@phdthesis{Gehrmann2006,
  author    = {Gehrmann, Hans-Joachim},
  title     = {Mathematische Modellierung und experimentelle Untersuchungen zur Pyrolyse von Abf{\"a}llen in Drehrohrsystemen},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.772},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20060806-8119},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2006},
  abstract  = {F{\"u}r die Optimierung eines bereits bestehenden Prozesses, z.B. im Hinblick auf den maximal m{\"o}glichen Durchsatz bei gleich bleibender Qualit{\"a}t der Pyrolyseprodukte oder f{\"u}r die Einstellung der Betriebsparameter bei einem unbekannten Einsatzstoff, kann ein mathematisches Modell eine erste Absch{\"a}tzung f{\"u}r die Einstellung betrieblicher Parameter, wie z.B. Temperaturprofile im Gas und Feststoff, geben. Dar{\"u}ber hinaus kann man mit einem Modell f{\"u}r neu zu konzipierende Anlagen konstruktive Parameter ermitteln oder {\"u}berpr{\"u}fen. In dem hier dargestellten vereinfachten Modellansatz werden u. a. die Umsatzvorg{\"a}nge f{\"u}r ein Partikelkollektiv mit Hilfe von Summenparametern aus Untersuchungen an einer Thermowaage und erg{\"a}nzend im Drehrohr ermittelt. Das Prozessmodell basiert auf einem Reaktormodell, das das Verweilzeitverhalten des Einsatzstoffes im Reaktor beschreibt und einem Basismodell, bestehend aus Massen- und Energiebilanzen f{\"u}r Solid und Gas sowie Ans{\"a}tzen zur Trocknung und zum Umsatz. Im Hinblick auf die Verf{\"u}gbarkeit von stoffspezifischen Daten von Abf{\"a}llen sind insbesondere zur Berechnung des Verweilzeitverhaltens und des Umsatzes im Heißbetrieb vereinfachende Ans{\"a}tze durch die Bildung von Summenparametern hilfreich. Das Prozessmodell wurde schrittweise validiert: Zun{\"a}chst wurde in Kaltversuchen ein Summenparameter, der u.a. die unbekannten Reibungsverh{\"a}ltnisse im Drehrohr ber{\"u}cksichtigt, durch Vergleich von Experiment und Rechnung f{\"u}r Sand ermittelt. F{\"u}r heterogene Abfallgemische kann dieser Materialfaktor zwar f{\"u}r Kaltversuche bestimmt werden (soweit dies f{\"u}r Abf{\"a}lle m{\"o}glich ist), im Heißbetrieb {\"a}ndern sich jedoch alle wesentlichen Stoffparameter wie Partikeldurchmesser, Sch{\"u}ttdichte und Sch{\"u}ttwinkel sowie die Reibungsverh{\"a}ltnisse. F{\"u}r diesen Fall wird der Materialfaktor zu Eins gesetzt und die wesentlichen Stoffgr{\"o}ßen umsatzabh{\"a}ngig modelliert. Dazu ist die Kenntnis der Sch{\"u}ttdichten, statischen Sch{\"u}ttwinkel und mittleren Partikeldurchmesser vom Abfall und Koks aus dem Abfall notwendig. Die mit diesen Stoffdaten berechnete Verweilzeit wurde in einem Heißversuch bei der Pyrolyse von Brennstoff aus M{\"u}ll- (BRAM) Pellets mit einem Fehler von ca. 20 \% erreicht. Das Basismodell wurde zun{\"a}chst ohne Umsatz an Messergebnisse mit Sand im Drehrohr unter Variation von Temperaturen und Massenstrom angepasst bevor mit diesem Modell die Pyrolyse von einem homogenen Einsatzstoff (Polyethylen mit Sand) im Drehrohr berechnet wurde. Hier konnte bereits gezeigt werden, dass mit diesem vereinfachten Modellansatz gute Ergebnisse beim Vergleich von Modell und Experiment erzielt werden k{\"o}nnen. Im n{\"a}chsten Schritt wurde der Sand angefeuchtet, um die Teilmodelle der Trocknung unterhalb und bei Siedetemperatur zu validieren. Die Mess- und Modellierungsergebnisse stimmen gut miteinander {\"u}berein. F{\"u}r ein Abfallgemisch aus BRAM-Pellets konnte der Verlauf der Solidtemperaturen unter der Ber{\"u}cksichtigung variabler Stoffwerte des Solids und eines Verschmutzungsfaktors, der den Belag des Drehrohres mit anklebendem Pellets bis zur Verkokung ber{\"u}cksichtigt, gut wiedergegeben werden. Die Gastemperaturen k{\"o}nnen in erster N{\"a}herung ausreichend genau durch das mathematische Modell beschrieben werden. Mit diesem vereinfachten mathematischen Modellansatz steht nun ein Hilfsmittel zur Auslegung und Optimierung von indirekt beheizten Drehrohren zur Verf{\"u}gung, um bei einem neuen Einsatzstoff mit Daten aus experimentellen Basisuntersuchungen, die Temperaturverl{\"a}ufe im Feststoff und Gas sowie die Gaszusammensetzung in Abh{\"a}ngigkeit der wesentlichen Einflussgr{\"o}ßen abzusch{\"a}tzen.},
  subject      = {Pyrolyse},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Pastohr2004,
  author    = {Pastohr, Henry},
  title     = {Thermodynamische Modellierung eines Aufwindkraftwerkes},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.81},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20040803-867},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2004},
  abstract  = {Die Energieversorgung auf der Erde wird zuk{\"u}nftig zu einem Problem. Bedingt ist dies durch eine fortschreitende Verknappung der nat{\"u}rlichen Ressourcen, wie Kohle, Gas und {\"O}l sowie einer Zunahme der CO2-Konzentration und anderer Schadstoffe in der Atmosph{\"a}re. Regenerative Energiequellen m{\"u}ssen genutzt werden, um den steigenden Energiebedarf zu sichern. Eine interessante M{\"o}glichkeit zur Nutzung der Solarenergie stellt das Aufwindkraftwerk dar. Das Aufwindkraftwerk besteht aus einem Kamin, um den ein Glasdachkollektor auf dem Erdboden angeordnet ist. Am Fuße des Kamins befinden sich Turbinen und Generatoren. Die einfallende Solarenergie wird haupts{\"a}chlich {\"u}ber die Wechselwirkung mit dem Erdreich in thermische Energie, in kinetische Energie, in Rotationsenergie und in elektrische Energie umgewandelt. Das Ziel der Arbeit bestand in der physikalisch-mathematischen Modellierung, der genaueren Erkennung des Wirkprinzips und der Diskussion der Anlagenparameter Leistung und Wirkungsgrad. Im Rahmen dieser Aufgabe wurden dazu station{\"a}re und instation{\"a}re Computational Fluid Dynamic (CFD) Modelle und station{\"a}re und instation{\"a}re vereinfachte Modelle entwickelt, diskutiert und miteinander verglichen. Grundlegend neue Erkenntnisse wurden bei den Verl{\"a}ufen der Temperaturen im Kollektor, insbesondere der Erdoberfl{\"a}chentemperatur erreicht. Parameteranpassungen im W{\"a}rme{\"u}bergangsmodell und Widerstandsmodell f{\"u}hrten f{\"u}r vier ausgew{\"a}hlte, station{\"a}re Sonnenenergien auf eine gute {\"U}bereinstimmung zwischen den Ergebnissen (Temperaturhub, Druckentnahme, Leistung und Wirkungsgrad) des station{\"a}ren, hybriden Modells und des station{\"a}ren CFD-Modells. Weiterhin stimmen die lokalen Gr{\"o}ßen W{\"a}rme{\"u}bergangskoeffizient, Erdoberfl{\"a}chentemperatur, Lufttemperatur und Glasdachtemperatur gut zwischen den Modellen {\"u}berein. Mit dem CFD Modell wurden der Prototyp und 3 Großkraftwerke berechnet. Mit dem entwickelten instation{\"a}ren FDM-Modell wurden erstmalig numerische Langzeitsimulationen (1 Jahr) durchgef{\"u}hrt. Zur {\"U}berpr{\"u}fung des Modells wurden die Ergebnisse mit Messwerten aus Manzanares verglichen, wobei eine gute {\"U}bereinstimmung erreicht werden konnte. Das Verst{\"a}ndnis f{\"u}r die stattfindenden thermodynamischen und str{\"o}mungsmechanischen Prozesse in einem Aufwindkraftwerk konnte durch die Arbeit maßgeblich verbessert werden.},
  subject      = {Aufwindkraftwerk},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Thuermer2000,
  author    = {Th{\"u}rmer, Konrad},
  title     = {Ausbreitungsmechanismen von Suspensionen zur Restaurierung stehender Gew{\"a}sser am Beispiel des Schmalen Luzin},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.74},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20040311-778},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2000},
  subject      = {Stehendes Gew{\"a}sser},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Diener1998,
  author    = {Diener, J{\"o}rg},
  title     = {Beitrag zur physikalisch und geometrisch nichtlinearen Berechnung langzeitbelasteter Bauteile aus Stahlbeton und Spannbeton unter besonderer Ber{\"u}cksichtigung des nichtlinearen Kriechens und der Rißbildung},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.42},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20040220-446},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {1998},
  abstract  = {Der Schwerpunkt der Arbeit ist die Entwicklung eines Berechnungskonzeptes, mit dem die Auswirkungen des zeitabh{\"a}ngigen Materialverhaltens des Betons und der Spannbewehrung auf das Tragverhalten von Stahlbeton und Spannbetonbauteilen wirklichkeitsnah abgesch{\"a}tzt werden k{\"o}nnen. Dabei wird auf die Ber{\"u}cksichtigung des nichtlinearen Kriechens und der Rißbildung besonderer Wert gelegt. Das Konzept basiert auf der sukzessiven Ermittlung der Schnittgr{\"o}ßenanteile und der Deformationen zu festgelegten Zeitpunkten, wobei die Ergebnisse der vorausgehenden Zeitschritte ber{\"u}cksichtigt werden k{\"o}nnen. Ausgehend von der Formulierung des mechanischen Problems als Extremalaufgabe wird die Berechnung innerhalb eines Zeitschritts auf die L{\"o}sung einer quadratischen Optimierungsaufgabe zur{\"u}ckgef{\"u}hrt, wobei die Rißbildung des Betons und geometrisch nichtlineare Einfl{\"u}sse ber{\"u}cksichtigt werden k{\"o}nnen. Die Einbeziehung des nichtlinearen Kriechens erfolgt durch Beschleunigung der linearen Kriechgeschwindigkeit mit einem, von der aktuellen Betonspannung abh{\"a}ngigen Kriechzahlerh{\"o}hungsfaktor. Das Berechnungsmodell wird anhand von Langzeitversuchen an hochbelasteten Betonprismen und Stahlbetonst{\"u}tzen verifiziert. In umfangreichen numerischen Untersuchungen wird der Einfluß des nichtlinearen Kriechens auf das Tragverhalten von vorgespannten Querschnitten und Stahlbetonst{\"u}tzen analysiert.},
  subject      = {Stahlbetonbauteil},
  language  = {de}
}