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Diese Diplomarbeit befasst sich mit den Möglichkeiten, ein Gebäude, in welchem Menschen mit körperlichen und / oder geistigen Einschränkungen betreut untergebracht sind, mit Hilfe eines Gebäudeautomationssystems energieeffizienter zu machen und den Wohnkomfort der Bewohner zu erhöhen.
Es soll verdeutlicht werden, dass sich die Verringerung des Energieverbrauchs und eine gleichzeitige Steigerung des Wohnkomforts nicht gegenseitig ausschließt, sondern beides mit Hilfe intelligenter Regelungen gleichzeitig umsetzbar ist.
Problemstellung:
Zur Einhaltung der Verordnung (EU)2019/1781 müssen gegenwärtige Einphasenmaschinen konstruktiv angepasst werden. Um die Produktzuverlässigkeit zu gewährleisten, sind Anlaufprüfungen mit unterschiedlichen Belastungs- und Trägheitsmomenten nötig. Besonders von Bedeutung sind hier die Anlaufzeiten der Maschinen, Abschaltzeiten und Abschaltspannungen des Anlaufkondensators.
Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, darzustellen wie mit einfachen Mitteln ein Prüfstand für diese Aufgabe umgesetzt werden kann. Des Weiteren wird auf Besonderheiten und Probleme bei Prüfungen von Einphasenmaschinen eingegangen. Die Vorgehensweise der Anlaufprüfung wird exemplarisch an einem Modell vollzogen. Es erfolgt eine Auswertung der Messergebnisse und der Vergleich mit berechneten Werten. Abschließend wird noch eine Fehlerbetrachtung durchgeführt.
Die Messungen haben gezeigt, dass die hier betrachteten Maschinen alle vorgegebenen Parameter einhalten. Es wurden Kennlinien für maximale konstante Belastungsmomente und Trägheitsmomente im Anlauf erstellt. Zusätzlich wird eine Berechnungsmöglichkeit der Anlaufzeit aufgezeigt.
Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Modellierung eines hydraulischen Antriebs, der aus drei Hauptkomponenten besteht: dem Frequenzumrichter, dem Elektromotor und der Pumpe. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf der Modellbildung für Elektromotoren, insbesondere für Asynchron- und Synchronmotoren.
Diese Arbeit befasst sich mit der Darstellung und Vorplanung verschiedener technischer Lösungen für die Wärmeversorgung der Friedenskirche Zwickau. Das Hauptanliegen ist die Entwicklung und Bewertung eines Heizkonzepts, mit dem Ziel, den Energieverbrauch zu senken und das Raumklima im Kirchensaal zu verbessern.
Es wird die Möglichkeit untersucht, das Alter von Schäden an metallischen Karosserieteilen des Exterieurs zu bestimmen. Dazu werden Korrosionsprozesse und die Unterwanderung der Korrosionsschutzschichten näher untersucht. Darüber hinaus wird ein Feldversuch an realen Fahrzeugen konzipiert, welcher der verbesserten Einschätzung von Korrosionsraten um Beschädigungen dienen soll und Einflussfaktoren untersucht.
Beim Presshärten von Mangan-Bor-Stählen handelt es sich um eine Verfahrenskombination aus Umformen und martensitischen Härten, welche sich in den vergangenen Jahren als wegweisende Leichtbaustrategie in der Automobilindustrie etabliert hat. Hierfür werden Stahlplatinen in einem Rollenherdofen austenitisiert und anschließend in einem wassergekühlten Umformwerkzeug, umgeformt und abgekühlt. Durch ungünstige Überlagerungen thermischer und mechanischer Spannungen sowie nicht konturnaher Kühlkanalgeometrien, kommt es regelmäßig zum Produktionsstillstand aufgrund von Rissen im Werkzeug. Neben einem kostenintensiven Stillstand der Anlage geht damit ein aufwendiger Instandhaltungsprozess einher.
Um die Stillstandszeiten sowie den Instandhaltungsaufwand zukünftig dezimieren zu können, wird die Verwendung einer neuen Fertigungstechnologie untersuch und beleuchtet. Hierfür wird ein Teil des Werkzeugs (auch Umformeinsatz genannt), durch Elektronenstahlschmelzen aus einem pulverförmigen Werkstoff, additiv gefertigt und dessen Einsatz unter Serienbedingungen erforscht. Dabei werden die Einhaltung der vom Kunden geforderten Qualitätsmerkmale, die Standzeit sowie die Anwendung der im Unternehmen etablierten Instandhaltungsmaßnahmen am additiv gefertigten Umformeinsatz näher untersucht. Zur Einschätzung der Wirtschaftlichkeit erfolgt ein Vergleich der konventionell und additiv gefertigten Version hinsichtlich der eben genannten Parameter.
Für viele ältere geheingeschränkte Menschen sind Treppenstufen im privaten Umfeld ein Hinderungsgrund am öffentlichen Leben teilnehmen zu können. Viele dieser wohnen in Mehrfamilienhäuser, in denen z. B. die Größe des Treppenhauses oder auch andere Randbedingungen es nicht möglich machen, Treppenlifte einzubauen. Im Logistikbereich spielen autarke Transportsysteme eine immer größere Rolle. Die Idee besteht darin, ein vergleichbar autarkes System für den Transport von Personen zu entwickeln, welches in der Lage ist, Treppenstufen mit einer kontinuierlichen Bewegung zu überwinden. Die i. d. R. älteren Personen sollen in die Lage versetzt werden, ohne fremde Hilfe die Treppen zu bewältigen.
Ziel dieser Arbeit ist es, ausgehend von einer Literatur- und Patentrecherche in einem ersten Schritt Anforderungen zusammenzutragen (z. B. typische Anordnung von Treppenstufen, erforderliche Beschleunigung, Geschwindigkeit, Traglast etc.). um anhand dieser Grundlage in einem zweiten Schritt mögliche Konzepte auszuarbeiten. Diese Konzepte sollen sowohl den mechanischen Aufbau als auch die Antriebsstruktur mit Energieversorgung (akkubetrieben) berücksichtigen.
Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Digitalisierung der auftragsorientierten Bedarfsermittlung für die Profile von Bordwänden.
Um wettbewerbsfähig zu bleiben und effizienter zu arbeiten nimmt die Digitalisierung in der heutigen Arbeitswelt einen zunehmend höheren Stellenwert ein. Insbesondere für kleine und mittelständische Unternehmen wie Fahrzeugbau KEMPF GmbH, deren Bedarfsermittlung in der Bordwandfertigung bisher per Hand durchgeführt wird, ist es notwendig die Prozesse effizienter zu gestalten.
Das Ziel dieser Diplomarbeit ist es, ein Excel-Tool zu entwickeln, welches die Bedarfsermittlung übersichtlicher und effizienter gestalten soll. Die Anforderungen und der Aufbau werden in Zusammenarbeit mit dem zuständigen Mitarbeiter herausgearbeitet. Die Entwicklung des Excel-Tools teilt sich in drei Phasen auf, bis alle Funktionen vollständig umgesetzt sind. Nach jeder Phase wird die jeweilige Entwicklungsstufe von diesem Mitarbeiter getestet, um Fehler zu identifizieren und Verbesserungen sowie Erweiterungen für die nächste Entwicklungsphase herauszuarbeiten. Des Weiteren wird ein Nachweis der Effizienzsteigerung anhand von Zeitstudien und Rückmeldungen des Mitarbeiters erbracht.
Abschließend werden die Ergebnisse in einer Diskussion ausgewertet und im Ausblick eine mögliche Weiterentwicklung des Excel-Tools aufgezeigt.
Ziel der Diplomarbeit ist die Entwicklung eines Konzeptes für ein fahrerloses Transport- system (FTS) zur Realisierung des Transportes von Waschkorbwagen in der Rohrferti- gung der MAHLE Behr GmbH in Kirchberg.
Hintergrund ist die Senkung von Produkti- onskosten der transportierten Rohrbauteile, um die Wettbewerbsfähigkeit zu erhalten. Es ist zu prüfen, ob durch den Einsatz eines FTS, der Mitarbeiterbedarf gesenkt werden kann. Hierbei liegt das Hauptaugenmerk auf der FTS-Konzeptionierung für die Rohrferti- gungssegmente 38 und 39.
In der Diplomarbeit wird zu Beginn eine Ist-Analyse durchge- führt, darauf aufbauend das Konzept erstellt und abschließend die Kosten und der Nutzen in Form einer Nutzwertanalyse für zwei Varianten bewertet.
Als Ergebnis der Diplomar- beit wird eine Handlungsempfehlung gegeben. Zur Anfertigung der Arbeit werden direkte und indirekte Methoden zur Datenerfassung genutzt. Außerdem finden Prozessbeobach- tungen, Mitarbeiterbefragungen sowie die Erfassung von Prozesszeiten und visuellen Daten wie unternehmensinterne technische Zeichnungen, Produkt-, Produktions- und Maschinendaten Eingang.
Die vorliegende Arbeit beschreibt die Herangehensweise bei der Planung eines Projektes zur Automatisierung eines Routenzuges. Mittels eines Fahrerlosen Transportsystems soll eine Serienmontage mit Material versorgt werden. Die Ergebnisse umfassen die Konzeptplanung und Teile der Grobplanung. Mithilfe einer Anforderungsliste werden drei Konzepte verschiedener Hersteller durch eine Nutzwertanalyse bewertet. Die Grundlage sind die recherchierten geltenden rechtlichen Rahmenbedingungen und Richtlinien.
Im Hauptteil wird eine Bruttobedarfsermittlung der benötigten Arbeitspersonen und ein Variantenvergleich für notwendige Layoutanpassungen durchgeführt. Auf der Grundlage der Bruttobedarfsermittlung und des festgelegten maximalen Amortisationszeitraumes folgt eine Budgetrechnung zur Ermittlung der maximal zulässigen Investitionskosten. Diese und weitere aufgestellte Anforderungen und Restriktionen dienen als Kriterien einer Nutzwertanalyse.
Es werden drei ausgewählte Lösungskonzepte verglichen und bewertet. Diese wissenschaftliche Arbeit endet mit einer Handlungsempfehlung auf Basis der gewonnen Erkenntnisse.
Im Auftrag eines Unternehmens soll die Grundausrüstung für ein standardisiertes, modulares und lieferzeitoptimiertes Fertigungssystem für Elektronikmontagen elektrotechnisch projektiert werden. Unter Einhaltung der geltenden Normen sind die benötigten elektrischen Betriebsmittel gemäß ihres Verwendungszwecks auszuwählen und die nötigen Stromlaufpläne zu erstellen.
Schwerpunkte:
- Entwicklung einer geeigneten Steuerungshierarchie
- Dimensionierung und Auswahl geeigneter Betriebsmittel
- Entwurf eines standardisierten Schaltschranklayouts
- Erstellen der benötigten Schaltungsunterlagen
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Leistungsfähigkeit des Zwickauer Straßenabschnitts Reichenbacher Straße im Bereich zwischen Humboldtstraße und Bürgerschachtstraße. Mithilfe des Simulationsprogrammes PTV Vissim wurde eine Simulation der Bestandssituation im Sinne einer mikroskopischen Analyse durchgeführt. Im Anschluss wurde der Entwurf einer Ausbauvariante simuliert und untersucht. Bei dieser Ausbauvariante handelt es sich um das Ergebnis eines Studentischen Projektes aus dem Modul „Urban Traffic Facilities Design Project“.
Dabei wurde in einem großen Bereich des Straßenzuges die Fahrbahn auf einen zweistreifigen Querschnitt mit Radfahrstreifen reduziert, um die Qualität des Radverkehrs zu steigern. Anhand beider Simulationen soll eine Machbarkeitsstudie dieser Ausbauvariante durchgeführt werden. Bei den Untersuchungen soll insbesondere die gesteigerte Qualität des Radverkehrs und die Qualität des Motorisierten Individualverkehrs mit reduzierter Fahrstreifenanzahl untersucht werden. In der Simulation stellte sich heraus, dass der Entwurf die Verkehrsqualität des Radverkehrs erhöht, jedoch im Bereich des Fahrzeugverkehrs einige Probleme
hervorruft. Die Schwächen im Entwurf konnten lokalisiert und behoben werden.
Die Technologie des digitalen Zwillings hat ihr Potenzial zur Verbesserung der Effizienz, Sicherheit und Nachhaltigkeit eine Vielfalt von industriellen und nicht-industriellen Anwendungen unter Beweis gestellt. Dabei wird ein virtuelles Abbild eines physischen Objekts, Prozesses oder Systems erstellt, das sein Verhalten, seine Leistung und seine Umgebung in Echtzeit in der digitalen Welt genau nachbildet. Diese Technologie kombiniert fortschrittliche Sensoren, Datenanalyse und Modellierungstechniken, um einen digitalen Zwilling zu schaffen, der die Leistung seines physischen Gegenstücks überwachen, vorhersagen und optimieren kann.
In dieser Arbeit wurden drei an einer Demonstrationsmaschinen vorgestellt. Diese Maschinen sind für die Bearbeitung, die Verteilung bzw. die Trennung zuständig und formen eine Produktionslinie. Die virtuellen Modelle von den drei Maschinen wurden aus CAD-Dateien mittels Onshape und MATLAB realisiert. Die virtuellen Modelle wurden dann verwendet, um mit MATLAB SPS-Code für Siemens S7 zu generieren. Der generierte Code wurde dann mittels TIA V16 und PLCSIM getestet, um sicherzustellen, dass das virtuelle Modell die physikalischen Maschine wirklich nachbilden kann.
Der Ausstoß von CO2-Emissionen und die Reduzierung dessen ist derzeit eines der größten gesellschaftlichen Themen. Der Sektor des Schienenverkehrs gilt allgemeinhin als umweltfreundlich, insbesondere wenn die Schienenfahrzeuge über Oberleitungen elektrisch versorgt werden. In Regionen ohne Oberleitungen werden heutzutage vorwiegend Dieselfahrzeuge eingesetzt, die lokale Emissionen verursachen. Um die lokalen Emissionen zu reduzieren, werden aktuell Fahrzeuge mit alternativen Antrieben entwickelt, vorwiegend Wasserstoff- und batterie-elektrische Fahrzeuge.
Schienenfahrzeuge zeichnen sich idealerweise durch ihren langen Lebenszyklus aus. Um batterie-elektrische Fahrzeuge ebenfalls einen langen Lebenszyklus zu ermöglichen, müssen die Batteriezellen in einem engen Temperaturfenster gehalten werden.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit einem System, die diese Aufgabe übernimmt und untersucht Optimierungspotenziale beispielsweise hinsichtlich der Dimensionierung und der verwendeten Materialien. Weiterhin wird ein abgewandeltes System unter anderen Umgebungsbedingungen ausgelegt.
In dieser Diplomarbeit wird die Entwicklung einer Miniaturkutsche behandelt. Die Kutsche soll der klassischen Viktoria-Pferdekutsche nachempfunden werden, daher wird auch auf das stilechte Erscheinungsbild Wert gelegt. Bis zu vier Personen sollen durch die urwüchsigen Naturkräfte von zwei Ponys mit einem Stockmaß unter 1,1 m befördert werden.
Ausstattung und Baugruppen der Miniaturkutsche werden schrittweise thematisiert und unter Berücksichtigung von Funktionalität, Festigkeit und Ästhetik konstruiert. Die Berechnung der Fahrgestellkomponenten erfolgt auf Missbrauch und/oder Dauerfestigkeit. Die dazu benötigten dynamischen Kenngrößen konnten aus Messwerten bereits vorhandener wissenschaftlicher Arbeiten entnommen werden.
Ziel der Arbeit ist das Konzept für den Bau dieser Miniaturkutsche. Dabei soll das konstruktive Ergebnis eine Vorstellung über den Fertigungsaufwand und die entstehenden Kosten bei Produktion der Miniaturkutsche vor Ort bzw. im Inland vermitteln.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Konstruktion eines Prüfstandes zur Lebensdauerermittlung von Rillenkugellagern. Durch Erfassung der Randbedingungen in einer Anforderungsliste und Recherche bereits vorhandener Baumuster, konnte eine Auswahl geeigneter Varianten erstellt werden. Daraus konnte mittels einer Variantenbewertung eine geeignete Bauform ermittelt werden.
Für dieses Konzept erfolgte anschließend die Auslegung der Antriebstechnik. Nach der Auslegung des Schmier-, bzw. Kühlsystems konnte die Konstruktion des Prüfstandes erfolgen. Diese begann mit groben Zeichnungen und ersten CAD-Modellen. Für ausgewählte Bauteile erfolgten weiterhin FEM-Simulationen, um die Dauerfestigkeit der Teile sicherzustellen. Es erfolgte zudem die Nachrechnung anderer gefährdeter Querschnitte.
Anschließend konnten die Aktoren für die Belastung der Prüfkörper ausgewählt werden, welche sowohl radial, als auch axial belastet werden. Zudem war die Konstruktion eines Gestells notwendig, um die Prüfapparatur aufzunehmen. In das Gestell musste zudem die Messtechnik integriert werden, welche aus bewährten Vorzugslösungen besteht. Die Messtechnik gewährleistet dabei, dass die Prüfkörper mit der vorgegebenen Last beaufschlagt werden, um eine Vergleichbarkeit der Prüfläufe zu gewährleisten.
Die vorliegende Diplomarbeit betrachtet die Einführung einer neuen Falztechnologie im MEB-Karosseriebau der Volkswagen Sachsen GmbH. Grundlegend wird geklärt, inwieweit es durch diese Einführung möglich ist, die Produktivität der Falzanlagen, bei gleichzeitiger Qualitätsverbesserung der hergestellten Falzgeometrien, zu erhöhen. Um einen möglichst umfangreichen Vergleich zu erhalten, werden die derzeit eingesetzten Falzverfahren erläutert. Gleichzeitig sind deren Vorzüge und Nachteile aufgezeigt. Anhand dieser Grundlagen kann die neue Falztechnologie einer Gegenüberstellung unterzogen werden. Dabei sind vor allem die Chancen und Risiken sowie eine Bewertung der Serientauglichkeit vorzunehmen.
Die gewonnenen Erkenntnisse werden gegenüberstellend mit denen der derzeit gängigen Praxis betrachtet. Im Ergebnis entsteht eine Entscheidungshilfe. Diese kann bei Planungen künftiger Werke und damit der Anlagentechnik im Volkswagenkonzern standortübergreifend herangezogen werden.
Da der Ausbau der Elektromobilität in den kommenden Jahren vorangetrieben wird, kann sie als Wissensgrundlage fungieren, um Synergien zwischen den weltweit verteilten Standorten herzustellen.
Für die allgemeine Bevölkerung wird der Umweltschutz immer wichtiger. Dabei ist der Verkehrssektor einer der größten Bereiche, der CO2 ausstößt. Mit Elektrofahrzeugen wird eine Reduzierung erreicht. Doch das Elektrofahrzeug hat Probleme mit geringen Reichweiten, was durch starke Temperatureinflüsse noch verstärkt wird.
Da in solchen Situationen die Heizung/Kühlung durch elektrische Energie erzeugt werden muss, da die Abwärme des Motors nicht ausreicht. Dabei helfen Wärmepumpen, diese bieten die Möglichkeit, die benötigte Leistung zu reduzieren und die Reichweite zu steigern.
In dieser Arbeit werden Klimasysteme, deren Varianten und die unterschiedlichen Kältemittel dargestellt und verglichen. Zudem wurde der Stand der Technik vom Heizverhalten, den Heizvarianten und den Wärmepumpen-Konzepten untersucht. Daraufhin wurde konstruktionsmethodisch ein Verbindungselement für ein R744-Klimasystem bewertet. In Hinsicht auf die Fertigung wurde sich auf eine Vorzugsvariante festgelegt. Der Umformprozess der Vorzugsvariante wurde simuliert und optimiert.
Danach wurde das Werkzeugkonzept, der Umformschritt als auch die Dichtigkeitsprüfung für das fertige Bauteil beschrieben.
Für eine bessere Körperhaltung und Passform beim Bewegen eines Fahrzeuges soll der AirGo Seat, basierend auf der Grundlage des M Carbon Schalensitzes, mit einer höheren Anzahl von Verstellmöglichkeiten dienen. Ziel der vorliegenden Arbeit ist das neuartige, mit Vakuum funktionierende Verstellsystem in Bezug auf die Verstellgeschwindigkeit zu optimieren. Um dies zu realisieren werden verschiedene Methoden der Optimierung für die von einer Folie umschlossenen Konturschäume und der Vakuumpumpe analysiert und auf ihre Umsetzbarkeit hin untersucht.
Nach dem Umsetzen der am einfachsten zu realisierenden Methoden wird der Sitz einem klimabasierten Dauerlauf unterzogen und anschließend mit Hilfe von Missbrauchsversuchen auf seine Dichtigkeit hin untersucht.
Die Ergebnisse zeigen, dass der Prototyp eine gute Grundlage bietet. Die Schäume weisen ein Setzungsverhalten von ca. 20% auf und müssen für den Serieneinsatz weiterhin optimiert werden. Positiv hervorzuheben ist die Optimierung der Gesamtverstellzeit im unbelasteten Zustand durch wenig Aufwand von 1:55min auf 55s.
In dieser Diplomarbeit wird die taktile Wahrnehmbarkeit bzw. die taktile Bemerkbarkeit von Türanschlagkollisionen zwischen einer Fahrzeugtür und einem anderen Kollisionsobjekt untersucht. Der Schwerpunkt liegt dabei auf den Türen von
Personenkraftwagen (Pkw). Zur Beantwortung der Fragestellung nach der taktilen Wahrnehmbarkeit sind experimentelle Untersuchungen in Form von Versuchen notwendig, die mehrere Versuchsprobanden mit einbeziehen.
Im ersten Schritt dieser Arbeit wurde eine Literaturanalyse zu den Grundlagen der Unfallrekonstruktion, zu vorhandenen Untersuchungen von Türanschlagschäden sowie zu bereits vollzogenen Untersuchungen zur Wahrnehmbarkeit und Bemerkbarkeit von
Fahrzeugkollisionen durchgeführt. Anschließend wurde ein erster Versuch konzeptioniert und realisiert, bei dem mehrere Personen während des Türöffnungsvorganges beobachtet wurden. Die Ergebnisse der Beobachtungen waren nötig, um den zweiten Versuch zu konzeptionieren und durchzuführen. Mit einem Fadenpendel wurde eine Türanschlagkollision simuliert, bei der mehrere Versuchsprobanden angeben sollten, ob diese für sie wahrnehmbar war.
Die Ergebnisse wurden im Anschluss zusammengefasst und diskutiert. Das Ergebnis dieser Arbeit zeigt das optisch erkennbare, unterschiedliche Türöffnungsverhalten beobachteter Personen sowie, ob und in welchem Rahmen eine Türanschlagkollision für den Verursachenden der Kollision wahrnehmbar ist.
In der vorliegenden Arbeit wurde für die konkrete Umsetzung einer Photovoltaik Freiflächenanlage ein Quarzsandtagebau anhand der Oberösterreichischen Photovoltaik Strategie 2022 analysiert. Die Oberösterreichische Landesregierung hat in diesem Strategiepapier die Kriterien für eine erfolgreiche Umwidmung von landwirtschaftlichen Nutzflächen in die Nutzung für Freiflächenanlagen festgehalten. Rechtlich befindet sich diese Fläche noch in einem Bergbaugebiet, was die positive Umwidmung vereinfachen sollte.
Nach Abschluss des Bergbaus mittels eines Abschlussbetriebsplanes wird das Abbaugebiet nach der Rekultivierung wieder zu einer landwirtschaftlichen Fläche. Dabei spielt die Bodenfruchtbarkeit die entscheidende Rolle. Im Zuge dieser Diplomarbeit wurde aber festgestellt, dass es sich bei der betroffenen Fläche um ein geringwertiges Ackerland handelt, das somit für den Ackerbau nicht geeignet ist. Das härteste Kriterium für die Umwidmung wurde somit entkräftet. Diese Fläche steht somit nicht in Konkurrenz mit der Lebensmittelproduktion. Die Lage durch die Angrenzung an ein Wirtschaftsgebiet mit einem größeren Industriebetrieb, welcher im Drei-Schicht-Betrieb produziert, macht diesen Standortauch energiewirtschaftlich sehr interessant. Zudem ist ebenso die gesamte Infrastruktur am
Standort vorhanden. Wenn es die oberösterreichische Politik mit der Energiewende bis zum Jahr 2030 ernst meint, dann gibt es keine Zweifel daran, dass dieser Standort für die Errichtung einer Photovoltaikanlage beinahe perfekt geeignet ist. Erste Gespräche mit dem Bürgermeister und der Gemeinde hat es bereits gegeben. Die Gemeinde als erste Baubehörde steht diesem Projekt äußerst positiv gegenüber.
Ökologisch gesehen kann diese Fläche ebenfalls einen Nutzen für die Natur bringen, aktuell wirkt die Landschaft sehr ausgeräumt und ohne Struktur. Dem kann mit ökologischen Begleitmaßnahmen entgegengewirkt werden.
Nach Abschluss der Ausarbeitung dieser Machbarkeitsstudie wird dem Betreiber des Bergbaugebietes von der Grundeigentümerin der Auftrag erteilt, dieses Bergbaugebiet in einem Abschlussbetriebsplan zu schließen. Als Nachnutzung soll diese Fläche direkt in die Sonderwidmung „Photovoltaik-Freilandfläche“ überführt werden. Dieser gesamte Umwidmungsprozess wird etwa ein Jahr in Anspruch nehmen. Wird die behördliche Widmung erteilt, muss beim Netzbetreiber für die Netzkapazität angesucht werden, und die weitere Detailplanung kann begonnen werden. Die Inbetriebnahme der Anlage könnte somit Anfang 2025 gelingen.
Im Rahmen dieser Arbeit werden Versuche eines bivalenten, diffusiven Brennverfahrens mit Diesel als Zündstrahl und Ammoniakzumischung durchgeführt und ausgewertet. Anschließend wird ein Simulationsmodell zur Abbildung dieses Brennverfahrens in der Simulationssoftware GT-Power erstellt und bewertet.
Zum Beginn dieser Arbeit wird dabei auf die Grundlagen der diffusiven Verbrennung sowie der Prozessanalyse eingegangen. Zudem wird auf verbrennungsrelevante Eigenschaften von Ammoniak als Kraftstoff eingegangen und der Versuchsträger sowie das Einspritzsystem beider Kraftstoffe vorgestellt. Die Versuchsergebnisse aus drei Messprogrammen werden anschließend ausgewertet und der Einfluss der Ammoniakzumischung auf das Brennverhalten diskutiert.
Auf Grundlage dieser Messungen wird ein Simulationsmodell für den reinen Dieselbetrieb und Dual-FuelBetrieb erstellt und kalibriert. Abschließend wird die Güte der Modelle anhand des Vergleiches von Messungen und Simulationsergebnissen bewertet und diskutiert.
In dieser Arbeit wurde das Feder-Masse-Dämpfer-System für den Antriebsbatteriepack in Elektrofahrzeugen untersucht, dazu wurden den mathematischen Modellen der erzwungenen Schwingungen von Systemen mit einem Freiheitsgrad mit Dämpfung gebildet. Es gibt zwei Hauptaufgaben.
Erste Aufgabe: numerische Analyse
Bei Kenntnis der Anregung und der Reaktion ist das System zu ermitteln. Mehrere Datensätze sind bekannt: Intrusionsbeschleunigung der Batteriepack, Intrusionsgeschwindigkeit, Verformung der äußeren Batteriepack. Umfassend den inhärenten Schwingungseigenschaften des Systems werden auch die Elastizitäts- und Dämpfungskoeffizienten des einzelnen Feder-Masse-Dämpfer-Systems gelöst. Weitere Untersuchung von in Prallel geschalteten mehren Feder-Masse-Dämpfer-Systemen.
Zweite Aufgabe: Analyse der Simulation
Methode 1:
Die Erregung und das System sind bekannt, werden die Reaktion per Rechner gerechnet.
Die Hauptaufgabe besteht darin, zu überprüfen, ob die dynamische Reaktion des Systems während des Betriebs (z. B. Verformungen, Verschiebungen, Spannungen usw.) den vorgesehenen Sicherheitsanforderungen entspricht.
Zunächst wurde mit Catia V5 ein Modell des Batteriepacks eines Elektrofahrzeugs erstellt und anschließend mit der Finite-Elemente-Software Abaqus eine dynamische Analyse des Batteriepacks durchgeführt.
Es wird simuliert, ob die folgenden Anforderungen für den Batteriepacks bei einem Frontalaufprall erfüllt sind:
- Die Verformung der Zellen liegt innerhalb von 4,5 mm.
- Die Streckgrenze von normalem Stahl DC03 liegt bei 183 MPa und die Festigkeitsgrenze bei 413 MPa. Um die Sicherheit des Batteriepacks zu gewährleisten, darf die Belastung des Batteriepackgehäuses und der Laschen während des Aufpralls die Festigkeitsgrenze nicht überschreiten.
Methode 2:
Der Batteriepack ohne Feder-Masse-Dämpfungssystem und der Batteriepack mit Feder-Masse-Dämpfungssystem werden getrennt simuliert und die Ergebnisse der beiden Analysen werden verglichen, um zu beweisen, dass das entworfene Feder-Masse-Dämpfungssystem aus Sicht der Beanspruchung, Dehnung und Energie schützend für den Batteriepack ist.
Optimierung der Kennzahlermittlung zur Bewertung der Prozessqualität bei einem Automobilzulieferer
(2023)
Kennzahlen sind ein wichtiges Werkzeug zur Bewertung von Prozessen in Unternehmen. Sie können quantitativ die relevanten Informationen zum Status abbilden. Zusammengefasst in Berichten bieten Kennzahlen die Möglichkeit komplexe Prozesse abzubilden und in kürzester Zeit erfassbar zu machen. Mit Berichten können faktenbasierte Geschäftsentscheidungen gefällt und begründet werden. Dieser Zustand ist jedoch nicht in jedem Unternehmen gegeben.
In der Diplomarbeit wird beim Automobilzulieferer Vitesco Technologies Limbach-Oberfrohna für die Abteilung Qualität die Kennzahlermittlung untersucht und optimiert. Mit dem Ziel Prozessverbesserungen zu erreichen, werden ausgehend von einer Anforderungsanalyse der geltenden Normen die notwendigen Schritte der Kennzahlerstellung durchgeführt. Der Weg der Prozessverbesserung beginnt mit Transparenz im Prozess. Zur Herstellung von Transparenz in Prozessen müssen im Vorfeld mehrere Schritte zur Ermittlung der Kennzahlen durchgeführt werden. Beginnend mit einer Analyse des vorliegenden Prozesses sind Leistungsindikatoren festzustellen. Unter Betrachtung der Prozessziele kann eine Definition einer Kennzahl durchgeführt werden. Mit der Definition können benötigte Datenquellen gesucht werden. Um aus den Daten Informationen zu gewinnen müssen diese effizient aufbereitet werden. Wenn Datenqualität sichergestellt ist, kann im nächsten Schritt die Visualisierung durchgeführt werden. Dabei sollte auf Gestaltungs-regeln geachtet werden, damit die Visualisierung das Ziel der Kennzahl unterstützt. Unter Beachtung dieser Schritte können effektive und effiziente Berichte erstellt werden.
Das Unternehmen SOMMER verfolgt das Ziel, einen neuen Öffnungsantrieb für schwere Objektschutztüren zu entwickeln, um Kosten und Platzressourcen im Vergleich zur der-zeitigen Öffnungsvariante einzusparen.
Ziel dieser Arbeit ist es einen neuen Öffnungsantrieb zu entwickeln, welcher direkt auf dem Türband angebracht ist und alle modernen Sicherheitsstandards erfüllt. Zudem müssen unternehmenseigene Vorgaben zu Öffnungszeiten und Öffnungswinkeln ein-gehalten werden.
Für die Entwicklung wird zunächst das derzeitige Öffnungssystem des Unternehmens analysiert, um die Frage nach systemtypischen Parametern wie Kosten und Öffnungs-moment zu klären. Anschließend wird ein Variantenvergleich von verschiedenen Getrie-bearten durchgeführt, welche mit den Platzverhältnissen auf dem Band vereinbar sind. Aus dem Vergleich geht das mehrstufige Planetengetriebe als Vorzugsvariante hervor. Ausgehend von den Getriebeparametern, wird dann ein passender Elektromotor anhand von Drehzahl und Drehmoment ausgewählt.
Zusätzlich zur Antriebsauslegung wird in dieser Arbeit eine Welle-Nabe-Verbindung entwickelt, welche sowohl einen Nabenversatz in axialer und radialer Richtung ausglei-chen kann. Diese Verbindung wird benötigt, um das Antriebsdrehmoment vom Bandbol-zen auf den Türflügel zu übertragen.
Im Zuge des Bestrebens Fertigungen an das Konzept der Industrie 4.0 anzupassen, wird es immer wichtiger für Unternehmen Betriebsdaten zu sammeln und gegebenenfalls auszuwerten. Die Arbeit mit dem Titel : „Konzeptentwicklung zur Standzeitüberwachung von Werkzeugen der spanenden Fertigung“, taucht in dieses Konzept ein. Im Fokus steht die Gewinnung von Stückzahl- und Standzeitdaten. Dies wird durch mehrere Methoden getestet. Desweiteren soll im kooperierenden Unternehmen Flender Industriegetriebe GmbH in Penig aus diesen Daten ein Konzept für eine Standzeitüberwachung erstellt werden. Das beinhaltet den Aufbau einer digitalen sowie einer physischen Infrastruktur. Auf dieser werden die Daten im Prozess gesteuert, verwaltet und transportiert. Außerdem werden in dieser Arbeit, der Prozess und die anknüpfenden Arbeitsschritte definiert und beschrieben. Die Abfolge der einzelnen Arbeitschritte wurde so dimensioniert, dass eine hohe Sicherheit des Prozess gegeben ist. Dafür wurde anfangs eine gründliche Analyse aller Ziele, aktuellen Herausforderungen und Optimierungsmöglichkeiten durchgeführt. Während der Prozessdefinition wurden Möglichkeiten der Gewinnung von Standzeit- und Stückzahldaten, unter festgelegten Kriterien verglichen. Mittels einer Nutzwertanalyse wurde das optimale Verfahren für das Unternehmen Flender gefunden. Durch zahlreiche Tests konnte der Zyklus in der Praxis getestet werden. Daraufhin wurden Vorschläge zur Verwendung der Standzeitdaten für einzelne Anwendungsbereiche formuliert. Zuletzt schließt sich eine kritische Betrachtung dieser Arbeit an.
Durch die ständig ansteigenden Anforderungen bezüglich Leistung, Komfort, Emission und Sicherheit im Pkw- und Nfz-Bereich kommt es zu immer höheren Fahrzeugmassen. Um die Fahrzeugmasse zu begrenzen werden Methoden des Leichtbaus eingesetzt. Eine Möglichkeit, gewichtsoptimierte Bauteile zu konzipieren, ist die Topologieoptimierung mit Hilfe der FEM. Im Rahmen dieser Arbeit erfolgt die Konzeptentwicklung eines gewichtsoptimierten Vorderachsschwenklagers. Für die Konzeption dieses Schwenklagers wird die Topologieoptimierung verwendet. Der sich daraus ergebende Topologievorschlag wird in einem CAD-Programm umgesetzt. Dabei wird auf eine schmiedegerechte Gestaltung geachtet.
Anschließend erfolgt ein Vergleich zwischen den geforderten Eigenschaften und den Eigenschaften der Nachkonstruktion. Es werden Maßnahmen zur Verbesserung der Konstruktion abgeleitet und die Nachkonstruktion entsprechend angepasst. Diese angepasste Konstruktion wird erneut mit den Vorgaben bezüglich Festigkeit und Steifigkeit verglichen. Im Anschluss werden als Ausblick die weiteren Schritte im Produktentwicklungsprozess genannt.
Im Jahr 2022 hat die Warema Renkhoff SE entschieden den Energieträger Wasserstoff (H2) als eine Erdgasalternative für die Beheizung der Pulverlacköfen im Rahmen von zwei Abschluss- arbeiten untersuchen zu lassen. Eine andere Arbeit befasste sich mit den unterschiedlichen Möglichkeiten der Versorgung mit H2. In der hier vorliegenden Arbeit wurden die unterschied- lichen Aspekte für den Einsatz des neuen Energieträgers in der Fertigung betrachtet.
Recherchen zu einem möglichen H2-System zeigten, dass alle Komponenten bereits heute verfügbar sind. Manche, wie z.B. ein 100%-H2 Brenner, befinden sich aber noch im Proto- typenstadium. Zurzeit existieren noch keine Regelwerke für die Installation und Betrieb von H2-Sytemen, die den Stand der Technik abbilden. Die Erarbeitung solcher Regelwerke wurde in 2023 begonnen und wird einige Zeit in Anspruch nehmen.
Um unterschiedliche Konfigurationen von H2-Systemen untereinander und mit dem existie- renden Erdgassystem vergleichen zu können, wurde in dieser Arbeit ein Tool entwickelt. Dieses Bewertungs- und Entscheidungstool erlaubt es das System zu konfigurieren und nach Kosten, Risiken und CO2-Emissionen zu bewerten. Die Bewertung erfolgt nach dem Prinzip einer um- gekehrten Nutzwertanalyse. Im Tool wurde beispielhaft die Pulverbeschichtungsanlage 1 am Standort Marktheidenfeld abgebildet.
Wasserstoff gilt aufgrund seiner physikalischen Eigenschaften als besonders schwierig in der Handhabung und gefährlicher als z.B. Erdgas. Die Risikobewertung bildet auch deshalb den Hauptteil des Tools. Die Risikobewertung wurde so gestaltet, dass sie wissenschaftlich fundiert und dennoch einfach anzuwenden ist.
Im fertigen Tool wurden einige Konfigurationen miteinader verglichen. Es zeigt sich, dass das derzeitige Erdgassystem sowohl bei den Kosten als auch bei den Risiken von keinem H2- System erreicht werden kann. Ohne zusätzliche Sicherheitsvorrichtungen bzw. -maßnahmen beim H2-System ist das Risiko bei manchen Risikoszenarien zu hoch. Ein großes Risiko beim H2-System geht aber auch von der fehlenden Erfahrung und Komponenten, welche sich noch in Entwicklung befinden, aus.
Zum Abschluss wurde die Rentabilität eines H2-Systems betrachtet. Dazu wurden die im Tool ermittelten Investitionskosten für ein H2-System verwendet. Für unterschiedliche Erdgas- preise und Amortisationszeiträume wurde der H2 Preis berechnet, ab dem sich die Investition amortisiert. Zum Beispiel müsste der H2 Preis unter 5 €/kg liegen (heute ca. 10 €/kg), damit sich das System beim heutigen Erdgaspreis von 0,15 €/kWh nach 5 Jahren amortisieren kann.
Aus dieser Arbeit können direkte Handlungsempfehlungen für Warema abgeleitet werden. So scheint es aus mehreren Gründen sinnvoll mit der Installation eines H2-Systems noch 2–3 Jahre zu warten. In dieser Zeit werden z.B. die Normen für H2-Installationen fertiggestellt. Wenn ein H2-System installiert wird, sollte man zuerst nur einen Brenner auf H2 umstellen. So fallen die Anfangsinvestitionen deutlich niedriger aus und die Reduktion der CO2-Emissionen ist dennoch beträchtlich (bis zu 50%!). Gleichzeitig kann Erfahrung mit H2 im Unternehmen gesammelt werden.
In dieser Arbeit wird dargestellt, wie durch eine Beeinflussung der Separation von Druckdaten durch ICC-Profile der Verbrauch an Farbmittel (Tinte) im industriellen Inkjetdruck reduziert werden kann.
Mittels geeigneter Software wurden ICC-Profile mit unterschiedlichen Separationseigenschaften erstellt, deren Potenzial zur Farbmittelreduzierung durch dafür erstellte Testformen ermittelt und in Zusammenhang zur farbmetrischen Qualität gesetzt. Dabei konnte in der betrachteten Produktionsumgebung eine Reduzierung der benötigten Farbmenge im zweistelligen Prozentbereich gegenüber der Herstellereinstellung erreicht werden ohne dabei die definierten Qualitätskriterien zu verletzen.
Die Ergebnisse wurden durch Druckversuche mit realen Kundenaufträgen verifiziert und auf einem baugleichen Drucksystem erfolgreich reproduziert.
Auswirkungen auf die Umwelt wurden aufgezeigt, konnten im Rahmen dieser Arbeit aber nicht quantifiziert werden. Hierzu sind nach Ansicht des Autors weitere Untersuchungen notwendig.
In dieser Arbeit wird das Potential der Effizienzsteigerung von modulierenden Luft-Wasser-Wärmepumpen ausgehend von Temperaturunterschieden zwischen Tag und Nacht untersucht. Es werden Parameter wie Gebäudetyp, Gebäudenutzung, Gebäudespeicherfähigkeit, unterschiedliche Hydraulikschaltungen, Wärmeübergabesysteme, Gebäudestandort und Außentemperaturverläufe variiert. Die Variationen werden mittels Polysun Simulationssoftware ausgewertet und verglichen.
Für die betrachteten Varianten ergaben sich keine signifikanten Effizienzsteigerungen unter Ausnutzung höhere Tagestemperaturen. Es ist jedoch gelungen eine Vielzahl an Testvarianten zu erstellen und die Abhängigkeiten verschiedener Auslegungsparameter für die Auswahl einer geeigneten Wärmepumpe zu beschreiben.
Das Ziel der vorliegenden Diplomarbeit war es, die Varianten der Luftfederkomponente zu erörtern und darzustellen. Weiterhin sollte ein Berechnungstool zur Auslegung der Komponente Luftfeder entstehen. Dieses soll Eingangsdaten vom Hersteller aufnehmen können und entsprechende Daten zur resultierenden Luftfeder für einen Lieferanten ausgeben können. Im Zuge der Auslegung wurde auf die einzelnen Berechnungen der Werte eingegangen und die entsprechenden Formeln hergeleitet. So sollen die Werte der Berechnung dargestellt und im weiteren Konzeptionsprozess der Fahrzeugplanung genutzt werden können. Zur Validierung der Richtigkeit des Berechnungstools wurden die dadurch berechneten Werte mit den Werten real existierender Luftfedern verglichen. Zusätzlich wurde ein parametrisches CAD-Modell der Luftfeder erstellt und die einzelnen Bestandteile dargelegt. Die Diplomarbeit ist sowohl für Studierende im Studiengang Kraftfahrzeugtechnik und anderen technischen Studiengängen als auch für Ingenieure im Bereich der Fahrzeugentwicklung interessant.
Zentraler Bestandteil der Diplomarbeit ist die Konzeptentwicklung zur Umrüstung eines Querverschiebewagens innerhalb eines Karosseriespeichers. Dabei soll das bisher verwendete Kommunikationssystem PROFIBUS durch den neueren Ethernet-Standard PROFINET ersetzt werden. Gleichermaßen ist es notwendig, eine neue Konzeption für die Datenübertragung zu ermitteln, da die verbaute Stromschiene nicht dem aktuellen Stand der Technik entspricht. Die Unterstützung von Industrial Ethernet und eine sichere Kommunikation in Echtzeit sind notwendige Voraussetzungen, die es zu berücksichtigen gilt. Im Rahmen der Modernisierungsplanung werden die Vor- und Nachteile ausgewählter Möglichkeiten erörtert und anschließend ein Konzept inklusive Einbindung in die bestehende Anlage für das resultierende Ergebnis erstellt.
Mit stetiger Weiterentwicklung moderner Kraftfahrzeuge wächst auch der Anspruch diese, umweltfreundlicher, sicherer und komfortabler zu gestalten. Dieser steigende An-spruch bedeutet auch in vielen Fällen ein Mehrkostenaufwand für den Unterhalt der Fahr-zeuge in vielerlei Hinsicht, was die Halter dazu bestrebt, Fahrzeuge zu Ihrem Vorteil zu manipulieren.
Die softwareseitigen Möglichkeiten zur Manipulation steigen mit zunehmender Tendenz, Regelungen vollelektronisch über eine Software zu führen. Um diese Manipulationen er-kennbar zu machen, benötigt es sich stetig weiterentwickelnde Überprüfungssoftware.
Diese Arbeit beschäftigt sich damit, welche Hardware- und Softwaremanipulationen an Fahrzeugen während einer Hauptuntersuchung nach § 29 StVZO zu erkennen sind und welche unerkannt bleiben.
Zur Volkswagen Sachsen GmbH gehört neben dem Fahrzeugwerk Zwickau, dem Motorenwerk Chemnitz und der Gläsernen Manufaktur Dresden auch der Sonderfahrzeugbau Sankt Egidien. Am Standort Sankt Egidien finden die Entwicklung und der Umbau von Sonderfahrzeugen der Volkswagen AG statt. Dazu zählen unter anderen Taxen, Kommandofahrzeuge der Feuerwehr, Fahrschul-, Polizei- und verdeckte Kriminalpolizeifahrzeuge.
Um die Entwicklung der verschiedensten Sonderfahrzeugumfänge zu gewährleisten, werden Erprobungsfahrzeuge aufgebaut. Ein Grundfahrzeug wird organisiert, teilweise zurück gebaut, elektrische Leitungen und elektronische Bauteile werden neu montiert. Nach dem Umbau findet eine ausgiebige Testung statt. Sinn und Zweck der Erprobung ist das Sicherstellen aller Funktionen und der Kompatibilität dieser Komponenten im Verbund mit dem Grundfahrzeug sowie das allumfängliche Testen neuerer Software. Elektronische Bussignale werden ausgewertet, Fehlerspeicher ausgelesen und dokumentiert. Nur bei einwandfreiem Betrieb werden Kundenfahrzeuge aufgebaut.
Ziel der Diplomarbeit ist es den Erprobungsprozess zu optimieren, indem ein „Konzept“ für eine kostengünstigere und „einfachere“ Testmöglichkeit für elektronische und elektrische Komponenten entsteht. Dafür soll die Bordnetzstruktur eines ID.3 Fahrzeuges in Form eines HIL aufgebaut werden. Dieser soll den Großteil der elektrischen Komponenten des Grundfahrzeuges, sowie eines verdeckten Polizeiwagens abbilden. Nach Inbetriebnahme des HIL müssen auftretende Ereignisspeichereinträge ausgelesen, analysiert und bestmöglich behoben werden. Zusätzlich soll eine Prüfmatrix erstellt werden, um das Erproben von Bauteilen und Softwareständen zu erleichtern. Es soll dem Anwender ermöglicht werden, strukturiert Bauteile am HIL zu testen und die Ergebnisse korrekt zu bewerten.
Die Diplomarbeit behandelt die Firmwareentwicklung für die Bluetooth-Anbindung eines Maschinenüberwachungssensors. Mittels Bluetooth werden die gemessenen Beschleunigungswerte zur Weiterverarbeitung übermittelt. Da der Maschinenüberwachungssensor batteriebetrieben ist, wird die Bluetooth Low Energy Spezifikation verwendet. Bei dem Mikrocontroller handelt es sich um einen Multi-Band Wireless System-On-Chip.
Im Rahmen der Diplomarbeit wird eine Komponentenarchitektur erstellt, um basierend darauf die Firmware zu entwickeln. Die zu implementierenden Hauptkomponenten bestehen aus dem Einlesen der Vibrationswerte, sowie dem Aufbau der Bluetooth-Kommunikation und dem Senden der gemessenen Werte. Erstellt, getestet und analysiert wird die Firmware auf einem Evaluation-Board. Abschließend erfolgt ein Funktionstest, bei welchem die Vibrationswerte an einen Master gesendet werden. Hierfür werden am Master, nach erfolgreichem Verbinden mit dem Evaluation-Board, die Daten empfangen und angezeigt.
Ziel dieser Diplomarbeit ist die Untersuchung des Einsatzes der Subdivision Surface Technologie in Autodesk Alias für den Strakprozess. Bei den Subdivision Surfaces handelt es sich um eine Flächenmathematik, welche es ermöglicht schnell glatt verlaufende Flächenzüge zu modellieren.
Für eine Beurteilung werden zunächst auf Grundlage von Strakreferenzen wie Bilder und Scandaten SubD – Modelle angefertigt. Die Beurteilung dieser Modelle zeigt, dass die SubD – Flächen von kompletten Modellen über Theoriemodelle bis hin zu nur einzelnen Grundflächen nicht zu übernehmen sind. Dafür besitzen Strakmodelle zu hohe Anforderungen in Bereichen der Flächenqualität, technischen Maßgaben und genauer Formästhetik. Diese können aufgrund der nur unzureichend steuerbaren Subdivision Surfaces nicht eingehalten werden. Dennoch eignen sie sich durch ihren krümmungsstetigen Übergang als Orientierung für aufgebaute Modelle im Strakprozess.
Im Rahmen der Diplomarbeit soll ein System entwickelt werden, welches Schweißnähte mit Hilfe eines Triangulationssensors prüft und bewertet.
Nach einer theoretischen Betrachtung des Laser-Triangulationsverfahrens werden die wichtigsten Eigenschaften von Schweißnähten beschrieben. Mit einer Marktrecherche wird ein Überblick über die aktuell verfügbaren Triangulationssensoren mit deren Eigenschaften erstellt. Parallel dazu wird eine Recherche zur möglichen Auswertesoftware vorgenommen.
Schwerpunkt der Arbeit ist der Aufbau eines Funktionsmusters zum Testen der Hardware- und Software-Schnittstellen. Die dafür notwendige Hardware ist auszuwählen und in einem E-Plan zusammenzufassen.
Es ist ein Prüfablauf von der Aufnahme bis zur Auswertung zu erstellen. Die Beschreibung der Software und der benötigten Schnittstellen ist übersichtlich vorzunehmen.
Zur Auswertung unterschiedlicher Merkmale sind verschiedene Algorithmen zu programmieren. In Kombination sollen diese eine objektive Beurteilung der Nahtbeschaffenheit ermöglichen.
Die Dokumentation des entstandenen Systems ist zu erstellen und die Funktion anhand von realen Schweißnähten nachzuweisen.
Zur Erfüllung zukünftiger Gesetzesvorgaben (Dekarbonisierung) und den MAN Unternehmenszielen (Nachhaltigkeit) werden Mobilitätslösungen mit rein elektrisch angetriebenen Fahrzeugtechnologien benötigt. Daraus resultiert eine neue Architektur für die Auslegung und Umsetzung von Hochvoltkomponenten (HV-Komponenten) und deren Integration ins Fahrzeug. Normen für die Mobilität von morgen stehen aufgrund des neuen Aufgabenfeldes noch in den Anfängen und in der Erarbeitungsphase. Somit ist eine Standardisierung der Elektromobilität unerlässlich. Zur Erreichung der Zielvorgaben wurden von einem Dienstleister zehn MAN Dieselfahrzeuge zu Battery Electric Vehicles (BEVs) umgerüstet. Der Dienstleister erbrachte alle Entwicklungsaktivitäten selbstständig ohne Anforderungen zur Umsetzung von MAN Normen. Zwei Feldversuchsfahrzeuge CNL (26t) sollen nach einer Kundenerprobungszeit im Verteilerverkehr von drei Jahren einer spezifischen Untersuchung unterzogen werden, um Know-how mit der BEV-Technologie zu gewinnen. Fokus dieser Diplomarbeit sind die Hochvoltleitungen und deren Verlegung. Die gewonnenen Projekterfahrungen sollen unterstützend zum Reifeprozess der neuen Technologie und der Normung beitragen.
Teilaufgaben der Arbeit:
• Grundlagenrecherche/Normenrecherche und Messmethodiken zur Beurteilung (Befunddokumentation, Analyse der Auswirkungen von Biegeradien auf elektrische Leiter etc.)
• Erarbeitung einer Vorgehensweise zur Datenerhebung von Hochvoltkomponenten. Dazu zählen die Planung des Projektablaufs und der erforderlichen Arbeitsschritte zur Demontage der Leitungen. Die Einzelkomponenten sollen in einer Datenbank digital erfasst und für weitere Untersuchungen logistisch archiviert werden.
• Erstellung einer Befunddokumentation auf Gesamtfahrzeugebene mit Fokus auf Leitungsverlegung, Biegeradien und Austrittswinkeln sowie Verbindungen an HV-Komponenten.
• Im ausgebauten Zustand der obigen HV-Komponenten erfolgen detailliertere Untersuchungen. Es sollen optische und je nach Möglichkeit messtechnische Prüfverfahren angewandt werden. Darüber hinaus werden Zustandsanalysen durchgeführt und mögliche Fehlerquellen dokumentiert. Die detaillierten Ergebnisse fließen in die Gesamtbefunddokumentation ein.
Ziel der Diplomarbeit ist nach Stand der Technik die Herleitung einer Aufbaurichtlinie für die zukünftige HV-Leitungsverlegung in BEV-Fahrzeugen. Diese und das Ergebnis des Abgleichs der Norm mit dem Ist-Stand am Untersuchungsträger dienen dazu die Reifung und die Optimierung interner und externer Normen mit einem Maßnahmenkatalog zu unterstützen.
Die aktuellen Prüfverfahren der UN-Regelung Nr. 51 ÄS03 sind nichtmehr ausreichend um die Geräuschemissionen von Fahrzeugen der EG-Fahrzeugklassen M1 und N1, welche mit Technologien zur flexiblen Gestaltung des Außengeräuschs ausgestattet sind, wirkungsvoll zu bewerten. Hierfür wurde ein neues zusätzliches Prüfverfahren entwickelt. Das neue RD-ASEP-Prüfverfahren (Real-Driving Additional Sound Emission Provisions) ist im Arbeitsdokument GRBP (75-37) der IWG-ASEP enthalten. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurde das RD-ASEP-Prüfverfahren in die Praxis umgesetzt und in das bereits bestehende Prüfprotokoll der KÜS Technik GmbH integriert, welches die bisherigen Prüfverfahren der UN- Regelung 51 ÄS03 enthält.
In dieser Diplomarbeit sollte mit Hilfe der Sprachen Python, VBA und CatScript ein Tool erstellt werden, welches den Prozess zur Erstellung von Auftreffbereichen im Fußgängerschutz erleichtern sollte. Dazu zählt die automatisierte Erstellung einer PowerPoint zur Auswertung der Fußgängerschutzuntersuchung und die automatische Erzeugung der dafür benötigten Bilder in Catia. In der Arbeit wird der derzeitige Stand im Fußgängerschutz sowie der bisherige Prozess einer Untersuchung der Auftreffbereiche aufgezeigt. Außerdem beinhaltet diese Arbeit Programmablaufpläne sowie Ausschnitte aus dem fertigen Programm, welche gewisse Besonderheiten während der Programmierung näher erläutern sollen.
Diese Diplomarbeit befasst sich mit der Herstellungs- und Nutzungsphase von Struktur-bauteilen und Leichtbauwerkstoffen sowie der Durchführung einer Lebenszyklussimulation.
Eingeleitet wird die Arbeit mit wissenschaftlichen Grundlagen über Faser-Kunststoff-Verbunde, Leichtbauwerkstoffe und Ökobilanzierung. Diese dienen dem Verständnis der ausgewerteten Studien bzw. Ökobilanzen über den Einsatz von Leichtbauwerkstoffen in der Herstellungs- und Nutzungsphase. Des Weiteren werden die mechanischen Versuche Zug- und Biegeversuch beschrieben und praktisch durchgeführt.
Diese Versuche sind die Grundlagen für die folgende Lebenszyklussimulation, welche in Form von Dauerschwingversuchen mit einer Resonanzprüfmaschine durchgeführt wird. Abschließend werden im letzten Kapitel die Ergebnisse der Ökobilanzen und Versuche verglichen, ausgewertet und diskutiert.
Durch die stetig gestiegen Energiepreise wird heutzutage, bei der Abwasserreinigung, die Verwendung von Reinsauerstoff für die Belüftung in der zweiten Reinigungsstufe, wieder vermehrt betrachtet. Denn es lassen sich bis zu 40 % Energie im Gegensatz zur konventionellen Belüftung mit Druckluft einsparen. Wenn Reinsauerstoff heutzutage bereitgestellt wird, kommt diese entweder aus der zentralen Luftzerlegungsanlage oder wird dezentral mittels Druckwechseladsorption bereitgestellt. Eine weitere Methode der dezentralen Versorgung, in die viel Hoffnung gelegt wird, ist die Reinsauerstofferzeugung aus der Wasserstoffelektrolyse.
Alle drei Verfahren haben aus energetischer und ökonomischer Sicht, ihre Vor- und Nachteile, welche ausführlich beschrieben werden.
Es wird allerdings nicht ausreichend, bei der Energieeinsparung nur auf die Reinsauerstoffversorgung zu setzen. Nur mit einer ganzheitlichen Optimierung aller Bereiche, die Einflüsse auf Sauerstoffversorgung haben, wird sich die Umstellung auszahlen.
Um dies darzustellen, wurde für die Arbeit ein Entscheidungstool entwickelt, welche diese energetischen und ökonomischen Einflüsse darstellt.
Im Rahmen der Diplomarbeit wurde eine Prüfeinrichtung entwickelt, mit der es möglich ist seitliche Schläge auf PKW-Achsen aufzubringen.
Somit können extreme Belastungen, die z.B. bei einem Bordstein-Anprall oder bei einem Leitplanken-Anprall entstehen, reproduziert werden.
Der Umfang beschränkt sich auf eine ausführliche Literaturrecherche für Anforderungen und Prüfbedingungen, auf die Variantenentwicklung und Variantenbewertung, auf die Konzepterstellung zur Vorzugsvariante und schlussendlich auf die Konstruktion der Prüfeinrichtung. Die Komponenten und Verbindungen in der Prüfeinrichtung wurden dabei ausgelegt und nachgerechnet.
Das Thema der Diplomarbeit ist die Untersuchung auf Realisierbarkeit, inwiefern sich ein Elektrodenkessel zur alternativen Wärmeerzeugung neben den aktuellen Wärmeerzeugern Gasheizhaus und Blockheizkraftwerk in das bestehende Versorgungsnetz eines Fahrzeugwerkes integrieren lässt, um diese mit verminderter Last und damit mit geringerem Erdgaseinsatz betreiben zu können.
Der Klimawandel und damit einhergehend der CO2-Ausstoß ist in aller Munde und vor allem die Schwer- sowie Automobilindustrie haben auf diese Emissionen einen erheblichen Einfluss. Weiterhin ist seit Beginn des Jahres 2022 die Energieversorgung Europas immer volatiler geworden, sodass nach Alternativen zur konventionellen Erdgasverbrennung gesucht wurde und folglich ein Konzept erarbeitet werden soll, wie man den herkömmlichen Erdgaseinsatz substituieren oder zumindest minimieren kann, indem man die Wärmeversorgung eines Fahrzeugwerkes umstellt und auf eine geeignete Power-to-Heat Lösung als Alternative setzt.
Dazu sollen zuerst Grundlagen gelegt und ein Überblick über die vorhandene Elektroenergie- und Wärmeenergieinfrastruktur geschaffen werden. Im Anschluss erfolgt eine Prüfung des Umspannwerkes und der untergeordneten Schaltanlagen sowie eine Betrachtung der werkseigenen Wärmeenergieerzeugungsanlagen. Anhand dieser Vorbetrachtungen soll dann schließlich die Integration einer geeigneten Power-to-Heat-Lösung überprüft und ein Grobkonzept erstellt werden, welches in weiteren Planungsschritten detailliert wird, was jedoch nicht mehr Bestandteil dieser Arbeit darstellen soll.
Im Rahmen dieser Diplomarbeit wird die Umsetzbarkeit der Herstellung einer Spritzgussform mithilfe der additiven Fertigung evaluiert. Gefordert werden eine hohe Wärmeleitfähigkeit, eine hohe mechanische Belastbarkeit und eine gute Reproduzierbarkeit des Herstellungsprozesses.
Um die Anforderungen an das Material zu erfüllen, kommt ein photoreaktives Harzsystem in der Stereolithographie zum Einsatz. Diesem wird bis zum maximal umsetzbaren Volumenanteil eine hochwärmeleitende Keramik beigemischt. Dabei wird auf die mit einem ansteigenden Feststoffanteil entstehenden Problematiken eingegangen und ein anwendbares zweiprozentiges Harz-Keramik-System umgesetzt.
Zur Untersuchung des Einflusses der Keramik auf die Eigenschaften des Materials werden Probekörper mit verschiedenen Harz-Keramik-Anteilen hergestellt und mehreren Versuchen unterzogen.
Die Ergebnisse der Prüfungen der Zug- und Druckfestigkeit sowie der Wärmeleitfähigkeit zeigen, dass sich auch bei einem geringen Volumenanteil an Aluminiumnitrid von einem Prozent, die Eigenschaften deutlich verbessern.
Zum Betrieb von Achsprüfständen sind Messräder notwendig, um die äußeren Radkräfte und -momente zu erfassen. Die zu prüfenden Achsen werden bei Umweltsimulationsprüfungen mit einer korrosiven Salzwasserlösung beregnet. Bisher eingesetzte Messräder müssen zum Schutz der darauf verbauten Messtechnik vor der Salzwasserbeaufschlagung geschützt werden. Im Rahmen dieser Arbeit wird ein Messrad vorgestellt, dass ohne Abdichtmaßnahmen unter direkter Salzwasserberegnung eingesetzt werden kann. Die Ausarbeitung umfasst eine Literaturrecherche zum Stand der Technik bei Messrädern und zeigt erhältliche Bauformen auf. Die Konzeptentwicklung umfasst die Erstellung und Bewertung mehrerer Lösungskonzepte eines neuen Messrades und endet mit der Festlegung einer Vorzugsvariante. Zudem wird eine Werkstoffauswahl unter Berücksichtigung der Korrosionsbeständigkeit vorgenommen. Die Vorzugsvariante wird als detailliertes CAD-Modell auskonstruiert. Schließlich wird mit der FEM (Finite-Elemente-Methode) die Anordnung der Messstellen bestimmt. Das entwickelte Messrad besitzt mehrere Ebenen zum Schutz gegen Salzwasser, wodurch eine nachträgliche Abschirmung des Messrades nicht mehr notwendig ist.