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Bei der Behandlung saurer Grubenwässer fallen in den Grubenwasserreinigungsanlagen des Lausitzer Braunkohlereviers jährlich rund 13 Mio. m³ Schlamm an. Dabei handelt es sich überwiegend um carbonathaltige Eisenhydroxidschlämme. Die Schlämme werden in Tagebauseen, spezielle Absetzbecken oder in ausgekohlte Tagebaubereiche eingeleitet. Der Umgang mit diesen Dünnschlämmen setzt Kenntnisse ihres Umweltverhaltens voraus. Zur Charakterisierung ihrer Eigenschaften wurde mit dem Schlamm-Modell ein komplexes Instrumentarium entwickelt. Das physikalische, das mineralogische und das chemische Teilmodell beinhalten jeweils allgemeine Modellvorstellungen, Aussagen zur Untersuchungsmethodik sowie eine entsprechende Charakterisierung der Schlämme aus dem Lausitzer Braunkohlerevier. Im Rahmen der Arbeit wurden Frisch- und Altschlämme aus 6 Grubenwasserreinigungsanlagen, ein synthetisch erzeugter Schlamm, ein Schwertmannitschlamm sowie die Flockungsmittel Weißfeinkalk und Weißkalkhydrat untersucht. Neben physikalischen und chemischen Analysen sowie Säuretitrationen und pH-stat-Versuchen wurden phasenanalytische Untersuchungen (Röntgendiffraktometrie, Transmissions- und Rasterelektronenmikroskopie, energiedispersive Röntgenmikroanalyse, Thermogravimetrie) durchgeführt. Auf Grundlage der Untersuchunsgergebnisse wurden ein Klassifizierungs- und ein Untersuchungsschema für die Schlämme aus den Lausitzer Grubenwasserreinigungsanlagen abgeleitet.
PLETS (Product Lifecycle Extension Technique/Process Selection) model is a computer supported decision making analysis method developed for the management of mechanical products at the utilisation and retirement stages. The core of the work involves the hybridisation of a number of classical MADM methods to suit decision making in the product life extension domain. The model provides a comprehensive view of the economic implications, technical requirements and environmental effects of using one of the five identified lifecycle-extension-processes (PLETs): repair, refurbishing, remanufacturing, upgrading and cascading, to elongate the service life of a given hardware. The PLETS model is intended for the evaluation and screening of PLETs, and for the selection of the best option under a given scenario. The results obtained for the shelling machine used to illustrate the applicability, and to validate both the methodology and its companion demonstrative computer implementation prototype showed that repair is the best PLET under the given conditions. The compatibility of this result with what obtains in practice shows that the methodology is a suitable decision making aid for product life extension.
Analyse der Heteropterengemeinschaften von süßen und brackigen Gewässern auf küstennahen Düneninseln
(2002)
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.
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.
Bei der Auslegung moderner Turbinenleitstufen wird zur Verringerung der Sekundärströmung und der hierdurch verbesserten Rotorbeaufschlagung eine dreidimensionale und nicht-axialsymmetrische Konturierung der Leitstufenplattform im Passagenbereich erwogen. Ziel ist hierbei die Verringerung des wandnahen Querdruckgradienten in der Passage, wodurch die Ausbildung des Passagenwirbels vermindert werden soll. Die Auslegung der Plattformkontur wird hier nicht behandelt, obgleich die Grundzüge derselben exemplarisch vorgestellt werden. Da die Passagenströmung von sehr komplexer und transitioneller Natur ist, ist eine experimentelle Bestimmung der geforderten Eigenschaften und insbesondere eine Bestimmung der Änderung der Temperaturbelastung der Plattform durch die Konturierung erforderlich. Die experimentelle Bestimmung und Charakterisierung dieser durch die Konturierung bedingten Änderungen stellt den Kernpunkt der vorliegenden Arbeit dar. Zu diesem Zweck wurden an einem Niedergeschwindigkeitswindkanal Versuche unter Einhaltung der Reynoldsschen Ähnlichkeit und der Wärme-Stoffanalogie durchgeführt, deren Ergebnisse umfassend dargelegt werden. Daneben wird die hierfür teilweise neu entwickelte Messtechnik vorgestellt und die Ergebnisse numerischer Berechnungen präsentiert. Die wesentlichen Merkmale der durch die Konturierung bewirkten Änderungen werden zusammenfassend dargestellt und näher erläutert. Anhand der beobachteten Änderungen werden Vorschläge für künftige Maßnahmen abgeleitet.
Die Arbeit stellt das prinzipielle Vorgehen der Mehrkriterienoptimierung zunächst an Beispielen des virtuellen Prototyping dar. Die Anwendung von Optimierungsalgorithmen auf Parameteridentifikationsaufgaben führt zu Mehrkriterien-Mehrmodell-Optimierung, bei der unbekannte Systemparameter aus Vergleichen zwischen Messungen und Simulationen durch ein schrittweises Vorgehen auf Basis angepasster Versuche, Teilmodelle und Kriterien ermittelt werden können. Bei der Experiment-gekoppelten Hardware-in-the-Loop Optimierung verursacht die Streuung der Messergebnisse auf Grund des nicht vermeidbaren Messrauschens Probleme bei der Konvergenz der Optimierungsverfahren. Abhilfe schafft hier eine angepsste Funktionswert- und Gradientenberechnung auf Basis eines Approximationsverfahrens. Die Vorteile dieses neu entwickelten Verfahrens sind die Verwendung einer Ansatzfunktion zur Elimination von Messfehlern, die Speicherung aller Messwerte für eine eventuelle Weiterverarbeitung und die damit verbundene Minimierung der Anzahl notwendiger Versuche, sowie das Sicherheitskonzept zur Vermeidung kritischer Versuchszustände durch eine implementierte Schrittweitenbegrenzung.
In der vorliegenden Arbeit werden Eigenschaften und Verhaltensweisen von Führungskräften herausgearbeitet, die mit Aspekten der menschlichen Zuverlässigkeit von temporär bestehenden und dauerhaft zusammengesetzten Teams in großem Maß korrelieren. Der Autor richtet dabei den Fokus auf Führungskräfte mit überwiegend technischer Ausbildung. Der theoretische Teil der Arbeit erläutert Führungstheorien und –stile als Grundlage für die Ableitung von bedeutsamen Führungseigenschaften und Verhaltensweisen. Im Rahmen der Beschreibung von sozio-technischen Systemen definiert der Autor, durch welche Kriterien sich ‚echte Teams’ auszeichnen. In diesem Zusammenhang wird die Bedeutung von Lernprozessen in Teams hervorgehoben. Lernende Teams werden als zukunftsweisende Form modularer Organisationsstrukturen beschrieben. Die Ergebnisse einer umfangreichen empirischen Untersuchung zeigen einen deutlich sichtbaren, mit statistischen Daten untermauerten Zusammenhang zwischen der Führungsqualität und der menschlichen Zuverlässigkeit von Teams. Es wird deutlich, dass sich bestimmte Eigenschaften und Verhaltensweisen von Führungskräften signifikant positiv auf die menschliche Zuverlässigkeit von Teams auswirken. Dazu zählt insbesondere die ‚Partizipation’, die sich bei allen betrachteten Konstellationen als signifikanteste Dimension der Führungsqualität erwies. Außerdem zeigen sich ‚Vertrauen und Glaubwürdigkeit’ sowie ‚Führungsethik’ als bedeutsame Führungsqualitäten. Ähnlich signifikant ist das ‚Definieren und Vereinbaren’ von Zielen. Auffällig ist die negative Wirkung dieses Aspekts auf die menschliche Zuverlässigkeit. Die Untersuchung verdeutlicht, dass die menschliche Zuverlässigkeit echter Teams mit einem hohen Qualifizierungs- und Lerngrad vergleichsweise stark ausgeprägt ist. Bei schwächerer Ausprägung hingegen erweisen sich die Dimensionen der Führungsqualität ‚soziale Fähigkeiten’, ‚Arbeitsmotivation’ und ‚Interaktion’ als statistisch signifikant. Dieses Ergebnis unterstreicht in beeindruckender Weise, dass sich ein funktionierendes Team im Hinblick auf Sozialverhalten, Motivation, Kommunikation und Feedback als Führungssubstitut darstellt. Die Studie spiegelt zudem die weitläufige Erkenntnis wider, dass insbesondere das Führungsverhalten vom jeweiligen Umfeld mitbestimmt wird. Dies wird z.B. darin deutlich, dass sich wirtschaftlicher oder zeitlicher Druck unterschiedlich auf die Zuverlässigkeit von Teams auswirkt. Vor dem Hintergrund, dass hinsichtlich der Förderung der menschlichen Zuverlässigkeit in den befragten Organisationen nicht alle Möglichkeiten ausgeschöpft sind, entwickelte der Autor einen Führungskräfteentwicklungsprozess. Dieser basiert auf der Managementmethode ‚Six Sigma’, die sich in den letzten Jahren als erfolgreicher Ansatz zur Optimierung von Geschäftsprozessen herausgestellt hat. Demnach zeichnet sich der Entwicklungsprozess neben der systematischen Anwendung bewährter Werkzeuge durch die konsequente Berücksichtigung und die Messbarkeit unterschiedlicher Anforderungen aus. Der beschriebene Prozess bietet vorwiegend Ingenieuren in Führungspositionen sowie Personalentwicklern die Möglichkeit, nachhaltige Entwicklungsmaßnahmen abzuleiten. Basierend auf den Untersuchungsergebnissen bietet die Arbeit Ansätze für weitere Forschungsarbeiten, z.B. den Einfluss spezieller Führungsqualitäten auf die menschliche Zuverlässigkeit in verschiedenen Kulturkreisen vor dem Hintergrund zunehmend global agierender Organisationen. Der Autor vertritt die Auffassung, dass alle Bemühungen, die der Förderung der menschlichen Zuverlässigkeit in Organisationen dienen, einen wichtigen Beitrag dazu leisten, die grundlegende Bedeutung der Ressource Mensch aufrecht zu erhalten.
The discipline of software engineering is increasingly shifting from classical design and development tasks towards tasks concerning reuse, adaptation, and integration. Driving motivations for this shift are (i) decreasing development time and costs and (ii) increasing quality of design results. Unfortunately, these new tasks are not yet supported sufficiently. While classical approaches to information system's design are quite well suited to a design from scratch, they do not provide powerful concepts concerning reuse. In particular, methods concerning encapsulation of dialog structures are commonly neglected. An according approach which enables reuse of dialog structures poses substantially different problems. This thesis formalizes such an approach which is essentially based on models from three research areas: (i) interaction patterns, (ii) interaction specification, and (iii) component frameworks.
Fortschrittliche Braunkohlenverbrennungstechniken für die dezentrale Energieversorgung gehören zu den Forschungszielen an der BTU Cottbus (Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus) und am ERI (Energieressourcen-Institut). Ein Schwerpunkt dabei ist die Entwicklung eines neuen Verbrennungssystems – der Zykloidfeuerung. Begleitend hierzu wurden mit der vorliegenden Arbeit erstmals grundlegende Untersuchungen zur Strömungsdynamik in der Brennkammer durchgeführt und ein numerisches Modell der isothermen Brennkammerströmung aufgestellt. Da eine messtechnische Erfassung des heißen, partikelbeladenen Strömungsfeldes in der Zykloidfeuerung nicht möglich war, wurde dieses modelliert und ein isothermes Brennkammermodell errichtet. Für die Strömungsmessungen wurde ein Heißfilmanemometer eingesetzt und zur numerischen Simulation kam das kommerzielle Programm FLUENT zur Anwendung. Im Brennkammermodell wurde ein dreidimensionales, stark verdralltes Strömungsfeld durch die Messungen ermittelt, welches die Simulationsergebnisse gut wiederspiegeln. Durch die Verbindung messtechnischer Untersuchungen und numerischer Simulationen konnte das isotherme Strömungsfeld vollständig dargestellt und Abhängigkeiten herausgearbeitet werden. Es liegen damit umfangreiche, grundlegende Erkenntnisse zum Strömungsverhalten im Brennkammermodell und dessen Abhängigkeiten vor. Diese sind grundsätzlich auf isotherme Strömungsverhältnisse in der realen Zykloidbrennkammer anwendbar.
Die Arbeit dokumentiert die Entwicklung von Algorithmen, mit denen auf mesoskaliger Ebene die Auswirkungen des Wassermanagements in grundwasserregulierten Niederungen auf deren Wasserrückhalt abgeschätzt werden können, ebenso wie damit verbundene Änderungen der Nährstoffeinträge in Fließgewässer. Dies geschieht auf der Grundlage breitenverfügbarer Gebietsinformationen, die in dem Geographischen Informationssystem ARC/INFO verarbeitet werden. Den zeitlichen Bezug bilden langjährige Monatsmittel. Die Algorithmen wurden auf das ca. 1900 km² große Einzugsgebiet des Rhin im Nordwesten des Landes Brandenburg angewendet. Dazu wurde eine Grundvariante entwickelt, für die sich die Grundwasserhaltung aus der Landnutzungsverteilung der 1990er Jahre ableitet. Weitere fünf Szenarien folgen möglichen zukünftigen Zielstellungen der Land- und der Wasserwirtschaft. Der auch auf andere Gebiete des nordostdeutschen Tieflands übertragbare Modellansatz reagierte auf sämtliche Eingabeparameter plausibel. Ein Szenarienvergleich ergab eine Minderung des Gebietsabflusses um 45% zur Grundvariante, was einer Minderung von Stoffeinträgen in die Gewässer von bis zu 177 t N/a und 11 t P/a entspricht.
Das Almaqah-Heiligtum von Sirwah befindet sich auf der südarabischen Halbinsel im Nordjemen etwa 80 km östlich der heutigen Hauptstadt Sanaa und ca. 40 km westlich von Marib, der einstigen Hauptstadt des Königreichs von Saba. Das Heiligtum, dessen Blütezeit auf das 7. Jh. v. Chr. zurückgeht, war dem sabäischen Reichsgott Almaqah geweiht. Das Heiligtum wird von einer bis zu 10 m hoch anstehenden und etwa 90 m langen, gekurvten Umfassungsmauer eingefasst. Im Nordwesten der Anlage sind zwei Propyla vorgelagert, die die Haupterschließungsachse bilden. Quer zum Inneren Propylon erstreckt sich entlang der Westseite eine einst überdachte Terrasse mit unterschiedlichen Einbauten. Kern der Gesamtanlage bildet ein Innenhof, der von der Umfassungsmauer mit einem umlaufenden Wehrgang gerahmt wird. Den Innenhof prägen unterschiedliche Einbauten rechteckiger Kubatur sowie insbesondere das große Inschriftenmonument, des frühen sabäischen Herrschers, Mukarrib Karibil Watar, das eins der wichtigsten historischen Quellen Südwestarabiens darstellt. Die bauforscherische Untersuchung des Almaqah-Heiligtums von Sirwah konnte eine sukzessive Entwicklung eines Kultplatzes zu einem ‘internationalen’ Sakralkomplex nachweisen, die die komplexe Chronologie der Baulichkeiten des Heiligtums und eine damit einhergehende mindestens 1000jährige Nutzungszeit mit insgesamt fünfzehn Entwicklungsphasen belegt, die sich wiederum in fünf große Bauphasen gliedern lassen. Die bisher älteste nachzuweisende Phase des Heiligtums ist vermutlich in Form eines Altars (dem sog. Schlachtopferaltar) zu rekonstruieren, der als Kultplatz vor den Stadtmauern bestand. Weitere An- und Umbauten folgten und formten einen besonderen Sakralkomplex von größter Bedeutung. Mit der Erweiterung der gesamten Anlage nach Westen, die durch die Baumaßnahme des Äußeren Propylons gekennzeichnet ist, ereichte das Heiligtum seinen Endzustand. Diese steten Veränderungen und Vergrößerungen des Almaqah-Heiligtums sowie vor allem auch die politische Monumentalinschrift belegen, dass es sich hierbei um eines der wichtigsten Monumente altsabäischer Zeit handelt, welches zweifellos das religiöses Zentrum der Stadt Sirwah bildete.
Stationäre Betonmischanlagen sind höchstens zu 50 % ausgelastet. Mit zunehmender Anlagengröße sinkt dies Auslastung weiter, da die Zeitanteile für Dosieren, Füllen und Entleeren zunehmen, die Mischzeit aber konstant bleibt. Die vorliegende Arbeit beschreibt und diskutiert verschiedene Möglichkeiten, die Auslastung der Betonmischanlagen deutlich zu steigern. Je nach Anforderungen sind durch den Zweikübelaufzug, den Mischernachbehälter als auch durch einen neuen Mischer die größten Steigerungen möglich. Die vorgestellten Lösungen sind sowohl für neue Anlagen als auch zur Rekonstruktion von Altanlagen geeignet. Als positiver Nebeneffekt kann jede Betonmischanlage nun auch effektiv als Trockenfüllstation für Betonmischfahrzeuge fungieren. Alle Lösungen beeinflussen nicht die in Normen, z.B. DIN 1045 festgelegte Mindestmischzeit von 30 Sekunden.
Das Vorkommen von Cyanobakterien, Anatoxin a und Microcystin wurde in 10 Gewässern erfaßt. Die Steuerung ihrer Dynamik wurde in 3 polymiktischen Seen untersucht und Effekte von Mixis mit Sedimentresuspension in Enclosures fokusiert. Die Gewässer waren durch Oscillatoriales, entweder Planktothrix agardhii oder Limnothrix spp. dominiert und wiesen hohe Biovolumina von Nostocales im Frühsommer auf. Hohe Lichtintensität und niedrige Stickstoff-Konzentrationen förderten die Entwicklung der Nostocales. Während des Sommers nahm die Lichtintensität aufgrund des steigenden Biovolumens der Cyanobakterien ab, was zum Rückgang der Nostocales und Dominanzen von Oscillatoriales führte. Durch Sedimentresuspension wurden Nährstoffpulse erzeugt, die zur Dominanz von P. agardhii führten. Bei Stagnation der Wassersäule waren die Nährstoffkonzentrationen niedriger und Limnothrix spp. gelangte zur Dominanz. Anatoxin a konnten auf Anabaena spp. zurückgeführt werden, Microcystine auf P. agardhii. Abnehmende Lichtintensität und/oder zunehmende Stickstoff-Konzentrationen förderten die Microcystin Produktion oder das Wachstum toxischer Stämmen.
Die Beschreibung und Analyse der aktuellen terrestrischen Phytozönosen in den naturnahen Bereichen der Niederlausitzer Bergbaufolgelandschaft, unter Verwendung verschiedener räumlicher und zeitlicher Maßstabsebenen, zeigt, dass die erfassten Vegetationsbestände in hohem Maße durch individualistische Eigenschaften ausgewiesen sind. Diese Schlussfolgerung basiert darauf, dass es im Rahmen der vorliegenden Arbeit nicht möglich war, mittels multivariater statistischer Methoden, kausale Zusammenhänge zwischen verschiedenen gemessenen sowie nominalen Umweltparametern und den jeweiligen Vegetationsbeständen nachzuweisen. Vielmehr ist davon auszugehen, dass kleinräumige Vegetationsmuster und diskrete Ereignisse maßgeblichen Einfluss auf den hohen Anteil an nicht erklärter Varianz haben, der auch nach Einbeziehung der Umweltparameter in dem Datensatz verbleibt. So konnte mittels 'point pattern analysis' nachgewiesen werden, dass bei einer Initialbesiedlung, der zunächst vegetations- und diasporenfreien Rohbodensubstrate, zufällige Verteilungsmuster überwiegen. Abweichungen von diesen zufälligen Besiedlungsmuster zu Sukzessionsbeginn sind im Wesentlichen auf Mikroreliefunterschiede zurückzuführen. Für die sich jeweils vor Ort einstellende Artenzusammensetzung spielt dabei in erster Linie die Verfügbarkeit von Diasporen aus dem regionalen Artenpool eine dominierende Rolle. Umweltparameter hingegen scheinen für eine erfolgreiche Etablierung der Diasporen nur dann ausschlaggebend zu sein, wenn es sich um "extreme" standörtliche Verhältnisse handelt, wie z.B. bei Vorherrschen von Tertiärsubstraten oder Staunässe sowie an sehr steilen Hangbereichen. Nach erfolgreicher Etablierung der Initialarten konnte auf einer kleinräumigen Maßstabsebene eine Verstärkung der initialen Vegetationsmuster beobachtet werden. Zurückzuführen ist dies einerseits auf die einsetzende Diasporenproduktion und -ausbreitung in unmittelbarer Umgebung der Mutterpflanze. Andererseits ist auch in Betracht zu ziehen, dass Initialbesiedler die Funktion von 'nurse plants' übernehmen, indem sie sowohl Strukturen ausbilden, die vermehrt Diasporen "einfangen" können, aber auch (z.B. mikroklimatisch) günstigere Bedingungen schaffen und auf diese Weise eine Etablierung neu ankommender Diasporen erleichtern. In den sich anschließenden Folgestadien gewinnen verschiedene Aspekte raumzeitlicher Dynamik an Bedeutung, die erneut zur Entstehung offener Bodenstellen beitragen können. Als ein ausschlaggebender Faktor ist in diesem Zusammenhang insbesondere das vor Ort herrschende Störungsregime zu nennen. Zur Beschreibung der daraus resultierenden Vegetationsdynamik ist am ehesten das Konzept der Patch- bzw. Gap-dynamics geeignet. Da zu diesem Zeitpunkt sowohl eine Diasporenbank vorhanden ist und sich auch ein lokaler Artenpool ausgebildet hat, bietet das Karussell-Modell einen guten Ausgangspunkt für die weiter gehende Analyse der Vegetationsdynamik. Sowohl die zufälligen Besiedlungsmuster in den Initialstadien als auch das Störungsregime in den Folgestadien tragen dazu bei, dass die im Untersuchungsgebiet vorgefundenen Vegetationsbestände häufig durch eigenständige Artenkombinationen charakterisiert sind, die darüber hinaus aber auch breite Übergangsbereiche aufweisen. Zur Darstellung und Analyse eines derartigen Vegetationskontinuums eignen sich am besten verschiedene direkte und indirekte Ordinationsmethoden. Dabei zeigte es sich, dass eine Zuordnung zu konkreten Einheiten im pflanzensoziologischen Sinn kaum möglich ist, so dass zur Bezeichnung der im Untersuchungsgebiet vorgefundenen Vegetationseinheiten vorwiegend die Dominanz einzelner Arten, oder auch Artengruppen, unter Berücksichtigung von Strukturparametern verwendet wird. Da die Sukzession in der Bergbaufolgelandschaft ihren Ausgang von diasporen- und vegetationsfreien Flächen nimmt, auf denen Konkurrenzsituationen zunächst nur von untergeordneter Bedeutung sind, ist ein großes Erfahrungswissen in Bezug auf Vegetationsdynamik, welches überwiegend auf einer Analyse von Sekundärsukzession beruht und somit größtenteils unter Konkurrenzbedingungen gewonnen wurde, auf die Verhältnisse im Untersuchungsgebiet nicht übertragbar. Dies betrifft einerseits die Auswertung autökologischer Eigenschaften, wie z.B. Lebensformen und Strategietypen, andererseits aber auch die Ableitung von Sukzessionsmechanismen. Dagegen konnte im Rahmen dieser Arbeit nachgewiesen werden, dass Facilitation, zumindest in den frühen Phasen der Primärsukzession, eine entscheidende Rolle spielt, während in der Literatur zumeist der Einfluss von Inhibition hervorgehoben wird und Facilitation nur eine nachrangige Bedeutung eingeräumt wird. Allerdings ist es wahrscheinlich, dass Facilitation in späteren Sukzessionsstadien gegenüber Inhibition oder auch Tolerance an Bedeutung verliert. Die detaillierte Auswertung der vierjährigen Dauerflächen zeigt, dass selbst auf einer Probestelle nur selten eine gleichgerichtete Vegetationsentwicklung zu beobachten ist. Infolge dieser hohen räumlichen Heterogenität und zeitlichen Variabilität sind zur schematischen Darstellung des Sukzessionsverlaufs in der Niederlausitzer Bergbaufolgelandschaft an Stelle von linearen Sukzessionsreihen so genannte Sukzessionsnetze vorzuziehen, die sowohl mehrere Initialstadien als auch verschiedenartige Übergänge in den Folgestadien zulassen. Darüber hinaus halten sie die Optionen offen, dass einzelne Stadien übersprungen werden können bzw. eine "rückwärts" gerichtete Vegetationsentwicklung ablaufen kann. Gleichzeitig lässt sich auf diese Weise darstellen, dass eine Vorhersage der zeitlichen Vegetationsdynamik im Untersuchungsgebiet mit hohen Unsicherheiten behaftet ist. Diese Schwierigkeiten bei einer Vorhersage des Sukzessionsverlaufs liegen vor allem darin begründet, dass diskrete Ereignisse und kontinuierliche Prozesse interagieren. Zwar können diskrete Ereignisse nach ihrem Eintreten relativ leicht erfasst werden, zum gegenwärtigen Zeitpunkt liegen jedoch keine verlässlichen Aussagen bezüglich ihrer Eintrittswahrscheinlichkeit vor. Kontinuierliche Prozesse hingegen lassen sich zwar besser für die Vorhersage des Sukzessionsverlaufs verwenden, sie sind jedoch nur unter Verwendung indirekter Methoden nachweisbar. Aus den Ergebnissen der vorliegenden Arbeit kann die Schlussfolgerung gezogen werden, dass der Verlauf der Primärsukzession in den Offenlandbereichen der Bergbaufolgelandschaft, außer durch die Verfügbarkeit von offenen Bodenstellen und Diasporen, in erheblichen Ausmaß, auch von Strukturparametern, die sich in den frühen Stadien herausbilden, sowie von den Eigenschaften der Arten selbst, beeinflusst wird. Dem Konzept der 'preemptive initial floristics' ist somit eine große Bedeutung beizumessen.
Today, developers of human-computer interaction increasingly face high expectations regarding the adaptivity of interaction. The World Wide Web is a fitting example for how diverse and 'fickle' the demands on interaction are which users, service providers and even the available technical infrastructure pose. In this thesis, a general framework for the development of interaction for such heterogeneous and dynamic interaction environments is created. The main focus is the provision of abstract constructs which make it possible to specify interaction abstractly, i.e., independently from concrete properties of an individual interaction environment. We then show how such an abstract specification can be used to automatically create human-computer interfaces which - due to the fact that the automatic generation takes the current interaction environment into account - are tailored to the requirements of the current user, technical infrastructure, etc.
This study investigates the applicability of remote sensing in general and imaging spectrometry in particular, for contaminated site detection and investigation with a focus on fuel hydrocarbon soil contaminations. Laboratory experiments were conducted to investigate the reflectance spectra of typical contaminants, contaminants at typical concentrations in soils, related materials and detection limits in a range of wavelengths from 0.38 µm to 2.5 µm. Characteristic absorption features of different organic chemicals, natural and man-made materials are described. Detection limits for fuel hydrocarbon contaminants in soils are defined, and the separability of hydrocarbon soil contaminations from other hydrocarbon-bearing materials is described. Data interpretation experiments using an imaging spectrometry dataset were conducted to assess the applicability of established data interpretation algorithms and to develop a method of detecting and separating different classes of hydrocarbons in imaging spectrometry datasets.
Production of atmospheric sulfate from SO2 emitted into the troposphere is the key question we have to answer for assessing main problems like acid rain, forest decline and negative climate forcing which is believed to counteract the green house effect. About one decade ago many researchers agreed that sulfate formation occurs dominantly (80-90 %) via the aqueous phase chemical transformation, where the SO2 dissociation is the first step. However, there is still a high uncertainty on the amount of sulfite (dissolved SO2) being oxidized and on that removed by wet deposition in the reduced form S(IV) (sulfite). This important question, whose answer gives climate modellers an essential input on the percentage of emitted SO2 converted into sulfate, was the aim of this work. This work presents experimental and theoretical results from studies of the ratio sulfite/sulfate in rainwater and cloudwater to assess the contribution of S(IV) to the total sulfur amount in the aqueous phase. The wet deposition of S(IV) in rainwater was studied by collecting rainwater samples from two different levels using a 324 m high tower. The increase of S(IV) wet deposition flux from the 324 m level to the ground level via sub-cloud scavenging of SO2 is significant. 13-51 % (36 % in average) of sulfur in rainwater on the ground level was found to be in the form of S(IV). The result that S(IV) is an important form of sulfur in rainwater was further confirmed by our theoretical study using a one-dimensional time-dependant physical-chemical cloud model. Model calculations show that most of sub-cloud scavenged SO2 will remain as free S(IV) in rainwater. In highly polluted areas the ratio can be as high as 0.9. This ratio in cloudwater is much less than that in rainwater according to our field experiment carried out at Mt. Brocken. Neverthless, under some special conditions, this ratio can be as high as 0.2, which means that the role of S(IV) in cloudwater is not ignorable. Thus, this study has confirmed the very few S(IV) measurements found in literature, suggesting the importance of S(IV) wet deposition. Our findings suggest that considerable part of emitted SO2 will not be transformed to sulfate especially in the sub-cloud layer. Therefore, the production of climate affecting sulfate aerosol via aqueous phase transformation of dissolved SO2 is more limited than believed by climate modellers.
The target of the present work was to develop, implement and test a coupling strategy between a complex multiphase chemistry and a size resolved microphysics in order to accurately simulate the multiphase processes taking place in a cloud. The coupling scheme provides time-interpolated meteorological variables and time-averaged mass fluxes over a defined coupling time interval for chemistry. The resulting ODEs are large, non-linear and extremely stiff. Implicit time integration schemes based on the BDF and on the second order Rosenbrock methods associated with direct sparse solvers were used to solve the resulting systems. The coupled model SPACCIM (Spectral Aerosol Cloud Chemistry Model) was evaluated for various case studies. Comparison with measured values from a field experiment showed a good agreement and proofed that the coupling strategy is robust and reliable. Moreover, the model is capable to handle different microphysical approaches and to deal with different reacting mechanisms under various types of dynamics with high flexibility.
Eine weitergehende Abwasserreinigung ist auch in kleinen Kläranlagen notwendig, wenn der Ablauf in ein empfindliches Gewässer eingeleitet oder bei Mangel an Vorflutern in das Grundwasser versickert werden muss. In der vorliegenden Arbeit wurde gezeigt, dass die hierbei erforderliche Elimination von Nährstoffen kostengünstig erreicht werden kann. Die Verfahrenschritte sind, die vollständige Nitrifikation, eine vorgeschaltete Denitrifikation, eine nachgeschaltete Denitrifikation des verbleibenden Nitrats und die Elimination von Phosphaten durch Adsorption. Eine möglichst weitgehende Nitrifikation erfolgt in der aeroben Grundreinigung. Soweit das angewandte Behandlungsverfahren es erlaubt wird ein Teil des Nitrats vorgeschaltet denitrifiziert. Das verbleibende Nitrat wird nachgeschaltet mit Stroh als Substart in einem Kiesfilter denitrifiziert. Hierbei kann eine Denitrifikationsrate von 10 g N/(m³·d) erreicht werden. Die Kosten betragen etwa 0,35 € je m³ Abwasser. Durch einen Reaktor zur Phosphatadsorption mit rostenden Eisenspänen konnten bis zu 40 g P/(m³·d) entfernt werden. Es entstehen Kosten von etwa 0,20 € je m³ Abwasser.
Als Folge des Braunkohlebergbaus entstehen im Lausitzer Revier eine Vielzahl von Tagebauseen, deren Wasserbeschaffenheiten häufig durch niedrige pH-Werte und hohe Eisen- und Sulfatkonzentrationen gekennzeichet sind. Bisher ist keine Technologie verfügbar, die neben einer Neutralisation auch die Verminderung der Sulfatkonzentration im großtechnischen Einsatz leisten kann. Mit der vorliegenden Arbeit wurde ein Verfahren entwickelt, das die Entsäuerung schwefelsaurer Wässer durch mikrobielle Sulfatreduktion und Fällung von Eisensulfiden erreicht. Für den dreistufigen Aufbereitungsprozeß wurden verschiedene Festbettreaktoren erprobt und die zu erwartenden Behandlungskosten abgeschätzt. Die Ergebnisse können auf andere Anwendungsfälle übertragen werden. Mit den ermittelten Anwendungsgrenzen ist die Auswahl zweckmäßiger Sanierungstechnologien zur Entsäuerung und sinnvollen Verminderung der Sulfatkonzentrationen möglich.
Die Gefährdung der menschlichen Gesundheit und der Umwelt durch Eisencyanidkomplexe hängt hauptsächlich von der potenziellen Bildung der äußerst toxischen leicht freisetzbaren Cyanide ab. Die Autorin untersucht das Abbauverhalten der komplexen Cyanide an deinkingschlammhaltigem Kompost, in dem die Cyanide als Eisen(III)-hexacyanoferrat(II), auch bekannt als Berliner Blau, vorliegen. Im Detail werden der Einfluss der Photolyse, der Hydrolyse, des pH- und Redox-Milieus und biologischer Prozesse auf das Verhalten der Eisencyanidkomplexe untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Persistenz der photolytisch freigesetzten Cyanid-Ionen begrenzt ist. Demzufolge stellen sie kein Gesundheitsrisiko für den Menschen dar und können keine toxische Wirkung in biotischen Systemen entfalten. Im Sinne des Bundes-Bodenschutzgesetzes (BBodSchG) sind die als Berliner Blau vorliegenden Eisencyanidkomplexe nicht in der Lage, die Bodenfunktionen oder den Wasserkreislauf nachhaltig zu schädigen.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein neues Einbohrloch-Messsystem zur Bestimmung der Grundwasserfließrichtung und -geschwindigkeit entwickelt, welches für Untersuchungen im Geschwindigkeitsbereich ab 0.5 m/d einsetzbar ist. Das Messprinzip beruht auf der Erzeugung eines definierten Tracers im Umfeld der Sonde und der Beobachtung des zeitabhängigen Verhaltens der tracerinduzierten Anomalien von Leitfähigkeit und Temperatur im Nah- und Fernfeld. Für die Erfassung der beiden Parameter werden geoelektrische Messanordnungen und Temperatursensoren genutzt. Mit der Entwicklung des "Tracerringraum-Austausch"-Verfahrens wurde ein neues Prinzip zur Erzeugung eines elektrisch und thermisch messbaren Tracers geschaffen, welches ohne Störung des natürlichen Strömungsfeldes eine radial gleichmäßige Tracerverteilung als Startzustand ermöglicht. Durch den Einsatz einer dem Grundwasser bezüglich seiner Dichte angepassten Tracers werden Dichtekonvektionsprozesse vermieden.
In dieser Arbeit wird der Weg zu einem ab-initio Modell für gasdurchströmte Schüttschichtreaktoren dargestellt. Diese Reaktoren zeichnen sich durch eine komplexe Struktur ihres Festbetts aus. Diese Struktur bestimmt die Durchströmung sowie das Vermischungsverhalten dieses Reaktortyps und beeinflußt so auch die chemische Reaktion. Um die Wechselwirkung auf das radiale Vermischungsverhalten von Reaktoren und deren Schüttung zu untersuchen, wurde ein Gesamtmodell geschaffen, daß ausgehend von einer Simulation der Schüttung die Durchströmung beschreibt. Aufbauend auf der Schüttungssimulation wird die Strömung in einem zweidimensionalen Kontinnuumsmodell und einem diskreten Modell beschrieben und mit Messungen verglichen. Dem Autor ist es gelungen, mit dem in dieser Arbeit dargestellten Gesamtmodell, das radiale Dispersionsverhalten eines Festbettreaktors nachzuvollziehen, ohne effektive Parameter dafür zu nutzen. Dieser Vorteil gegenüber den bestehenden Ansätzen entsteht aus der Kopplung der Schüttungsmodelle mit den Strömungsmodellen zu einem Gesamtmodell. Bedingt durch den dreidimensionalen Ansatz liefert das diskrete Modell eine realitätsnähere Beschreibung der radialen Dispersion, während das zweidimensionale Kontinuumsmodell einen größeren Detailreichtum bei der Beschreibung der radialen Strömungsprofile zuläßt. Ein wesentliches Element des Gesamtmodells ist das Schüttungsmodell, ohne dessen gute Übereinstimmung mit lockeren Kugelschüttungen die darauf aufbauenden Simulationsschritte nicht möglich wären. Diese gute Kongruenz konnte gegenüber anderen in der Literatur dargestellen Schüttungsmodellen gerade im Randbereich erreicht werden. Eine richtige Beschreibung dieses Bereichs ist notwendig, um Effekte wie Bypassing zu erfassen. Auch bewirkt eine nicht-realitätsnahe Beschreibung dieses Bereichs eine zu geringe Strömung im Kern der Schüttung. Beide Strömungsmodelle des Gesamtmodells zeigen, daß der in dieser Arbeit verwendete Ansatz der Kopplung von Schüttungs- und Strömungsmodell ein Schritt auf dem Weg zu einem ab-initio Modell sein kann. So gelingt es durch die detaillierte Schüttungsstruktur, den effektiven Parameter der radialen Dispersion zu eliminieren, so daß entsprechende Messungen bzw. Abschätzungen für die Simulation eines Reaktors nicht mehr notwendig sind. Dies gilt insbesondere für den Bereich großer Durchmesserverhältnisse von Kugel- zu Reaktordurchmesser, in dem die Abschätzungen, wie sie in der Literatur genutzt werden, nicht mehr validiert sind.
Cavity Ringdown laser Spectroscopy has been applied to develop a novel in-situ monitoring device for atmospheric trace gases. The study has been dedicated to the detection of NO2 and HONO compounds which play an important role in atmospheric chemistry. The system, based on a Nd-YAG pumped UV-VIS OPO laser, has performed field experiments under harsh conditions showing high reliability and a detection limit in the 500 ppt range. Longer term measurements performed from the laboratory of the institute for air chemistry (BTU Cottbus) in Berlin-Adlershof in autumn and winter 2001/2002 showed very good coincidence with the results of the Berliner Luftgüte Meßnetz (BLUME). Present limitations in the performance have been elucidated putting in to evidence the effect of the aerosol content of the atmosphere. On the other hand, the possibility of quantitative aerosol analysis could be demonstrated.
Gekoppelte fluidmechanische Modelle für Desinfektionsvorgänge und deren Effizienz in UV-Reaktoren
(2005)
Ziel der Dissertation ist es, mikrobiologische, biophysikalische, optische und fluidmechanische Ansätze von einem theoretischen Standpunkt derart zu vereinen, dass für den betreffenden Anwendungsfall mit einem durchgängigen Rechengang der optimale UV-Reaktor dimensioniert werden kann. Ein solches die Einzeldisziplinen verbindendes Modell erhält die Bezeichnung Gekoppeltes Fluidmechanisches Modell (GFM) bzw. wenn weitere Gesichtspunkte eine Rolle spielen Gekoppelte Fluidmechanische Modelle. Dieses Ziel wurde durch die Formulierung und die Aufstellung der entsprechenden Gleichungssysteme erreicht. Für diesen Zweck wurden aufbauend auf dem Erkenntnisstand der Einzeldisziplinen die adäquaten Ergebnisse und Modellansätze ausgewählt und mathematisch erprobt. Eine repräsentative Auswahl der derzeit in der Bundesrepublik Deutschland seitens der Industrie verwendeten UV-Reaktorkonstruktionen wurden untersucht und bewertet. Die im Rahmen der Arbeit entwickelten Gekoppelten Fluidmechanische Modelle (GFM) wurden unter dem Aspekt eines theoretischen Modellreaktors und einer konkreten technischen Anwendung (Praxisreaktor) sowie deren Erweiterung durch die Variation eines Konstruktionsparameters, in numerische Berechnungen getestet. Vorliegende meßtechnische in der Praxis des Betriebs von Schwimmbädern gewonnene Ergebnisse dienten als experimenteller Hintergrund. Der Inhalt der Arbeit ist derart aufbereitet, dass die Ansätze und Verfahrensvorschläge für die Einbindung in ein existierendes CFD-software-Paket geeignet sind oder in einer kombinierten Form genutzt und angewendet werden können (spread-sheet-Lösung). Während der Analyse wurde eine Klassifizierungsmethode entwickelt, die sich auf den technischen Details der Reaktorkonstruktionen und auf den in diesen verwendeten Plasma - Strahlungsquellen gründet.
Alkoxilierungsreaktionen enthalten u.a. aufgrund der hohen Reaktionsenthalpie und der Stoffeigenschaften ein hohes Gefährdungspotential. Die Absicherung der Reaktoren hinsichtlich durchgehender Reaktionen kann durch konstruktive Maßnahmen sowie prozesstechnische Vorkehrungen erfolgen. Die Begrenzung der Konzentration des Epoxids als alternatives Schutzkonzept gewinnt zunehmend an Bedeutung, wobei selbst ein spontanes Durchgehen der Reaktion nicht zu einer Gefährdung führt. Diese Arbeit ist primär auf die Anwendung der zuletzt angeführten Methode ausgerichtet. Ein experimenteller Ansatzes findet seine Grenzen in der Vielzahl der zu untersuchenden Stoffsystemkombinationen. Der in dieser Arbeit zugrunde gelegte theoretische Ansatz zielt demgegenüber auf eine durchgängige und allgemeingültige Vorausberechnung der sicherheitstechnischen Betriebsgrenzen von Alkoxilierungsreaktoren unter Berücksichtigung der Design- und Betriebsparameter.
In this research work, the causes and solutions to the loss of biodiversity in South Africa especially along river-banks is dealt with significantly. Attempts are made to point out issues tied to the prevailing water crisis and ecosystem fragmentation for scientists and policy-makers. Based on the empirical field work done the writer succinctly has come up with some recommendations on the issues per se. In sum, the recommendations suggest the best ways to deal with the alien invasive species which is nothing short of the integrative approach, nonetheless designed to function at its maximum and in conjunction with locally available materials, manpower, will and on the spot expertise. Also, the study depicts the rapid spread of Acacia species and Chromolaena odorata across the African continent could lead to an environmental catastrophy should appropriate measures not be taken henceforth. The findings also bring to light the necessity of co – ordination of all key players in this fight against alien invasive plant species and giving clues (suggestions or hints) on how concrete environmental policies can be designed in order to match with the objectives of ecologists and other concerned experts alike. Taking this route the study unfolds with compounding suggestions on what the African governments and experts (ecologists, conservationists, and hydrologists) on the field should inter alia do to avert this looming disaster.
Batch-Prozesse werden vielfach in der chemischen Industrie eingesetzt. Aufgrund der stetig steigenden Anforderungen hinsichtlich Produktqualität, Wirtschaftlichkeit, Sicherheit und Umweltverträglichkeit gewinnt die Prozessoptimierung immer stärker an Bedeutung. Die Methoden und Algorithmen zur Optimierung werden ständig weiterentwickelt, z.B. im Hinblick auf die Ermittlung globaler Optima. Breite Einsatzmöglichkeiten für neue Optimierungsansätze ergeben sich jedoch nur, wenn diese auch an die gängigen Standardwerkzeuge zur Modellierung und Simulation, z.B. an die bekannten Flowsheet-Simulatoren, gekoppelt werden können. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Modellierung, Simulation und Optimierung eines industriellen Batch-Prozesses zur Herstellung von Polyesterolen. Zunächst wird mit Hilfe des Softwarepakets ChemCAD ein geeignetes Prozessmodell erstellt. Schwerpunkt bildet dabei die Abbildung der Polykondensationsreaktion. Des Weiteren wird eine Methodik zur Optimierung dynamischer, verfahrenstechnischer Prozesse entwickelt, die auf den Simulator ChemCAD aufsetzt.
In der Arbeit wird untersucht, inwieweit zwei Epitaxieverfahren (LPCVD- und RPCVDVerfahren) geeignet sind, Bor-dotierte Si/SiGe/Si-Heteroschichtstapel mit guter Homogenität und Reproduzierbarkeit herzustellen. Die Bewertung der Epitaxieverfahren erfolgte anhand von HBT-Parametern, deren Streuungen von Wafer zu Wafer und über den Wafer ermittelt und mit publizierten Referenzdaten des etablierten UHVCVD-Verfahrens verglichen wurden. Die besten Ergebnisse wurden für RPCVD-basierte Si/SiGe/Si-Schichstapel ermittelt. Schichtstapel beider Epitaxieverfahren haben eine geringe Dichte elektrisch aktiver Defekte. Als kritischer Epitaxieprozeßparameter wurde die Abscheidetemperatur ermittelt. Im Fall des LPCVD-Verfahrens hat die Trägergasgeschwindigkeit einen großen Einfluß auf die Homogenität des Boreinbaus. Mit dieser Arbeit wurde nachgewiesen, daß das RPCVDEpitaxieverfahren eine Alternative zum etablierten UHVCVD-Verfahren ist.
Many recent works have focused on hearing modeling. In human localization play the outer ears and the shape of the human body a significant role. Little modifications of the acoustical environment near to the listeners’ head have significant effects on the transfer functions (HRTFs). This work analyses the transmission of the directional information and contributes to the suggestions of the physiological hypotheses based on the role of the HRTFs. Microphones are placed at the eardrums of a dummy-head, and accurate measurements will be performed. First, a good quality binaural playback system is tested using equalized headphones and HRTF filtering in order to find well-known errors and the localization blur. The second part introduces an accurate dummy-head measurement system with increased precision, signal-to-noise ratio and reproducibility. Finally, the HRTFs in the frequency domain and the effect of the acoustical environment near to the head will be evaluated (effects of the “everyday objects” near to the head). In the discussion section we try to specify the quality levels of existing binaural systems and the role of the HRTFs in virtual and non-virtual environments during the decoding of the acoustical information.
Die zukunftsorientierte Umgestaltung eines herkömmlichen Fahrzeugantriebes in mehrere Elektroantriebe ist eine Möglichkeit aus der Vielzahl von Antriebsvarianten für Elektrofahrzeuge. Ein modernes elektrisches Antriebssystem ist aus einem Elektromotor, einen Stromrichter und einer übergeordneten Steuerung zusammengesetzt. Diese Erneuerung der Antriebskonzeption für den Einsatz in Kraftfahrzeugen bildet den Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit. Ausgehend von den fahrzeugtechnischen Grundgleichungen werden programmierbare Strukturen und Algorithmen erarbeitet, die die Steuerung von zwei einzeln angetriebenen Rädern ermöglichen. Zur tiefgreifenden Untersuchungen der fahrzeugspezifischen Zusammenhänge und zur Erprobungen des neuartigen Antriebssystems wird ein Laborversuchsstand errichtet. Der Aufbau und die Gestaltung dieses Versuchsstandes für elektrische Fahrzeugantriebe erfolgt mit handelsüblichen Geräten.
Der computergestützte Entwurf neuer elektrischer Maschinen verkürzt die notwendigen Entwicklungszeiten deutlich. Numerische Verfahren ermöglichen die Berechnung komplizierter, wirklichkeitsnaher Maschinenmodelle. Unter Einbeziehung nichtlinearer Materialeigenschaften ist die exakte Modellierung dynamischer Vorgänge sowie die schnelle Optimierung der Maschinendaten entsprechend der jeweiligen Zielparameter möglich. Somit können auch bei kleinen zu fertigenden Stückzahlen genau auf die jeweilige Anwendung zugeschnittene Antriebssysteme mit vertretbarem Aufwand entwickelt werden. Der in dieser Arbeit untersuchte Permanent-Magnet-Motor (PMM) ist eine mehrpolige Sonderbauform der permanentmagneterregten Synchronmaschine, der als drehzahlvariabler, getriebeloser Direktantrieb eingesetzt wird. Er hat einen guten Wirkungsgrad und ist in der Lage, sehr große Drehmomente pro Volumeneinheit bei geringer Drehzahl abzugeben. Die erarbeiteten Maschinenmodelle dienen als Grundlage für weiterführende Untersuchungen, besonders hinsichtlich der weiteren Reduzierung von Rast- und Pendelmomenten und der präziseren Steuerbarkeit.
Zentraler Gegenstand der Arbeit ist die Anwendung von Robustheitskriterien im Frequenzbereich für den Entwurf robuster Regler mit einfacher Struktur. Im Blickpunkt stehen dabei unkomplizierte Regelstrecken aus Energie- und Verfahrenstechnik. Die gemessene Sprungantwort der Regelstrecke ist Ansatzpunkt für die hier vorgeschlagene Modellierungsmethode. Bevorzugt für die Kombination von PT1-Glied als nominelles Modell und PI-Regler folgen Untersuchungen zum erreichbaren Regelverhalten und die Überführung von Zeitbereichsvorgaben in eine frequenzabhängige Wichtungsfunktion. Die Robustheitskriterien werden grafisch durch punktweise Analyse auf dem gerasterten Parametergebiet ausgewertet, worin alle geeigneten Kombinationen der Reglerparameter als Lösung markiert werden. Die Algorithmen wurden in MATLAB-Programmen realisiert. Als Anwendungsbeispiele enthält die Arbeit den Reglerentwurf für einen Neutralisationsprozess, ein instabiles System und eine Druckregelstrecke.
Der Ingenieur versucht, Benutzerinformationen (BI) und Sicherheitshinweise (SH) zielgruppenorientiert abzufassen, diese werden aber divergent von den Rezipienten als unverständlich verurteilt. Es stellt sich in der Arbeit die kausale Frage, inwieweit der TR die bestehenden Anforderungen adäquat umsetzt. Diese Arbeit fokussiert dabei den Bereich der Textverständlichkeit und hat ergo diskursiv das Teilziel, diese Anforderungen zunächst zu recherchieren und Problemfelder zu finden, um daraus mögliche Optimierungsansätze abzuleiten. Dabei ist der Nachweis gelungen, dass Informations- bzw. Kommunikationsqualität in Semantik und Syntaktik einen Einfluss auf die MZ in sozio-technischen Systemen nehmen. Der Ingenieur wird auf die Problemfelder bei der Erstellung von BI, im Speziellen von SH, aufmerksam gemacht und dahingehend sensibilisiert. Mit Hilfe eines Modells ist der einseitige Informationstransfer verdeutlicht und es kann aus den Optimierungsansätzen opportun gehandelt werden. Durch die Betrachtung und Sensibilisierung für das duale System Menschlicher Zuverlässigkeit kann die TD in ihrer Gesamtheit profitieren.
Ziel dieser Arbeit ist die Vorstellung und Diskussion einer neuartigen Schaltungstechnik für Dual-Modulus Hochfrequenzvorteiler mit einem niedrigen Leistungsverbrauch. Diese neue Schaltungstechnik wird verifiziert im System einer Phasenregelschleife. Diese PLL ist das zentrale Element in Sender- und Empfängerschaltungen. In Frequenzsynthesizern der Mobilkommunikation werden bis zu 90% der Gesamtverlustleistung vom Dual-Modulus HF Vorteiler beansprucht. Mit Hilfe der in dieser Arbeit vorgestellten Schaltungstechnik kann annähernd das gleiche Produkt aus Geschwindigkeit und Verlustleistung für den HF Vorteiler erreicht werden, wie in einfachen Binärteilern. Grenzen einfacher CMOS Schaltungen werden verglichen mit denen der CML Schaltungstechnik.
Bei der Gestaltung eines optimalen Materialflusses sind Lagersysteme von großer Bedeutung. Die Errichtung dieser Lagersysteme verursacht Kosten, die über einen längeren Zeitraum gebunden sind. Um diese Kosten zu ermitteln, müssen Daten berücksichtigt werden, die weit in der Zukunft liegen. Die sichere Ermittlung aller Daten ist jedoch in der Planungsphase unmöglich, da sie einer Vielzahl von Einflüssen unterliegen, welche sich im Laufe der Zeit ändern können. Daher wird bei herkömmlichen Planungen versucht, mit Sicherheitszuschlägen bei den einzelnen Planungswerten die aus der Unsicherheit resultierenden Risiken implizit einzudämmen. Sicherheitszuschläge verursachen jedoch höhere Kosten. Dieses kann dazu führen, dass potentiell günstige Systeme verworfen werden. Daher werden Werkzeuge benötigt, die auch bei Unsicherheit die Planungsaufgaben unterstützen. In dieser Arbeit wird ein solches Werkzeug auf der Basis von evolutionären Algorithmen vorgestellt.
Möglichkeiten und Grenzen der Nutzung erneuerbarer Energieträger am Beispiel des Landes Brandenburg
(2004)
Ziel der Arbeit war die Entwicklung eines energiewirtschaftlichen Modells, um künftige Entscheidungen zum Ausbau der regenerativen Energieträger nach unterschiedlichen, sich teilweise widersprechenden Kriterien treffen zu können. Das Modell ist für die strom- und wärmeseitige Energiebereitstellung anwendbar. Neben der Berücksichtigung aller energiewirtschaftlicher Aspekte wurde in den Modellrechnungen jeweils der gesamte Lebenszyklus „life cycle“ einer Anlage erfasst. In dem Modell sind Berechnungen sowohl mit frei wählbaren Schwerpunktsetzungen, wie beispielsweise vorhandenes Potenzial, ökologische Aspekte und Wertschöpfung als auch Rechenoperationen ohne jede Wichtung möglich. Die Funktionsfähigkeit des Modells wurde anhand der Kennzahlen für das Land Brandenburg nachgewiesen. Bei den Schlussfolgerungen aus den Modellrechnungen konnten eindeutige Aussagen und Empfehlungen für den künftigen Einsatz der jeweiligen regenerativen Energieträger getroffen werden.
Systematische Technologiefrühaufklärung verhilft Unternehmen dazu, technologische und technologiebeeinflussende Trends frühzeitig zu erkennen und ihre F&E-Tätigkeiten daraufhin auszurichten. Vielfach wird insbesondere in kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) Technologiefrühaufklärung nur unzureichend oder gar nicht betrieben. Hier setzt die vorliegende Arbeit an. Sie benennt typische Durchführungsbarrieren und entwickelt mit dem Technologiefrühaufklärungsnetzwerk und mit dem szenariobasierten Technologie-Roadmapping sowohl organisatorische als auch methodische Lösungswege zur effizienten Gewinnung belastbarer Zukunftsinformationen. Des Weiteren werden Wege aufgezeigt, wie die Frühaufklärungsergebnisse in technologische und andere betriebliche Planungen überführt werden können.
The first part of this thesis is devoted to the evaluation of approaches which exploit the inherent redundancy of the speech signal to improve the noise robustness. On the basis of this evaluation on the AURORA 2000 database, we further study in detail two of the evaluated approaches. The first of these approaches is the hybrid RBF/HMM approach, which is an attempt to combine the superior classification performance of radial basis functions (RBFs) with the ability of HMMs to model time variation. The second approach is using neural networks to non-linearly reduce the dimensionality of large feature vectors including context frames. We propose the use of different MLP topologies for that purpose. Experiments on the AURORA 2000 database reveal that the performance of the first approach is similar to the performance of systems based on SCHMMs. The second approach cannot outperform the performance of linear discriminant analysis (LDA) on a database recorded in real car environments, but it is on average significantly better than LDA on the AURORA 2000 database.
Kleine und mittlere Unternehmen (KMU) des verarbeitenden Gewerbes sind im besonderen Maße auf die Investitionsfinanzierung durch Banken angewiesen. Dies gilt insbesondere für den mittel- und langfristigen Kreditbereich. Strukturelle Veränderungen auf Bankseite aufgrund veränderter regulatorischer Anforderungen im Zuge von Basel II und bankinterner Anforderungen sowie ein gestiegenes Anspruchsniveau auf KMU-Seite führen zunehmend zu einem Interessenkonflikt in der mittel- und langfristigen Investitionsfinanzierung. Anhand einer privatwirtschaftlich organisierten Großbank wird die derzeitige Bankensituation dargestellt Der Investitionsprozeß als bilaterale Anpassungsstrategie wird als geeignete Methode identifiziert, um Interessenkonvergenz zwischen beiden Parteien zu schaffen. Im Zuge der umfangreichen empirischen Untersuchung werden Lösungsansätze entwickelt und in Bezug auf die unternehmerische Praxis auf Seite der KMU und Banken bewertet. Es besteht Handlungsbedarf auf beiden Seiten.
Steuerverfahren für Stromrichter basieren heute fast ausschließlich auf dem Prinzip der Raumzeigermodulation. Durch die Transformation des Dreiphasensystems in die Zwei-Komponenten-Ebene geht der Anteil verloren, der auf den drei Leitern gleichzeitig liegt. Daher weisen diese Steuerverfahren immer eine Gleichkomponente auf, deren Wert ständig wechselt. Bei dem hier vorgestellten Verfahren der Raumvektormodulation wird das Drehstromsystem nicht wie im Zeigermodell durch drei ebene 120°-Komponenten gebildet, sondern als räumliche Anordnung betrachtet. Dabei stehen die drei Achsen orthogonal aufeinander. Der durch Addition aller Komponenten entstehende Raumvektor bewegt sich in diesem Raumkoordinatensystem, wobei die Ausdehnung in z-Richtung der zu minimierenden Gleichkomponente entspricht. Die Kommutierungsverhältnisse sind im Matrixconverter komplizierter als beim Zwischenkreisumrichter. Außerdem ist eine völlig fehlerfreie Erfassung der Führungsgröße an den Sektorgrenzen nicht möglich. Mit dem neuen Verfahren können diese kritischen Bereiche gefahrlos um jeweils 30° überschritten werden.
Ziel der im Weiteren vorgestellten Arbeit ist die Erstellung eines Mess- und Kalibriersystems für einen digitalen Filmbelichter: den ARRILASER. Während dessen Herstellung werden die einzelnen Produktionsstufen anhand der erreichten Bildqualität auf dem belichteten Negativ überprüft. Für diese Aufgabe waren zunächst die wichtigsten Parameter festzulegen, geeignete Messverfahren zu erstellen, zu systematisieren und weitgehend zu automatisieren. Einige der Gütekriterien, wie z.B. die Bildlage oder die Konvergenz in Richtung des schreibenden Laserstrahles, sind durch Softwareparameter kontrollierbar. Diese Parameter sollten durch eine Auswertung der Messdaten neu berechnet werden, um aufgetretene Belichtungsfehler zu kompensieren. Dies konnte anfänglich nur durch eine Vielzahl von Messgeräten erledigt werden. Für die Bestimmung geometrischer Größen wurde ein Messmikroskop mit X-Y-Tisch verwendet, für die Ermittlung von Filmdichten ein Densitometer sowie ein Mikrophotometer für die Messungen der optischen Übertragungsfunktion. Für die Überprüfung auf Artefaktfreiheit ergab sich eine weitere Schwierigkeit: Da sich ein Filmnegativ durch seine Maskierung und die umgekehrte Darstellung nicht für eine subjektive Betrachtung eignet, musste es zur Beurteilung erst auf Positiv umkopiert werden. Die durch den analogen Kopierprozesses zwangsläufig entstehenden Verluste schränken die Aussagekraft der Kopie deutlich ein. Es ist nicht mehr möglich eindeutig zu identifizieren, ob ein erkannter Fehler nicht erst durch die Kopie erzeugt wurde. Kurzum: die Qualitätsüberwachung gestaltete sich äußerst umständlich und war so absolut ungeeignet, die Serviceingenieure bei ihren inzwischen weltweiten (86 Installationen) Einsätzen zu unterstützen. Es bestand dringend der Bedarf, ein "transportables Verfahren" zu schaffen, das durch einen Techniker bedienbar, eine schnelle und signifikante Aussage über die wichtigsten Qualitätsparameter eines ARRILASER's erlaubt, Grenzwertüberschreitungen anzeigt und Kompensationsparameter berechnet. Realisiert wurde dies durch die Entwicklung eines Verfahrens, das eine Filmprobe zusammen mit einem hochpräzisen Referenzmuster scannt. Durch Kalibrierung jeder Messung auf die Referenz und durch Transformation der Messdaten in photometrische und geometrische Standardeinheiten, konnte für das System ein handelsüblicher Diascanner verwendet werden. Die Besonderheit des Verfahrens ist, dass anhand eines einzigen Testbildes alle relevanten Parameter weitgehend automatisch gemessen werden können. Im Verlauf der Entwicklung hat sich dieses Messsystem zu einem Produkt entwickelt, das ARRILASER-Kunden als Qualitätsüberwachungsinstrument angeboten wird. Ein Exemplar befindet sich derzeit bei Kodak (Rochester, USA) und soll nach erfolgreicher Zertifizierung als standardisiertes Messverfahren für die Qualitätsbewertung von 35 mm Cine-Film empfohlen werden.
In der Arbeit werden Abminderungsfaktoren für Stützenlasten in Geschoßbauten mit der Methode der Zuverlässigkeitstheorie bestimmt. Die Berechnung erfolgt für Bürogebäude, Wohngebäude und Hotelgebäude. Die Lastprozesse werden durch Monte-Carlo-Simulation erfaßt. Das Lastmodell wird durch je einen Dreiparameterpulsprozeß für Langzeit - und Kurzzeitlasten charakterisiert. Die Zufallsgrößen sind die Lasthöhen, die Zeitpunkte der Lasteintragung und die Lastdauer. Auf den Bezugsflächen werden Nutzlasten als gleichförmig verteilt angesetzt. Zwei Dreiparameterprozesse der Langzeit- und Kurzzeitlasten werden simuliert. Dann erfolgt die Superposition der zwei Dreiparameterprozesse. Aus den je Tag superponierten Lastwerten, werden die jährlichen Extremwerte ausgesucht. Diese jährlichen Extremwerte werden statistisch ausgewertet und charakteristische Werte (98 %-Quantilwerte) berechnet, die mit den charakteristischen Werte nach dem Eurocode 1 und der DIN 1055 verglichen werden. Für den Mittelwert und die Standardabweichung der Lasten wird eine Parametervariation durchgeführt. Bei der Berechnung der Stützenlasten wird ein Tragwerksmodell aus Deckenplatten auf dehnstarren Pendelstützen verwendet. Die Berechnung mit der FE-Methode erfolgt auf linear elastischer Grundlage. In der Beziehung zur Berechnung von Abminderungsfaktoren werden die wirksame Anzahl von Geschossen sowie der Wahrscheinlichkeitscharakter der Lastprozesse berücksichtigt. Zur Simulation der Lastprozesse wird die Monte-Carlo-Methode verwendet. Für jede Bezugsfläche werden Lastprozesse der Langzeit- und Kurzzeitlasten simuliert. Langzeit- und Kurzzeitlasten, die zum gleichen Zeitpunkt auftreten, werden auf das Tragwerk angesetzt und die daraus resultierenden Stützenlasten berechnet. Jährliche Extremwerte der Stützenlasten werden ausgesucht und die charakteristischen Werte (98 %-Quantilwerte) sowie die Abminderungsfaktoren für die verschiedenen Variantenuntersuchungen und Nutzungen bestimmt. Die ermittelten Abminderungsfaktoren werden mit denen nach EC 1 verglichen. Der Einfluß der Lastparameter (Mittelwert, Standardabweichung) auf die Abminderungsfaktoren wird durch Parametervariation untersucht.
Die Verbesserung bindiger Böden mit Kalk im Planumsbereich von Verkehrsflächen hat sich seit vielen Jahren in der Praxis nicht nur kurzfristig, sondern auch langfristig bewährt. Es stellte sich daher die Frage, unter welchen Bedingungen und in welchem Umfang bei der Ausführung von Kalkverbesserungen die Dicke des frostsicheren Oberbaus reduziert werden kann. Voraussetzung hierfür ist, dass das Boden-Kalk-Gemisch keine schädlichen Frosthebungen verursacht und dauerhaft eine ausreichende Tragfähigkeit gewährleistet. Im Rahmen des Versuchsprogramms wurden Verkehrsflächen mit kalkbehandeltem Planum, die mehrjährigen Belastungen aus Verkehr und Klima unterworfen waren, erfasst und analysiert. An den Strecken wurden Zustandsbewertungen, Aufgrabungen und Tragfähigkeitsmessungen durchgeführt sowie ungestörte Proben aus dem Planum und gestörte Proben des unbehandelten Ausgangsbodens für Laborversuche entnommen. Im Labor wurden mineralogische Veränderungen sowie das Verhalten der kalkbehandelten Böden gegenüber Wasser und Frost untersucht und mit den unbehandelten Ausgangsböden verglichen. Die kalkbehandelten Böden wurden Frostempfindlichkeitsklassen nach ZTVE-StB zugeordnet, und Beziehungen zu den beim Einbau vorliegenden stofflichen, technischen und technologischen Bedingungen wurden ermittelt. Daraus und aus Ergebnissen weiterer Versuchsreihen wurden Kriterien abgeleitet, unter denen eine Verbesserung des Erdplanums mit Kalk die Dicke des frostsicheren Oberbaus reduzieren kann.
Diese Arbeit besteht aus zwei Teilen. Der erste Teil zeigt eine Untersuchung mechanischer Verspannungen in Silizium Bauelementestrukturen, die mit Variationen des "shallow trench isolation" (STI) Prozesses hergestellt wurden. Die Messungen wurden mit hoher Ortsauflösung mittels Mikro-Raman Spektroskopie durchgeführt. Zur Anregung wurde ultraviolettes (364 nm) Laserlicht verwendet. Die Arbeit beschreibt detailiert die Vorteile von UV gegenüber sichtbarem Licht und diskutiert den Einfluss verschiedener Prozessparameter auf die mechanische Verspannung im Si Substrat. Eine Korrelation zwischen mechanischer Verspannung und Defektbildung sowie degradierender elektrischer Eigenschaften wird gezeigt. Der zweite Teil dieser Arbeit präsentiert die Untersuchung der Phononen in SiGe Volumenkristallen. Die Messungen mittels Raman Spektroskopie leisten einen Beitrag zur Klärung widersprüchlicher Moden-Zuordnungen. Das Verhalten des Ge-Phonons unter Beimischung von Si in einen reinen Ge-Kristall wird gezeigt. Die Zuordnung der lokalisierten Si-Schwingungsmode (Si LVM) konnte experimentell durch die Beobachtung der Schwingungen aller drei Si Isotope bestätigt werden.
Charakteristik und Modellbildung des Verbundtragverhaltens von einlagigen Rundlitzenseilen in Beton
(2004)
Die vorliegende Arbeit beschreibt das Verbundverhalten von einbetonierten einlagigen Rundlitzenseilen 6 x 19 Standard. Die Grundlage für die Modellbildungen stellen experimentelle Untersuchungen von einbetonierten Drahtseilen dar. Es ist unter Berücksichtigung der besonderen Eigenschaften der Drahtseile ein modifizierter RILEM-Pull-Out Test entwickelt worden. Die Ergebnisse einer zweiten Versuchsreihe zeigen das bisher unbekannte Verhalten des betondurchdrungenen Drahtseils. Die Erfassung des Dehnverhaltens des Seils ist somit möglich. Die Modellbildung beschreibt das Verbundverhalten durch eine Definition der Verbundspannungs-Verschiebungs-Beziehung. Das nichtlineare Materialverhalten der einbetonierten Drahtseile wurde durch die Entwicklung einer Gleichung zur Bestimmung des Tangentenseilelastizitätsmoduls berücksichtigt. Hiermit ist die Möglichkeit geschaffen, das Verbundverhalten über eine bestimmte Einbettungslänge mit Hilfe einer adaptierten Differentialgleichung des verschieblichen Verbundes und der Methode der Finiten Elemente auszuwerten.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Erweiterung der Bemessungsregeln zu Verbindungen in Rahmensystemen auf der Grundlage der Komponentenmethode des Eurocode 3, Teil 1.8. Es wird das Komponentenmodell vorgestellt, vorhandene Interaktionsregeln erläutert und hinsichtlich ihrer Anwendungsgrenzen bewertet. Das Interaktionsverhalten von einzelnen maßgebenden Komponenten von Verbindungen sowie komplexen Verbindungen bei Beanspruchung durch Biegemoment und Normalkraft wird zusätzlich mit Hilfe der Finiten-Elemente-Methode im Vorfeld des Bemessungsvorschlages untersucht. Der Erweiterungsvorschlag innerhalb dieser Arbeit umfasst für symmetrische Verbindungen die Berechnung der Normalkrafttragfähigkeit bei alleiniger Zug- und Druckbeanspruchung sowie die Berechnung der Interaktionskurve bei Beanspruchung der Verbindung durch Biegung und Normalkraft. Bei der Normalkraftbeanspruchung handelt es sich dabei um die Normalkrafteintragung in die Verbindung über den Trägerquerschnitt. Die Bemessungsregeln basieren auf gültigen mechanischen Modellen und Annahmen und können ohne weitere Hilfsmittel angewendet werden.
Das überdosierte und mehrmalige Auftragen von spezifischen Holzschutz- und Holzflammschutzmitteln führt im Zusammenwirken mit entsprechenden Umgebungsbedingungen langfristig zu einer oberflächennahen Korrosion des Holzes mit dem speziellen Schadensbild der „Mazeration“. Es wurden die Randbedingungen für das Zustandekommen der „Mazeration“ für einige typische vorliegende Ionenkombinationen aus Holzschutz- und Holzflammschutzmitteln sowie der sich daraus entwickelnde Schadensmechanismus abgeklärt. Weiterhin wurde der Einfluss der Schädigung auf die Bauteilsicherheit (Querschnittsminderung, Festigkeit des Restquerschnittes, Tragfähigkeit von Verbindungsmitteln und Anschlüssen) behandelt. Erörtert wurden verschiedene Sanierungsstrategien, für zwei betroffene Dachstühle wurden aufgrund der gegebenen Situation Sanierungsvorschläge unterbreitet.
Die architekturtheoretische Arbeit untersucht, welche Merkmale dem Funktionsbegriff anhaften und ihn vom Zweckbegriff abgrenzen. Vorstudien in Etymologie, Mathematik, Biologie und Soziologie zeigen, dass Funktion mit drei Merkmalen umschrieben werden kann: Aktion, Relation, Ganzheitsbezug. Diese dienen als Matrix in der Untersuchung der architekturtheoretischen Texte von u.a. Carlo Lodoli, der um 1750 das Begriffspaar “funzione - rappresentazione“ einführt, Gottfried Semper, der im 19.Jh. zwischen Ornamenten des Zwecks und der Funktion unterscheidet, und Hannes Meyer, der in den 1920er Jahren “Zweck ist Funktion“ und “Leben ist Funktion“ postuliert. Die Interpretation des Funktionsbegriffs nach den drei Merkmalen erweist sich als sinnvoll für die Reflektion von Gestaltung. In der Auslegung dieser Merkmale, also in den Fragen, was Aktion, Relation, Teil und Ganzes meinen kann, liegt der Spielraum des Begriffs, der so dem Diskurs über Gestaltung stets neue Impulse gibt.
Zielstellung war die wissenschaftliche Erarbeitung und Aufbereitung von Grundlagen für die Demontage von Plattenbauten mit anschließender Wiederverwendung ausgewählter Fertigteile. Die Arbeit enthält nachfolgende Schwerpunkte: prinzipielle Abbruch- und Rückbauverfahren, bestehende Bestimmungen, Erarbeitung von Rückbautechnologien, Entwicklung einer Abbruch- und Demontageanweisung, Vorbereitung der Baustellenprozesse, Untersuchungen zu Demontagehilfsmitteln, zu Trennverfahren sowie zum Hebezeugeinsatz und Transport, Eignung der Fertigteile zur Remontage, Modell zur Ermittlung der Restgebrauchswerteigenschaften, Handlungsanleitungen zur Vorbereitung und Durchführung von De- und Remontagen Es schließen sich die Auswertung der Demontage/Remontage eines Musterprojektes einschließlich Arbeitsstudien sowie Untersuchungen zu den Demontage- und Remontagekosten, zur Verallgemeinerung und Übertragbarkeit der Ergebnisse an.