Mit Kogil näher am Urknall

Die Technische Universität Darmstadt ist auf der Hannover Messe 2002 vom 15. bis 20. April, Halle 18, Stand A 16, mit vier innovativen Forschungsprojekten vertreten

Elektromechanik mit Pfiff
Mechatronische Systeme der Mikro- und Feinwerktechnik

Komplizierte technische Systeme und Geräte bestimmen zunehmend unseren Alltag. Beim Bedienen, Kraftausüben und Erfassen von Messgrößen aus der Umwelt dienen elektromechanische Systeme als Schnittstellen zum Bediener oder als Wandler der elektrischen Signale an die Systemumgebung wie z. B. Antiblockiersysteme in Kraftfahrzeugen, Scanner und Drucker in der Informationstechnik, Mess-Systeme in der Medizintechnik und intelligente Antriebe in der Automatisierungstechnik.
Die Mitarbeiter des Instituts für Elektromechanische Konstruktionen arbeiten am Entwurf, der Realisierung und Charakterisierung von miniaturisierten elektromechanischen Systemen unter Einsatz neuartiger Technologien wie Mikromechanik und Mikrosystemtechnik. Ihre Arbeiten konzentrieren sich auf die Gebiete der Mess- und Sensortechnik sowie der Mikrotechnik mit den Schwerpunkten Mikroaktorik und Mikrooptik.
Kontakt: Prof. Dr.-Ing. Helmut F. Schlaak, E-Mail: schlaak@emk.tu-darmstadt.de
Prof. Dr.-Ing. Roland Werthschützky, E-Mail: werthschuetzky@emk.tu-darmstadt.de
Prof. Dr.-Ing. Heinz Weißmantel, E-Mail: weissmantel@emk.tu-darmstadt.de
Technische Universität Darmstadt, Institut für Elektromechanische Konstruktionen, Merckstr. 25, 64283 Darmstadt, Telefon: 06151/16-4013, -4696, Fax: 06151/16-4096

Koaxialer gasisolierter Leiter (Kogil)
zur extrem störfeldarmen elektrischen Leistungsübertragung

In internationaler Zusammenarbeit plant das Deutsche Elektronen Synchrotron (DESY) einen 33 km langen „Linearcollider“ für Elektronen (e-) und Positronen (e+) sowie eine neuartige Röntgenquelle. Durch den Einsatz eines Linearbeschleunigers kann die Synchrotronstrahlung (= Verluststrahlung) klein gehalten werden, so dass sich wesentlich höhere Kollisionsenergien erreichen lassen. Dadurch lassen sich die Vorgänge des Mikrokosmos 10 hoch-12 Sekunden nach dem Urknall reproduzieren.
Dazu werden Teilchenpakete (Bunche) beschleunigt. Dabei entstehen aber magnetische Wechselfelder, die die Bündelung der Bunche stören. Diese Wechselfelder müssen deshalb stark reduziert werden, möglichst unter 1pT. Für den DESY-Linearcollider ist also eine äußerst störfeldarme, raumsparende und verlustarme Energieversorgung im Beschleunigertunnel notwendig.
Um eine störfeldarme Energieversorgung zu ermöglichen, wurde in Zusammenarbeit mit dem DESY am Fachgebiet Hochspannungstechnik der TU Darmstadt ein dreipoliges Koaxialsystem in Form eines aus drei Leitern bestehenden koaxialen gasisolierten Leiters (KOGIL) konzipiert und aufgebaut. Hierdurch kann entsprechend dem Durchflutungsgesetz eine Minimierung des magnetischen Störfeldes außerhalb des Leitersystems erzielt werden, da sich der Gesamtstrom aller drei Leiter in den drei Phasen des Drehstromsystems zeitlich und räumlich zum Wert Null überlagert.
Kontakt: Prof. Dr.-Ing. Dieter König, E-Mail: dikoenig@hrz1.tu-darmstadt.de
Dipl.-Ing. Frank Hörtz, E-Mail: hoertz@hrz2.tu-darmstadt.de
Technische Universität Darmstadt, Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik, Landgraf-Georg-Str. 4, 64283 Darmstadt, Telefon: 06151/16-4629, Fax: 06151/16-2329

Flüssige Kristalle (Liquid Crystals)

Flüssigen Kristallen (Liquid Crystals, kurz: LC) kommt ein immer höherer Stellenwert in der modernen Informationsgesellschaft zu. Davon zeugen zum Beispiel Bildschirme für Fernsehgeräte und PC sowie Kleinanzeigeelemente. Aber auch Bereiche, die nicht der Displaytechnologie zugerechnet werden, profitieren von den faszinierenden Eigenschaften der Flüssigkristalle, wie die moderne Optik, die Elektronik und die Photonik zeigt. Grundlage der Technologie ist die Modulation des Lichtes durch eine elektrooptische LC-Zelle.
Nematische Flüssigkristalle (NLC) beherrschen derzeit den LC-Markt, aber neuere Substanzklassen wie Ferroelektrische Flüssigkristalle (FLC) oder Diskotische Flüssigkristalle sind im Vormarsch und erschließen neue Anwendungsfelder. Ihre Vorteile bestehen zum Beispiel in erheblich verminderten Schaltzeiten, die bei FLC bis in den µs-Bereich abgesenkt werden, und in der Erhöhung des nutzbaren Betrachtungswinkels.
Das Exponat des Instituts für Physikalische Chemie informiert über Anwendungsmöglichkeiten

• neuer FLC/LC-Materialien
• von LC-Lichtmodulatoren und
• FLC-SL-Modulatoren

Kontakt: Prof. Dr. Wolfgang Haase, E-Mail: Haase@chemie.tu-darmstadt.de
Dipl.-Ing. Michael Darius, E-Mail: michael.darius@web.de
Dipl.-Ing. Fedor Podgornov, E-Mail: podgor@hrz2.hrz.tu-darmstadt.de
Technische Universität Darmstadt, Institut für Physikalische Chemie, Petersenstr. 20, 64287 Darmstadt, Telefon 06151/16-3398, Fax: 06151/16-4924

Nachhaltiges Bauen –
Software-Tool zur Nachhaltigkeitsanalyse von Baukonstruktionen

Seit einigen Jahren gewinnt der Nachhaltigkeitsgedanken mit dem Ziel, ökologische, ökonomische und gesellschaftliche Aspekte gleichzeitig und gleichberechtigt in allen Lebensbereichen zu berücksichtigen, zunehmend an Bedeutung. Auch im Bauwesen werden Fragen zur Umweltbelastung durch Bauwerke und zur Wirtschaftlichkeit der Baukonstruktionen über den gesamten Lebenszyklus immer wichtiger.
Im Hinblick auf die zukünftigen Anforderungen modernen Bauens wird im Rahmen des Verbundvorhabens „Dienstleistungssystem Qualitäts-Montagehausbau“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung am Institut für Massivbau der TUD das computergestützte Verfahren „bauloop“ zur Nachhaltigkeitsanalyse von Baukonstruktionen über den Lebenszyklus entwickelt. „bauloop“ ist ein Software-Tool zur Beurteilung der Umweltverträglichkeit und Wirtschaftlichkeit von Baukonstruktionen. Die Grundlage der Analyse bildet die Stoffstromberechnung.
Kontakt: Prof. Dr.-Ing. Carl-Alexander Graubner, Technische Universität Darmstadt, Fachbereich Bauingenieurwesen und Geodäsie, Alexanderstraße 5, 64283 Darmstadt, Tel. 06151/16-2144,  graubner@massivbau.tu-darmstadt.de