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The dynamic behaviour of the `Erlebnisbrücke' on the BUGA in Ronneburg
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Application of approximate response functions in structural reliability analysis
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An iterative procedure for model updating based on selective sensitivity
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Stochastic crack growth simulation in R/C structures by means of meshless methods
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Experiences with dynamic investigations of historical bell towers and belfriens
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Untersuchungen zum Kurzrissfortschrittskonzept unter mehrachsig nichtproportionaler Beanspruchung" DVM-Bericht 683 des DFG-Kolloquiums
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Detection of multiple flaws in piezoelectric structures using XFEM and level sets
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Untersuchungen zur Sauerstoffbereitstellung mit Perowskit- Keramik-Schüttungen in einem Festbett-Reaktor
Get PDFDiese Arbeit belegt, dass die Belastungen auf reversibel arbeitende keramische Materialien sehr gering ausfallen. Die regenerative Sauerstoffbereitstellung stellt damit grundsätzlich niedrigere Anforderungen an die keramischen Perowskit-Materialien zur Sauerstofferzeugung als die Membrantechnologie.
Das Absinken der Diffusionskoeffizienten bei niedrigen Temperaturen ist deutlich weniger nachteilig als bei den Membranen die vergleichbare Materialien nutzen.
Dies konnte gezeigt werde, indem mit der die O 2 -Entladetechnik und -Beladetechnik im Vergleich zur O 2 -Abtrennung durch keramische Membranen bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen bereits große O 2 -Mengen erzeugt werden können. Infolge der niedrigen Temperaturen bestehen keine Probleme mit Reaktionen zwischen dem sauerstoffbereitstellenden Material und den Reaktorwerkstoffen. Dadurch gestaltet sich die Einbindung und Nutzung von Festbett-Schüttungen denkbar einfach. Im Vergleich dazu sind die Anbindung und der Betrieb von dünnen keramischen Membranen in einem Reaktor deutlich aufwendiger. Es ist weniger Peripherie und verfahrenstechnischer Aufwand zur Sauerstoffabtrennung durch reversibel arbeitende Materialien nötig als bei der kryogenen Luftzerlegung, der Druckwechseladsorption oder den Membrantechnologien.
Die regenerative Sauerstoffbereitstellung kann sowohl bei neuen als auch bestehenden Anlagen, die Sauerstoff benötigen implementiert werden. Damit ist es möglich den Transport des Sauerstoffs entfallen zu lassen. Eine partielle Phasenumwandlung des BSCF8020 bei erhöhter Temperatur und hohem Sauerstoffangebot spielt für die regenerative Sauerstoffbereitstellung eine untergeordnete Rolle, da die nötigen Zieltemperaturen (450 ggf. bis 650 °C) zur O 2 -Beladung und -Entladung niedriger sind, als der Temperaturbereich in dem die Zersetzung auftreten kann (750 bis 800 °C). Des Weiteren ist die Zeitspanne (O 2 -Beladungsteilzyklus) in der das BSCF8020 ausreichend hohen Sauerstoffgehalten (p O2 > 10 -3 bar) ausgesetzt ist, zu kurz um diese Umwandlungen zu vollziehen. Der O 2 -Entladungsteilzyklus sorgt zusätzlich immer dafür, dass sich u. U. beginnende Zersetzung zurückbildet, da die kubische Phase in Richtung niedrigerer p O2 stabilisiert wird.
Es konnte belegt werden, dass die elektronische Steuerung des zyklischen Sauerstoffausbaus und -einbaus beherrschbar ist. Der hohe Abtrenngrad der keramischen Materialien führt dazu, dass der Sauerstoff elektrolytisch rein zu Verfügung gestellt wird. Grundsätzlich sind weitere Forschungen zur Steigerung der Sauerstoffmengen, die pro eingesetzter Masseeinheit an Keramik gewonnen werden können, immer anzustreben, da damit u. U. der Materialeinsatz weiter gesenkt oder auch die energetischen Aufwendungen weiter reduziert werden können. Bei dem, für die multizyklischen Untersuchungen dieser Arbeit ausgewählten BSCF8020(SVT) hat die Cobalt-Komponente mit ca. 80 % den überwiegenden Kostenanteil am Sauerstoff bereitstellenden Material. BSCF-Keramiken mit höherem Eisen-Anteil sollten für multizyklische Anwendungen in Festbett-Reaktoren einer vertiefenden Charakterisierung unterzogen werden, um weitere geeignete Perowskite mit niedrigen Materialkosten zu erschließen
Prospects for Biochar in a Bio-Waste Cascade
Get PDFIn the early 2000s the pre-Columbian, anthropologically produced black soil in the Amazon basin, „Terra Preta de Índio“, received greater scientific attention. Compared to the surrounding poor soils, this very fertile anthrosol contains significantly higher levels of microorganisms and nutrients. The reason for this was determined to be the likewise high levels of charred biomass. This stable carbon, now called biochar, has since been intensively examined as an option to improve soil and to store carbon.
Although the creation of Terra Preta was most likely based on a purposeful utilization of organic residues from households and gardens, biochar plays no role in the current recycling of bio-waste. However, the implementation of biochar could lead to many improvements. Results from agricultural research suggest that not only the yield capacity of soils can be increased but also the process performance of composting and biogas plants.
The latter is especially relevant since currently about 40% of all collected bio-waste in Germany is recycled in an energy-material cascade consisting of anaerobic digestion and composting. The use of biochar in this cascade could then sequentially increase biogas yields, reduce greenhouse gas emissions, and improve compost quality.
To realize the aforementioned advantages, the concept of biochar has to be integrated into the existing bio-waste cascade as practically as possible. This was done by the development of a theoretical scenario that allowed the analysis of energy and material flows to evaluate biochar’s recycling performance. Furthermore, the legal and economic framework were examined to assess the feasibility of the extended cascade and to suggest possible adjustments to the frameworks