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Fortsetzungsantrag: 725 HWT GKM

Das Projekt "Fortsetzungsantrag: 725 HWT GKM" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Otto-Graf-Institut, Materialprüfungsanstalt durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es. mittels einer Testschleife das Betriebs- und Versagensverhalten von Werkstoffen, Bauteilen und Armaturen bei hohen Temperaturen unter Einwirkung von mechanischen Lasten und korrosiven Medien zu erforschen und für den technischen Einsatz unter diesen Bedingungen zu qualifizieren. Damit können Wirkungsgradsteigerungen und die Erhöhung der Ressourceneffizienz bei Dampfkraftwerken erreicht werden. Aufgrund der komplexen Beanspruchung aus Druck, hoher Temperatur und aggressivem Medium ergeben sich extreme Anforderungen an die eingesetzten Werkstoffe. Im Rahmen des Projekts werden wissenschaftliche Erkenntnisse über Korrosions- und Oxidationsverhalten, langzeitige Druck- und Temperaturbelastungen, Mikrostrukturänderungen und Schädigungsmechanismen gewonnen, um zukünftig einen störungsfreien Betrieb und gleichzeitig einen so gering wie möglichen Aufwand bei Stillständen und Inspektionen in hocheffizienten Kraftwerken sicherzustellen. Zudem werden die Erkenntnisse in Form von Daten und Gesetzmäßigkeiten hinsichtlich metallkundlicher und werkstofftechnischer Beschreibungen von Schädigungsmechanismen ausgearbeitet und Beurteilungskriterien zusammengestellt. Das Arbeitsprogramm ist als Fortsetzung und Vertiefung des gleichnamigen Vorgängerprojekts mit folgenden Schwerpunkten anzusehen: - Wichtige Erkenntnisse zum (Schädigungs-) Verhalten von neuen Werkstoffen und deren Schweißverbindungen für hocheffiziente Kraftwerke unter tatsächlichen Kraftwerksbedingungen - Wichtige Erkenntnisse zum (Schädigungs-) Verhalten von neuen Werkstoffen unter nicht bestimmungsgemäßen Beanspruchungen (Störfall) - Erkenntnisse über das Oxidations- und Korrosionsverhalten der eingesetzten Werkstoffe - Erstellung von Auslegungskonzepten und Entwicklung von optimierten Berechnungsverfahren - Adäquate Beurteilung der Lebensdauer und der Werkstoffe für einen sicheren und ökonomischen Betrieb - Neue Erkenntnisse über mögliche Wärmebehandlungen von Ni-Basislegierungen unter realen Bedingungen - Überprüfung des konzipierten Überwachungskonzeptes - Betriebsverhalten und Zuverlässigkeit der eingesetzten Regelungs- und Absperrarmaturen

Wie wirken Lawinen auf die Natur?

Das Projekt "Wie wirken Lawinen auf die Natur?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft durchgeführt. Obwohl Lawinenbahnen nur einen relativ kleinen Anteil an der Landschaft haben, beeinflussen sie die Vielfalt und Dynamik von Gebirgslandschaften. Weil die Zahl der Lawinenverbauungen in den vergangenen Jahrzehnten deutlich zugenommen hat, ist zu befürchten, dass das Unterdrücken von Lawinen die Strukturen von Gebirgslandschaften in den Europäischen Alpen stark verändern kann. In einem Projekt der Eidg. Forschungsanstalt WSL wurde über mehrere Jahre die Wirkung von Lawinen auf beziehungsweise die Bedeutung ausbleibender Lawinen für die Biodiversität, die Waldstrukturen und die Landschaftsmuster untersucht. Die Zerstörungskraft der Lawinen weist für die Natur auch positive Aspekte auf. Sie schafft Standortbedingungen, die einer ganzen Reihe von Pflanzen überhaupt erst das Überleben ermöglichen. Grosse, dominierende Bäume werden von Lawinen umgeknickt. Als Folge erreicht in Lawinenzügen viel mehr Licht den Boden als im angrenzenden Wald. Auch Wasser und Nährstoffe sind reichlicher vorhanden. Und die mechanische Belastung durch die Lawinen ist für kleine Pflanzen gering: Die Schneedecke schützt sie, oder sie sind (noch) elastisch genug, um sich den Schneemassen zu beugen. Je häufiger in einem Lawinenzug die Lawinen niedergehen, desto artenreicher und diverser ist die Vegetation. Lawinenzüge, in denen jährlich Lawinen zu Tale stürzen, beherbergen rund dreimal mehr Arten als der angrenzende Wald. Erstaunlicherweise profitieren nicht nur Pionierpflanzen. Diese sind nur dann stark vertreten, wenn in den letzten Jahren Wald zerstört wurde. In den anderen Lawinenzügen fühlen sich konkurrenzstarke, mehrjährige Pflanzen wohl. Das zeigt, dass trotz häufiger Störungen relativ stabile Verhältnisse herrschen. Da die mechanische Belastung im Zentrum der Lawinenzüge größer ist, da kleinere Niedergänge nicht den ganzen Lawinenzug betreffen und da an den einen Stellen Schnee mitgerissen, an anderen abgelagert wird, herrschen auf engem Raum unterschiedlichste Umweltbedingungen. Die bio logische Vielfalt ist entsprechend groß. Viele verschiedene Arten und Gesellschaften finden passende Lebensbedingungen: die typische Lawinenpflanze gibt es nicht. Die Anzahl Pflanzenarten in verbauten und unverbauten Lawinenzügen ist zwar gleich groß, hingegen unterscheidet sich deren Artenzusammensetzung: In verbauten Lawinenzügen deuten die ökologischen Zeigerwerte der Pflanzen auf eine geringere Vielfalt von Kleinlebensräumen hin. Zudem ist die Anzahl alpiner Arten dort kleiner als in unverbauten Lawinenzügen. Die Unterdrückung von Lawinen beeinflusst zudem die Landschaftsstruktur. Ein Vergleich zwischen den Jahren 1950 und 2000 in der Landschaft Davos zeigt, dass der Wald ohne Lawinen zunimmt und die Waldstruktur homogener wird. Dies dürfte einerseits auf die veränderte Landnutzung, andererseits auch auf die veränderte Lawinenaktivität zurückzuführen sein. In Zukunft werden offene Waldhabitate in Bergregionen durch Klimaerwärmung und Nutzungswandel vermutlich weiter zurückgehen.

HiPOC - High Performance Oxide Ceramics: Hochleistungs-Oxidkeramiken zur Steigerung der Energieeffizienz

Das Projekt "HiPOC - High Performance Oxide Ceramics: Hochleistungs-Oxidkeramiken zur Steigerung der Energieeffizienz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institut für Antriebstechnik durchgeführt. 1. Dieses Vorhaben ist Bestandteil des Verbundprojektes HiPOC des BMBF-Rahmenprogramms Werkstoffinnovationen für Industrie und Gesellschaft - WING. Das Arbeitsziel ist die Entwicklung von Komponenten für Flugtriebwerke mit verbesserter Energieeffizienz aus neuartigen keramischen Faserverbundwerkstoffen. Die Funktion einer keramischen Rohrbrennkammer soll bei für Triebwerke möglichst realen Betriebsbedingungen im Prüfstand demonstriert werden. Die Hochtemperaturstabilität der Faserverbundmaterialien soll erreicht werden, indem eine wirksame Wärmedämmschicht auf dem Verbundmaterial appliziert wird. 2. Keramische Brennkammerwandelemente werden thermisch und mechanisch ausgelegt. Die Auslegung wird an ebenen Prüflingen experimentell überprüft und die Kühlungseigenschaften charakterisiert. Es werden Befestigungskonzepte zur Halterung der keramischen Komponenten entwickelt, hergesellt und getestet. Die oxidkeramischen Werkstoffe werden mit Hinblick auf die Anwendung in Triebwerken und Brennkammern weiterentwickelt und deren Eigenschaften charakterisiert. Für höhere Einsatztemperaturen werden Wärmedämmschichten entwickelt und ihre Kompatibilität mit dem Basismaterial analysiert. Die Qualität der Proben und Bauteile wird kontinuierlich durch zerstörungsfreie Verfahren geprüft. Zum Projektende wird die Funktion einer keramischen Rohrbrennkammer bei relevanten Bedingungen demonstriert und der erzielbare Effizienzgewinn für Triebwerke evaluiert. 3. Die Ergebnisse sollen mittelfristig genutzt werden, um in einem Folgeprojekt Prototypen aus einer Kleinserienfertigung zu testen. In enger Anbindung an DLR WF steht mit der WPX Faserkeramik GmbH ein Partner zur Verfügung, der die gewonnenen Erkenntnisse in die industrielle Fertigung von Gasturbinenkomponenten übernehmen kann.

OTH.R

Das Projekt "OTH.R" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg, Fakultät Bauingenieurwesen, Labor für Geotechnik durchgeführt. Für die unterirdische Verlegung der Energiesysteme soll auf Basis der grundlegenden Erkenntnisse aus dem Förderprojekt. Kompakte Systeme für HGÜ AnwendungenM (DCCoS) eine Gleichstromübertragungstechnik für hohe Leistungen entwickelt werden. Im Teilvorhaben 'Erfassung und Modellierung der Wechselwirkung DCCTL/Boden' werden die mechanischen Beanspruchungen der thermisch belasteten DCCTL-Rohre im Boden in Abhängigkeit von den Rohr-Bettungsmaterialien, insbesondere Flüssigboden, ermittelt. Dazu werden umfangreiche mechanische und thermische Untersuchungen an Bettungsmaterialien durchgeführt, um geeignete Materialien und Rezepturen für die Erdverlegung der DCCTL zu ermitteln. Die Untersuchungen konzentrieren sich im Sinne des Kreislaufwirtschaftsgesetzes sowie aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und des Umweltschutzes auf die beim Trassenbau ausgehobenen Böden, die direkt auf der Baustelle aufbereitet und für die Verfüllung des DCCTL-Rohrgrabens/-trasse wiederverwendet werden, wie dies z.B. bei Flüssigbodenverfahren erfolgt. Zunächst werden für ausgewählten Bodenarten Grundrezepte eines thermisch stabilisierten Flüssigbodens ermittelt, mit dem die gewünschten Eigenschaften an die Flüssigboden-Bettung der DC CTL-Rohre erzielt werden. Diese Flüssigböden werden in umfangreichen klein- und großmaßstäblichen Laborversuchen hinsichtlich Steifigkeit, Festigkeit, Durchlässigkeit, etc. und anschließend auf ihre Scher- und Haftfestigkeiten an der Kontaktfläche Rohr/ Boden untersucht, wobei besonderes Augenmerk auf das Verhalten der Flüssigboden unter Aufwärmung am DCCTL gelegt wird. Aus den Versuchsergebnissen wird das Stoffverhalten abgeleitet und in Rechenprogramme implementiert, so dass eine erdstatische Bemessung der DCCTL möglich wird. Ergänzend werden Empfehlungen für baubegleitende Prüfungen und Kontrollen erarbeitet.

Part 2

Das Projekt "Part 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ALSTOM Boiler Deutschland GmbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es. mittels einer Testschleife das Betriebs- und Versagensverhalten von Werkstoffen, Bauteilen und Armaturen bei hohen Temperaturen unter Einwirkung von mechanischen Lasten und korrosiven Medien zu erforschen und für den technischen Einsatz unter diesen Bedingungen zu qualifizieren. Damit können Wirkungsgradsteigerungen und die Erhöhung der Ressourceneffizienz bei Dampfkraftwerken erreicht werden. Aufgrund der komplexen Beanspruchung aus Druck, hoher Temperatur und aggressivem Medium ergeben sich extreme Anforderungen an die eingesetzten Werkstoffe. Im Rahmen des Projekts werden wissenschaftliche Erkenntnisse über Korrosions- und Oxidationsverhalten, langzeitige Druck- und Temperaturbelastungen, Mikrostrukturänderungen und Schädigungsmechanismen gewonnen, um zukünftig einen störungsfreien Betrieb und gleichzeitig einen so gering wie möglichen Aufwand bei Stillständen und Inspektionen in hocheffizienten Kraftwerken sicherzustellen. Zudem werden die Erkenntnisse in Form von Daten und Gesetzmäßigkeiten hinsichtlich metallkundlicher und werkstofftechnischer Beschreibungen von Schädigungsmechanismen ausgearbeitet und Beurteilungskriterien zusammengestellt. Das Arbeitsprogramm ist als Fortsetzung und Vertiefung des gleichnamigen Vorgängerprojekts mit folgenden Schwerpunkten anzusehen: - Wichtige Erkenntnisse zum (Schädigungs-) Verhalten von neuen Werkstoffen und deren Schweißverbindungen für hocheffiziente Kraftwerke unter tatsächlichen Kraftwerksbedingungen - Wichtige Erkenntnisse zum (Schädigungs-) Verhalten von neuen Werkstoffen unter nicht bestimmungsgemäßen Beanspruchungen (Störfall) - Erkenntnisse über das Oxidations- und Korrosionsverhalten der eingesetzten Werkstoffe - Erstellung von Auslegungskonzepten und Entwicklung von optimierten Berechnungsverfahren - Adäquate Beurteilung der Lebensdauer und der Werkstoffe für einen sicheren und ökonomischen Betrieb - Neue Erkenntnisse über mögliche Wärmebehandlungen von Ni-Basislegierungen unter realen Bedingungen - Überprüfung des konzipierten Überwachungskonzeptes - Betriebsverhalten und Zuverlässigkeit der eingesetzten Regelungs- und Absperrarmaturen

Einfluss von BE-Verformungen auf die Leistungsverteilung im Reaktorkern (AP 5 aus dem Vorhaben 3616R01350)

Das Projekt "Einfluss von BE-Verformungen auf die Leistungsverteilung im Reaktorkern (AP 5 aus dem Vorhaben 3616R01350)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH durchgeführt. Einfluss von BE-Verformungen auf die Leistungsverteilung im Reaktor kern (AP 5 aus dem Vorhaben 3616R01350)

Teilprojekt: Einsatz der ZfP

Das Projekt "Teilprojekt: Einsatz der ZfP" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität des Saarlandes, Fachrichtung 8.4 Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, Professur für Zerstörungsfreie Materialprüfung und Qualitätssicherung durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer Verfahrensweise zur Bewertung der Resteinsatzdauer von im Betrieb gealterten metallischen Komponenten in Kernkraftwerken. Dabei wird berücksichtigt, dass sich bei Bauteilen die örtlichen Werkstoffeigenschaften aufgrund der im Betrieb auftretenden mechanischen und thermischen Beanspruchungen deutlich verändern können, insbesondere wenn Korrosionseinflüsse hinzukommen. Mit Hilfe der erstellten Analysewerkzeuge können die Fragen bezüglich Lebensdauer und Integrität im Hinblick auf örtliche und anlagenspezifische Belange umfassender beantwortet werden. Im Teilantrag des LZfPQ sollen Verfahren der ZfP zur Charakterisierung des Werkstoffs, sowie zur Schädigungsentwicklung unter einsatztypischen Beanspruchungen bereitgestellt und in die Prüfanordnungen (WPT, MPA) integriert werden. Hierauf aufbauend wird PHYBAL erweitert und so für komplexe Bauteile zugänglich gemacht. B1 dient dem Werkstoffverständnis und der daraus formulierten Verfahrensweise für gealterte metallische Strukturen der Kernenergie. Dazu werden X6CrNiNb1810 Proben künstlich gealtert und mittels elektrischer, elektromagnetischer und -chemischer Verfahren im Ausgangszustand und unter bzw. nach zyklischer Beanspruchung charakterisiert. Die elektrochemischen Verfahren ermöglichen hierbei die Detektion von ermüdungsbedingten mikrostrukturellen Oberflächenveränderungen. Diese Messdaten werden mit vorliegenden Werkstoffdaten fusioniert und als Datenbasis für die Erweiterungen von PHYBAL genutzt. Hierbei soll zudem eine Verbindung zu bestehenden Lebensdauerberechnungsverfahren hergestellt werden. Zur Verifizierung des Verfahrens an Bauteilen wird dieses in B2 an Kerbproben validiert. Dabei stehen die in B1 analysierte und auf der Werkstoffmikrostruktur basierte Werkstoffantwort und deren Übertragbarkeit auf komplexe Geometrien im Mittelpunkt. Ziel ist die Erweiterung von PHYBAL auf Medieneinflüsse, so dass dies in numerische Simulationsverfahren übertragen werden kann.

Teilprojekt A

Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Stahl- und Holzbau, Professur für Ingenieurholzbau und Baukonstruktives Entwerfen durchgeführt. Das Teilvorhaben der TU Dresden hat als Hauptziel reproduzierbare Verdichtungsprozesse für Vollholz, die durch verschiedene Parameter beeinflusst werden, zu entwickeln. Ziel ist es die Verdichtung mit möglichst geringer Schädigung der Zellstruktur, lediglich einer plastischen Faltung, herzustellen, um ein hochqualitatives Zwischenprodukt in den nächsten Modifizierungsschritt, die Thermobehandlung, zu geben. Dies ist von essentieller Bedeutung für die Gesamtziele des Verbunds. Die im Labormaßstab ermittelten geeigneten Parameterkombinationen sollen unter Betreuung durch TUD auf entsprechende industrielle Anlagen übertragen werden. Darüber hinaus ist TUD verantwortlich für die Ermittlung von mechanischen Eigenschaften, die ein Indikator für die Qualität der Modifizierung sind. Eine detaillierte Beschreibung der Teilprojekte ist dem Antrag und dem Arbeitsplan zu entnehmen. Die TU Dresden ist Koordinator des Verbunds. Die TU Dresden ist für die Untersuchungen hinsichtlich der Verdichtung des Vollholzes im Labormaßstab und die Betreuung der Überführung in den Industriemaßstab verantwortlich. Des Weiteren bestimmt die TU Dresden die mechanischen Eigenschaften des modifizierten Materials auf unterschiedlichen Prozessstufen. Da die Holzverdichtung am Anfang der mehrstufigen Prozesskette steht, sind die Arbeiten der TU Dresden am Anfang der Projektlaufzeit angesiedelt. Zum Vorhabensende hin gehen die Arbeiten zur hauptsächlichen Koordination des Verbunds über.

Teilprojekt 4: Untersuchungen zum 2D und 3D Umformen und Fügen von tiefwölbstrukturierten Blechen oder Lochblechen

Das Projekt "Teilprojekt 4: Untersuchungen zum 2D und 3D Umformen und Fügen von tiefwölbstrukturierten Blechen oder Lochblechen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Formgebende Fertigungstechnik, Professur für Umform- und Urformtechnik (IFF,LUT) durchgeführt. Durch das Strukturieren sollen folgende Pkt für den Einsatz der Struktur im Crashfall bzw. im Fußgängerschutz untersucht werden: - die derzeitigen Versteifungssysteme mit ihren Freischnitten sollen hinsichtlich von eingefügten für die o.g. genannten Fälle geprüft werden. Dazu ist es notwendig, entsprechende Fügeverfahren zu nutzen. - Es sollen unterschiedlich große Strukturen für den gleichen Einsatzfall untersucht werden. Die Strukturen sind an einem Bauteil zu realisieren. Damit sollen unterschiedliche Belastungen ermöglicht werden. - Es sollen variabel dick gewalzte Bleche mit gleicher Struktur bei gleichen Verstärkungsstrukturen eingesetzt werden; damit wird eine vergleichende Prüfung sichergestellt. - Die entspr. untersuchten Strukturen sollen in der Endfassung in einem einteiligen Blech dargestellt werden. Mit der Bearbeitung der Pkt. soll die Notwendigkeit f. den Unfallschutz d.h. die passive Sicherheit wesentl. bei einer optimierten Gewichtsbilanz verbessert werden. Voruntersuchungen sind durch Biegeproben am Institut durchführbar. Die späteren dynamischen Tests sind auf dafür vorgesehenen Prüfständen durchzuführen wie sie z.B. in der Automobil- oder den Projektpartnern zur Verfügung stehen. Das Vorhaben der Wölbstrukturierten Bauteile wird sich auf 2 Jahre beziehen. Weiter siehe Gesamtvorhabensbeschreibung Die Ergebnisse sollen mit Dr. Mirtsch GmbH Teltow und den Umformtechnischen Werken Stendal umgesetzt werden. Diese vorzugweise Crashbereiche in der Automobiltechnik zu sein.

Teilprojekt D

Das Projekt "Teilprojekt D" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von J.G. Knopf's Sohn GmbH & Co. KG durchgeführt. Das Ziel von Hydrofichi ist die Modifikation textiler Oberflächen mittels nachwachsender Rohstoffe zur Substitution von umweltschädlichen und toxischen Agenzien. Hierzu wird eine Chitosan-basierte hydrophobe und schmutzabweisende Veredlung von Textilien zur Substitution von perfluorierten Chemikalien (PFCs) entwickelt. Insbesondere bei Textilkleidung für den Outdoor- und Freizeitbereich, sowie für Arbeitskleidung, ist eine wasser- und schmutzabweisende Funktionalität von Textilien bei gleichzeitiger Luftdurchlässigkeit bei hoher mechanischer Beanspruchung und starkem Regen von den Kunden gewünscht. Derzeit werden die weit verbreiteten und funktionalen PFCs zur Oberflächenbeschichtung genutzt. Die Verwendung dieser perfluorierten Kohlenwasserstoffe ist ökologisch fragwürdig. J.G. Knopfs Sohn GmbH & Co. KG ist beteiligt in den Arbeitspaketen 1, 3, 4, 5. AP 1: Projektmanagement AP 2: Chitosanmodifikation AP 3: Untersuchung der maßgeschneiderten hydrophoben Chitosane AP 4: Anwendungsspezifische Untersuchungen der Textilbeschichtungen AP 5: Feldtests und Herstellung von Musterproben.

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