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The actual task of electrocardiographic examinations is to increase the reliability of diagnosing the condition of the heart. Within the framework of this task, an important direction is the solution of the inverse problem of electrocardiography, based on the processing of electrocardiographic signals of multichannel cardio leads at known electrode coordinates in these leads (Titomir et al. Noninvasiv electrocardiotopography, 2003), (Macfarlane et al. Comprehensive Electrocardiology, 2nd ed. (Chapter 9), 2011).
Putze und Fugenmoertel, insbesondere in Sichtmauerwerken uebernehmen wesentliche technische, bauphysikalische und aesthetische Aufgaben fuer die Fassade und tragen massgeblich zum Erhalt der historischen Bausubstanz bei. Dabei sind an Denkmalen haeufig Befunde historischer Putze und Fugenmoertel sowie Verarbeitungsweisen und Handwerkstechniken vorhanden, die heute nicht mehr gebraeuchlich sind und beherrscht werden. Deshalb kommt ihrer Erhaltung besondere Bedeutung zu. Als aeusserster 'Angriffspunkt' der Gebaeudehuelle sind die Putze und Fugenmoertel der Witterung und zum Teil chemischen, biologischen und mechanischen Belastungen frei ausgesetzt und werden in Spritzwasserbereichen auch durch Tausalze beansprucht. Die dadurch sowie durch Alterung und Ermuedung entstehenden Schaeden werden beschrieben und Moeglichkeiten fuer die Erhaltung und Instandsetzung der Putze aufgezeigt.
Mauermörtel und Putze
(2018)
Für mehr Qualität am Bau
(2018)
Die Putzstrukturen an Fassaden werden maßgeblich durch die Fachhandwerker geprägt. Deshalb wird ihre Ebenmäßigkeit auch nie mit der von industriell gefertigten Fassadenplatten und Ähnlichem vergleichbar sein – aber genau das macht einen Teil des Charmes von Putzfassaden aus. Dies ist auch bei der Bearbeitung von Schadstellen zu berücksichtigen.
Ziegelsplittbetone der Nachkriegsjahre und moderne RC-Betone - Nachhaltigkeit an Objektbeispielen
(2018)
Das Bauwesen gehört zu den größten Verbrauchern an natürlichen Ressourcen und Energie in der deutschen Wirtschaft. Das ist in vielen Fällen trotzdem ökologisch und ökonomisch vertretbar, weil die Bauteile und Bauwerke verglichen mit anderen "Produkten" eine deutlich längere technische Lebensdauer haben - im Fall des Betons zwischen ca. 25 und 100 Jahren - und wenn nach dem Rückbau hohe Recyclingquoten erzielt werden. In Bezug auf Einsparmöglichkeiten spielt der Massenbaustoff Beton eine ganz zentrale Rolle. Neben der Einsparung des sehr energieintensiven Zements und der Entwicklung von Substitutionsbindemitteln, stehen auch die Gesteinskörnungen im Fokus, die den größten Anteil am Beton ausmachen. Im Artikel werden auf der Basis eigener Ergebnisse aus einem DBU?geförderten Forschungsprojekt zu RC?Betonen die Nachhaltigkeit von Beton an Objektbeispielen vorgestellt und über den Sachstand zur aktuellen Nutzung von R-Betonen in Deutschland informiert. Der Fokus liegt dabei auf der Wertigkeit mineralischer Baustoffe aus vergleichsweise wenigen, überwiegend natürlichen Komponenten wie beim Beton, dessen Instandsetzungsmöglichkeiten und bessere Voraussetzungen für späteres Recycling gegenüber vielen modernen, kunststoffhaltigen Verbundbaustoffen.
Was in Kommunen im benachbarten Ausland, bspw. der Schweiz, Oesterreich oder den Niederlanden, offenbar seit vielen Jahren Stand der Technik ist, ist auf Deutschlands Kommunalstrassen eine 'Sonderbauweise': Verkehrsflaechen aus Beton. Die Gruende fuer die Vernachlaessigung der Betonbauweise im kommunalen Umfeld liegen offenbar in einer aufwendigeren Planung, hoeheren Ausfuehrungskosten, einem komplexeren Einbau (gerade in Zusammenhang mit Einbauten), Instandhaltungsmassnahmen und Massnahmen Dritter an den Ver- und Entsorgungseinrichtungen. Offen ist auch die Frage, inwieweit sich die hoeheren Aufwendungen bei der Betonbauweise hinsichtlich Planung und Ausfuehrung im Rahmen einer Lebenszyklusbetrachtung im Vergleich zur Asphaltbauweise durch einen geringeren Erhaltungsbedarf amortisieren oder ggf. sogar guenstiger darstellen. Infolge vermehrt auftretender typischer Schaeden wie Spurrinnen und Verdrueckungen werden hochbelastete kommunale Verkehrsflaechen wie Bushaltestellen, Busspuren und Kreisverkehre immer haeufiger anstatt in Asphalt oder Pflaster in Beton ausgefuehrt. Die Thematik 'Einsatz von Betonflaechen in Kommunen' ist sehr umfangreich und weitlaeufig. Generell wird hier auch auf die spezifischen Merkblaetter der FGSV verwiesen. Mit den Ausfuehrungen im Fachbeitrag soll demnach grundsaetzlich auf die Belange der Planung, des Baus und die Wirtschaftlichkeit kommunaler Verkehrsflaechen in Betonbauweise eingegangen werden. Es koennen leider nicht alle Besonderheiten und Einzelheiten wie bspw. Baustoffe (Glasfaser) Beruecksichtigung finden. Ziel ist, generelle Moeglichkeiten hinsichtlich des Einsatzes von Betonflaechen im kommunalen Bereich aufzuzeigen. Besonderer Dank gilt dem Strassenbauamt Boeblingen sowie Herrn Baudirektor Andreas Klein, dessen persoenliche Erfahrungen hier einfliessen durften.
Was in Kommunen im benachbarten Ausland, bspw. der Schweiz, Österreich oder den Niederlanden offenbar seit vielen Jahren Stand der Technik ist, ist auf Deutschlands Kommunalstraßen eine „Sonderbauweise“: Betonfahrbahnen. Obwohl, gerade in den neuen Bundesländern diese Bauweise häufig zum Einsatz kam, wird sie heute auf größeren Flächen wie gesamte Straßenzüge, bspw. in Wohngebieten, kaum noch angewendet (Bild 1). Die Gründe liegen offenbar in den schlechten Erfahrungen hinsichtlich einer komfortablen Nutzungsdauer sowie der Notwendigkeit, einen „leichteren“ Zugriff auf die unter der Straßenoberfläche liegenden Ver- und Entsorgungseinrichtungen zu haben. Infolge vermehrt auftretender Schäden wie Spurrinnen, Verdrückungen und weiteren Schäden werden hochbelastete Verkehrsflächen wie Bushaltestellen, Busspuren und Kreisverkehre immer häufiger anstatt in Asphalt- oder Pflaster in Betonbauweise ausgeführt. Die Gründe für die Vernachlässigung der Betonbauweise im kommunalen Umfeld liegen neben einem geringen Erfahrungsschatz sicherlich auch in einer aufwändigeren Planung, höheren Ausführungskosten, einem komplexeren Einbau, gerade in Zusammenhang mit Einbauten, Instandhaltungsmaßnahmen und Maßnahmen Dritter an den Ver- und Entsorgungseinrichtungen. Offen ist auch der Nachweis, dass die Betonbauweise im Lebenszyklus wirtschaftlicher als beispielsweise die Asphaltbauweise ist. Die Thematik „Einsatz von Betonflächen in Kommunen“ ist sehr umfangreich und weitläufig und lässt sich mit einem Vortrag generell nicht behandeln. Mit nachfolgenden Ausführungen soll demnach grundsätzlich auf die Belange der Planung, dem Bau und der Wirtschaftlichkeit kommunaler Verkehrsflächen in Betonbauweise eingegangen werden. Es können leider nicht alle Besonderheiten und Einzelheiten wie Baustoffe (Glasfaser) Berücksichtigung finden. Ziel des Vortrages ist, generelle Möglichkeiten hinsichtlich dem Einsatz von Betonflächen im kommunalen Bereich aufzuzeigen. Besonderer Dank gilt dem Straßenbauamt Böblingen sowie Herrn Baudirektor Andreas Klein, dessen persönliche Erfahrungen hier einfließen durften.
Low temperature carburizing of a series of austenitic stainless with various combinations of chromium and nickel equivalents was performed. The investigation of the response towards low temperature carburized for three stainless steels with various Cr- and Ni-equivalents showed that the carbon uptake depends significantly on the chemical composition of the base material. The higher carbon content in the expanded austenite layer of specimen 6 (1.4565) and specimen 4 (1.4539/AISI 904L) compared to specimen 2 (1.4404/AISI 316L) is assumed to be mainly related to the difference in the specimens’ chromium content. More chromium leads to more lattice expansion. Along with the higher carbon content, higher hardness values and higher compressive residual stresses in the expanded austenite zone are introduced than for low temperature carburized AISI 316L. The residual stresses obtained from X-ray diffraction lattice strain investigation depend strongly on the chosen X-ray elastic constants. Presently, no values are known for carbon (or nitrogen) stabilized expanded austenite. Nevertheless, first principle elastic constants for γ′&minus Fe4C appear to provide realistic residual stress values. Magnetic force microscopy and measurement with an eddy current probe indicate that austenitic stainless steels can become ferromagnetic upon carburizing, similar for low temperature nitriding. The apparent transition from para- to ferromagnetism cannot be attributed entirely to the interstitially dissolved carbon content in the formed expanded austenite layer but appears to depend also on the metallic composition of the alloy, in particular the Ni content.
A flight-like absolute optical frequency reference based on iodine for laser systems at 1064 nm
(2017)
We present an absolute optical frequency reference based on precision spectroscopy of hyperfine transitions in molecular iodine 127I2 for laser systems operating at 1064 nm. A quasi-monolithic spectroscopy setup was developed, integrated, and tested with respect to potential deployment in space missions that require frequency stable laser systems. We report on environmental tests of the setup and its frequency stability and reproducibility before and after each test. Furthermore, we report on the first measurements of the frequency stability of the iodine reference with an unsaturated absorption cell which will greatly simplify its application in space missions. Our frequency reference fulfills the requirements on the frequency stability for planned space missions such as LISA or NGGM.
Formgedächtnislegierungen
(2018)
Formgedächtnislegierungen sind »Legierungen, die nach geeigneter Behandlung aufgrund einer martensitischen Umwandlung ihre Gestalt in Abhängigkeit von der Temperatur ändern«. Derartige Materialien werden in den nächsten Jahrzehnten eine wachsende Rolle in der Technik spielen. Um die Eigenschaften dieser Werkstoffe optimal nutzen zu können, ist es wichtig, den Einfluss des Herstellungs- und Verarbeitungsprozesses auf ihre Anwendung zu kennen.
Das Buch behandelt die metallkundlichen Hintergründe und die Verwendungsmöglichkeiten der Formgedächtnislegierungen in verständlicher, auf den Anwender zugeschnittener Weise.
Compliance Management ist längst zu einem Thema in mittelständischen Unternehmen geworden. Aber was ist der richtige Ansatz, um Regeleinhaltung, Rechtschaffenheit und verantwortliches Wirtschaften als Unternehmer oder Unternehmenslenker wirksam und effizient zu organisieren? Welche Rolle spielen die Führungskräfte? Ausgehend von der Frage, was ein mittelständisch geprägtes Unternehmen im Bereich der Compliance tun kann und soll und dem dazu gehörenden Compliance Management System, wird in diesem Beitrag knapp umrissen, worauf es bei der Implementierung und Umsetzung von Maßnahmen im Unternehmensalltag besonders ankommt. Dabei wird der Schulung der Führungskräfte mittels qualitativ hochwertiger Dilemma-Trainings ein ebenso hoher Stellenwert eingeräumt, wie der auch dadurch sukzessive zu entwickelnden ethischen Unternehmenskultur.
When designing drying processes for sensitive biological foodstuffs like fruit or vegetables, energy and time efficiency as well as product quality are gaining more and more importance. These all are greatly influenced by the different drying parameters (e.g. air temperature, air velocity and dew point temperature) in the process. In sterilization of food products the cooking value is widely used as a cross-link between these parameters. In a similar way, the so-called cumulated thermal load (CTL) was introduced for drying processes. This was possible because most quality changes mainly depend on drying air temperature and drying time. In a first approach, the CTL was therefore defined as the time integral of the surface temperature of agricultural products. When conducting experiments with mangoes and pineapples, however, it was found that the CTL as it was used had to be adjusted to a more practical form. So the definition of the CTL was improved and the behaviour of the adjusted CTL (CTLad) was investigated in the drying of pineapples and mangoes. On the basis of these experiments and the work that had been done on the cooking value, it was found, that more optimization on the CTLad had to be done to be able to compare a great variety of different products as well as different quality parameters.
Flooded Edge Gateways
(2019)
Increasing numbers of internet-compatible devices, in particular in the context of IoT, usually cause increasing amounts of data. The processing and analysis of a continuously growing amount of data in real-time by means of cloud platforms cannot be guaranteed anymore. Approaches of Edge Computing decentralize parts of the data analysis logics towards the data sources in order to control the data transfer rate to the cloud through pre-processing with predefined quality-of-service parameters. In this paper, we present a solution for preventing overloaded gateways by optimizing the transfer of IoT data through a combination of Complex Event Processing and Machine Learning. The presented solution is completely based on open-source technologies and can therefore also be used in smaller companies.
With the increased deployment of biometric authentication systems, some security concerns have also arisen. In particular, presentation attacks directed to the capture device pose a severe threat. In order to prevent them, liveness features such as the blood flow can be utilised to develop presentation attack detection (PAD) mechanisms. In this context, laser speckle contrast imaging (LSCI) is a technology widely used in biomedical applications in order to visualise blood flow. We therefore propose a fingerprint PAD method based on textural information extracted from pre-processed LSCI images. Subsequently, a support vector machine is used for classification. In the experiments conducted on a database comprising 32 different artefacts, the results show that the proposed approach classifies correctly all bona fides. However, the LSCI technology experiences difficulties with thin and transparent overlay attacks.
Die Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) sieht in Art. 82 DSGVO einen Anspruch auf Ersatz materieller und immaterieller Schäden vor, allerdings ohne Aussagen darüber, wie die Schadenshöhe zu bestimmen ist. Der Beitrag beleuchtet die bisherige Gerichtspraxis kritisch und zeigt auf, welche Kriterien speziell in data leakage-Fällen herangezogen werden können, um die Schadenshöhe zu bestimmen. Aus der Sicht von Betroffenen stellt sich die Frage nach effektiver Rechtsdurchsetzung, aus der Sicht von Unternehmen stellt sich die Frage nach Prävention und Abwehr von Ansprüchen.
Online-based business models, such as shopping platforms, have added new possibilities for consumers over the last two decades. Aside from basic differences to other distribution channels, customer reviews on such platforms have become a powerful tool, which bestows an additional source for gaining transparency to consumers. Related research has, for the most part, been labelled under the term electronic word-of-mouth (eWOM). An approach, providing a theoretical basis for this phenomenon, will be provided here. The approach is mainly based on work in the field of consumer culture theory (CCT) and on the concept of co-creation. The work of several authors in these streams of research is used to construct a culturally informed resource-based theory, as advocated by Arnould & Thompson and Algesheimer & Gurâu.
This article describes a research project that aims at investigating individual entrepreneurial founders concerning their shift tendencies of decision-making logics - especially during the respective phases of the venture creating process. Prior studies found that team founders show a hybrid perspective on strategic decision-making. They not only combine causation (planning-based) and effectuation (flexible) logics but also show logic shifts and also re-shifts over time. Due to the fact, that founders' social identity shapes early structuring processes, this article describes the necessity of elimination of in-group influences of multi-founding ventures and focus on individuals in order to make specific assessments on logic shifts and re-shifts. Based on an extensive literature review, a pre-selection-test and a qualitative case study design from the empirical body of the paper. Insofar, this study applies a qualitative design of a process research approach to investigate shifts of decision-making logics of individual founders in new venture creation over time.
Ziel der Masterarbeit war es, die Feuchtigkeitseigenschaften von Estrichen bei unterschiedlichen Klimaten mithilfe von Sorptionsisothermen zu charakterisieren. Die wenigen Literaturangaben zu Sorptionsisothermen von mineralischen Estrichen beziehen sich im Wesentlichen auf Calciumsulfatestriche und genormte Zementestriche (ohne dass die Zementart: Portlandzemente, Hochofenzemente bzw. CEM I, CEM II, CEM III etc. unterschieden werden) und i.d.R. nur auf eine Lufttemperatur (= 20 Grad C). Anliegen der Arbeit war es, zusätzlich die seit ca. 20 Jahren marktüblichen ternären Schnellzemente mit zu untersuchen und die baupraktisch interessanten Temperaturen von 15 Grad C und 25 Grad C einzubeziehen. Ebenso wurden die Auswirkungen der Klimabedingung auf der Baustelle (Jahreszeit, Luftfeuchtigkeit, Temperatur) auf den Hydratationsvorgang der Estriche untersucht. Dabei wurden jeweils nicht nur ein Vertreter der verschiedenen Bindemittelsysteme, sondern mindestens zwei verschiedene Estriche unterschiedlicher Hersteller mit einbezogen. In Kombination mit den Ergebnissen der Gefügeuntersuchungen (u. a. Hg-Porosametrie) wird belegt, weshalb sich die zement- und schnellzementgebundenen Estriche vollkommen anders verhalten als die calciumsulfatgebundenen Estriche. Dieses unterschiedliche Verhalten ist auch einer der Gründe, warum Estriche mit der KRL-Methode in Bezug auf ihren Feuchtegehalt nicht bewertet werden können. Aus diesem Grund folgt ein Vergleich der Materialfeuchtemessungen "KRL-Methode" mit der handwerksüblichen und seit Jahrzehnten in der Praxis bewährten "CM-Methode".
Methodology
(2019)
Chapter three introduces the methodology of the study and the research design. Its nested, multi-layered methodological concept constitutes one of the major innovations of the book and enables us to map and measure peacebuilding activities of Christian church actors in the conflicts of Mindanao and Maluku (Ambon). The methodological concept draws from Katzenstein’s “analytic eclecticism,” which transcends the rigidity of existing research schools and seeks to fuse elements of several approaches into a new research agenda. The nested, multi-layered analysis of this book seamlessly combines process tracing, discourse analysis, statistical analysis of primary data generated in two field surveys, Qualitative Comparative Analysis (QCA), and statistical regression analysis.
This PhD investigation lies at the intersection of Architecture, Textile Design and Interaction Design and speculates about sustainable forms of future living, focussing on bionic principles to create alternative lightweight building structures with textiles and digital fabrication techniques. In an interdisciplinary, practice- based design approach, informed by radical case studies from the 1960s to 80s on soft architectures like Archigram, Buckminster Fuller, Cedric Price, or Yona Friedman and critical theory on new materialism, (D. Haraway 1997, K. Barad 1998, J. Bennett 2007) sociological, philosophical (B. Latour 2005, G.Deleuze F., Guattari F 1987) and phenomenological thinkers (L. Malafouris 2005, J.Rancière 2004, B. Massumi 2002, N. Bourriaud 2002 , M. Merleau-Ponty 1963) this research investigates the cultural and social rootedness (Verortung) of novel materials and technologies, exploring in between prosthetic relations between the body and the environment.
Generative Design Software - How does digitalization change the professional profile of architects
(2019)
Abstract, Poster und Vortrag
Ein Beitrag zum Beobachterentwurf und zur sensorlosen Folgeregelung translatorischer Magnetaktoren
(2020)
Untersuchung und Darstellung der Qualitätsveränderung von Agrarprodukten während der Trocknung
(2019)
Das Ziel der Arbeit war es optimale Trocknungsprozesse für verschiedene Agrarprodukte zu finden. Dazu wurden die Qualitätskriterien frischer und getrockneter Agrarprodukte analysiert und die Veränderungen durch die unterschiedlichen Trocknungsparameter, wie Luftgeschwindigkeit, Taupunkttemperatur, Trocknungstemperatur und –zeit dargestellt. In einer Literaturrecherche wurden sowohl die Faktoren für die Nachernteverluste und deren Höhe in Industrie- sowie Schwellen- und Entwicklungsländer untersucht. Zudem sind die Agrarprodukte und deren qualitätsbestimmenden Inhaltsstoffe vorgestellt. Auch die Extraktions- sowie die Analyse-Methoden werden aufgezeigt und erklärt. Dabei handelt es sich um die Hochleistungsflüssigkeit- und die Ionenausschlusschromatographie, aber auch um die UV/Vis-Spektroskopie und die Polarimetrie. Des Weiteren wurden während den Trocknungsprozessen mit der integrierten Kamera des Trockners in definierten Zeitabständen Bilder aufgenommen und diese über eine speziell entwickelte Software im Hinblick auf die Farbveränderung und die Schrumpfung der Agrarprodukte untersucht. Die Erstellung und Überprüfung der Versuchsergebnisse fand mittels Statistik-Software statt. Es wurden neue Diagramme, sogenannte Schädigungsdiagramme, eingeführt. Dabei handelt es sich um Diagramme, mit deren Hilfe die Identifizierung optimaler Trocknungsprozesse möglich ist. Für Chilis erwies sich eine Trocknungstemperatur von ~ 60 °C, für Kartoffeln von ~ 64 °C bis 74 °C, für Ananas von ~ 43 °C und Mangos von ~ 60 °C als optimal. Auch Taupunkttemperaturen von ~ <12 °C / >27 °C für Chilis, ~ 30 °C für Kartoffeln, ~ 14 °C für Ananas und ~ 20 °C Mangos waren optimal. Die Luftgeschwindigkeit wurde mit rund 1,2 m/s (Kartoffeln: ~ 1.2 m/s; Ananas: ~ 1.2 m/s und Mangos: ~ 0.9 m/s) als optimal befunden. Die Ergebnisse zeigten, dass bei jedem der vier Agrarprodukte die Trocknungstemperatur den größten Effekt auf die Reduzierung der qualitätsbestimmenden Eigenschaften hatte. Bei-spielsweise wurden die Ascorbinsäure, der Gesamtzucker-Gehalt sowie die organischen Säuren mit zunehmender Trocknungstemperatur stärker abgebaut. In Zukunft sollte neben den optimalen Trocknungsbedingungen auch beachtet werden, dass die Größe, Form, und Beschaffenheit der Proben einen entscheidenden Einfluss auf die stationären Trocknungsprozesse haben. Weiter ist es denkbar, instationäre Trocknungsprozesse zum Einsatz zu bringen. Dabei werden zuerst bei hohen Temperaturen die qualitätsreduzierenden Enzyme inaktiviert und anschließend bei geringen Temperatur und damit geringerer thermischer Belastung getrocknet. Weiter sollte darauf geachtet werden, dass Produkte nicht übertrocknen, so dass in Zukunft nur bis knapp unter den maximalen Restfeuchte-Gehalt und nicht wie in dieser Arbeit bis zur Gewichtskonstanz getrocknet wird.
Engineering and management
(2019)
The reliable supply of energy is an essential prerequisite for the economic success of a country. Questions of sustainability and the replacement of import dependencies require new tasks with new approaches. This contribution provides an overview of dependencies using the example of German electrical power grids integrating renewable energies. Aspects of energy trading and grid stability are brought into connection, stock exchange trading, grid codes and volatility of used primary energies are discussed.
Vortrag und Abstract
Some 165 global experts and specialists from industry and academic institutes met at the 8th Metallization & Interconnection Workshop (MIW2019) that took place from 13 to 14 May 2019 in Konstanz, Germany. Participants from 19 countries debated results of 28 oral and 11 poster presentations.
All presentations are available on www.metallizationworkshop.info as pdf documents. As in previous editions, lots of room was available for discussions and networking during the two-days program which included panel and market-place discussions as well as social events (reception, workshop dinner).
These proceedings contain: a summary of the oral and poster presentations, the results of the survey conducted during the workshop, and peer-reviewed papers based on workshop contributions.
This paper summarizes the trends in metallization and interconnection technology in the eyes of the participants of the 8th Metallization and Interconnection Workshop. Participants were asked in a questionnaire to share their view on the future development of metallization technology, the kind of metal used for front side metallization and the future development of interconnection technology. The continuous improvement of the screen-printing technology is reflected in the high expected percentage share decreasing from 88% in three years to still 70% in ten years. The dominating front side metal in the view of the participants will be silver with an expected percentage share of nearly 70% in 2029. Regarding interconnection technologies, the experts of the workshop expect new technologies to gain significant technology shares faster. Whereas in three years soldering on busbars is expected to dominate with a percentage share of 71% it will drop in ten years to 35% in the eyes of the participants. Multiwire and shingling technologies are seen to have the highest potential with expected percentage shares of 33% (multiwire) and 16% (shingling) in ten years.
Summary of the 8th Workshop on Metallization and Interconnection for Crystalline Silicon Solar Cells
(2019)
This article gives a summary of the 8th Metallization and Interconnection workshop and attempts to place each contribution in the appropriate context. The field of metallization and interconnection continues to progress at a very fast pace. Several printing techniques can now achieve linewidths below 20 μm. Screen printing is more than ever the dominating metallization technology in the industry, with finger widths of 45 μm in routine mass production and values below 20 μm in the lab. Plating technology is also being improved, particularly through the development of lower cost patterning techniques. Interconnection technology is changing fast, with introduction in mass production of multiwire and shingled cells technologies. New models and characterization techniques are being introduced to study and understand in detail these new interconnection technologies.
We present an innovative decision support system (DSS) for distribution system operators (DSO) based on an artificial neural network (ANN). A trained ANN has the ability to recognize problem patterns and to propose solutions that can be implemented directly in real time grid management. The principle functionality of this ANN based optimizer has been demonstrated by means of a simple virtual electrical grid. For this grid, the trained ANN predicted the solution minimizing the total line power dissipation in 98 percent of the cases considered. In 99 percent of the cases, a valid solution in compliance with the specified operating conditions was found. First ANN tests on a more realistic grid, calibrated with household load measurements, revealed a prediction rate between 88 and 90 percent depending on the optimization criteria. This approach promises a faster, more cost-efficient and potentially secure method to support distribution system operators in grid management.
We present an alternative approach to grid management in low voltage grids by the use of artificial intelligence. The developed decision support system is based on an artificial neural network (ANN). Due to the fast reaction time of our system, real time grid management will be possible. Remote controllable switches and tap changers in transformer stations are used to actively manage the grid infrastructure. The algorithm can support the distribution system operators to keep the grid in a safe state at any time. Its functionality is demonstrated by a case study using a virtual test grid. The ANN achieves a prediction rate of around 90% for the different grid management strategies. By considering the four most likely solutions proposed by the ANN, the prediction rate increases to 98.8%, with a 0.1 second increase in the running time of the model.
Das hier vorgestellte Netzoptimierungstool kann dem Verteilnetzbetreiber bei einem Störfall im Netz in Echtzeit eine Lösung zur Steuerung seiner Betriebsmittel vorschlagen. Dadurch kann das bestehende Netz optimal genutzt werden und ein kostenintensiver Netzausbau im Mittel- und Niederspannungsnetz verringert oder sogar verhindert werden. Als Grundlage für den Netzoptimierer dient ein künstliches neuronales Netz (KNN). Zum Training des KNN wurden Störfälle generiert, die auf reellen Erzeugungs- und Lastprofilen aus dem CoSSMic-Projekt basieren [1]. Für jeden Störfall wurde aus allen möglichen und sinnvollen Netzkonfigurationen eine optimierte Netztopologie anhand von Lastflussberechnungen ermittelt. Durch die Variation der Stufenschalter der Transformatoren und der Stellungen aller installierten Schalter im Netz wurde berechnet, wie der Stromfluss gelenkt werden muss, damit keines der Betriebsmittel die zulässigen Belastungsgrenzen mehr überschreitet. Für ein virtuelles Testnetz konnte mit einem trainierten KNN zu 90 Prozent die optimale Lösung des jeweiligen Störfalls erkannt werden. Durch die Anwendung der N-Best Methode konnte die Vorhersagewahrscheinlichkeit auf annähernd 99 Prozent erhöht werden.
Die Studienanfänger in den technischen Studiengängen der Hochschulen für angewandte Wissenschaften haben nicht nur in Mathematik sondern auch in Physik sehr unterschiedliche Vorkenntnisse. Obwohl diese Fächer für das grundlegende Verständnis technischer Vorgänge von großer Bedeutung sind, kann die Ausbildung in diesen Bereichen angesichts der begrenzten dafür im Verlauf des Studiums zur Verfügung stehenden Zeitfenster nicht bei Null anfangen. Für Mathematik wurde daher von der Arbeitsgruppe cosh ein Mindestanforderungskatalog zusammengestellt und 2014 veröffentlicht. Er beschreibt Kenntnisse und Fertigkeiten, die Studienanfänger zur erfolgreichen Aufnahme eines WiMINT-Studiums (Wirtschaft, Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft, Technik) an einer Hochschule benötigen. Inzwischen hat sich nun eine Arbeitsgruppe von Physikerinnen und Physikern an Hochschulen in Baden-Württemberg gebildet, deren Ziel es ist, einen analogen Mindestanforderungskatalog für den Bereich Physik zu erstellen. Hier wird der aktuell erreichte Stand der Arbeiten vorgestellt.
A physics lab-setup has been developed for engineering students in their first year at university. The so-called LabTeamCoaching helps to improve general lab skills, such as preparing an experiment, writing a documentation, using graphs and drawing conclusions. By using a flipped classroom approach, students get better involved than in our former physics labs when we applied classical methods. This approach will be described and an overview of our 10 years of experience using this method will be given.
One important skill for engineers is the ability of optimizing their experiments. On their job they will often spend a lot more time designing and improving an experimental setup compared to running the actual experiment itself. Is it possible to teach this complex task in physics labs? A method for reaching this goal is proposed an example is given and discussed.
Fast and reliable acquisition of truth data for document analysis using cyclic suggest algorithms
(2019)
In document analysis the availability of ground truth data plays a crucial role for the success of a project. This is even more true at the rise of new deep learning methods which heavily rely on the availability of training data. But even for traditional, hand crafted algorithms that are not trained on data, reliable test data is important for the improvement and evaluation of the methods. Because ground truth acquisition is expensive and time consuming, semi-automatic methods are introduced which make use of suggestions coming from document analysis systems. The interaction between the human operator and the automatic analysis algorithms is the key to speed up the process while improving the quality of the data. The final confirmation of data may always be done by the human operator. This paper demonstrates a use case for acquisition of truth data in a mail processing system. It shows why a new, extended view on truth data is necessary in development and engineering of such systems. An overview over the tool and the data handling is given, the advantages in the workflow are shown, and consequences for the construction of analysis algorithms are discussed. It can be shown that the interplay between suggest algorithms and human operator leads to very fast truth data capturing. The surprising finding is the fact that if multiple suggest algorithms circularly depend on data, they are especially effective in terms of speed and accuracy.
Das WITg wird digitaler
(2019)
Pascal Laube presents machine learning approaches for three key problems of reverse engineering of defective structured surfaces: parametrization of curves and surfaces, geometric primitive classification and inpainting of high-resolution textures. The proposed methods aim to improve the reconstruction quality while further automating the process. The contributions demonstrate that machine learning can be a viable part of the CAD reverse engineering pipeline.
We propose a novel end-to-end neural network architecture that, once trained, directly outputs a probabilistic clustering of a batch of input examples in one pass. It estimates a distribution over the number of clusters k, and for each 1≤k≤kmax, a distribution over the individual cluster assignment for each data point. The network is trained in advance in a supervised fashion on separate data to learn grouping by any perceptual similarity criterion based on pairwise labels (same/different group). It can then be applied to different data containing different groups. We demonstrate promising performance on high-dimensional data like images (COIL-100) and speech (TIMIT). We call this “learning to cluster” and show its conceptual difference to deep metric learning, semi-supervise clustering and other related approaches while having the advantage of performing learnable clustering fully end-to-end.
Ceramics are often used in high-temperature applications. Therefore, thermomechanical and heat resistance of ceramic and refractory materials are important. The material behaviour is described by thermal stress resistance. Established material tests to determine thermal shock behaviour are complex. The potential of application-related material testing in combination with simulations is described below.
A new thermal shock application-oriented testing method for ceramic components and refractories
(2019)
Ceramics and refractories are often used in high-temperature applications like industrial furnaces. Therefore, thermomechanical and heat resistance of ceramic and refractory materials are important. The material behaviour is described by thermal stress resistance. Established material tests to determine thermal shock behaviour are complex and do not yield key figures. The potential of application-related material testing in combination with simulations with transfer from ceramics to refractories is described below. The combination of model-based simulation with applied material testing offers numerous advantages. On the one hand, the design of the test setup is supported by the simulation, which results in a goal and application-oriented test setup. On the other hand, the iterative approach allows the model verification with the help of the applied material testing. The simulation shows that the transfer from ceramics to refractory material is possible and results according to literature. The design reliability of the components is thereby improved, since initially different loads can be simulated in the model in combination with a variety of materials and geometries, and thereby substitute complex and expensive preliminary tests. As a result, verified models offer a great savings potential in terms of time to market, development expenses and use of raw materials. Very important is, that the method is suitable for technical ceramics and refractory materials.
Der Einsatz von Keramiken erfolgt oft bei hohen Temperaturen oder großen Temperaturgradienten. Deshalb ist die thermo-mechanische Beständigkeit von keramischen und feuerfesten Werkstoffen wichtig für die Materialauswahl und das Bauteildesign. Das Werkstoffverhalten wird durch die Thermoschock- bzw. Temperaturwechselbeständigkeit beschrieben. Etablierte Werkstoffprüfungen zu ihrer Ermittlung sind komplex und aufwendig. Das Potenzial von anwendungsnaher Werkstoffprüfung in Kombination mit modellbildender Simulation wird beschrieben.
Leichtbauwerkstoffe bewegen sich im Spannungsfeld neuer Werkstoffkombinationen, Herstellungs- und Fügetechnologien sowie von Lebensdauer und Nachhaltigkeit. Besondere Aufmerksamkeit sollte daher hybriden CFK-Metallverbunden gelten. Gefördert von der Internationalen Bodensee Hochschule IBH untersucht etwa das Werkstoffprüflabor der Hochschule Konstanz (HTWG) in einem internationalen Forschungsprojekt die Festigkeit von Sandwich-Verbunden aus Aluminium und CFK.
Zusammenfassende Darstellung der Ergebnisse einer empirischen Studie über Friedens- und Postkonfliktarbeit durch kirchliche Akteure in Indonesien ( Maluku) und auf den Philippinen (Mindanao). Auf Basis der Untersuchung ziehen die Autoren Schlussfolgerungen über die praktische Bedeutung kirchlicher Friedensprojekte nach Konflikten
Drawing on a rich body of multimethod field research, this book examines the ways in which Indonesian and Philippine religious actors have fostered conflict resolution and under what conditions these efforts have been met with success or limited success.
The book addresses two central questions: In what ways, and to what extent, have post-conflict peacebuilding activities of Christian churches contributed to conflict transformation in Mindanao (Philippines) and Maluku (Indonesia)? And to what extent have these church-based efforts been affected by specific economic, political, or social contexts? Based on extensive fieldwork, the study operates with a nested, multi-dimensional, and multi-layered methodological concept which combines qualitative and quantitative methods. Major findings are that church-based peace activities do matter, that they have higher approval rates than state projects, and that they have fostered interreligious understanding.
Through innovative analysis, this book fills a lacuna in the study of ethno-religious conflicts. Informed by the novel Comparative Area Studies (CAS) approach, this book is strictly comparative, includes in-case and cross-case comparisons, and bridges disciplinary research with Area Studies. It will be of interest to academics in the fields of conflict and peacebuilding studies, interreligious dialogue, Southeast Asian Studies, and Asian Politics.
Flatness-based feed-forward control of solenoid actuators is considered. For precise motion planning and accurate steering of conventional solenoids, eddy currents cannot be neglected. The system of ordinary differential equations including eddy currents, that describes the nonlinear dynamics of such actuators, is not differentially flat. Thus, a distributed parameter approach based on a diffusion equation is considered, that enables the parametrization of the eddy current by the armature position and its time derivatives. In order to design the feedforward control, the distributed parameter model of the eddy current subsystem is combined with a typical nonlinear lumped parameter model for the electrical and mechanical subsystems of the solenoid. The control design and its application are illustrated by numerical and practical results for an industrial solenoid actuator.
Rheumatoid arthritis is an autoimmune disease that causes chronic inflammation of synovial joints, often resulting in irreversible structural damage. The activity of the disease is evaluated by clinical examinations, laboratory tests, and patient self-assessment. The long-term course of the disease is assessed with radiographs of hands and feet. The evaluation of the X-ray images performed by trained medical staff requires several minutes per patient. We demonstrate that deep convolutional neural networks can be leveraged for a fully automated, fast, and reproducible scoring of X-ray images of patients with rheumatoid arthritis. A comparison of the predictions of different human experts and our deep learning system shows that there is no significant difference in the performance of human experts and our deep learning model.
CO2 compensation measures, in particular the compensation of flights, are becoming more and more popular. Carbon offsetting is defined as measures financed by donations that save greenhouse gases previously emitted elsewhere through climate protection projects.
CO2 abatement costs are often low in developing countries. This is why most offset projects are implemented there. Nevertheless, this does not mean that the holiday resort and the project country are in any way related to each other.
By linking carbon offset projects with the destination country, the tourist is able to get an impression of the co-financed project. In case such projects are realized in cooperation with the hotel, the hotel operator obtains a new tourist attraction and can demonstrate its efforts to climate protection in a PR-effective way.
Die Hitzewellen der Sommer 2003 und 2015 zeigten wie kritisch langanhaltende Trockenheit nicht nur für die Natur, sondern auch für wassernutzende Unternehmen werden kann. Infolge des Klimawandels wird es entlang der Gewässer Baden-Württembergs immer wieder zu verschärften Niedrigwassersituationen kommen, was unter Umständen zu Wassernutzungskonflikten mit anderen Nutzern führt. Innerhalb dieses KLIMOPASS Projektes liegt der Fokus auf der Identifikation von vorhandenen und im Zuge des Klimawandels potenziell auftretenden lnteressens- und Nutzungskonflikten um die Ressource Wasser. Der Forschungsschwerpunkt bezieht sich hierbei auf zwei beispielhafte Fluss-Einzugsgebiete in Baden-Württemberg (die Murg und der Kocher) sowie aller beteiligten Akteure bzw. Wasserge- und -verbraucher (Energienutzung, Landwirtschaft, kommunale Entwässerung, Tourismus, Ökologie, etc.).
Anhand des Kochers und der Murg wurden mit Hilfe von Umfragen, Experteninterviews und Workshops Nutzungskonflikte identifiziert sowie Handlungsoptionen für eine Niedrigwasservorsorge und ein Niedrigwassermanagement erstellt. Dabei galt es ökonomische, gesellschaftliche und ökologische Belange möglichst adäquat zu berücksichtigen und sämtliche relevanten Akteure (Stakeholder) in einen partizipativen Prozess zu integrieren. Den Erhebungen zufolge treten Wassernutzungskonflikte nicht allgemein sektorenübergreifend auf, sondern sektorenspezifisch. Hierbei stehen die in Konflikte verwickelten Sektoren charakteristischerweise mit mehreren Stakeholder-Gruppen im Widerstreit, andere Akteursgruppen haben wiederum keinerlei Erfahrung mit Konflikten. Weiterhin ist auffällig, dass Niedrigwassersituationen an beiden untersuchten Flüssen lediglich einen Teil der Nutzungskonflikte ausmachen und verstärkt mit anthropogenen Einflüssen in Verbindung gebracht werden.
Dramapädagogik-Tage 2018
(2019)
Der Tagungsband zur 4. Konferenz zu Drama und Theater im Fremd- und Zweitsprachenunterricht versammelt Tagungsbeiträge aus den Bereichen Grundlagen, Forschung und Praxis. Die Beiträge reichen von Begriffsklärungen zur Dramapädagogik über Skizzen aktueller Forschungprojekte hin zu Praxisbeiträgen zu den Themen Process Drama und interkulturelles Lernen, Körpersprache und Fremdsprachenlernen, Fremdsprachenlernen mit Gedichten, reflektiver Praxis, Drama Grammatik und performativer Literatur- und Kulturdidaktik.
Viele touristische Aktivitäten sind mit einem erhöhten Energiebedarf (Strom, Wärme, Kraftstoffe) verbunden, sodass Tourismus nicht losgelöst von der Energiewirtschaft bzw. deren Klimawirksamkeit zu betrachten ist. Das Projekt befasst sich daher mit der Triade Tourismus, Klimawandel und erneuerbare Energienutzung.
Die Veränderungen des Klimas stellen den Tourismus vor neue Herausforderungen. Um diesen Herausforderungen, im Sinne eines nachhaltigen Tourismus gerecht zu werden, kann der Tourismus dem Klimawandel mit Anpassungs- und/oder Vermeidungsstrategien begegnen (vgl. ELSASSER ET AL. 2000). Im Rahmen dieses Projektes werden sowohl mögliche Anpassungs- als auch Vermeidungsstrategien thematisiert. Ein besonderer Fokus wird dabei zum einen auf die Nutzung von erneuerbaren Energien (EE) gelegt. Zum anderen werden die Entwicklungen des Tourismus und die Anpassungen an die Änderungen des Klimas vornehmlich in Bezug auf den Wintertourismus betrachtet. Räumlich konzentriert sich das Projekt auf das Mittelgebirge Schwarzwald.
Due to its economic size, economic policy measures, in particular trade policies, have a far‐reaching impact on global economic developments. This chapter quantifies the economic consequences of US protectionist trade aspirations. It focuses on trade policy scenarios, which have been communicated by the current US administration as potential new trade policies. The chapter draws on the results of a study of the ifo Institute conducted on behalf of the Bertelsmann Foundation. In the first simulation, a retraction from the North American Free Trade Agreement is considered. The chapter then illustrates the potential consequences of a “border tax adjustment” policy. It also simulates further measures to protect the US market by presuming an increase in American duties. The chapter presents robust quantitative results that can be expected if an increasingly protectionist US trade policy were to be implemented.
When a country grants preferential tariffs to another, either reciprocally in a free trade agreement (FTA) or unilaterally, rules of origin (RoOs) are defined to determine whether a product is eligible for preferential treatment. RoOs exist to avoid that exports from third countries enter through the member with the lowest tariff (trade deflection). However, RoOs distort exporters' sourcing decisions and burden them with red tape. Using a global data set, we show that, for 86% of all bilateral product-level comparisons within FTAs, trade deflection is not profitable because external tariffs are rather similar and transportation costs are non-negligible; in the case of unilateral trade preferences extended by rich countries to poor ones that ratio is a striking 98%. The pervasive and unconditional use of RoOs is, therefore, hard to rationalize.
Die Bodenseeregion gilt als populäre Freizeit- und Tourismusdestination, mit der ein vielfältiger Naturraum, ein angenehmes Klima sowie eine fruchtbare Landwirtschaft verbunden werden. Der Kulturtourismus ist dabei – je nach Bodenseedestination in unterschiedlich starker Ausprägung – nicht nur ein wichtiger Baustein für die Erweiterung der touristischen Angebotspalette, sondern auch ein wesentlicher Faktor für die Lebensqualität am Bodensee.
Für die Tourismuswirtschaft und insbesondere den Kulturtourismus ist die Inanspruchnahme von Knowhow der Kreativwirtschaft z. B. in Form von Produkten und Dienstleistungen des Presse-, Rundfunk-, Software-, und Werbemarkts unverzichtbar. Die Kreativwirtschaft ist mit Teilmärkten wie der Musikwirtschaft, den darstellenden Künsten oder dem Kunstmarkt ein wichtiger Inhaltslieferant für kulturtouristische Angebote.
The aim of this paper is to portray the risks of climate change for low mountain range tourism and to develop sustainable business models as adaption strategy. A mixed-method-approach is applied combining secondary analysis, a quantitative survey, and qualitative in-depth-interviews in a transdisciplinary setting. Results show, that until now, climate change impacts on the snow situation in the Black Forest – at least above 1,000 m – have been mild and compensated by artificial snowmaking, and up to now have not had measurable effects on tourism demand. In general, the Black Forest appears to be an attractive destination for more reasons than just snow. The climate issue seems to be regarded as a rather incidental occurrence with little importance to current business decisions. However, the authors present adaption strategies as alternatives for snow tourism, e. g. the implementation of hiking hostels, since climate change will make winter tourism in the Black Forest impossible in the long run.
This paper presents a framework to assess the cultural sustainability of Aboriginal tourism in British Columbia, which meets must take into account the protection of human rights, good self-governance, identity, control of land, the tourism product’s authenticity, and a market-ready tourism product. These criteria are specified by two indicators each. The cultural sustainability framework was generated by triangulating qualitative research methods like experts’ interviews, secondary research, and participant and non-participant observations. This paper is thus conceptual in nature and inductive in its approach. It partly leverages a collaborative approach, as it includes interviewees in an iterative research loop. Furthermore, the paper shows why cultural sustainability is a determinant of the success of Aboriginal tourism.
Border issues continue to be of interest in tourism literature, most significantly that which focusses on cross-border shopping (e.g., currency values, taxation,
security). Borders as destinations are recognized in this area but the notion of shopping as a destination is perhaps less acknowledged. Following a review of the relevant literature, including the presentation of a table summarizing key areas of cross-border tourism research around the world, this paper presents a unique example of a border region with two-way traffic for cross-border shopping tourism: the border between Germany and Switzerland.
The particular case is where two cities meet at the border: Konstanz, Germany and Kreuzlingen, Switzerland. An intercept survey and key informant interviews were conducted in both communities in the spring of 2015. The results indicate high levels of traffic for various products and services. And while residents are generally satisfied with cross-border shopping in their communities, there are emerging issues related to volume and, in particular, too many in Konstanz and not enough in Kreuzlingen.
The paper concludes with a discussion that includes the development of a model cross-border shopping tourism that recognizes the multiple layers in space and destination.
The paper concludes with a proposal to further investigate the particular issues related to the volume on both sides of borders where cross-border shopping is the destination.
Purpose – The purpose of this paper is to examine visitor management in the German-Swiss border area of the Lake Constance region. Taking a customer perspective, it determines the requirements for an application with the ability to optimize personal mobility.
Design/methodology/approach – A quantitative study and a survey of focus groups were conducted to identify movement patterns of different types of visitors and their requirements concerning the development of a visitor management application.
Findings – Visitors want an application that provides real-time forecasts of issues such as traffic, parking and queues and, at the same time, enables them to create a personal activity schedule based on this information.
Research limitations/implications – Not every subsample reached a sufficient number of cases to yield representative results.
Practical implications – The results may lead to an optimization and management separation of mobility flows in the research area and be helpful to municipal planners, destination marketing organizations and visitors.
Originality/value – The German border cities of Konstanz, Radolfzell and Singen in the Lake Constance region need improved visitor management, mainly because of a high level of shopping tourism by Swiss visitors to Germany. In the Summer months, Lake Constance is also a popular destination for leisure tourists, which causes overtourism. For the first time, the results of this research presented here offer possible solutions, in particular by showing how a mobile application for visitors could defuse the situation.
The project aims for the development of a new material system from high tensile stainless steel wires as net material with environmentally compatible antifouling properties for off-shore fish farm cages. Therefore, current net materials from textiles (polyamide) shall be partially replaced by high strength stainless steel in order to have a more environmentally compatible system which meets the more severe mechanical loads (waves, storms, predators (sharks)). With a new antifouling strategy current issues like reduced ecological damage (e.g. due to copper disposal), lower maintenance costs (e.g. cleaning) and reduced durability shall be resolved.
Thermal shape memory alloys show extraordinary material properties and can be used as actuators, dampers and sensors. Since their discovery in the middle of the last century they have been investigated and further developed. The majority of the industrial applications with the highest material sales can still be found in the medical industry, where they are used due to their superelastic and thermal shape memory effect, e.g. as stents or as guidewires and tools in the minimal invasive surgery. Particularly in recent years, more and more applications have been developed for other industrial fields, e.g. for the household goods, civil engineering and automotive sector. In this context it is worth mentioning that for the latter sector, million seller series applications have found their way into some European automobile manufacturers. The German VDI guideline for shape memory alloys introduced in 2017 will give the material a further boost in application. Last but not least the new production technologies of additive manufacturing with metal laser sintering plants open up additional applications for these multifunctional materials. This paper gives an overview of the extraordinary material properties of shape memory components, shows examples of different applications and discusses European trends against the background of the most recent standard and new production technologies.
Thermochemical surface hardening is used to overcome the weak mechanical performance of austenitic and duplex stainless steels. Both low-temperature carburizing and nitrocarburizing can improve the hardness, wear, galling, and cavitation resistance, while maintaining their good corrosion resistance. Therefore, it is crucial to not form chromium-rich precipitates during hardening as these can deteriorate the passivity of the alloy. The hardening parameters, the chemical composition of the steel, and the manufacturing route of a component determine whether precipitates are formed. This article gives an overview of suitable alloys for low-temperature surface hardening and the performance under corrosive loading.
Fachvortrag auf dem Swiss Tribology Symposium, 12.11.2019, Hightechzentrum Aargau, Brugg, Schweiz
Fachvortrag auf der 10th International European Stainless Steel Conference and 6th European Duplex Stainless Steel Conference (ESSC & DUPLEX 2019), 30.09. – 02.10.2019, Vienna, Austria
Pitting susceptibility of metastable austenitic stainless steels as a function of surface conditions
(2019)
Fachvortrag auf der 10th International European Stainless Steel Conference and 6th European Duplex Stainless Steel Conference (ESSC & DUPLEX 2019), 30.09. – 02.10.2019, Vienna, Austria
Pitting susceptibility of metastable austenitic stainless steels as a function of surface conditions
(2019)
The influence of surface roughness and local defects on pitting susceptibility of type 304 (UNS S30400) and type 301 (UNS S30100) in chloride solution were investigated. Because the mechanical properties can be regarded as decisive for the achieved surface quality, different properties of the base material were obtained by cold rolling the metastable austenites. This was done before the surfaces were finished. Therefor the surfaces were treated by different grinding parameters to generate different surface conditions and different defects. As a reference, different standardised surface finishes were used.
By using and comparing different methods for the characterization of surface roughness and surface texture, it is possible to find a relationship between the quantity and characteristics of local defects on the one hand and pitting susceptibility on the other hand. For the machining parameters used, a ranking of the influencing factors on the corrosion resistance achieved could be determined.
The automated application of software-based solutions for estimating the pitting susceptibility of machined surfaces and components will be discussed using concrete examples.
The first part of this work shows the development and application of a new material system using high strength duplex stainless steel wires as net material with environmentally compatible antifouling properties for off-shore fish farm cages. Current net materials from textiles (polyamide) shall be partially replaced by high strength duplex stainless steel in order to have a more environmentally compatible system which meets the more severe mechanical loads (waves, storms, predatores (sharks, seals)). With a new antifouling strategy current issues like reduced ecological damage (e.g. due to copper disposal), lower maintenance costs (e.g. cleaning) and reduced durability shall be resolved.
High strength steel wires are also widely used in geological protection systems, for example rockfall protection or slope stabilisation. Normally hot-dip galvanised carbon steel is used in this case. But in highly corrosive environments like coastal areas, volcanic areas or mines for example, other solutions with a high corrosion resistance and sufficient mechanical properties are necessary. Protection systems made of high strength duplex stainless steel wires enable a significantly longer service life of the portection systems and therefore a higher level of security.
Magnetic effects on austenitic stainless steels, formed during a low temperature carburizing depending on the alloy composition are discussed in this paper. Samples of different austenitic stainless steel alloys have been subjected to a multiple low-temperature carburization. Layer characteriszation with light microscope and hardness profiles show a growth of the layer thickness. The formation of an expanded austenite layer (lattice expansion) could be detected by X-ray diffraction (XRD). Feritscope was used to determine the magnetizability, whereby not all austenitic alloys form a magnetizability after treatment. Furthermore, test procedures were developed to visualize the magnetizability. For this purpose, magnetic force microscope measurements and investigations with ferrofluid were carried out and a fir tree ferromagnetic layer strucure could be proven.
