Laut Statistiken hat die Zementproduktion einen j\u00e4hrlichen Anteil von 6% an den weltweiten CO2-Emissionen. Der Einsatz textiler Bewehrungen erm\u00f6glicht gegen\u00fcber der etablierten Stahlbetonbauweise eine erhebliche Einsparung im Bereich des globalen Erw\u00e4rmungspotenzials dieses Rohstoffs. Es sind je nach Bauteil bis zu 50-85% Ersparnis m\u00f6glich.<\/p>\n
Um dem Thema der Effizienz in der Textilbewehrungsproduktion zu begegnen wurde das neuartige Verfahren multiaxiale Garnablage (MGA) entwickelt, welches die individuelle Ablage der Carbonbewehrung in einem Spannrahmen erm\u00f6glicht. So k\u00f6nnen Aussparungen und Baugr\u00f6\u00dfe gezielt eingestellt und bis zu 35% an Verschnitt von Carbonmatten vermieden werden. Aktuelle Probleme stellen hierbei allerdings die Anpassung des Spannrahmens auf jedes Bauteil sowie die schwierige Fertigung dreidimensionaler K\u00f6rper dar.<\/p>\n
Die Promotion dient dem Aufzeigen eines alternativen L\u00f6sungsansatzes, durch die Vereinigung der MGA mit den Vorteilen der additiven Fertigung. Dies bietet die M\u00f6glichkeit, den etablierten Spannrahmen abzul\u00f6sen und die Fertigung von Freiformfl\u00e4chen auf zwei- oder dreidimensionalen Grundplatten zu gew\u00e4hrleisten.Das Ergebnis der Arbeit soll eine m\u00f6glichst pr\u00e4zise analytische Beschreibung des neuen Prozesses darstellen, welche die Zusammenh\u00e4nge der Parameter Faser, Matrix und Prozess optimal beschreibt. Dadurch sind zuk\u00fcnftige Anwendungsf\u00e4lle unabh\u00e4ngig von den jeweiligen Ausgangsmaterialien vorab berechenbar.<\/p>\n
F\u00fcr die Bearbeitung wurde die Promotion in die Meilensteine Garn, Abquetschung, Zufuhr, Tr\u00e4nkung und Freiformablage eingeteilt. Im zweiten Bearbeitungsjahr konnten die Bereiche Garn, Zufuhr und Abquetschung erfolgt abgeschlossen werden.
F\u00fcr die Beschreibung des Garns sind geeignete Modelle und Messmethoden entwickelt worden. Bei den Messungen lagen die Abweichungen zwischen Ist- und Sollwert unter 2%.
Die Zufuhr \u00fcber einen Vorratsbeh\u00e4lter konnte erfolgreich erprobt werden. F\u00fcr eine hohe F\u00f6rderrate war ein Anwinkeln des Beh\u00e4lters sowie eine hoher Rohrquerschnitt notwendig. Die F\u00f6rderung wurde \u00fcber die Ablage einer 3D-Textilbewehrung mit Neigungswinkeln bis zu 76\u00b0 erfolgreich validiert.
Die Modellierung der Abquetschung erfolgt \u00fcber die Herleitung des Faservolumengehaltes in einer zweidimensionalen Ebene (durch Variation der Abquetschbohrung). Laborversuche konnten den Modellansatz best\u00e4tigen.
Im Bereich der Tr\u00e4nkung wurde eine Basisgeometrie f\u00fcr die Anwendung bei hohen Geschwindigkeiten entwickelt. Die erreichten Geschwindigkeitsbereiche liegen zwischen 1 – 2 m\/s, was dem zwei bis vier-fachen des Stands der Forschung entspricht. Zur Modellierung sind geeignete Beschreibungsmethoden erarbeitet worden, welche im kommenden F\u00f6rderjahr zu erproben sind.
Im Bereich der Freiformablage haben Versuche gezeigt, dass eine in-situ-Konsolidierung f\u00fcr das Einhalten der Prozessrandbedingungen besser geeignet ist als eine hochviskose Matrixmischung. Erstere wird im kommenden F\u00f6rderjahr in den Prozess implementiert und validiert.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Laut Statistiken hat die Zementproduktion einen j\u00e4hrlichen Anteil von 6% an den weltweiten CO2-Emissionen. Der Einsatz textiler Bewehrungen erm\u00f6glicht gegen\u00fcber der etablierten Stahlbetonbauweise eine erhebliche Einsparung im Bereich des globalen Erw\u00e4rmungspotenzials dieses Rohstoffs. Es sind je nach Bauteil bis zu 50-85% Ersparnis m\u00f6glich. Um dem Thema der Effizienz in der Textilbewehrungsproduktion zu begegnen wurde das […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[2477],"class_list":["post-52181","promotionsstipendium","type-promotionsstipendium","status-publish","hentry","tag-deutschland"],"meta_box":{"dbu_stipendiaten_az":"20021\/736","dbu_stipendiaten_anrede":"","dbu_stipendiaten_nachname":"Knoch","dbu_stipendiaten_vorname":"Erik","dbu_stipendiaten_titel":"","dbu_stipendiaten_fbeginn":"2022-01-01 00:00:00","dbu_stipendiaten_fende":"2024-12-31 00:00:00","dbu_stipendiaten_e_anschrif":"Technische Universit\u00e4t Bergakademie Freiberg
Maschinenelemente, Konstruktion und Fertigung
Fachbereich Additive Fertigung","dbu_stipendiaten_betreuer":"Prof. Dr. Henning Zeidler","dbu_stipendiaten_email_dienst":"erik.knoch@htwk-leipzig.de"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium\/52181","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/promotionsstipendium"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium\/52181\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":58193,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium\/52181\/revisions\/58193"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=52181"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=52181"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=52181"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}