Technische Universität Bergakademie Freiberg: Qucosa
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Using halophilic bacteria as pyrite biodepressants in sulphide mineral bioflotation
Get PDFFreshwater shortages causes challenges in mineral processing in Chile, especially in arid regions. As a result, froth flotation; a mineral process, is shifting usage of freshwater to seawater. This has consequences in the consumption of flotation reagents and decreasing the flotation efficiency. Biotechnological developments allow conceptualising the use of bacterial cells and their metabolites as bioreagents in flotation; classified as bioflotation.
In this thesis, 5 halophilic bacteria, namely, Halomonas boliviensis, Marinobacter spp., Halobacillus litoralis Hol-1, Marinococcus halophilus KOR-3 and Halomonas eurihalina P6-1 have been screened for the potential use as pyrite biodepressants at micro- and batch-scale flotation. The effect of bioconditioning minerals with these bacteria was studied using zeta potential, fluorescence microscopy and contact angle.
Experiments measuring zeta potential show the isoelectric point (IEP) of pyrite, chalcopyrite and molybdenite became more acidic post-bioconditioning. Fluorescence microscopy with Nile red; a hydrophobic stain, allowed for a method to visualize bacterial cells or collector potassium isopropyl xanthate (KIPX) on mineral particles of pyrite, chalcopyrite and molybdenite. Additionally contact angle experiments show that strains Halobacillus litoralis Hol-1, Marinococcus halophilus KOR-3 and Halomonas eurihalina P6-1 had an influence on the contact angle of pyrite and chalcopyrite, inducing changes in their hydrophobicity.
Microflotation experiments showed a decreased recovery of pyrite in presence of all strains, but notably, Halobacillus litoralis Hol-1 and Marinococcus halophilus KOR-3, also showed an increased recovery of chalcopyrite, making them ideal candidates as pyrite biodepressants. Halomonas eurihalina P6-1 showed low recoveries of both minerals, but a higher selectivity depressing more pyrite than chalcopyrite. Usage of autoclaved biomass from the three aforementioned strains in batch-flotation experiments resulted in the recovery of chalcopyrite improving, with a small decrease in the recovery of pyrite, overall showing a positive potential but not improving the system.
Halophilic bacteria such as the ones used in this study show an influence on the floatability of pyrite, which could be commercially exploited to substitute lime as a pyrite depressant. Furthermore, the work in this thesis focused on studying the effects of cells in artificial seawater, both at micro and batch-scales which brings the laboratory experiments a step closer to industrially relevant conditions
Investigation of polyphenyls, alkanedithiols, alkanediamines and alkanebisdithiocarbamates as linkers for nanocomposite-based chemiresistive sensors
Get PDFIm Rahmen dieser Arbeit wurden neuartige Materialien basierenden auf Gold-Nanopartikeln (AuNP) untersucht. AuNP kommen als Materialien für optische und chemiresistive Sensoren zum Einsatz, deren besondere optische und elektrische Eigenschaften sich je nach Form, Größe, Oberflächenchemie oder Aggregatzustand des Nanopartikels verändern kann. Außerdem kann die Kopplung von AuNP mit organischen Molekülen die optischen und elektrischen Eigenschaften dabei beeinflussen.
Diese Untersuchung basiert auf dem Au-NP-Komposit, welches durch lagenweise
Selbstassemblierung entweder automatisch mit einer Durchflusszelle oder manuell durch das Aufschleudern mit Spincoater hergestellt wurden. Für die Selbstassemblierung werden Dodecylamine-stabilisierte AuNP sowie Alkandithiole, Alkandiamine, Alkanbisdithiocarbamate mit unterschiedlicher Alkylenkette und Polyphenyle mit unterschiedlicher Ringzahl verwendet.
In dieser Arbeit wurden die für die Untersuchungen verwendeten Methoden und Materialien beschrieben, ein besonderer Fokus lag dabei in der Anwendung verschiedener
Methoden der Probenherstellung und Lagerbedingungen für die Erreichung einer optimierten Herstellungsmethode.
In den folgenden Kapiteln wurden sowohl die Probenvorbereitung mit einem eigens angefertigten automatischem Aufbau betrachtet, als auch das Assemblierungsverhalten und die Eigenschaften der Proben, die mit verschiedenen organischen Molekülen verknüpft sind. Die Röntgen-Photoelektronenspektroskopie wurde angewendet, um die Filmzusammensetzung und den Grad der Vernetzung zu untersuchen. Die Empfindlichkeit der Filme wurde durch Dosierung mit Dämpfen von Toluol, 1-Propanol, 4-Methyl-2-pentanon und Wasser im Konzentrationsbereich von 100 ppm bis 5000 ppm untersucht. Alle Proben reagieren hierbei mit einer Änderung ihres elektrischen Widerstands auf die Analyte. Obwohl die Änderung des Gesamtwiderstandes eher schwach ist, zeigen die Sensoren ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis, das für alle Testdämpfe eine Nachweisgrenze unter 100 ppm anzeigt. Die Reaktionsdynamik zeigt eine hohe Reversibilität und einen schnellen Sensormechanismus. Darüber hinaus wurden die optischen Eigenschaften der Linkers mittels UV-Vis-Spektroskopie untersucht und die Probendicke mit Profilometer gemessen. Außerdem wurde eine oberflächenverstärkten Raman-Streuung, sowie eine oberflächenverstärkten Infrarotabsorption durchgeführt, um die Möglichkeit der Umsetzung kugelförmige Dodecylamine-stabilisierte AuNP mit einer durchschnittlichen Größe von 4 nm für den optischen Nachweis zu überprüfen.
Im abschließenden Teil der Arbeit wurden die Auswirkungen von Oxidationsprozessen und Alterung auf das Au-NP-Komposit untersucht. Um die Auswirkungen der Oxidation auf die dünnen Gold-Nanopartikel-Filme zu erforschen wurden die Proben mit Ozon in einer unterschiedlichen Oxidationzeit behandelt. Mit Hilfe von XPS bestimmte ich die genaue chemische Zusammensetzung und das Maß des Sauerstoffgehalts in den Filmen.
Die Sorption von volatilen organischen Komponenten in den organischen MolekülenNanopartikel-Kompositen wurde untersucht, um zu verstehen, wie die Oxidation die Sensoreigenschaften beeinflusst. In Folge dessen wurden die erhaltenen Ergebnisse mit unoxidierten Proben verglichen. Das ermöglicht eine Analyse, wie sich die Selektivität und die Empfindlichkeit während der Wechselwirkungen mit der Atmosphäre ändern, und erweitert den gegenwärtigen wissenschaftlichen Kenntnisstand.
Durchgeführte Messungen und Befunde bestätigen, dass sowohl die Vielzahl an Alkandithiole, Alkandiamine, Alkanbisdithiocarbamate und Polyphenyle als auch die besonderen Eigenschaften der AuNP, ein großes Potential für die Entwicklung weiterer sensorischer Anwendungen haben.:Abstract
Zusammenfassung
Abbreviations
1. Motivation and goals setting
2. Materials and Methods
2.1 Characteristics of gold nanoparticles
2.1.1 Characteristics of the gold nanoparticles used for the preparation of thin films
2.2 Organic linkers for gas sensors
2.2.1 Synthesis of linkers
2.3 Preparation of the substrates and transducers
2.3.1 Other materials
2.4 Assembling of the thin films
2.4.1 Manual preparation
2.4.1.1 Common preparation
2.4.1.2 Preparation with lower oxidation level
2.4.1.3 Preparation under argon atmosphere
2.4.2 Automatic layer-by-layer self-assembling using cross flow cell
2.4.3 Oxidation of the samples
2.5 Characterization methods and experimental setups
2.5.1 Profilometer
2.5.2 UV-Vis Spectroscopy
2.5.3 Raman spectroscopy
2.5.4 Infrared absorption spectroscopy
2.5.5 X-ray photoelectron spectroscopy
2.5.6 Current-voltage (I-V) measurements
2.5.7 Investigations of sensor characteristics
3. Results and discussion
3.1 Nanocomposites interlinked with polyphenyls
3.1.1. Optical investigations
3.1.1.1 UV-Vis spectroscopy
3.1.1.2 Surface-enhanced Raman spectroscopy
3.1.1.3 Surface-enhanced infrared absorption spectroscopy
3.1.2 Measurements of thickness
3.1.3 Investigations of chemical composition
3.1.3.1 Manually prepared films
3.1.3.2 Films prepared with automatic setup
3.1.4 Investigations of sensor characteristics
3.1.5 Chapter conclusions
3.2 Nanocomposites interlinked with dithiols, amines and bisdithiocarbamates
3.2.1 Layer-by-layer growth of the DT-composites
3.2.2 Layer-by-layer growth of the OBDTC- and ODA-composites
3.2.3 Thickness measurements and density calculations
3.2.4 Absorbance measurements on nanocomposite thin films
3.2.5 Investigations of chemical composition
3.2.6 Electrical characterization and sensor measurements
3.2.7 Chapter conclusions
3.3 Impact of the oxidation processes on the sensing properties of gold nanoparticle composites
3.3.1 Preparation and oxidization of the samples
3.3.2 Investigations of chemical composition
3.3.3 Investigations of sensor characteristics
3.3.4 Chapter conclusions
4. Conclusions and outlook
Index of images
Index of tables
Appendix A
Appendix B
Appendix C
Publications related to this dissertation
Conference participations with poster
Conference participations with oral talks
Bibliograph
Statistical determination of atomic-scale characteristics of nanocrystals based on correlative multiscale transmission electron microscopy
Get PDFThe exceptional properties of nanocrystals (NCs) are strongly influenced by many different characteristics, such as their size and shape, but also by characteristics on the atomic scale, such as their crystal structure, their surface structure, as well as by potential microstructure defects. While the size and shape of NCs are frequently determined in a statistical manner, atomic-scale characteristics are usually quantified only for a small number of individual NCs and thus with limited statistical relevance. Within this work, a characterization workflow was established that is capable of determining relevant NC characteristics simultaneously in a sufficiently detailed and statistically relevant manner. The workflow is based on transmission electron microscopy, networked by a correlative multiscale approach that combines atomic-scale information on NCs obtained from high-resolution imaging with statistical information on NCs obtained from low-resolution imaging, assisted by a semi-automatic segmentation routine. The approach is complemented by other characterization techniques, such as X-ray diffraction, UV-vis spectroscopy, dynamic light scattering, or alternating gradient magnetometry. The general applicability of the developed workflow is illustrated on several examples, i.e., on the classification of Au NCs with different structures, on the statistical determination of the facet configurations of Au nanorods, on the study of the hierarchical structure of multi-core iron oxide nanoflowers and its influence on their magnetic properties, and on the evaluation of the interplay between size, morphology, microstructure defects, and optoelectronic properties of CdSe NCs.:List of abbreviations and symbols
1 Introduction
1.1 Types of nanocrystals
1.2 Characterization of nanocrystals
1.3 Motivation and outline of this thesis
2 Materials and methods
2.1 Nanocrystal synthesis
2.1.1 Au nanocrystals
2.1.2 Au nanorods
2.1.3 Multi-core iron oxide nanoparticles
2.1.4 CdSe nanocrystals
2.2 Nanocrystal characterization
2.2.1 Transmission electron microscopy
2.2.2 X-ray diffraction
2.2.3 UV-vis spectroscopy
2.2.3.1 Au nanocrystals
2.2.3.2 Au nanorods
2.2.3.3 CdSe nanocrystals
2.2.4 Dynamic light scattering
2.2.5 Alternating gradient magnetometry
2.3 Methodical development
2.3.1 Correlative multiscale approach – Statistical information beyond
size and shape
2.3.2 Semi-automatic segmentation routine
3 Classification of Au nanocrystals with comparable size but different
morphology and defect structure
3.1 Introduction
3.1.1 Morphologies and structures of Au nanocrystals
3.1.2 Localized surface plasmon resonance of Au nanocrystals
3.1.3 Motivation and outline
3.2 Results
3.2.1 Microstructural characteristics of the Au nanocrystals
3.2.2 Insufficiency of two-dimensional size and shape for an
unambiguous classification of the Au nanocrystals
3.2.3 Statistical classification of the Au nanocrystals
3.2.4 Advantage of a multidimensional characterization of the Au
nanocrystals
3.2.5 Estimation of the density of planar defects in the Au nanoplates
3.3 Discussion
3.4 Conclusions
4 Statistical determination of the facet configurations of Au nanorods
4.1 Introduction
4.1.1 Growth mechanism and facet formation of Au nanorods
4.1.2 Localized surface plasmon resonance of Au nanorods
4.1.3 Catalytic activity of Au nanorods
4.1.4 Motivation and outline
4.2 Results
4.2.1 Statistical determination of the size and shape of the Au nanorods
4.2.2 Microstructural characteristics and facet configurations of the Au
nanorods
4.2.3 Statistical determination of the facet configurations of the Au
nanorods
4.3 Discussion
4.4 Conclusions
5 Influence of the hierarchical architecture of multi-core iron oxide
nanoflowers on their magnetic properties
5.1 Introduction
5.1.1 Phase composition and phase distribution in iron oxide
nanoparticles
5.1.2 Magnetic properties of iron oxide nanoparticles
5.1.3 Mono-core vs. multi-core iron oxide nanoparticles
5.1.4 Motivation and outline
5.2 Results
5.2.1 Phase composition, vacancy ordering, and antiphase boundaries
5.2.2 Arrangement and coherence of individual cores within the iron
oxide nanoflowers
5.2.3 Statistical determination of particle, core, and shell size
5.2.4 Influence of the coherence of the cores on the magnetic
properties
5.3 Discussion
5.4 Conclusions
6 Interplay between size, morphology, microstructure defects, and
optoelectronic properties of CdSe nanocrystals
6.1 Introduction
6.1.1 Polymorphism in CdSe nanocrystals
6.1.2 Optoelectronic properties of CdSe nanocrystals
6.1.3 Nucleation, growth, and coarsening of CdSe nanocrystals
6.1.4 Motivation and outline
6.2 Results
6.2.1 Influence of the synthesis temperature on the optoelectronic
properties of the CdSe nanocrystals
6.2.2 Microstructural characteristics of the CdSe nanocrystals
6.2.3 Statistical determination of size, shape, and amount of oriented
attachment of the CdSe nanocrystals
6.3 Discussion
6.4 Conclusions
7 Summary and outlook
References
Publication
Agglomerationstechnologien für Reststoffe aus Midrex-Direktreduktionsanlagen
Get PDFBei der Herstellung von direkt reduziertem Eisen im Midrex-Direktreduktionsprozess fallen zahlreiche eisenhaltige, feinkörnige Hüttenreststoffe an. Um eine Deponierung der Reststoffe zu vermeiden wurden zwei verschiedene Varianten zur Aufbereitung dieser Reststoffe durch Brikettierung anhand von Laborversuchen erprobt und hinsichtlich ihrer resultierenden Eigenschaften bewertet. Variante I umfasst die Brikettierung der Reststoffe zum erneuten Einsatz als Ausgangsmaterial im Midrex-Direktreduktionsprozess. Variante II untersucht die Einbindung der Reststoffe bei der ohnehin stattfindenen Heißbrikettierung der reduzierten Pellets zu heiß brikettiertem Eisen (HBI). Die vorliegende Arbeit zeigt für beide Varianten, dass mit geeigneten Mischungszusammensetzungen und Brikettierbedingungen Briketts mit ausreichenden mechanischen, thermischen und metallurgischen Eigenschaften hergestellt werden können. Die zugrunde liegenden Bindemechanismen werden anhand von optischer Mikroskopie, Vickershärtebestimmungen und REM/EDX-Untersuchungen qualitativ beurteilt.:1 Einleitung
2 Stand der Technik
2.1 Direktreduktion, Midrex-Prozess und Reststoffproblematik
2.2 Agglomeration von eisenhaltigen Reststoffen und Feinerzen
2.2.1 Brikettierung von Hüttenreststoffen aus dem Midrex-Prozess
2.2.2 Brikettierung von Reststoffen aus dem Hochofen
2.2.3 Aufbauagglomeration von Feinerzen
2.2.4 Sintern von Feinerzen
2.2.5 Auswahl einer geeigneten Agglomerationsmethode
2.2.6 Anforderungen an die Briketts für den Einsatz im Midrex-Prozess
2.2.7 Anforderungen an HBI-Briketts
2.3 Zielstellung
3 Anwendungsbezogene Grundlagen
3.1 Bindemechanismen
3.2 Pressverdichtung
3.3 Bindemittel
3.3.1 Vorbemerkungen
3.3.2 Bentonit
3.3.3 Stärke und Cellulose
3.3.4 Sulfitablaugen
3.3.5 Zement
3.3.6 Löschkalk
4 Versuchsaufbau und Versuchsdurchführung
4.1 Charakterisierung des Einsatzmaterials und der Bindemittel
4.1.1 Hüttenreststoffe
4.1.2 Eisenerzpellets
4.1.3 DRI-Pellets
4.1.4 Bindemittel
4.2 Brikettierung mit Bindemittel
4.2.1 Statistische Versuchsplanung
4.2.2 Mischen
4.2.3 Vorwärmen
4.2.4 Brikettieren
4.2.5 Aushärten und Lagerung
4.2.6 Mechanische und metallurgische Beurteilung der Briketts
4.3 Heißbrikettierung
4.3.1 Mischen
4.3.2 Aufheizen
4.3.3 Brikettieren
4.3.4 Beurteilung der Briketteigenschaften
4.4 Betrachtung der Bindemechanismen
5 Ergebnisse und Diskussion
5.1 Brikettierung der Reststoffmischung mit Bindemitteln (Variante I a)
5.1.1 Mechanische Eigenschaften der Briketts
5.1.2 Metallurgische Eigenschaften der Briketts
5.1.3 Chemische Eigenschaften der Reststoffbriketts mit Bindemittel
5.1.4 Zusammenfassung Brikettierung mit Bindemitteln
5.2 Heißbrikettierung der Reststoffmischung (Variante I b)
5.2.1 Einfluss der Mischungszusammensetzung
5.2.2 Einfluss der Pressbedingungen
5.2.3 Mikroskopische Betrachtung
5.2.4 Zusammenfassung Heißbrikettierung der Reststoffmischung
5.3 Gemeinsame Brikettierung der Reststoffmischung mit DRI-Pellets (Variante II)
5.3.1 Einfluss der Reststoffmischung auf die HBI Qualität
5.3.2 Einfluss der Pressbedingungen (Vorwärmtemperatur, Pressdruck)
5.3.3 Mikroskopische Betrachtung
5.3.4 Zusammenfassung Brikettierung Reststoffmischung mit DRI-Pellets
5.4 Beurteilung der Methoden zur Klärung der Bindemechanismen
5.5 Vergleichende Beurteilung der verschiedenen Verwertungsvarianten
6 Zusammenfassung und Ausblick
7 Literaturverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Abkürzungs- und Symbolverzeichnis
Anhan
Thermodynamic and kinetic investigations of tannins using quantum chemistry
Get PDFThe minimum energy paths and transition states for the first two pyrolysis reactions of the tannin building blocks gallic acid and (+)-catechin were calculated by combining density functional theory with the climbing-image nudged elastic band method. For both investigated, the combined pyrolysis reaction was found to be endothermic across the full investigated temperature range and exergonic for temperatures of 1000 K and above when evaluated with the quantum chemical 'gold standard' approach CCSD(T). In the case of gallic acid, the dehydrogenation of pyrogallol was identified as the rate-determining pyrolysis step, whereas the catechol split-off was determined to be the rate-determining step of (+)-catechin pyrolysis. Additionally, simulated Raman spectra were able to explain the presence of subtle shoulder peaks in the spectrum of the binder Carbores®P. Another series of spectra assisted the identification of an ellagic acid pyrolysis product
Hydrostatische Laser-Präzisionsschlauchwaage zur hochgenauen Ermittlung von Neigungen und Setzungen
Get PDFEin hydrostatisches, hochpräzises Schlauchwaagen-Messinstrument zur kombinierten Bestimmung von Setzungen und Neigungen wurde im Rahmen eines BMWK ZIM-Kooperationsprojektes zur Echtzeitmessung entwickelt. Zunächst wird ein Einblick in das Grundlagenprinzip des hydrostatischen Nivellements gegeben. Darauf aufbauend wird das entwickelte Messprinzip sowie die Systemkonzeption der Hard- und Software vorgestellt. Anhand der Grundlagenversuche wird das technische Know-how, die wissenschaftliche Arbeit der Projektpartner zur Optimierung des Messsystems sowie die Komplexität des Messprinzips dargestellt. Die Funktionalität des Gesamtsystems „HYDRO-LaWa“ sowie die ersten Ergebnisse im Praxiseinsatz werden in drei unterschiedlichen Anwendungsgebieten evaluiert. Das hydrostatische Messinstrument wurde in der dritten Entwicklungsstufe FG-SW-V2 mit hoher Messgenauigkeit und geringer Standardabweichung von 0,1 mm bis 0,2 mm weiterentwickelt. Somit steht in sehr naher Zukunft ein robustes, langzeitstabiles sowie ein in Echtzeit messendes Gesamtsystem für den Markteintritt zur Verfügung
Improving the predictive capability of the soil erosion modeling tool EROSION-3D: From observation data to validation
Get PDFZiel dieser Arbeit ist die Verbesserung der Vorhersagekraft des Bodenerosionsmodelierungs-werkzeugs EROSION-3D, welche oftmals durch die Identifizierung der werkzeugspezifischen Parameter Skinfaktor und Erosionswiderstand limitiert ist.
Als drei Betrachtungsebenen der Arbeit werden 1. Beobachtungsdaten, 2. die Fähigkeit von EROSION-3D zur Beschreibung der Beobachtungsdaten und 3. die Vorhersagekraft des Werkzeugs untersucht. Aufzeichnungen verschiedener Beregnungsversuche wurden maschinenlesbar zusammengefasst. Daran wurde EROSION-3D mit den bisher üblichen sowie Monte-Carlo Methoden kalibriert. Anhand beschreibender Daten der Beregnungsversuche wurden Vorhersagemethoden zur Schätzung der modellspezifischen Parameter entwickelt und hinsichtlich der Parameterwerte und damit modellierter Abfluss-/Abtragswerte validiert.
Die Ergebnisse zeigen, dass verbesserte Vorhersagen mit den neuen Schätzmethoden möglich sind, aber auch Möglichkeiten zur Verbesserung der Modellstruktur bestehen
Wer Anzeigen nicht liest, rastet und rostet!: Anzeigen- und Prospektwerbung - ein historischer Schatz aus der ehemaligen VDEh-Bibliothek
Get PDFAus historischer Sicht ist Werbung eine bedeutende Quelle zur Alltags- und Mentalitätsgeschichte. Ein besonderer Schatz historischer Anzeigen- und Prospektwerbung der Eisen- und Stahlbranche des ausgehenden 19. und frühen 20. Jahrhunderts hat sich in den Einzelheften der Zeitschrift „Stahl und Eisen“ (Erstausgabe im Juli 1881) erhalten, in dessen Besitz die Universitätsbibliothek 'Georgius Agricola' der TU Bergakademie Freiberg durch die Übernahme der Bibliothek des Vereins Deutscher Eisenhüttenleute (VDEh) - eine der weltweit ältesten metallurgischen Spezialbibliotheken - im Jahr 2020 gekommen ist. Insbesondere die frühen Ausgaben beinhalten sehr informative Anzeigen und lose Prospektbeilagen, die nicht nur Auskunft über Werksprogramme, Produktmaße und -preise, sondern oftmals auch über Produktionszahlen und Anzahl der Arbeiter und Beamten einer Firma/Fabrik geben. Die meist aufwendig gestalteten Werbeprospekte, die jedem Heft in unterschiedlicher Anzahl beilagen, erweiterten das beworbene Produktspektrum um Artikel der Büroausstattung, hochpreisige Konsumgüter und Verlagswerbung. Der Artikel gibt einen Einblick in diesen besonderen Bestand.From a historical perspective, advertising is an important source for the history of everyday life and mentality. A special treasure of historical advertisements and brochures of the iron and steel industry of the late 19th and early 20th century has been preserved in the single issues of the journal 'Stahl und Eisen' (first issue published in July 1881), which the University Library 'Georgius Agricola' of the TU Bergakademie Freiberg came into possession of by taking over the library of the Verein Deutscher Eisenhüttenleute (VDEh) - one of the world's oldest metallurgical special libraries - in 2020. The early issues in particular contain very informative advertisements and loose brochure inserts, which provide information not only about factory programs, product dimensions and prices, but often also about production figures and the number of workers and officials at a company/factory. The usually elaborately designed advertising brochures, which were enclosed with each issue in varying numbers, expanded the advertised product range to include items of office equipment, high-priced consumer goods and publisher advertising. The article provides an insight into this special collection
Das Tragverhalten der Firstankerung beim Abbau von flach einfallenden Kaliflözen unter besonderer Beachtung dynamischer Beanspruchungen durch das Gewinnungssprengen: Grundlagen, experimentelle Untersuchung, Modellbildung und numerische Simulation
Get PDFMit dem neu entwickelten Berechnungsmodell für vorgespannte Spreizkopfanker zur Firstsicherung im Kali- und Steinsalzbergbau können die Ankertechnologie und das Tragverhalten der Anker realistisch berücksichtigt werden. Für das Last-Verformungsverhalten bei Scherbeanspruchung und dynamischer Beanspruchung durch Sprengerschütterungen werden auf experimenteller Basis theoretische Modellvorstellungen neu entwickelt und numerisch umgesetzt. In einem in situ-Sprengversuch können wesentliche Erkenntnisse zum Schwingungsverhalten des Salinargesteins im unmittelbaren Nahbereich einer Gewinnungssprengung gefunden werden. Mit Hilfe messtechnisch instrumentierter Anker wird der Verlauf der Vorspannkraft während des gesamten Sprengzyklus gemessen. Aus der Berechnung und Analyse komplexer numerischer Modelle werden Aussagen zum Einfluss des Ankerabstandes von der Firstkante auf die Vorspannkraftreduktion abgeleitet und das Ankerverhalten unter dem Einfluss des mehrfachen Übersprengens im Gewinnungszyklus diskutiert.The newly developed calculation model for pre-stressed expansion-shell rock bolts for roof support in potash and rock salt mining enables the bolting technology and the load-bearing behavior of the rock bolts to be realistically taken into account. For the load-deformation behavior under shear stress and dynamic stress due to blasting vibrations, theoretical model concepts are newly developed on an experimental basis and numerically implemented. In an in situ blasting test, fundamental insights into the vibration behavior of the saline rock in the immediate vicinity of a mining blast can be found. With the help of instrumented rock bolts, the development of the pre-stressing force is monitored during the entire blasting cycle. From the calculation and analysis of complex numerical models, statements on the influence of the bolt's distance from the face on the pre-stressing force's reduction are derived and the bolt's behavior under the influence of multiple overblasting in the extraction cycle is discussed
Klimaneutraler Gebäudebestand durch Pauschalmiete?: Erfahrungen bei solarer Eigenversorgung inklusive Speicher
Get PDFDer 2. Präsenz- Workshop des Forschungsprojektes „EVERSOL-MFH“ fand diesmal unter besonderen Voraussetzungen bei der eG Wohnen 1902 in Cottbus statt. In direkter Nachbarschaft zu den im Projekt untersuchten Sonnenhäusern kamen ca. 50 Teilnehmer aus Forschung, Wohnungswirtschaft und Planungsbüros mit gebührendem Abstand zusammen. Zusätzlich konnten an zwei Tagen jeweils weitere fast 20 Interessierte der Onlineübertragung aller Vorträge folgen und sich so auch an den anschließenden Diskussionen über den Chat beteiligen. Diese besondere Herausforderung gelang nach anfänglichen Startschwierigkeiten und wird für folgende Workshops als interessante Zusatzoption geplant.
Dank vieler Gastbeiträge wurde insgesamt eine reiche Vortragsvielfalt rund um den
Themenschwerpunkt “Bauen der Zukunft“ vorgestellt:
• Mietmodelle und rechtliche Hürden
• Neue Geschäftsfelder für die Wohnungswirtschaft
• Mieterbefragungen mit Blick auf zukünftige Herausforderungen
• Vorstellung von Messdaten und Nutzereinfluss bei Pauschalmiete
• Sinnvolle Energieversorgungssysteme für das Mehrfamilienhaus, Status quo bei der Solarthermie und Praxisbeispielen
• Alternative Sanierungsstrategien und PV-Fassaden mit Eigennutzung
Im vorliegenden Tagungsband sind freigegebene Vorträge sowie einzelne Inhalte des Workshops noch einmal tiefergehend dargestellt. Weitere Informationen zum Workshop sowie zum EVERSOL-Projekt sind auf der Projekthomepage unter https://eversol.iwtt.tu-freiberg.de/workshop-2020.html zu finden.:Liste der Herausgeber .......................................................................................... 5
Danksagung ......................................................................................................... 7
Zusammenfassung ............................................................................................... 9
1. Mit Low Tech zu High Savings – warum reduzierte Gebäudetechnik mit autarkem
Energiekonzept im Wohnungsbau die Zukunft ist ............................................... 10
2. Pauschalmieten in der WoWi – ein ökonomisches Anreizmodell? ................... 12
3. Energiekennwerte und Nutzereinfluss zweier teilautarker Mehrfamilienhäuser über 1 ½ Jahre Monitoring .................................................................................. 16
4. Neue Geschäftsfelder für die Wohnungswirtschaft- Möglichkeiten und Chancen am Projektbeispiel Winner .................................................................................. 26
5. Wärmepumpe & PV = sinnvolle Energieversorgung im Mehrfamilienhaus? .... 30
6. Energiesprong – Serielles Sanieren von Mehrfamilienhäusern....................... 42
7. Ergebnisse der Mieterbefragungen der Sonnenhäuser vor dem Hintergrund
zukünftiger Smart-Home Gebäude ..................................................................... 46
8. Status quo Solarthermie – Ertragskontrolle und neueste Entwicklungen ....... 52
9. WINNER – Projekt .......................................................................................... 60
10. Solarenergie auf Wohnungsebene – heute die Stadt von morgen bauen ... 64
Fazit und Ausblick Eversol Workshop ................................................................ 6