Aufgabe des Sonderforschungsbereichs ist eine langfristig ausgerichtete Grundlagenforschung auf dem Gebiet der Unterwassertechnik. Es sollen neue Konzepte und Verfahren für die Unterwasserfertigungstechnik nach dem Prinzip der integrierten Systemtechnik erforscht werden. Für den Unterwassereinsatz sind automatisierte und kosteneffiziente Technologien zu entwickeln, um die aufwendige und strapaziöse Tauchtechnik zu ersetzen. Der Schwerpunkt des Sonderforschungsbereichs liegt daher auf automatisierten Systeme
Die heutigen elektromechanischen Systeme sind durch eine örtliche Trennung der Komponenten gekennzeichnet. Diese Systeme werden zu integrierten Gesamtsystemen („mechatronische Systeme“) weiterentwickelt, in denen Prozess, Sensoren, Aktoren und Informationsverarbeitung zusammengefasst sind. Zur Erfassung der Prozessgrößen werden zum Teil neue Sensoren mit integrierter Informationsverarbeitung entwickelt. Nicht messbare Größen werden aus messbaren berechnet. Wesentliche Bedeutung kommt der Entwicklung problem
Verfahrenstechnische Prozesse, die Mehrphasensysteme beinhalten, z. B. Wirbelschichtanlagen oder Bioreaktoren, sind bisher hinsichtlich ihres lokalen Zustandes noch wenig erforscht. Daher ist eine messtechnische Identifikation erforderlich, um daraus die systemdynamische Modellbildung zu verbessern und eine optimale Steuerung bzw. Regelung derartiger Prozesse zu ermöglichen. Im Rahmen des Antragszeitraumes sollen für diese Zwecke Sensoren entwickelt werden, z. B. Sensoren für lokale Geschwindigkeits- und Ko
Im Bereich der Beschreibung von Verfahren werden Bodenbioreaktionen, der Einsatz überkritischen Wassers, die mechanische Behandlung sowie die biologische Reinigung der Abwässer dieser Verfahren untersucht. Die Mechanismen, die zu einem Reinigungsergebnis führen bzw. dieses einschränken, werden durch Projekte der Bodenchemie, Bodenphysik, Analytik der Kontamination sowie der Ökotoxikologie erforscht.
Der Sonderforschungsbereich 180 ist gekennzeichnet durch miteinander verflochtene Forschungstätigkeiten von Wissenschaftlern aus den Gebieten des Maschinenbaus und der Verfahrenstechnik. Ausgehend von der Erarbeitung problemspezifischer Anforderungen an Maschinen in verfahrenstechnischen Prozessen werden mit Hilfe konstruktionsmethodischer Überlegungen Grundregeln zur Gestaltung von Maschinen und ihrer Baugruppen in verfahrenstechnischen Anwendungen aufgestellt. Es werden Kenntnisse bezüglich der Elemente u
Gegenstand der Untersuchungen sind stationäre und instationäre mehrphasige Strömungen aus Gasen und Flüssigkeiten mit newtonschem oder nicht-newtonschem Fließverhalten, die aus mehreren miteinander mischbaren oder nicht mischbaren Komponenten bestehen und in denen feste Partikeln suspendiert sein können. Wegen der Vielfältigkeit mehrphasiger Strömungsfelder beschränkt sich das Forschungsprogramm auf folgende am häufigsten angewendeten Konfigurationen: Blasensäulen ohne Einbauten, Schlaufenreaktionen und beg
Gegenstand ist die Grundlagenforschung auf dem Gebiet der kontinuierlich-diskreten technischen Systeme im Hinblick auf die Analyse ihres Gesamtverhaltens und den systematischen, integrierten Entwurf ihrer Systemkomponenten. Dabei sollen solche Systeme betrachtet werden, deren Verhalten durch das Zusammenwirken nicht vernachlässigbarer und nicht trivialer kontinuierlicher und diskreter Teilsysteme qualitativ und quantitativ bestimmt wird. Die Schwerpunkte der geförderten Arbeiten liegen in der integrierten m
Ziel ist es, mit interdisziplinären Grundlagenuntersuchungen die ungelösten Probleme auf dem Gebiet dynamischer Wechselwirkungen von Fahrwerk und Fahrweg und auf dem Gebiet des Langzeitverhaltens in der Schädigung von Systemkomponenten zu bearbeiten und einer Lösung zuzuführen. Im einzelnen sollen die noch offenen kurzzeitdynamischen Vorgänge geklärt, die als Folge davon auftretenden Veränderungen und Schädigungen modelliert und Rückwirkungen von Langzeitveränderungen auf kurzzeitdynamische Vorgänge untersu
Im Mittelpunkt steht die Erforschung jener thermodynamischen Stoffeigenschaften komplexer fluider Gemische, die für die Aufarbeitung in der Verfahrenstechnik von entscheidender Bedeutung sind. Dabei sollen insbesondere Gleichgewichtseigenschaften (Phasengleichgewichte, thermische und kalorische Zustandsgrößen, bei chemisch reagierenden Gemischen auch die beteiligten Reaktionsgleichgewichte) im Vordergrund stehen. Eine Ausdehnung auf das Gebiet der Transporteigenschaften in komplexen fluiden Gemischen ist ni
Weitere Informationen zu diesem Schwerpunktprogramm finden sich auf der Homepage unter http://www.mrt.mach.uni-karlsruhe.de/mitarbeiter/krahe/dfg_spp/index.html .
Keramische Werkstoffe mit heterogenem Phasenbestand und inneren Grenzflächen, die elektronische Funktionen als intrinsische Effekte enthalten, stellen einen wesentlichen Ansatzpunkt für die Verwirklichung von Bauteilen mit komplexen Systemfunktionen dar. Eine besondere Bedeutung wird in diesen multifunktionellen Werkstoffen den Wechselbeziehungen von elektronischen und den mechanischen Eigenschaften zugeschrieben. Besonders wichtig werden diese im Zuge der Miniaturisierung, der Nutzung von Kompositen und Sc
Im Gegensatz zu Werkstoffen mit einem Gradienten in der Außenhaut (zum Beispiel durch Eindiffusion) zum Zwecke der Oberflächenvergütung soll sich der Gradient über den Großteil des aktiven Bereichs des Bauteils erstrecken und die Materialfunktion wesentlich kennzeichnen. Der Gradient sollte bevorzugt (nicht ausschließlich) stufenlos und dreidimensional mit variablen (stoffunabhängigen) Herstellungsmethoden realisierbar sein. Beispiele sind Werkstoffe mit elastisch-plastischem Übergang für Wärmedämmschichten
Der Konstruktionsprozess ist insbesondere in der Phase der stofflich-geometrischen Gestaltung durch eine Interdependenz gestalterischer und rechnerischer Tätigkeiten gekennzeichnet. Das betrifft vor allem das Vordimensionieren (Grobgestalten) mit Auslegungsrechnungen und das Feingestalten mit Nachweis- und Optimierungsrechnungen. Nicht befriedigend gelöst ist jedoch derzeit das Zusammenwirken von CAD- und Berechnungsprogrammen, das eine unmittelbare Umsetzung von Berechnungsergebnissen in fertigungsgerechte
Ziel ist die Untersuchung der strukturbedingten Eigenschaften von realen Festkörpern mit Unordnung auf mesoskopischen Skalen. Es werden verschiedene Materialien und Materialsysteme untersucht, wie z. B. nanostrukturierte Festkörper auf der Basis von III-V- und II-VI-Halbleitern, semimagnetische Halbleiter, organische Festkörper, insbesondere Polymere mit konjugierten p-Bindungen, diskotische Flüssigkristalle und Polymere sowie Festkörperoberflächen. In all den genannten Systemen werden die elektronischen un
Weit außerhalb des Gleichgewichts führen Unordnung und nichtlineares Verhalten im Festkörper zu qualitativ neuartigen und unerwarteten Phänomenen, die sich nicht mit einer schwachen Störung der Ordnung oder mit Korrekturen am linearen Verhalten erklären lassen. In zwei Projektbereichen werden Fragen des strukturellen Nichtgleichgewichts und hochangeregter Nichtgleichgewichtszustände des Festkörpers behandelt. Für die experimentellen und theoretischen Untersuchungen liegen die Schwerpunkte bei den ausgewählt
Ziel der Untersuchungen sind die physikalischen Eigenschaften von mesoskopischen und niedrigdimensionalen metallischen Systemen. Insbesondere sollen kollektive Phänomene, die dort auftreten, erforscht werden. Eine wichtige Rolle spielen dabei Phasenübergänge; aber auch diskrete Quantenphänomene wie z. B. Quanten-Size-Effekte und Quantendissipation, die bei geometrischen Einschränkungen verstärkt auftreten, sind von besonderem Interesse. Experimentell und theoretisch werden unter der angegebenen Thematik unt
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