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Periodische Strukturen besitzen eine Reihe interessanter Eigenschaften, die sie unter anderem für den Einsatz im Bereich der Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik attraktiv erscheinen lassen. In der vorliegenden Arbeit steht insbesondere deren Anwendung beim Entwurf gestrickter Stoffe, die auf metallischen Fäden basieren, im Vordergrund. Es wird in diesem Zusammenhang zunächst die vollständige Modellierung der Struktur unter Verwendung von 3D-Elementen in repräsentativen Elementarzellen durchgeführt. Innerhalb der Designumgebung von CST Studio Suite kann das analytische Elementarmodell von Leaf und Glaskin für die Einfaden-Maschenware implementiert werden. Abhängig von den variablen Faktoren beim Stricken bewegen sich die Kantenlängen der hier betrachteten Einheitszelle in der Größenordnung von 1 cm bis 2 cm. Bei der Analyse der elektromagnetischen Eigenschaften unter Verwendung eines Frequenzbereichslösers können somit die Streuparameter für Reflexion und Transmission in einem Frequenzbereich von 13 GHz bis 30 GHz ermittelt werden. Aus den 1D-Simulationsergebnissen werden Frequenzen sichtbar, bei denen Resonanzphänomene auftreten. Die polarisationsabhängigen Strukturen weisen Abschirmwirkungen von 30 dB und mehr auf. Da das Resonanzverhalten mit den Oberflächenströmen in Verbindung steht, wird die Oberflächenstromverteilung zeitgleich mit dem elektrischen Feld untersucht. Weiterhin wird den Wechselwirkungen zwischen den veränderlichen Strickparametern und den elektromagnetischen Spezifikationen wie Resonanzfrequenz, Bandbreite oder Güte Aufmerksamkeit geschenkt. Es wird deutlich, dass Optimierungsroutinen die Möglichkeit nahelegen, frequenzselektive gestrickte Strukturen für diverse Anwendungen maßzuschneidern.
Für die empirische Forschung zur Bildungsbeteiligung Erwachsener wurde in der Vergangenheit eine unzureichende Einbindung von Theorie in den Forschungsprozess beklagt: Eine Integration von Theorie und Empirie erfolge selten, mangelnde empirische Prüfung erschwere eine theoretische Weiterentwicklung des Forschungsfeldes.
Um die Aktualität dieses Sachverhaltes empirisch zu überprüfen, wird eine Qualitative Inhaltsanalyse der Beiträge ausgewählter Fachzeitschriften der Erwachsenen-/Weiterbildungsforschung durchgeführt. Dazu werden 38 empirische Forschungsbeiträge zur Bildungsbeteiligung der Jahrgänge 2018-2020 von neun Fachzeitschriften mit Peer-Review (fünf englisch-, vier primär deutschsprachige) untersucht. Dabei erfolgt eine Einschätzung der Beiträge hinsichtlich des Grades der Theorieeinbindung.
Die Ergebnisse der Analyse zeigen ein gemischtes Bild: neun Beiträge (24%) binden keine Theorie in den Forschungsprozess ein, ein Beitrag (3%) zitiert Theorie lediglich, ohne sie weiter einzubinden. Am häufigsten ist eine Einbindung zum theoriegeleiteten Vorgehen (16 Beiträge, 42%), eine tiefergehende Theorieanwendung findet sich in sechs Beiträgen (16%). Eine theorieprüfende oder theoriebildende Einbindung liegt mit je drei Beiträgen (je 8%) seltener vor. Die rezipierten Theorien sind dabei vielfältig: es werden 20 verschiedene Theorieansätze festgestellt.
Den Forderungen nach einer verstärkten Einbindung von Theorie in den Forschungsprozess kann somit weiterhin Gültigkeit zugemessen werden: ein substanzieller Teil der Beiträge berichtet kein Theorieeinbindung, eine empirische Prüfung oder Weiterentwicklung findet relativ selten statt.
Bei der vorliegenden Arbeit handelt es sich um eine Parameterstudie. Ziel ist die Untersuchung des Carbon Footprint von Sand und zeitweise fließfähigem, selbstverdichtendem Verfüllbaustoff (abgekürzt als ZFSV) unter dem Einfluss verschiedener Parameter. Zu Beginn werden die verwendeten Verfüllbaustoffe und ihre ökologischen Besonderheiten definiert. Für die Berechnungen werden Rahmenbedingungen festgelegt und Annahmen getroffen. Die verwendeten Maschinen mit ihren Kraftstoffverbräuchen sowie die Aufwandswerte der anfallenden Arbeiten werden aufgelistet.
Bei der Auswertung der Berechnungen zeigt sich, dass ZFSV in einem Großteil der untersuchten Fälle die geringeren Emissionswerte aufweist. Der Parameter Länge der Baustelle hat auf die Verfüllung mit Sand keinen signifikanten Einfluss. Bei der Verfüllung mit ZFSV sinkt der Einfluss mit steigender Länge der Baustelle. Ab einer Baustellenlänge von 100 m stellt sich ein fester Wert ein. Auch der anstehende Boden
beeinflusst die Treibhausgas-Emissionen (abgekürzt als THG) bei der Verfüllung des Rohrgrabens mit Sand kaum. Durch den Einsatz von Kalk bei bindigem Boden werden die Emissionen bei der Verwendung von ZFSV höher. Durch die Veränderung des Rohrdurchmessers werden bei beiden Varianten die Emissionen bezogen auf
den Meter Rohrgraben größer. Betrachtet man im Gegensatz hierzu den Kubikmeter verbauten Materials wird der CO2-Ausstoß kleiner bei ZFSV und größer bei Sand. Die Erhöhung der Transportstrecken hat einen linearen Einfluss auf die anfallenden THG bei ZFSV und Sand. Bei der Veränderung der Herkunft, der für den ZFSV verwendeten Grundkomponente, stellt sich die Verwendung des auf der Baustelle
anstehenden Bodens, bei nicht bindigem Boden, als THG-effizienteste Variante dar.
Bei bindigem anstehendem Boden zeigt sich, dass die Verwendung von einer Grundkomponente aus Gewinnungsbetrieben emissionsärmer ist. Der An- und Abtransport einer mobilen Mischanlage ist bereits ab einer Entfernung von 3,5 km zur stationären Anlage effizienter.
Bei der Aufschlüsselung der Emissionen auf die Lebensphasen stellt sich die Errichtungsphase A5 bei Sand als Haupteinflussfaktor dar. Wegen der Verdichtungsarbeiten fallen hier die meisten THG an. Bei der Verfüllung mit ZFSV liegt das größte Optimierungspotential in der Herstellungsphase A1-3. Vor Allem bei der Herstellung des Zements werden hier große Mengen CO2 emittiert.
Die Berechnungen zeigen, dass ZFSV im Vergleich zur traditionellen Bauweise mit Sand aus ökologischer Sicht eine Alternative darstellt.
Bilanzierung nach IFRS
(2020)