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Die Bundesrepublik Deutschland verfolgt Klimaschutzziele und will diese bis 2020 kontinuierlich umsetzen. Grund dafür ist die Endlichkeit fossiler Brennstoffe und eine Minderung der Treibhausgasemissionen. Der verstärkte Anteil erneuerbarer Energien und der Einsatz effizienter Anlagentechnik sollen maßgeblich zur Umsetzung dieser Ziele beitragen. Ziel dieser Arbeit ist die Erstellung eines Konzepts zur energetischen Sanierung einer denkmalgeschützten Villa unter Beachtung aktueller gesetzlicher Anforderungen. Im Zuge der Sanierung ist ein den Wünschen des Bauherrn entsprechendes Klimatisierungssystem zu konzipieren. Desweiteren ist ein geeigneter effizienter Wärme- und Kälteerzeuger zu wählen. Dieses Konzept gilt es energetisch zu bewerten. Wirtschaftliche sowie ökologische Betrachtungen runden diese Bewertung ab. Zunächst wird in einem einleitenden Kapitel das Ziel dieser Arbeit beschrieben sowie das Gebäude grundlegend in seinem Aufbau und Nutzung dargestellt. In einem zweiten Kapitel werden diverse Gesetze hinsichtlich ihrer Präsenz für die Energieeinsparung untersucht. Darauffolgend wird die Heiz- und Kühllast der Villa berechnet und mögliche Systeme zur Gebäudeklimatisierung erläutert. Mit der Wahl eines Systems wird Funktion und Installation näher beschrieben. Im anschließenden Kapitel 4 werden Vorzugsvarianten zur benötigten Wärme- und Kälteerzeugung in ihrer Funktion sowie Einsatz erläutert. Anhand der bautechnischen Maßnahmen, des gewählten Gebäudeklimatisierungssystems und der Wahl des Wärme- und Kälteerzeugers erfolgt im fünften Kapitel die energetische Bewertung des Gebäudes. Kapitel 6 beschreibt die wirtschaftlichen Aspekte der Erzeugervarianten. Danach werden die Vorzugsvarianten zur Wärme- und Kälteerzeugung hinsichtlich ihrer Energieeffizienz und Gesamtkosten gegenüber gestellt und aus ökologischer Sicht bewertet. Abschließend werden in Kapitel 8 Ergebnisse und das Fazit aus dieser energetischen Sanierung zusammengefasst.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung einer Modellierungsstrategie, mit der das thermische Verhalten von Komponenten zur Elektrifizierung von Fahrzeugantrieben abgebildet wird. Es werden thermische Modelle für einen Pulswechselrichter, einen Elektromotor und einen Gleichspannungswandler aufgebaut. Der Schwerpunkt liegt auf der Modellierung eines Pulswechselrichters. Es erfolgt zunächst die Erstellung eines Grundmodells. Als Basis dient ein Pulswechselrichter, für den im Vorfeld eine 3D-CFD-Simulation durchgeführt wurde. Für den Modellaufbau werden verschiedene Modellierungsansätze erarbeitet und anhand der Ergebnisse der 3D-CFD-Simulation verifiziert. Des Weiteren erfolgt die Erstellung von Anforderungslisten, welche die benötigten Eingangsdaten für den Modellaufbau beinhalten. Im nächsten Schritt findet der Umbau des thermischen Modells auf eine andere Hardwarevariante statt. Die anschließende Verifizierung dieses Modells erfolgt mithilfe von an einem Prüfstand durchgeführten Vergleichsmessungen. Weiterhin wird im Rahmen einer Sensivitätsanalyse der Einfluss verschiedener Randbedingungen auf das Temperaturverhalten des Pulswechselrichters und den hydraulischen Leistungsbedarf der Kühlung untersucht. Betrachtet werden der Volumenstrom, die Eintrittstemperatur und die Zusammensetzung des Kühlmittels, die Struktur der PinFin-Kühlung sowie die thermische Anbindung der Leistungsmodule an die Kühlplatte. Abschließend wird die Vorgehensweise für die Erstellung der thermischen Modelle für einen Elektromotor und einen DC/DC-Wandler beschrieben.
Die vorliegende Arbeit zeigt die Möglichkeit der Aufheizung einer Hochtemperatur-Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzelle (HT-PEM-BZ) mittels einem Metallhydrid (LaNi4.0Al0.58Mn0.42). Die insbesondere im Fahrzeugantrieb zur Anwendung kommende HT-PEM-BZ besitzt, im Gegensatz zur Niedertemperatur-PEM-BZ, mit 160°C eine relativ hohe Betriebstem1eratur. Dabei kann von der HT-PEM-BZ erst elektrische Leistung abgerufen werden, wenn die speziell verwendete Membran eine Temperatur von 100°C aufweist. Somit ist es das das Ziel, diese Membran von Raumtemperatur (~ 20°C) auf mindestens 100°C aufzuheizen. Mit Hilfe eines Metallhydrids, welches zu Beginn der Arbeit ausgewählt und untersucht wurde, soll die infolge der chemischen Reaktion mit Wasserstoff freigesetzte Wärmemege zum Aufheizen genutzt werden. Dabei ist eine Integration in die Wasserstoffversorgung der Brennstoffzelle (2 bar) vorgesehen. Mit einem im Inneren der Brennstoffzelle befindlichen Reaktionsbett (112 × 112) mm² ist es somit möglich, ausschließlich die Membran weitestgehend homogen und ohne erhebliche Wärmeverluste aufzuheizen. Anhand eines entsprechenden Versuchsreaktors (ohne BZ-Membran) wird die Temperaturverteilung untersucht. Die Aufzeichnung der Temperaturverteilung erfolgte mittels zwei unterschiedlicher Messmethoden, mit der einer Thermografie-Kamera und der einer Messplatine. Dabei konnte trotz der Wärmleitung durch eine 4 mm dicke Stahlplatte eine Maximaltemperatur von 75°C mit der Thermografie-Kamera gemessen werden. Bei der Messplatinen-Messung wurde eine Maximaltemperatur von 94,7°C erreicht. Auf einer Fläche von ungefähr (70 × 70) mm² wurde eine Durchschnittstemperatur von 81,5°C erreicht. Aufgrund zweier unterschiedlicher Wasserstoffeinlässe am Reaktor wurde zudem eine starke Limitierung des Stofftransportes deutlich.
Die Anerkennung von Übergewicht als schwerwiegendes, internationales Problem der Gesundheitspolitik hatte die Formulierung mehrerer Maßnahmenpläne zur Eindämmung dieser Entwicklung zur Folge. Die Präventionsarbeit soll dabei verschiedene Settings umfassen und für Erwachsene auch an den Arbeitsplätzen vollzogen werden. Im Bereich des Rettungsdienstes gibt es eine Vielzahl von Faktoren, die eine gesunde Ernährung als einen Bestandteil der Prävention von Übergewicht erschweren. Gleichzeitig ist diese Berufsgruppe einer ganzen Reihe physischer und psychischer Belastungen ausgesetzt. Vorangegangene Studien offenbarten jedoch Defizite in Bezug auf gesundheitsfördernde Gestaltungsmaßnahmen. Mit der vorliegenden Arbeit sollte eine Erkundung des Ernährungsverhaltens von Rettungsdienstmitarbeitern erfolgen sowie die Prävalenz von Übergewicht erfasst werden. Zur Datenerhebung wurde ein selbst konstruierter, standardisierter Fragebogen, welcher zusätzlich ein dreitägiges Ernährungsprotokoll enthielt, an alle zur Teilnahme bereiten Rettungsdienstverbände des DRK in Sachsen versandt. Die Auswertung der 151 zurückgesandten Fragebögen erfolgte mit der Statistiksoftware PASW Statistics 18. Der durchschnittliche BMI betrug 25,24 kg/m². Die Hälfte der befragten Männer sowie acht von 25 Frauen galt laut Definition der WHO als übergewichtig. Die mediane Energiezufuhr pro Stunde betrug unter allen Befragten 100,33 kcal. Es zeigte sich ein signifikanter, negativer Zusammenhang zwischen dem BMI und der Kalorienzufuhr sowie ein positiver zwischen dem BMI und der Anzahl der Einsätze pro Tag. Die Mehrheit der Befragten verzehrten zu wenig Obst, Gemüse, Stärkebeilagen, Milch und Milchprodukte. Hinsichtlich der Eiweißquellen überschritten gut ein Drittel der Befragten die empfohlene Menge. Das Vorhandensein einer Küche in der Rettungswache als Rahmenbedingung für eine gesunde Ernährung bestätigten nahezu alle befragten Mitarbeiter. Jedoch wurde lieber auf fertige Verpflegung von zu Hause oder Mahlzeiten von Imbissständen zurückgegriffen. Als Ansatzpunkte für eine bessere Integration der gesunden Ernährung in das betriebliche Gesundheitsmanagement zeigten sich daher eine Erhöhung des Verzehrs von Obst und Gemüse, bessere Kooperationen mit Kantinen sowie das verstärkte Kochen in den Rettungswachen. Gleichzeitig gilt es den Verzehr von Eiweißquellen, Fast Food und Fertigprodukten weiter zu reduzieren.
Die Zeitwirtschaft spielt in großen Unternehmen, vor allem der Automobilzulieferindustrie, eine immer wichtigere Rolle. Zunehmend entsteht der Trend, unternehmensspezifische Prozessbausteine und Datenkarten zu entwickeln. Das Ziel ist, unternehmensweit einheitliche Prozessbausteine zu erstellen, um intern den direkten Vergleich zwischen ähnlichen Artikeln und extern eine einheitliche Darstellung zum Kunden hin zu erhalten. Zunächst werden auf Basis einer Literaturrecherche die Grundlagen von Prozessbausteinen näher erläutert. Im Weiteren wurde auf die Prozessarchitektur und den Aufbau von Prozessbausteinen im Analysiersystem MTM-UAS eingegangen. Anschließend wurde in der Arbeit ein Prozesskonzept zur strukturierten Erstellung von unternehmensspezifischen Prozessbausteinen entwickelt und dies in Form eines Gestaltungsleitfadens (allgemeine Prozessanleitung) beschrieben. Das gewählte Konzept wurde anhand zweier Beispiele praxisnah verdeutlicht. Eine Betrachtung der Grenzen des Prozesskonzeptes war in dem zu bearbeiteten Zeitrahmen nicht möglich.
Im Getriebesteuergerät aktueller Automatikgetriebe sind Adaptionsroutinen hinterlegt, die durch Anpassung entsprechender Getriebeparameter an auftretende Einflussgrößen, eine gleichbleibend hohe Anfahr- und Schaltqualität über der gesamten Getriebelebensdauer sicherstellen sollen. Eine Einschätzung, wie gut die Adaptionen die Parameter des Getriebes anpassen, gestaltet sich sehr schwierig und ist mit einem hohen Analyseaufwand verbunden. Aus dem Grund soll mit dieser Arbeit eine Methode entwickelt werden, mit der die funktionale Güte der Kupplungsadaptionen eines Porsche Doppelkupplungsgetriebes (PDK) sowie der Adaptionszustand von Fahrzeugen überprüft werden kann. Im Fokus steht dabei die Kupplungsreibwertadaption auf Grund ihrer Komplexität und der aktuellen Notwendigkeit. Die Arbeit stellt die Übertragungskette zur Kupplungsansteuerung dar und die auf das Ansteuerungssystem einwirkenden physikalischen Störgrößen werden beschrieben. Die Funktionsweise, die notwendigen Startbedingungen und die Grenzen der vier Kupplungsadaptionen des PDK werden erläutert. Messbare Größen zur Bewertung der Güte der Kupplungsreibwertadaption werden aufgezeigt. Ein Prüfverfahren wird entwickelt, das unter Durchführung eines definierten Fahrprogramms mit dem zu untersuchen-den Fahrzeug den Adaptionszustand der Kupplungsreibwertadaption prüft. Zur Auswertung und Unterstützung des Prüfverfahrens dient eine modulare Toolbox in Matlab, die über eine Schnittstelle mit dem Mess- und Applikationswerkzeug INCA kommuniziert. Das entwickelte Prüfverfahren ist anwendbar für die Porsche 911 Carrera Modelle (Baureihe 991) und bedingt auch für andere Porsche Fahrzeuge. Die Ergebnisse zeigen, dass die Kupplungsreibwertadaption ihre Funktion erfüllt, jedoch von Störgrößen beeinflussbar ist.
Die vorliegende Diplomarbeit entstand im Rahmen eines Entwicklungsprojektes der Motorenwerke Zschopau GmbH mit der Zielstellung, ein neuartiges Mountainbike zu entwickeln. Im Rahmen dieses Projektes sollten neue innovative Ideen eingearbeitet und erprobt werden, die sowohl im Radsport als auch im Motorsport diverse Vorteile bieten. In der vorliegenden Arbeit ist zunächst die bisherige Situation auf dem Mountainbikemarkt analysiert und dargestellt worden. Im Anschluss daran wird die Konstruktion eines neuen masseoptimierter Mountainbikerahmens dargelegt. Hierbei kommt eine spezielle Kinematik zum Einsatz, die sich durch ein neues patentiertes Federungssystem auszeichnet. Diese wurde theoretisch untersucht und in Praxistests überprüft. Die Auswirkungen der unterschiedlichen Einstellmöglichkeiten auf die Kinematik und die Fahreigenschaften des Mountainbikes sind genauso Gegenstand der Arbeit wie der Konstruktionsvorgang an sich. Umfangreiche Festigkeitsuntersuchungen, Berechnungen und Ergebnisse sind in der Arbeit dokumentiert. Ebenfalls beinhaltet diese Arbeit alle erforderlichen Konstruktionsunterlagen, um den neuen masseoptimierten Mountainbikerahmen zu fertigen.
Die Diplomarbeit untersucht die Möglichkeiten einer alternativen Montageorganisation für ein mittelständisches Unternehmen des Werkzeugmaschinenbaus. Ziel ist die Optimierung der Gesamtwirtschaftlichkeit der Maschinenmontage auf Basis von Plausibilitätsüberlegungen mit wissenschaftlichem Hintergrund. Die Firma Deckel Maho Seebach GmbH wird zunächst vorgestellt und es erfolgt eine Einordnung in den Gesamtzusammenhang. Anschließend werden der Montage-Begriff definiert und verschiedene Einflussfaktoren auf die Wahl der geeigneten Organisationsform herausgestellt. Danach werden vier verschiedene Montageorganisationsformen theoretisch betrachtet und verglichen. Es folgen Ausführungen zu begünstigenden Voraussetzungen zur Umgestaltung der Montageorganisation sowie Methoden zur effektiven Kommunikation von Veränderungsprozessen gegenüber Mitarbeitern. Jeweils zeigen sich die praktische Relevanz und die Umsetzbarkeit. Ausführlich wird anschließend die aktuelle Montageorganisation vorgestellt und Problemstellungen werden aufgezeigt. Abschließend wird auf Basis aller Vorbetrachtungen mithilfe der Nutzwertanalyse eine optimale Montageorganisationsform ausgewählt. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt ist das die Nestmontage. Diese Entscheidung wird begründet und es werden Möglichkeiten der praktischen Umsetzung bei Deckel Maho Seebach aufgezeigt.
In der vorliegenden Diplomarbeit werden die zukünftig vorgesehenen Änderungen in der periodisch-technischen Kfz-Prüfung betrachtet. Spezielles Augenmerk wird hierbei auf ein technisches Gerät gelegt, welches die Prüfung sicherheits- und/oder umweltrelevanter elektronischer Fahrzeugkomponenten und -systeme ermöglichen soll. Die Untersuchung dieser Systeme soll fester Bestandteil innerhalb der regelmäßigen Hauptuntersuchung von Fahrzeugen werden. Um dies zu realisieren wird der HU-Adapter 21 von der FSD entwickelt.
In der Metall verarbeitenden Industrie mit hoher Fertigungsstufe werden für Zerspannungsprozesse wassermischbare Kühlschmierstoffe (wmb KSS) eingesetzt. Nach Standzeiten von ca. 1-3 Jahren werden die enstandenen Emulsionen entsorgt. Zur Förderung der Ressourceneffizienz ist die Spaltung der wmb KSS in ihre Bestandteile Öl und Wasser ökonomisch sinnvoll. Die Qualität von Wasser und Öl entscheidet über die Wiederverwertbarkei und die Kostendeckungsbeiträge bzw. Rückführung in die Kreislaufwirtschaft. Ein bewährtes Verfahren zur Emulsionsspaltung ist die Membran- oder Ultrafiltration. Teilaufgaben: - Stand der Technik von keramischen Membranen - Darstellung und Vergleich von keramischen Flachmembranen mit einer industriellen Rohrmembrananlage - Auswahl geeigneter keramischer Membranverfahren bzw. -anlagen - Vorschlag einer Flachmembrananlage
Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Fertigstellung und Optimierung der mechanischen Konstruktion, der fertigungsgerechten Auslegung sowie Zeichnungsableitung der entworfenen Bauteile eines Prüfstandes für Hydraulikgerotormotoren. Dazu gehören unter anderem auch die Baubegleitung und Inbetriebnahme samt hydraulischer Steuerung und der benötigten Mess- und Auswertetechnik des Prüfstandes. Dieser Prüfstand soll, nach Fertigstellung die Möglichkeit bieten, reale Axial- und Radialbelastungen der Abtriebswelle des Hydraulikmotorprüflings zu simulieren, wie sie innerhalb des jeweiligen Einsatzbereiches beim Endkunden auftreten, um so die Auswirkungen auf die hydraulische und mechanische Struktur der Motoren zu erfassen und bei auftretenden Komplikationen Verbesserungsmöglichkeiten aufzuzeigen.
Der wachsende Einsatz von Lithium-Ionen Batterien in allen Mobilitätsbereichen stellt an heutige und zukünftige Batterielösungen besondere Anforderungen. Um diesen im Hinblick auf Größe und Form gerecht zu werden, wird in der vorliegenden Arbeit eine Wickelmaschine zur Herstellung von Zellkernen für Lithium-Ionen Batterien konzipiert. Diese weist die Besonderheiten auf, durch die Rotation einer Einheit um einen feststehenden Kern zu wickeln sowie den Aufbau von prismatischen Zellkernen mit großen Abmessungen zu ermöglichen. Im Rahmen der Arbeit wird der Stand der Technik bei Lithium-Ionen Zellen und Wickelmaschinen zu deren Herstellung dargelegt. Es werden auf analytischem Wege unter anderem das Prinzip des Wickelns mit feststehendem Kern, das Wickelmaterial sowie die Auswirkungen des von rund abweichenden Wickelquerschnittes untersucht. So kann beispielsweise aufgezeigt werden, dass die zu realisierenden Wickelquerschnitte zu Zusatzkräften im Wickelmaterial und damit zu einem undefinierten Wickelvorgang führen. Zur Lösung dieses und weiterer herausgestellter Probleme erfolgt die konstruktive Variantenbildung und Auslegung der direkt für den Wickelvorgang benötigten Elemente. Weiterhin werden Wickelabläufe zur weitgehend automatisierten Produktion schematisch entworfen. Auf Grundlage dieser Abläufe und der Lösungen für den grundlegenden Wickelvorgang erfolgt die konzeptionelle Erstellung und konstruktive Untersuchung der Wickeleinheit. Dabei wird konkret aufgezeigt, inwiefern Komplexität und Baugröße der Maschine für das umgesetzte Wickelprinzip ansteigen.
Schwindende Rohölvorkommen und daraus resultierend steigende Kraftstoffpreise führen zur erhöhten Nachfrage nach alternativen Kraftstoffen. Der in dieser Diplomarbeit verwendete Mischkraftstoff E85 besitzt aber im Vergleich zu herkömmlichem Benzin negative Eigenschaften hinsichtlich der Gemischbildung im Kaltstart. Daraufhin ist das Ziel dieser Arbeit einen akzeptablen Motorstart mit Hilfe optimaler Einspritzparameter zu realisieren. Dafür stand ein Simulationsprogramm zur Verfügung, welches die Zylinderfüllung und die Kraftstoffverdampfung im Startvorgang berechnen kann. Nachdem eine Parametrierung für den ausgewählten Motor erfolgte, wurde es durch ein Raildruckmodell erweitert. Das Raildruckmodell berechnet einen Kurbelwinkel aufgelösten Raildruckverlauf und soll den realen Druckaufbau im Kraftstoffsystem abbilden. Anschließende Variationsrechnungen führten schließlich zu den optimalen Startparametern. Die Ergebnisse zeigten eine starke Temperaturabhängigkeit der optimalen Einspritztimings. Letztlich wurden Untersuchungen der Gemischbildung der ersten zwei Arbeitsspiele durchgeführt. Dazu stand eine faseroptische Messzündkerze zur Verfügung, welche mit Hilfe der Absorptionsspektroskopie die Kraftstoffdichte am Ort der Zündkerze detektieren kann. Anhand der Ergebnisse konnte eine Abhängigkeit der Gemischbildung des zweiten Zyklus von der Variation einer Einfacheinspritzung im ersten Zyklus nachgewiesen werden.
Im Rahmen dieser Diplomarbeit ist ein neues Baukastensystem für Schlittenfräseinheiten zu entwickeln, welches für die schwere Fräsbearbeitung von Großteilen aus Gusseisen, Aluminium und Stahl bei Schnitttiefen bis maximal 10 mm eingesetzt werden soll. Die vorgesehene Bearbeitungsstrategie ist hierbei durch das Überfräsen des Werkstückstücks mit Werkzeugen großer Durchmesser in einem Schnitt gekennzeichnet, wodurch sie sich von herkömmlichen Konzepten mit hoher Spindeldrehzahl und kleinen bis moderaten Werkzeugdurchmessern unterscheidet. Nach der Recherche geeigneter Werkzeuge werden Berechnungen für unterschiedliche Bearbeitungsaufgaben durchgeführt, um den Leistungsbedarf zu ermitteln und daraufhin werkstoffspezifische Arbeitspunkte festzulegen. Diese bilden die Basis für eine anschließende Analyse verschiedener Antriebskonzepte, z.B. Zahnriemengetriebe, Motorspindel, Schneckenradsatz, etc. Für die Bearbeitung von Aluminium hat sich die Motorspindel als Vorzugsvariante mit den besten technischen Eigenschaften erwiesen. Die Bearbeitung von Gusseisen und Stahl wird mittels eines Schneckenradsatzes mit Duplex-Verzahnung realisiert, da dieses Konzept eine Ein- bzw. Nachstellung des Spiels ermöglicht und somit für die sichere und präzise Übertragung großer Momente bei gleichzeitiger Spielarmut der Verzahnung die vorteilhafteste Lösung ist. Geeignete Alternativen durch einbaufertige Schnecken- oder Planetengetriebe konnten nicht gefunden werden. Die drei ermittelten Baugrößen sind in einer Werknorm zusammengefasst.
Im Zuge der CO2-Reduktion werden zunehmend Lösungen zur besseren Ausnutzung der Kraftstoffenergie in Arbeitsmaschinen und einer daraus resultierenden Wirkungsgradsteigerung gesucht. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Ottomotor analysiert, der zur Wirkungsgradsteigerung das Prinzip einer verlängerten Expansionsphase in einem zusätzlichen Zylinder nutzt. Für die Analyse dieses Versuchsträgers wurde ein 0-dimensionales 1-Zonen-Prozessmodell in VBA aufgebaut, das anhand von Messdaten vom Motorfunk-tionsprüfstand kalibriert wurde. Ausgehend von der idealen Expansion erfolgte die Quantifizierung der Einzelverluste beim Gastransfer in den zusätzlichen Zylinder in Form einer Verlustteilung. Aus den Ergebnissen dieser Verlustteilung wurden Optimierungsmaßnahmen abgeleitet und die hieraus resultierenden Potenziale abgeschätzt.
Die Produktpalette des Fahrzeugwerkes Zwickau der Volkswagen Sachsen GmbH umfasst den Golf als Drei- und Fünftürer, den Passat als Limousine und ferner Karossen des VW Phaeton und des Bentley. Diese Palette wird bis zum Jahr 2013 durch ein weiteres Fahrzeug, den VW Golf Variant, erweitert. Aus diesem Grund werden zahlreiche Umstrukturierungs- und Neuerungsprozesse in dem gesamten Fahrzeugwerk realisiert. Diese leisten einerseits einen Beitrag zur Kostenminimierung und steuern andererseits zur Reduzierung des benötigten Aufwandes bei. Ziel dieser Arbeit ist es, den Reklamationsablauf, insbesondere das Sperrlager der Kaufteile und deren Prozesse zu analysieren und zu optimieren, damit mit den vorhandenen Ressourcen und Kapazitäten der mehr anfallende Teileumfang an Kaufteilen mit Lieferantenfehlern reklamiert werden kann. Die Sperrung von fehlerbehafteten Kaufteilen wird in dieser Arbeit vereinheitlicht und komprimiert dargestellt. Um eine Zentralisierung des Sperrlagers zu ermöglichen, werden unter anderem logistische Abläufe und Vorgehensweisen anschaulich betrachtet und erläutert, um anschließend Rückschlüsse auf Maßnahmen zur Optimierung dieser Abläufe zu erarbeiten. Die Abteilung der QS-Kaufteile von Volkswagen Sachsen und alle im Reklamationsprozess beteiligten Prozesse und Abläufe werden hierbei berücksichtigt. Die Kapazitäten der Mitarbeiter werden durch die Einsparung von Arbeitsabläufen erhöht. Als Resultat dieser Progression lässt sich der Teileumfang an Lieferantenfehlern, die am Golf Variant zu erwarten sind, mit den vorhandenen Ressourcen abwickeln.
Im Zuge der energetischen Optimierung von Fahrzeugen kann die Elektrifizierung des Antriebsstranges einen wichtigen Beitrag leisten, durch die sich ergebende Möglichkeit regenerativ zu verzögern und dadurch Bewegungsenergie zu speichern. Um diese Funktionalität optimal zu nutzen, müssen die hydraulisch betätigten Fahrzeugbremssysteme angepasst werden, sodass durch Brake-Blending eine Verteilung der gewünschten Verzögerung zwischen dissipativen und regenerativen Bremssystemen möglich wird. Im Umfang der vorliegenden Arbeit wird ein Fußhebelwerk entwickelt, in welchem die Brake-Blending-Funktion für ein hydraulisch betätigtes Fahrzeugbremssystem integriert ist. Die geometrischen und funktionalen Schnittstellen zwischen Fußhebelwerk und Bremssystem bleiben erhalten. Nach Betrachtung der technischen Grundlagen und marktverfügbarer Systeme werden auf Basis des neuen Prinzips und eines konventionellen Referenzsystems Anforderungen und Ziele an die Neuentwicklung formuliert. Die aus Vorüberlegungen entstandenen Lösungsansätze zur Umsetzung des neuen Prinzips werden hinsichtlich ihrer Anforderungskonformität und konstruktiver Umsetzbarkeit analysiert. Als Ergebnis der Untersuchung wird ein Lösungsansatz konstruktiv umgesetzt und die kritisch belasteten Systembestandteile werden rechnerisch ausgelegt. Der Funktionsnachweis des gefertigten Fußhebelwerks erfolgt durch Messungen mithilfe eines Versuchsaufbaus, der dem Referenzbremssystem entspricht.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Prüfmethodik zur Überwachung der Funktionssicherheit von Kontaktsensoren unter klimatischen Bedingungen und zur Entwicklung von Algorithmen für ein crash-aktives Fußgängerschutzsystem erarbeitet. Dazu wurden mehrere Varianten ausgearbeitet und miteinander verglichen. Die finale Variante wurde hinsichtlich ihrer technischen und räumlichen Umsetzbarkeit geprüft. Dabei wurden Anforderungen von der Bertrandt Ing.-Büro GmbH Gaimersheim und geltende Richtlinien für Sensorikerprobungen umgesetzt. Des Weiteren wurde analysiert, ob sich eine Investition in die finale Prüfmethodik als sinnvoll erweist und es wurde ein Vorschlag zur Umsetzung der Methodik unterbreitet.
Im Rahmen dieser Diplomarbeit wird eine entwickelte Lösung für ein intelligentes Spann-element betrachtet. Nach einer theoretischen Betrachtung von Aufbau und Funktion werden im praktischen Teil der Arbeit die technischen Eigenschaften der entwickelten Prototypen experimentell untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass einige Funktionen den Anforderungen entsprechen aber an anderer Stelle Verbesserungen notwendig sind. Neben einer allgemeinen Bewertung des Moduls und seiner Eigenschaften wird zusätzlich die Anwendbarkeit für bestimmte Anwendungsfälle betrachtet. Dabei wird festgestellt, dass die entwickelte Lösung für den Einsatz in einem Fall sehr gut geeignet ist und in anderen Fällen eine Weiterentwicklung nötig ist oder bereits geeignete Wettbewerbslösungen vorliegen. Im Zuge der Verbesserung der Prototypen erfolgt eine Überarbeitung der Konstruktion, die vor allem die Integration von Sensorik beinhaltet. Dabei wird versucht die notwendigen Änderungen, welche während der experimentellen Untersuchungen festgestellt wurden, mit einzuarbeiten. Für die Weiterentwicklung des verstellbaren Spannmoduls werden im letzten Teil der Arbeit verschiedene Varianten für ein Alternativkonzept entwickelt und betrachtet. Nach eingehender Bewertung der Varianten mit den gleichen Bewertungskriterien wird die geeignetste Variante als Konstruktionsvorschlag ausgewählt.
Geräuschoptimierung elektromechanischer Pkw-Lenkungen durch Prozessparameter der Riemenproduktion
(2012)
Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit der durch den Produktionsprozess hervorge-rufenen Streuung des Körperschallverhaltens von Gummizahnriemen, die in elektromechanischen PKW-Lenkungen eingesetzt werden. Ziel dieser Untersuchung war es, die Ursache für unterschiedliche Geräuschabstrahlungen zu identifizieren und diesbezüglich den Herstellungsprozess auf mögliche Einflussgrößen zu analysieren. Nach einer Vorstellung des untersuchten Zahnriemens wird ausführlich dessen Herstellung erläutert. Des Weiteren erfolgen die Beschreibung der Akustikprüfung im Serienprozess sowie eine kurze Übersicht über die Geräuschentstehungsmechanismen eines Riemengetriebes. Zu Beginn der Arbeit werden verschiedene Fertigungsschritte untersucht, bei denen durch Einzelversuche oder Messungen festgestellt werden kann, ob diese für die Streuung verantwortlich sind. Zeitgleich erfolgt eine Parameteranalyse der Riemenkennwerte mit dem Ziel, einen Zusammenhang zwischen Produktdaten und Körperschallausprägung herzustellen. Den Abschluss der Arbeit bildet eine Langzeitparameteranalyse der Serienproduktion. Anhand der zuvor gewonnen Erkenntnisse wird der Serienprozess bzgl. Schwankungen untersucht. Ein anschließend durchgeführter Versuchsaufbau bestätigt die daraus resultierenden Ergebnisse und bildet die Grundlage für eine Optimierung des Herstellungs-prozesses.
In dieser Diplomarbeit werden mittels Widerstandspunktschweißen hochkohlenstoffhaltige Federdrähte gefügt. Patentiert gezogene Federdrähte und Chrom- Silizium legierte Federdrähte werden dabei untersucht. Es wird gezeigt, dass eine sehr kurze Wärmeeinbringung beim Schweißen, verbunden mit einer definierten Rückkühlzeit und Nachwärmimpulsen, sich positiv auf das Schweißergebnis auswirkt. Es erfolgt dabei ein Vergüten des Gefüges in der Schweißzone. Die Härtewerte des angelassenen Gefüges werden dabei auf das Niveau des Grundwerkstoffs gesenkt. Dadurch entstehen rissfreie Schweißverbindungen von hoher Festigkeit und Zähigkeit. Die Schweißparameter werden variiert und Optimierungspotential wird aufgezeigt. Mischverbindungen aus kohlenstoffarmen Stahldraht mit hochkohlenstoffhaltigen Federdrähten werden mit optimierten Schweißparametern verschweißt. Die erstellten Verbindungen werden mit dem Scherzugversuch untersucht. Weiterhin werden die Kreuzdrahtschweißungen beim Schlagzugversuch einer schlagartigen Belastung ausgesetzt, um auf eine Sprödbruchgefahr der Verbindung hinzuweisen. Für jede Materialkombination werden aussagekräftige Härteverläufe angefertigt. Weiterer Entwicklungsbedarf und Optimierungsmöglichkeiten werden aufgezeigt. In einem Bauteilversuch wird die praktische Anwendbarkeit geschweißter Federdrähte demonstriert. Ein derartiges Fügeverfahren könnte neue Anwendungen für hochkohlenstoffhaltige Federdrähte im Bereich der Schweißbaugruppen ermöglichen. Die Kombinationsmöglichkeit von hochkohlenstoffhaltigen Federdrähten mit kohlenstoffarmen Stahldraht ist dabei gegeben. Diese Kombination der sehr hohen Zugfestigkeit und Elastizität der Federdrähte mit der Duktilität des kohlenstoffarmen Stahldrahts ist konstruktiv von Vorteil und ermöglicht neue Anwendungen. Eine wirtschaftliche Fertigung als Schweißbauteil könnte auch Kostenvorteile im Vergleich zu den jetzigen rein form- oder kraftschlüssigen Fügeverfahren für Federdrähte bieten.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Einsatz von Hybrid-Gelenkbussen in der Stadt Leipzig durch die Leipziger Verkehrsbetriebe GmbH (LVB). Ausgehend vom Stand der Technik sowie der Auswahl und Kategorisierung der Linien, auf der die Hybrid-Gelenkbusse in Betrieb gehen sollen, werden Untersuchungen zur Wirtschaftlichkeit im Vergleich zu konventionellen Gelenkbussen durchgeführt. Es wird dabei nicht ausschließlich der betriebswirtschaftliche Prozess betrachtet. Es werden Akzeptanzbefragungen von Fahrgästen und Busfahrern ausgewertet sowie Untersuchungen in Bezug auf Umweltbelastungen und Geräuschemissionen dargestellt. Das Potenzial dieser Technologie wird somit auch aus volkswirtschaftlicher Sicht bewertet. Zusätzlich werden innovative Konzepte für Elektromobilität im straßengebundenen Öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV) aufgezeigt und hinsichtlich ihrer künftigen Einsatzmöglichkeiten bewertet.
Reifenspuren sind meist die einzigen Anknüpfungspunkte um unfallverursachende Vorgänge im Nachhinein zu rekonstruieren. Das Fachgebiet Fahrzeugtechnik der TU Darmstadt untersucht den Einfluss fahrdynamischer Parameter auf das Spurzeichnungsverhalten von Pkw-Reifen. Im Rahmen dieser Arbeit wird zuerst auf die Systematisierung von Reifenspuren, die Einflüsse fahrdynamischer Parameter auf das Spurzeichnungsverhalten und die Besonderheiten von Reifenspuren unter dem Eingriff von Fahrdynamikregelsystemen eingegangen. Bisher werden Reifenspuren nach rein subjektiven Maßstäben bewertet. Ziel dieser Arbeit ist es, dahingehend vergleichbare Aussagen treffen zu können, indem eine Methodik zur objektiven Beurteilung und Bestimmung der Sichtbarkeit von Pkw-Reifenspuren entwickelt wird. Der Anforderungsliste entsprechend werden potentielle Prinzipien recherchiert und bewertet. Die Vorzugsvariante ist die Fotografie. Bei der ausgewählten Methode werden zur Gewährleistung der Objektivität, einheitliche Rahmenbedingungen festgelegt und mittels einer Fotobox geschaffen. Die Methode basiert auf der Auswertung der Helligkeitswerte der fotografierten Reifenspuren. Auf Basis theoretischer Überlegungen wird die Hypothese aufgestellt, dass mit zunehmender Intensivität der Reifenspur, die Grauwertunterschiede und damit der Kontrast im Bild steigt. In Validierungsversuchen wird diese Hypothese überprüft. Ein Ergebnis ist, dass die Inhomogenität der Grauwertverteilung der Fahrbahnoberfläche entscheidenden Einfluss auf die Kennwerte nimmt. Das wird bei der Bildverarbeitung, die mit Matlab durchgeführt wird, berücksichtigt.
In der zu Untersuchenden Anlage handelt es sich um ein Abwasserwärmenutzungssystem. Zur Deckung der Heizlast und zur Unterstützung der Warmwasserbereitung wurde im nahegelegenen Abwasserkanal ein Wärmetauscher eingebracht, um die Entzugsleistung über den Wärmequellkreis bis hin zu der eingesetzten Wärmepumpenkaskade zu gewährleisten. In diesem Wärmequellkreis befand sich anfangs das Medium Wasser, welches wegen den geringen Temperaturen im Abwasserkanal mit Sole ausgetauscht werden musste. Ansonsten bestand die Gefahr des Einfrierens am Verdampfer der Wärmepumpen und somit die Gefahr eines wirtschaftlichen Totalschadens. Mit den schlechteren wärmespezifischen Eigenschaften der Sole sanken nun auch die Entzugsleistung und damit auch die Heizleistung der Wärmepumpen. Die Leistungszahl verringerte sich. In der Arbeit wurde nun die Auswirkung der Temperatur im Kanal auf die Entzugsleistung des Wärmetauschers und auf den Wirkungsgrad der Gesamtanlage untersucht. Am Objekt wurde die Wirtschaftlichkeit dieser Anlage mit den sich ändernden Investitionskosten noch einmal untersucht. Es wurde eine Amortisationszeit gefunden, welche nicht zufrieden stellend ist und weit von den Wirtschaftlichkeitsvorgaben abweicht.
Das Ziel dieser Arbeit ist die Gewichtsreduzierung eines bereits entwickelten Aluminium- Radträgers aus dem Fahrzeug BMW I12. Neben einer FEM-Analyse beinhaltet die Arbeit eine Bauraumuntersuchung des bereits entstandenen Konstruktionsstandes. Für die Neukonstruktion wird eine Profiluntersuchung zur Versteifung des Radträgers durchgeführt, um ein Konstruktionsprinzip zu finden, welches mit minimalem Werkstoffeinsatz die Steifigkeitsanforderungen des Bauteils erfüllt. Die neue Lösung erfordert eine Schweißverbindung. Geeignete Schweißverfahren für sollen in Zusammenarbeit mit verschiedenen Lieferanten gefunden und bewertet werden. Nach Konstruktion der neuen Lösung wird eine FEM-Analyse durchgeführt, um ein Versagen des Bauteils auszuschließen. Die Arbeit umfasst die Dokumentation zum Aufbau des Berechnungsmodells in Catia V5 und dessen Auswertung nach Steifigkeit und Spannungen. Weiterhin fließt ein Vergleich verschiedener CAE-Systeme und deren Aussagekraft in die Arbeit mit ein. Am Ende der Neukonstruktion wird eine Kostenanalyse aufgestellt und mit dem alten Konstruktionsstand verglichen.
Die vorliegende Diplomarbeit behandelt die energetische Optimierung von Rückkühlanlagen im Werk Schweinfurt der Schaeffler Technologies GmbH & Co. KG. Durch Optimierungs- und energieeffizienzsteigernde Maßnahmen soll diese Rückkühlanlage auf den neuesten Stand der Technik gebracht werden, sowie eine Reduzierung der Energiekosten als Ziel erreicht werden. Grundlage für die Bearbeitung ist die Bestandsaufnahme der sich in Betrieb befindlichen Rückkühlanlage. Dies beinhaltet die Ermittlung der Verbräuche von Kühlwasser und der Betriebsdaten der Anlage. Dies sind die Arbeitspunkte der Pumpen und der Bedarf an elektrischer Leistung. Zudem die Aufzeichnung der Messwerte für die Temperaturdifferenz des Kühlwassers. Die Optimierung wird in mehreren Schritten geplant. Ein Schritt ist die Reduzierung der Pumpenförderhöhe, welche maßgebend zur Effizienzsteigerung beiträgt. Weitere Optimierungsschritte sind die Neuverlegung einer Kühlwasserleitung zu einem benachbarten Gebäudekomplex und die abschließende Neuauslegung der Pumpen. Basierend auf diesen Daten lassen sich die Planungen vertiefen und die Energieeinsparpotentiale bewerten. Zur Anpassung an den neuen Betriebspunkt wird die Pumpe im Systemkreislauf neu ausgelegt. Durch die Wirtschaftlichkeitsberechnung lässt sich die Amortisationszeit der gesamten Änderungen ermitteln.
Gegenstand der Arbeit ist die Untersuchung von verschiedene Varianten eines Mustergebäudes. Die Grundlage bildet ein als Grundschule genutztes Nichtwohngebäude. Bei der Erstellung der Varianten wird von einem Neubau des Gebäudes ausgegangen. Somit müssen die gesetzlichen Anforderungen des Erneuerbare-Energie-Wärmegesetz und der Energieeinsparverordnung berücksichtigt werden. Untersucht wird das Gebäude anhand drei unterschiedlicher energetischer Standards. Es handelt sich um den EnEV 2009 -Standard, den EnEV 2012 -Standard und um den Passivhaus-Standard. Jedem energetischen Standard sind drei Anlagenvarianten zugeordnet. Für alle neun Varianten erfolgt eine wirtschaftliche und ökologische Betrachtung.
Diese Arbeit befasst sich mit den Einflüssen auf den Kraftstoffverbrauch, die während der Fahrt eines Fahrzeugs enstehen und der Nachbildung dieser Faktoren in Simulationsprogrammen durch Modelle, mit dem Ziel eine Kraftstoffverbrauchsprognose für eine variable Strecke mit einem solchen Programm treffen zu können.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Auslenkung des Kraftstoffgemisches nach dem Einspritzvorgang in den Zylinderraum unter Beeinflussung der Luftströmung und dem Zerfall des Kraftstoffstrahles. Untersucht wird dies mit Hilfe des Quantitativen Lichtschnittes (QLS), ein optisches Messverfahren zur ortsaufgelösten Messung der Konzentrationsbestimmung eines Gases in einem Gemisch. Zusätzlich erfolgt eine Geschwindigkeitsbestimmung mittels Doppler Global Velocimetry (DGV), ein laseroptisches Messverfahren zur dreidimensionalen Strömungsmessung. Der Versuch findet stationär an einem dafür eigens konzipierten Strömungskanal mit Parametervariation statt. Zunächst werden die theoretischen Hintergründe zur analytischen Bewertung des Kraftstoffsprayverlaufes erörtert. Im Anschluss erfolgt die Einführung in die Funktionsweise der verwendeten Messverfahren mit Versuchsaufbau und Anpassungskonstruktion. Das Ziel der Diplomarbeit ist das Aufzeigen der auf die Kraftstoffauslenkung einflussnehmenden Parameter. Es soll die Möglichkeit der Bewertung eines vorhandenen phänomenologischen Berechnungsmodelles bieten, Aussagen darüber treffen zu können, inwieweit dieses zufriedenstellende Ergebnisse in der Vorausberechnung der Kraftstoffauslenkung liefert.
Gleitlager gewinnen als Entwicklungsschwerpunkt bei Verbrennungsmotoren zunehmend an Bedeutung, da ihre Belastung infolge neuer Betriebskonzepte weiter steigt. Zusätzlich ist der Lageraufbau grundlegend zu verändern, da aufgrund geänderter Entsorgungsrichtlinien auf Blei als Lagermaterial zukünftig verzichtet werden muss. In der vorliegenden Arbeit wird die Möglichkeit einer Lagerüberwachung und Schadortdetektierung an mittelschweren Nutzfahrzeugmotoren mit Hilfe eines Online-Messsystems getestet. Die Versuchsdurchführung erfolgt an Motoren des Herstellers Mercedes-Benz (BR 900 und MDEG). Unabhängig vom Online-Messsystem werden die Rohsignale zusätzlich mit einem Indizier- (AVL CONCERTO) und Prüfstandssystem (PUMA 5 / Open) aufgenommen und ausgewertet. Zur Erprobung der Systemreaktion werden Last- und Drehzahlsprünge gefahren sowie Öl- und Kühlwassertemperaturen verändert. Des Weiteren wird die Systemreaktion bei Variation der Ölversorgung (Volumenstrom) im Hinblick auf eine mögliche Abschaltschwelle zum Schutz des Motors untersucht. Es folgen Versuche mit vorgeschädigten Lagerschalen, um Möglichkeiten zur Schadortdetektierung zu testen. Eine zuverlässige Überwachung kann mit dem Online-Messsystem derzeit nicht sichergestellt werden, da Unregelmäßigkeiten nicht ausreichend erkannt werden. Eine Detektierung schadhafter Lager ist auf der Basis der bisherigen Versuchsergebnisse momentan nicht möglich. Als Lösungsansatz für weitergehende Untersuchungen empfiehlt sich eine Kombination des Online-Systems mit dem Indiziersystem.
Adaptive Schwingungstilger sind Baugruppen, die zur Reduktion ungewollter Maschinenschwingungen dienen und sich an ändernde Dynamikeigenschaften anpassen können. In dieser Arbeit wird ein adaptiver Linearschwingungstilger in Form eines Demonstrators mit Metallblattfedern in Ringgeometrie entworfen und umgesetzt. Anhand theoretischer Vorbetrachtungen zum Tilgereffekt und eines anschließenden methodischen Konzeptionsprozesses wurden die Teilfunktionen des Schwingungstilgers erstellt, bewertet und zu mehreren Varianten zusammengefasst. Mithilfe einer FE- Simulation erfolgte eine Einschätzung hinsichtlich der Frequenzänderung der Varianten. Betrachtet wurden unterschiedliche Federsysteme. Aus den Ergebnissen wurde eine Tilgervorzugsvariante gewählt und im CAD- Programm umgesetzt. Auf Basis des CAD- Modells ist in der anschließenden Simulationsphase ein vereinfachtes Dynamikmodell des Tilgers erstellt worden. Schwerpunkt der Dynamikuntersuchungen waren hierbei die Koppelstellen und das Spiel im Tilgersystem. In einer messtechnischen Charakterisierungsphase wurde der umgesetzte Tilger bezüglich Dämpfungsverhalten, Frequenzstellbereich und Frequenzstellgenauigkeit untersucht und eingeschätzt.
Im Rahmen der Funktionsüberprüfung aktiver Sicherheitssysteme werden reversible Crashaufbauten eingesetzt. Diese Testwerkzeuge weisen die Bewegungs- und Sensorcharakteristik reeller Fahrzeuge auf. Sie ermöglichen schadensfreie Kollisionen des Versuchsfahrzeuges mit dem Crashaufbau und gefährden dabei das Versuchspersonal nicht. Somit sind Funktionstests von Notbremsassistenten unter Einbeziehung des Gesamtsystems möglich. Aufgabe dieser Arbeit ist es, ein Testwerkzeug zu konzipieren, das neben einer höheren Relativgeschwindigkeit und einem erweiterten Testumfang eine hohe Testtiefe ermöglicht. Anhand der Wettbewerbsanalyse und dem Vergleich mit dem Testwerkzeug der IAV GmbH wurden zunächst die Anforderungen ermittelt. Anschließend wurden technische Lösungsansätze entwickelt und miteinander verglichen. Das favorisierte Konzept wurde durch den Entwurf einer Baugruppe überprüft und bestätigt.
Der Vorserienablauf im Rahmen der Produktentstehung ist entscheidend dafür verantwortlich wie erfolgreich und prozesssicher ein Modellanlauf erfolgt. Um den Aufbau von Vorläuferfahrzeugen, besonders im Rahmen des Problem-managements der unterschiedlichen Vorserien, zu unterstützen wird der Einsatz von Rapid Prototyping in der Pilothalle der Volkswagen Sachsen GmbH untersucht. Eine ausführliche Analyse in Bezug auf den Stand der Technik von etablierten Rapid Prototyping-Verfahren spielt dabei eine zentrale Rolle und vermittelt die Grundlagen dieser relativ jungen Technologie. Anhand der Problemverfolgung von Vorserien werden Einsatzpotentiale aufgezeigt und bewertet. Unter Berücksichtigung der Anforderungen und Einsatzpotentiale wird eine Verfahrensauswahl über einen Variantenvergleich durchgeführt. Als Bewertungskriterien dienen dabei unter anderem die charakteristischen Merkmale der einzelnen Verfahren. Um das Potential dieser Technologie aufzuzeigen sowie den Ansporn zu erzeugen, Rapid Prototyping als innovatives Fertigungsverfahren in das Fahrzeugwerk Zwickau zu integrieren, wird ein Benchmark-Teil der favorisierenden Verfahren angefertigt und in einem Fahrzeug verbaut. Als Resultat der Ergebnisse erfolgt eine Auswahl des am besten geeigneten RP-Verfahrens in Bezug auf die Einsatzpotentiale sowie dessen wirtschaftliche Betrachtung.