Das Projekt "Teilvorhaben: Verbund bei Zugschwellbeanspruchung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Massivbau durchgeführt. Das geplante Gesamtvorhaben soll sich mit der wissenschaftlichen Beschreibung und der versuchstechnischen Ermittlung des Ermüdungsverhaltens von Beton, Betonstahl und deren Verbund im Bereich sehr hoher Lastwechselzahlen bis N = 10^7 befassen. Das Institut für Massivbau wird schwerpunktmäßig das Verbundverhalten von Beton und Betonstahl im Bereich von sehr hohen Lastwechselzahlen bis N = 10^7 unter Zugschwellbeanspruchung untersuchen und dabei analysieren, wie sich die Verbundspannungs-Schlupf-Beziehung von Betonen verschiedener Festigkeitsklassen auf Grund der hohen und sehr hohen Lastwechselzahlen verändern. Des Weiteren wird der Einfluss der Belastungsfrequenz und -geschwindigkeit auf das Verbundverhalten zwischen Beton und Betonstahl im Bereich der sehr hohen Lastwechselzahlen Gegenstand der Untersuchungen sein.
Das Projekt "Bauteilverhalten unter stoßartiger Beanspruchung durch aufprallende Behälter (Flugzeugtanks) - Phase 1B: Quantifizierung der Schädigungen des Betongefüges; Teilprojekt: Schädigungsermittlung mittels bildgebender Verfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Abteilung 7 Bauwerkssicherheit, Fachgruppe 7.2 Ingenieurbau durchgeführt. Wesentliche Ziele sind die Erfassung, modellhafte Beschreibung und Quantifizierung der inneren Schädigung des Betongefüges infolge Stoßbeanspruchung mittels bildgebender Verfahren (Planartomographie). Die Erfassung der internen Rissverläufe einschließlich einer quantitativen Aussage zum Schadensausmaß unter einem definierten Impakt bildet eine unverzichtbare Grundlage für die Untersuchung des Eindringverhaltens von Flüssigkeiten (Treibstoff) im Falle eines Tankaufpralls und damit möglicher sekundärer Schädigungsmechanismen. Darüber hinaus können die Rissbilder der Validierung einer numerischen Modellierung des Material- und Bauteilverhaltens dienen. In dem gemeinsamen Forschungsprojekt bündeln die TU Dresden und die BAM Berlin ihre Kompetenzen und technischen Möglichkeiten, um in möglichst kurzer Zeit neue Erkenntnisse zum Bauteilverhalten unter Tankaufprall zu gewinnen. Die wesentlichen Arbeitsziele in der hier beantragten Projektphase 1B sind: (1) Durchführung von Versuchen im Fallturm des Verbundpartners TU Dresden (siehe separaten Finanzierungsantrag) (2) Untersuchung Impakt-geschädigter Betonplatten mit Planartomographie einschl. Entwicklung von Auswertungsroutinen (BAM) (3) Auswertung und Modellierung der Bauteilschädigungen (BAM) (4) Bestimmung der Resttragfähigkeit der vorgeschädigten Platten (BAM) (5) Tests zum Eindringen von Flüssigkeiten in impaktgeschädigte Bauteile unter Druckbeanspruchung (Entwurf einer Prüfeinrichtung, Versuche) (BAM) (6) Dokumentation (TUDD, BAM).
Das Projekt "Wechselwirkungen des gekoppelten Systems 'Bauwerk - Befestigung (Dübel-Konstruktion) - Rohrleitung' bei Erdbebenbeanspruchung (Phase II)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Otto-Graf-Institut, Materialprüfungsanstalt durchgeführt. Das gekoppelte Systemverhalten von Rohrleitung und Befestigungskonstruktion wurde bisher nicht in Kombination mit strukturdynamischen Systemparametern untersucht. Dass und wie sich eine Rohrleitungshalterung mittels Dübelkonstruktion während eines Erdbebens hinsichtlich Steifigkeit und Tragverhalten durch das Rissöffnungs- und -schließverhalten des Betons ändert, bleibt dabei unberücksichtigt. In bisherigen Untersuchungen wurden Befestigungspunkt und Komponente getrennt voneinander untersucht. Hier sollen nun die Interaktion beider Systeme, d.h. die einhergehende Änderung des Tragverhaltens der Rohrleitung, und die fortschreitende Schädigung im Bereich der Befestigung untersucht werden. In den Versuchen sollen darüber hinaus auch die Tragreserven durch Laststeigerung ermittelt werden. AP1- Forts. Literaturrecherche, AP2- Numerische Untersuchungen (Entwicklung eines Rechenmodells für das gekoppelte Tragverhalten), AP3- Auslegung und Planung der Versuche, AP4- Experimentelle und theoretische Untersuchungen zur Interaktion von Befestigung und Komponente. Wichtige Versuche der Phase II: Erdbebenähnliche vertikale Beanspruchung einer Rohrleitung, die mittels Dübelplatte und Dübeln an einem Betonköper, der zyklisches Rissöffnen und -schließen erfährt, befestigt ist, AP5 - Verifikationsversuche mit einem großen Stahlbetonträger, AP6 Systemidentifikation (exp. Modalanalyse und Model-updating), AP7- Ausführlicher Bericht.
Das Projekt "Bauteilverhalten unter stoßartiger Beanspruchung durch aufprallende Behälter (Flugzeugtanks) - Phase 1B: Quantifizierung der Schädigungen des Betongefüges; Teilprojekt: Fallturmversuche" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Massivbau durchgeführt. Wesentliche Ziele sind die Erfassung, modellhafte Beschreibung und Quantifizierung der inneren Schädigung des Betongefüges infolge Stoßbeanspruchung mittels bildgebender Verfahren (Planartomographie). Die Erfassung der internen Rissverläufe einschließlich einer quantitativen Aussage zum Schadensausmaß unter einem definierten Impakt bildet eine unverzichtbare Grundlage für die Untersuchung des Eindringverhaltens von Flüssigkeiten (Treibstoff) im Falle eines Tankaufpralls und damit möglicher sekundärer Schädigungsmechanismen. Darüber hinaus können die Rissbilder der Validierung einer numerischen Modellierung des Material- und Bauteilverhaltens dienen. In dem gemeinsamen Forschungsprojekt bündeln die TU Dresden und die BAM Berlin ihre Kompetenzen und technischen Möglichkeiten, um in möglichst kurzer Zeit neue Erkenntnisse zum Bauteilverhalten unter Tankaufprall zu gewinnen.
Das Projekt "Erweiterung der Datenbasis für bruchmechanische Kennwerte bestrahlter deutscher RDB-Werkstoffe - Anwendung des Master-Curve-Konzeptes für Neutronenfluenzen im abdeckenden Bereich (CARINA)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von AREVA GmbH durchgeführt. Zur Quantifizierung von bestrahlungs-, werkstoffseitigen und herstellungstechnologischen Einflüssen auf das RDB-Bestrahlungsverhalten soll die vorhandene Datenbasis um weitere für deutsche Anlagen repräsentative Werkstoffe von verschiedenen Herstellern, mit abdeckenden Neutronenfluenzen und unterschiedlichen Bestrahlungsbedingungen erweitert werden. Die erhaltenen Ergebnisse werden differenziert bewertet im Hinblick auf einen Vergleich der beiden Konzepte RTNDT und Master-Curve (MKK), eine diversitäre Erstellung von Crack Arrest Kurven an bestrahltem Werkstoff mittels normgerechter Rissstoppversuche und Auswertung instrumentierter Kerbschlagbiegeversuche, den Einfluss der Flussdichte auf den Verlauf der Master-Curve, und die integrale Bewertung der Anwendung des MKK für die sicherheitstechnische Beurteilung von deutschen RDBs in einem die Lebensdauer deutscher Anlagen abdeckenden Fluenzbereich. Die Basis für das experimentelle Versuchsprogramm bilden bestrahlte Probenwerkstoffe aus einer VAK-Vorratsbestrahlung und aus einer in einem DWR erfolgten voreilenden Bestrahlung Das Vorhaben dient der qualifizierten Anwendung des MKK für den RDB-Sicherheitsnachweis deutscher Anlagen.
Das Projekt "Entwicklung und Optimierung des Handlings dünner Wafer und Zellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Jonas & Redmann Automationstechnik GmbH durchgeführt. In diesem Teilvorhaben soll das Handling von dünnen Wafern mit einer Dicke bis runter zu 80 mym und Zellen aus diesen Wafern möglich gemacht und optimiert werden. Die Bruchraten dieser Wafer und Zellen soll minimiert und der Materialdurchsatz erhöht werden. Es sollen grundlegend Bruchmechanik dünner Wafer, Defekte und die Veränderung mechanischer Eigenschaften vor nach und unter Beanspruchung untersucht werden. Es soll eine Prototyp-Evaluierungsmaschine gebaut werden, die idealerweise alle in einer Produktionslinie vorhandenen oder voraussichtlich in der Zukunft zu findenden Wafer- und Zellhandhabungsschritte aufweist oder die Möglichkeit bietet entsprechende Baugruppen einzubauen, um diese zu untersuchen. Es sollen all diese Handhabungsschritte und die entsprechenden Baugruppen weiterentwickelt werden unter den Gesichtspunkten: Handhabung von Wafern mit einer Dicke bis runter zu 80 mym muss möglich sein, die Bruchrate muss minimiert werden und der Materialdurchsatz muss erhöht werden. Die Ergebnisse sollen dazu beitragen, dass die Partner des Spitzenclusters Solarzellen herstellen können, die weniger kosten und effizienter sind.
Das Projekt "Durchführung von Kollisionsversuchen zur Validierung von FEM-Berechnungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg, Institut für Konstruktion und Festigkeit von Schiffen durchgeführt. Die geplanten Versuche sollen den Nachweis der Funktionsfähigkeit der von der Lindenau GmbH vorgeschlagenen Doppelhüllenkonstruktion für Tanker mit Sollbruchstellen erbringen und die Simulation numerischer Kollisionsberechnungen validieren. Zu diesem Zweck sollen mindestens vier Doppelhüllenkonstruktionen in einem möglichst wirklichkeitsnahen Maßstab entworfen werden und mit Hilfe der großen Festigkeitsversuchsanlage des Instituts für Konstruktion und Festigkeit von Schiffen in Kollisionsversuchen derart getestet werden, dass durch die Sollbruchstellen der Konstruktion das Eindringen eines Kollisionsgegners deutlich vergrößert wird bevor es zum Bersten der Innenhülle und einem nicht beabsichtigten Ausfluss des Ladungsgutes kommt. Als Ergebnis wird einerseits erwartet Informationen zu erhalten, solche stark nichtlinearen Berechnungen zuverlässig, d. h. wirklichkeitsnah, durchführen zu können und andererseits Die Voraussetzungen zu schaffen, dass die Idee der Sollbruchstellen in der Doppelhülle von Tankern Eingang in den Bau solcher und anderer Schiffe mit vergleichbaren Konstruktionen finden kann.
Das Projekt "IKT-Warentest: Reparaturverfahren für Hauptkanäle (DN 200-DN 600)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IKT- Institut für Unterirdische Infrastruktur gGmbH durchgeführt. Laut einer DWA-Umfrage aus dem Jahr 2004 sind ca. 20 Prozent des deutschen Kanalisationsnetzes kurz- bis mittelfristig zu sanieren. Weitere 21,5 Prozent weisen geringfügige Schäden auf und müssen langfristig saniert werden. Rund 25 Prozent der Schäden werden mit Reparaturverfahren behoben, die entsprechend der Erhebung mit durchschnittlichen Kosten von 112 €/m beziffert werden. Ausgehend von ca. 87.600 km öffentlichem Kanal in Nordrhein-Westfalen bzw. ca. 65.000 km in Baden-Württemberg ergibt sich somit allein für die kurz- bis mittelfristig auszuführenden Reparaturarbeiten ein Investitionsbedarf in Höhe von rund 490 Mio. € bzw. 360 Mio. €. Seitens der Netzbetreiber bestehen jedoch zum Teil erhebliche Unsicherheiten, was Reparaturverfahren tatsächlich leisten können, welche Qualität erreichbar ist und welche Faktoren bei der Ausschreibung, Vergabe und Bauüberwachung berücksichtigt werden müssen. Vor diesem Hintergrund wurden im IKT-Warentest 'Reparaturverfahren für Hauptkanäle' zwölf verschiedene Verfahren aus den drei Verfahrensgruppen Injektions- bzw. Spachtel-/ Verpressverfahren', 'Kurzliner' und 'Innenmanschetten' vergleichend unter definierten und reproduzierbaren Randbedingungen getestet. Ziel des IKT-Warentests ist es, die Qualität von am Markt angebotenen Produkten und Verfahren vergleichend zu bewerten, Verbesserungspotentiale aufzuzeigen und gleichzeitig einen entsprechenden Marktdruck aufzubauen, damit diese Potentiale von den Anbietern genutzt werden. Der Kanalnetzbetreiber als Kunde gibt vor, welche Qualitätsanforderungen an die Produkte gestellt werden und wie die Produkte vor diesem Hintergrund zu bewerten sind. Der IKT-Warentest 'Reparaturverfahren für Hauptkanäle' wurde von den folgenden 24 Kanalnetzbetreibern getragen und auch inhaltlich intensiv begleitet: Abwasserbetrieb der Stadt Dortmund, Abwasserbetrieb der Stadt Willich, Abwasserbetrieb Troisdorf AöR, Abwasserwerk Bergisch Gladbach, Abwasserwerk der Stadt Bad Honnef, EUV Stadtbetrieb Castrop-Rauxel AöR, Göttinger Entsorgungsbetriebe, InfraStruktur Neuss AöR, Münchener Stadtentwässerung, Stadt Iserlohn, Stadt Oberhausen und WBO Wirtschaftsbetriebe Oberhausen GmbH, Stadt Plettenberg, Stadtentwässerung Düsseldorf, Stadtentwässerung Frankfurt am Main, Stadtentwässerung Hagen (SEH), Stadtentwässerung Kamen, Stadtentwässerung Reutlingen (SER), Stadtentwässerungsbetriebe Köln AöR, Städtische Betriebe Minden, Stadtwerke Espelkamp AöR, Stadtwerke Essen AG, Technische Werke Burscheid AöR, Technische Werke Emmerich am Rhein GmbH, Zentraler Betriebshof der Stadt Marl. Der vorliegende Kurzbericht fasst das Prüfprogramm sowie die Prüfungs- und Bewertungsergebnisse zusammen. Detaillierte Ausführungen zur Anwendung der eingesetzten Verfahren und den ergänzenden Untersuchungen können der Langfassung entnommen werden.
Das Projekt "Untersuchungen zur Umsetzbarkeit des Prinzips auf die Großausführung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von LINDENAU GmbH durchgeführt. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wird eine neuartige Konstruktion von Seeschiffen mit Doppelhülle untersucht. Diese sieht in den Verbindungselementen zwischen Außen- und Innenhülle Sollbruchstellen vor. Im Kollisionsfall kommt es durch diese Perforation zum Ablösen der Innenhülle von der umgebenden Struktur. In der Folge kann deutlich mehr Kollisionsenergie als bei konventionellen Bauweisen aufgenommen werden ohne dass es zum Versagen der Innenhülle kommt. Ziel des Vorhabens ist die Erarbeitung eines belastbaren Nachweises der technischen Machbarkeit dieses Prinzips. Die Technische Universität Hamburg Harburg wird verschiedene Kollisionsversuche durchführen, deren Ergebnisse von der LINDENAU GmbH für die numerische Simulation verschiedener Kollisionsszenarien der Großausführung verwertet werden. Die Untersuchung aller materialtechnischer Fragestellungen ist die Aufgabe der Fachhochschule Kiel. Der Germanische Lloyd untersucht im Unterauftrag die Betriebsfestigkeit der Konstruktion. Bei erfolgreichem Vorhabensabschluss können die Ergebnisse in zukünftigen Bauaufträgen verwertet werde. Es ist weiterhin geplant die Ergebnisse in die aktuelle IMO Diskussion mit einfließen zu lassen.
Das Projekt "Entwicklung und Erprobung neuer, innovativer Verbundrohrverbindungsstücke (Kunststoff-Textilbeton-Verbundsystem) einschließlich ihrer Herstellungstechnologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Textil- und Bekleidungstechnik durchgeführt. Durch die Verbindung eines Kunststoffrohres mit einer hochfesten, textilbewehrten Feinbetonumhüllung entsteht ein neuartiger Rohraufbau, der die positiven Eigenschaften beider Materialien kombiniert. Derartige Verbundrohre konnten im Forschungsvorhaben AiF 102 ZBR entwickelt und erfolgreich getestet werden. Die erweitere Zielsetzung des Folgeprojektes AiF 214 ZBR besteht nunmehr in der Entwicklung von Form- und Verbindungsstücken, um die gewonnenen Lösungen für Rohrelemente zu einem Gesamtsystem für Verbundrohrleitungen zu erweitern. Hierfür sind Rohrleitungsbestandteile zu entwickeln, die Krümmungen, Verzweigungen und Querschnittsänderungen ermöglichen. Die optimale Funktionsaufteilung der eingesetzten Materialien - Kunststoff und textilbewehrter Beton - wird auch für die Form- und Verbindungsstücke beibehalten. Entwicklungsgrundlage bilden somit die bereits erarbeiteten maschinen- und fertigungstechnologischen Lösungen. Die Untersuchungen zum Tragverhalten konzentrieren sich auf Innendruckbelastbarkeit der umzusetzenden Bauteile.
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