Projekt-Zwischenbericht

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1 Projekt-Zwischenbericht Wachstumskern autartec Verbundprojekt 3: Autartec Technologieplattform Teilprojekt 3.2: Leichtbauverfahren zur Integration von Technikkomponenten Zuwendungsgeber: Förderkennzeichen: Bundesministerium für Bildung und Forschung 03WKCH03B Projektlaufzeit: bis Berichtslaufzeit: bis Berichtspflichtiger: Projektleitung: ifn Anwenderzentrum GmbH Prof. Dr. Domschke Bitte Papier sparen und doppelseitig ausdrucken

2 Teil I: Zusammenfassung 1) Aufzählung der wichtigsten wissenschaftlich-technischen Ergebnisse und anderer wesentlicher Ereignisse (maximal 1/2 Seite!). Während des Berichtszeitraums wurden in den Schwerpunkten: Baustoff Kleber Datenbank die Arbeitspakete bearbeitet. Die aktuellen Ergebnisse sind im Bericht Teil II enthalten. Neben der Materialauswahl unter Nachhaltigkeitsaspekten sind insbesondere die theoretischen Werkstoffkenndaten, wie: spezifisches Gewicht U-Werte für Wand gegen Außenluft Druckfestigkeit Oberflächengüte untersucht. Für den Teil Kleber ist die vorläufige Untersuchung von: o Elastizität und o Spannung für 6 Materialkombinationen erfolgt. 2) Vergleich des Stands des Vorhabens mit der ursprünglichen (bzw. mit Zustimmung des ZG geänderten) Arbeits-, Zeit- und Kostenplanung. Das Vorhaben liegt im Wesentlichen innerhalb der ursprünglichen bzw. mit Zustimmung des ZG geänderten Arbeits-, Zeit- und Kostenplanung (Erläuterungen erforderlich, wenn Meilensteine im Berichtszeitraum). Eine Anpassung des Arbeitsplans wird erforderlich (Erläuterung erforderlich). Es sind zeitliche Verzögerungen aufgetreten (Erläuterung erforderlich). Es sind Mehr- oder Minderausgaben aufgetreten (Erläuterung erforderlich). 3) Haben sich die Aussichten für das Erreichen der Ziele des Vorhabens innerhalb des angegebenen Berichtszeitraums gegenüber dem ursprünglichen Antrag geändert (Begründung)? Die Aussichten für das Erreichen der Ziele des Vorhabens haben sich gegenüber dem Zeitpunkt der Antragstellung nicht verändert. Bitte ggf. per Doppelklick aktivieren.

3 Die Aussichten für das Erreichen der Ziele des Vorhabens haben sich geändert (Erläuterung erforderlich). 4) Sind inzwischen von dritter Seite FuE-Ergebnisse bekannt geworden, die für die Durchführung des Vorhabens relevant sind? Nein Ja (Erläuterung erforderlich) 5) Sind oder werden Änderungen in der Zielsetzung notwendig? Nein Ja (Erläuterung erforderlich) 6) Fortschreibung des Verwertungsplans. Diese soll, soweit im Einzelfall zutreffend, Angaben zu folgenden Punkten enthalten: Im Berichtszeitraum wurden auf Basis der Ergebnisse des Vorhabens Schutzrechte angemeldet, erteilt, in Anspruch genommen oder eine Anmeldung vorbereitet (Erläuterung erforderlich). Im Berichtszeitraum sind Änderungen der wirtschaftlichen Erfolgsaussichten nach Projektende gegenüber der Darstellung im Antrag aufgetreten (Erläuterung erforderlich). Im Berichtszeitraum sind Änderungen der wissenschaftlichen und/oder technischen Erfolgsaussichten nach Projektende gegenüber der Darstellung im Antrag aufgetreten (Erläuterung erforderlich). Im Berichtszeitraum sind Änderungen der wissenschaftlichen und wirtschaftlichen Anschlussfähigkeit gegenüber der Darstellung im Antrag aufgetreten (Erläuterung erforderlich).

4 Teil II: Ausführlicher Sachbericht Die Arbeitspakete im Verbundprojekt umfassen 3 Teile: 1 Baustoff 2 Kleber 3 Datenbank zu 1 Baustoff Die Skalierung vom runden Probenkörper (Abbildung 1) zu Prüfkörperwürfelgröße (Abbildung 2) wurde mit unterschiedlichen Mischungen durchgeführt. Abbildung 1: runder Prüfkörper Abbildung 2: Prüfkörper in Würfelform

5 Es ist gelungen, den Prüfkörper mit 3 Zonen PCM für Außentemperaturabsenkung EPS Mittelkern mit Dämmwirkung PCM für passive Innentemperaturregulierung in Sandwichbauweise herzustellen (Abbildung 3). Abbildung 3: Prüfkörper in Sandwichbauweise Aktuell konnte die beste Oberfläche bei Einsatz von Zement CEM 11 und Quarzsand der Körnung 0,1 bis 0,5 mm erreicht werden. Zu 2 Kleber Mit der Material- und Kleberauswahl sind aktuell 5 Industriekleber ausgewählt und an 3 Materialkombinationen getestet. Den schematischen Aufbau des Prüfkörpers zeigt Abbildung 4.

6 Abbildung 4: Aufbau Prüfkörper Ohne den weiteren Untersuchungen vorzugreifen, wurden bisher mit dem Kleber Vebatec Sprint die besten Versuchsergebnisse erreicht. Die Zugfestigkeit von fast 156 N/mm² bei einer geringeren Dehnung von 3,1%: Abbildung 5: Spannungs-Dehnungs-Diagramm Vebatec Sprint Holz

7 Abbildung 6: Verbatec Sprint Holz, Vorderansicht Abbildung 7: Verbatec Sprint Holz, Bruchstelle Tabelle 1: Versuchsergebnisse Verbatec Sprint Holz Zu 3 Datenbank Im Berichtszeitraum liegen zwei Arbeitspakete, deren Arbeitsstand wie folgt bearbeitet wurde: Erstellung einer Spezifikation für datenbasierte Auswertung einschließlich Datenbank Die verschiedenen Sensoren liefern Daten in unterschiedlichen Formaten, Intervallen und Signalarten. In der Simulation am Versuchsstand kommen neben Klimadaten der Wetterstation, Prognosedaten und Messdaten der Energieerzeuger und Verbraucher hinzu. Für eine vergleichbare Datenbasis ist die Aufbereitung der Daten und weitgehend einheitliche Speicherung zur weiteren Auswertung notwendig, um Korrelationen zwischen den einzelnen Kenngrößen erkennen und nutzen zu können.

8 Die Anforderung dabei besteht in Speicherung und Abruf von Messdaten unterschiedlichster Erzeuger gemeinsam mit aktuellen und prognostischen Wetterdaten. Es werden alle Daten nach definierten Parametern und mit einheitlichem Zeitstempel aufgezeichnet. Mittels eines entwickelten Formatkonverters können einfach strukturierte Messdaten im csv-textformat (zu Deutsch: Komma getrennte Werte) aus den Datenbanken abgerufen werden. Die Konvertierbarkeit neu hinzukommender Daten, durch Erweiterung des Versuchstands wird kontinuierlich angepasst Entwicklung eines hierarchischen, datenbankbasierten Datenerfassungssystems Mittels geeigneter Software werden Datenbankmodelle zur Verwendung der Messdaten in einheitlichem Format und Intervall entwickelt. Für reibungslose Kommunikation zwischen der Datenbank und dem Formatkonverter wurde und wird plattformübergreifende Programmierung mittels Java umgesetzt Durch konkrete Schnittstellenprogrammierung werden In- und Output der Messdaten, aufbauend auf AP realisiert. Die aufbereiteten Messdaten können für einen beliebigen Zeitraum mittels programmiertem Tool in csv-format zur weiteren Verwendung tabellarisch exportiert werden. In zeitnaher Analyse werden die relevanten Parameter der Kenngrößen von Energieerzeugung und Energiebedarf verarbeitet. Die Daten der analogen und digitalen Sensoren, der Wetterstation (WS600- UMB) werden mittels des LCOM-Datensammlers konfiguriert und einheitlich, per UMB-Protokoll, in definiertem Intervall an die Datenbank übergeben. Über den LCOM können je nach Bedarf Sensoren hinzugefügt oder entfernt werden. In einer weiteren MYSQL Datenbank werden die historischen Daten lokal und redundant gesichert Neben aktuellen Klimadaten der Wetterstation werden künftig auch Prognosedaten Bestandteil der Datenerfassung sein. Für die Wetterprognose werden derzeit zwei Alternativen auf Vor- und Nachteile geprüft: o o Kompaktwetterstation mit Funkmodul (sattelitengestützte Prognose) freie Wetter APIs (OpenWeatherMap) Die Integration in die SPS (Beckhoff) wird geprüft.

9 Verbaler Sachstand der Arbeitspakete per Die Analyse der am Markt verfügbaren Leichtbaustoffe ist erfolgt Die Arbeiten sind angelaufen, bis 11/2015 wird das LCA erstellt und damit die Nachhaltigkeit des Baustoffes nachgewiesen Der Aufbau eines Qualitätssicherungssystems wurde begonnen Mit ausgewählten Mischungen unterschiedlicher Input-Materialien sind die Vorversuche im Probekörpermaßstab in Arbeit Die in Europa verfügbaren und in Deutschland zugelassenen Kleber sind entsprechend Anforderungskatalog bearbeitet. Fünf Kleber werden getestet Aktuell sind die fünf Kleber mit drei Materialkombinationen im Test. Ab August wird eine weitere Materialkombination das Versuchsprogramm komplettieren Die Spezifikation für die datenbasierte Auswertung mit Datenbank ist erfolgt und wird aktuell am Versuchsstand im Technikum umgesetzt An dem Datenerfassungssystem wird gearbeitet. Die Arbeitsstände sind im Zeitplan. Am werden intern die bisherigen Ergebnisse vorgestellt.