Zur katalytischen Vergasung von Biomasse

Ziel der vorliegenden Arbeit ist das Studium des Einflusses mineralischer Stoffe bei dem Vergasungsprozess von Biomasse um Grundlagen zur Verbesserung der Technologie mit experimentellen Methoden zu schaffen. Als Katalysator wird der mineralische Anteil oder Asche, Dolomit und Braunkohlenkoks den Kaffeeschalen, Ölpalmschalen oder Buchenholz zu gemischt. Als Vergasungsmittel wird Wasserdampf benutzt. Als experimentellen Anlagen werden eine Thermowaage und ein Drehrohrreaktor eingesetzt. Zur Vergasung im Drehrohrreaktor wurden Versuche mit Gemischen aus Dolomit und Buchenholz durchgeführt. Variierte Versuchsparameter waren der Massestrom, die Wasserdampfkonzentration, die Temperatur, der Kalzinierungsgrad des Dolomits, die Kontaktzeit zwischen Gas und Partikeln und die Verweilzeit. Durch die Variation des Massestroms wurden unterschiedliche Schütthöhen erreicht, wodurch das Verhältnis zwischen aktiver und passiver Zone in der Schüttung verändert wird. Die Prozessvariablen wurden so eingestellt, dass längs der Reaktorlänge als Bewegungsformen Stürzen, Stürzen-Gleiten und diskontinuierliches Gleiten auftreten. Zur Variation der Kontaktzeit zwischen den Partikeln und der Gas-Atmosphäre wurde ein Einbau mit sechs ebenen Wendeblechen durchgeführt. Die Ergebnisse der Versuche belegen, dass der katalytische Einfluss des Dolomits einen bedeutenden Effekt bei der Verminderung der Teerbeladung der Produkte hat. Die Wendebleche führten zu einer Steigerung der Gaserzeugung unter bedeutender Verminderung des Teergehalts, besonders in Anwesenheit von Dolomit. In der gegenwärtigen Untersuchung wurde die neuronale Netz-Methode benutzt, um die Beziehungen zwischen den Variabeln, die den Prozess beeinflussen, zu analysieren.

Absorptionsspektrometrie in der Kavität eines Halbleiterlasers unter Ausnutzung der Modenkonkurrenz zwischen zwei Moden

Motivation dieser Arbeit ist die Idee, ein höchst sensitives und selektives Spektroskop, welches gleichzeitig robust ist, auf Basis von Halbleiterlasern zum Einsatz in der Atemgasdiagnostik zu entwickeln. Technische Grundlage ist die Idee, die Probe innerhalb des Laserresonators zu vermessen (sogenannte intra cavity absorption spectroscopy, ICAS). Im speziellen soll durch die Verwendung des relativen Intensitätsrauschens zur Messwertbestimmung und die Verwendung von nur zwei Moden statt der sonst für ICAS verwendeten multimodigen Laser, die Empfindlichkeit erhöht, sowie die Messwerterfassung vereinfacht werden. Die Probe im Laserresonator zu Messen, hat den Vorteil, dass durch die multiple Hin­ und Rückreflektion die wirksame Pfadlänge durch die Probe vervielfacht wird. Dabei werden Verluste an den Resonatorspiegeln durch die Verstärkung der aktiven Zone des Lasers kompensiert. Außerdem wird durch die Konkurrenz der Moden um die idealerweise homogen verbreiterte Verstärkung im Laser die Empfindlichkeit noch einmal bedeutend erhöht. Schon eine geringe Absorption bei einer bestimmten Wellenlänge wird die Intensität des betroffenen Modes zugunsten der anderen Moden verringern. Die Arbeit beschäftigt sich zum einen mit der spektroskopischen Untersuchung zwei- er für die Atemgasdiagnostik relevanter Stoffe, Aceton und das in der Anästhesie häufig eingesetzte Propofol, um das Umfeld, in dem der Laser Verwendung finden soll, zu beleuchten. Diese Untersuchungen flossen in die Entwicklung des später zum Sensor auszubauenden Lasers ein. Für den Laser wurden in der Telekommunikation übliche, glasfaserbasierte, robuste Standardbauteile wie ein optischer Halbleiterverstärker (semiconductor optical amplifier, SOA), Faserkoppler und Faser­Bragg­Gitter verwendet. Die Bauteile wurden charakterisiert. Teilaspekte des Aufbaus wurden mit der Software CAMFR simuliert. Schließlich wurde der Laser als solcher aufgebaut und charakterisiert. Das Ziel der Zweimodigkeit, in einem Intervall von 2 nm durchstimmbar, konnte erreicht werden. An einem vom Heinrich­Hertz­Institut in Berlin entwickelten zweimodigen Halbleiterlasers wurden Untersuchungen der Idee zur Vereinfachung der Messwerterfassung mittels relativen Intensitätsrauschens (relative intensity noise, RIN) durchgeführt. Als Messgröße stellt das RIN die Amplituden der Intensitätsschwankungen des Lasers gegen die Frequenzen der Intensitätsschwankungen als Rauschspektrum dar. Es konnte nachgewiesen werden, dass das Rauschspektrum charakteristisch für das Oszillationsverhalten des Lasers ist.

Ἐμπόρια

Die Arbeit mit dem Titel "Ἐμπόρια- Eine wirtschafts- und kulturhistorische Studie zu den Handelsbeziehungen zwischen dem Imperium Romanum und Indien (1. - 3. Jh. n. Chr.)" ist in die antike Wirtschaftsgeschichte einzuordnen, beinhaltet aber auch kulturhistorische Aspekte. Der Fokus der untersuchten Austauschbeziehungen liegt auf der maritimen Route zwischen den Häfen des Roten Meeres und der Westküste Indiens. Vom ägyptischen Alexandria aus, wo die Waren aus dem gesamten Imperium Romanum verhandelt wurden, verschifften die Kaufleute ihre Exportprodukte über den Nil in das mittelägyptische Koptos. Von dort aus transportierten Lasttiere (Esel und Kamele) die Waren auf verschiedenen Routen an die Häfen des Roten Meeres (Myos Hormos und Berenike). Mit dem Monsun im Juli stachen die Schiffe in See und fuhren über offenes Gewässer zu den Handelsplätzen Indiens. Die Bedeutendsten von ihnen befanden sich an der Indusmündung, an der Mündung des Narmada und an der Malabarküste. Alternativ befuhren die Kaufleute die Route entlang der arabischen Küste, nach Indien. Wie die Europäer der neuzeitlichen europäischen Expansion, waren die Römer vor allem an Rohstoffen interessiert: Verschiedene Gewürze Asiens, Perlen und Edelsteine, sowie Baumwoll- und Seidenstoffe. Im Gegenzug brachten die Kaufleute aus dem Westen Rohstoffe und Fertigwaren auf den Subkontinent, vor allem: Glaswaren, bunte Kleidung und Stoffe, Metalle, Edelsteine, Pigmente und römische Münzen. In dieser Arbeit wird das Zahlenmaterial zum römischen Indienhandel, in Form Quantitativer Studien, nach Vorbild R. Duncan-Jones (The Economy of the Roman Empire. Quantitative Studies, Cambridge 1974), gesammelt und ausgewertet. Dieses Zahlenmaterial ermöglicht eine Einschätzung der ökonomischen Größenordnung des antiken Indienhandels. Im Anschluss daran werden die Handelswaren aus Indien, unter dem Aspekt des römischen Luxusdiskurses, untersucht. Dazu wurden die überlieferten Senatssitzungen, die sich mit dem Thema luxuria beschäftigen, thematisiert. Abschließend werden die indischen Handelsplätze anhand des Port of Trade Modells, wie es Karl Polanyi entwickelte, ausgewertet. Die dazu verwendeten Merkmale orientieren sich an Astrid Möllers Untersuchung zum ägyptischen Handelsplatz Naukratis.