Entwicklung textiler Maschinenelemente für den Einsatz in Windkraftanlagen und Seilwinden

Es sollen hochfeste, gewichtreduzierte Zug- und Tragmittel aus hochmodularen (HM) und hochfesten (HT) Fasern validiert und dabei sowohl runde als auch flache, riemenartige Strukturen untersucht werden. Dadurch sind effizientere Fördersysteme und die Überwindung technischer Grenzen möglich. Darüber hinaus soll das Hauptkriterium für ein breites Anwendungsspektrum geschaffen werden: ein anerkanntes, zerstörungsfreies Prüfverfahren, mit dem der Austausch- bzw. Wartungszeitpunkt des textilen Tragmittels bestimmt werden kann. Können die o. g. Punkte erfolgreich bearbeitet werden, erfolgt eine Ausdehnung der textilen Strukturen in den Bereich kraftübertragender Maschinenelemente. Anhand von Feldversuchen in fördertechnischen Anlagen im Bergbau/ Intralogistik soll erstmals der vollständige Nachweis geführt werden, dass derartige textile Strukturen in technischen Anwendungen eingesetzt werden können. Der Nachweis umfasst die Validierung einer Vielzahl von Einzelschwerpunkten wie die Entwicklung einer Endlos-Herstellungstechnologie bzw. Endverbindung, die Tragmitteldimensionierung, die Erbringung von Festigkeitsnachweisen, die Erarbeitung von Vorschriften und die Erprobung der Verfahren zur Zustandsüberwachung.

Wissenschaftliche Validität als Qualitätsmerkmal der Zukunftsforschung

Zukunftsforschung beansprucht, wissenschaftlichen Kriterien zu genügen. Anders als in anderen Disziplinen trifft man jedoch in diesem Fachgebiet auf besondere Herausforderungen hinsichtlich der Kriterien wissenschaftlicher Validität und an die Verfahren ihrer Prüfung, da übliche Ansätze wie die empirische Bewährung oder logische Ableitung in der Zukunftsforschung nicht anwendbar sind. Stattdessen können, so die hier vertretene These, strukturelle Überlegungen aus der Kohärenztheorie der Wahrheit übertragen werden, um die wissenschaftliche Qualität von Zukunftsaussagen konzeptuell zu begreifen und mit Kriterien zur Validierung zu operationalisieren. Entscheidend ist, dass Aussagen der Zukunftsforschung transparent in ihre Bestandteile zerlegt werden und dass sowohl für die Bestandteile als auch für die Art und Weise der Zusammenfügung der Bestandteile belastbare Argumente angeführt werden können. Der Beitrag schließt mit Überlegungen, was von einer explizit wissenschaftlichen Validierung von Zukunftsüberlegungen erwartet werden kann und was nicht.

Dynamische Standsicherheit von Portalstaplern

Der Artikel beschreibt die Untersuchung der dynamischen Standsicherheit von Portalstaplern. Dazu wurde ein aktueller repräsentativer Portalstapler analysiert und in ein Mehrkörper-Simulationsmodell abgebildet. Die Validierung des Modells erfolgte auf Basis von Messfahrten am realen System. Aus den durchgeführten Simulationsstudien wurden technische Verbesserungsmaßnahmen abgeleitet, welche die dynamische Standsicherheit von Portalstaplern erhöhen.

Dreidimensionale Bewegungserfassung mit Consumer-Highspeedkameras: Eine Systementwicklung unter besonderer Berücksichtigung der Messunsicherheit

Schwerpunkt dieser Arbeit ist die Entwicklung und der Test eines auf Consumer-Highspeedkameras basierenden Bewegungserfassungssystems. Consumer-Kameras sind flexibler einsetzbar als kommerzielle Bewegungserfassungssysteme, zugleich kostengünstiger und werden daher oft in der sportwissenschaftlichen Forschung verwendet. Durch ihren Einsatz entstehen jedoch prinzipbedingt höhere Messunsicherheiten, deren Bestimmung in der vorliegenden Arbeit ein besonderer Stellenwert eingeräumt wird. Nach einem Überblick über aktuelle Bewegungserfassungssysteme und deren Genauigkeiten folgt eine Betrachtung der Messunsicherheit aus metrologischer Perspektive. Anschließend werden die Prozesse der Bilderfassung bei digitalen Consumer-Kameras sowie die zur Modellierung des Kameraabbildungsverhaltens notwendigen Parameteridentifikationsmethoden dargestellt. Diese reichen vom häufig genutzten DLT-Verfahren über Methoden mit Verzeichnungskorrektur bis zu Bündelausgleichsverfahren. Im Anschluss werden die für die verwendeten Kameras geeigneten Methoden auf Basis funktionaler Hardwaretests ausgewählt und weitere für das Bewegungserfassungssystem notwendige Softwarekomponenten diskutiert. Dazu gehören neben der automatisierten Video- und Bildverarbeitung, spezielle Verfahren zur Korrektur von Consumer-Kamera-spezifischen Abweichungen, z.B. die Korrektur von Rolling-Shutter-Verzerrungen. Im zweiten Teil der Arbeit richtet sich der Fokus auf die Simulation der Effekte von Parameterungenauigkeiten auf die Systemgenauigkeit sowie auf die Validierung und den Test des implementierten Systems. Dabei konnte die Rekonstruktionsgenauigkeit von 11.86mm bei einer Referenzrahmenkalibration durch den Einsatz der Kalibrationsmethode mit Bündelausgleichsverfahren von Svoboda u. a. (2005) auf maximal 4.126mm (M=0.073 mm; SD=1.486 mm) reduziert werden. Diese Methode erlaubt zudem eine einfachere Kalibration größerer Messvolumen ohne aufwändige Referenzrahmen und ist daher ideal für den sportwissenschaftlichen Einsatz geeignet. Ein weiteres Ergebnis der Arbeit ist die theoretische Ableitung der Fehlerfortpflanzung für die Prozessschritte der Bewegungserfassung. In Kombination mit der entwickelten Simulationsumgebung wird damit die Grundlage für eine Prädiktion der erreichbaren Messunsicherheit bereits vor der eigentlichen Messung gelegt.

Adolescents' family models: A cross-cultural study

Die vorliegende kulturvergleichende Arbeit befasst sich mit den Familienmodellen Jugendlicher in zehn Kulturen auf Basis eines typologischen Ansatzes und eines Mehrebenenansatzes. Sie leistet damit einen empirischen Beitrag zur Theorie der Familienmodelle im kulturellen Wandel nach Kagitcibasi (2007). Diese Theorie postuliert die Existenz dreier idealtypischer Familienmodelle: ein Familienmodell der Independenz, das in industrialisierten westlichen Gesellschaften vorherrscht, ein Familienmodell der (vollständigen) Interdependenz, das in nicht-industrialisierten agrarischen Kulturen zu finden ist, und als Synthese aus den beiden genannten ein Familienmodell der emotionalen Interdependenz. Letzteres entwickelt sich der Theorie zufolge, wenn nicht-industrialisierte kollektivistische Kulturen Modernisierungsprozessen ausgesetzt sind. Traditionelle Kulturen mit einem Familienmodell der (vollständigen) Interdependenz sollen sich also im Zuge gesellschaftlicher Modernisierungsprozesse nicht notwendigerweise hin zum Familienmodell der Independenz entwickeln, sondern zu einem emotional-interdependenten Modell, das erlaubt, Autonomie mit enger interpersoneller Verbundenheit zu vereinen. Diese Annahme steht im Widerspruch zu klassischen modernisierungstheoretischen Annahmen und wurde in bisherigen Studien nur unzureichend geprüft. In einem typologischen Mehrebenen-Ansatz sollen Profile allgemeiner und familienbezogener Werthaltungen Jugendlicher identifiziert werden, die mit den drei idealtypischen Familienmodellen theoretisch verbunden werden können. In einem zweiten Schritt sollen diese Wertemuster durch verhaltensnähere Familienmodellindikatoren validiert werden. Die Daten für diese Arbeit stammen aus der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten kulturvergleichenden und interdisziplinären Value of Children and Intergenerational Relations Studie (Trommsdorff, 2001) und umfassen eine Stichprobe von 2566 Jugendlichen aus der Volksrepublik China, Deutschland, Frankreich, Indien, Indonesien, Israel, Japan, Südafrika, der Schweiz und der Türkei. Zur Identifikation der angenommen Familienmodell-Werteprofile wurden Cluster-Analysen auf der Kultur- und auf der Individualebene durchgeführt. Auf beiden Analyseebenen zeigten sich drei Werteprofile, die dem erwarteten Muster der drei idealtypischen Familienmodelle entsprachen. Das Familienmodell der emotionalen Interdependenz zeigte dabei bezüglich der Werthaltungen, die emotionale Interdependenzen in der Familie widerspiegeln ähnlich hohe Werte wie das Familienmodell der (vollständigen) Interdependenz, dagegen zeigte es ähnliche Werte wie das Familienmodell der Independenz in Bezug auf Autonomie und materielle Interdependenz widerspiegelnde Werte. In Kulturen, die auf der Kulturebene ein bestimmtes Familienmodell-Werteprofil aufwiesen befanden sich zudem überwiegend Jugendliche, die das jeweils korrespondierende Werteprofil auf der individuellen Analyseebene aufzeigten. Zur Validierung der erhaltenen Familienmodell-Werteprofile wurden diese zu verhaltensnäheren Merkmalen von Familienmodellen in Beziehung gesetzt. Die Vorhersage erfolgte auch hier jeweils getrennt für die Kultur- und Individualebene. Mit Hilfe multinomialer logistischer Modelle wurde zunächst der Effekt der Familienmodell-Werteprofile auf die Bereitschaft der Jugendlichen überprüft, ihren Eltern bei der Hausarbeit zu helfen. Die Ergebnisse zeigten einen starken Effekt der Familienmodell-Werteprofile auf beiden Analyseebenen: fast alle Jugendlichen mit einem Familienmodell der (vollständigen) Interdependenz würden ihren Eltern helfen statt sich wie geplant mit ihren Freunden zu treffen, wohingegen nur zwei Drittel bzw. nur ein Drittel der Jugendlichen mit einem Familienmodell der emotionalen Interdependenz bzw. der Independenz der Bitte der Eltern folgen würde. In Bezug auf die familienbezogenen Zukunftsorientierungen Jugendlicher zeigte sich für die Pläne für eine zukünftige Heirat/Beziehung, dass Jugendliche mit einem Familienmodell der (vollständigen) Interdependenz den stärksten Heiratswunsch hatten. Jugendliche mit einem Familienmodell der emotionalen Interdependenz waren bezüglich dieser Frage am unsichersten, und Jugendliche mit einem Familienmodell der Independenz äußerten die stärkste Ablehnung in dieser Frage. In Bezug auf Pläne, später eigene Kinder zu haben zeigten sich ähnliche Effekte, die aber insgesamt schwächer ausfielen. Insgesamt zeigte sich trotz der Unterschiede eine hohe familienbezogene Zukunftsorientierung in allen Familienmodell-Werteprofilen sowie in allen Kulturen. Bezüglich der Sohn- bzw. Tochterpräferenz zeigten sich keine Effekte der Familienmodell- und Kulturzugehörigkeit. Die Ergebnisse der Studie stärken die umstrittene Validität insbesondere des Familienmodells der emotionalen Interdependenz. Ob es sich hierbei im Sinne der Theorie von Kagitcibasi um ein synthetisches Konvergenzmodell oder eher um ein Übergangsmodell handelt, muss zukünftige Forschung zeigen.

Die umfassende Erfassung von Achtsamkeit zur Erforschung achtsamkeitsbasierter Interventionen bei psychischen Störungen – Das Comprehensive Inventory of Mindfulness Experiences (CHIME)

Einleitung: Achtsamkeitsbasierte psychotherapeutische Interventionen haben sich in den letzten Jahren als wirksame Methoden bei der Behandlung unterschiedlichen psychischen Störungen etabliert. So konnte z.B. die Achtsamkeitsbasierte Kognitive Therapie der Depression (Mindfulness Based Cognitive Therapy, MBCT) in kontrollierten Studien eine Halbierung der Rückfallraten bei rezidivierenden Depressionen erreichen. Auch die Mindfulness Based Stress Reduction (MBSR) erwies sich in einem weiteren Bereich von Störungen als wirksam. Zur Evaluation und weiteren Entwicklung achtsamkeitsbasierter Interventionen ist eine umfassende und differenzierte Erfassung der Trait-Achtsamkeit und ihrer Veränderung im Rahmen der Behandlung von vorrangiger Bedeutung. Die bisher vorliegenden Instrumente konnte diese Anforderungen nur teilwiese erfüllen. Methode: Im vorliegenden Beitrag werden Entwicklung und Validierung eines Fragebogens zur umfassenden Erfassung der Achtsamkeit, des Comprehensive Inventory of Mindfulness Experiences (CHIME, Bergomi, Tschacher & Kupper, 2014), beschrieben. An einer Allgemeinbevölkerungs-Stichprobe (N=298) und einer Stichprobe von TeilnehmerInnen an MBSR-Gruppen (N=161) wurde die Faktorenstruktur des CHIME ermittelt und seine Reliabilität und Validität geprüft. Ergebnisse: Faktorenanalytische Verfahren ergaben eine achtfaktorielle Struktur. Der Fragebogen sowie seine Unterskalen weisen gute Reliabilitätswerte auf (interne Konsistenz und Retest-Reliabilität). Analysen zur Messinvarianz der einzelnen Items über Gruppen, die sich bezüglich Meditationserfahrung, Alter, Geschlecht und Symptombelastung unterschieden, zeigten keine systematischen Unterschiede im Verständnis der Items. Die Kennwerte zur Konstrukt-, Kriterium-, und inkrementellen Validität sowie zurVeränderungssensitivität waren alle mindestens zufriedenstellend. Mit dem CHIME steht somit ein Fragebogen mit guten psychometrischen Eigenschaften zur Selbsteinschätzung der Achtsamkeit zur Verfügung. Der CHIME basiert auf alle in den aktuellen Instrumenten enthaltenen Aspekte des Achtsamkeitskonstrukts und kann die Evaluation und weitere Entwicklung von achtsamkeitsbasierten Interventionen bei psychischen Störungen unterstützen. Referenz: Bergomi, C., Tschacher, W. & Kupper, Z. (2014). Konstruktion und erste Validierung eines Fragebogens zur umfassenden Erfassung von Achtsamkeit: Das Comprehensive Inventory of Mindfulness Experiences. Diagnostica. 60 (3) 111-125.

Ein Vergleich verschiedener Kurzversionen des Depressive Experiences Questionnaire (DEQ) zur Erhebung von Selbstkritik und Abhängigkeit

Der Depressive Experiences Questionnaire (DEQ) ist ein Fragebogen zur Erfassung der Persönlichkeitsmerkmale Selbstkritik und Abhängigkeit, die als Vulnerabilitätsfaktoren für Depression gelten. Aufgrund seiner Länge und seiner komplexen Auswertungsprozedur wurden im englischsprachigen Raum verschiedene Kurzversionen des DEQ entwickelt. Das Ziel dieser Studie war die psychometrische Überprüfung der verschiedenen DEQ-Versionen in deutscher Sprache sowie die Validierung einer geeigneten Kurzversion. An insgesamt 708 Personen (404 Patienten und 304 nicht-klinische Personen) wurden die psychometrischen Eigenschaften der verschiedenen Versionen verglichen. Es zeigte sich, dass der Theoretische Depressive Experiences Questionnaire–12 Item Version (TDEQ-12) insbesondere aufgrund seiner faktoriellen Validität die besten psychometrischen Eigenschaften aufwies. Zusätzliche Hinweise für die Validität und Reliabilität des TDEQ-12 konnten in vier weiteren Stichproben (436 nicht-klinische Personen, 23 nicht-depressive Personen, 64 depressive Patienten, 74 Studierende) gewonnen werden. Die vorliegende Studie legt nahe, dass der TDEQ-12 eine reliable, valide und ökonomische Alternative zum DEQ für die Erfassung von Selbstkritik und Abhängigkeit darstellt.

Erfahrungen aus der nachhaltigen Nutzung natürlicher Ressourcen im Nord-Süd-Kontext: Wissen gemeinsam erarbeiten

An Hand zweier Fallstudien wird aufgezeigt, wie Wissen gemäss den Prinzipien der Nachhaltigkeitsforschung gemeinsam von Forschern und Praktikern produziert wird. Diese Prinzipien der Nachhaltigkeitsfor-schung erfordern einen trans-disziplinären Ansatz, also eine Problemstel-lung, die von der Gesellschaft eingebracht wird und ihren Bedürfnissen entspricht sowie den Einbezug von nicht-akademischen Akteuren und deren Wissensformen. Sie unterscheidet sich also von einer Forschung, welche auf eine vorangehende Erarbeitung von Wissen durch die For-scher und einem späteren Transfer in die Praxis abzielt. Das Fallbeispiel in der Schweiz betrifft den Bodenschutz im Ackerbau. Es zeigt auf, wie ein transdisziplinärer Forschungsansatz zu einer systema-tischen Zusammenarbeit von Forschung mit verschiedenen betroffenen Akteuren führt. In diesem Fall sind dies Kantonsbehörden, landwirtschaft-licher Beratung, Versicherungen und Bauernorganisationen. Damit soll eine gemeinsame Produktion von Handlungswissen für einen sozial- und umweltverträglichen Vollzug des Bodenschutzes erreicht werden. Das Fallbeispiel aus der Entwicklungszusammenarbeit von Peru handelt von der Suche nach einer nachhaltigen Entwicklung im Amazonas-Tiefland. Es geht um eine Entwicklungsstrategie bei der anstatt der Prob-leme die Potenziale der Lokalbevölkerung im Vordergrund stehen sollen. Es zeigt auf, wie partizipative Forschung zur Identifikation, Validierung und Verbreitung von lokalen Innovationen beitragen kann, so dass sich daraus eine praxisorientierte Ko-Produktion von Wissen für die nachhal-tige Entwicklung ergibt. Die Konsequenzen die sich aus diesen Fallbeispielen zur Ko-Produktion von Wissen für die Forschung, die Umsetzung und den Vollzug sowie die universitäre Ausbildung ergeben, sollen in der Diskussion zusammen mit den Teilnehmern vertieft werden.

Globale räumlich-zeitliche Klimavariabilität im Holozän (GHOST) [Global Holocene Spatial and Temporal Climate Variability]

Verbindung mariner Paläotemperatur-Kurven mit dreidimensionaler, gekoppelter Atmosphäre-Ozean Modellierung [Integrating marine multiproxy temperature estimates and three-dimensional coupled atmosphere/ocean modelling] Das Projekt war ein Beitrag zur Untersuchung des Klimas des Holozäns. Es basierte auf zwei Standbeinen: Der Heranziehung von weltweit verfügbaren, unbearbeiteten, aktualisierten und neu zusammengestellten marinen multiproxy Temperaturrekonstruktionen einerseits und der Verwendung von gekoppelten Zirkulationsmodellen für Atmosphäre und Ozean andererseits. Das Modell arbeitete mit relativ geringer Auflösung und Rechenzeit und ist für transiente Simulationen des Paläoklimas angepaßt. Für eine möglichst große globale Abdeckung der Zeitserien von Klimaproxies wurden Sedimentdaten herangezogen, die eine geringe aber dennoch höchstmögliche zeitliche Auflösung im Bereich von 50 bis 200 Jahren besitzen. Sowohl Datenrekonstruktion als auch gekoppelte Klimamodellierung erzeugten dreidimensionale Datensätze, zwei räumliche Dimensionen auf der Erdoberfläche, sowie die Zeit als dritte Dimension. Raumzeitliche Muster wurden im Rahmen des Projektes untersucht. Die eingehende Analyse rekonstruierter wie der Modell-Daten sollte einerseits das Verständnis für Klimaänderungen verbessern, die in Proxydaten gefunden werden und andererseits eine Validierung der Klimavariabilität im Modell ermöglichen. Die Musteranalyse ergab Einblicke in die Mechanismen, die zur Heterogenität von Erwärmung und Abkühlung im Holozän beitragen. Die Weiterführung der Klimasimulationen des Holozäns in die Zukunft der nächsten Jahrhunderte diente einer besseren Abschätzung der zukünftigen Klimaänderung.

CFD Modellierung einer partikelbelasteten Kühlmittelströmung im Sumpf und in der Kondensationskammer

Der Bericht beschreibt die Arbeiten zur CFD-Modellentwicklung zur Beschreibung des Fasertransportes in einer Wasserströmung, die im Unterauftrag der Hochschule Zittau/Görlitz erfolgten. Während die experimentellen Arbeiten zu dieser Thematik in Zittau durchgeführt wurden, lag der Schwerpunkt der theoretischen Arbeiten in Rossendorf. Im Arbeitspunkt EZ 1 des Projektantrages ist die Erweiterung der Einzeleffektuntersuchungen vorgesehen. Die entsprechenden Modellansätze zum Partikeltransport sind im Kapitel 3.1. beschrieben. Die Modellanpassung und Validierung ist in 3.2 und 3.3 dargestellt. Der Fasertransport in einer Wasserströmung wird durch Jet-Phänomene bestimmt. Untersuchungen dazu sind im EZ3.1 des Projektantrages: „3D-Phänomene infolge Blasenmitriss“ vorgesehen und die Modellansätze und der Vergleich zu Experimenten in den Kapiteln 4.1 bis 4.3 dargestellt. Des Weiteren wird der Einfluss auf den Ausgleich der Temperatur für den Fall untersucht, dass der Jet kälter als die Wasservorlage im Tank ist. Dieser Abschnitt entspricht damit der EZ3.2 des Antrages: „3D-Phänomene infolge Temperaturdifferenzen. Im Kapitel 4.4 wird auf die Strömungsvorgänge in der Zittauer Strömungswanne eingegangen und damit der Punkt EZ4 des Antrages: Integraluntersuchungen bearbeitet. Kapitel 5 beschreibt die Entwicklung eines Sieb-Modells, das die Faser-Kompaktierung berücksichtigt und auf der Darcy-Gleichung basiert. Die Modellparameter werden an Experimenten in Zittau justiert. Diese Experimente wurden für verschiedene Materialien durchgeführt und mit deren Hilfe ein Koeffizientenkatalog erstellt. Das Modell wurde in den CFD-Code CFX implementiert und anhand einiger Anwendungsbeispiele demonstriert.

Erprobung von Messtechnik zur Untersuchung und Optimierung strömungsmechanischer und holztechnologischer Abläufe in Refinern

Die Produktion von Holzfasern beinhaltet eine Vielzahl physikalisch-technologischer Prozesse, deren Komplexität vom Holzplatz bis zur Zerfaserung deutlich zunimmt. Da die Wirkungsweise und physikalische Zusammenhänge der Zerfaserung im Refiner zum gegenwärtigen Zeitpunkt nur in geringem Maße beschrieben werden können, kann eine Prozesseinstellung zur definierten und reproduzierbaren Faserqualität nicht durchgeführt werden. Vorhandenes Wissen beruht auf Erfahrungen und empirisch gefundenen Zusammenhängen, nicht aber auf wissenschaftlich fundierten Erkenntnissen. Deshalb soll mit Hilfe verschiedenster Messtechniken versucht werden, Informationen zum Prozess des Faserstofftransportes im Refiner zu erhalten, die anschließend zur Validierung eines CFD Modell des Laborrefiners genutzt werden können. Später sollen – so weit vorhanden – energiebezogene Schwachstellen im CFD Modell des Refiners erkannt und reduziert werden, so dass ein neues energieoptimiertes Refinergehäuse entwickelt werden kann.

Isolationsmaterialbelastete Kühlmittelströmung im Kern – CFD-Modellentwicklung und Untersuchung von Korrosionsprozessen

Im Rahmen der deutschen Reaktorsicherheitsforschung wurden im Vorhaben 1501363 durch das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf theoretische, experi-mentelle und methodische Untersuchungen zum hydrodynamischen und physiko-chemischen Verhalten von freigesetzten Isolationsmaterialfragmenten bzw. Korrosi-onsprodukten in Kühlmittelströmungen kerntechnischer Anlagen nach Kühlmittelverluststörfällen durchgeführt. Das Vorhaben baut auf den Ergebnissen der Forschungsvorhaben 1501270 und 1501307 auf und wurde in enger Kooperation mit der Hochschule Zittau/Görlitz (Vorhaben 1501360) realisiert. Schwerpunkte der Arbeiten bildeten Erweiterungen und Verbesserungen der im Rahmen der o.g. Forschungsvorhaben entwickelten Methoden und Modelle zur dreidimensionalen CFD-Simulation der isolationsmaterialbelasteten Kühlmittelströmung im Containment-Sumpf unter Einbeziehung der Modellierung von Anlagerungs- und Ablösevorgängen von Isoliermaterial-Fasern und Debris an Rückhaltevorrichtungen im Notkühlkreislauf (z.B. Sumpfansaugsiebe). Die Modellentwicklung und –validierung erfolgte auf Basis von an der HS Zittau/Görlitz durchgeführten Experimenten. Weiterhin wurde der Einfluss chemischer Effekte, insbesondere der Korrosion feuerverzinkter Containment-Einbauten, auf die Wasserchemie und das Verblockungsverhalten von mit Isoliermaterial-Fasern belegten Rückhaltevorrichtungen untersucht. Auf Basis der Versuchsergebnisse erfolgte die Identifikation des mechanistischen Korrosionsmodells sowie der Haupt-Einflussfaktoren auf den Korrosions- und den Verblockungsmechanismus. Diese bildeten die Basis für die Ableitung möglicher Maßnahmen zur Minderung des Korrosions- und Verblockungspotenzials.

Konzeption, Implementierung und Anwendung eines automatisierten aerothermodynamischen Vorentwurfsprozesses für Axialturbinen

In dieser Arbeit wird ein Prozess für den frühen aerothermodynamischen Entwurf von Axialturbinen konzipiert und durch Kopplung einzelner Computerprogramme im DLR Göttingen realisiert. Speziell für die Erstauslegung von Geometrien und die Vorhersage von globalen Leistungsdaten beliebiger Axialturbinen wurde ein neues Programm erzeugt. Dessen effiziente Anwendung wird mit einer zu diesem Zweck konzipierten grafischen Entwurfsumgebung ausgeführt. Kennzeichnend für den Vorentwurfsprozess in dieser Arbeit ist die Anwendung von ein- und zweidimensionaler Strömungssimulation sowie der hohe Grad an Verknüpfung der verwendeten Programme sowohl auf prozesstechnischer wie auch auf datentechnischer Ebene. Dabei soll dem sehr frühen Entwurf eine deutlich stärkere Rolle zukommen als bisher üblich und im Gegenzug die Entwurfszeit mit höher auflösenden Vorentwurfsprogrammen reduziert werden. Die Anwendung der einzelnen Programme im Rahmen von Subprozessen wird anhand von exemplarischen Turbinenkonfigurationen in der Arbeit ebenso dargestellt, wie die Validierung des gesamten Entwurfsprozesses anhand der Auslegung einer folgend realisierten und erfolgreich operierenden Axialturbine eines Triebwerkssimulators für Flugzeug-Windkanalmodelle (TPS). Neben der Erleichterung von manueller Entwurfstätigkeit durch grafische Benutzerinteraktion kommt in einzelnen Subprozessen eine automatisierte Mehrziel-Optimierung zum Einsatz.