Moderne Gebäude mit effizientem Wärmeschutz sind in der Lage, die gesamte benötigte Energie zur Beheizung über die Luft an den Raum zu übergeben. Mit den damit stärker in den Vordergrund tretenden Lüftungssystemen geht im Idealfall die Kopplung und die energetische wie konstruktive Verzahnung von Gebäude und Gebäudetechnik einher. Das entwickelte solaraktive Fassadensystem bedient sich dabei "aktiven" und "passiven" Ansätzen. Unter einem aktiven Blickwinkel geht es darum, die Technik des Luftkollektors "fassadenfähig" zu machen. Der Blickwinkel der passiven Energienutzung zielt darauf ab, Verluste über die Gebäudehülle durch die Nutzung solarer Energie zu kompensieren. Beide Systemgedanken benötigen nicht zwingend technisch hochgezüchtete Lösungen und bieten somit einen hohen gestalterischen Spielraum für Planer. Im Rahmen der Arbeit wird dabei der gesamte Entwicklungsprozess für ein solaraktives Sanierungssystem mit Luft als Energieträger durchschritten. Ziel ist dabei eine Umsetzung für Gebäude bis zur Gebäudeklasse 3 sowie die Anwendung von Kunststoffen bei der Umsetzung der Gebäudehülle. Der Entwicklungsprozess berührt dabei alle relevanten Themen von physikalisch und chemisch geprägten Werkstoffuntersuchungen, technischer und energetischer Optimierung bis hin zu konstruktiven und gestalterischen Überlegungen. Neben der Relevanz der im Rahmen der Arbeit entstandenen Systementwicklung kann auch der wissenschaftliche Umgang mit empirischen Methoden bei der Entwicklung in der Arbeit als modellhaft betrachtet werden. Die angewandte, grundlegende Vorgehensweise auf Basis der Zwicky-Box und der Multifaktorenanalyse lässt sich auch auf andere Entwicklungsprozesse übertragen.
Aktualisiert: 2023-06-01
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This thesis focusses on the application of solid state nuclear magnetic resonance (ssNMR) and dynamic nuclear polarization (DNP) to characterize functional materials. DNP enables to increase the sensitivity of ssNMR by several orders of magnitude which next to the measurements of 13C nuclei, allows measurements of 15N nuclei even in natural abundance. Therefore, ssNMR combined with DNP is used as a valuable tool for analyzing the chemical structure of inorganic-organic functional materials containing less surface functionalization or low specific surface areas and low sensitive nuclei. This approach is used to characterize a variety of materials including chemically modified cellulose, core-shell particle systems as well as thermosets.
In the first part of this thesis, materials based on cellulose are investigated using DNP enhanced 13C CP MAS to identify surface near functional groups. In addition, the binding of certain nitrogen containing functional groups is verified by DNP enhanced 15N CP MAS experiments on samples containing15N in natural abundance.
The second part of this work deals with the characterization of core-shell particle systems. Since these organic particles were functionalized with a silicon containing shell, 29Si CP MAS measurements, partially combined with DNP, are used in addition to 13C CP MAS measurements to examine the 29Si nuclei directly. Thus, it becomes feasible to characterize the cross-linking in the shell of core-shell particles with different alkoxysilane shells. Finally, this approach enables to characterize the binding of an allylhydidopolycarbosilane (SMP-10) to the core particles at a molecular level.
In the third part, ssNMR techniques are applied on cross-linked epoxy resins (thermosets) to identify their structure and chemical composition. The chemical components of the cross-linked network system are determined directly by using 13C CP MAS NMR. In addition to the basic components (resin and hardener) the analyses are also extended to phosphorus-containing flame retardants, which are characterized by 31P CP MAS NMR. Finally, the database created from these measurements is applied to commercially available systems to demonstrate their applicability for industrial purposes.
Aktualisiert: 2023-01-01
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Moderne Gebäude mit effizientem Wärmeschutz sind in der Lage, die gesamte benötigte Energie zur Beheizung über die Luft an den Raum zu übergeben. Mit den damit stärker in den Vordergrund tretenden Lüftungssystemen geht im Idealfall die Kopplung und die energetische wie konstruktive Verzahnung von Gebäude und Gebäudetechnik einher. Das entwickelte solaraktive Fassadensystem bedient sich dabei "aktiven" und "passiven" Ansätzen. Unter einem aktiven Blickwinkel geht es darum, die Technik des Luftkollektors "fassadenfähig" zu machen. Der Blickwinkel der passiven Energienutzung zielt darauf ab, Verluste über die Gebäudehülle durch die Nutzung solarer Energie zu kompensieren. Beide Systemgedanken benötigen nicht zwingend technisch hochgezüchtete Lösungen und bieten somit einen hohen gestalterischen Spielraum für Planer. Im Rahmen der Arbeit wird dabei der gesamte Entwicklungsprozess für ein solaraktives Sanierungssystem mit Luft als Energieträger durchschritten. Ziel ist dabei eine Umsetzung für Gebäude bis zur Gebäudeklasse 3 sowie die Anwendung von Kunststoffen bei der Umsetzung der Gebäudehülle. Der Entwicklungsprozess berührt dabei alle relevanten Themen von physikalisch und chemisch geprägten Werkstoffuntersuchungen, technischer und energetischer Optimierung bis hin zu konstruktiven und gestalterischen Überlegungen. Neben der Relevanz der im Rahmen der Arbeit entstandenen Systementwicklung kann auch der wissenschaftliche Umgang mit empirischen Methoden bei der Entwicklung in der Arbeit als modellhaft betrachtet werden. Die angewandte, grundlegende Vorgehensweise auf Basis der Zwicky-Box und der Multifaktorenanalyse lässt sich auch auf andere Entwicklungsprozesse übertragen.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Beläge aus Reaktionsharzen (Kunstharz, Resin) erfüllen die vielfältigen Anforderungen der heutigen Nutzer an Fußbodenoberflächen. Dieses Fachbuch schließt alle Informationslücken und richtet sich an Planer, Baugewerbe, örtliche Bauaufsicht und Bauherr. Es bietet dem Leser die praxisorientierte Anleitung, um Beläge aus Reaktionsharzen planen, prüfen und abnehmen zu können.
Dieses Werk beschreibt im ersten Teil die Anforderungen an Fußböden, im zweiten die Untergrundprüfung und -vorbereitung mit zahlreichen Anwendungsgebieten. Im dritten Teil werden Beschichtungssysteme beschrieben und die schematische Darstellung der Schichtaufbauten ermöglicht dem Planer die Auswahl des richtigen Systems. Ein eigenes Kapitel stellt Oberflächenschutzsysteme für Garagen und Parkdecks dar, die neben dem Schutz der Tragkonstruktion auch eine nutzbare Fahroberfläche bieten. Den Abschluss bildet ein Kapitel über die Prüfung und Überwachung während und nach der Ausführung sowie die optische Beurteilung fertiger Oberflächen.
Aktualisiert: 2022-09-09
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Das Schwerpunktprogramm "Aktive Mikrooptik\, gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft, hat die technische und funktionelle Nachbildung des (menschlichen) Auges zum Ziel. Durch eine steuerbare Flüssiglinse wird beim vorliegenden Konzept Brennweitenvariation erzeugt. Die vorliegende Arbeit ist in dieses Schwerpunktprogramm eingebunden und befasst sich mit der Entwicklung und Untersuchung eines optisch
adaptiven Systems. Es basiert auf einem elektromagnetischen Mikrospulenantrieb, der ein magnetosensitives Ferrouid in einem Mikrouidikkanal bewegt. Diese steuerbare Bewegung ermöglicht die gewünschte Brennweitenänderung der Linse durch die Änderung des Krümmungsradius von der Flüssiglinse. Sowohl das optische Auflösungsvermögen als auch die Schärfentiefe in Abhängigkeit verschiedener Zustände bzw. Krümmungsradien der Linse wird bestimmt. Zudem wird sowohl die Linsenoberfläche in Abhängigkeit
der Geometrie der Austrittsöffnung als auch deren Einuss auf die Abbildungsqualität und die Aberration betrachtet.
Aktualisiert: 2019-10-17
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Diese Arbeit befasst sich mit neuen Aspekten der Nutzung der Klasse der organischen Halbleiterbauelemente. Es wird dabei insbesondere die Integration organischer Bauelemente in mikrooptische Systeme untersucht. Dabei stehen sowohl das Design, die Herstellung und die Charakterisierung als auch die Anwendung dieser Bauelemente in der Datenübertragung und Sensorik im Vordergrund.
Aktualisiert: 2021-02-11
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Im Polymer PMMA wurden durch Heißprägen sowohl stark führende, passive optische Wellenleiter wie auch organische DFB-Laser hergestellt und charakterisiert. Die Replikation der Strukturen erfolgte dabei durch auf Basis von mit UV- und Röntgenlithografie strukturierten Nickel-Shim-Formeinsätzen im LIGA-Verfahren.
Aktualisiert: 2021-02-11
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