Forschungsberichte ohne Pflichtabgabe (DFG, IGF…)

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Was lernen wir aus dem transdisziplinären Forschungsansatz für die Standortsuche? - Die Ergebnisse aus dem transdisziplinären Arbeitspaket DIPRO
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-01) Smeddinck, Ulrich; Berg, Margarita; Bräuer, Paula; Brunnengräber, Achim; Consten, Werner; Denk, Albert; Gaebel, Bettina; Guth, Armin; Hassel, Thomas; von Hirschhausen, Christian; Loos, Christian; Nissen, Nick-Dhaminda; Ott, Konrad; Peters, Isabella; Präger, Fabian; Schwarz, Lucas; Sierra, Rosa
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MD CoDe – Compliance by Design as a key concept for meeting the European regulatory requirements for medical devices
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-05) Prinz, Thorsten; Narten, Zoe; Wenner, Hans; Didaskalou, Stylianos; Kaldoudi, Eleni; Balling, Susann; Schleimer, Bernd; Öttinger, Michael; Schlötelburg, Cord; Handorn, Boris
The EU market for medical devices is highly regulated by sector-specific (e.g., EU Medical Device Regulation) and cross-sectoral (e.g., EU AI Act) legislation. As a result, manufacturers must invest significant human and time resources in regulatory compliance before placing their products on the EU market. This problem can be solved by adopting a “compliance by design” (CoDe) approach, which integrates regulatory requirements into the design and development process of the medical device right from the start. In addition to cost efficiency, key benefits of CoDe include faster time-to-market, improved product quality, and regulatory flexibility. Based on a use case, we show in this publication how the complex regulatory requirements can be met by CoDe. This enables manufacturers to ensure that their products comply with regulatory requirements and that the development process is innovative and efficient at the same time. The ThrombUS+ use case is primarily described in Chapter 3. Hereby, the reader does not only get deep theoretical insights into regulatory topics but also learns to put these in the context of a concrete medical device. In Chapters 4 and 5 the EU regulatory framework for medical devices is summarized and the steps towards placing a medical device on the market are discussed in detail. Chapter 6 discusses the obligations of Notified Bodies in the pre- and post-market phases, as they play a key role in the EU market access of medical devices. Finally, Chapters 7 and 8 show the identification of further legislation that needs to be considered today and in the future with respect to the medical device being developed in the ThrombUS+ project. Datei-Upload durch TIB
Automobilstandort Deutschland 2035
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2024-04) Petri, Ralf; Jaeger, Markus B.; Azemi, Ylber; Heusser, Dennis; Dezutter, Fabienne
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Atomic displacement cross-sections for neutron irradiation of materials based on arc-dpa and NRT models with JEFF-4, ENDF/B-VIII.1, JENDL-5, and TENDL-2023 data
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025) Konobeyev, A.Yu.; Leichtle, D.
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Entwicklungslinien für das Autonome Versicherungswesen
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-09) Schumacher, U.; Malinowsky, L.; Wollny, M.; Knoll, A.
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Deponiesituation in Nordrhein-Westfalen
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-08) Trapp, Michael
Bei Bau- und Abbruchmaßnahmen, Maßnahmen zum Schutz der Umwelt sowie Produktionsprozessen fallen große Mengen an Abfällen an, die vorrangig ordnungsgemäß und schadlos zu verwerten sind. Ist eine Verwertung technisch nicht möglich oder wirtschaftlich unzumutbar, sind Abfälle so zu beseitigen, dass das Wohl der Allgemeinheit nicht beeinträchtigt wird. Für die Beseitigung von Abfällen, die nicht verwertet werden können, spielen Deponien nach wie vor eine wichtige Rolle. Ihre Aufgabe ist es, Abfälle dauerhaft zu lagern und aus dem Wirtschaftskreislauf auszuschleusen. Sie dienen als Schadstoffsenke. Deponien sind unverzichtbarer Bestandteil einer funktionierenden Kreislaufwirtschaft. Eine bedarfsge-rechte Ausstattung mit Deponien ist Voraussetzung für die Gewährleistung von Entsorgungssicherheit für Abfälle, die nicht verwertet werden können. In Nordrhein-Westfalen wurden im Jahr 2023 rund 15 Millionen Tonnen Abfälle an Deponien zur Ablagerung oder zur deponiebaulichen Verwertung angeliefert. Gefährliche Abfälle haben einen durchschnittlichen Anteil von etwa zehn Prozent. Ziel des vorliegenden Berichtes ist eine umfassende und transparente Darstellung der Deponiesituation in Nordrhein-Westfalen. Der Bericht umfasst alle Deponien der Deponieklassen 0 bis III. Er enthält Angaben zu verfügbaren und geplanten Deponiekapazitäten für die einzelnen Deponieklassen. Außer-dem sind dem Bericht Informationen zu Art und regionaler Herkunft der an Deponien in Nordrhein-Westfalen angelieferten Abfälle zu entnehmen. Die im Bericht enthaltenen Auswertungen basieren auf Daten aus dem Abfalldeponiedaten-Informationssystem ADDISweb [1], das in Nordrhein-Westfalen von den Deponiebetreibern im Rahmen der Selbstüberwachung [4] und von den zuständigen Abfallwirtschaftsbehörden zur behördlichen Überwachung eingesetzt wird. Die dem Kapitel 3 zugrundeliegenden Planungsdaten stammen aus einer Abfrage bei den zuständigen Abfallwirtschaftsbehörden. Der Bericht zur Deponiesituation in NRW wurde erstmalig im Februar 2023 veröffentlicht. Die vorlie-gende Fassung schreibt den Bericht fort. Die Kapazitäts- und Mengendaten beziehen sich auf das Jahr 2023. Die Informationen zu Deponieplanungen und Betriebszuständen entsprechen dem Stand des Jahres 2024. Die im ersten Bericht enthaltenen statistischen Auswertungen über die Abfälle, die den öffentlich-rechtlichen Entsorgungsträgern zur Ablagerung überlassen werden, erfolgt über die Abfallbilanz Nordrhein-Westfalen und ist in dieser Aktualisierung nicht enthalten. Der Bericht richtet sich an Behörden, Deponiebetreiber, Ingenieur- und Planungsbüros, Fachöffentlichkeit sowie interessierte Bürgerinnen und Bürger. Er soll als Informationsgrundlage sowie als Grundlage für Abschätzungen zur Entwicklung der Deponiekapazitäten und Ablagerungsmengen sowie zu möglichen Bedarfen dienen. Datei-Upload durch TIB
Teerhaltiger Straßenaufbruch und Ausbauasphalt: Erkennung, Umgang, Entsorgung
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-07) Lodwig, Claudia
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Einflüsse auf die Konzentration der Dämpfe und Aerosole beim Einbau von Walzasphalt
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-09) Wörner, Thomas; Eickhoff, Henrik; Patzak, Thomas; Hilbig, Harald
Dämpfe und Aerosole finden seit vielen Jahren in der Asphaltbranche Beachtung. Bereits im Jahr 1997 wurde der „Gesprächskreis Bitumen“ gegründet, der sich seither mit den Gesundheitsgefahren bei Arbeiten mit Bitumen beschäftigt. Die Berufsgenossenschaft der Bauwirtschaft (BG BAU) hat in den vergangenen Jahren an zahlreichen Baustellen den Einbau von Asphalt messtechnisch begleitet und die dabei entstehenden Dämpfe und Aerosole in über 4500 Fällen gemessen. Auf Basis dieser umfangreichen Messungen hat der Ausschuss für Gefahrenstoffe in seiner Sitzung am 19./20.11.2019 beschlossen, dass der Arbeitsplatzgrenzwert für Dämpfe und Aerosole bei der Heißverarbeitung von Bitumen entsprechend den MAK-Empfehlungen auf 1,5 mg/m³ (Bitumenkondensat-Standard; BKS) festgelegt wird. Dieser Grenzwert wird allerdings für einen Zeitraum von zunächst 5 Jahren ausgesetzt. Durch die Auswahl der Proben soll ein repräsentativer Querschnitt der in Deutschland eingesetzten Asphalte mit und ohne Ausbauasphalt und Bitumen bzw. Polymermodifizierten Bitumen und sichergestellt werden. Zudem fanden zwei Zusätze Verwendung. Die Auswertungen zu den untersuchten Untersuchungsvarianten zeigen auf, dass Asphaltart / -sorte, Bindemittelart bzw. -sorte (Grundbindemittel, Art und Menge der zugegebene Polymere, Viskositätsverändernde Zusätze) sowie der Bitumenhersteller sich auf die Emissionen auswirken können. Den stärksten Einfluss auf die Emissionen scheinen die Bitumenhersteller und Bindemittelart/- sorte zu haben. Aussagen der Bindemittelhersteller legen nahe, dass die Herstellung des Bitumens eine entscheidende Rolle spielt. Der Einfluss der Asphaltart/-sorte auf die Emissionen fällt kleiner aus als erwartet. Aufgrund der Untersuchungen zeigt sich, dass sich eine Erniedrigung bzw. Erhöhung des Bindemittelgehalts um ±0,5 M.-% nicht systematisch auf die Emissionen auswirkt. Die Variation der Temperatur führt zu deutlichen Veränderungen der Emissionen. Die Untersuchungen, die bei 140 °C durchgeführt wurden, zeigen eine Reduktion auf weniger als die Hälfte im Vergleich zu Untersuchungen bei 160 °C. Für die Temperaturen 140 und 120 °C lässt sich eine analoge Reduktion feststellen. Die Variation des Asphaltgranulatgehaltes führt zu kleinen Veränderungen der Emissionen. Tendenziell scheinen die Emissionen mit zunehmendem Gehalt an Asphaltgranulat leicht abzunehmen. Da es sich bei Asphaltgranulat um ein wiederverwertetes Material handelt, das bereits heißverarbeitet wurde, und die Menge an Frischbitumen bei Einsatz von Asphaltgranulat reduziert ist, ist davon auszugehen, dass die hohen Emissionen hier in geringerem Maße auftreten. Das hier für die Untersuchung von Asphalten im Labor entwickelte Verfahren kann dazu dienen, die verschiedenen Bitumen und bitumenhaltigen Bindemittel grundsätzlich hinsichtlich ihrer Emissionen einzuordnen. Es ist jedoch dringend geboten, die Laborergebnisse durch Messungen in situ zu untermauern. Datei-Upload durch TIB
Baupraktische Erprobung von Straßenbetonen mit Innenhydrophobierung
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-09) Weise, Frank; Fladt, Matthias
Aufbauend auf dem Forschungsprojekt zur Bewertung der Innenhydrophobierung von Fahrbahndeckenbetonen als neuartige AKR-Vermeidungsstrategie und einer Literaturrecherche erfolgten zunächst mannigfaltige Grundsatzuntersuchungen zum Einfluss eines ausgewählten Hydrophobierungsmittels (HM). Zementleimuntersuchungen zeigen, dass das HM die Zementhydratation verzögert und die Porosität des Zementsteins im Nanometerbereich erhöht. Weiterführende Mörteluntersuchungen belegen, dass zur Einstellung des gleichen Luftgehalts im Mörtel bei der HM-Zugabe die Dosierung des LPBildners auf Wurzelharzbasis signifikant erhöht werden muss. Außerdem verschlechtern sich bei HM-Zugabe tendenziell die mechanischen Eigenschaften des Mörtels. Weiterhin wurde der Einfluss der Dosierung des HM von 0 bis 1,0 M.-% (Bezug auf Zementgehalt) auf die Frisch- und Festbetoneigenschaften eines nach dem ARS 04/2013 entworfenen OB (D>8)/UB und OB (0/8) mit einer sehr alkaliempfindlichen Grauwacke grundhaft untersucht. Auch hier bestätigte sich, dass zur Sicherstellung des normativen LP-Gehalts im hydrophobierten Frischbeton die Dosierung des LP-Bildners signifikant erhöht werden muss. Das Fazit der Festbetonprüfungen ist: • signifikante Reduzierung kapillarer Wasseraufnahme des Betons ab einer HM-Dosierung von 0,5 M.-% • geringe Verschlechterung der Druck- und Spaltzugfestigkeit mit zunehmender HM-Dosierung • Verminderung des Frost-Tausalz-Widerstands (FTSW) mit zunehmender HM-Dosierung • hinreichende Verminderung des AKR-Schädigungspotenzials ab einer HM-Dosierung von 0,75 M.-%. Ursächlich für den verminderten FTSW ist der erhöhte Freuchtegradient in der beaufschlagten Betonrandzone. Durch die Behinderung der daraus resultierenden hygrischen und vor allem frostinduzierten Dehnung werden Querzugspannungen generiert, die die frostinduzierte Abwitterung begünstigen. Resümierend wurden für die aufbauenden Untersuchungen und den Technikumsversuch bei beiden Betonarten eine HM-Dosierung von 1,0 M.-% gewählt. Zusätzlich erfolgten folgende Modifikationen: • Substitution des WS-Prüfzements (Sackware) durch Straßenbauzement CEM I 42,5 N (tb) mit ähnlichem Na2O-Äquivalent (Siloware) • Substitution des Grauwackesplitts durch einen Rhyolithsplitt mittlerer Alkaliempfindlichkeit. Zur Sicherstellung der normativen Vorgaben für die mechanischen Eigenschaften und der steifen Konsistenz (hohe Grünstandfestigkeit) wurde der w/z-Wert beim OB (D>8)/UB auf 0,41 und beim OB (0/8) auf 0,43 bei den aufbauenden Untersuchungen abgesenkt. Zur Erreichung des normativ geforderten LP-Gehalts im Frischbeton wurde der wurzelharzbasierte durch einen hochwirksamen synthetischen LP-Bildner ersetzt. Zusätzlich wurde das HM nicht mehr zu Beginn, sondern erst nach dem abgeschlossenen Mischprozess aller anderen Betonausgangsstoffen zugegeben. Das Mischen selbst erfolgte zur besseren Übertragbarkeit auf die Großmischanlage mit einem Labordoppelwellenmischer. Die Modifikation der Betonrezeptur und des Mischregimes führte zu einer Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und vor allem des FTSW der hydrophobierten Rhyolithbetone. Für die Überführung auf die Großmischanlage wurden die Betonrezepturen und die Mischregime nochmals modifiziert. Auf der Großmischanlage wurden beide Betonarten ohne und mit HM hergestellt. Mit allen Betonarten wurden Plattenstreifen mittels Gleitschalungsfertiger mit verschiedener Oberflächentextur hergestellt. Die zusätzlich hergestellten Laborprüfkörper und die aus den Plattenstreifen gewonnenen Prüfkörper dienten der Ermittlung der Festbetonparameter. Es kann folgendes Fazit gezogen werden: • keine bzw. geringfügige Verschlechterung der mechanischen Parameter der großtechnisch hergestellten Betone durch HM-Zugabe • hydrophobierter OB (D>8)/UB mit moderater und hydrophobierter OB (0/8) mit signifikanter Verminderung des FTSW • ausreichende Verminderung des AKR-Schädigungspotenzials bei großtechnisch hergestellten Betone mit HM. Abschließend wurde der Einsatz des Hochofenzements CEM III/A 42,5 N (HOZ) als alternative AKR-Vermeidungsstrategie analysiert. Zu diesem Zweck wurde der WS-Prüf- bzw. Straßenbauzement durch den HOZ im OB (D>8)/UB mit Grauwacke bzw. Rhyolith mit folgendem Fazit ersetzt: • kapillare Wasseraufnahme des Grauwackeund Kurzfassung–Abstract Baupraktische Erprobung von Straßenbetonen mit Innenhydrophobierung • hinreichende Verminderung des AKR-Schädigungspotenzials ab einer HM-Dosierung von 0,75 M.-%. Ursächlich für den verminderten FTSW ist der erhöhte Freuchtegradient in der beaufschlagten Betonrandzone. Durch die Behinderung der daraus resultierenden hygrischen und vor allem frostinduzierten Dehnung werden Querzugspannungen generiert, die die frostinduzierte Abwitterung begünstigen. Resümierend wurden für die aufbauenden Untersuchungen und den Technikumsversuch bei beiden Betonarten eine HM-Dosierung von 1,0 M.-% gewählt. Zusätzlich erfolgten folgende Modifikationen: • Substitution des WS-Prüfzements (Sackware) durch Straßenbauzement CEM I 42,5 N (tb) mit ähnlichem Na2O-Äquivalent (Siloware) • Substitution des Grauwackesplitts durch einen Rhyolithsplitt mittlerer Alkaliempfindlichkeit. die mechanischen Eigenschaften und der steifen Konsistenz (hohe Grünstandfestigkeit) wurde der w/z-Wert beim OB (D>8)/UB auf 0,41 und beim OB (0/8) auf 0,43 bei den aufbauenden Untersuchungen abgesenkt. Zur Erreichung des normativ geforderten LP-Gehalts im Frischbeton wurde der wurzelharzbasierte durch einen hochwirksamen synthetischen LP-Bildner ersetzt. Zusätzlich wurde das HM nicht mehr zu Beginn, sondern erst nach dem abgeschlossenen Mischprozess aller anderen Betonausgangsstoffen zugegeben. Das Mischen selbst erfolgte zur besseren Übertragbarkeit auf die Großmischanlage mit einem Labordoppelwellenmischer. Die Modifikation der Betonrezeptur und des Mischregimes führte zu einer Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und vor allem des FTSW der hydrophobierten Rhyolithbetone. Für die Überführung auf die Großmischanlage wurden die Betonrezepturen und die Mischregime nochmals modifiziert. Auf der Großmischanlage wurden beide Betonarten ohne und mit HM hergestellt. Mit allen Betonarten wurden Plattenstreifen mittels Gleitschalungsfertiger mit verschiedener Oberflächentextur hergestellt. Die zusätzlich hergestellten Laborprüfkörper und die aus den Plattenstreifen gewonnenen Prüfkörper dienten der Ermittlung der Festbetonparameter. Es kann folgendes Fazit gezogen werden: • keine bzw. geringfügige Verschlechterung der mechanischen Parameter der großtechnisch hergestellten Betone durch HM-Zugabe • hydrophobierter OB (D>8)/UB mit moderater und hydrophobierter OB (0/8) mit signifikanter Verminderung des FTSW • ausreichende Verminderung des AKR-Schädigungspotenzials bei großtechnisch hergestellten Betone mit HM. Abschließend wurde der Einsatz des Hochofenzements CEM III/A 42,5 N (HOZ) als alternative AKR-Vermeidungsstrategie analysiert. Zu diesem Zweck wurde der WS-Prüf- bzw. Straßenbauzement durch den HOZ im OB (D>8)/UB mit Grauwacke bzw. Rhyolith mit folgendem Fazit ersetzt: • kapillare Wasseraufnahme des Grauwackeund Rhyolithbetons mit HOZ gegenüber der Referenz ohne HM tendenziell geringer und im Vergleich zu hydrophobiertem Beton höher • vergleichbare mechanische Eigenschaften des Grauwacke- und Rhyolithbetons mit HOZ wie beim Referenzbeton ohne und mit HM • signifikante Verminderung des FTSW durch HOZ • signifikante Reduzierung des AKR-Schädigungspotenzials durch den HOZ, selbst bei sehr alkaliempfindlicher Grauwacke. Resümierend ist der Einsatz des HOZ eine wirkungsvolle alternative AKR-Vermeidungsstrategie für Betonfahrbahndecken. Seine Verwendung sollte sich wegen des verminderten FTSW auf den Unterbeton beschränken. Abschließend wird ein Grobkonzept für die Errichtung einer Erprobungsstrecke mit hydrophobiertem Beton vorgestellt. Datei-Upload durch TIB
Gebrauchsverhalten von Heißasphalt mit Asphaltgranulat unterschiedlicher Art und Menge sowie Ableitung eines einfachen Performance-Kriteriums
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-09) Radenberg, Martin; Breddemann, Daniela; Holzwarth, Sören; Schmidt, Hans; Rudi, Elena; Stephan, Frank
Im Zuge der Kreislaufwirtschaft, der Schonung von natürlichen Ressourcen und im Bestreben zur Minderung der Folgen des Klimawandels ist es notwendig ressourceneffizient zu handeln und Baustoffe zu verwenden, welche eine hohe Wertigkeit hinsichtlich der Langlebigkeit, Reparaturfreundlichkeit und Wiederverwendbarkeit oder Verwertbarkeit aufweisen. Um die Verwendung größerer Mengen an Ausbauasphalten möglich zu machen, ist es von elementarer Bedeutung das Materialverhalten zielsicher ansprechen und beurteilen zu können. Des Weiteren müssen Mittel und Wege aufgezeigt werden wie Asphaltgranulate, welche durch eine Beurteilung des Erweichungspunktes Ring und Kugel als kritisch eingestuft werden, zielsicher über Performance-Kriterien als einsatzfähig oder nicht mehr verwendbar definiert werden können. Dies ist insbesondere unter Berücksichtigung der zukünftigen Entwicklung bei der mehrfachen Wiederverwendung von Asphalt eine wesentliche Aufgabe. Mit dem hier vorliegenden Forschungsprojekt sollte ein einfaches Performance-Kriterium zur Beurteilung des Gebrauchsverhaltens von Heißasphalt mit Asphaltgranulat geschaffen werden. In diesem Zusammenhang sollte auch die Möglichkeit des indirekten Nachweises einer Doppelumhüllung betrachtet werden. Unter Verwendung von zwei unterschiedlichen Asphaltgranulaten, welche sich hinsichtlich der Härte des rückgewonnenen Bindemittels unterschieden, wurde der Einfluss der Art, Menge und Mischdauer auf die Asphaltperformance einer Asphaltbinderschicht AC 16 B und einer Asphalttragschicht AC 22 T untersucht. Die verwendeten Asphalte wurden hinsichtlich der Verdichtbarkeit, des Verformungswiderstands, der Asphaltsteifigkeit sowie des Kälte- und Ermüdungsverhaltens analysiert. Darüber hinaus wurde das rückgewonnene Bindemittel hinsichtlich des Erweichungspunktes Ring und Kugel und der Bindemittelsteifigkeit, bestimmt mittels Dynamischem Scherrheometer, geprüft. Für die Untersuchungsvarianten dieses Forschungsprojektes wurde festgestellt, dass die Prüfverfahren zur Bestimmung der Verdichtbarkeit und des Verformungswiderstandes keine belastbaren Prüfergebnisse lieferten. Die Ergebnisse der Verdichtbarkeit differenzieren unter Berücksichtigung der Verfahrenspräzision nicht hinreichend. Bei der Bestimmung des Verformungswiderstandes wurde festgestellt, dass das Vorliegen unterschiedlicher Abbruchkriterien (10.000 Lastwechsel oder 40 ‰ Dehnung) in Kombination mit unterschiedlichen Verläufen (mit oder ohne Wendepunkt) eine generelle Beurteilung basierend auf diesem Prüfverfahren unmöglich macht. Die Betrachtung des Einflusses der Nachmischzeit und der Asphaltgranulatzugabemenge auf die Ergebnisse im Tieftemperaturverhalten, der Asphaltsteifigkeit und der Ermüdung erlaubt keine gesicherte Schlussfolgerung. Es muss festgestellt werden, dass die Prüfergebnisse keine systematischen Verläufe aufweisen. Ein möglicher Performance-Ansatz dieses Forschungsprojektes war die Analyse und der Vergleich der Steifigkeiten des Asphaltes mit denen des verwendeten Bitumens (Gemisch aus Frischbitumen und Bitumen im Asphaltgranulat). Mit den Ergebnissen dieses Forschungsprojektes konnte der Zusammenhang zwischen Bindemittel- und Asphaltsteifigkeit bestätigt werden. Deswegen wurde zur Ableitung eines Performance- Kriteriums für das Gebrauchsverhalten von Heißasphalt mit Asphaltgranulat die festgestellte Korrelation verwendet und angestrebt, unter Verwendung der Ergebnisse des Tieftemperaturverhaltens, einen „kritischen“ Bereich für die Performance-Eigenschaften zu definieren. Dafür wurde der Zusammenhang zwischen der Bruchtemperatur und der Steifigkeit des Asphaltes am kältesten Messpunkt der Steifigkeits-Temperaturfunktion geprüft und eine Korrelation nachgewiesen. Unter Berücksichtigung des Arbeitspapiers Tieftemperaturverhalten von Asphalt, Teil 1, lässt sich in Abhängigkeit von der Frosteinwirkungszone ein kritischer Bereich für die Asphaltsteifigkeit definieren. Bei dem Vergleich zwischen der Bruchtemperatur im Abkühlversuch und der Bindemittelsteifigkeit des rückgewonnenen Bindemittels bei -10 °C und 10 Hz (sowie auch bei 1 Hz) wurde ebenfalls eine Korrelation festgestellt und ein kritischer Bereich definiert. Basierend auf den beschriebenen Zusammenhängen lässt sich eine Empfehlung für den weiteren Umgang mit Asphaltgranulat definieren. So können Mischguthersteller anhand einer Probemischung mit Asphaltgranulat sowie anschließender Extraktion und DSR-Prüfung des Bindemittels die Performance-Wirkung im Asphaltmischgut prognostizieren. Zur Kontrolle der Asphaltperformance sind für den Auftraggeber Prüfungen von Steifigkeits- und/oder Abkühlversuchen zu empfehlen. Dabei ist darauf hinzuweisen, dass die Datengrundlage dieses Forschungsprojektes zu schwach für eine finale Aussage (auch bzgl. der Doppelumhüllung) ist und durch weitere Forschung validiert werden sollte. Um in zukünftigen Projekten Inhomogenitäten zu vermeiden wurden darüber hinaus basierend auf den Erkenntnissen dieses Forschungsprojektes Empfehlungen abgeleitet, um Streuungen durch die Probenahme an Asphaltmischwerken zu minimieren. Datei-Upload durch TIB
Bewertung der Usability und Akzeptanz eines kontinuierlichen Informations- und situationsspezifischen dynamischen Warnkonzeptes
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-10) Graefe, Julia; Karakaya, Burak; Bengler, Klaus; Prasch, Lorenz; Maruhn, Philipp
Das Projekt fokussiert die Bewertung der Usability und Akzeptanz eines dynamischen Fahrerassistenz- und Fahrerinformationssystems, mit dem übergeordneten Ziel die Verkehrssicherheit zu erhöhen. Das Vorgehen folgt einem menschzentrierten Entwicklungsprozess mit iterativen Experten- und Nutzerevaluationen, um die Nutzungskontexte und Anforderungen zu analysieren, Gestaltungslösungen zu entwickeln und diese kontinuierlich zu optimieren. Nach einer Literatur- und Marktanalyse wurde ein Rahmenkonzept entwickelt, das verschiedene FAS/FISFunktionalitäten integriert und potenzielle Szenarien anhand von Unfallanalysen aufzeigt. Das Warnkonzept konzentriert sich auf das Szenario urbaner Kreuzungen. Zentrale Erkenntnisse der Expertenevaluierung umfassen, dass Kritikalität der Situation und Sensorkonfidenz nicht unabhängig voneinander wahrgenommen werden, auditive Hinweise auf Dauer störend wirken können und alle erkannten Verkehrsteilnehmenden angezeigt werden sollten, während nur besonders kritische Objekte hervorgehoben werden sollten. Im Anschluss an die Expertenevaluation wurde ein dynamischer 3D-Prototyp entwickelt und in einer VR-Simulation mit Nutzer:innen getestet. Daraufhin vorgenommene Anpassungen für die Weiterentwicklung umfassen u.a. die Integration von Warnungen im Stillstand und eine zentralere Positionierung des warnenden Head Up Display Icons. Das dynamische Warnkonzept wurde anschließend in einer Fahrsimulatorstudie mit N = 31 Teilnehmenden mit einem statischen Konzept verglichen. Die Evaluation zeigte Unterschiede im Blickverhalten, jedoch keine signifikanten Unterschiede im Fahrverhalten oder der Kritikalität. Das dynamische Konzept führte zu einer längeren Fixationsdauer im zentralen Sichtfeld und des dort positionierten Warnsymbols, wurde aber von einem Teil der Proband:innen als ablenkend empfunden. Zukünftige Entwicklungen sollten das Risiko übermäßigen Vertrauens berücksichtigen und schnelle Farb- und Transparenzwechsel vermeiden, um Ablenkungen zu minimieren. Datei-Uoload durch TIB
Geburtszertifikat für Brückenbauwerke – Die Nullmessung als Bewertungsgrundlage des Bauwerkszustands im Lebenszyklus
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-09) Wedel, Frederik; Stark, Yannic; Morgenthal, Guido; Rau, Sebastian
Das Ziel dieses Forschungsprojektes war es, ein umfassendes Konzept für ein „Geburtszertifikat“ von Brückenbauwerken allgemein zu entwickeln und dann an einer konkreten realen Brücke prototypisch umzusetzen. Das Geburtszertifikat soll dabei als Grundlage für die Zustandsüberwachung und Erhaltungsplanung über den gesamten Lebenszyklus der Brücke dienen. Im Mittelpunkt steht dabei die sogenannte Nullmessung, die eine detaillierte, systematische Erfassung und Dokumentation des Ausgangszustandes des Bauwerks nach der Fertigstellung und vor der Verkehrsfreigabe mit vielfältigen Prüf- und Messmethoden beinhaltet. Die Nullmessung dient somit der Charakterisierung eines Initialzustands (Referenzzustand nach der Fertigstellung). Der ermittelte Referenzzustand ist die Grundlage für Vergleichsbetrachtungen im Rahmen der Erfassung und Bewertung des Bauwerkszustandes im Zuge der Erhaltung und des Bauwerksmanagements. Er bildet erstmalig die Basis, um im Laufe des Lebenszyklus auftretende Veränderungen und Schäden frühzeitig durch den Bezug zum Referenzzustand zu detektieren und in ihrer Entwicklung zu dokumentieren und zu bewerten. Durch die Einführung dieses Konzeptes kann das Geburtszertifikat den Ausgangspunkt für die Umsetzung prädiktiver Erhaltungsmethoden darstellen. Dabei umfasst das Geburtszertifikat eine möglichst breite und aussagekräftige Erfassung und Dokumentation physikalischer Parameter, chemischer Aspekte und geometrischer Eigenschaften des Bauwerks. Zu den physikalischen Parametern zählen beispielsweise Materialdehnungen, Verschiebungen, Eigenfrequenzen und -formen, die wichtige Hinweise auf das Tragverhalten der Brücke geben. Diese Daten werden durch sensorbasierte Systeme, wie beispielsweise Dehnungsmessstreifen, faseroptische Sensoren, und Beschleunigungsaufnehmer einmalig oder kontinuierlich über einen Zeitraum von einem Jahr vor oder kurz nach der Inbetriebnahme des Bauwerks erfasst und durch geeignete Prozessierung der Messdaten ermittelt. Chemische Aspekte, wie die Bestimmung des Chloridgehalts, der Carbonatisierungstiefe und des Feuchtigkeitsgehalts des Betons, liefern wichtige Informationen über die Dauerhaftigkeit des Bauwerks. Diese chemischen Aspekte sind entscheidend, um eine mögliche Korrosion der Bewehrung frühzeitig zu erkennen, bevor gravierende strukturelle Schäden auftreten. Das Geburtszertifikat soll nicht nur chemische Aspekte und physikalische Parameter wie die statischen oder dynamischen Parameter, sondern auch mit bildbasierten oder anderen ZfP-Verfahren erfassbare Eigenschaften beinhalten. Die geometrische Beschreibung der Brücke ist daher ein weiterer zentraler Bestandteil des Geburtszertifikats. Dabei sind die Form und die Oberflächenstruktur des Tragwerks vor Verkehrsfreigabe der Brücke aufzunehmen. Diese geometrischen Aspekte des Referenzzustands sollen durch ein georeferenziertes hochgenaues 3D-Bauwerksmodell definiert werden, das beispielsweise photogrammetrisch auf Basis systematisch generierter Bilddaten oder mithilfe von Scanningverfahren generiert wurde und anschließend in ein vorhandenes As-Built-Modell integriert wird. Die geometrische Aufnahme in Form einer „Nullmessung“ ist insbesondere für zukünftige Verformungsermittlungen sowie schadensfokussierte Zustandsbewertungen auf Basis vielfältiger sensor- und bildbasierter Monitoringverfahren ein wichtiger Ausgangspunkt. Am 3D-Bauwerksmodell können die vielfältig erfassten Eigenschaften und Zustandsparameter zusätzlich eindeutig und nachvollziehbar verortet werden. Das Geburtszertifikat wird in einer standardisierten, leicht zugänglichen Form als kompakte und übersichtliche Zusammenfassung der wichtigsten Informationen in Form eines PDF-Dokumentes erstellt. Zur Gewährleistung einer langfristigen und flexiblen Nutzung und digitalen Verarbeitung der gewonnenen Daten enthält das PDF-Dokument Verweise auf alle Datensätze und Modelle, die zusätzlich bereitgestellt werden. Diese Verlinkungen beinhalten detaillierte Mess- und Bilddaten, abgeleitete oder aggregierte Parameter, Modelle und andere relevante Informationen, die zur Beurteilung des Zustandes notwendig sind. Diese Informationen werden in entsprechenden Datenbanken und strukturierten Dateisystemen gespeichert. Abschließend wird das erarbeitete Konzept des Geburtszertifikates prototypisch an einem Bauwerk umgesetzt. Dabei wird auf die verschiedenen, zuvor erarbeiteten Eigenschaften und Aspekte eingegangen und dargestellt wie einzelne Parameter und das georeferenzierte 3D-Bauwerksmodell ermittelt werden können. Zudem wird auch die Ableitung von Daten für die Zustandsbewertung sowie das Datenmanagement thematisiert. Das Geburtszertifikat unterstützt die Einbindung in moderne digitale Infrastruktursysteme, wie das Lebenszyklusmanagement von Brücken, und bildet die Grundlage für die Integration in Überwachungssysteme wie Digitale Zwillinge. Die Einführung eines solchen digitalen Zertifikates für Brücken ist ein wichtiger Schritt hin zu einer nachhaltigeren und effizienteren Nutzung von Infrastrukturressourcen. Datei-Upload durch TIB
Gärrestdüngung und umweltschonende Umbruchmethoden in Durchwachsener Silphie
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-05) Parzefall, Sebastian; Fritz, Maendy
Für den Erhalt leistungsfähiger Bestände der Dauerkultur Durchwachsene Silphie (Silphium perfoliatum L., kurz: Silphie) ist ein Ausgleich der über die Erntebiomasse abgefahrenen Nährstoffe durch Düngung erforderlich. Diese sollte zur Schließung von Stoffkreisläufen primär mit Gärresten erfolgen. Es wurden verschiedene Ansätze untersucht, um die Stickstoff (N)-verwertung einer Gärrestdüngung zu verbessern. Zusätzlich wurden Erkenntnisse für einen umweltschonenden Umbruch von Silphie erarbeitet. Im Zeitraum von 2022 bis 2024 wurden in Ostbayern an einem Lössstandort mit schluffreichen Böden sowie an einem sandigen Standort Feldversuche durchgeführt. Am Lössstandort wurden verschiedene Varianten der N-Düngung von Silphie mit Gärresten und Mineraldünger verglichen. Das Ertragsniveau der ungedüngten Kontrolle betrug 59,1 dt TM/ha. Eine Steigerung der mineralischen N-Düngung zeigte bis 150 kg N/ha eine deutliche Zunahme der Erträge auf bis zu 154,0 dt TM/ha. Tendenziell verbesserte eine Bodenlockerung zwischen den Silphiereihen mit einem Hackgerät vor der Gärrestausbringung die N-Verwertung, eine Teilgabe im Herbst bzw. der Zusatz eines Nitrifikationshemmstoffs verschlechterten diese. Nach der Ernte lagen unabhängig von der Düngung sehr niedrige Nmin-Mengen im Boden vor. Zusätzlich wurde in einem Feldversuch auf einer Silphiepraxisfläche eine Gärrestausbringung mittels Schlitzgerät untersucht. Durch das Schlitzgerät wurden ca. 2–3 cm tiefe Schlitz erzeugt. Diese reichten für die Aufnahme der Gärrestmenge von 22 bis 46 m³/ha nicht aus, sodass keine Verbesserung der N-Düngewirkung gegenüber dem Schleppschlauchverfahren zu beobachten war. Eine Schädigung der Silphiepflanzen durch das Schlitzgerät war auch bei spätem Düngetermin (Schossbeginn) nicht nachweisbar. In weiteren Feldversuchen mit Silphie an beiden Standorten wurde der Nutzen einer Bor-, Schwefel-, und Kalkdüngung überprüft, wobei keine dieser Düngemaßnahmen den Ertrag beeinflusste. Als Folge der hohen Kalium-, Magnesium- und Calciumabfuhr (2,8–3,4 kg CaO/dt TM) von Silphie ist auch bei Gärrestrückführung auf einen Erhalt ausreichender Bodengehalte dieser Nährelemente zu achten. Eine höhere Spurenelementabfuhr im Vergleich zu Silomais war nicht feststellbar. In den Feldversuchen zum Silphieumbruch wurden Umbruchtermin und -methode bei Silomais und Wintergetreide als Folgekultur variiert und der Einfluss auf deren Wachstum, die N-Nachlieferung und den Durchwuchsbesatz erfasst. Hierbei wurde bestätigt, dass eine Fräse den Durchwuchsbesatz in der Folgekultur reduziert, sodass eventuell Herbizide eingespart werden können. Bei Umbruch auf sandigem Boden war die N-Mineralisation im ersten Jahr nach dem Umbruch erhöht, wobei bei Umbruch im Herbst bis Vegetationsende die Nmin-Menge im Boden deutlich anstieg. Zur Vermeidung von N-Auswaschung ist an leichten Standorten ein Umbruch von Silphie im Herbst vor einer Sommerung zu vermeiden. Am Lößstandort war hingegen im ersten Jahr nach dem Umbruch die N-Nachlieferung gering, zunächst wurde sogar eher Stickstoff immobilisiert. Im zweiten Jahr nach dem Umbruch bewegte sich die N-Mobilisation auf standorttypischem Niveau. Die Ergebnisse eines Gefäßversuchs mit Wintertriticale und unterschiedlicher Zugabe teilweise zerkleinerter Silphiewurzeln bestätigen, dass der Abbau der Wurzelreste von Silphie wegen des weiten C/N-Verhältnisses zu einer N-Immobilisation führt. Datei-Upload durch TIB
Hidden Electronics IV
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-08) Buhl, Svend; Drews, Jens; Dudek, Damian; Franchi, Norman; Gutheit, Tim; Heuberger, Albert; Kittler, Gabriel; Kutter, Christoph; Reimann, Mathias; Russer, Peter; Schlichtmann, Ulf; Schnabel, Ronald; Weigel, Robert
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HighLine: High Image Quality for Lines in MRI
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-11-12) Scharr, Hanno; Bangun, Arya; Pfaehler, Elisabeth; Pflugfelder, Daniel; Blömer, Simon; Stirnberg, Rüdiger; Stöcker, Tony
HighLine is a project funded by the Helmholtz Imaging Platform that was active from Apr. 2023 to Mar. 2025. In the project the German Center for Neurodegenerative Diseases (DZNE) and Forschungszentrum Jülich jointly advanced MR root imaging in the environmental domain and MRA for medical purposes. The goal addressed was to improve image acquisition, reconstruction, and processing methods for increased signal-to-noise ratio and super-resolution. All project goals have been reached in time and in budget. The main findings are novel super-resolution and denoising algorithms and MR angiography imaging sequences. All findings have been published and are briefly described below.
Ermittlung von Grundlagen zur Produktion von nachhaltigen Kalksandsteinen mit minimierter CO2-Last
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-06) Eden, Wolfgang; Istanbuly, Zakaria; Laabs, Marcel; Middendorf, Bernhard; Kuhnt, Sonja
Die Themen Klimaschutz und European Green Deal haben einen dominierenden Einfluss auf die technologische, wirtschaftliche und gesellschaftliche Entwicklung der nächsten Jahrzehnte. Für das Ziel Klimaneutralität muss sich auch die Kalksandsteinindustrie erheblich anpassen, damit von 2045 an durch die KS-Produktion nahezu keine Treibhausgase mehr in die Atmosphäre gelangen. Der Einsatz umweltfreundlicher, ressourceneffizienter und innovativer Technologien und auch die Wiederverwertbarkeit der Produkte müssen weiter ausgebaut und vorangetrieben werden. Die weitere Digitalisierung und Automatisierung der Prozessketten sowie der verstärkte Einsatz erneuerbarer, also „grüner“ Energie sowie neuer Energieträger sind hier wichtige Schlagworte zu den an-stehenden Veränderungen innerhalb eines sehr ambitionierten Innovationsprogramms. Kalksandsteine werden aus den Grundstoffen Kalk, Sand und Wasser hergestellt, mechanisch ver-dichtet und hydrothermal gehärtet. Bis heute wird als Bindemittel zur Kalksandsteinherstellung fast ausschließlich Branntkalk eingesetzt. Ca. 80 % der CO2-Emissionen sind durch den Einsatz von Branntkalk bedingt. Die verbleibenden ca. 20 % der CO2-Emissionen sind dem Kalksandsteinwerk direkt zuzuordnen (Einsatz von Erdgas, Heizöl, elektrischer Strom, Diesel etc.). Um langfristig kli-maneutral zu werden, ist die Kalkindustrie bestrebt, ihre CO2-Emissionen massiv zu senken. In diesem Forschungsvorhaben wurde untersucht, ob und wie sich der CO2-Fußabdruck des Bau-stoffs Kalksandstein vermindern lässt, wenn die Branntkalkdosis schrittweise reduziert wird. Zu-sätzlich wurde mittels statistischer Versuchsplanung eine Variation verschiedener Herstellungspa-rameter vorgenommen, um die Ergebnisse in eine Ergänzung zum bestehenden Prognose-Pro-gramm SPOAK einzupflegen. Dieses bereits vorhandene Programm aus dem AiF-Projekt 18570-N ermöglicht es dem Anwender, Vorhersagen für die zu erwartenden Steindruckfestigkeiten zu treffen. Datei-Upload durch TIB
Organic-Computing mit künstlicher DNA für hochzuverlässige dynamische Systeme auf Basis semantischer Modelle und evolutionärer Algorithmen zur Fehlerdiagnose und Adaptation
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-03) Roman, Obermaisser; Uwe, Brinkschulte
Organic Computing führt zu signifikanten Vorteilen in komplexen, dynamischen Systemen wie reduziertem Entwicklungsaufwand, höherer Anpassungsfähigkeit und Robustheit. Für sicherheitskritische Systeme, welche auch im Fehlerfall betriebsbereit bleiben müssen (fail-operational), sind jedoch noch weitergehende Eigenschaften erforderlich. Dazu gehören die Aufrechterhaltung der wesentlichen Kernfunktionalitäten auch bei Verlust nicht-redundanter Systemressourcen, bei Ausfällen innerhalb der Organic Computing-Laufzeitumgebung selbst oder bei unzureichenden Systemressourcen zur Aufrechterhaltung aller Dienste. Diese Fehlerszenarien erfordern semantisches Wissen über das System in Kombination mit Diagnose und Adaptationstechniken um das System geeignet zu degradieren oder zu rekonfigurieren.Das vorgeschlagene Forschungsprojekt adressiert die zugrundeliegenden Forschungslücken und deren Zusammenspiel auf der Grundlage von künstlicher DNA: (1) semantische Beschreibungstechniken für auf künstlicher DNA basierte Organic Computing Systeme, (2) Diagnosetechniken mit hohem Automatisierungsgrad für dynamische Organic Computing Systeme mit künstlicher DNA, und (3) Adaptationstechniken für solche Systeme in stark sicherheitskritischen Anwendungen.Semantische Beschreibungstechniken für Organic Computing Systeme mit künstlicher DNA bieten die Grundlage für höhere, semantik-basierte Verfahren zur Fehlererkennung und Adaption.Diagosetechniken für dynamische Organic Computing Systeme mit künstlicher DNA nutzen die semantischen Beschreibungen zur automatischen Konstruktion von Diagnosemodellen und optimieren diese Modelle mittels evolutionärer Algorithmen zwecks Steigerung der Erkennungsraten.Adaptationstechniken modifizieren die künstliche DNA auf Basis der erkannten Fehler und der semantischen Beschreibung um die Rekonfigurations- und Degradationskonzepte zu verwirklichen.Die Modelle und Algorithmen werden im Projekt inkrementell entwickelt und prototypisch implementiert, sowie anhand von Beispielszenarien mit Fehlereinstreuungsexperimenten evaluiert.
Compliant and breathable magnetoelectronics: towards electronic proprioception
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-11-12) Makarov, Denys; Ionov, Leonid
Augmented reality gadgets, e.g. Microsoft HoloLens or Oculus Rift devices are becoming common for our information intensive society assisting us to acquire and process the data. Although impressive in the realization and demonstrations, the obvious drawback of state-of-the-art augmented reality gadgets, which typically rely on optical detection systems, is their bulkiness, heaviness and the stringent requirement for an operator to be at the line of sight of the device. We envision that prospective augmented reality systems will rely on compliant on-skin interactive electronics, which is yet to be developed. In this project, we will develop haptically imperceptible on-skin gadgets, which replicate our natural proprioceptive sensory ability of detecting the motion. These novel magnetosensitive smart skins should be realized in a way not to disturb our everyday activities while worn on skin. This statement necessarily means that the prospective shapeable magnetoelectronics should become not only mechanically compliant but also breathable, e.g. enabling water evaporation and transport of oxygen. In this respect, polymeric foils, which are typically used in the field of compliant electronics, should be replaced with ultrathin textile-like materials. Those, in turn, should support the realization of high-performance magnetic field sensors. We propose that fibrous materials are the most suitable substrates to achieve this goal and realize breathable and highly compliant magnetic field sensors. Therefore, as the key objective of this project, we will explore the possibility to realize high-performance magnetic field sensors on fibrous materials. Furthermore, there is no data on the realization of breathable compliant permanent magnets, which are needed for on-skin applications involving compliant magnetic field sensors. Hence, ultimately, we aim at the development of the entire system containing breathable compliant magnetic field sensors, which will work in conjunction with breathable compliant magnets. In particular, 1/ We aim to fundamentally understand the correlation between chemical nature of polymers, structure of electrospun mats and their mechanical properties; 2/ We explore the possibility to realize high-performance magnetic field sensors on electrospun mats possessing porous structure with high local curvatures at the location of individual fibers; 3/ We aim on the fabrication of compliant and breathable permanent magnets and will address the interplay of the mechanical properties (stability, cyclic performance) of laminated magnetic composites and their magnetic performance (not only strength but also spatial symmetry of the magnetic stray fields).
Erhöhung der Prozesskontrolle in der Pultrusion mit hochreaktiven Matrixmaterialien zur Reduktion von Ausschuss und Ausfallzeiten mithilfe eines datenbasierten Prozessüberwachungssystems
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2024-05-02)
Untersuchung des Injektionsbox-Designs zur Steigerung der Produktivität, Produktqualität und Ressourceneffizienz des Pultrusionsverfahrens
(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2023-01-05)
Um Leichtbaukomponenten aus faserverstärkten Kunststoffen (FVK) zu fertigen, werden in vielen kontinuierlichen Verfahren, wie beispielsweise der Pultrusion und dem Wickeln, die verstärkenden Fasern kontinuierlich mit der duroplastischen Kunststoffmatrix imprägniert. Die Imprägnierung wird derzeit überwiegend in offenen Tränkbädern durchgeführt, da diese Systeme technisch einfach und leicht zu überwachen sind. Hochreaktive und somit hochproduktive Matrixsysteme können in offenen Tränkbädern infolge der langen Verweilzeiten nicht verwendet werden. Der unkontrollierte Harzauftrag führt im offenen Harzbad teils zu hohen Abfallmengen an Harzsystem, geringen Imprägnierqualitäten sowie hohen Emissionen flüchtiger Mischungsbestandteile. Somit bleiben sowohl die Bauteilqualität als auch die Produktivität des Verfahrens hinter dem Potenzial zurück. Als alternative Injektionsmethode werden Injektionsboxen verwendet, die die Fasern in einer geschlossenen Kavität imprägnieren. Am IKV wurde ein Prüfstand für Injektionsboxgeometrien entwickelt. Für die Herstellung von rechteckigen Profilen wurde eine transparente Sichtinjektionsbox aus Polymethylmethacrylat (PMMA) gefertigt. So können die Strömungsvorgänge in der Injektionsbox direkt betrachtet und analysiert werden. Dazu werden in der Sichtinjektionsbox nicht-reaktive Prüffluide, wie Sacheroselösungen und Mesamoll, verwendet. Deren Viskosität liegt im Bereich von pultrusionstypischen Harzsystemen, zwischen 10 mPas und 300 mPas. Des Weiteren wurde eine Beschreibung der Strömungsfelder in der Injektionsbox entwickelt. Bei der Betrachtung von Einzelfaserrovings und der daraus resultierenden Strömung zwischen zwei Rovings, können drei verschiedene Bereiche in der Injektionsbox unterschieden werden. Die Region I, die dem finalen Querschnitt am nächsten liegt, ist an kleinen Harzbereichen zwischen den Fasersträngen zu erkennen. In dieser Region ist die Imprägnierung durch den geometrisch bedingten Druckaufbau und die hohe Filamentdichte geprägt. Im Gegensatz dazu kann die Region II als eindimensionale Strömung in einem konvergierenden Spalt mit beweglichen Wänden interpretiert werden. Der Spalt wird durch sich überlagernde Rovings gebildet. Region III bezeichnet den Bereich in dem Lücken zu den benachbarten Rovings entstehen. Dies ist vor allem für Injektionsboxen mit großen horizontalen Öffnungswinkeln zu beobachten. In den Regionen II und III sind Kapillarkräfte der für die Imprägnierung entscheidende Mechanismus. Unter Verwendung der Sichtinjektionsboxen wurde das Strömungsfeld in der Injektionsbox, hinsichtlich der Abzugskraft, des Füllgrades und der durchschnittlichen Harzverweilzeit, untersucht. Dabei wurde der Einfluss der zentralen Prozessparameter Faservolumengehalt, Matrixviskosität und Abzugsgeschwindigkeit betrachtet. Die Beobachtungen des Strömungsprofils in der Injektionsbox zeigen, dass die Imprägnierung allein auf Grund von Kapillarkräften nicht zu einer vollständigen Imprägnierung führt, da Luft in den Filamenten und der Flüssigkeit eingeschlossen wird. Diese Luft wird durch den zunehmenden Druck in der Nähe des endgültigen Querschnitts verdrängt, was die Qualität der Imprägnierung verbessert. Um systematisch das Verständnis über das Strömungsfeld und der daraus resultierenden Imprägnierqualität zu erweitern, wurde zunächst eine Variation des horizontalen und vertikalen Öffnungswinkels der Injektionsbox untersucht. Zusammenfassend ist zu erkennen, dass größere Öffnungswinkel zu einem geringerem Druckaufbau führen. Der Druckaufbau ist nicht nur in seinem Betrag geringer sondern findet auch näher am finalen Profilquerschnitt statt. Kleinere Öffnungswinkel verkürzen insbesondere für geringe Abzugsgeschwindigkeiten die Harzverweilzeit. Bei zu geringen Öffnungswinkeln ≤1° konnte die vollständige Imprägnierung jedoch nicht sichergestellt werden. Anschließend wurden Injektionsboxen auf Basis der ermittelten Zusammenhänge konstruiert. Für das Design einer neuen Injektionsbox, wird basierend auf der finalen Profilgeometrie und den gewählten Öffnungswinkeln der Öffnungsquerschnitt der Injektionsbox bestimmt. Zur Verifizierung der Sichtinjektionsboxen wurden Pultrusionsversuche mit reaktivem Matrixmaterial an den gleichen Geometrien durchgeführt. Durch die Analyse der Versuche mit reaktivem Matrixmaterial konnte gezeigt werden, dass eine Untersuchung von Strömungszuständen in der Injektionsbox mit Hilfe von Sichtinjektionsboxen möglich ist. Somit ist davon auszugehen, dass die Untersuchungen zu den Geometrieparametern der Injektionsbox auf reaktive Systeme übertragbar sind. Die Erkenntnisse zum Injektionsboxdesign können somit direkt von kmU zur optimierten Auslegung neuer Injektionsboxen hinsichtlich des Druckaufbaus und des Strömungsfeldes angewandt werden. Datei-Upload durch TIB

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