Technische Universität Bergakademie Freiberg: Qucosa
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Bruchprozesse an Innenkippenböschungen verschiedener Ausgangsgeometrien nach Verflüssigung, deren geokinematischer Ablauf und die zu erwartenden Endgeometrien
Beim Wiederanstieg des Grundwassers in den Innenkippen ist davon auszugehen, dass sich die Kippe ständig verändert, im Übergangsbereich zum erdfeuchten wird der dort vorhandene Pseudoporenanteil n sofort verringert und die Kippe verformt sich ständig durch die veränderten Spannungszustände. Auf den Innenkippen nehmen mit dem Anstieg des Grundwassers die Zahl der Verflüssigungsereignisse und auch die Größe der verflüssigten Bereiche zu. Die erfassten Bereiche wurden geokinematisch analysiert, um charakteristische Bewegungsmuster erkennen und beschreiben zu können. Im Ergebnis lassen sich die auf Innenkippen auftretenden Verformungsvorgänge auf drei Formen zurückführen, die eine Klassifizierung aus standsicherheitlicher Sicht ermöglichen. Diese drei Formen sind:
1. lokal begrenzte Einbrüche auftretend schon bei großem Grundwasserflurabstand bei nahezu ebener Kippenoberfläche, 2. vertikale Geländeveränderungen auf Kippen mit geneigtem Geländeoberfläche, die zu einer Einebnung oder einem Geländeausgleich führen, 3. Horizontale Böschungsbewegungen an Böschungen in der Form von relativ schnell ablaufenden Rutschungen mit erheblichen Massenbewegungen
Laboratory Investigations on the Applicability of Triphenoxymethanes as a New Class of Viscoelastic Solutions in Chemical Enhanced Oil Recovery
Even in times of renewable energy revolution fossil fuels will play a major role in energy supply, transportation, and chemical industry. Therefore, increasing demand for crude oil will still have to be met in the next decades by developing new oil re-serves. To cope with this challenge, companies and researchers are constantly seeking for new methods to increase the recovery factor of oil fields.
For that reason, many enhanced oil recovery (EOR) methods have been developed and applied in the field. EOR methods alter the physico-chemical conditions inside the reservoir. One possibility to achieve this is to inject an aqueous solution containing special chemicals into the oil-bearing zone. Polymers, for example, increase the viscosity of the injected water and hence improve the displacement of the oil to the production well. The injection of surfactant solutions results in reduced capillary forces, which retain the oil in the pores of the reservoir.
Some surfactants form viscoelastic solutions under certain conditions. The possibil-ity to apply those solutions for enhanced oil recovery has been investigated by some authors in the last years in low salinity brines. Reservoir brines, however, often contain high salt concentrations, which have detrimental effects on the properties of many chemical solutions applied for EOR operations. The Triphenoxymethane derivatives, which were the subject of study in this thesis, form viscoelastic solutions even in highly saline brines. The aim of this thesis was to investigate the efficiency and the mode-of-action of this new class of chemical EOR molecules with respect to oil mobilization in porous media
Blitzlampentemperung von transparenten leitfähigen Oxidschichten
Die Temperung mittels Xenon-Blitzlampen (Flash Lamp Annealing - FLA) ist ein Kurzzeittemperverfahren mit Pulszeiten im Bereich von Millisekunden, bei dem nur die Oberfläche eines Substrats erhitzt wird. Durch die Blitzlampentemperung kann der Schichtwiderstand von tansparenten leitfähigen Oxidschichten reduziert und die Transmission im sichtbaren Licht erhöht werden. In dieser Arbeit wurde dies am Beispiel von Indium-Zinn-Oxid (ITO), Indium-Zink-Oxid (IZO) und aluminiumdotiertem Zinkoxid (AZO) gezeigt. Es wurde untersucht, welchen Einfluss verschiedene Prozessparameter wie Energiedichte und Pulszeit des Xenonlichtblitzes, die Absorption der zu behandelnden Schicht, die Gasatmosphäre während der Temperung, die Reflexion im Prozessraum und das Substratmaterial auf die optischen und elektrischen Eigenschaften der Schichten haben. Für ITO-Schichten mit einer Schichtdicke von 150 nm kann der Widerstand von 45 auf <14 Ohm verbessert werden, was vergleichbar mit einer konventionellen Temperung im Umluftofen ist
Virtual Reality – Von der 3D-Erfassung bis zum immersiven Erlebnis
Die technologischen Fortschritte in dem Bereich der virtuellen Realität (VR) werden zukünftig erhebliche Auswirkungen auf unser Alltagsleben haben. Denn durch VR ist es heute schon möglich, eine computererzeugte Welt als virtuelle Wirklichkeit praktisch zu erforschen. So kann man z.B. in die Vergangenheit oder in ein virtuelles Museum eintauchen, ohne die gegenwärtige Position im realen Leben zu verlassen. Für so eine ultimative VR-Erfahrung sieht der Anwender nur die virtuelle Welt, in dem er ein Head-Mounted-Display (HMD) aufsetzt, um sich so von der physikalischen Welt abzutrennen. Baudenkmäler sind ideal geeignet für eine mehrdimensionale geometrische Dokumentation und für realistische interaktive Visualisierungen in immersiven VR-Anwendungen. Unterstützend bietet die Spieleindustrie mit den entsprechenden Game Engines Werkzeuge für interaktive Visualisierungen von Objekten an, um so die Nutzer zu motivieren, Objekte und deren Umgebung virtuell zu besichtigen.
In diesem Beitrag wird die Generierung von verschiedenen virtuellen 3D-Modellen wie z.B. die Selimiye-Moschee von Edirne (Türkei) oder das Holzmodell des Salomonischen Tempels und andere bis hin zur Datenintegration in die Game Engines Unreal oder Unity aufgezeigt. Der Arbeitsablauf von der Datenerfassung bis zur immersiven VR-Visualisierung mit dem VR-System HTC Vive wird einschließlich der notwendigen Programmierung für die Navigation in VR beschrieben. Außerdem wird der mögliche Einsatz (einschließlich der simultanen Teilnahme multipler Anwender) von solchen VR-Visualisierungen für z.B. Baudenkmäler in diesem Beitrag diskutiert.Recent advances in contemporary Virtual Reality (VR) technologies are going to have a significant impact on everyday life. Through VR it is possible to virtually explore a computer-generated environment as a different reality, and to immerse oneself into the past or in a virtual museum without leaving the current real-life situation. For such an ultimate VR experience, the user should only see the virtual world. Currently, the user must wear a VR headset which fits around the head and over the eyes to visually separate himself from the physical world. Via the headset images are fed to the eyes through two small lenses. Cultural heritage (CH) monuments are ideally suited both for thorough multi-dimensional geometric documentation and for realistic interactive visualisation in immersive VR applications. Furthermore, VR is increasingly in use for virtual museums to enhance a museum visitor’s experience by providing access to additional materials for review and knowledge deepening either before or after the real visit. Using today’s available 3D technologies a virtual museum is no longer just a presentation of collections on the Internet or a virtual tour of an exhibition using panoramic photography. Additionally, the game industry offers tools for interactive visualisation of objects to motivate users to virtually visit objects and places.
In this paper the generation of virtual 3D models for different cultural heritage monuments (e.g. the Selimiye mosque in Edirne, Turkey and the wooden model of Solomon´s Temple and others) and its processing for data integration into the two game engines Unity and Unreal are presented. The workflow from data acquisition to VR visualisation using the VR system HTC Vive, including the necessary programming for navigation and interactions, is described. Furthermore, the use (including simultaneous use of multiple end-users) of such a VR visualisation for CH monuments is discussed in this presentation
Ableitung eines Bergmännischen Risswerks, korreliert aus ALS-, TLS- und RGB-Daten
Neben den herkömmlichen Messverfahren etablieren sich das Airborne sowie das Terrestrische Laserscanning in der Vermessung mit steigender Tendenz. Diese Verfahren werden überall dort angewendet, wo komplexe Objekte berührungslos und vollflächig erfasst werden sollen.
In diesem Beitrag soll die Ableitung eines Bergmännischen Risswerks mittels korrelierter Daten des terrestrischen Laserscannings sowie des Airborne Laserscannings am Beispiel der Kalihalde Neuhof-Ellers dargestellt werden. Das Unternehmen K+S KALI GmbH ist für die markscheiderische Führung eines Bergmännischen Risswerks nach dem Bundesberggesetz und der Markscheider-Bergverordnung verantwortlich.
Die Halde wurde dreidimensional aufgenommen. Die ALS-Daten werden mit den TLS-Daten verknüpft. Eine Kombination von Laseraufnahmen und Fotos ermöglicht es, die Ist-Situation realistisch darzustellen. Das Produkt ist ein 3D-CAD-Modell (DHM)
Datenschutzrechtliche Vorgaben für eine E-Learning-Videoplattform
Der Beitrag fasst die datenschutzrechtlichen Rahmenbedingungen zusammen, die bei der Auswahl einer konkreten Videoportallösung und während ihres Einsatzes im Rahmen der Hochschullehre zu berücksichtigen sind. Dabei geht er insbesondere auf die Zulässigkeit von Datenverarbeitungen im Rahmen von Lernmanagementsystemen (LMS) auf Grundlage gesetzlicher Erlaubnisnormen oder mit Einwilligung des Betroffenen ein. Zudem werden weitere datenschutzrechtliche Anforderungen an die technische und organisatorische Ausgestaltung einer Videoplattform erörtert. Der Beitrag kommt zu dem Ergebnis, dass der Aufbau einer Videoplattform speziell für die Hochschullehre zwar im Vergleich zu der Nutzung bestehender unentgeltlicher Angebote wie bspw. YouTube aufwändiger, aus datenschutzrechtlichen Gründen aber geboten ist.
Weitere Informationen finden Sie unter:
https://video.tu-freiberg.de/media/embed?key=61ff604f39bffe529d83bc5f3116ac8
Wirtschaftliche Faktoren und organisatorische Rahmenbedingungen im Rahmen der zentralen Bereitstellung eines Videoportals für die sächsischen Hochschulen
Ein Video- und Multimediacampus für die sächsische Hochschullandschaft ist im Zeitalter der Digitalisierung unabdingbar. Bei der Auswahl eines neuen Systems für die Bereitstellung von Videos im sächsischen Hochschulraum sollte jedoch neben technischen Betrachtungen unbedingt auch eine vergleichende Untersuchung zu den entstehenden Kosten und möglichen Organisationsmodellen erfolgen, um das System dauerhaft in der sächsischen Bildungslandschaft zu etablieren. Die Erfahrungen und Erkenntnisse aus dem Teilprojekt, welches sich den letztgenannten Aspekten widmete, bilden die Grundlage für die folgenden Abschnitte. Ziel des Teilprojektes Der wirtschaftliche Betrieb eines zentralen Videocampus für die sächsischen Hochschulen im Bildungsportal Sachsen war es – im Sinne eines dauerhaften Betriebes einer solchen zentralen Lösung – frühzeitig relevante Kostenpositionen zu identifizieren und bestmöglich hinsichtlich des zu erwartenden Umfangs zu bewerten. Ergänzend sollte eine Abschätzung möglicher organisatorischer Modelle erfolgen, so dass eine Entscheidungsgrundlage für eine Systemauswahl (in Verbindung mit den Aspekten Anforderungen und Systemleistung) und die Rahmenbedingungen für den späteren Betrieb geschaffen werden können. Der nachfolgende Beitrag zeigt auf, wie die Ermittlung des kostengünstigsten Systems erfolgte und liefert wertvolle Hinweise für andere Hochschulen oder Verbünde, die sich in einer ähnlichen Auswahlsituation befinden
Entwicklung und Optimierung eines Prozesses zur Produktion von Bioethanol aus lignocellulosehaltiger Biomasse
Im Rahmen dieser Arbeit erfolgte am Beispiel von Weizenstroh die Entwicklung und Optimierung eines Prozesses zur Produktion von Bioethanol. Die Synergie aus effizienter Vorbehandlung mit NaOH, Reaktortyp (Freifallmischer) und einem effizienten Enzymkomplex aus Penicillium verruculosum ermöglichte die Herstellung von bis zu 13 Vol.-% Ethanol. Die Hydrolyse und Fermentation wurden simultan durchgeführt (SSF-Prozess), woraus eine Vermeidung der Produktinhibierung sowie eine Erhöhung der Ethanolproduktivität um 94 % resultierten. Eine in situ-Ethanolentfernung mittels Stripping gewährleistete einen kontinuierlichen SSF-Prozess und ermöglichte die Folgekonversion des Bioethanols mittels katalytischer Dehydratisierung zu Bioethylen. Dadurch wurde eine Wertsteigerung des Ethanols erzielt und eine energie- und kostenintensive Abtrennung, Reinigung und Konzentrierung des Ethanols umgangen. Außerdem gelang eine Übertragung des Prozesses zur Ethanolproduktion vom Labormaßstab (2 L) in den Technikumsmaßstab (200 L). Auch die Anwendung auf andere Biomassen (Miscanthus, Luzerne) sowie Rohstoffe (Weizenkleie) wurde erfolgreich gezeigt
Behavior-specific proprioception models for robotic force estimation: a machine learning approach
Robots that support humans in physically demanding tasks require accurate force sensing capabilities. A common way to achieve this is by monitoring the interaction with the environment directly with dedicated force sensors. Major drawbacks of such special purpose sensors are the increased costs and the reduced payload of the robot platform. Instead, this thesis investigates how the functionality of such sensors can be approximated by utilizing force estimation approaches. Most of today’s robots are equipped with rich proprioceptive sensing capabilities where even a robotic arm, e.g., the UR5, provides access to more than hundred sensor readings. Following this trend, it is getting feasible to utilize a wide variety of sensors for force estimation purposes. Human proprioception allows estimating forces such as the weight of an object by prior experience about sensory-motor patterns. Applying a similar approach to robots enables them to learn from previous demonstrations without the need of dedicated force sensors.
This thesis introduces Behavior-Specific Proprioception Models (BSPMs), a novel concept for enhancing robotic behavior with estimates of the expected proprioceptive feedback. A main methodological contribution is the operationalization of the BSPM approach using data-driven machine learning techniques. During a training phase, the behavior is continuously executed while recording proprioceptive sensor readings. The training data acquired from these demonstrations represents ground truth about behavior-specific sensory-motor experiences, i.e., the influence of performed actions and environmental conditions on the proprioceptive feedback. This data acquisition procedure does not require expert knowledge about the particular robot platform, e.g., kinematic chains or mass distribution, which is a major advantage over analytical approaches. The training data is then used to learn BSPMs, e.g. using lazy learning techniques or artificial neural networks. At runtime, the BSPMs provide estimates of the proprioceptive feedback that can be compared to actual sensations. The BSPM approach thus extends classical programming by demonstrations methods where only movement data is learned and enables robots to accurately estimate forces during behavior execution
Zur Bildung von Hydrogencarbonaten mehrwertiger Metalle
In der Literatur finden sich nur sehr wenige Hinweise zu Darstellungsmöglichkeiten fester Hydrogencarbonate mehrwertiger Metallionen. Im Rahmen der Arbeit sollte diesen nachgegangen werden. Die Untersuchungen zu Ni(HCO3)2, Gd(HCO3)3∙5H2O, Ho(HCO3)3∙6H2O, Mg(HCO3)2, [Mg2(H2O)6(HCO3)3]Cl sowie CsMgH(CO3)2∙4H2O widerlegen allerdings deren Existenz unter den in der Literatur angegebenen Bedingungen. Stattdessen ist die Synthese von bisher unbekannten Carbonaten (Ni12(CO3)8(OH)6O∙(6-8)H2O, NiCO3∙5,5H2O, MgCO3∙6H2O, MgCO3∙MgCl2∙7H2O, Cs2Mg4(CO3)5∙10H2O), deren umfangreiche Charakterisierung sowie deren Kristallstrukturlösung gelungen.
Weiterhin sollten ausgewählte Fragestellungen des reziproken Systems K⁺, Mg²⁺ // HCO₃⁻, Cl⁻ – H₂O bei 25°C und einem CO2-Druck von 1 bar untersucht werden. Es wurden Löslichkeitsversuche in den Existenzbereichen der Bodenkörper KMgH(CO3)2∙4H2O und MgCO3∙MgCl2∙7H2O durchgeführt, mit dem Ziel Literaturdaten zu verifizieren und Grundlagen für die Aufnahme dieser Phasen in thermodynamische Berechnungen zu schaffen