Vorlaufforschung 2016

3dParFlow – Untersuchungen und Validierung eines neuartigen numerischen Rechenverfahrens zur 3d-Modellierung diskreter Partikel in einer Strömung

Das Ziel des Projekts ist es, Erkenntnisse über die Möglichkeiten der Modellierung von bewegten Festkörpern, wie beispielsweise Sedimente und Geschiebe in einer Strömung mittels 3d-CFD-Methoden zu sammeln und für wasserbauliche, hydraulische Untersuchungen einzusetzen. Fachspezifische Softwarepakete liefern Lösungen und entsprechende numerische Ansätze. Die Überprüfung der physikalischen Plausibilität und die Einhaltung natürlicher Gesetzmäßigkeiten sind allerdings die Voraussetzung, um ein numerisches Modell in der Praxis anwenden zu können. Im Zuge dieser Arbeiten werden ausgewählte Lösungsansätze auf der Grundlage eines bestehenden, gegenständlichen Versuchsstandes untersucht. Das dadurch erzeugte kalibrierte Modell bietet mittelfristig beispielsweise die Möglichkeit zur Entwicklung von Bemessungsgrundlagen für die Dimensionierung von Wasserbausteinen, welche in Spezialfällen zur Füllung von Energieumwandlungsanlagen / Tosbecken an Hochwasserentlastungen verwendet werden.

 

Der vollständige Bericht steht hier zum Download bereit:

Carstensen_Bericht_Vorlaufforschung_2016_3dParFlow.pdf

Vorlaufforschung 2017

ARES – Abfallverminderung durch Recycling epoxidharzbasierter Stoffe

Faserverbundkunststoffe finden aufgrund ihrer exzellenten Eigenschaften bereits jetzt vielfältigen Einsatz. Für die Zukunft wird ein weiterer starker Zuwachs erwartet. Ursachen sind die steigenden Produktionszahlen in der Luftfahrt, in der Automobilindustrie in Kombination mit der geforderten Senkung des CO2-Flottenausstoßes bis 2020 sowie der Aufschwung beim Einsatz von Windkraftanlagen.

Bei den mit Carbonfasern verstärkten hochpreisigen Kompositen weisen etwa 72 Prozent eine Matrix aus Epoxidharzen auf. Diese lassen sich als dreidimensional vernetzte Kunststoffe nicht mehr aufschmelzen bzw. lösen und so keinem, den Thermoplasten analogen, Recycling unterwerfen. Eine Lösung bietet jedoch das chemische Recycling: Hier werden die Vernetzungsstellen chemisch mittels eines speziellen Reagenzes gespalten und so das Netzwerk in kleinere, dann lösliche Moleküle zerlegt. Anschließend können die Fasern von der Matrix separiert werden. Das Lösungsmittel wird verdampft und das Polymer und die Fasern werden getrennt voneinander einem neuen Verwendungszweck zugeführt. Bei Epoxidharzen ist es bis jetzt allerdings noch nicht gelungen, dieses Prinzip technisch anwendbar zu gestalten. Ziel des Projekts ist es, ein Reaktionssystem zu finden, mit dem Epoxidharznetzwerke bereits bei geringem Energieaufwand einfach und schnell nahezu vollständig zersetzt werden können.

 

Der vollständige Bericht steht hier als Download bereit:

Wehnert_Bericht_Vorlaufforschung_2017_ARES.pdf