individuellen Handlungen mit der Regulierung durch nationale Migrations-, Asyl- und Integrationsregime produzieren, transformieren oder subvertieren. Ich argumentiere, dass die soziale Ordnung von Migration/Flucht biopolitisch und postkolonial ist: Unter Rückgriff auf historische Bilder des Orientalismus werden soziale Positionen interner Anderer konstituiert und gleichzeitig der Mehrheitsgesellschaft untergeordnet. Reguliert durch biopolitische Mittel der Administration und Disziplinierung erzeugen soziale Prozesse des doing migration/refugeeness affektive Werte in den Imaginationen interner und externer Anderer bezüglich ihrer mutmaßlichen Abhängigkeit von Fürsorge und Kontrolle durch die hegemoniale Mehrheitsgesellschaft. Indem „Migranten/Flüchtlinge“ als effektive und wirtschaftliche Lösung für den steigenden Arbeitskräftebedarf der kommerzialisierten care work genutzt werden und „Flüchtlingsfamilien“ als Objekte von Sozialdienstleistungen der öffentlichen care work herangezogen werden, materialisiert sich die soziale Ordnung von Migration/Flucht in produktiven Werten, die dem Nationalstaat zugutekommen. KW - Refugeenes KW - Migration KW - Reflexivity KW - Performativity KW - Identities KW - Flucht KW - Performativität KW - Identität KW - Biopolitik KW - Biopolitik KW - Flüchtlingslager KW - Identität KW - Performativität Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67947 ER - TY - THES A1 - Roszak, Robert T1 - Fluid structure interaction analysis considering the structural behavior T1 - Analyse der Fluidstrukturinteraktion unter Berücksichtigung des Strukturverhaltens N2 - The development of computer technologies allows using numerical simulations in the early stages of aircraft design more and more often. The role of both wind tunnels and initial test flights used to validate of solutions seems to be diminishing. Big systems for three-dimensional simulations of Fluid-Structure Interactions (FSI) constitute highly specialized and costly software. Most of the codes are based on many simplifications. One of them is the assumption of linearity of the structural model being in contradiction with real-life situations. The postdoctoral dissertation presents the results of simulations for complex, multi-scale objects and non-linear structure models and extended structure testing in relation to damage in macroscale analysis. What is crucial for carrying out the assumed analyses is to extend a numerical tool comprising a flow and a structural program and a space grid deformation model for a system allowing to take into consideration the non-linearity of the structure. The point of reference for testing the suggested approaches are the existing solutions of the aeroelastic linear problems. Results of the recent research might be applied for the construction of increasingly common unmanned aerial vehicle (UAV). Modern structure is a key element that affects the basic parameters as mass or range of these vehicles. Until now the research and development of the aeroelastic calculation algorithm for commonly used materials in the framework of linear geometry and linear-elastic material behavior was used. The current developments of materials for light-weight design common use of 3D printing technology causes the increasingly widespread use of new alternative materials in the aviation industry. This is particularly true for the design and construction of UAV, where the basic requirements are the lightness of the structure and the maximum range. Unfortunately, the fulfillment of the above criteria means that the materials used are often loaded not only in a elastic range but also more often above this limit. In case of analyzing aeroelastic phenomena for a loaded structure we should take a closer look at the behavior of the material outside the elastic range in which the damage occurs. The process of destroying in the face of such dangerous phenomena as flutter in aircraft constructions requires a deeper analysis of the mechanics of materials, in particular for new materials and their manufacturing techniques. As part of joint experiments and numerical simulations, detailed research was carried out to describe the behavior of printed materials, which will be increasingly used in the design of aircraft structures. Extending the postdoctoral dissertation with the research carried out at BTU will allow further development of the existing FSI algorithm, taking into account the structural behavior more accurately and the possibility of predicting damage processes. N2 - Die Entwicklung von Computertechnologien ermöglicht den immer häufigeren Einsatz numerischer Simulationen in den frühen Phasen des Flugzeugentwurfs. Sowohl Windkanäle als auch erste Testflüge zur Validierung von Lösungen spielen offenbar eine immer geringere Rolle. Die meisten Codes basieren auf vielen Vereinfachungen. Eine davon ist die Annahme, dass die Linearität des Strukturmodells im Widerspruch zu realen Situationen steht. Die Habilitationsschrift präsentiert die Ergebnisse von Simulationen für komplexe, mehrskalige Objekte und nichtlineare Strukturmodelle sowie erweiterte Strukturtests in Bezug auf Schäden in der Makroskalenanalyse. Entscheidend für die Durchführung der angenommenen Analysen ist die Erweiterung eines numerischen Werkzeugs, das ein Strömungs- und ein Strukturprogramm sowie ein räumliches Gitterverformungsmodell umfasst, für ein System, das die Berücksichtigung der Nichtlinearität der Struktur ermöglicht. Bezugspunkt für die Prüfung der vorgeschlagenen Ansätze sind die vorhandenen Lösungen der aeroelastischen Linearprobleme. Ergebnisse der jüngsten Forschung könnten für den Bau zunehmend verbreiteter unbemannter Luftfahrzeuge (UAV) genutzt werden. Bisher wurde die Forschung und Entwicklung des aeroelastischen Berechnungsalgorithmus für häufig verwendete Materialien im Rahmen der linearen Geometrie und des linear-elastischen Materialverhaltens genutzt. Die aktuellen Materialentwicklungen für den Leichtbau sowie der Einsatz der 3D-Drucktechnologie führen dazu, dass in der Luftfahrtindustrie immer häufiger neue Alternativmaterialien zum Einsatz kommen. Dies gilt insbesondere für die Konstruktion und den Bau von UAVs, bei denen die Grundanforderungen die Leichtigkeit der Struktur und die maximale Reichweite sind. Leider führt die Erfüllung der oben genannten Kriterien dazu, dass die verwendeten Materialien häufig nicht nur im elastischen Bereich, sondern häufiger auch oberhalb dieser Grenze belastet werden. Bei der Analyse aeroelastischer Phänomene für eine belastete Struktur sollten wir das Verhalten des Materials außerhalb des elastischen Bereichs, in dem der Schaden auftritt, genauer betrachten. Der Prozess der Zerstörung angesichts so gefährlicher Phänomene wie Flattern im Flugzeugbau erfordert eine tiefergehende Analyse der Materialmechanik, insbesondere für neue Materialien und deren Herstellungstechniken. Im Rahmen gemeinsamer Experimente und numerischer Simulationen wurden detaillierte Untersuchungen zur Beschreibung des Verhaltens von gedruckten Materialien durchgeführt, die zunehmend bei der Gestaltung von Flugzeugstrukturen zum Einsatz kommen werden. Die Erweiterung der Habilitationsschrift um die an der BTU durchgeführten Forschungsarbeiten ermöglicht eine Weiterentwicklung des bestehenden FSI-Algorithmus unter genauerer Berücksichtigung des Strukturverhaltens und der Möglichkeit, Schadensprozesse vorherzusagen. KW - FSI KW - DMD KW - Material nonlinearity KW - Aeroelasticity KW - Materialnichtlinearität KW - Aeroelastizität KW - Dynamic mode decomposition KW - Fluid–structure interaction KW - Flugzeugbau KW - Aeroelastizität KW - Nichtlineares mathematisches Modell Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-66629 ER - TY - THES A1 - Doynov, Nikolay T1 - Hybride Modelle für Verzugs- und Eigenspannungsberechnung von großen und komplexen Schweißkonstruktionen T1 - Hybrid models for calculation of distortion and residual stresses in large and complex welded structures N2 - Das Schweißen führt zu einer lokalen, ungleichmäßigen Erwärmung der Fügestelle. Die dadurch hervorgerufenen lokalen plastischen Verformungen und metallurgischen Werkstoffveränderungen bewirken nach der Abkühlung bleibenden Verzug und Eigenspannungen. Diese beeinflussen die reibungslose Durchführung des Fertigungsprozesses und die Qualität der geschweißten Konstruktion und schließlich stellen letztlich deren Einsatz in Frage. Somit steht für die meisten Industrieanwendungen die gesicherte Minimierung bzw. Beherrschung des Schweißverzuges und der Schweißeigenspannungen, insbesondere bei großen Konstruktionen im Vordergrund. Mittels der Vorkenntnis über den zu erwartenden Verzug und die Entwicklung der Eigenspannungen während und nach dem Schweißen können zum einen geeignete Gegenmaßnahmen, wie beispielsweise Einspannszenarien, Vorverformungen oder Schweißreihenfolgen sowie eine gezielte Vor-, Zwischen- oder Nachwärmebehandlung zweckmäßig gewählt werden. Zum anderen ist es möglich, die darauffolgenden notwendigen Nachbehandlungen, wie z.B. das thermische Richten, schon in einem sehr frühen Stadium des Produktentwicklungsprozesses vorauszuplanen. Demzufolge besteht seitens der Forschung ein sehr großes Interesse an der Entwicklung verlässlicher Modelle und Methoden zur Schweißverzugs- und Eigenspannungsberechnung. Die vorliegende Habilitationsschrift befasst sich mit den theoretischen Grundlagen und den simulationstechnischen Aspekten der Schweißverzug- und Eigenspannungsberechnung von großen komplexen Schweißkonstruktionen. Im Mittelpunkt stehen die analytisch-numerische Hybridmodelle. Diese bestehen aus einem analytischen Teil für die lokale thermomechanische Berechnung und einen numerischen Teil für die globale strukturmechanische Berechnung. Die beiden Teilaufgaben sind stark gekoppelt. Der Schwerpunkt liegt in der Weiteentwicklung und in den Umsatzmöglichkeiten des analytischen Ansatzes. Darüber hinaus wird die Anwendung der Hybriden Modellierung zur Berechnung von Verzug und Eigenspannungen in praxisrelevanten Schweißkonstruktionen an zahlreichen Beispielen demonstriert. Die Aspekte der Einbringung der Simulation in die Fertigungs- oder Produktkette werden ebenso thematisiert. N2 - Welding causes local, non-uniform heating of the joint. The resulting local plastic deformations and metallurgical material changes cause after cooling residual distortions and stresses. These affect the smooth performance of the manufacturing process and the quality of the welded structure, finally putting its use into question. Thus, for most industrial applications, the minimization or control of welding distortion and residual stresses, especially for large constructions, is of primary importance. By knowing in advance the distortion to be expected and the development of residual stresses during and after welding, it is possible, on the one hand, to select suitable measures to control the distortion, such as clamping scenarios, preforming or welding sequences, as well as targeted pre-, intermediate- or post-weld heat treatment. On the other hand, it is possible to plan in advance the subsequent necessary post-treatments, such as thermal straightening, at a very early stage of the product development process. Consequently, there is a very great interest on the part of the research community in the development of reliable models and methods for weld distortion and residual stress calculation. This postdoctoral thesis deals with the theoretical fundamentals and simulation aspects of weld distortion and residual stress calculation of large complex welded structures. The focus is on analytical-numerical hybrid models. These consist of an analytical part for the local thermomechanical calculation and a numerical part for the global structural mechanical calculation. The two subtasks are strongly coupled. The main issue is the ongoing development and the turnover possibilities of the analytical approach. In addition, the application of hybrid modeling for the calculation of distortion and residual stresses in practically relevant welded structures is demonstrated with numerous examples. The aspects of incorporating simulation into the manufacturing or product chain will also be addressed. KW - Schweißsimulation KW - Eigendehnung KW - Schweißverzug KW - Schweißeigenspannungen KW - Vortgeschrittene Schweißfertigung KW - Computational welding mechanics KW - Inherent strain KW - Welding distortions KW - Welding residual stresses KW - Advanced welding manufacturing KW - Schweißen KW - Schweißspannung KW - Thermomechanik KW - Strukturmechanik KW - Tragfähigkeit KW - Richten KW - Intelligente Fertigung KW - Computersimulation KW - Konzeptionelle Modellierung Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-64536 ER - TY - THES A1 - Mehlitz, Patrick T1 - On implicit variables and related topics in mathematical optimization T1 - Über implizite Variablen und verwandte Themen in der Optimierungstheorie N2 - This thesis is concerned with the phenomenon of implicit variables in optimization theory. Roughly speaking, a variable is called implicit whenever it is used to model the feasible set but does not appear in the objective function. At the first glance, such variables seem to be less relevant for the purpose of optimization. First, we provide a theoretical study on optimization problems with implicit variables. Therefore, we rely on a model program which covers several interesting problem classes from optimization theory such as bilevel optimization problems, evaluated multiobjective optimization problems, or optimization problems with cardinality constraints. We start our analysis by clarifying that the interpretation of implicit variables as explicit ones induces additional local minimizers. Afterwards, we study three reasonable stationarity systems of Mordukhovich-stationarity-type for the original problem as well as some comparatively weak associated constraint qualifications. The obtained results are applied to the three example classes mentioned above. Second, we introduce switching- and or-constrained optimization problems. Exploiting the observation that each or-constrained optimization problem can be transferred into a switching-constrained optimization problem with the aid of slack variables, one can interpret or-constrained programs as optimization problems comprising implicit variables. Necessary optimality conditions and constraint qualifications for both problem classes are derived. Furthermore, some approaches for the numerical solution of both problem classes are discussed and results of computational experiments are presented. The shortcomings of implicit variables are highlighted in terms of or-constrained optimization. Third, we study three different scenarios where optimality conditions and constraint qualifications for challenging optimization problems can be constructed while abstaining from the introduction of implicit variables. We start by deriving a generalized version of the linear independence constraint qualification as well as second-order necessary and sufficient optimality conditions for so-called disjunctive optimization problems, which cover several interesting but inherently irregular problem classes like mathematical programs with complementarity, switching, or-, and cardinality constraints. Afterwards, we exploit several different single-level reformulations of standard bilevel optimization problems in order to find first- and second-order sufficient optimality conditions. Finally, we study sequential stationarity and regularity conditions for nonsmooth mathematical problems with generalized equation constraints with the aid of the popular limiting variational analysis. The investigated model problem covers the one we use for the theoretical analysis of implicit variables. N2 - Diese Arbeit befasst sich mit dem Phänomen impliziter Variablen in der Optimierungstheorie. Eine Variable wird hierbei als implizit bezeichnet, wenn sie zur Modellierung der zulässigen Menge genutzt wird, nicht aber in der Zielfunktion auftaucht. Auf den ersten Blick wirken solche Variablen als wenig relevant im Hinblick auf den eigentlichen Optimierungsprozess. Im ersten Teil der Arbeit wird eine theoretische Analyse von Optimierungsproblemen mit impliziten Variablen durchgeführt. Hierzu wird ein abstraktes Modell betrachtet, welches eine Vielzahl interessanter Problemklassen der Optimierungstheorie wie hierarchische Probleme, bewertete Vektoroptimierungsprobleme oder Optimierungsaufgaben mit Kardinalitätsbeschränkungen abdeckt. Zuerst wird gezeigt, dass die Interpretation von impliziten als explizite Variablen zusätzliche lokale Optimallösungen induziert. Danach werden drei Stationaritätssysteme vom Mordukhovich-Typ des Originalproblems sowie vergleichsweise schwache, zugehörige Regularitätsbedingungen untersucht. Abschließend werden die erhaltenen Resultate auf die oben genannten Problemklassen angewandt. Der zweite Teil der Arbeit befasst sich mit Optimierungsaufgaben über Umschalt- und Oder-Beschränkungen. Beachtet man, dass jedes Oder-beschränkte Optimierungsproblem unter Verwendung von Schlupfvariablen in ein Problem mit Umschaltbeschränkungen überführt werden kann, so ist klar, dass Oder-beschränkte Probleme als Optimierungsaufgaben mit impliziten Variablen angesehen werden können. Optimalitäts- und Regularitätsbedingungen für beide Problemklassen werden hergeleitet. Außerdem werden Ansätze zur numerischen Lösung beider Problemklassen sowie Ergebnisse von Testrechnungen vorgestellt. Die Nachteile impliziter Variablen werden anhand von Oder-beschränkten Problemen illustriert. Anhand von drei verschiedenen Szenarien wird im dritten Teil der Arbeit aufgezeigt, wie Optimalitäts- und Regularitätsbedingungen für komplizierte Optimierungsaufgaben auch ohne die Einführung impliziter Variablen gewonnen werden können. Zunächst werden eine verallgemeinerte Form der Bedingung LICQ sowie Optimalitätsbedingungen zweiter Ordnung für disjunktive Probleme wie komplementaritäts- oder kardinalitätsbeschränkte Aufgaben hergeleitet. Anschließend werden verschiedene Umformulierungen von Zwei-Ebenen-Optimierungsaufgaben verwendet, um hinreichende Optimalitätsbedingungen erster und zweiter Ordnung abzuleiten. Mithilfe der Variationsanalysis werden zuletzt sequentielle Stationaritäts- und Regularitätsbedingungen für nichtglatte Optimierungsaufgaben über verallgemeinerten Gleichungen untersucht. Das betrachtete Model umfasst hierbei auch jenes, welches zur abstrakten Analyse impliziter Variablen genutzt wurde. KW - Mathematical optimization KW - Implicit variables KW - Optimality conditions KW - Constraint qualifications KW - Variational analysis KW - Mathematische Optimierung KW - Implizite Variablen KW - Optimalitätsbedingungen KW - Regularitätsbedingungen KW - Variationsanalysis KW - Optimierung KW - Variable KW - Optimalitätsbedingung KW - Regularität KW - Variationsrechnung Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-55291 ER - TY - THES A1 - Zaussinger, Florian T1 - Modeling and simulation of thermo-electro hydrodynamics T1 - Modellierung und Simulation von thermo-elektro Hydrodynamik N2 - The GeoFlow (Geophysical Flow) experiment on the International Space Station (ISS) and the AtmoFlow (Atmospherical Flow) experiment are designed to study convective processes under microgravity conditions in the spherical gap geometry. By applying a high voltage field between two concentric spherical shells and utilizing a dielectric working fluid it is possible to maintain an artificial radial force field that is comparable to a planetary gravitational field. This makes it possible to study convection such as known from the Earth's outer core, the Earth's mantle, or planetary atmospheres. The radial force field is based on the dielectrophoretic effect and is described by thermo-electro hydrodynamics (TEHD). This habilitation thesis presents a comprehensive view on modeling TEHD and the numerical simulation of the governing equations with a focus on GeoFlow and AtmoFlow. The GeoFlow experiment investigated thermal convection with and without dielectric (internal) heating under long-time micro-gravity conditions on the ISS. This unique experimental setup consisted of a bottom heated and top cooled spherical gap, filled with the silicon oil M5 or 1-Nonanol. Rotation, varying voltage, and temperature differences across the gap could be applied, to spread the experimental parameter space. The main focus of GeoFlow was the investigation of flow properties such as the convective onset, the transition from laminar to turbulent flows, and the influence of rotation on convection. Experimental outcomes were compared with theoretical and numerical results via advanced post-processing techniques. This includes pattern recognition algorithms and statistical evaluation of the numerical simulations. The TEHD model was validated on the onset of convection through linear stability analysis, on properties of columnar cells and global convective structures such as regular laminar flows. It is shown that TEHD based convection is comparable with Rayleigh-Benard convection and that is can be described by the quasi-normal approximation. For rotating cases and low super-criticalities the Proudman-Taylor theorem dominated the fluid flow which resulted in global columnar cells. In summary, the presented TEHD model is able to explain certain aspects of convective flows observed in GeoFlow. It is the first validation for such a model at all stages. The AtmoFlow experiment is based on GeoFlow but is designed to investigate global cells and planetary waves which are known from planetary atmospheres. Its unique feature are the atmospheric-like boundary conditions. Understanding the interaction between atmospheric circulation and a planet's climate, be it Earth, Mars, Jupiter, or a distant exoplanet, contributes to various fields of research such as astrophysics, geophysics, fluid physics, and climatology. AtmoFlow is currently under construction and is planned for operation on the ISS in 2024. N2 - Das GeoFlow (Geophysical Flow)-Experiment auf der Internationalen Raumstation (ISS) und das AtmoFlow (Atmospherical Flow)-Experiment dienen der Untersuchung konvektiver Prozesse unter Mikrogravitationsbedingungen in der Kugelspaltgeometrie. Durch Anlegen eines Hochspannungsfeldes in der Kugelschalen und unter Verwendung eines dielektrischen Fluides ist es möglich, ein künstliches radiales Kraftfeld aufrechtzuerhalten, das mit einem planetaren Gravitationsfeld vergleichbar ist. Damit ist es möglich Konvektion zu untersuchen, wie sie aus dem äußeren Erdkern, dem Erdmantel oder aus Planetenatmosphären bekannt ist. Das radiale Kraftfeld basiert auf dem dielektrophoretischen Effekt und wird durch die Thermo-Elektro-Hydrodynamik (TEHD) beschrieben. Das GeoFlow-Experiment untersuchte die thermische Konvektion mit und ohne dielektrischer (interne) Heizung unter Mikrogravitationsbedingungen auf der ISS. Dieser einzigartige Versuchsaufbau bestand aus einem innen beheizten und außen gekühlten Kugelspalt, der mit dem Silikonöl M5 oder 1-Nonanol gefüllt war. Rotation, variierende Spannung und Temperaturdifferenzen definierten den experimentellen Parameterraum. Der Schwerpunkt von GeoFlow lag auf der Untersuchung von Strömungseigenschaften wie dem Einsetzen der Konvektion, dem Übergang von laminarer zu turbulenter Strömung und dem Einfluss der Rotation auf die Konvektion. Die experimentellen Ergebnisse wurden mit theoretischen und numerischen Resultaten mittels fortschrittlicher Post-Processing-Techniken verglichen. Dazu gehören Algorithmen zur Mustererkennung und die statistische Auswertung der numerischen Simulationen. Das TEHD-Modell wurde hinsichtlich des Einsetzens der Konvektion durch eine lineare Stabilitätsanalyse, bezüglich Kolumnarzellen und globaler konvektiver Strukturen sowie regelmäßiger laminarer Strömungen validiert. Es konnte gezeigt werden, dass die TEHD-basierte Konvektion mit der Rayleigh-Benard-Konvektion vergleichbar ist und dass sie durch die quasi-normale Näherung beschrieben werden kann. Für rotierende Fälle und niedrige Überkritikalitäten dominiert das Proudman-Taylor-Theorem die Strömung, was zu globalen kolumnaren Zellen führt. Das AtmoFlow-Experiment basiert auf GeoFlow, ist aber darauf ausgelegt, globale Zellen und planetare Wellen zu untersuchen, die aus planetaren Atmosphären bekannt sind. Einzigartig sind in diesem Experiment die atmosphärenähnlichen Randbedingungen. Das Verständnis der Wechselwirkung zwischen der atmosphärischen Zirkulation und dem Klima eines Planeten, sei es die Erde, dem Mars, des Jupiters oder entfernter Exoplaneten, trägt zu einer Vielzahl an Forschungsgebieten wie z.B. Astrophysik, Geophysik, Fluidphysik und Klimatologie bei. AtmoFlow befindet sich derzeit im Bau und ist für den Betrieb auf der ISS im Jahr 2024 geplant. KW - Hydrodynamics KW - Numerics KW - Micro-gravity KW - Strömungsmechanik KW - Numerik KW - Mikrogravitation KW - Strömungsmechanik KW - Mikrogravitation Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-55178 ER - TY - THES A1 - Mettke, Angelika T1 - Material- und Produktrecycling – am Beispiel von Plattenbauten N2 - Die Habilitationsschrift zielt darauf ab, den Erkenntnisstand zur Bauteilwiederverwendung (Produktrecycling) und zum Materialrecycling (stoffliches Recycling) aufzuzeigen. Wissenschaftlich fundiert und Impuls gebend werden unter Nachhaltigkeitsprämissen potenzielle Wiederverwendungsmöglichkeiten für großformatige Betonbauteile und Verwertungsmöglichkeiten für Bauschuttfraktionen herausgearbeitet. Die Untersuchungen konzentrieren sich auf die Rohbaukonstruktion industriell errichteter Wohnbauten der DDR-Zeit, die zum Rückbau anstehen. Bewertet werden baustoff-, -technische,- rechtliche, -technologische, wirtschaftliche, ökologische sowie logistische Kriterien für das Produkt- und Materialrecycling. Anhand von untersuchten Szenarien wird auch verdeutlicht, dass Ressourcen- und Energieeffizienz miteinander vernetzt sind. Im Rahmen des Materialrecyclings wird aus Ressourceneffizienzgründen vordergründig die Verwertung von rezyklierten Gesteinskörnungen zur Herstellung von Beton diskutiert. Des Weiteren werden hauptsächlich die in Plattenbauten anzutreffenden schadstoffhaltigen Baustoffe aufgezeigt inklusive deren gesundheitliche und abfallwirtschaftliche Auswirkungen und Behandlungsoptionen. Im Ergebnis der Analysen wird empfohlen, wie Bauten zukunftsorientiert zu errichten sind und dass sich das Lehrangebot an die sich verändernden Bedingungen, unter dem Aspekt nachhaltig zu bauen/Schließung von Stoffkreisläufen, verändern muss. KW - Großtafelbau KW - Fertigbauteil KW - Recycling KW - Wiederverwendung von Bauteilen KW - Rückbau KW - Schadstoffe KW - Recycling KW - Plattenbauten KW - Reuse of building components KW - Demolition KW - Contaminents KW - Recycling KW - Prefabricated buildings Y1 - 2010 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-46133 ER - TY - THES A1 - Lindenschmidt, Karl-Erich T1 - River water quality modelling for river basin and water resources management with a focus on the Saale River, Germany T1 - Modellierung der Fließgewässergüte für das Einzugsgebiets- und Wasserressourcen-Management mit Schwerpunkt Saale N2 - This thesis focuses on computer modelling issues such as i) uncertainty, including uncertainty in parameters, data input and model structure, ii) model complexity and how it affects uncertainty, iii) scale, as it pertains to scaling calibrated and validated models up or down to different spatial and temporal resolutions, and iv) transferability of a model to a site of the same scale. The discussion of these issues is well established in the fields of hydrology and hydrogeology but has found less application in river water quality modelling. This thesis contributes to transferring these ideas to river modelling and to discuss their utilization when simulating river water quality. In order to provide a theoretical framework for the discussion of these topics several hypotheses have been adapted and extended. The basic principle is that model error decreases and sensitivity increases as a model becomes more complex. This behaviour is modified depending if the model is being upscaled or downscaled or is being transferred to a different application site. A modelling exercise of the middle and lower Saale River in Germany provides a case study to test these hypotheses. The Saale is ideal since it has gained much attention as a test case for river basin management. It is heavily modified and regulated, has been overly polluted in the past and contains many contaminated sites. High demands are also placed on its water resources. To provide discussion of some important water management issues pertaining to the Saale River, modelling scenarios using the Saale models have been included to investigate the impact of a reduction in non-point nutrient loading and the removal and implementation of lock-and-weir systems on the river. N2 - Diese Arbeit konzentriert sich auf Themen, die in der Computermodellierung vorkommen, wie z.B. i) Unsicherheiten, einschließlich Unsicherheiten in den Prozesskonstanten, Dateneingaben und Modellstrukturen, ii) Modellkomplexität und ihre Auswirkungen auf die Unsicherheiten, iii) Skalen, bezogen auf das Übertragen von kalibrierten und validierten Modellen auf kleinere oder größere Skalen mit unterschiedlichen räumlichen und zeitlichen Auflösungen, und iv) Übertragbarkeit eines Modells auf einem Gebiet der gleichen Skala. Diese Themen, die in der Hydrologie und Hydrogeologie häufig diskutiert werden, haben wenig Anwendung in der Fließgewässergütemodellierung gefunden. Diese Arbeit soll einen Beitrag dazu leisten, diese Konzepte in die Flussmodellierung zu übertragen. Um einen theoretischen Rahmen für die Diskussion dieser Themen zu stellen sind einige Hypothesen übernommen, verändert und ergänzt worden. Das Grundprinzip dieser Hypothesen ist dass bei ansteigender Komplexität des Modells, der Fehler zwischen Modellergebnissen und Messdaten verringert und die Gesamtsensitivität des Modells erhöht wird. Dieses Verhalten verändert und verschiebt sich entsprechend, wenn das Modell auf andere Skalen oder auf ein anderes Anwendungsgebiet der gleichen Skala übertragen wird. Diese Hypothesen wurden durch eine Modellierung der mittleren und unteren Verläufe des Saale-Flusses geprüft. Die Saale ist als Fallstudie gut geeignet, da sie als Testfall für Flussgebietsmanagement viel Aufmerksamkeit erregt hat. Der Fluss ist mit vielen technischen Baumaßnahmen stark verändert worden, ist in der jüngeren Vergangenheit übermäßig verschmutzt worden, und enthält viele Altlasten. Von den Wassserressourcen wird ein hoher Nutzungsgrad in Anspruch genommen. Um einige wichtige wasserwirtschaftliche Fragen im Zusammenhang mit der Saale zu diskutieren wurden Simulationsergebnisse von Szenarienberechnungen bereitgestellt, um die Auswirkung einer Verringerung diffuser Nährstoffbelastung und die Demontage und Implementierung von Schleusen- und Wehranlagen am Fluss zu untersuchen. KW - Water resources management KW - Water quality KW - High level architecture (HLA) KW - Saale River KW - Eutrophication KW - Saale KW - Hydrologie KW - Computersimulation KW - Saale KW - Wasserqualität KW - Eutrophierung KW - Wasserressourcen-Management Y1 - 2006 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-45959 ER - TY - THES A1 - Getzlaff, Jörn T1 - Erdgas als Kraftstoff für Kfz-Verbrennungsmotoren N2 - Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird auf grundlegende Unterschiede im Brennverfahren von Benzin- und Erdgasmotoren eingegangen. Außerdem werden verschiedene Maßnahmen dargestellt, die bei einer konsequenten Auslegung des Brennverfahrens auf den Kraftstoff Erdgas zu deutlichen Wirkungsgradvorteilen führen und somit den Nachteil der geringen Speicherdichte von Erdgas (Reichweite von Erdgasfahrzeugen) verringert. Die vorliegende Arbeit soll dem interessierten Ingenieur und Studenten des Maschinenbaus einen Überblick über die Nutzung gasförmiger Kraftstoffe für den Antrieb von Kraftfahrzeugen geben. Auf die Grundlagen der Thermodynamik und der motorischen Verbrennung wird dort näher eingegangen, wo es für das Verständnis der Zusammenhänge unabdingbar ist. Hier sei auch auf die einschlägige Literatur verwiesen. Ziel ist es zu zeigen, inwiefern sich die Brennverfahren für einen kleinvolumigen Pkw-Motor von den Großgasmotoren hinsichtlich des Nutzungsprofils unterscheiden und welche Wege zur Wirkungsgradsteigerung möglich sind. KW - Kraftfahrzeug KW - Verbrennungsmotor KW - Erdgasantrieb Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-32413 ER - TY - THES A1 - Poddar, Ajay T1 - Slow wave resonator based tunable multi‐band multi‐mode injection‐locked oscillators T1 - Multiband multimode Injection-locked Oszillatoren mit Slow-Wave Resonatoren N2 - In modern information technology, increasingly powerful electronic circuits are required for the targeted generation of complex signals with well-defined amplitudes and phases. In circuits of this type, oscillators frequently form the central element because of its phase noise and stability, which essentially determines the achievable precision in the signal generation. Further requirements are derived from the electronic definability of the signal properties and the operational behavior of the oscillators. Conventional oscillator circuit models autonomous circuits, mainly consist of a passive frequency-selective or phase-selective network and an active amplifier element, which together produce an oscillatory circuit via a suitable feedback. At first glance, the circuit topology seems to be quite simple, and can often be explained quite visibly. However, when it comes to describing in particular the very important phase noise dynamics and stability of oscillators, it very soon becomes apparent that highly complex structures are involved. A fundamental difficulty in the theoretical description arises due to the non-linear behavior of oscillators, the understanding of which is crucial for a reliable description of jitter and oscillator phase noise. The resonant condition of oscillators arises due to the fact that the noise in the oscillator circuit is always present in the system, which is amplified in a frequency-selective manner to the extent that a stable oscillation arises at most at a fixed frequency because of non-linear limitation of the amplification. The frequency selectivity arises due to the frequency selectivity or phase selectivity of the passive feedback path. The non-linear limitation of the amplification in the oscillator normally results in a very reliable control of the amplitude noise of the output oscillation. It is well understood that any particular oscillator’s phase noise could be improved by increasing the generated signal amplitude or increasing the quality factor of the resonant network. Increasing the signal level is limited by the utilized supply voltage or the break down limits of transistors and cannot be increased further to improve the phase noise. Accordingly, the remaining phase noise, which can normally be minimized via resonating circuits with pronounced phase selectivity and therefore a high quality factor resonator, is of great importance for oscillators. Traditional high Q-factor resonators (ceramic resonator, surface acoustic wave, bulk acoustic wave, dielectric resonator, YIG resonator, Whispering gallery mode resonator, Optoelectronic resonator, etc.) are usually 3-dimensional structures and bulky for both handheld and test-measurement equipments and does not offer integration using current foundry technology. The current and later generation wireless communication market is pushing the need for miniaturization to its limits. Printed coupled transmission line resonator is a promising alternative due to its ease of integration and compatibility with planar fabrication processes but limited by its large physical size and low quality factor, making it a challenging choice to design low phase-noise oscillators. This problem is more prominent in integrated circuits (ICs) where high degrees of thin conductor losses reduce the quality factor by orders of magnitude compared to hybrid circuit technologies. This thesis describes the design and investigation of a variation of printed resonators using Möbius slow-wave and Metamaterial structures for the applications in oscillator circuits. A novel Möbius slow-wave mode-coupled structure offers additional degrees of freedom (higher Q-factor and multi-band characteristics for a given physical size) as compared to conventional transmission line printed resonators. A design study has been carried out to optimize the phase noise performance by using the novel resonant structures (mode-coupled, slow-wave, Möbius strips, evanescent mode, negative index material-Metamaterial) in conjunction with mode locking and injection locking for improving the overall performances, beyond the limits imposed by conventional limitations. The thesis also covers a broad spectrum of research on DRO and OEO ranging from practical aspects of circuit implementation and measurement, including the modeling of optical fiber delay line used as a thermally stable high Q-factor resonator structure. This thesis is research work carried out from 2004-2014, organized in 11 chapters, theoretical and experimental results documented by a range of specific measurement results and substantiated by over 200 scientific publications over dozen patents. The Metamaterial Möbius technology discussed in this thesis can open new era in the field of imaging, sensors, cloaking, energy harvesting and energy efficient microwave circuit and system Solutions. N2 - Die moderne Informationstechnologie benötigt immer leistungsfähigere elektronische Schaltungen, um komplexe Signale in Betrag und Phase in hoher Güte generieren zu können. Ein zentrales Bauteil dieser Kommunikationssysteme sind Oszillatoren, deren Phasenrauschen und -Stabilität die erreichbare Präzision der Signalgewinnung wesentlich bestimmen. Weitere Anforderungen können aus den elektrischen Eigenschaften der Signale und dem Betriebsverhalten der Oszillatoren abgeleitet werden. Konventionelle Modelle autonomer Oszillatorschaltungen beruhen in der Regel auf einem passiven frequenz- oder phasenselektiven Netzwerk und einem aktiven Verstärker, die durch Rückkopplung zum Schwingen gebracht werden. Auf den ersten Blick erscheint dieses Konzept einfach und leicht erklärbar zu sein. Im Hinblick jedoch zum Beispiel auf die sehr wichtigen Aspekte des Phasenrauschens und der Stabilität von Oszillatoren wird schnell deutlich, wie komplex diese dynamischen in Wirklichkeit Prozesse sind. Eine grundlegende Schwierigkeit für die theoretische Untersuchung besteht darin, dass es sich um nichtlineare Vorgänge handelt, deren Verständnis für die Beschreibung von Jitter und Phasenrauschen unabdingbar ist. Das im System präsente Rauschen ist letztendlich die Ursache für das Anschwingen des Oszillators, wenn es verstärkt und frequenzselektiv rückgekoppelt wird, bis die Amplitude des Signals wegen der Nichtlinearitäten des Verstärkers begrenzt wird. Die Frequenzselektivität wird dabei durch die Frequenz- oder Phasenselektivität der Rückkopplung bestimmt. Amplitudenrauschen wird dem hingegen in der Regel durch nichtlineare Sättigung des Verstärkers begrenzt und ist gut kontrollierbar. Bekanntlich kann das Phasenrauschen eines Oszillators verbessert werden, indem entweder der Signalpegel erhöht oder die Güte des Resonanzkreises verbessert wird. Eine Erhöhung des Signalpegels findet ihre Begrenzung in der verfügbaren Versorgungsspannung oder der Durchbruchsspannung der Transistoren. Daher kommt der Frequenzselektivität, oder Güte, des Resonators entscheidende Bedeutung zu. Traditionelle hochgütige Resonatoren wie z.B. dielektische, YIG, Whispering Gallery oder optoelektronische Resonatoren sind diskrete Bauelemente, zu unhandlich für den mobilen Einsatz und einer Integration in übliche Schaltungstechnologien nicht zugänglich. Die Mobilkommunikation hingegen verlangt nach immer weiterer Miniaturisierung. Einfach in gängige Schaltungstechnologien zu integrieren sind gekoppelte Leitungsresonatoren, die aber ebenfalls große Strukturen darstellen und nur geringe Güten realisieren lassen. Diese Schwierigkeiten verstärken sich noch, wenn Leitungsresonatoren in integrierten Schaltungen zum Einsatz kommen sollen. Aufgrund der dünnen verlustbehafteten Leitungen sind die erreichbaren Güten auf dem Chip um Größenordnungen schlechter als bei hybriden Technologien. So bleiben Resonatoren für Oszillatoren nach wie vor Gegenstand der Forschung. In dieser Arbeit werden verschiedene Ansätze für planare Leitungsresonatoren für Oszillatoranwendungen vorgestellt und untersucht, die auf innovativen Konzepten von Slow-Wave Möbius und Metamaterial-Topologien beruhen. Die neue auf einer Möbius-Schleife basierende Topologie eines Slow-Wave moden-gekoppelten Resonators eröffnet neue Freiheitsgrade (höhere Güte und multi-band-Resonanz bei reduzierten Abmaßen) verglichen zu konventionellen planaren Leitungsresonatoren. Diese Arbeit stellt einen Ansatz vor zur Optimierung des Phasenrauschens eines Oszillators unter Verwendung neuartiger Resonatorstrukturen (basierend auf Modenkopplung, slow-wave und evaneszenten Moden, Möbius und linkshändigen Metamaterial Konzepten) verbunden mit Mode-Locking und Injection-Locking-Konzepten, der eine deutliche Verbesserung der Oszillatoreigenschaften gegenüber konventionellen Konzepten ermöglicht. Zudem wird ein breites Spektrum von Untersuchungen von DRO- und OEO-basierten Oszillatoren behandelt, vom praktischen Aspekt des Schaltungsaufbaus und der Messung bis hin zur Modellierung von optischen Verzögerungsleitungen, die als thermisch stabile Resonatoren hoher Güte einsetzbar sind. Die Arbeit behandelt Forschungsergebnisse, die in den Jahren 2004-2014 erzielt worden sind in 11 Kapiteln. Theoretische Untersuchungen wurden experimentell verifiziert. Im Zuge dieser Arbeit wurden über 200 wissenschaftliche Publikationen veröffentlicht und mehr als ein Dutzend Patente angemeldet. Der in dieser Arbeit vorgestellte Ansatz für Metameterial-Möbius-Resonatoren kann eine neue Ära in der Gebieten bildgebender Radare, der Sensorik, der Tarnkappentechnik, des Energy Harvesting und der energieeffizienten Mikrowellenschaltungen und Systeme eröffnen. KW - Oszillator KW - Resonator KW - Möbius KW - Phasenrauschen KW - Oscillator KW - Phase noise KW - Möbius KW - Resonator KW - Oszillatorschaltung KW - Resonator Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-31936 ER - TY - THES A1 - Schölzel, Mario T1 - Self-testing and self-repairing embedded processors: techniques for statically scheduled superscalar architectures N2 - This thesis introduces a comprehensive approach for making a particular class of embedded processors self-testing and self-repairing, such that a limited amount of permanent hardware faults that occur during the lifetime of these processors in the field will not prohibit the functional behavior of the user application running on the processor. The presented concepts all use redundant hardware, but the techniques used for administrating the hardware-redundancy range from hardware-based methods over hybrid methods to pure software-based methods, whereby the focus is on the latter ones. The proposed methods will be demonstrated by using a processor that is well designed for diagnostic self-test and self-repair purposes. This will also highlight some architectural properties of such a processor, which are beneficial for performing a software-based self-test and self-repair process. Chapter 1 is an introduction to the field of dependable systems and fault tolerance. Fundamental terms and notations, which are used throughout this thesis for classification and evaluation, are provided. The used processor model – the VARP processor – is introduced in chapter 2 together with a hardware-based self-repair scheme for that processor. The results are used as reference values for evaluating the software-based methods. Chapter 3 introduces the fundamental concept of the software-based self-repair. In chapter 4 hybrid methods are derived by combining software-based and hardware-based methods, highlighting the synergy effects of the combination. Finally, in chapter 5, a diagnostic and adaptive software-based self-test scheme is introduced. This self-test scheme provides the diagnostic capability that is needed in the field for identifying defect components in the VARP processor and completes the comprehensive software-based self-test and self-repair approach. KW - Fault Tolerance KW - Fehlertoleranz KW - Self-Test KW - Self-Repair KW - Diagnosis KW - VLIW KW - Selbsttest KW - Selbstreparatur KW - Diagnose KW - VLIW Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-31265 ER - TY - THES A1 - Narra, Satyanarayana T1 - Processing and refinement of biogenous residues from agricultural, industrial and biotechnological processes T1 - Aufbereitung und Veredlung von biogenen Reststoffen aus landwirtschaftlichen-, industriellen- und biotechnologischen Prozessen N2 - The significance in the production of bio-based products is enhanced with the abundance and renewability of biogenous raw and residue materials in comparison to the depleting fossil fuels especially in producing environment friendly products and their applications in energy (CO2-neutral) as well as material applications. This work concentrates mainly on the production of bio-based products through innovative processing and refinement of biogenous residues originating from agricultural (cereal straws), industrial (lignin from black liquors) and biotechnological (biogas residues) processes. The innovative processing and refinement of the processes and their end-products solve the challenges which were not possible within the conventional processes. The innovative processes improve the cascading as well as sustainable utilization possibilities with a simultaneous value addition of the residues. Converting biogenous residues into a valuable end-product requires various preprocessing of the raw materials and are material specific (physical and chemical compositions). Agglomeration of theses residues is chosen as one of the main innovative processes making the handling of the products easier. Agglomeration in this work is carried out using press / densification processes in case of cereal straws, build-up processes in case of black liquors and encapsulation processes in case of biotechnological residues. N2 - Die Bedeutung biobasierter Produkte nimmt durch die Verfügbarkeit und Nachhaltigkeit biogener Roh- und Reststoffe, im Gegensatz zu schwindenden fossilen Rohstoffressourcen stetig zu. Dies zeigt sich insbesondere im Hinblick auf die Produktion von umweltfreundlichen Produkten und deren stetig wachsenden Anwendung sowohl im energetischen als auch im stofflichen Bereich. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden innovative Verarbeitungs- und Veredlungsmethoden für biogene Reststoffe aus landwirtschaftlichen, industriellen und biotechnologischen Prozessen entwickelt, vorgestellt und bewertet. Durch die Integration innovativer Verarbeitungs- und Veredlungstechnologien können vielfältig anwendbare Produkte mit verbesserten und neuen Eigenschaften (physikalische und chemische Eigenschaften) erzeugt werden. Die vorgestellten innovativen Verfahren tragen wesentlich zur Lösung herkömmlicher Handlings-, Anwendungs- und Prozessprobleme bei. Damit tritt außerdem eine Verbesserung der Kaskadennutzung sowie der nachhaltigen Verarbeitung biogener Roh- und Reststoffe ein, was zu einer Erhöhung des Produktwertes entlang der Wertschöpfungskette führt. Für die Erzeugung hochwertiger Produkte basierend auf biogenen Reststoffen sind verschiedene stoff- und materialspezifische Verarbeitungsschritte notwendig. Schwerpunkt in dieser Arbeit bilden innovative Agglomerationsverfahren mit denen die Produkteigenschaften biogener Reststoffe verbessert werden. Für die Verarbeitung landwirtschaftlicher biogener Roh- und Reststoffe wurden Verfahren der Pressagglomeration ausgewählt. Die Erzeugung von Ligninagglomeraten erfolgte mittels Aufbauagglomerationsverfahren. Für die Verarbeitung biotechnologischer Reststoffe kamen Verkapselungsverfahren zum Einsatz. KW - Organischer Abfall KW - Natürliche Ressourcen KW - Reststoff KW - Recycling KW - Umweltverträgliches Produkt KW - Aufbereitung KW - Veredlung KW - Stoffumwandlung KW - Getreide Stroh KW - Lignin KW - Gärresten KW - Processing KW - Beneficiation KW - Refinement KW - Material transformation KW - Cereal straws KW - Lignin KW - Biogas residues Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-29558 ER - TY - THES A1 - Rohde, Ulrich L. T1 - A novel approach for generating active inductors for microwave oscillators - Mathematical treatment and experimental verification of active inductors for microwave application T1 - Ein neuer Ansatz zum Entwurf aktiver Spulen für Mikrowellen-Oszillatoren - Mathematische Ableitung und experimentelle Verifikation von aktiven Spulen für Mikrowellen-Anwendungen N2 - Voltage controlled oscillators are commonly realized using varactor diodes in order to tune the resonator frequency. The drawback in practical implementation is the relatively high cost of the diodes, and the large space required for the inductors. Replacing the inductors by active tunable inductors would solve these issues and open a path for cost-effective small integrated oscillator designs. In the past, active-inductor approaches were not competitive due to the high phase noise inherent to the active inductor. This work investigates active inductor oscillators, and presents a novel approach that yields low phase-noise VCOs. The theoretical investigations are verified by measurements of demonstrator circuits. N2 - Spannungsgesteuerte Oszillatoren werden üblicherweise mithilfe von Varaktordioden abgestimmt. Der Nachteil in der paraktischen Ausführung dieser Schaltungen liegt in den vergleichsweise hohen Kosten der Dioden und dem großen Platzbedarf der Spulen. Das Ersetzen der Spulen durch aktive Spulen würde diese zwei Probleme lösen und den Weg für eine kostengünstige kompakte Integration ebnen. Bisher wiesen Schaltungen auf der Basis aktiver Spulen jedoch ein nicht akzeptables höheres Phasenrauschen auf, das den aktiven Spulen inhärent ist. Diese Arbeit untersucht Oszillatoren auf der Basis aktiver Spulen und schlägt einen neuen Ansatz vor, der den Entwurf phasenrauscharmer Oszillatoren ermöglicht. Die theoretische Ableitung wird durch Messungen an Demonstrator-Schaltungen unterstützt. KW - Oszillator; Spule KW - Hochfrequenztechnik KW - Phasenrauschen KW - Aktive Spule KW - Oszillator KW - Hochfrequenztechnik KW - Phasenrauschen KW - VCO KW - Active inductor KW - Oscillator KW - Radio frequnecy KW - Phase noise KW - VCO Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-22963 ER - TY - THES A1 - Gaydardzhiev, Stoyan T1 - Upon the characterization of destabilization and stabilization phenomena in fine particulate systems – implications to physicochemical removal of colour from effluents and colloidal processing of ceramics T1 - Beitrag zur Charakterisierung von Destabilisierungs- und Stabilisierungsphänomenen in Feinpartikelsystemen – die Relevanz zum physiko-chemischen Farbstoffabbau und zum kolloidalen Keramikformgebungsverfahren N2 - The work is dedicated to the aspects of characterization of surface charge phenomena in two colloidal systems: synthetic mixtures of textile dyes and aqueous suspension of ceramic powders. An implication to the areas of physicochemical colour removal from textile effluents and gel-casting of ceramics is made. A model for dye-coagulant interaction has been developed based on surface charge density and floc size investigations. Various dispersant optimization techniques have been compared in stabilizing aqueous slurries of ultra-fine alumina particles, the zeta potential derived from CVI measurements being viewed as a most reliable one. The chemical environment of the ceramic slurry together with maintaining an optimal process conditions in gel-casting plays an equally important role in providing a desired properties of complex shaped ceramic bodies. N2 - Die Arbeit beschäftigt sich vor allem mit den Aspekten der Charakterisierung von Ladungsphänomenen hinsichtlich der Stabilisierung und Destabilisierung von zwei kolloidalen Systemen: synthetischen Mischungen aus reinen Farbstoffen und wässrigen Suspensionen von Keramikpulvern. Daher hat die Forschungsarbeit eine Relevanz zur che-mischen Behandlung von Textilabwässern und zum kolloidalen Keramikform-gebungsverfahren. Anhand des Ladungszustand- und Flockenformcharakterisierungen ist ein Model zur einfachen Beschreibung der Wechselwirkungen zwischen dem Farbstoffsubstrat und dem Koagulant entwickelt worden. Zur Auswahl des optimalen Dispergierungsmittels für die keramischen Suspensionen sind verschiedene Methoden ausgesucht und evaluiert worden. Die Ermittlung von Zeta Potential (CVI-Messungen) hat sich jedoch als die meist geeignete Methode etabliert. Es hat sich ergeben, dass die chemische Umgebung der wässrigen Suspensionen (z.B. Art und Konzentration der organische Additive) und die optimalen Prozessparameter des Gel-casting (z.B. Art und Dauer der Mischung), der Schlüssel zur Herstellung von geometrisch komplizierten und defektfreien Endkörpern sind. KW - Keramik KW - Farbstoff KW - Feinpartikelsysteme KW - Stabilisierung KW - Keramik KW - Farbstoffabbau KW - Fine particulates KW - Stabilization KW - Ceramics KW - Dye effluents Y1 - 2006 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-3471 ER - TY - THES A1 - Nethe, Arnim T1 - Beitrag zur Prozeßmodellbildung am Beispiel der elektromagnetischen Felder zum induktiven Oberflächenhärten N2 - Heutzutage wird im Bereich der Prozessentwicklung und der Prozessführung die Simulation als ein strategisches Werkzeug angesehen. Sie dient zur modellhaften Darstellung oder Nachbildung bestimmter Aspekte eines vorhandenen oder eines noch zu entwickelnden Systems. Sie erlaubt die Untersuchung von Systemen, an denen die probeweise Durchführung zu gefährlich, zu teuer oder sogar unmöglich ist. Grundlegend für jede Simulation ist die Verfügbarkeit eines allgemeinen oder eingeschränkten Prozessmodells, das mathematisch genau die wesentlichen Prozesseigenschaften beschreibt. Solche Prozessmodelle sind häufig nicht vorhanden oder besitzen noch nicht die Entwicklungsreife, die auch Nichtspezialisten eine problemlose Anwendung erlauben würde. Die vorrangige Aufgabenstellung für den Einsatz von allgemeinen und eingeschränkten Prozessmodellen ist zum einen die Erlangung eines grundlegenden Verständnisses des statischen und dynamischen Verhaltens eines Systems, zum anderen die Vorausbestimmung seines Verhaltens unter definierten Bedingungen. Dies lässt eine Vorhersage zu, wie sich das System unter normalen Bedingungen verhält bzw. steuern lässt. Ferner sind Prognosen möglich, wie sich das System unter extremen oder fehlerhaften Bedingungen verhält. KW - Induktionshärten KW - Oberfläche KW - Prozessmodell KW - Induktive Erwärmung KW - Elektromagnetisches Feld KW - Simulation Y1 - 1998 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-1688 ER - TY - THES A1 - Schöpke, Ralph T1 - Vielkomponentensysteme in der Wasserbehandlung - Erfassung und Anwendung bei der Bemessung von Aufbereitungsanlagen T1 - Behaviour of multiple component mixtures in water treatment - measurement and application for the assessment of water treatment plants N2 - Für die Beschreibung von Vielkomponentensystemen über Verteilungsfunktionen oder Pseudokomponenten wurden thermodynamische Grundlagen zusammengestellt und auf sehr unterschiedliche Phänomene der Wasserbehandlung angewendet. Für organische Stoffe wurde ein zweidimensionales Ordnungsschema nach dem log KOW und der Molmasse vorgeschlagen. In dieses Schema lassen sich bekannte Stoffe zusammen mit unterschiedlich ermittelten Pseudokomponenten eintragen. Über die Lage von Stoffen in diesem Schema erhält man orientierende Informationen zu deren Behandlungseigenschaften und Umweltverhalten (Adsorption, Flockung, Bioakkumulationsvermögen). In diesem Zusammenhang wurden neue Auswertemethoden für UV/VIS-Spektren, Titrationskurven, Adsorptionsisothermen und Filterversuche vorgestellt. N2 - For the description of multiple component mixtures a thermodynamic basis has been established and applied to problems of water treatment. Organic compounds have been classified in a two-dimensional scheme with molar mass and log KOW coordinates. Organic compounds and pseudocompounds can be plotted with it. The positions of (pseudo)compounds characterise their reactivity to environment and water treatment (e.g. adsorption, flocculation, bioaccumulation). In this context new methods have been developed to interpret titrations, ultraviolet spectra of organic compounds, isotherms of adsorption and filtration tests. T3 - Schriftenreihe Siedlungswasserwirtschaft und Umwelt - H.14 KW - Wasseraufbereitungsanlage KW - Bemessung KW - Reaktionssystem KW - Wasserbehandlung KW - organische Stoffe KW - Adsorption KW - Flockung KW - Filtration KW - Watertreatment KW - Organic compounds KW - Adsorption KW - Flocculation KW - Filtration Y1 - 2007 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-1598 SN - 3-934294-20-0 ER - TY - THES A1 - Bröring, Udo T1 - Analyse der Heteropterengemeinschaften von süßen und brackigen Gewässern auf küstennahen Düneninseln T1 - Analysis of species assemblages of heteroptera in brackish and freshwater environments of German Dune Islands N2 - Auf den ostfriesischen Düneninseln wurden zwischen 1979 und 1994 etwa 250 süße und brackige aquatische Lebensräume auf die Artenzusammensetzungen von aquatilen Heteropteren untersucht. 32 Arten der Nepomorpha und 11 Arten der Gerromorpha wurden nachgewiesen, das entspricht 64 bzw.73 % der Arten des angrenzenden Festlandes. Nach eingehender faunistischer Analyse wurden Muster von Artenzusammensetzungen und deren Veränderungen unter Berücksichtigung verschiedener Umweltvariablen zu Vegetation, Gewässerchemie und Topographie mit Hilfe von diversen Gradientenanalysen untersucht. Bildung und Veränderungen verschiedener Muster von Artenzusammensetzungen sind im Hinblick auf die räumliche Skala der Gewässersysteme der Inselgruppe im wesentlichen abhängig von Gewässergröße, Salinität, Beschattung, Gesamtdeckung der Vegetation, Sediment sowie Gewässertiefe und relativer Lage auf den Inseln, Hydrophytenbedeckung, Salinität, Sediment sowie Gewässertiefe für die kleinere Betrachtungsebene der Gewässersysteme einzelner Inseln. Aspekte der Störung, interspezifischer Interaktionen, Kolonisationsdynamik und Arten-Areal Beziehungen werden im einzelnen diskutiert. Ergänzend erfolgt ein Vergleich mit anderen aquatischen Tiergruppen und eine kurze Diskussion naturschutzfachlicher Aspekte. N2 - Species distribution and abundance of the Heteroptera were studied on the coastal young and old East Frisian (Germany) situated at the south part of the North Sea. Between 1979 and 1994 in total about 250 fresh and brackish water habitats were investigated. 32 and 11 species of Nepomorpha and Gerromorpha, respectively, were found, which is 64 and 73 % of the species number of the adjacent mainland, respectively. After a faunistical analysis different gradient analyses (DCA, CCA) including 15 environmental variables referring to vegetation, water chemistry, and topography were performed in order to describe community patterns of Heteroptera and their temporal variations on different levels. Maintenance and variation of community patterns are mainly determined by size of habitat, salinity, shaddowing by surrounding trees, percentage of vegetation cover, sediment, and water depth for the level of the whole archipelago, for habitats on single islands a ranking is found according to position on the island, percentage of hydrophyte cover, salinity, sediment and water depth, respectively. Aspects of disturbance regimes, interspecific interactions, colonization dynamics, and species-area relations are discussed in detail. A comparison with community patterns of aquatic Coleoptera and Mollusca and a discussion of some aspects of nature protection are added. KW - Wanzen KW - Schnabelkerfe KW - Gerromorpha KW - Gemeinschaft KW - Küste KW - Heteroptera KW - Nepomorpha KW - Gerromorpha KW - Ökologie KW - Kleingewässer Y1 - 2002 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-1553 ER - TY - THES A1 - Oehmig, Reinhard T1 - Die Geologische Erkundung von Abraumförderbrücken-Innenkippen in Niederlausitzer Braunkohlentagebauen N2 - Bei der Gewinnung von Braunkohle im entwasserten Tagebauraum kommt es durch die Abgrabung des Floz-Deckgebirges mit Abraumforderbrucken (AFB) zu einem Neuaufbau des Deckgebirge-Schichtenmaterials in der AFB-Innenkippe. Das infolge Sulfidoxidation versauerte Kippenwasser, die unbekannten hydraulischen Eigenschaften und die lockere Lagerung des geschütteten Deckgebirgematerials sind Merkmale der mit dem Grundwasserwiederanstieg verbundenen negativen Auswirkungen. Ausmaß und Zeit der im Laufe des Anstiegs-Prozesses eintretenden Beeinträchtigungen werden von der Verteilung der petrographisch-stofflichen und petrophysikalischen Eigenschaften im Abraummischungskörper bestimmt, welche daher für die Prognose der Wirkungen und gezielte Sanierungsmasnahmen bekannt sein muss. Grundüberlegung für Ansatz und Entwicklung der Geologischen Kippenerkundung aus der Braunkohlenlagerstattenerkundung ist, die Kippe als geo-technogenen Lockergesteinskörper zu sehen, bei dem aufgrund des gerichteten Schüttungsvorgangs und vertikalen Kippscheibenbaus die räumliche Mischungs-Veränderung des abgegrabenen sedimentpetrographischen Materials mit Kern- und Spulbohrungen und geophysikalischen Bohrlochmessungen (BLM, Logs) zu erfassen ist. Die Zusammenhange zwischen den petrophysikalischen (Auswertung Bohrlochmessungen) und petrographisch-stofflichen Eigenschaften (Analytik Bohrkern) der Abraumschüttungskörper mit den besonderen kippengeologischen Merkmalen "Mischung unterschiedlicher Lithologien", "lockere Lagerung und ihre Anderung beim Grundwasseraufstieg" wurden untersucht. Im Ergebnis konnen wie bei naturlich entstandenen Sedimentgesteinskörpern mit schichtenweise petrographisch einheitlich zusammengesetzten und diagenetisch verfestigten Abfolgen zur Verbesserung der Informationsgrundlage uber die schüttungsfolgen auch Spulbohrungen/BLM neben den aufwendigen Kernbohrungen genutzt werden. Die Auswertung der erkundeten raumlichen Verteilung sauregenerierender und puffernder Bestandteile der Abraummischung ergab, das entsprechend dem Faktor Geologie (Zusammensetzung und Machtigkeit der verkippten Deckgebirgsschichten) in der AFBInnenkippe Seese-Ost (Baruther Urstromtal, . 1,5 m Hangendschluff, sulfidhaltig; . 5 m Geschiebemergel, karbonathaltig) wahrend des Kippenwasseraufstiegs die potentiell aus 0,08 bis 0,2 % FeS2 entstehende H2SO4 durch einen Uberschus an CaCO3 vollstandig gepuffert werden. Dagegen weist die Bilanz aus Versauerungs- und Pufferpotential für die AFB-Innenkippe Meuro (Breslau-Magdeburger Urstromtal, . 11 m Hangendschluff, kaum Geschiebemergel) mit 0,7 bis 1,4 % FeS2 in den oberen ca. 25 m der 60 machtigen Abraummischungsfolge Kippenwasser-pH zwischen 1,3 und 1,7 aus. Der Faktor Technologie bedingt die Verkippung bindiger Abraumsedimente vor allem in oberen Kippscheiben, mit der Folge, das die Hangendschluff-Sedimente mit FeS2 in deren kohliger Substanz zu maximaler Versauerung des Kippenwassers der Innenkippe Meuro um das Jahr 2011 führen (GW-Anstieg von ~ 40 auf 80 m NN). Mit den gleichzeitig maximalen Al-Gehalten > 4 % (Ton- und Glimmerminerale) in der Abraummischung sowie Ti und Co, Ni, Zn werden diese Metalle max. erst in diesem Stadium ins Kippenwasser mobilisiert. Im Abraumschüttungskörper Seese-Ost sind maximale Al-Gehalte durch die Ton- und Schluffkomponente der karbonathaltigen Geschiebemergel verursacht. Mit dem für die nordlichen Randfelder des Niederlausitzer Braunkohlenreviers charakteristisch geringmachtigen Hangendschluff, verzahnt mit den "Seeser Sanden", und somit niedriger FeS2-Konzentration korreliert Al im Gegensatz zu Meuro negativ mit FeS2. Durch die vollstandige Pufferung der potentiell freiwerdenden Säure ist eine Mobilisation von Stoffen ins Kippenwasser Seese wenig wahrscheinlich. Für die Porosität, zum Teil Ausdruck des Setzungs- und Sackungspotentials der lockeren Abraumschüttung sind in der Kippe Seese-Ost und Meuro geringste Werte im mittleren und höchste im oberen Teufenabschnitt kennzeichnend. In der Konsequenz ergeben sich aus Kippentopographie und Grundwasserflurabstand Kippenbereiche, in denen das aufsteigende Grundwasser das Korngefüge der locker lagernden Partikel der Abraummischung einregelt und so zur Konsolidierung von Tieflagen führt. Typisch z.B. im "Schwenkende" mit Massendefizit bei in Tagebauaufschwenkrichtung zunehmender Strossenlänge. Dagegen verbleibt in Hochlagen wie dem Tagebau- Drehpunktbereich mit Massenüberschuss 10er m machtig Abraumschüttung in lockerer Lagerung. Die Kippe unterliegt Jahre bis Jahrzehnte den Bedingungen der wasserungesattigten Zone. Der Gastransport durch Diffusion aus der Atmosphäre in die Grundluft ermöglicht über die Zufuhr von verbrauchtem Sauerstoff dabei fortwährend die Sulfid-Oxidation. Die praktizierte Vorgehensweise bei der Sanierung von Wasserhaushalt und - Beschaffenheit ist das "Schnelle Fluten der Restlochseen mit Fremdwasser" (Luckner 1997). In der Kippe steigt dabei - angestrebt mit zeitlicher Verzögerung zum Seespiegelanstieg - das Grundwasser an, nimmt die Reaktionsprodukte der vorangegangenen Sulfid-Oxidation auf und bewirkt, entsprechend der geringen Diffusion in der wässrigen Lösung die gravierende Verringerung des Zutritts von Sauerstoff. Diese Vorgehensweise erfordert nach Flutungsabschluss das Aufrechterhalten eines Gradienten von Restlochseewasser in die Kippen hinein, damit die "hydraulische Einkapselung" des sauren Kippenwassers im Kippenkörper gewahrleistet bleibt. Diese Nachsorge ist auf unbestimmte Dauer notwendig, da das insgesamt in den Kippenkörpern vorhandene Säurepotential ohne Geologische Kippenerkundung nicht bekannt ist. Um die Nachsorge möglichst schnell abzuschließen, wird vorgeschlagen, die "Schadstoffquelle direkt zu bekämpfen" und eine Alkalisierung des sauren Kippenwassers in der Kippe vorzunehmen und - da zeitweilige Gradienten und Stoffströme zum Restlochsee unvermeidbar sind - in Kombination dazu Wasserbehandlung im Restlochsee vorzunehmen. Mit der erkundeten Lage der Bereiche potentiell maximaler Versauerung/Folgereaktionen im Kippenkörper kann z.B. das unterhalb befindliche Tiefenniveau für die flächenhafte Zugabe von, nach der Bilanz notwendigen Mengen an Alkalisierungsmittel in das aufsteigende Grundwasser festgelegt werden. KW - Niederlausitz KW - Braunkohlenbergbau KW - Abraumkippe KW - Bergbaunachfolgelandschaft KW - Geologische Erkundung KW - Abraumförderbrücke KW - Innenkippe KW - Sanierungsbergbau KW - Grundwasserwiederanstieg Y1 - 2004 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-1568 ER - TY - THES A1 - Rommel, Kai T1 - Effizienzanalysen von energie- und umweltpolitischen Regulierungsmodellen T1 - Efficiency analysis of regulation models in energy and environmental policy N2 - Die kumulative Habilitationsschrift setzt sich aus acht Publikationen und zwei eingereichten Artikeln zusammen, die umweltökonomische und energiewirtschaftliche Forschungsthemen behandeln. Der gemeinsame thematische Hintergrund der Einzelbeiträge besteht in der Analyse von Regulierungsmodellen. Auf der theoretischen Ebene liegt der Schwerpunkt der Habilitationsschrift in der umwelt- und wettbewerbsökonomischen Effizienzanalyse von Regulierungsmodellen auf Boden- und Strommärkten. Auf der Anwendungsebene behandeln die Einzelbeiträge sowohl empirisch-analytische Verfahren als auch methodische Ansätze. Die Habilitationsschrift ist in drei Teilbereiche gegliedert. Teilbereich I beinhaltet eine Analyse von umweltökonomischen Regulierungsmodellen der Flächennutzung. In Teilbereich II wird die Problematik einer effizienten Regulierung auf unvollkommenen Energiemärkten weitergeführt. Im III. Teilbereich wird die Integration von umweltökonomischen Bewertungsverfahren in Regulierungsmodelle auf Energiemärkten untersucht. N2 - The Habilitation thesis contains eight published articles and two submitted papers dealing with investigations in environmental and energy economics. The common basis of the single articles is the analysis of regulation models. Theoretically, the thesis is focussing on efficiency analysis of land use policy in order to identify conditions for optimal efficiency of Tradable Permission Rights as well as efficient promotion of green power on energy markets. With respect to application issues, the thesis deals with empirical and analytical methods in order to implement the regarding policy goals. The thesis is structured in three different parts. The first part includes an analysis of land use policy with a second best optimal regulation model. The second part deals with conditions of efficient regulation on imperfect energy markets. The integration of contingent valuation studies into regulation schemes on energy markets is subject of the third part of the thesis. KW - Flächennutzung KW - Nutzungsrecht KW - Regulierung KW - Energiemarkt KW - Wettbewerb KW - Zahlungsbereitschaft KW - Handelbare Flächennutzungsrechte KW - Regulierung KW - Energiewirtschaft KW - Wettbewerbsökonomie KW - Zahlungsbereitschaftsanalyse KW - Tradable permission rights KW - Regulation KW - Energy economics KW - Competition theory KW - Willingness-to-pay Y1 - 2007 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-511 ER - TY - THES A1 - Simon, Sylvio T1 - Werkstoffgerechtes Konstruieren und Gestalten mit metallischen Werkstoffen T1 - Construction and design with metallic materials with consideration of materials properties N2 - Moderne Konstruktionen im Maschinen- und Fahrzeugbau werden oft aus Umwelt- und Kostengründen als Leichtbaukonstruktionen ausgeführt. Dabei spielen metallische Werkstoffe auf Grund ihres hohen Recyclingpotential und ihrer hervorragenden Verarbeitbarkeit trotz ihrer zum Teil recht hohen Dichte nach wie vor eine bedeutende Rolle. Neue Fertigungs- und Fügeverfahren ermögliche neuartige konstruktive Lösungen. Dabei kann zum Teil auf neue, metallische Halbzeuge zurückgegriffen werden. Die aktuelle Entwicklung der zur Fertigung von Blechen verwendeten Stähle, Aluminium- und Magnesiumlegierungen sowie ihre spezifischen Fertigungseigenschaften werden einleitend beschrieben. Es schließt sich eine Klassifizierung von Halbzeugen und Beschreibung der Fertigung der Halbzeuge an, die auf den Leichtbau ausgerichtet ist. Dabei werden Probleme, Grenzen und typische Fehlermöglichkeiten bei der Herstellung der Halbzeuge beleuchtet. Die vorliegende Arbeit beschreibt die Entwicklung und Untersuchung neuer Halbzeuge. Beispielhaft sind hier die leichten Stahlrohre als Leichtbauprofile, ihre Vorformung durch Gleitziehen und ihre Ausformung durch einen geringen Wirkmediendruck genannt. Es werden verschiedene Fertigungsmöglichkeiten diskutiert. Sie eignen sich für Tragwerke und Rahmenstrukturen und stellen eine Kombination aus Rohrprofil und Biegeträger dar. Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeit ist die Entwicklung des Verfahrens zur Herstellung von blechebenen Aluminium Stahl Tailored Blanks. Sie werden durch einen Kaltpressschweißvorgang bei gleichzeitiger Umformung durch Walzen hergestellt und weisen, anders als bei schmelzgeschweißten Tailored Blanks, keine interkristallinen Phasen auf. Damit eignen sie sich prinzipiell auch für Karosserieaußenteile. Den größten Umfang nehmen die strukturierten Feinbleche als neuartige Halbzeuge für den Konstruktionsprozeß ein. Ihr Materialverhalten wird ausführlich dargestellt und unter Nutzung von FEM- Simulationen erläutert. Die dazu entwickelten angepassten Prüfverfahren werden vorgestellt. Sie unterscheiden sich erheblich von den Prüfverfahren für glatte Bleche, die nur das Materialverhalten, nicht aber die Halbzeugeigenschaften wiedergeben. Die durchgeführte Zug-, Biege- und Torsionversuche zeigten eine starke Struktur- und Materialabhängigkeit. Die Ergebnisse der Untersuchungen zur mechanischen und wirkmedienbasierten Umformung werden vorgestellt und auf ihre Praxistauglichkeit überprüft. Dabei werden Kennwerte für Werkzeuge und Strukturen für die Konstruktion bereitgestellt. Die für die Gestaltung von Bauteilen oft so wichtigen Fügeverfahren des Klebens, Punktschweißens und Schraubens werden an strukturierten Feinblechen sowohl untereinander als auch mit glatten Feinblechen untersucht und dargestellt. Zusammenfassend werden die Vor- und Nachteile der neuen Halbzeugarten sowie weiterer Forschungsbedarf beschrieben. Für jedes Halbzeug sind Konstruktions- und Gestaltungshinweise erarbeitet worden. N2 - Nowadays, lightweight constructions are often applied to allow for sustainable and economical design and production within the mechanical and automotive industry. This is still based on the application of metal materials due to their excellent recyclability and workability, even upon their inherent high density properties. New technologies, like special manufacturing and joining methods as well as the availability of newly developed semi-finished parts are leading to the application of innovative construction solutions. Sheet metals are mainly manufactured by the application of steel, aluminium and magnesium alloys. The current development processes as well as the manufacturing of these materials are therefore described in the introduction of this work. It is followed by a classification and a description of the manufacturing of semi-finished parts which is focused on lightweight production. This includes difficulties and obstacles occurring during processing. By means of lightweight steel tubes, the deformation caused by tube drawing as well as the formation due to the application of low pressure fluids (hydroforming) is explained. Furthermore, different manufacturing methods are discussed, which are especially suited to plane structures and space frame structures, being a combination of round tube profile and bending beam. A major part also focuses on the development of a production method for plane aluminium-steel tailored blanks. These are connected by a combination of cold pressure welding and a rolling procedure and therefore differently to fusion weld processes, since no intergranular phase occurs, applicable for outboard body parts. The main focus in this work, however, is structured sheet metal as a new group of semi-finished parts within the design process. Their material behaviour is described in detail, and extensively explained using Finite Element Analysis. It is further presented how test methods had to be adapted to facilitate investigations on properties of semi-finished parts rather than only test material behaviour which is common in testing plane sheet metals. Performing tensile testing, bending tests and torsion tests on these samples showed a strong dependence of structure and material. The results of mechanical tests and tests with active fluid mediums are evaluated regarding there suitability for industrial applications. Characteristic data for tools and structures for design solutions are provided. In the following step, joining methods like bonding, spot welding and bolting are investigated. This is accomplished by both comparing joined structured sheet metals as well as by investigating the bond mechanism between structured and plane sheet metals using earlier mentioned methods. In summary, advantages and disadvantages of semi-finished parts are discussed, besides further need for research, construction and design notes for each part are given. KW - Metallischer Werkstoff KW - Konstruktion KW - Gestaltung KW - Leichtbau KW - Kaltpressschweißen KW - Wirkmedienbasierte Umformverfahren KW - Fügeverfahren KW - Punktschweißen KW - Lightweight construction KW - Cold pressure welding KW - Active medium forming (hydroforming) KW - Joining technologies KW - Spot welding Y1 - 2006 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-502 ER -