Die Kombination unterschiedlicher Werkstoffe zur Optimierung von Bauteilen und Komponenten in der Fahrzeugtechnik gewinnt zunehmend an Bedeutung. Diese Studie zeigt die Möglichkeiten und das Potential einer für den Fahrzeugbau innovativen Technologie, der Verstärkung von Blechstrukturen durch eingespritzte Kunststoffrippen, auf. Dabei wird ein allgemeiner Überblick über den prinzipiellen Aufbau dieser Art von Bauteilen, unter Berücksichtigung verschiedener Verfahren und Materialien, gegeben. Die in Hybridtechnologie realisierten Bauteile werden dargestellt, wobei besonders auf die Vorteile der unterschiedlichen Werkstoffkombinationen eingegangen wird. Im Vergleich zu konventionell aufgebauten Komponenten weisen die hybriden Bauteile die Kombination aus hohem Integrationspotential und guten mechanischen Eigenschaften bei reduziertem Gewicht auf. Dabei bietet die gezielte Anordnung der sich gegenseitig verstärkenden Kunststoff- und Stahlstruktur die Möglichkeit einer auf den Einsatzfall angepaßten Auslegung der Bauteile. Basierend auf diesem Überblick über existierende Bauteile wurde eine Teilstruktur ausgewählt, um in Versuchen das Strukturverhalten zu untersuchen und die Berechenbarkeit mit Hilfe der Finiten Elemente Methode zu beurteilen. Die Versuche bestätigten die Leistungsfähigkeit der hybriden Bauweise gegenüber unverstärkten Bauteilen. Mit Hilfe der Finiten Elemente Methode wurde dargelegt, daß das Verhalten von Hybridbauteilen mit Hilfe nummerischer Methoden beschreibbar ist. Dabei wurde der Schwerpunkt auf die Abbildung des Bauteilverhaltens bis zum Materialversagen gelegt. Durch die gewählte Materialbeschreibung der Kunststoffkomponente kann das Verhalten der Gesamtstruktur bis zum Versagen der Kunststoffkomponente im Versuch berechnet werden. Abschließend werden die Potentiale der Technologie für weitere Anwendungsmöglichkeiten aufgezeigt. Die Technologie eignet sich bevorzugt für Bauteile, die lösbar an mehreren Stellen mit dem Fahrzeug verbunden sind, da so eine optimale Krafteinleitung in die Struktur gegeben ist und die Reparaturmöglichkeit problemlos realisierbar ist. Durch die Gestaltungsfreiheit des Kunststoffes ist die Verwendung für Komponenten, die sich durch eine Vielzahl von Anbindungs- und Befestigungspunkten auszeichnen, vorteilhaft gegeben. Dies zeigt sich auch in den bisher realisierten Serienbauteilen, die in Form demontierbarer Frontendsysteme ausgeführt sind. Zukünftig bietet sich die Realisierung weiterer Fahrzeugkomponenten an, um die Vorteile der Hybridtechnologie optimal umzusetzen.
The aim of ESONET is to create an organisation capable of implementing, operating and maintaining a network of ocean observatories in deep waters around Europe from the Arctic Ocean to the Black Sea connected to shore with data and power links via fibre optic cables. The fundamental scientific objective is to make continuous real-time observations of environmental variables over decadal, annual, seasonal, diel and tidal time scales. Constant vigilance will allow resolution of quasi-instantaneous hazardous events such as slides, earthquakes, tsunamis and benthic storms. ESONET will form a sub sea segment of the GMES (Global Monitoring for Environment and Security) with sensors extending from the sub sea floor, through the water column to sub-surface sensors providing calibration of satellite borne sensors. ESONET brings together leading oceanographic and geosciences institutes in Europe together with universities, industry and regional agencies. It will provide integration across disciplines from geosciences, through physical, chemical and biological oceanography to technologies of instrumentation, cables, data processing and archiving. Jointly executed research will demonstrate functioning observatories at several cabled and non-cabled sites around Europe. Existing deep-sea cables installed for neutrino telescopes will be utilised in the Mediterranean sea and shallower tests sites will be established elsewhere. Principles of sensor management, calibration, metadata and data quality will be established with real-time dissemination and generation of hazard warning. ESONET will run a training and education program through courses, scholarships, exchange of personnel between participating institutes, and outreach to the general public. Dissemination will also include a web portal, with links to the INSPIRE Geo-Portal, and with all sub sea observatory projects worldwide, enabling the widest possible access to information. Prime Contractor: Institut Francais de Recherche pour l'Exploitation de la Mer; Issy-les-Moulineaux; France.
A) Problemstellung: Im Rahmen der Zulassung von Humanarzneimitteln kann die zulassende Behörde - im Gegensatz zu Tierarzneimitteln - aus Umweltgründen die Zulassung nicht verweigern. Das EU Recht sieht Risikominderungsmaßnahmen in Form von Auflagen zum Schutz der Umwelt vor. Für Humanarzneimittel steht jedoch nur ein begrenztes Spektrum von Risikominderungsmaßnahmen zur Verfügung (z.B. Reste nicht über die Toilette entsorgen, Medikamentanwendung nur in Krankenhäusern). Daher ist es wichtig, den Eintrag von Humanarzneimitteln in die Umwelt auch auf Wegen außerhalb der behördlichen Zulassung zu mindern. Ein wichtiger Baustein hierfür ist die Schärfung des Bewusstseins von VerbraucherInnen, ApothekerInnen und ÄrztInnen als Multiplikatoren des Umweltschutzes. B) Handlungsbedarf (BMU;ggf. auch BfS, BfN oder UBA): Arzneimittel sind als biologisch aktive Substanzen umwelt-relevant und auch für den Menschen sichere Arzneimittel können in der Umwelt unerwünschte Nebenwirkungen haben. Bedingt durch den stetigen Anstieg des Arzneimittelverbrauchs ist zum Schutze der Umwelt ein gesicherter Umgang mit und eine gesicherte Entsorgung von Medikamenten von zunehmender Bedeutung. C) Ziel des Vorhabens: Das Vorhaben soll Wege zur Kommunikation gegenüber den verschiedenen anzusprechenden Gruppen entwickeln. Durch den Einsatz verschiedener Medien (z.B. Infoseite im Internet, Informationsveranstaltungen, Faltblätter) sollen die Zielgruppen informiert und für einen umweltgerechten Umgang mit Arzneimitteln sensibilisiert werden. Durch das Aufzeigen von umweltrelevanten Handlungskonzepten (z.B. Entsorgung von Altstoffen über die Apotheke, Verschreibung/Verkauf von Verpackungsgrößen, die dem Therapiebedarf angepasst sind, Wahl des umwelt-freundlicheren Arzneimittels bei therapeutischen Alternativen) soll deutlich gemacht werden, dass der Eintrag von Arznei-mittelstoffen in die Umwelt eingeschränkt werden kann. Darüber hinaus soll das FE Vorhaben auch Erfahrungen anderer Länder u.s.w.
Im Rahmen der Untersuchung sollen im ersten Teil die vielfältigen treibenden Kräfte für die Nutzung erneuerbarer Energien dargestellt, hinsichtlich ihrer Wirkungsweise diskutiert und in ihrer Breite öffentlichkeitswirksam aufbereitet werden. Auf Basis einer zielgruppenspezifischen Analyse der Perzeption erneuerbarer Energien werden dann die Ergebnisse in Form von Broschüren aufbereitet, die über praktische Beispiele das Verständnis über die Benefits der erneuerbaren Energien plastisch machen sollen. Die thematischen Blöcke zu den treibenden Kräften werden mit Hilfe von Expertenworkshops untermauert. Eine zweite zentrale Frage der Untersuchung ist, ob erneuerbaren Energien auf internationaler Ebene eine hinreichende Rolle zugewiesen wird und welche Möglichkeiten zur besseren Umsetzung bzw. zur Übertragung adäquater (engagierter) Ausbauziele bestehen. Für die langfristig robuste Marktentwicklung erneuerbarer Energien werden im dritten Arbeitspaket die potenziellen Risiken bzw. Einflussfaktoren, die sich im Zeitverlauf maßgeblich verändern können und deren Wirkungsrichtung auf die Ausbauperspektiven erneuerbarer Energien noch unklar sind, eruiert. Ein Teilergebnis der laufenden Projektarbeit wird in der Kurzstudie 'Hindernis Atomkraft. Die Auswirkungen einer Laufzeitverlängerung der Atomkraftwerke auf erneuerbare Energien' veröffentlicht (Juni 2009). In dieser Kurzstudie wird speziell betrachtet, welche Wirkung eine etwaige Laufzeitverlängerung der deutschen Atomkraftwerke auf die Umgestaltung des Energiesystems und den Ausbau der erneuerbaren Energien hätte.
Das Ziel des Vorhabens besteht in der Entwicklung und Charakterisierung des neuen Werkstoffes Metallischer Hohlkugelkomposit (MHKK), um diesen Leichtbauwerkstoff im Verbund mit metallischen oder faserigen Werkstoffe in verschiedenen Teile von Werkzeugmaschinen, Verpackungsmaschinen oder Laseranlagen einsetzen zu können. Schließlich werden die ermittelten Werkstoffeigenschaften und Einsatzfälle in einer Materialdatenbasis in Form eines Objektkataloges gespeichert, aus dem der Konstrukteur für spezielle Belastungsanforderungen eines Bauteils die dafür geeignete Werkstoffkombination auswählen kann. Somit können die konventionellen Werkstoffe (Stahl- oder Gusseisenwerkstoffe) unter Beibehaltung geforderter Bauteilfunktionen für einen entsprechenden Anwendungsfall durch neue Verbundwerkstoffe auf Basis von MHKK ersetzt werden. Die Grundlage dieser neuen Werkstoffentwicklung von Zellularen Metallischen Werkstoffe stellt die neue Technologie zur Herstellung von metallischen Hohlkugeln durch Sintern dar, auf deren Basis neue, leichtere Produkte wie z.B: Vorrichtungen, Gehäusen, Supporten, Tische, Spanntürme etc. entstehen, die durch ihre neue Qualität hinsichtlich Schalldämmung, Wärmeisolation, kleineres Gewicht, Bauelementen- und Funktions-integration, schnelle und einfache Fertigung, geringe Nachbearbeitung und geringem Montageaufwand der Fertigteile überzeugen. Diese können letzlich zur Reduzierung des Energieverbrauchs, zur Umwelt- und Resourcenschonnung, des Einsatzes von kleineren Motoren, zu höheren Geschwindigkeiten von beweglichen Teilen der Maschinen, kürzeren Nebenzeiten und höheherer Produktivität u.a. führen. Eine weitere Möglichkeit des Einsatzes des Werkstoffes Hohlkugelkomposit könnte als Kern- oder Füllmaterial in Betracht kommen, um so die Stabilität von z.B. Hohlprofilen zu erhöhen.
Während den vielen Jahren bodenkundlicher Forschung an der WSL hat sich eine große Datenmenge angesammelt, welche nie in einem größeren Kontext gesamthaft ausgewertet und publiziert wurde. Da die Daten aus verschiedenen Projekten stammen, sind viele Informationen nicht konsistent vorhanden. Es besteht sowohl WSL-intern als auch in der Praxis und Lehre ein Bedürfnis nach bodenchemischen und -physikalischen Daten. Die Daten sollten zudem im Hinblick auf ihre ökologische und standortskundliche Bedeutung interpretiert sein. Diesem Wunsch soll mit dem Projekt Genüge getan werden. Projektziele: Systematische Dokumentation von 95 wichtigen Waldböden der Schweiz in einer Form, die den verschiedenen Anwendern dienlich ist. Die Böden werden in einheitlicher Form dargestellt und in Bezug auf den Standort, auf ihre Genese und ihre Nutzung diskutiert. Die Veröffentlichung geschieht in Buchform, getrennt nach den Regionen Jura, Mittelland, Voralpen, Alpen und Alpensüdseite. Um eine vergleichende Betrachtung der 95 Böden zu erleichtern, wird jeder Boden nach einem fixen inhaltlichen Schema und mit einem einheitlichen Datenset charakterisiert. Dabei werden die sieben folgenden Themenbereiche behandelt: Bodenbildungsfaktoren und Profilmorphologie, physikalische Bodenkennwerte, Bodenhauptbestandteile, Säurezustand, Schwermetalle, Nährstoffe sowie waldbaulich relevante Bodenkennwerte und Baumartenwahl. Bedeutung des Projektes für Forschung, Lehre und Praxis: Die stets nur mit erheblichem Aufwand erfassbaren und damit teuren chemischen und physikalischen Bodendaten sind zunehmend gefragt insbesondere dann, wenn sie in einem klaren Bezug zum Standort erhoben werden. Solide Informationen über den Boden sind für die Beantwortung vieler ökologisch relevanter Fragestellungen eine unabdingbare Voraussetzung, so zum Beispiel bei der Standortsbeurteilung, bei der Beurteilung der Belastbarkeit des Bodens mit versauernden Stoffen oder beim physikalischen Bodenschutz. Die bodenkundlich und ökologisch relevanten Sachverhalte werden für jeden der 95 Böden diskutiert. Da auch waldbauliche Aspekte behandelt werden, kann die Publikation nicht nur Bodenkundlern empfohlen werden. Forstpraktikern dient sie als Entscheidungshilfe für eine nachhaltige Waldnutzung. In der Lehre ist sie willkommen zur Belegung bodenkundlicher Zusammenhänge mit Daten. Bodenkundliche Praktiker verschiedener Ausrichtungen lernen Besonderheiten von Waldböden kennen. Nicht zuletzt liefert die Publikation den Vollzugsorganen des Bodenschutzes wertvolle Daten für die Beurteilung des Belastungszustandes der Schweizer Waldböden. Methoden: Selektion der 95 Bodenprofile anhand standorts- und bodenkundlicher Datengrundlagen. Qualitäts- und Konsistenzkontrolle der Feld- und Labordaten. Datenlücken schließen durch Messung von Bodenproben nach anerkannten Methoden. Auswertung und Darstellung der Daten in einheitlicher Form. Erfassen der Standortsfaktoren aus Karten und mit Modellrechnungen. Bodenklassierung nach FAO.
Rohre mit großen Abmessungen können gegenüber nahtlosen Rohren durch Längsschweißung wirtschaftlicher hergestellt werden. Allerdings tritt bei Innendruckbeanspruchung die maximale Umfangsspannung dann quer zur Schweißnaht auf, was gegenüber Umfangsnähten zu erhöhten Qualitäts- und Festigkeitsanforderungen an die Schweißnaht führt, die in diesem Fall derselben Belastung wie der Grundwerkstoff standhalten muss. Um das Potential der verbesserten 9 bis 11 Prozent-Chromstähle für den Einsatz in Rohren von Großdampferzeugern mit hohen Wirkungsgraden und in Chemieanlagen besser ausnutzen zu können, ergibt sich die Notwendigkeit, artgleiche Längsnahtschweißverbindungen hinsichtlich ihrer Eigenschaften zu optimieren und entsprechend zu qualifizieren. Dies trifft besonders auf die Vermeidung einer Wärmeeinflusszone zu, die im Verhältnis zu Grundwerkstoff und Schweißgut eine verminderte Langzeitstandfestigkeit aufweist. Ein wesentliches Ziel des Vorhabens war es deshalb, festzustellen, inwieweit durch den Herstellungsprozess in Form einer Kopplung des UP-Schweißprozesses mit einer kontinuierlichen Austenitisierung (Induktionsverfahren) des gesamten Rohres und anschließendem Anlassen im Ofen die durch das Schweißen bedingte Beeinflussung des Grundwerkstoffes aufgehoben und Brüche in der äußeren Wärmeeinflusszone vermieden werden können. Darüber hinaus sollten die Schweißparameter und die nachfolgende Wärmebehandlung optimiert sowie, soweit im Vorhabenszeitraum möglich, die für den technischen Einsatz wichtigen langzeitigen Eigenschaften ermittelt werden. Die Untersuchungen wurden an den Stählen P91 und P92 (Nf616) in Verbindung mit den eingeführten Schweißgütern durchgeführt. Um den Werkstoffzustand nach dem Schweiß- und Wärmebehandlungsprozess insbesondere in der Wärmeeinflusszone zu ermitteln, wurden umfangreiche mikrostrukturelle Untersuchungen sowie Zeitstandversuche an direkt aus einem längsnahtgeschweißten Rohr entnommenen Schweißverbindungsproben durchgeführt. Zunächst wurden als Screening-Versuche Werkstoffzustände durch unterschiedliche simulierende Wärmebehandlungen erzeugt. Hierbei zeigte sich, dass lichtmikroskopische und makroskopische Untersuchungen (Gefüge, Korngröße, Härte) die unterschiedlich simulierten Wärmebehandlungen nicht differenzieren. Eine Analyse der Ergebnisse von weitergehenden elektronenmikroskopischen Untersuchungen der Ausscheidungszustände unter Nutzung von Erkenntnissen über das Verhalten bestimmter Ausscheidungen bei Zeitstandbeanspruchung erlaubte jedoch vergleichende Rückschlüsse auf zu erwartendes Zeitstandverhalten. Dabei konnte festgestellt werden, dass das zunächst vorgesehene produktionsgemäße Verfahren zu den aussichtsreichen Wärmebehandlungen zählt. Rechnerische Simulationen mit den Programmen Thermocalc und DICTRA sind nur dann möglich, wenn Ergebnisse über das Auftreten bestimmter Ausscheidungen bzw. Angaben über Größen im Ausgangszustand vorliegen. Usw.
Angesichts knapper werdender Ressourcen und strengerer gesetzlicher Auflagen bezüglich der Schadstoffemission ist der Leichtbau vor allem im Automobilbau einer der wichtigsten Schwerpunkte der Produktentwicklung. Das Innenhochdruckumformen von Magnesiumhohlprofilen bietet in dieser Hinsicht durch die enge Verknüpfung von Strategien des Form- und Stoffleichtbaus bedeutsame Potentiale. Der Werkstoff Magnesium weist jedoch bei Raumtemperatur ein sehr geringes Umformvermögen auf. Untersuchungen zum Warmumformen von Magnesiumblechen haben gezeigt, dass sich das Umformvermögen von Magnesium bei höheren Temperaturen (250 Grad C) deutlich verbessert. Für die Anwendung des Innenhochdruckumformens von Rohren bei höheren Temperaturen zur Herstellung von Integralhohlformteilen aus Magnesiumlegierungen fehlen bislang die wissenschaftlich-technischen Grundlagen. Im Rahmen des vorliegenden Forschungsprojektes soll eine Variante des Warm-Innenhochdruckumformens mit Erwärmung über das Wirkmedium, ergänzt durch eine Werkzeugerwärmung, in Wechselwirkung mit dem Werkstoff Magnesium grundlegend untersucht und darauf aufbauend für den Anwender aufbereitet werden. Mit dem Forschungsprojekt Innenhochdruckumformen von Magnesiumrohren bei Erwärmung der Ausgangsteile über das Wirkmedium sollen wesentliche Voraussetzungen für die industrielle Nutzung des Warm-Innenhochdruckumformens von Magnesiumrohren zur Herstellung extrem leichter Integralhohlformteile für den Automobilbau geschaffen werden.
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