TY  - THES
A1  - Fischer, Lars-Henning
T1  - Wirtschaftlichkeitsuntersuchung von Behelfsverkehrsführungen an Autobahnarbeitsstellen unter Berücksichtigung der Querschnittsabmessungen
N2  - Entsprechend des jeweiligen Erhaltungszustandes einer Straße müssen immer wieder Arbeitsstellen eingerichtet werden, um Baumaßnahmen zum Substanzerhalt der Straßeninfrastruktur durchzuführen. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit solchen Arbeitsstellen an vierstreifigen Autobahnen. Für vierstreifige Autobahnen ergibt sich aus den bestehenden Regelwerken und Anforderungen des Straßenbaulastträgers die Erfordernis, möglichst Behelfsverkehrsführungen der Form 4+0 einzurichten. Ferner sollen die beiden Fahrtrichtungen zur Erhöhung der Verkehrssicherheit möglichst durch transportable Schutzeinrichtungen getrennt werden. Unter Berücksichtigung der Mindestwerte die in den gültigen Regelwerken für Behelfsfahrstreifen genannt werden, ergibt sich für eine Behelfsverkehrsführung der Form 4+0, mit Trennung des Gegenverkehrs durch transportable Schutzeinrichtungen, eine Mindestbreite von 12,0 m, die als befestigte Fläche zur Verfügung stehen muss. In der Praxis haben die Richtungsfahrbahnen von vierstreifigen Autobahnen in der Regel Breiten der befestigten Fläche von deutlich weniger als 12,0 m. Daher werden in der Baupraxis Kompromisslösungen eingesetzt, die im wesentlichen darauf beruhen, entweder eine andere Verkehrsführung als 4+0 einzusetzen, auf die Trennung mittels transportabler Schutzeinrichtung zu verzichten, die Fahrstreifenbreiten unter das geforderte Mindestmaß zu verringern oder die Breite der befestigten Fläche im Vorfeld der Maßnahme baulich zu verbreitern. Die vorliegende Arbeit nimmt sich dieser Problematik an. Hierzu werden die bestehenden Anforderungen und Randbedingungen analysiert, die hieraus resultierenden Konflikte beschrieben und die in der Praxis eingesetzten Varianten, Kombinationen aus Behelfsfahrstreifenbreiten, Verkehrsführung und Trennungssystem, vergleichend bewertet. Dieser Vergleich erfolgt für verschiedene Breiten der Richtungsfahrbahnen und für verschiedene Verkehrsstärken. Aufgabe des Vergleichs war es, die Variante herauszufinden, welche unter bestimmten Randbedingungen (wie z. B. Verkehrsstärke, Höhe der Baukosten) die niedrigsten volkswirtschaftlichen Gesamtkosten aufweist. Als Vergleichsverfahren wurde ein volkswirtschaftlicher Ansatz gewählt. Für die Durchführung des volkswirtschaftlichen Vergleiches wurde zunächst analysiert, auf welche bewertungsrelevanten Größen sich die untersuchten Varianten auswirken. Hierbei stellten sich die Größen Investitionskosten, Arbeitsstellendauer, Fahrzeuggeschwindigkeiten und Unfallkosten als die relevanten Einflussgrößen dar. Die Wirkungen der eingesetzten Varianten auf die relevanten Einflussgrößen mussten im Rahmen der vorliegenden Arbeit quantifiziert werden. Die Quantifizierung der Wirkungen erfolgte daher weitgehend im Rahmen der vorliegenden Arbeit, bestehende Kenntnislücken konnten durch die vorliegende Arbeit verkleinert werden. Als Grundlage zur Quantifizierung der Wirkungen konnte dabei auf vorhandene empirische Daten und Auswertungen zurückgegriffen werden. Zur Absicherung der, durch das volkswirtschaftliche Bewertungsverfahren erzielten Berechnungsergebnisse, wurden in der Berechnung maßgebliche Kenngrößen variiert. Hierdurch konnten Aussagen zur Sensitivität der Berechnungsergebnisse erzielt werden. Die Arbeit zeigt, dass ein Vergleich der betrachteten Varianten mit dem in der Arbeit angepassten Bewertungsverfahren möglich ist. Für die untersuchten Varianten wurden jeweils deren volkswirtschaftliche Vor- und Nachteile herausgearbeitet und aufgezeigt, aus welchen der betrachteten Felder (Verkehrsablauf, Verkehrssicherheit, Kosten, Umwelt) diese Vor- und Nachteile resultieren. Die erzielten Berechnungsergebnisse wurden dahingehend ausgearbeitet, dass Einsatzempfehlungen für die einzelnen Varianten gegeben werden konnten. Dabei wurden jeweils Empfehlungen für vier verschiedene Breiten der befestigten Fläche, drei unterschiedliche Baukostenansätze und sechs verschiedene Verkehrsstärken gegeben. Durch die Arbeit konnten einige bislang vorhandene Kenntnislücken geschlossen bzw. verkleinert werden, dies betrifft z. B. die Darstellung der Zusammenhänge zwischen Behelfsverkehrsführung, Baukosten und Bauzeit, die Ermittlung von Unfallkenngrößen für verschiedene Verkehrsführungen und Behelfsfahrstreifenbreiten, die Ermittlung von Verkehrsstärke-Geschwindigkeitsbeziehungen für verschiedene Verkehrsführungen und Behelfsfahrstreifenbreiten sowie die Ableitung von Mindestbreiten von Behelfsfahrstreifen. Durch die Arbeit konnte auch aufgezeigt werden, dass in einigen Teilbereichen noch weiterer Forschungsbedarf besteht.
KW  - Wirtschaftlichkeit
KW  - Baustelle
KW  - Autobahn
KW  - Straßenquerschnitt
KW  - Straßenverkehr
KW  - Behelfsverkehrsführungen
KW  - Autobahnarbeitsstellen
Y1  - 2008
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20090923-14846
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TY  - THES
A1  - Völker, Clara
T1  - Virtualität und mobile Medientechnologien
T1  - Virtuality and Mobile Media Technologies
N2  - Die Dissertation untersucht Ideen von Virtualität im Hinblick auf mobile Medientechnologien. Es verbinden sich eine medienphilosophische und eine technikhistorische Perspektive: Das Virtuelle wird philosophiehistorisch ergründet und damit verbunden die Emergenz von mobilen Medientechnologien wie dem Mobiltelefon rekonstruiert. Zentral ist dabei die Frage, wie sich Weltverständnisse durch mobile Telekommunikation wandeln und wie das Virtuelle bislang im Kontext von Realitätsvorstellungen gedacht wurde.
N2  - The dissertation analyzes ideas of virtuality with regard to mobile media technologies. Concepts of the virtual are examined from a mediaphilosophical perspective and the emergence of mobile media technologies is being reconstructed. The study is centered around the question how mobile telecommunication transforms comprehensions of world and the role virtuality plays within these frameworks of reality.
KW  - Medienphilosophie
KW  - Mobilfunk
KW  - Virtualität
KW  - mobile Medientechnologien
KW  - Telekommunikation
KW  - Welt
KW  - Wirklichkeit
KW  - Media Philosophy
KW  - Virtuality
KW  - Mobiles
KW  - Telecommunication
KW  - Reality
Y1  - 2008
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20090617-14745
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TY  - THES
A1  - Schober, Kay-Uwe
T1  - Untersuchungen zum Tragverhalten hybrider Verbundkonstruktionen aus Polymerbeton, faserverstärkten Kunststoffen und Holz
T1  - Structural behavior of timber-composite structures with epoxy-polymer concrete and FRP reinforcement
N2  - Die Entwicklung der Holz-Beton-Verbundbauweise hat gezeigt, dass hybride Holzverbundbauweisen eine sehr effiziente Lösung zur Steigerung der Tragfähigkeit und Steifigkeit von biegebeanspruchten Holzbauteilen darstellen. Bei solchen Holzverbundbauteilen stellt insbesondere die effiziente Gestaltung der Schubkraftübertragung in der Verbundfuge zwischen den Baustoffschichten einen gewissen Schwachpunkt dar. Weiterhin limitieren insbesondere auch die streuenden Festigkeiten sowie wuchs- bzw. fertigungsbedingte Eigenschaften des in der Zugzone angeordneten Holzes die Leistungsfähigkeit solcher hybrider Verbundbauteile merklich. Eine innovative Lösung für diese Problemkreise konnte in der Herstellung von hybriden Verbundkonstruktionen aus Reaktionsharzbeton, faserverstärkten Kunststoffen und der bestehenden Holzkonstruktion gefunden werden. Dabei kommt in der Biegedruckzone ein Hochleistungs-Polymerbeton zum Einsatz. Die Zugzone wird mittels ein- bzw. aufgeklebter Faserverbundwerkstoffe verstärkt und strukturell bedingte Grenzen überwunden. Faserverbundwerkstoffe sind im Vergleich mit homogenen Werkstoffen durch eine strukturelle Anisotropie gekennzeichnet. Zur rechnerischen Beschreibung des Trag- und Bruchverhaltens benötigt man eine schichtenweise Spannungsanalyse, Bruchkriterien für die einzelnen Schichten und Degradationsmodelle zum Erfassen der Auswirkung von Teilbrüchen, die noch nicht zum Bruch oder Ablösen des Laminats führen. Dabei bieten bruchtypbezogene Versagenskriterien wesentliche Vorteile gegenüber Pauschal¬kriterien, da die vorherrschenden Bruchmodi mithilfe ein¬zelner Bruch¬bedingungen unabhängig voneinander beschrieben werden können. Zur Analyse des Verbundverhaltens von faserverstärkten Kunststoffen und Holz wurde deshalb das vereinfachte Puck-Knaust-Kriterium für die Versagensanalyse in ANSYS(R) implementiert. Für die numerische Untersuchung der Verbundträger wurde ein Strukturmodell für Kunstharzbetone im Verbund mit Holz entwickelt, mit dem sich Steifigkeit und Kriechverhalten beliebiger Mischungsverhältnisse abschätzen lassen. Beim Vergleich der Ergebnisse zeigt sich, dass die relativen Kriechverformungen bei den verstärkten Balkenserien um das 1,8- bis 2,5fache größer sind als bei der unverstärkten Serie, was in der Materialspezifik des eingesetzten Polymerbetons begründet liegt. Die Kriech¬verformung steigt dabei mit zunehmendem Verhältnis von Polymerbetonstärke zum Holzgrundquerschnitt und kann mit der angegebenen Gleichung für beliebige Querschnittsverhältnisse ermittelt werden. Im Vergleich der Durchbiegung der Serien bei gleicher Belastung wird deutlich, dass die Steifigkeitsvorteile der verstärkten Balken durch die größere Kriechneigung ganz oder teilweise aufgebraucht werden. Besonders betrifft das die Serien, bei denen die obere Holzschicht mit PC substituiert wurde. Dort wird aus einem anfänglichen Vorteil sogar ein Nachteil. In der numerischen Simulation von hybriden Verbundträgern aus faser¬verstärkten Kunststoffen, Kunstharzbeton und Holz bestätigte sich der eindeutige Vorteil einer zusätzlich aufgebrachten Polymerbetonschicht. Der Beitrag der FVK-Verstärkung am Gesamtsystem fällt im Gegensatz zur PC-Deckschicht jedoch wesentlich geringer aus, da deren Potential erst bei größeren Belastungen voll aktiviert wird. In Hinblick auf Wirtschaftlichkeit und Anwendertauglichkeit insgesamt stellt der Einsatz von faserverstärkten Kunststoffen und Kunstharzbetonen eine wirkliche und praxistaugliche Alternative gegenüber herkömmlichen Baustoffen zur Tragwerksverstärkung dar.
N2  - The development of timber-concrete composite structures has shown that hybrid composite systems are a very efficient solution to increase the load-carrying capacity and overall performance of timber structures. The weakness of these systems is clearly marked by the stiffness of the bond line, the natural limitations of the timber and defects in wood. An innovative solution of these problems has been found in a new-type composite beam for structural rehabilitation and upgrading, combining polymer concrete in the compression zone, fiber reinforced plastics in the tension zone and timber in between. Here, the epoxy PC can be combined with timber floors for upgrading without removing the suspended ceiling and the use of FRP as a strengthening material can be applied without necessitating the removal of the overhanging part of the structure. Therefore, this technique is very promising in many cases of reinforce¬ment of timber floors and historical structural wooden parts. The used materials show different mechanical and physical behavior due to the huge difference of stiffness and mechanical properties. All composite partners have been revised according the material formulation, structural performance of the composites, fracture and delamination behavior. Appropriate mechanical models for the numerical simulation on the basis of a finite element approach have been developed, whereas the comparison between numerical simulation and testing show a close agreement. The results of the experiments have highlighted the limitations of the composite structure as well as the advantages of the various combinations and present numerous interesting aspects. The properties of the glue lines can be described as a rigid continuous joint. This includes the good adhesive penetration into the wood surface and the high cohesive strength of the glue line in terms of further design and calculations. The test results show an increase of the load-carrying capacity up to 185% for short-term loading, depending of the ratio between polymer concrete and timber. For long-term performance the creep influence has been calculated with a rheological model to 1.8 - 2.5-times of the deflections compared to the unreinforced beams, depending also on the configuration. Here, the stiffness advantage of the short-term performance will be reduced, but leads in optimistic results for the use of this composite beam in practice. The numerical simulation results of the hybrid composite beam of polymer concrete, fiber reinforced plastics and timber have highlighted the advantage of additional stiffness in form of epoxy concrete on top. The contribution of the FRP to the overall performance is significant lower for LSD, but increases for higher loads. Regarding economical and practical aspects, the presented composite system describe a good alternative to conventional solutions for structural upgrading in reconstruction.
T3  - Schriftenreihe des Instituts für Konstruktiven Ingenieurbau - 17 
KW  - Kunststoffbeton
KW  - Holz
KW  - Delamination
KW  - faserverstärkte Kunststoffe
KW  - Tragwerksverstärkung
KW  - Bruchkriterien
KW  - Verbundkonstruktionen
KW  - timber-composite structures
KW  - fiber-reinforced plastics
KW  - polymer concrete
KW  - delamination
Y1  - 2008
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20081210-14536
N1  - Die gedruckte Ausgabe ist im Universitätsverlag der Bauhaus-Universität Weimar erschienen, seit 2014 Bauhaus-Universitätsverlag Weimar.
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TY  - THES
A1  - Spiekermann, Christoph
T1  - Unterstützung der Material- und Produktauswahl in der Architektur durch Plausibilität der Entscheidung
T1  - Support of material and product selection in architecture by plausibility of decision
N2  - Architektur wird vorwiegend über die den Raum begrenzenden Oberflächen wahrgenommen. Das Oberflächenmaterial kann daher mit seinen sinnlichen Eigenschaften die Entwurfsintention unterstützen, zugleich muss es aber auch zahlreiche technische, ökonomische und ökologische Anforderungen erfüllen. Materialwahl in der Architektur bedeutet somit das Abwägen einer Vielzahl von Parametern, die sich sowohl inhaltlich als auch hinsichtlich ihrer Relevanz stark unterscheiden. Die Entscheidung für ein Material kann dabei durch verschiedene analoge und digitale Ansätze unterstützt werden. Die vorhandenen Systeme sind jedoch allesamt begrenzt: in den von ihnen berücksichtigten Aspekten, den möglichen Suchwegen oder ihren Inhalten. Keines der in dieser Arbeit untersuchten Systeme berücksichtigt zudem die unterschiedliche Wichtigkeit oder gegenseitige Abhängigkeiten und Unschärfen der in die Materialwahl einfließenden Kriterien. Die vorliegende Arbeit formuliert daher eine Gesamtstrategie zur besseren Unterstützung der Entscheidung für ein Oberflächenmaterial. Im Wesentlichen wird dabei eine Methode vorgestellt, wie die inhaltlich höchst unterschiedlichen Kriterien, welche Einfluss auf die Materialwahl ausüben, mit ihrer jeweiligen Relevanz gegeneinander in Ansatz gebracht werden können, um eine umfassende Bewertung der Materialalternativen zu ermöglichen. In einem zweiten Schritt wird mit Multidimensional Scaling eine Technik der Informationsvisualisierung benutzt, die eine zusätzliche Unterstützung durch weitere Analysemöglichkeiten und andere Suchwege eröffnet. Das vorgeschlagene Verfahren ist in einem Software-Prototyp umgesetzt. Die Arbeit leistet damit einen Beitrag, die Auswahl eines geeigneten Materials in der Architektur zu erleichtern, diese Entscheidung plausibel begründen zu können und den Weg der Entscheidungsfindung nachvollziehbar werden zu lassen.
N2  - Architecture is mainly perceived via surfaces. The surface material can support the design intention with his sensuous properties but at the same time it has to fulfill numerous technical, economic and environmental requirements. The choice of material in architecture means balancing a variety of parameters, which differ both in substance and in terms of their relevance. The decision for a material can be supported by various analog and digital techniques. But all existing systems are limited in their consideration aspects, in the available ways of search or in its contents. None of these systems respect the different importance or the dependencies and blurs of material influencing criteria. The presented work formulates an overall strategy to improve the decision for a surface material. In essence, a method is presented, how the different criteria which influence the choice can be brought to a comprehensive assessment even with their relevance in order to judge the material alternatives. In a second step, multidimensional scaling as a technique in information visualization is used to require additional support by further analysis options and other ways of search. The proposed procedure is implemented in a software prototype. The work makes a contribution to facilitate the selection of suitable material in the architecture, to give plausible reasons for this decision and to reflect the selection process.
KW  - Entscheidungsbegründung
KW  - CAD
KW  - Bauentwurf
KW  - Plausibilität
KW  - Materialwahl
KW  - Multidimensional Scaling
KW  - material selection
KW  - multidimensional scaling
Y1  - 2008
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20080925-14253
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TY  - THES
A1  - Arifin, Yulian Firmana
T1  - Thermo-hydro-mechanical behavior of compacted bentonite-sand mixtures: an experimental study
N2  - Heat, gas, and leachate are primary by-products of landfill processes in municipal solid waste landfills. In nuclear waste repository, temperature of the waste also raises due to radioactivity processes. Temperature increase in the repository induces hydro-mechanical processes of its sealing material. Moderate to high temperature is expected to be encountered in the field situation. In this thesis, a study on the thermo-hydro-mechanical behavior of compacted bentonite-sand mixtures which are among the materials proposed to be used as sealing material for landfills and hazardous waste repository is presented. Mixtures of a calcium-type bentonite, Calcigel, and quartz sand were used in this study. Series of tests including suction and swelling pressure measurement, drying-wetting under unconfined and confined conditions were conducted at a moderately high temperature. Tests at room temperature including basic and physico-chemical characterization, microstructure and fabric studies, and osmotic suction were conducted in order to provide insight into understanding the hydro-mechanical processes taking place in the bentonite. The experimental data obtained are presented and compared to the result of the previous tests for the same material performed by other researchers at room temperature. The changes in hydro-mechanical behavior due to elevated temperature were analyzed and discussed based on the suction components of soil which are influenced by temperature. At the end, conclusions concerning the temperature effects on the hydro-mechanical behavior of the materials are drawn and suggestions for future studies are made.
N2  - In Folge der Prozesse in den Siedlungsabfalldeponien entstehen Wärme, Gas und Sickerwasser als Nebenprodukte. In Deponien für nukleare Abfälle nimmt die Wärme in Abhängigkeit deren Radioaktivität zu. Aufgrund der Wärmeentwicklung im Abfall kommt es in dem die Kanister umgebenden Dichtelement zu Temperaturänderungen, was verschiedene hydro-mechanische Prozesse verursacht, die sowohl bei niedrigen als auch bei mäßig hohen Temperaturen stattfinden. In dieser Dissertation wird eine Studie über die Auswirkungen von Temperaturänderungen auf das hydro-mechanische Verhalten von Bentonit-Sand-Gemischen vorgestellt, welche ein mögliches Dichtungsmaterial für Verschlussbauwerke in Deponien für radioaktive Abfälle darstellen. In dieser Studie wurden Mischungen von Kalzium-Bentonit, genannt “Calcigel“, und Quarzsand verwendet. Es wurden bei mäßig hohen Temperaturen Versuchsreihen durchgeführt, die die Messung der Saugspannungen und des Quelldrucks, als auch die Ermittlung der Saugspannungs-Wassergehalts-Beziehung auf dem Trocknungs- sowie Bewässerungspfad bei behinderter und nicht behinderter Volumenänderung beinhalten. Des weiteren wurden bei Raumtemperatur Versuche zur Bestimmung der physiko-chemischen Eigenschaften sowie Untersuchungen zur Struktur und der osmotischen Saugspannung durchgeführt. Das Ziel dieser Untersuchungen war es, einen besseres Verständnis der innerhalb des Bentonits stattfindenden hydro-mechanischen Prozesse zu erlangen. Die experimentell gewonnenen Daten werden vorgestellt und mit Ergebnissen aus vorangegangenen Forschungsarbeiten am selben Material bei Raumtemperatur verglichen. Die beobachteten Änderungen im hydro-mechanischen Verhalten aufgrund der erhöhten Umgebungstemperatur werden analysiert und diskutiert, wobei besonderes Augenmerk auf die Materialkomponenten gelegt wird, deren Eigenschaften und Verhalten durch die Temperatur beeinflusst wird.
T2  - Das thermo-hydromechanische Verhalten von verdichteten Bentonit-Sand-Mischungen: eine experimentelle Analyse
KW  - Temperatur
KW  - Bentonit-Sand
KW  - Quelldruck
KW  - hydromechanische Prozesse
KW  - Bentonite-sand
KW  - temperature
KW  - swelling pressure
KW  - drying-wetting
Y1  - 2008
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20081006-14288
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TY  - THES
A1  - Pang, Zhiqi
T1  - Phosphorus enrichment in the treatment of pig manure in China using anaerobic digestion technology
N2  - Phosphorus (P) is a key irreplaceable nutrient element in all life forms. Almost all phosphorus used by society is mined from non-renewable phosphate rock. Approximately 80% of global phosphate rock consumption is used for fertilizer production. However, as a finite resource, the world phosphate reserve could be exhausted within the next 100-250 years. The phosphate resource in China is also limited. The exploitable deposits could be exhausted within 70 years. Investigations show that the largest recoverable phosphate resource in China is found in animal manure. It was estimated that the potential phosphate resource in intensive-scale animal plants accounts for 47% of the total consumption of phosphate rock of the country each year. Pig manure contains phosphorus and nitrogen in high concentration. The objective of this study is to investigate forced P-precipitation in pig manure combined with anaerobic digestion; when biogas is generated, an enriched P-containing digested manure sludge can be obtained. Anaerobic digestion experiments indicated that total concentrations of phosphorus (TP) and kjeldahl nitrogen (TKN) remained basically constant before and after anaerobic digestion. However, the composition of nitrogen and phosphorus in digested manure was quite different; 37.7% of phosphorus existed as PO4-P in the raw pig manure, whilst 20.8% of PO4-P was present in the digested pig manure. NH4-N accounted for 50.4% of the total TKN in raw pig manure, while most of the TKN in digested manure (79.3%) was composed of NH4-N. The pH value of pig manure rose by 0.88 units after anaerobic digestion. PO4-P was reduced by 45% during anaerobic digestion. The average molar ratios of Mg/P and Ca/P achieved were 1.3 and 1.7. It was found that solid/liquid separation has little influence on the change in the molar ratios. The optimal position for P-precipitation is after anaerobic digestion. P-precipitation should be conducted in homogeneous digested pig manure. The ideal pH range for P-precipitation is between 8.0 and 9.5. In the pH range of 8.8-9.5, struvite precipitation dominates the precipitation reaction. The existence of calcium ions results in competitive reaction with magnesium ions. In the pH range of 8.0-8.8, calcium phosphate was apt to form. Both MgCl2•6H2O and MgO can be adopted as a magnesium source. MgO is suitable for supplementation in raw manure. Without the addition of other alkali, the pH value rose to 8.5. Nearly 85% of soluble phosphorus (PO4-P) could be removed from liquid portion. MgCl2•6H2O has good solubility. When MgCl2•6H2O was used at a pH value of 9.0, the equilibrium time required was 30 minutes. The appropriate Mg2+/PO4-P molar ratio was 1.3. Under these conditions, whether with raw or digested manure, 90% of PO4-P could be removed. Forced P-precipitation combined with anaerobic digestion is suitable for application in China. More than 90% of the soluble phosphorus could be removed from the liquid portion of pig manure through forced P-precipitation. With the aid of flocculants, 95.7% of the total phosphorus could be precipitated in the final manure solid.
N2  - Phosphor (P) ist ein zentrales Element und ein unersetzbarer Nährstoff in allen Lebensformen. Phosphathaltige Mineraldünger werden aus Phosphaterz hergestellt. Ungefähr 80% des weltweiten Phosphaterzverbrauchs wird von der Düngemittelindustrie genutzt. Allerdings werden als eine endliche Ressource die weltwirtschaftlich abbaubaren Phosphatreserven für nur noch ca. 100-250 Jahre reichen. Die Ressource Phosphat in China ist ebenfalls begrenzt. Die verwertbaren Lagerstätten können noch 70 Jahre genutzt werden. Die Kosten für den Abbau steigen, es ist daher notwendig nach Recyclingmöglichkeiten zu suchen. Bilanzen zeigen, dass die größten wiedergewinnbaren Phosphatressourcen in China sich in tierischer Gülle befinden. Es wurde geschätzt, dass die potenzielle Phosphatressource in Massentierhaltungsanlagen 47% des gesamten Verbrauchs von Phosphaterz des Landes pro Jahr beträgt. Das Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung der P-Fällung in der Schweinegülle, kombiniert mit anaerober Vergärung, um einen mit Phosphat angereicherten stabilisiersten Gülleschlamm zu erhalten, der landwirtschaftlich verwertet werden kann. Der Fokus liegt auf einem Einsatz in China. Die anaeroben Vergärungsversuche deuteten darauf hin, dass die Gesamtkonzentrationen von Phosphor (TP) und Total-Kjeldahl-Stickstoff (TKN) im Wesentlichen konstant vor und nach der anaeroben Vergärung blieben. Allerdings veränderte sich die Bindungsformen von Stickstoff und Phosphor durch die Vergärung. 37,7% des Phosphors lag als PO4-P in der rohen Gülle vor, während nur noch 20,8% als PO4-P in der vergorenen Schweinegülle enthalten war. NH4-N stellte 50,4% des gesamten TKN in der rohe Schweinegülle dar, während die größte Teil des TKN (79,3%) in der vergorenen Gülle aus NH4-N bestand. Der pH-Wert von Schweinegülle stieg um 0,88 Einheiten nach der anaeroben Vergärung an. 45% des PO4-P wurde während der anaeroben Vergärung reduziert. Die durchschnittlichen Molarverhältnisse von Mg/P und Ca/P betrugenen 1,3 und 1,7. Die Fest/Flüssig-Trennung hat wenig Einfluss auf die Änderung der Molarenverhältnisse. Es optimal ist die P-Fällung in der homogenen vergorenen Schweinegülle durchzuführen. Der optimale pH-Bereich für die P-Fällung liegt zwischen 8,0 und 9,5. Im pH-Bereich von 8,8-9.5 wird die Fällungsreaktion der Struviteformation dominiert. Die Existenz von Calcium-Ionen führt zu einer konkurrierenden Reaktion mit Magnesium-Ionen. Im pH-Bereich von 8,0 bis 8,8 bildete sich tendenziell mehr Calciumphosphat. Sowohl MgCl2•6H2O als auch MgO können als Magnesiumquelle verwendet werden. MgO ist geeignet zur Zugabe in roher Gülle. Ohne den Zusatz von anderen Alkalinen stieg der pH-Wert an auf 8,5. Fast 85% des löslichen Phosphors (PO4-P) konnte aus dem Flüssiganteil entfernt werden. MgCl2•6H2O ist gut löslich. Als MgCl2•6H2O mit einem pH-Wert von 9,0 verwendet wurde, betrug die Gleichgewichtszeit 30 Minuten. Das entsprechende Mg/P Molareverhältnis betrug 1,3. Die P-Fällung in Kombination mit anaerober Vergärung eignet sich für den Einsatz in China. Mehr als 90% des löslichen Phosphors konnten aus dem Flüssiganteil der Schweinegülle durch P-Fällung entfernt werden. Mit Hilfe von Flockungsmitteln konnten bis zu 95,7% des gesamten Phosphors (TP) in das Gärrest-Endprodukt eingebunden werden.
T2  - Anreicherung von Phosphor an die Gärreste bei der anaeroben Schweinegüllebehandlung
KW  - Phosphor
KW  - Schweinegülle
KW  - Vergärung
KW  - Struvite
KW  - phosphorus
KW  - pig manure
KW  - anaerobic digestion
Y1  - 2008
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20080704-13640
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TY  - THES
A1  - Hildebrand, Jörg
T1  - Numerische Schweißsimulation - Bestimmung von Temperatur, Gefüge und Eigenspannung an Schweißverbindungen aus Stahl- und Glaswerkstoffen
T1  - Numerical welding simulation - determination of temperature, microstructure and residual stress for steel and glass materials in welded joints
N2  - Die Komplexität des Schweißprozesses und das Verhalten der Werkstoffe infolge des Energieeintrages erfordern eine umfassende Betrachtungsweise. Die Entwicklung von numerischen Modellen und Methoden in den letzten 50 Jahren ermöglicht die Simulation, Analyse und Optimierung von Schweißverbindungen hinsichtlich Temperatur, Gefügestruktur und Eigenspannungen. Eine Differenzierung der Schweißsimulation in Prozess-, Werkstoff- und Struktursimulation gestattet eine gezielte Untersuchung von einzelnen Aspekten. Diese Unterteilung erfordert zum Teil eine starke Abstraktion und Idealisierung der Realität durch geeignete Annahmen und Randbedingungen, die von der zu untersuchenden Fragestellung abhängen. Dadurch wird eine Kalibrierung und Verifikation der Modelle mit Versuchsergebnissen notwendig. Die in dieser Arbeit durchgeführten Untersuchungen beschäftigen sich mit wichtigen Fragestellungen hinsichtlich der numerischen Simulation und experimentellen Untersuchung des Temperaturfeldes sowie des Gefüge- und Eigenspannungszustandes von MAG-Schweißverfahren an den Werkstoffen Feinkornbaustahl und Duplex-Stahl, CO2-Laserstrahlschweißverfahren am Werkstoff Quarzglas, Trennprozessen von Proben, WIG-Nachbehandlungsverfahren. Hinsichtlich der Naht- und Stoßarten orientierte sich die Arbeit an baupraktisch relevanten Schweißverbindungen sowie Besonderheiten, die sich aus Schweißprozessen und unterschiedlichen Werkstoffen ergeben. Eine Interpretation der numerisch und experimentell ermittelten Ergebnisse ermöglicht die Ableitung von allgemeingültigen Erkenntnissen zur Ausbildung des Temperaturfeldes, Entstehung von Gefügestrukturen und Eigenspannungen. Voraussetzungen für eine realitätsnahe Schweißsimulation zur Bestimmung von Temperatur, Gefügeanteil und Eigenspannung sind neben den Geometriemodellen geeignete numerische Modelle für die Einkopplung der Energie aus dem Schweißprozess und für die Abgabe der Energie durch Konvektion und Strahlung an die Umgebung, zur Beschreibung des thermischen und mechanischen Werkstoffverhaltens im Bereich von Raumtemperatur bis zur Schmelztemperatur.
N2  - In the last 50 years simulation, analysis and optimization of welded joints makes the development possible of numerical models and methods for determination of temperature, microstructure and residual stress. A differentiation of welding simulation in process, material and structural simulation is possible for a purposeful investigation of individual aspects. This partitioning requires a strong abstraction and idealization of the reality with boundary conditions. Calibrations and verifications of the models with test results are necessary. The investigations concern with important questions in regard to the numerical simulation and experimental investigation of temperature field as well as microstructure and residual stresses of MAG-welding at the materials fine-grain structural steel and duplex steel, CO2-laser welding at the material quartz glass, separation processes of samples, post welding process with TIG.
T3  - Schriftenreihe des Instituts für Konstruktiven Ingenieurbau - 18 
KW  - MAG-Schweißen
KW  - Schweißen
KW  - Simulation
KW  - Eigenspannung
KW  - Feinkornbaustahl
KW  - Quarzglas
KW  - Schweißverbindung
KW  - Wärmeeinflusszone
KW  - Laserschweißen
KW  - Ferri
KW  - welding
KW  - numerical simulation
KW  - residual stress
KW  - joints
KW  - steel
Y1  - 2008
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20090617-14753
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TY  - THES
A1  - Springer, Jan P.
T1  - Multi-Frame Rate Rendering
N2  - Multi-frame rate rendering is a parallel rendering technique that renders interactive parts of a scene on one graphics card while the rest of the scene is rendered asynchronously on a second graphics card. The resulting color and depth images of both render processes are composited, by optical superposition or digital composition, and displayed. The results of a user study confirm that multi-frame rate rendering can significantly improve the interaction performance. Multi-frame rate rendering is naturally implemented on a graphics cluster. With the recent availability of multiple graphics cards in standalone systems the method can also be implemented on a single computer system where memory bandwidth is much higher compared to off-the-shelf networking technology. This decreases overall latency and further improves interactivity. Multi-frame rate rendering was also investigated on a single graphics processor by interleaving the rendering streams for the interactive elements and the rest of the scene. This approach enables the use of multi-frame rate rendering on low-end graphics systems such as laptops, mobile phones, and PDAs. Advanced multi-frame rate rendering techniques reduce the limitations of the basic approach. The interactive manipulation of light sources and their parameters affects the entire scene. A multi-GPU deferred shading method is presented that splits the rendering task into a rasterization and lighting pass and assigns the passes to the appropriate image generators such that light manipulations at high frame rates become possible. A parallel volume rendering technique allows the manipulation of objects inside a translucent volume at high frame rates. This approach is useful for example in medical applications, where small probes need to be positioned inside a computed-tomography image. Due to the asynchronous nature of multi-frame rate rendering artifacts may occur during migration of objects from the slow to the fast graphics card, and vice versa. Proper state management allows to almost completely avoid these artifacts. Multi-frame rate rendering significantly improves the interactive manipulation of objects and lighting effects. This leads to a considerable increase of the size for 3D scenes that can be manipulated compared to conventional methods.
N2  - Multi-Frame Rate Rendering ist eine parallele Rendertechnik, die interaktive Teile einer Szene auf einer separaten Graphikkarte berechnet. Die Abbildung des Rests der Szene erfolgt asynchron auf einer anderen Graphikkarte. Die resultierenden Farb- und Tiefenbilder beider Darstellungsprozesse werden mittels optischer Überlagerung oder digitaler Komposition kombiniert und angezeigt. Die Ergebnisse einer Nutzerstudie zeigen, daß Multi-Frame Rate Rendering die Interaktion für große Szenen deutlich beschleunigt. Multi-Frame Rate Rendering ist üblicherweise auf einem Graphikcluster zu implementieren. Mit der Verfügbarkeit mehrerer Graphikkarten für Einzelsysteme kann Multi-Frame Rate Rendering auch für diese realisiert werden. Dies ist von Vorteil, da die Speicherbandbreite um ein Vielfaches höher ist als mit üblichen Netzwerktechnologien. Dadurch verringern sich Latenzen, was zu verbesserter Interaktivität führt. Multi-Frame Rate Rendering wurde auch auf Systemen mit einer Graphikkarte untersucht. Die Bildberechnung für den Rest der Szene muss dazu in kleine Portionen aufgeteilt werden. Die Darstellung erfolgt dann alternierend zu den interaktiven Elementen über mehrere Bilder verteilt. Dieser Ansatz erlaubt die Benutzung von Multi-Frame Rate Rendering auf einfachen Graphiksystemen wie Laptops, Mobiltelefonen and PDAs. Fortgeschrittene Multi-Frame Rate Rendering Techniken erweitern die Anwendbarkeit des Ansatzes erheblich. Die interaktive Manipulation von Lichtquellen beeinflußt die ganze Szene. Um diese Art der Interaktion zu unterstützen, wurde eine Multi-GPU Deferred Shading Methode entwickelt. Der Darstellungsvorgang wird dazu in einen Rasterisierungs- und Beleuchtungsschritt zerlegt, die parallel auf den entsprechenden Grafikkarten erfolgen können. Dadurch kann die Beleuchtung mit hohen Bildwiederholraten unabhängig von der geometrischen Komplexität der Szene erfolgen. Außerdem wurde eine parallele Darstellungstechnik für die interaktive Manipulation von Objekten in hochaufgelösten Volumendaten entwickelt. Dadurch lassen sich zum Beispiel virtuelle Instrumente in hochqualitativ dargestellten Computertomographieaufnahmen interaktiv positionieren. Aufgrund der inhärenten Asynchronität der beiden Darstellungsprozesse des Multi-Frame Rate Rendering Ansatzes können Artifakte während der Objektmigration zwischen den Graphikkarten auftreten. Eine intelligente Zustandsverwaltung in Kombination mit Prediktionstechniken kann diese Artifakte fast gänzlich verhindern, so dass Benutzer diese im allgemeinen nicht bemerken. Multi-Frame Rate Rendering beschleunigt die interaktive Manipulation von Objekten und Beleuchtungseffekten deutlich. Dadurch können deutlich umfangreichere virtuelle Szenarien bearbeitet werden als mit konventionellen Methoden.
T2  - Multi-Frame Rate Rendering
KW  - Virtuelle Realität
KW  - Multi-Frame Rate Rendering
KW  - Multi-Frame Rate Composition
KW  - Interaction Fidelity
KW  - Visual Quality
KW  - Parallel Rendering Methods
Y1  - 2008
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20081127-14395
ER  - 
TY  - THES
A1  - Zellmann, Hans-Dieter
T1  - Metaphosphat – modifizierte Silikatbinder als Basis säurebeständiger Beschichtungsmaterialien
T1  - Metaphosphate modified silica-binder for acid resistant coating materials
N2  - Mörtel basierend auf erhärtetem Wasserglas als Binder weisen eine ausgesprochen gute Beständigkeit im Kontakt mit stark sauren Medien auf; unzureichend hingegen ist die che-mische Beständigkeit im Kontakt mit alkalischen bis schwachsauren Medien. Ziel der Un-tersuchungen ist eine Verbesserung der Wasserbeständigkeit von Natriumsilikatbindern durch gezielte chemische Modifikation mit verschiedenen Metaphosphaten. Durch eine systematische Charakterisierung der Zusammensetzung und des strukturellen Aufbaus der Binder werden dabei die Ursachen der bindertypischen Eigenschaften aufgeklärt. Eine Modifikation der Natriumsilikatlösung mit Natriumtrimetaphosphat hat eine Erhöhung des Kondensationsgrades und eine verbesserte mechanische Beständigkeit des verfestig-ten Natriumsilikatbinders zur Folge. Durch die reaktive Bindung der Basizität der Natriumsi-likatlösung beim Abbau der Metaphosphatstruktur wird die Wasserbeständigkeit mit Natri-umtrimetaphosphat modifizierter Natriumsilikatmörtel erhöht. Die gute Beständigkeit im Kontakt mit hochkonzentrierter Schwefelsäure bleibt nahezu unverändert erhalten. Eine Modifikation der Natriumsilikatlösung mit Aluminiumtetrametaphosphat führt durch Reaktion beider Komponenten miteinander zur Bildung eines alumosilikatischen Netzwer-kes. Das alumosilikatische Netzwerk des mit Aluminiumtetrametaphosphat modifizierten Natriumsilikatbinders ist auch in einer stark alkalischen Natriumhydroxidlösung beständig. Die gute Beständigkeit des Binders im Kontakt mit hochkonzentrierter Schwefelsäure bleibt trotz des Aluminates im Bindernetzwerk erhalten.
N2  - Mortars based on hardened water glass as binding agent present a very good resistance in contact with strongly acid fluids. Insufficient, however, is the chemical resistance in contact with alkaline to weakly acid fluids. Aim of the investigations is an improvement of the water resistance of sodium silicate binders by specific chemical modifications through various metaphosphates. Thereby the causes of the binder specific properties are defined by a systematic characterization of the composition and of the structure of the binders. A modification of the sodium silicate solution by sodium trimetaphosphate produces an in-crease of the condensation degree and an improved mechanical resistance of the solidified sodium silicate binder. The water resistance of sodium silicate mortars modified by sodium trimetaphosphate is increased by the reactive binding of the basicity of the sodium silicate solution during the reduction of the metaphosphate structure. The good resistance in con-tact with highly concentrated sulphuric acid is kept nearly unchanged. A modification of the sodium silicate solution by aluminium tetrametaphosphate produces due to the reaction of both components the formation of an aluminosilicate network. The aluminosilicate network of the sodium silicate binder modified by aluminium tetrameta-phosphate also remains resistant in a strongly alkaline sodium hydroxide solution. The good resistance of the binder in contact with highly concentrated sulphuric acid is main-tained despite the aluminate in the binder network.
KW  - Wasserglas
KW  - Mörtel
KW  - Metaphosphat
KW  - säurefeste Beschichtungen
KW  - water-glass
KW  - metaphosphate
KW  - motars
KW  - acid resistant coating material
Y1  - 2008
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20081127-14385
ER  - 
TY  - THES
A1  - Springer, Walter
T1  - Kunst im öffentlichen Raum - Projektkunst und Kunstprojekte der 80er und 90er Jahre in Süddeutschland
T1  - Public art – Art Projects in the ninteen- eighties und nineties in Southern Germany
N2  - Die Dissertation setzt sich zum Ziel, mittels einer Längs- als auch in einer Querschnittsanalyse die für die 80er und 90er Jahre typischen Erscheinungen von Kunst im öffentlichen Raum in Süddeutschland zu untersuchen und zu bewerten. Sie besteht aus einem allgemeinen, eher theoretisch und systematisch ausgerichteten Teil, in dem die relevanten Fragestellungen in einem größeren historischen Zusammenhang entwickelt werden, sowie einer empirisch ausgerichteten Mikrostudie, um letztere am konkreten Material, also angesichts der realen Handlungen, Entscheidungen und Prozesse in einem typischen Fall zu überprüfen. Im Zentrum steht dabei das im Prozess der Auseinandersetzung mit dem Ort entwickelte Werk (Site Specificity) und seine Präsentationsform innerhalb eines meist thematisch und zeitlich eingegrenzten Projekts, dessen Teilnehmer/Werke von einer Jury ausgewählt und von einem Kurator zur Ausstellung gebündelt und unter seiner Leitung realisiert werden.
N2  - This dissertations target is to examine and to analyze public art campains of the eighties and nineties in southern Germany. Two major issues are represented: By means of a more general and theoretical approach a catalogue of relevant questions is beeing developed. This questions are the basis for an empirical study, a mirco- analysis of a public art project that was realized in the University town of Tübingen in 1991. The study targets on site specific types of public art embeded in temporally limited campains within a thematical context.
KW  - Kunst
KW  - Öffentlicher Raum
KW  - Projektkunst
KW  - 80er und 90er Jahre
KW  - Süddeutschland
KW  - Art Projects
KW  - 1980/90
KW  - South Germany
Y1  - 2008
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20080213-12933
ER  -