Das Projekt "The role of turgor in rain-cracking of sweet cherry fruit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Biologische Produktionssysteme, Fachgebiet Obstbau durchgeführt. Rain-cracking limits the production of many soft and fleshy fruit including sweet cherries world wide. Cracking is thought to result from increased water uptake through surface and pedicel. Water uptake increases fruit volume, and hence, turgor of cells (Pcell) and the pressure inside the fruit (Pfruit) and subjects the skin to tangential stress and hence, strain. When the strain exceeds the limits of extensibility the fruit cracks. This hypothesis is referred to as the Pfruit driven strain cracking. Based on this hypothesis cracking is related to two independent groups of factors: (1) water transport characteristics and (2) the intrinsic cracking susceptibility of the fruit defined as the amount of cracking per unit water uptake. The intrinsic cracking susceptibility thus reflects the mechanical constitution of the fruit. Most studies focussed on water transport through the fruit surface (factors 1), but only little information is available on the mechanical constitution (i.e., Pfruit and Pcell, tensile properties such as fracture strain, fracture pressure and modulus of elasticity of the exocarp; factors 2). The few published estimates of Pfruit in sweet cherry are all obtained indirectly (calculated from fruit water potential and osmotic potentials of juice extracts) and unrealistically high. They exceed those measured by pressure probe techniques in mature grape berry by several orders of magnitude. The objective of the proposed project is to test the hypothesis of the Pfruit driven strain cracking. Initially we will focus on establishing systems of widely differing intrinsic cracking susceptibility by varying species (sweet and sour cherry, Ribes and Vaccinium berries, plum, tomato), genotype (within sweet cherry), stage of development and temperature. These systems will then be used for testing the hypothesis of Pfruit driven strain cracking. We will quantify Pfruit und Pcell by pressure probe techniques and compression tests and the mechanical properties of the exocarp using biaxial tensile tests. When the presence of high Pfruit and Pcell is confirmed by direct measurements, subsequent studies will focus on the mode of failure of the exocarp (fracture along vs. across cell walls) and the relationship between failure thresholds and morphometric characteristics of the exocarp. However, when Pfruit und Pcell are low, the hypothesis of Pfruit driven strain cracking must be rejected and the mechanistic basis for low pressures (presence of apoplastic solutes) clarified on a temporal (in the course of development) and a spatial scale (exocarp vs. mesocarp). We focus on sweet cherry, because detailed information on this species and experience in extending the short harvest period is available. Where appropriate, other cracking susceptible species (sour cherry, plum, Vaccinium, Ribes, tomato) will be included to further extend the experimental period and to maximize the range in intrinsic cracking susceptibility.
Das Projekt "Zirkulation von Fluiden und Gas an Kalten und Heißen Quellen entlang der Sandwich Mikroplatte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Zentrum für marine Umweltwissenschaften durchgeführt. We request financial support to perform multidisciplinary studies on hydrothermal vents and cold seeps at the Sandwich plate during RV POLARSTERN cruise ANT XXIX/4 from 22 March to 16 April 2013 (Scotia l). During this field campaign we plan to obtain geophysical, geological, and video-seafloor observation data from potential venting location in order to explore those fluid and gas emission sites and to perform a first geological and geochemical sampling. Cold seeps and hot vents are very rare in Antarctica and locations associated to the Sandwich plate are of high interest. This is because of its tectonic and geographic position between the World Ocean and Antarctica, the relevance in biogeography of the chemosynthetic organisms, the unique geochemical and geological settings within the ocean-to-ocean collision zone and its frontier character in the polar deep sea. Hydrothermal activity is indicated for two Segments of East-Scotia Ridge (E2 and E9), however, tectonically-induced seepage is yet unknown in the Sandwich fore-arc area, as it is a common phenomenon in other subduction-related compression zones. A subsequent POLARSTERN cruise (Scotia II), which is not scheduled up to now, plans to perform more detailed AUV- and ROV-work at the seep and vent sites. The cruise Scotia II will strongly relay on the results of ANT XXIX/6. A post-doctoral scientific position is applied for in order to comprehensively analyse and Interpret the data obtained from seeps and vents during ANT XXIX/4.
Das Projekt "Teilvorhaben B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DBF Deutsche Basalt Faser GmbH durchgeführt. ;the HyWet project investigates the cost efficient and robust manufacturing of FRP-metal hybrid structures consisting of sheet metal blanks made of steel or aluminum with a local FRP reinforcement. A promising approach to overcome the cost issues is the hybrid Wet Compression Molding technology where a textile semi-finished product is wetted by a resin and directly formed into a sheet metal structure. In this case, the adhesion of the sheet metal and composite is realized by co-molding whereby the chosen resin takes the role of an adhesive. After the forming and co-molding process the tool is kept closed for further curing of the FRP reinforcement.
Das Projekt "Teilvorhaben F" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von PlasmaTreat GmbH durchgeführt. Um zukünftigen Regulierungen im Klimaschutz gerecht zu werden, benötigt die Automobilindustrie innovative und ganzheitliche Entwicklungsansätze für den Leichtbau. Das übergeordnete strategische Ziel des Projekts ist die Stärkung der transatlantischen Kooperation zwischen deutschen und nordamerikanischen Unternehmen im Bereich Leichtbau. Dazu gehören die Bündelung von Kompetenzen, die gemeinsame Weiterentwicklung aktueller Forschungsthemen und die Entwicklung neuer und effektiver Kooperationsmechanismen. Das übergeordnete wissenschaftliche Ziel des Projekts ist die Entwicklung fortschrittlicher Technologien für das hybride Nassformpressen, das eine wirtschaftliche Herstellung komplexer, FRP-Metallhybridstrukturen in großen Mengen für Automobilanwendungen ermöglicht. Ziel im Teilprojekt der Plasmatreat GmbH ist der Aufbau und die Optimierung einer atmosphärischen Plasmaanlage zur Abscheidung von Haftvermittlerschichten auf Metalloberflächen zur langzeitstabilen Haftungsverbesserung der zu erforschenden FRP-Metallhybridstrukturen. Dabei sollen unter Verzicht auf klassische lösungsmittelhaltige Primersysteme sehr dünne und reaktive plasmapolymere Beschichtungen trockenchemisch abgeschieden werden.
Das Projekt "Teilvorhaben E" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von M & A - Dieterle GmbH Maschinen- und Apparatebau durchgeführt. Um zukünftigen Regulierungen im Klimaschutz gerecht zu werden, benötigt die Automobilindustrie innovative und ganzheitliche Entwicklungsansätze für den Leichtbau. Das übergeordnete strategische Ziel des Projekts ist die Stärkung der transatlantischen Kooperation zwischen deutschen und nordamerikanischen Unternehmen im Bereich Leichtbau. Dazu gehören die Bündelung von Kompetenzen, die gemeinsame Weiterentwicklung aktueller Forschungsthemen und die Entwicklung neuer und effektiver Kooperationsmechanismen. Das übergeordnete wissenschaftliche Ziel des Projekts ist die Entwicklung fortschrittlicher Technologien für das hybride Nassformpressen, das eine wirtschaftliche Herstellung komplexer, FRP-Metallhybridstrukturen in großen Mengen für Automobilanwendungen ermöglicht.
Das Projekt "Teilvorhaben D" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von KraussMaffei Technologies GmbH durchgeführt. Um zukünftigen Regulierungen im Klimaschutz gerecht zu werden, benötigt die Automobilindustrie innovative und ganzheitliche Entwicklungsansätze für den Leichtbau. Das übergeordnete strategische Ziel des Projekts ist die Stärkung der transatlantischen Kooperation zwischen deutschen und nordamerikanischen Unternehmen im Bereich Leichtbau. Dazu gehören die Bündelung von Kompetenzen, die gemeinsame Weiterentwicklung aktueller Forschungsthemen und die Entwicklung neuer und effektiver Kooperationsmechanismen. Das übergeordnete wissenschaftliche Ziel des Projekts ist die Entwicklung fortschrittlicher Technologien für das hybride Nassformpressen, das eine wirtschaftliche Herstellung komplexer, FRP-Metallhybridstrukturen in großen Mengen für Automobilanwendungen ermöglicht.
Das Projekt "Teilvorhaben A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie durchgeführt. Um zukünftigen Regulierungen im Klimaschutz gerecht zu werden, benötigt die Automobilindustrie innovative und ganzheitliche Entwicklungsansätze für den Leichtbau. Das übergeordnete strategische Ziel des Projekts ist die Stärkung der transatlantischen Kooperation zwischen deutschen und nordamerikanischen Unternehmen im Bereich Leichtbau. Dazu gehören die Bündelung von Kompetenzen, die gemeinsame Weiterentwicklung aktueller Forschungsthemen und die Entwicklung neuer und effektiver Kooperationsmechanismen. Das übergeordnete wissenschaftliche Ziel des Projekts ist die Entwicklung fortschrittlicher Technologien für das hybride Nassformpressen, das eine wirtschaftliche Herstellung komplexer, FRP-Metallhybridstrukturen in großen Mengen für Automobilanwendungen ermöglicht.
Das Projekt "Teilvorhaben C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Fahrzeugsystemtechnik, Lehrstuhl für Leichtbautechnologie durchgeführt. Um zukünftigen Regulierungen im Klimaschutz gerecht zu werden, benötigt die Automobilindustrie innovative und ganzheitliche Entwicklungsansätze für den Leichtbau. Das übergeordnete strategische Ziel des Projekts ist die Stärkung der transatlantischen Kooperation zwischen deutschen und nordamerikanischen Unternehmen im Bereich Leichtbau. Dazu gehören die Bündelung von Kompetenzen, die gemeinsame Weiterentwicklung aktueller Forschungsthemen und die Entwicklung neuer und effektiver Kooperationsmechanismen. Das übergeordnete wissenschaftliche Ziel des Projekts ist die Entwicklung fortschrittlicher Technologien für das hybride Nassformpressen, das eine wirtschaftliche Herstellung komplexer, FRP-Metallhybridstrukturen in großen Mengen für Automobilanwendungen ermöglicht.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Numerische Untersuchung von Gemischbildung und Verbrennung biogener Kraftstoffe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Fachgebiet Simulation reaktiver Thermo-Fluid-Systeme durchgeführt. Die erste Projektphase zu Bioethanol-haltigen Dieselkraftstoffen zeigte, dass die Luftbeimischung zu unter Motorbedingungen injiziertem Kraftstoff als unabhängig von seiner Zusammensetzung betrachtet werden kann. Für verschiedene Substanzen resultieren in der stationären Phase lokal gleiche Kraftstoff-Luft-Massenverhältnisse, die durch das Einspritzsystem gezielt eingestellt werden können. Ein Kraftstoffeinfluss kommt erst beim Übergang von physikalischer Gemischbildung zur Verbrennung zum Tragen. Charakteristika wie ein (Biokraftstoff-typischer) Sauerstoffgehalt führen zu magereren Gemischen. Für die Verbrennung unterschiedlicher Kraftstoffe sind somit die chemischen Eigenschaften entscheidend. Problemstellungen der Schadstoffemission und endlicher Ressourcen können so simultan und synergetisch behandelt werden: Durch Verwendung biogener Kraftstoffen mit geeigneter chemischer Charakteristik wird der Verbrennungsverlauf gezielt so beeinflusst, dass geringe Emissionen entstehen. Neben dem Alkohol Ethanol sollen in der beantragten zweiten Projektphase HVO und 1-Octanol untersucht werden. Durch Analyse der Mischungshomogenität via Raman-Spektroskopie soll beurteilt werden, ob ein Kraftstoffeinfluss auf mikroskopischer Ebene besteht. Darauf aufbauend soll der Verbrennungsvorgang biogener Kraftstoffe in der Einspritzkammer, der Rapid Compression Machine und dem Einzylindermotor analysiert und die Anwendungsnähe sukzessive maximiert werden. Ziel ist es, Möglichkeiten und Grenzen einer optimalen Verbrennungsführung durch den Einsatz biogener Kraftstoffe für einen oder wenige Betriebspunkte im realen Anwendungsfall aufzuzeigen. Um die an den Prüfständen gewonnenen Erkenntnisse direkt nutzbar zu machen, erfolgt ein stetiger Übertrag in die numerische Simulation. Hierzu erforderliche Stoffdaten werden im Rahmen dieses Projektes via Raman-Spektroskopie bestimmt und stehen als Datenbasis auch über das Projekt hinaus zur Verfügung.
Das Projekt "A1: Prozessführung und Stabilisierung hochdynamischer Verbrennungsvorgänge in Brennkammern - A2: Modellbasierte Mehrgrößenregelung von Verbrennungsmotoren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen University, Institut für Technische Verbrennung durchgeführt. Die Bereitstellung von Energie spielt für den häuslichen Bedarf, für Prozesswärme und für den Transport von Menschen und Gütern eine wichtige Rolle. Voraussetzung dafür ist auf absehbare Zeit nach wie vor die Verfügbarkeit und vor allem die effektive technische Nutzung von fossilen Brennstoffen. Diese bestehen im Wesentlichen aus Kohlenwasserstoffen, die aus Kohle, Erdöl und Erdgas gewonnen werden und entsprechend der technischen Anwendung aufbereitet werden. Auch für alternative Konzepte wie z. B. die Brennstoffzelle, wird man den dort benötigten Wasserstoff zu großen Teilen zunächst aus fossilen Brennstoffen herstellen. Gerade für das Transportwesen erscheint die Verwendung flüssiger Kohlenwasserstoffe wegen ihrer großen Energiedichte unverzichtbar. Die Verbrennung von Kohlenwasserstoffen bringt jedoch eine Reihe bekannter Nachteile mit sich. Dies sind zum einen die bei den herkömmlichen Brennverfahren entstehenden Emissionen von Schadstoffen wie Stickoxiden (NOx) und Ruß, die erheblich zur städtischen und regionalen Luftverschmutzung beitragen; zum anderen sind es die Emissionen von CO2, das als Treibhausgas für den Anstieg der Temperatur in der Erdatmosphäre und damit für die Veränderung des globalen Klimas verantwortlich gemacht wird. Die Verringerung des Schadstoffausstoßes ist daher ein wichtiges Forschungsziel in diesen Bereichen. So konnten bei stationären Gasturbinen durch den vor einigen Jahren erfolgten Übergang von der diffusionskontrollierten Verbrennung zur vorgemischten Verbrennung die Schadstoffemissionen wesentlich reduziert werden, da durch die Homogenisierung Temperaturspitzen vermieden wurden. Es stellten sich jedoch unerwünschte selbsterregte thermo-akustische Instabilitäten ein. Auch bei Motoren werden auf breiter Front neue Brennverfahren entwickelt, die den Anforderungen nach niedrigeren Emissionen bei gleichzeitig hoher Effizienz genügen. Diese sind die als HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition) oder CAI (Controlled Auto-Ignition) bezeichneten Brennverfahren, die wie moderne Gasturbinen durch Homogenisierung und Abgasrückführung hohe Spitzentemperaturen vermeiden und damit die NOx- und Rußemissionen deutlich senken können. Auch hier stellen sich jedoch Verbrennungsinstabilitäten in Form von räumlich und zeitlich zufällig verteilten Selbstzündungen ein. Somit zeigt sich bei so unterschiedlichen technischen Anwendungen wie Gasturbinen und Motoren nahezu zeitgleich eine Abkehr von der mischungskontrollierten Hochtemperatur-Verbrennung und eine Hinwendung zur homogenisierten Verbrennung bei im Mittel niedrigeren Temperaturen. Dies führt jedoch in beiden Fällen zum Auftreten von Verbrennungsinstabilitäten. Da nicht erwartet werden kann, dass die genannten Instabilitäten durch verbrennungstechnische Maßnahmen allein behoben werden können, sollen sie durch Eingriffe in die Prozessführung kontrolliert werden. usw.
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