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The global sales of carbon fiber reinforced plastics (CFRP) still grow in a double-digit percentage range. Alongside the aerospace industry, the automotive industry is the biggest driver of this growth. CFRP belong to the group of composite materials, but in fact represent structures made of high-strength fibers embedded in a polymer matrix. Currently CFRPs are no longer used on a large scale in automotive construction, but they are increasingly being used where they offer particular advantages in terms of weight saving, stiffness and strength. Ensuring strength is one of the key challenges. Damage patterns in CFRP are hardly to detect visually and are unknown within conventional materials. Currently there is a lack of measurement concepts for the detection, localization and quantification of damages that can provide the measurement data required for CFRP repair with sufficient uncertainty. This research project addresses the mentioned deficits by means of the conceptual design and experimental validation of an optically tracked ultrasound measurement system. In accordance with the research methodology of Design Science Research, the research results are generated iteratively and validated experimentally with the help of various experimental setups. The design process is coupled with the application area of an CFRP repair shop and the existing knowledge base of measurement technology. The conceptual design of the optically tracked measurement system, consisting of a phased-array ultrasonic measurement system and an optical tracking system, is based on a novel combination and real-time synchronization of the individual measurement systems. For this purpose, a measurement software for recording, visualization and evaluation of the measurement data is developed. The evaluation methodology is based on a sound intensity distribution modeling, novel methods of peakdetection and 3D reconstruction of the ultrasonic measurement data. The concept is validated with the help of calibrated test components. The uncertainty analysis is carried out in three steps with specifically designed test setups, followed by an analysis of the factors influencing the measurement process and the measured variables. The uncertainty analysis of the optical tracking system is performed by reference distance measurements of a coordinate measuring machine and by varying the limits of the parameter space. Subsequently, the influences of the phased array ultrasonic measurement system are analyzed by means of an experimental setup consisting of a linear axis traversing unit and series of measurements in immersion technique and optimized iteratively based on the calculated measurement uncertainty contributions. Ultrasonic measurement and optical tracking are tested in combination to examine the overall system and to optimize the software setting parameters. In the last step, it is shown that the measurement uncertainty can be sufficiently reduced for practical use by using optically measured surface data. The knowledge gained is based on novel algorithms for the model-based evaluation of the 3D reconstructed ultrasonic measurement data as well as the for the first time realized quantification of the hardware-, software- and process-related influencing factors on the uncertainty of the optically tracked ultrasonic measurement system. In addition, a method was developed to reduce the measurement uncertainty by combining ultrasound and surface measurement data for practical use.

Reparieren ist en vogue! Während im Wochentakt neue Repair Cafés eröffnet werden, dringt die Initiative »Schraube locker!?« mit ihrer Forderung für ein »Recht auf Reparatur« bis zur Europäischen Union vor. Ist dies die Renaissance einer verloren geglaubten Kulturtechnik oder handelt es sich lediglich um einen kurzlebigen Hype? Melanie Jaeger-Erben und Sabine Hielscher tauchen ein in die vielfältige Welt der Laien-Reparatur, lassen Reparateur*innen durch Bilder, Zeichnungen und Zitate zu Wort kommen und beschreiben die Wirkung des Reparierens auf Identität, soziale Beziehungen und das Verhältnis von Mensch und Umwelt: Ein Plädoyer für mehr kreative Reparier-Experimente und die Förderung inklusiver Orte der gemeinschaftlichen Reparatur.

Purpose – The presentation summarizes the state-of-the-art in aircraft end-of-life strategies. Methodology – A literature review is the basic research method utilized. A visit to a dismantling site complemented the findings. Journeys and the Internet show examples of special reuse approaches giving aircraft and components a second life. Findings – In the past aircraft went to "boneyards" at their end-of-live where they were simply left on their own. This should be avoided in the future. Instead aircraft are initially parked and stored. If no further operation is possible, aircraft are dismantled. Components and material is recycled as far as possible. The rest is disposed. Research has been done on the topic by Airbus, Boeing, other industrial companies, and academic institutions. The aircraft recycling industry starts to build up now by the launch of several recycling plants. The aircraft recycling market will slowly mature with associations like the Aircraft Fleet Recycling Association (AFRA) and with the publication of guidance material for best practices. The significant higher percentage of composites in modern aircraft types is a challenge for aircraft recycling. Special reuse approaches are only a niche market and not able to cope with the number of aircraft that need to be decommissioned each year. Value – The presentation gives a year 2022 overview on the state-of-the-art of aircraft end-of-life handling with many pictures., Hamburg Aerospace Lecture Series --- Collection of Presentations --- http://www.AeroLectures.de

The growing production of waste electrical and electronic equipment (WEEE) requires close loop management to protect the environment and save resources. Repair and reuse can extend the product’s life span. However, debates on the differences seen in resource consumption linked to the different ways of repairing devices have received a limited amount of attention. This article demonstrates quantification of the resource consumption (cradle-to-gate) of five types of appliances on a component level based on life-cycle assessment within the framework of the product-material-footprint. The data for this assessment is based on the dismantling of these products, weighing their components, and determining their material composition. The results show that the resource relevance of all devices is dominated by a few individual components. For example, for flat-screen monitors, 5 out of 17 components per device account for more than 90% of resource consumption (abiotic total material requirement). Hence, repairing devices while using new spare parts is not always the most resource-efficient way of handling WEEE. The results of this investigation suggest that the resource consumption in repairs should be taken into account at different levels, e.g., regulatory, with regard to eco-design requirements, or for informational purposes with a view to the consideration of the repair and reuse practices.

Hier wird die DDR-Zeitschrift practic, in der es besonders um Reparatur, Life Hacks und den findigen Umgang mit Produktmängeln geht, hinsichtlich ihres Reparaturkonzepts untersucht. Dabei hilft die versuchsweise vorgestellte Figur des Heikodysseus, der eine ostdeutsche Variante des griechischen Sagenhelden ähnlichen Namens ist, wie Adorno und Horkheimer ihn für ihre Bildungstheorie modellieren. Zeitlich konzentriert sich die Untersuchung auf das Ende der DDR und die Monate nach der sogenannten 'Wende'. Es wird gezeigt, wie der Heikodysseus als DDR-typische Figur und mit ihm generell Reparaturwissen, DIY und der produktive Umgang mit Krisen innerhalb der Zeitschrift zunehmend unter den Druck der neuen gesellschaftlichen Verhältnisse geraten., This essay examines the GDR magazine practic, which was particularly concerned with repair, life hacks, and ways to resourcefully handle product defects, through the lens of its concept of repair. It finds a guide in the tentatively introduced figure of Heikodysseus, an East German variant of the eponymous Greek mythical hero, as modeled by Adorno and Horkheimer for their theory of education. The historical focus of the study is the end of the GDR and the months following the Wende. The analysis shows how Heikodysseus as a figure typical of the GDR—and with him, more generally, "repair knowledge", DIY, and the productive handling of crises within the journal—increasingly come under the pressure of new social and political conditions.

In dem FuE-Bericht sind die Ergebnisse des Pilotprojektes „Leipziger Reparaturbonus“ dargestellt. Bei dem Leipziger Projekt wurden 50 % der Reparaturkosten erstattet. Das waren maximal 100 € für Elektrogeräte bzw. 50 € für Fahrräder sowie Leder- und Textilwaren. Im Zeitraum 20. Mai bis 31. August 22 konnten insgesamt 682 Produkte repariert werden. Der Schwerpunkt lag bei Handys und Smartphones. Durch eine Fragebogenaktion konnte eine Nutzeranalyse durchgeführt werden. Es wurden Handlungsempfehlungen für die Realisierung eines landesweiten Reparaturbonus für den Freistaat Sachsen aufgezeigt. Redaktionsschluss: 09.12.2022

In diesem Beitrag wird ein Ausbildungsangebot der PHBern vorgestellt, welches den Anspruch verfolgt sowohl theoriegeleitete Inhalte als auch Handlungskompetenzen zu vermitteln. Professionalisierung k��nnte, so ist zu vermuten, bedeuten, vermeintliche Gegens��tze zusammen zu bringen und Erfahrungen zu erm��glichen. (DIPF/Orig.), In this article, a training offer of the University of Education Bern is presented, which pursues the claim to impart both theory-led contents and action competence. It is assumed that professionalization could bring supposed opposites together and make experiences possible. (DIPF/Orig.)

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Erarbeitung von Entscheidungsgrundlagen für die Wahl des Sanierungsverfahrens bei Kanalschäden. Die Kanalnetze in Österreich sind weitestgehend ausgebaut und werden lediglich im ländlichen Raum noch erweitert. Die bestehenden Haltungen sind laufend zu warten und zu überprüfen. Dabei werden oft Schäden an den Kanalrohren festgestellt. Je nach Ausmaß der Mängel müssen diese kurz-, mittel- oder langfristig saniert werden. Für die Kanalsanierung stehen zahlreiche verschiedene Sanierungsmethoden zur Auswahl. Die derzeit immer noch am häufigsten verwendete Variante der Sanierung ist das offene Verfahren. Diese Methode bringt jedoch viele negative Aspekte wie Straßensperrungen, Lärm, Staub, Erschütterungen etc. mit sich. Daher gibt es neben dem offenen Verfahren auch zahlreiche grabenlose Sanierungsmöglichkeiten. Im Vergleich zur offenen Bauweise halten sich die Beeinträchtigungen für Verkehr, Anrainer und Umwelt in Grenzen bzw. sind erheblich weniger. Als Problemstellung bei den grabenlosen Sanierungsverfahren ergibt sich, aufgrund der großen Anzahl der verschiedenen Möglichkeiten, die Auswahl der optimalen Sanierungsmethode für den konkreten Kanalschaden. Keine davon kann universell für sämtliche Kanalschäden und örtliche Gegebenheiten eingesetzt werden. Jedes Verfahren ist unter gewissen Umständen jeweils am besten für die Sanierung der Kanalhaltungen geeignet. Für Planende, AuftraggeberInnen und sonstigen mit der Kanalsanierung konfrontierten Personen ist es oftmals schwierig, den Überblick über die zahlreichen verschiedenen Verfahren zu behalten. Diese Arbeit soll eine Hilfestellung für die Wahl des am besten geeigneten Sanierungsverfahrens darstellen. Die Verfahren werden in bautechnischer, ausführungsrelevanter, wirtschaftlicher und ökologischer Hinsicht miteinander verglichen. Diese Gegenüberstellung wird übersichtlich in einer Verfahrensmatrix dargestellt. Mit dieser Matrix kann, unter Berücksichtigung der für die Kanalsanierung maßgebenden Parameter, schnell und einfach das am besten geeignete grabenlose Sanierungsverfahren gewählt werden. Abschließend muss die Eignung des vorgeschlagenen Verfahrens im Detail noch geprüft werden, ob es für das gegenständliche Sanierungsprojekt angewendet werden kann. This thesis deals with the development of decision-making bases for the choice of the rehabilitation method in the case of sewer damage. The sewer networks in Austria have largely been expanded and are only being expanded in rural areas. The existing positions are to be continuously maintained and checked. Damage to the sewer pipes is often found. Depending on the extent of the deficiencies, these must be remedied in the short, medium or long term. Numerous different rehabilitation methods are available for sewer rehabilitation. The redevelopment variant that is currently still most frequently used is the open procedure. However, this method brings with it many negative aspects such as road closures, noise, dust, vibrations, etc. Therefore, in addition to the open process, there are also numerous trenchless renovation options. Compared to the open construction method, the impairments for traffic, neighbours and the environment are kept within limits or are considerably less. Due to the large number of different possibilities, the problem with trenchless rehabilitation methods is the selection of the optimal rehabilitation method for the specific sewer damage. None of them can be used universally for all sewer damage and local conditions. Each method is best suited for sewer rehabilitation under certain circumstances. It is often difficult for planners, clients and other people confronted with sewer rehabilitation to keep track of the numerous different procedures. This work is intended to provide assistance in choosing the most suitable rehabilitation method. The processes are compared with one another in terms of structural engineering, implementation-related, economic and ecological aspects. This comparison is clearly shown in a process matrix. With this matrix, the most suitable trenchless rehabilitation method can be selected quickly and easily, taking into account the relevant parameters for sewer rehabilitation. Finally, the suitability of the proposed method must be checked in detail, whether it can be used for the renovation project in question. vorgelegt von: Florian Anton Sandberger Auch als Printexemplar in der Bibliothek verfügbar Masterarbeit Wien, FH Campus Wien 2021

Die Reparatur ist eine aus Nachhaltigkeitsperspektive zentrale Kompetenz des Handwerks. Die traditionellen Fähigkeiten und bestehenden Märkte für die Reparatur weisen dem Handwerk eine Schlüsselrolle bei der Umsetzung von Strategien der Kreislaufwirtschaft zu, die auf verschiedenen politischen und administrativen Ebenen umgesetzt werden. Auf Forschungsebene ist die Reparatur im Handwerk selbst bislang wenig thematisiert worden, sodass eine interdisziplinäre Verknüpfung mit bestehenden Diskursen der Nachhaltigkeitsforschung nicht erfolgte. Dies erschwert jedoch die wissenschaftliche Begleitung der Verzahnung des Handwerks mit Kreislaufwirtschaft und nachhaltiger Entwicklung. Die vorliegende Studie stellt dafür einen Literaturüberblick vor, in dem zentrale Diskussionsstränge der Handwerks- und Nachhaltigkeitsforschung allgemein sowie speziell hinsichtlich ihrer Perspektive auf die Reparatur zusammengefasst werden. Im Anschluss werden Schnittmengen der disziplinären Diskurse herausgestellt, die Anknüpfungspunkte für künftige interdisziplinäre Vorhaben bilden.

Purpose - The report summarizes the state-of-the-art in aircraft end-of-life strategies. A focus is on latest aircraft types with a high percentage of composite materials. --- Methodology - A literature review is the basic research method utilized. Apart from books, journals, conference proceedings, and dissertations, also technical reports and industrial news have been included into the search results. The field of aircraft end-of-life is still comparatively small, resulting in a manageable amount of literature addressing the topic directly. --- Findings - Research has been done on the topic by Airbus, Boeing, other industrial companies, and academic institutions. A market for recycled material is missing. Regulations about aircraft recycling are strongly needed but are not foreseeable in the near future. Nevertheless, the trend goes to extended producer responsibility. The aircraft recycling industry starts to build up now by the launch of several recycling plants. The aircraft recycling market will slowly mature with associations like the Aircraft Fleet Recycling Association (AFRA) and with the publication of guidance material for best practices. The significant higher percentage of composites in modern aircraft types is a challenge for aircraft recycling. --- Research limitations - The study provides only an overview on the aircraft end-of-life sector. Further research needs to be done on individual specific aspects. --- Value - The paper gives a year 2020 update on the state-of-the-art of aircraft end-of-life handling, including an overview on composite recycling regarding latest aircraft types.

In der vorliegenden Arbeit wird am Beispiel einer konkreten Förderungsaktion des Bundeslandes Niederösterreich eine Evaluationsstudie durchgeführt. Dabei sollen, unter Anwendung unterschiedlicher sozialwissenschaftlicher Methoden, ausgelöste Wirkungen in umwelt- und gesellschaftspolitischen als auch (förder-)politischen Dimensionen aufgezeigt und überprüft werden. Die Arbeit gliedert sich in vier Hauptteile. Der Einstieg ins Thema erfolgt mit strategischen und rechtlichen Grundlagen unterschiedlicher politischer Ebenen von der EU bis hin zum Bundesland NÖ. Darauf aufbauend wird die konkrete Förderungsaktion „NÖ Reparaturbonus“ vorgestellt. Der zweite Abschnitt beschäftigt sich mit den theoretischen Grundlagen von Evaluation. In diesem Abschnitt liegt der Fokus darauf, Kernelemente und einen optimalen Ablauf einer Evaluation darzustellen. Zudem wird auf die Standards für Evaluation der Deutschen Gesellschaft für Evaluation e.V. näher eingegangen. Im dritten Teil der Arbeit wird das methodische Herangehen an die Evaluationsstudie dargelegt. Dies soll dazu dienen, die angewandten sozialwissenschaftlichen Methoden kurz darzustellen und die Erarbeitung der im vierten Abschnitt folgenden Ergebnisse nachvollziehbar und transparent zu machen. Wie erwähnt beschäftigt sich der vierte Abschnitt mit den Ergebnissen der Evaluationsstudie. Dabei werden die erhobenen Befunde graphisch illustriert, beschrieben und anschließend interpretiert. Aufbauend auf diese Ergebnisse schließt die Studie mit der Aufstellung von vier Empfehlungen. In the present study, an evaluation study is carried out using the example of a concrete funding campaign of the Federal State of Lower Austria. Using various methods from the social sciences, the study aims to identify and examine the effects of the funding program in environmental and socio-political as well as funding dimensions. The work was divided into four main parts. The introduction to the topic is based on strategic and legal foundations of different political levels from the EU “down” to the federal state of Lower Austria. Based on this, the concrete funding program "NÖ Reparaturbonus" is presented. The second section deals with the theoretical foundations of evaluation. In this section, the focus is on presenting core elements and an optimal process for an evaluation. In addition, the standards for evaluation of the German Society for Evaluation are discussed in more detail. In the third part, the methodological approach to the evaluation study is presented. This intends to provide a brief description of the scientific methods used to make the development of the results that follow in the fourth section comprehensible and transparent. As just mentioned, the fourth section deals with the results of the evaluation study. The findings are graphically illustrated, described and then interpreted. Based on these results, the study concludes with the formulation of four recommendations.

Adhesively bonded composite repairs restoring limit load capacity are not yet certified in civil aviation due to a lack of methods suitable for the substantiation of proper bond quality. In our previous paper, we proposed a novel method for process control to resolve this issue. The core of this bondline control technology is a new type of adhesion test that provides proof of bond quality and simultaneously serves as a robust surface pre-treatment for adhesive bonding. The present study describes improvements implemented in the adhesion test and demonstrates the ability of the test to detect bonding defects. Furthermore, the applicability on stepped surfaces common for repair scenarios is investigated. Finally, a test series on the quality of the surface pre-treatment is presented.

In den zurückliegenden Jahren traten an Biogasanlagen vermehrt starke Korrosionsschäden auf, die zu Undichtigkeiten bis hin zum plötzlichen Versagen der angegriffenen Anlagenteile führten. Betroffen waren neben den Materialien Beton und Holz auch die bis dato als korrosionsbeständig geltenden V4A-Edelstähle. Neben erheblichen Reparaturkosten und ausfallbedingten Einspeiseverlusten bereiteten solche Schadensfälle in Einzelfällen auch Probleme bei der Anlagensicherheit und hatten klimarelevante Gasaustritte zur Folge. Die Veröffentlichung stellt die Untersuchung Schäden in sächsischen Biogasanlagen und mögliche Ursachen dar. Sie gibt außerdem Empfehlungen zur Reparatur der Schäden und zur Schadensvorbeugung. Redaktionsschluss: 04.12.2019

The outstanding high temperature properties of Ni-based superalloys are the reason for their application in modern gas turbines. The development towards a singlecrystalline microstructure lead to a significant increase in efficiency over the past decades. Repair procedures with the potential to reduce the overall cost of these expensive components are of special interest for the gas-turbine industry. The highquality standards and the poor weldability of Ni-based superalloys limit conventional repair procedures. Thermal spray techniques are a promising method for repair applications due to their outstanding coating properties. This thesis is engaged with the potential for a possible repair application of Ni-base superalloys using vacuum plasma spray (VPS) and cold gas spray (CGS). A focus of this thesis is on the single crystalline repair of the alloy CMSX-4. A precise measurement and control of the substrate temperature during both spray techniques is important to influence the microstructural properties of the coating. Therefore, a heated substrate holder with a maximum substrate temperature of 1000 °C was constructed and build. The first part of the thesis considers the influence of an increased substrate temperature on the VPS-coatings. An epitaxial crystal growth of the polycrystalline repair coating is observed in sections on the polished single-crystalline substrate. A parameter study was used to decrease the oxide content within the coatings. The specific movement of the polycrystalline repair coatings into a hot-zone leads to directional annealing, resulting in a columnar microstructure. With the aim of stimulating grain growth from the SX substrate, a FEM-thermal-field evolution of a Bridgman furnace was simulated. The results indicate conditions within the sample to be adequate to allow hot-zone movement through a thick polycrystalline VPS-repair coating originating in the SX-substrate. In the second part of the thesis it is shown that the maximum gas temperature of the CGS-system is not sufficient to deposit CMSX-4. Therefore, the focus for CGS-repair was changed to the polycrystalline repair of IN-738 using the four alloys IN-625, IN-713, IN-738 and Rene’80. The residual stress of the coatings is characterised using a hole-drill and a curvature approach. To improve the coating thickness the elastic stored energy of the coatings is reduced using the heated sample holder and laser structuring results in a better adhesion between the substrate and the coating.It was found that subsequent HIP-heat-treatments decrease the porosity with an increasing annealing temperature. The strongly deformed microstructure of the CGScoatings attached to aged substrate can be rejuvenated with HIP-heat-treatments atoptimized annealing temperatures. Simulated Stress-Strain-Curves using Indentation data revealed similar strength properties of the IN-738-repair coating in comparison to the IN-738-substrate.

In Hanover, once the capital and residency of the electorate of Brunswick-Luneburg, Kingdom of Hanover and currently capital of the federal state Lower Saxony in Northern Germany, were developed urban quarters with high building density in historicistic style around the medieval city core till the end of the 19th century, in which a third of the Hanoverian inhabitants live today. While more than 50% of the flats were destroyed in World War II, still quarters exist which contain up to 70% pre-World War II houses. In these areas 650 objects have been built with brick facades in the medieval, neo-Gothic style (Gothic-Revival). About 30% of these have been positioned memorable as a house at the corner, opposite of a road junction or in front of large open areas. Yet, many have suffered severe damage from the 88 bombings of air-raids, which has lessened their architectonical and urbanistic value. Even though the majority of these 650 houses have been constructed not by architects but by master masons, the facades have high handcraft value. The main advantages are their long liveliness, the easy maintenance and the (almost) carefreeness. The neo-Gothic style in Hanover, also called "Hannoversche Architekturschule", has influenced architectonical elements design and characteristics of many northern German cities. It was introduced by the architect and professor Conrad Wilhelm Hase (1818-1902) and has already been object to intense research. The less sophisticated objects however have not yet been systematically analysed. Therefore, this paper will make an attempt at recreating these objects to their historic context. In a first step, photographs of the current state have been made. An intense study and comparison of all neo-Gothic objects within Hanover was performed as well as the choosing of reference houses. Special attention has been paid to repeating ornaments and other sophisticated elements of the facades. The lesson learned has been applied to all the chosen reference objects, leading to a sketch of the possible, original building. These sketches were value dated using historic photographs. The regular scheme of brick facades has helped to recreate proportions without taking detailed measurements. The recreated object can finally be brought back in the right historical context, which proves a high value to the city's overall architecture and townscape.

eingereicht von Tamara Peham, BSc Universität Linz, Masterarbeit, 2018

eingereicht von Roland Kretschmer, BSc Kurzfassungen in deutscher und englischer Sprache Universität Linz, Univ., Masterarbeit, 2016

In der vorliegenden Arbeit wird das Thema „Einfluss lagenvariabler Schäftwinkel auf die Verbindungsfestigkeit geklebter Faserverbundreparaturen“ behandelt. Diese Arbeit beschäftigt sich zum einen mit der analytischen und numerischen Simulation von runden, dreidimensionalen Reparaturen in Kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK) mit konstantem und lagenvariablem Schäftwinkel. Zum anderen werden Zugproben gefertigt, um die theoretisch erarbeiteten Erkenntnisse experimentell zu überprüfen. In den analytischen und numerischen Modellierungen der unterschiedlichen Reparaturen wird schlüssig gezeigt, dass mit lagenvariablen Schäftungen tatsächlich Spannungsspitzen vermieden werden können. In den anschließenden Zugversuchen konnte allerdings keine Festigkeitssteigerung ermittelt werden. Zum Abschluss werden die Ergebnisse der numerischen und der experimentellen Untersuchungen gegenübergestellt und diskutiert. Dabei werden mögliche Ursachen für die ausbleibende Festigkeitssteigerung im Zugversuch erläutert.

Im Rahmen dieser Arbeit wird auf Grundlage bereits vorhandener Fertigungsverfahren eine optimierte Methodik zur Herstellung von Probekörpern der Norm AECMA EN6066 entwickelt. Ziel dabei ist es, Parameter zu finden, welche bei der Fertigung der Prüflinge Einfluss auf die Lagenausrichtung, konstante Klebschichtdicke, Lagenversatz, sowie das Entstehen von Lufteinschlüssen haben. Durch die Analyse an verstifteten Proben unter Vakuumaufbau bzw. Pro-ben mit Aluminiumanschlägen (ebenfalls Vakuumaufbau), konnten Abhilfemaßnahmen ermittelt werden, welche die Grundlage für die Entwicklung eines optimierten Fertigungsverfahrens bilden. Da neben den Einflüssen durch verwendete Fertigungsaufbauten bzw. Trennmaterialien wie Abreißgewebe, Trennfolie und Lochfolie die Einstellung einer konstanten Klebschicht von großer Bedeutung ist, wurden hierzu Voruntersuchungen durchgeführt. Die Verstiftung der Prüflinge in vergangenen Untersuchungen zeigte, dass Toleranzen in den Bohrungsdurch-messern großen Einfluss auf die exakte Positionierung der Fügeteile haben. Dies bezüglich wurden verschiedene Bohrungsdurchmesser auf einer Probeplatte angefertigt und anschließend vermessen. Sämtliche Ergebnisse der Voruntersuchungen konnten in den möglichen optimierten Fertigungsverfahren getestet werden. Der bisher verwendete Vakuumaufbau verursachte durch die anliegende, einseitige Druckbelastung oftmals fehlerhafte Lagenausrichtung sowie horizontales und vertikales Verschieben der Fügepartner. Daher wurden Aufbauten mit verstifteten Prüfkörpern unter Vakuumsack experimentell untersucht. Weitere Parameter, wie die Wärmedehnung der Aluminiumanschläge sowie das Verhindern der einseitigen Druckbelastung auf die obere Schäftspitze konnte durch weitere Verfahren validiert werden. Die Ergebnisse zeigen, dass die Fertigung von verstifteten Probekörpern unter Vakuumsack die gewünschten Fertigungsparameter ausreichend erfüllen können. Hierbei findet außerdem eine Variation zwischen der Verwendung von Abreißgewebe und Trennfolie zur Umwicklung statt. Die abschließende Bewertung der Ergebnisse bietet Grundlage für zusätzliches Verbesserungspotential zur Entwicklung eines optimierten Fertigungsverfahrens und gibt einen Ausblick auf weitere Forschungsthemen.

Die in der Luftfahrt stetig zunehmende Verwendung von CFK geht mit einem steigenden Risiko einer Beschädigung einher, was zu erhöhtem Reparaturbedarf führt und folglich eine genaue Be-trachtung und Verbesserung der bisherigen Reparaturverfahren erfordert. Als Alternative zu genie-teten Reparaturen haben sich für kosmetische Reparaturen und Reparaturen an Sekundärstrukturen aus CFK geklebte, geschäftete Reparaturen durchgesetzt. Als ein Aufgabengebiet des Projekts CAIRE, sollen am DLR mittels computergestützter Fräsbearbeitung geschäftete Reparaturen an CFK-Laminaten hergestellt werden, die durch eine lokale Anpassung des Schäftwinkels an die unterschiedlichen Lagenorientierungen eines Laminats geomet-risch und spannungsmechanisch optimiert sind. Dies verspricht höhere Verbindungsfestigkeiten und Bruchspannungen, da vor allem die bei konstantem Schäftwinkel an den Ausläufen entstehenden Spannungsspitzen reduziert werden. Im Verlauf dieser Arbeit wurde der genannte Effekt mittels analytischer, numerischer und experi-menteller Betrachtung untersucht und nachgewiesen. Gleichzeitig wurden die Einflüsse von Temperatur- und Feuchtigkeit, sowie der Klebschichtdicke näher betrachtet.

In der vorliegenden Arbeit wird der Einfluss lagenvariabler Schäftungswinkel auf die Verbindungsfestigkeit geklebter Faserverbundreparaturen untersucht. Zunächst werden die Grundlagen herkömmlicher CFK-Reparaturverfahren und insbesondere die Vorteile geklebter Schäftungsverbindungen bei Zugbelastung vorgestellt. Bei Schäftungen zweier orthotroper Fügepartner entstehen im Gegensatz zu isotropen Werkstoffen versagensinitiierende Schubspannungsspitzen in der Klebschicht. Anhand einfacher mechanischer Modelle wird gezeigt, dass durch eine lagenvariablen Schäftungswinkeländerung diese Spannungsspitzen reduziert werden können. Dazu wird eine von der Steifigkeit der Lagen abhängige ideale Schäftungsgeometrie erstellt. Mithilfe einer Finite-Elemente-Simulation werden verschiedene variable Schäftungsgeometrien untersucht. Zunächst steht dabei die Analyse des Einflusses einzelner Parameter auf den Schubspannungsverlauf in der Klebschicht im Vordergrund. Es werden die Auswirkungen verschiedener Winkeländerungen, Laminataufbauten, Klebschichtgeometrien und erhöhter Umgebungstemperaturen untersucht. Zusätzlich werden die Zugfestigkeiten der einzelnen Geometrien ausgewertet. Ein weiteres Potential der variablen Schäftung besteht in der Verkürzung der Reparaturlänge. Inwiefern dies möglich ist, wird ebenfalls mithilfe der FEM untersucht. Ausgehend von den numerischen Ergebnissen wird ein Couponprobenprogramm zur Prüfung der Schäftungsgeometrien mittels Zugversuch erstellt. Dabei können die in der Simulation gezeigten Tendenzen bestätigt werden. Außerdem wurde eine Korrelation zwischen der Fertigungsqualität der Probekörper und Versagenseintritt festgestellt.

Faßhauer, Uwe [Hrsg.]; Fürstenau, Bärbel [Hrsg.]; Wuttke, Eveline [Hrsg.]: Grundlagenforschung zum Dualen System und Kompetenzentwicklung in der Lehrerbildung. Opladen ; Berlin ; Farmington Hills, Mich. : Verlag Barbara Budrich 2011, S. 103-115. - (Schriftenreihe der Sektion Berufs- und Wirtschaftspädagogik der Deutschen Gesellschaft für Erziehungswissenschaft (DGfE)), Seit Abschluss der Machbarkeitsstudie zu einem Berufsbildungspisa hat sich die Zahl der entwickelten Instrumente zur Erfassung beruflicher Kompetenzen rasant vergrößert. Für den Kfz-Bereich haben bisher Gschwendtner (2008) ein Instrument zur Erfassung des berufsfachlichen Wissens und Nickolaus/Gschwendtner/Abele (2009) ein simulationsbasiertes Verfahren zur fachspezifischen Problemlösefähigkeit vorgelegt und validiert. Im vorliegenden Beitrag wird in Abgrenzung zu Gschwendtner (2008) ein Instrument auf Validität geprüft, welches weniger auf curricular verankertes berufsfachliches Wissen abzielt, sondern auf handlungsnahes Arbeitsprozesswissen. Da das zugrunde liegende Kompetenzmodell und die zur Anwendung gelangten Kriterien der Testkonstruktion bereits ausführlich beschrieben wurden, werden an dieser Stelle die Strategie und die Ergebnisse zur Validierung des Instruments ins Zentrum gerückt. (DIPF/Orig.)

Durch die Anwendung der isothermen Erstarrung als Lötmechanismus ist es gelungen, die Lötnähte einkristallin gleichorientiert mit dem Grundwerkstoff herzustellen. Die Mikrostrukturen der Lötungen von PWA 1483 und René N5 weisen direkt nach dem Lötprozess schon die gewünschte Ausscheidungsmikrostruktur auf. Anders als in konventionellen Nickelbasissuperlegierungen sind die Ausscheidungen innerhalb der Lötnaht vermutlich jedoch nicht Ni3Al basiert sondern vom Typ Ni3Ge. Innerhalb der Lötnaht sind die Volumenanteile der ’-Ausscheidungsphase mit 80 % (PWA 1483) und 65 % (René N5) über bzw. gleich dem Volumenanteil in den Grundwerkstoffen. Dies ist auf die Zusammensetzung der Lotwerkstoffe zurückzuführen, die relativ nahe an der Zusammensetzung der intermetallischen Phase Ni3Ge liegen. Durch die Interdiffusion zwischen Grundwerkstoff und Lötnaht kommt es im Zwischenbereich zur Ausbildung einer Mischphase von Ni3(Al,Ge), die aufgrund der kompletten Mischbarkeit der beiden L12-Strukturen auch energetisch stabil ist. Untersuchungen zur thermischen Langzeitstabilität an den René N5 Lötungen haben gezeigt, dass Ausscheidungen in den Lötnähten bei einer Auslagerung auf Betriebstemperatur gegen eine massive Vergröberung stabil sind. Neben der Ausbildung der erwünschten ’-Phase konnte noch die Bildung eines Partikelsaumes entlang der ehemaligen Spaltoberflächen beobachtet werden. Einen entscheidenden Faktor für die Anwendung dieses Lötverfahrens stellt die Veränderung der Grundwerkstoffe und insbesondere der betriebsbeanspruchten Bauteile dar. Es wurde festgestellt, dass bei der Legierung PWA 1483 durch die Lötwärmebehandlung bei 1160 °C mit einer starken Degradation der Mikrostruktur gerechnet werden muss. Neben einer Vergröberung der Ausscheidungsteilchen ist auch eine Rücklösung eines großen Volumenanteils der ’-Teilchen zu beobachten, die fein verteilt bei der Abkühlung wieder ausgeschieden werden. Für die Legierung René N5 ist die mikrostrukturelle Degradation durch die Lötwärmebehandlung aufgrund der deutlich höheren Lösungstemperatur der Phasen nicht so stark ausgeprägt. Bei diesem Grundwerkstoff ist eine leichte Vergröberung der Mikrostruktur zu beobachten, jedoch ist der rückgelöste Volumenbruchteil der gamma’-Phase deutlich kleiner. Im Fall von betriebsbeanspruchten Bauteilen ist in beiden Legierungen die gleiche Tendenz wie für neuwertige Werkstoffproben zu beobachten. An einer PWA 1483 – Laufschaufel konnte eine partielle Vergröberung der gamma’-Teilchen bei einer gleichzeitig starken Rücklösung der Ausscheidungsphase beobachtet werden. Eine Flugturbinenleitschaufel aus René N5 zeigte hingegen sehr deutlich die Vergröberung der Mikrostruktur. Hier konnte die Bildung von plattenförmigen Ausscheidungen beobachtet werden. Aufgrund der nicht vorhandenen Vorzugsorientierung dieser Platten kann hier nicht von einer Floßbildung gesprochen werden. Die Lötungen der beiden Grundwerkstoffe wurden hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften sowohl räumlich aufgelöst, d.h. im Hinblick auf ihre lokalen Eigenschaften, als auch anhand typischer makroskopischer Testmethoden charakterisiert. Die Untersuchung der lokalen mechanischen Eigenschaften mit Nanoindentierungsexperimenten hat gezeigt, dass die E-Module der Lötnähte bei Raumtemperatur nahe denen der Werte der Grundwerkstoffe liegen.. Es konnte gezeigt werden, dass die Härten der Lötnähte bzw. der Grundwerkstoffe abhängig vom Volumenanteil der Ausscheidungsphasen bzw. vom Härteverhältnis der beiden Phasen selbst sind. Damit ist der deutliche Härteunterschied für die Lötung von René N5 verglichen mit der PWA 1483 Lötung gut erklärbar. Im Zugversuch wurde für beide Grundwerkstoffe eine Festigkeit der Lötung von mehr als 80 % des lötwärmebehandelten Grundwerkstoffs ermittelt. Für die Kriecheigenschaften konnten jedoch nur unzureichende Lebensdauern im Fall der Zugbelastung ermittelt werden. Anhand von Druckkriechversuchen wurde gezeigt, dass die Verformungsgeschwindigkeiten der Lötnähte deutlich höher sind als die der Grundwerkstoffe. In diesen monotonen Versuchen wurde festgestellt, dass die Bildung des Partikelsaums an der ehemaligen Spaltoberfläche einen maßgeblichen Einfluss auf die Rissbildung und Schädigungsentwicklung in den gelöteten Proben hat. Die zyklischen Versuche, isotherme Ermüdung im Lötsystem PWA 1483 und thermomechanische Ermüdung im System René N5, haben ebenfalls deutliche Unterschiede gezeigt. Während für René N5 Lebensdauern erreicht wurden, die bei 50-90 % der Lebensdauer einer vergleichbaren Legierung lagen, konnten bei PWA 1483 mit NiGe23 nur sehr geringe Lebensdauern realisiert werden, verglichen mit dem Grundwerkstoff. Hier ist jedoch die Qualität der Lötungen unzureichend gewesen. Allerdings wurde festgestellt, dass speziell bei der PWA 1483 Lötung ein sehr langsames Risswachstum stattfindet. In the present work the microstructure and mechanical properties of Boron- and Silicon-free single crystalline (SX) brazings were evaluated. For two SX nickelbase-superalloy parent materials (of the first and second generation, respectively) with Germanium-based brazing procedures were developed by P. Heinz. Various techniques were applied to characterize the microstructure, the crystallographic orientation, the precipitation morphology as well as the mechanical properties on the local and the macroscopic scale. Isothermal solidification is used as the brazing process to achieve single crystalline solidification. Directly after brazing the joints of both PWA 1483 and René N5 exhibit the desired ’-microstructure. Unlike conventional nickelbase-superalloys the precipitates within the joint are rather Ni3Ge- than Ni3Al- based. The volume fraction of the ’-phase within the joint center is higher (PWA 1483) or equal (René N5) to the base material. This can be attributed to the compositions of the brazing materials, which are close to the composition of the intermetallic phase -Ni3Ge. Interdiffusion between parent material and braze joint leads to the formation of a mixed Ni3(Al,Ge)-phase, which is energetically stable due to the complete miscibility of both L12-phases. This was also shown by ab-initio calculations. Experiments on the long term high temperature stability with René N5 brazings have shown no propensity to precipitation coarsening. Besides the desired ’-phase the formation of a layer of particles in the brazing zone was observed, which was stronger in the case of PWA 1483 than in René N5. A change in the microstructure of the parent material, especially in a post service state, is a crucial point for the application of this brazing process. It was found that for PWA 1483 the brazing heat treatment at 1160 °C leads to a microstructural degradation. Aside from particle coarsening, partial re-solutioning of the ’-precipitates can be observed, which then were re-precipitated finely dispersed at cooling. Due to the higher solutioning temperatures of René N5 the microstructural degradation is not as pronounced for this alloy. Nevertheless, minor coarsening of the ’-phase can also be observed as well as minor re-solutioning. For the used parent materials, i.e. parts replaced during service, the same tendencies as for new materials can be found. A blade segment of PWA 1483 has shown partial coarsening as well as pronounced re-solutioning of the ’-particles. For René N5 a vane segment, used in a commercial jet engine, however, shows distinct directional coarsening of the ’-particles. No preferential direction of the platelets was found, so it cannot be assigned to rafting. The mechanical properties of both brazing systems were tested with respect to the local, i.e. microstructurally resolved, properties, as well as by conventional macroscopic testing procedures. Nanoindentation experiments of the local mechanical properties at room tempera-ture have shown no strong deviation in the elastic moduli of brazing joints and parent material. This result was confirmed by the ab-initio calculations which have yielded approximate bulk modulus values for both Ni3Al and Ni3Ge. It was also shown that the hardness in the joints as well as in the parent material depends strongly on the volume fraction and the hardness ratios of the/’-phases. This also explains the pronounced difference in hardness of the brazings of René N5 and PWA 1483. The results of the macroscopic tests, however, show a strong dependency on the testing conditions. Tensile testing has shown a joint strength of above 80 % compared to the brazing heat treated parent materials. Tension creep testing instead resulted in insufficient rupture lifetimes. Compression creep tests have shown that the joint regions yields at dramatically higher deformation rates than the parent material. This monotonous tests in general have proven that the formation of afore mentioned precipitation layer at the former gap walls has a tremendous influence on the crack for-mation and propagation in the brazed samples. Unfortunately, a quantification of this detrimental effect on the lifetimes was not possible. Isothermal low cycle fatigue testing for the PWA 1483 system and thermomechanical fatigue testing for the René N5 system, also have shown different results. While René N5 has achieved lifetimes in the range of 50 to 90 % of a comparable parent material, the lifetimes of PWA 1483 brazings was rather short compared to the parent material. However as it was shown this can also be attributed to the unsatisfactory quality of the joints. Interestingly, in a strain controlled testing these samples also revealed very slow crack propagation.

Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung eines Twinribozyms, das durch zweifache Spaltung und anschließende zweifache Ligation den Fragmentaustausch innerhalb einer RNA-Substratsequenz katalysiert. Als Basis für dieses Konzept diente das Hairpinribozym, das durch die Einführung einer zusätzlichen Helix derart verändert wurde, dass die Verknüpfung zweier Einheiten in einem Twinribozym möglich wurde. Weitere Sequenz- und Strukturoptimierung führte zu zwei Einzelmotiven mit hoher Substratselektivität und verbesserter Kofaktorakzeptanz. Durch die Verwendung von 5-Benzylmercapto-1H-tetrazol als Aktivator beim Standard-Phosphoramidit-Verfahren konnte die chemische RNA-Synthese in einem Umfang verbessert werden, der die Synthese eines Twinribozyms mit einer Länge von 141 Nukleotiden und beidseitiger Spaltaktivität erlaubte. Auf enzymatischem Weg wurde ein Twinribozym HP-TW5 synthetisiert, das aus einem 45-mer RNA-Substrat ein 16-mer Fragment herausschneidet und durch ein 20-mer Reparaturfragment ersetzt. Das nach Ligation in bis zu 30 % Ausbeute entstandene 49-mer Produkt wurde durch Sequenzanalyse eindeutig nachgewiesen. Auf diese Weise konnte die Reparatur einer Deletionsmutation in einer Modellreaktion erfolgreich durchgeführt werden. Die Twinribozym-vermittelte RNA-Reparatur bietet damit einen neuartigen Zugang zu gentherapeutischen Anwendungen. Aim of this work was the development of a twin ribozyme that catalyses the fragment exchange within a RNA substrate sequence by twofold cleavage and subsequent twofold ligation. The hairpin ribozyme, serving as basis for this concept, was changed by introduction of an additional helix in a way, that connection of two units in a twin ribozyme became possible. Further sequence and structure optimization led to two different motifs with high substrate selectivity and improved activity under different cofactor conditions. By application of 5-Benzylmercapto-1H-tetrazole as activator in the standard phosphoramidite method, chemical RNA synthesis could be highly improved, allowing synthesis of a Twinribozyme with a length of 141 nucleotides and cleavage activity of both units. The enzymatically synthesised twin ribozyme HP-TW5 was used to cut out a 16-mer fragment from a 45-mer RNA substrate and replace it with a 20-mer repair fragment. The chemical identity of the 49-mer repair product, resulting from ligation in up to 30 percent yield, was proven by sequence analysis. With this model reaction, the repair of a deletion mutation could be successfully demonstrated. Twin ribozyme-mediated RNA-repair offers access to new applications in gene therapy.