Das Projekt "Erosionsfestigkeit von Hellern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Staatliches Amt für Insel- und Küstenschutz durchgeführt. In dem Verbundprojekt sollen die Ursachen der unterschiedlichen Festigkeiten von Hellern in Abhaengigkeit hydrologischer, morphologischer, bodenmechanischer und bodenkundlicher Faktoren erforscht werden. Nutzen fuer den Anwender: Erarbeitung der notwendigen Pflege- und Bewirtschaftungsmassnahmen zur Erhaltung der Heller als Uebergangszone zwischen Watt und Deich fuer Kuestenschutz und Naturschutz. Die Ergebnisse koennen zur Erstellung eines Massnahmenkataloges fuer die an der Kueste taetigen Dienststellen und Verbaende verwendet werden.
Das Projekt "Teilvorhaben 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Germanischer Lloyd Oil and Gas GmbH durchgeführt. Werkstoffe aus Gusseisen mit Kugel- und Vermikulargraphit erlauben Leichtbau durch eine Gestaltung nach integralen Konstruktionsprinzipien. Im Projekt wird eine Erweiterung der Möglichkeiten des Leichtbaus sowie eine Minimierung der Aufwendungen im Giessprozess (Ressourcen, Energie und Kosten) durch gezielte Einstellung der lokal am Bauteil vorhandenen Produktqualität (Beanspruchbarkeit) angestrebt. Ein wesentliches Ziel des Projekts ist dabei die Verbesserung und Integration der Fertigungs- und Funktionssimulationstechniken. Das Projekt soll es ermöglichen, die lokalen Festigkeitseigenschaften der Gusskomponenten vorherzusagen. Diese Informationen sollen dann in die Betriebsfestigkeitsberechnung einfließen, um eine bessere Ausnutzung der Gusskomponenten (GJS) für Windenergieanlagen zu ermöglichen. Die technisch-wissenschaftlichen Projektergebnisse sollen der Windenergiebranche dienen, die Gusskomponenten sicherer auszulegen. Des Weiteren soll eine Optimierung der Bauteile bei gleicher Sicherheit ermöglicht werden. Hierbei ist die Vermarktung von Produkten und Dienstleistungen entsprechend der im Antrag beschriebenen Anwendungsszenarien geplant.
Das Projekt "Entwicklung einer warmfesten GJS-Gusseisenlegierung zur Herstellung dickwandiger Gussstücke für höchste Anwendungstemperaturen größer gleich 500 Grad Celsius" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Staatliche Materialprüfungsanstalt Darmstadt, Zentrum für Konstruktionswerkstoffe, Fachgebiet und Institut für Werkstoffkunde durchgeführt. Ziel ist die Entwicklung eines warmfesten GJS-Gusseisenwerkstoffes mit Kugelgraphit mit verbesserten Werkstoffeigenschaften zur Herstellung dickwandiger großvolumiger Gussstücke im Anwendungstemperaturbereich bis über 500 Grad Celsius mit dem Schwerpunkt auf Anwendungen im Gas- und Dampfturbinenbau. Der Arbeitsplan sieht die Untersuchung der zeit- und temperaturabhängigen Eigenschaften und Bewertung mit Gefügestruktur, Prozess- und Wärmebehandlungsparametern vor. Die Proben für diese Untersuchungen stammen aus Modellierungen im Rahmen der Legierungsentwicklung sowie um Kandidatlegierungen im Rahmen der Legierungs- und Prozessoptimierung. Streubandanalysen sollen eine vergleichbare Bewertung der statischen und zyklischen Hochtemperatureigenschaften und damit die Auswahl einer geeigneten Legierung begleitend von Gefügeanalysen maßgeblich unterstützen. Die Ergebnisse fließen direkt in die Auslegung eines Demonstrationsbauteils ein. Somit ist diese innovative Werkstoffentwicklung ein wichtiger Schritt zur Optimierung großvolumiger, thermisch hochbelasteter Gussstücke, mit denen sich Energie- und Rohstoffbedarf reduzieren lassen.
Das Projekt "Entwicklung einer warmfesten GJS-Gusseisenlegierung zur Herstellung dickwandiger Gussstücke für höchste Anwendungstemperaturen größer gleich 500 Grad Celsius" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Clausthal, Institut für Metallurgie, Arbeitsgruppe Gießereitechnik durchgeführt. Das Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines Eisengusswerkstoffs EN-GJS mit hoher Warmfestigkeit bei Temperaturen größer als 500 Grad Celsius zur Herstellung dickwandiger großvolumiger Gussstücke für Anwendungen im Gas- und Dampfturbinenbau. Dazu ist vorgesehen, an der TU Clausthal Laborschmelzen zu gießen, um den Einfluss von Legierungs- und Spurenelementen sowie von Impfmittelmenge, Impfmittel und Impfprozess auf die Warmfestigkeit der Gusseisenlegierungen zu untersuchen. Zusätzlich soll in ausgewählten Fällen eine Wärmebehandlung durchgeführt werden, um die Auswirkungen verschiedener Prozessparameter auf Gefüge und Eigenschaften zu prüfen. Die Gefüge der Gusswerkstoffe werden untersucht und mit den mechanischen Eigenschaften korreliert. Um den Probenaufwand gering zu halten, wird die statistische Versuchsplanung eingesetzt. Weiterhin werden die Gefüge der industriell hergestellten Schmelzen für Probekörper und Bauteil mit denen der im Laborbetrieb erzeugten verglichen. Die Ergebnisse dienen der Auslegung von warmfesten GJS-Bauteilen. Durch diese Entwicklung sollen thermisch hochbelastete Gussstücke im Großgussbereich unter verringertem Energie- und Rohstoffaufwand hergestellt werden können.
Das Projekt "Technisches Holz nach dem Vorbild der Natur" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH Technik und Umwelt, Institut für Materialforschung durchgeführt. Durch Studium der inneren Optimierung der Baeume bzgl. der laengsgerichteten Faserverlaeufe, der quergerichteten Holzstrahlverlaeufe und der circumferentiellen Festigkeiten sollen Designvorschriften fuer technische Faserverlaeufe festgelegt und verifiziert werden. Dabei sollen mit feldtauglichen Messgeraeten besonders hochbelastete Stellen im Baum hinsichtlich ihren Laengs- und Querfestigkeiten vermessen werden. Die Eigenspannungen der Baeume als weitere der aeusseren Belastung entgegenwirkende Eigenschaft des Holzes soll mit speziell dafuer entwickelten Messtechniken ebenfalls untersucht werden. Die so gewonnenen Erkenntnisse ueber Festigkeitsverhaeltnisse (laengs/quer) sowie ueber Eigenspannungsverhaeltnisse (laengs/quer) sowie deren Absolutwerte bei Zug- und Druckbelastung sollen nunmehr in Etappen zum Bau von technischem Holz, d.h. Faserverbunde mit lastgerechtem Faserverlauf verwendet werden.
Das Projekt "Nachhaltige Verwertung von Betonbrechsand als Betonzusatzstoff" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Materialprüfungsamt für das Bauwesen, Baustoffe, Centrum Baustoffe und Materialprüfung durchgeführt. Aufgabenstellung und Zielsetzung: Für den Baustoff Beton bestehen bis heute Defizite bei einer vollständigen werkstofflichen Verwertung. So fallen bei der Aufbereitung neben den Recycling-Gesteinskörnungen, die direkt in Neubeton wieder eingesetzt werden können, circa 35 M.-Prozent Altbetonbrechsand kleiner 2 mm an. Diese Kornfraktion wirkt sich auf Grund ihrer Eigenschaften ungünstig auf die Verarbeitbarkeit und die Dauerhaftigkeit aus und ist somit in dieser Form nicht weiter in Beton einzusetzen. Nach dem heutigen Wissensstand scheint die Feinmahlung von Altbetonbrechsand die aussichtsreichste Aufbereitungsmethode, um den Brechsand in Form von Altbetonmehl als hochwertigen Betonzusatzstoff im Kreislauf des Baustoffs Beton zu halten. Ziel des Forschungsvorhabens war es, verschiedene Altbetonmehle herzustellen, zu charakterisieren und anhand von Mörtel- und Betonuntersuchungen herauszufinden, ob sich aufgemahlener Brechsand ('Altbetonmehl') als Betonzusatzstoff zur Herstellung von dauerhaften Betonen eignet und so für die Altbetonaufbereitung neue Anreize geschaffen werden können. Ergebnisse der Untersuchungen und Anwendung in der Baupraxis: Eine extrem feine Aufmahlung mit Kornanteilen von 90 Prozent kleiner 10 mym führte bei keiner der durchgeführten Mörteluntersuchungen zu deutlichen Vorteilen, so dass eine Aufmahlung der Brechsande auf Zementfeinheit, 90 Prozent kleiner 90 mym, als ausreichend erscheint. Die beiden eingesetzten Mahlverfahren ergaben ebenfalls keine signifikanten Unterschiede der Mehle bei den Mörteluntersuchungen. Deshalb erfolgten die Betonuntersuchungen an dem gröbsten Altbetonmehl: 'Haldenmaterial 90 Prozent kleiner 90 mym', das in einer Kugelmühle aufgemahlen wurde. Bei einem Zementaustausch von 15 M.-Prozent durch Altbetonmehl und einer daraus resultierenden w/z-Wert Erhöhung, wurden bei der 28 d Festigkeitsprüfung lediglich 10 Prozent niedrigere Festigkeiten gegenüber der Referenzmischung mit Purzement festgestellt. Diese Festigkeitseinbußen konnten zum einen durch Beibehaltung des w/z-Wertes und einem damit verbundenen geringeren w/b-Wert ausgeglichen werden, zum anderen durch den Einsatz eines feiner aufgemahlenen Portlandzementes CEM 142,5 R anstelle des CEM 132,5 R. Um die gewählte Frischbetonkonsistenz F3 aufrecht zu erhalten, musste dafür allerdings mehr Fließmittel zudosiert werden. Das Schwindverhalten der Betonzylinder mit 15 bzw 25 M.-Prozent Altbetonmehl ähnelte dem der Referenzmischung. Nach 90 d wurde ein Schwindmaß von rd. 0,3 Prozent ermittelt. Die Frostbeständigkeit der Betone war auch mit 25 M.-Prozent Altbetonmehl gegeben. Auch wenn mit steigender Austauschrate eine Zunahme der Abwitterung zu beobachten ist, liegen die Werte dafür weit unter dem empfohlenen Wert von 1500 g/m2 nach 28 Frost-Tau-Wechseln. Ein vermutetes restliches Hydratationspotential der Altbetonmehle, das zur Steigerung der Beton- und Mörtelfestigkeiten führen könnte, ist bei keinem der untersuchten Altbetonmehle sichtbar geworden
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Optimierung des Rechenmodells und Laborversuche" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von FEhS, Institut für Baustoff-Forschung e.V. durchgeführt. 1. Gesamtziel der Untersuchungen zur Verringerung der Porositaet von Hochofenstueckschlacken ist es, eine Hochofenfahrweise zu entwickeln, die neben dem Roheisen ein in seiner Qualitaet weiter gesteigertes Nebenprodukt erzeugt: Hochofenstueckschlacke mit hoher Festigkeit. Das Ziel der Weiterentwicklung eines Rechenmodells zur Bestimmung der Viskositaeten von Schlacken und der Laborversuche zur Veraenderung der chemischen Schlackenzusammensetzung und Abkuehlungsbedingungen bei der Erstarrung, ist es diese Hochofenfahrweise in die betriebliche Praxis zu ueberfuehren. 2. Um diese Teilaufgaben des Vorhabens zu bearbeiten, wird die FEhS mit Hilfe eines zu optimierenden Viskositaetsrechenmodells ein Netzwerk von Daten nutzen, um einen mehrdimensionalen Vorschlag fuer die geeigneten chemischen Zusammensetzungen von Hochofenendschlacken entwickeln zu koennen. Die technologischen und umweltrelevanten Eigenschaften dieser in Zusammensetzung und Abkuehlung optimierten Schlacken werden festgestellt, um die geeignetsten Verfahren fuer die Betriebsversuche festzulegen. 3. Kurzfristig wird der dann verbesserte Mineralstoff, Hochofenstueckschlacke mit hoher Festigkeit (HOS-A), eine breite Akzeptanz finden.
Das Projekt "Bestimmung der Druckfestigkeit des Moertels im Mauerwerk" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Lehrstühle für Baustoffkunde und Institut für Bauforschung durchgeführt. Die Art der Moertelpruefung muss umgestellt werden, da die Ergebnisse von den Festigkeiten in der Moertelfuge erheblich abweichen. Fundierte Kenntnisse ueber die tatsaechlichen Festigkeiten des Moertels im Mauerwerk sind aus sicherheitsrelevanten, aber auch bei Rationalisierungs-Aspekten von grosser Bedeutung. Es sollen vermoertelte Zweisteinkoerper aus verschiedenen Mauersteinarten und -Moerteln in verschiedenen Moertelgruppen hergestellt, gelagert und geprueft werden. Diese Erkenntnisse sind fuer die rationelle Weiterentwicklung und Qualitaetssicherung von Werkmoertel und Werkfrischmoertel erforderlich.
Das Projekt "Einfluss radioaktiver Strahlung auf die Festigkeit und Struktur von Beton" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH), Institut für Massivbau und Baustofftechnologie, Abteilung Baustofftechnologie durchgeführt.
Das Projekt "Vergleichende Bewertung der Leistungspotentiale und Faserqualität verschiedener Faserpflanzen und Entwicklung von umweltverträglichen Anbauverfahren zur Produktion von qualitativ hochwertigen Industriefasern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Landwirtschaftliche Fakultät, Institut für Pflanzenbau durchgeführt. Nachdem seit 1996 der Hanfanbau zur Faserproduktion wieder erlaubt ist, soll im geplanten Vorhaben eine Anbauoptimierung für Hanf im Hinblick auf eine einheimische Produktion hochwertiger Industriefasern mit speziellen, auf die industrielle Verwertung abgestimmten Eigenschaften erarbeitet werden. Dazu ist im ersten Schritt zu klären, welches Leistungs- und Qualitätspotential der Hanf im Vergleich zu den anderen einheimischen Faserpflanzen Lein und Fasernessel besitzt. Die vorhandenen Sorten sollen auf ihre Eignung für den einheimischen Anbau geprüft werden. Darüberhinaus soll der Einfluß von anbautechnischen Maßnahmen (Saatstärke, N-Düngung, Erntetermin) auf die Ertrags- und Qualitätsbildung geprüft werden. Die an unserem Institut an Faserlein entwickelte Qualitätsanalytik der Fasern soll speziell für die Prüfung von Hanf angewendet werden. Hierbei ist geplant, die Qualitätsdifferenzen anhand der bildanalytischer Auswertung mikroskopischer Schnitte zu beschreiben und in Reißversuchen zu ermitteln. Da für die industrielle Verwertung die Homogenität von Faserpartien wichtig ist, soll dieses Merkmal für den Anbau untersucht werden.
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