Im Rahmen dieser Bachelorarbeit werden Dehnungsmessstreifen (DMS) mittels Faktor kalibriert, da die DMS unterschiedlich positioniert sind. Auf Grund der manuellen Applikation stellen die DMS unterschiedliche Dehnungen dar, dies soll mit Hilfe einer Kalibrierung der DMS verhindert werden. Damit die DMS kalibriert werden können, werden die DMS in einer Viertelbrücke gemessen und anschließend mit Hilfe einer Messkarte in Matlab eingelesen. Im Matlab werden die Daten anschließend weiterverarbeitet, so dass jeder DMS seinen eigenen Faktor bekommt. Anschließend werden die DMS in eine Vollbrücke und Zweiviertelbrücke verrechnet, damit die reine Biegedehnung sowie reine Zugdehnung berechnet werden kann.

Mit dieser Arbeit sollen unterschiedliche Einflussfaktoren und deren Auswirkung auf die Zuverlassigkeit der mechanischen und elektrischen Bauteile eines Bohrmoduls aufgezeigt und miteinander verglichen werden. Dazu werden zwei Zuverlassigkeitsanalysen mit je zwei verschiedenen Szenarien durchgeführt und ausgewertet. Das Szenario basiert auf der von der National Aeronautics and Space Administration (NASA) geplanten Mission die Mondoberfläche und ihre oberen Gesteinsschichten zu analysieren. Zur Bewältigung dieser Aufgabe soll ein mobiler Roboter mit einem Bohrmodul ausgestattet werden, um an unterschiedlichen Orten auf der Mondoberfläche Bodenproben zu analysieren. Es sollen die Bohrungen bis zu einem Meter Tiefe durchgeführt werden. Ziel der Mission soll sein, die Geologie des Mondes zu erforschen [1]. Dieses Szenario dient als Grundlage die Zuverlässigkeit des Bohrmoduls unter extremen Bedingungen zu ermitteln. Dabei stellt sich die Frage danach, welchen Einfluss verschiedene Temperaturen und weitere Faktoren auf die Zuverlässigkeit des Bohrmoduls haben. Das Ziel dieser Arbeit ist die Durchfuhrung einer Zuverlässigkeitsanalyse eines Bohrmoduls unter Hinzunahme zwei verschiedener Standards unterschiedlicher Herangehensweisen. Dabei gibt jeder Standard eine andere Art der Durchführung vor. Dabei ist das NSWC-10 stark abhängig von den konstruktiven Eigenschaften, der FIDES von den vorherrschenden Umweltgegebenheiten. Die Analysen der Zuverlässigkeit des Bohrmoduls werden sowohl für ein Erdszenario als auch für ein Mondszenario mit ihren jeweiligen unterschiedlichen Gegebenheiten durchgeführt. Während der Analysen werden weitere Einflussfaktoren in den Berechnungen berücksichtigt, die in den Standards als solche nicht aufgeführt werden. Zu diesen zählen unter anderen die Temperaturschwankung auf dem Mond und das dort vorherrschende Vakuum. Diese finden Berücksichtigung, um die extremen Bedingungen des Mondszenarios besser repräsentieren zu können. Letztlich werden die beiden Standards hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit auf jene Szenarien bewertet, die ermittelten Ausfallraten erläutert und die Einflussfaktoren miteinander verglichen. Zur Ermittlung der Zuverlässigkeit des Moduls werden vorab die Szenarien definiert und die konstruktiven Eigenschaften der Bauteile ermittelt. Anschliesend wird die erste Zuverlässigkeitsanalyse mit Hilfe des NSWC-10 durchgeführt. Dazu werden die einzelnen Ausfallraten der Bauteile bestimmt und verglichen. Neben den vorgegeben Einflussfaktoren werden, falls möglich, spezifische Gegebenheiten des Szenarios auf dem Mond einbezogen und diskutiert. Die zweite Zuverlässigkeitsanalyse erfolgt auf der Grundlage des FIDES. Vorab werden dazu die einzelnen Betriebszustände eines Tages definiert, welche als Grundlage für die weiteren Berechnungen dienen. Es wird versucht, den Tagesablauf des Roboters so präzise wie möglich zu simulieren. Anschliesend kann die Ausfallrate des Bohrmoduls in Abhängigkeit der vom FIDES vorgegebenen Einflussfaktoren ermittelt werden. Letztlich werden die ermittelten Werte 6 1 Einleitung der beiden Standards miteinander verglichen, sowie mögliche Grenzen und Problematiken der Standards aufgezeigt.

In dieser Arbeit wurde eine Motorsteuerung für mikrofluidische Peristaltikpumpen in Lab-on-a-Chip Systemen entwickelt. Neben der dafür notwendigen elektrischen Schaltung wurde viel Wert auf die softwareseitige Umsetzung gelegt. Zusätzlich zu der reinen Vorgabe von essentiellen Größen, wie beispielsweise der Drehzahl und dem damit geförderten Volumen, wird ein vielseitiges und zuverlässiges Steuerungssystem vorgestellt, das versucht Schwankungen im geförderten Flüssigkeitsstrom zu reduzieren. Um schon vor dem ersten Betrieb, des parallel zu dieser Arbeit gefertigten mechanischen Aufbau, die Leistung sowie Ausmaße der Schwankungen abzuschätzen, wurde der zu erwartende Volumenstrom auf Basis der geometrischen Ausmaße modelliert. Dadurch können Algorithmen zur Glättung des Flusses bereits in einer frühen Phase der Softwareentwicklung berücksichtigt werden. Für eine bessere Charakterisierung des mechanischen Aufbaus und Überwachung des Betriebs wurde das System um eine sensorlose Erkennung von Bewegungen des Motors ergänzt. Somit kann unter anderem die Zuverlässigkeit und Dimensionierung der verwendeten Motoren überprüft werden. Zusätzlich wurde der Prozess zum Verschweißen von thermoplastischer Elastomer Folie mit dem mikrofluidischen Chip optimiert.

Das kEFIR‐Projekt untersucht die praktische Anwendung von thermographischen Verfahren zur Analyse der strukturellen Integrität von Windkraftrotorblättern. Das Projekt entstand in Zusammenarbeit der Hochschule Ruhr West (HRW) mit der IQbis Consulting GmbH im Rahmen eines ZIM‐Förderprojekts des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi). Hintergrund ist die zunehmende Anzahl von Windkraftanlagen (WKA) und der somit steigende Wartungsaufwand. Um einen reibungslosen Betrieb dieser Anlagen zu gewährleisten, und damit den besonderen Anforderungen an die Verfügbarkeit energieerzeugender Anlagen sicherzustellen, ist ein Bedarf an qualitativ hochwertigen Fehleranalysesystemen für im Betrieb befindlicher WKA von besonderer Bedeutung. Erfahrungsgemäß ist der Zeitaufwand für diese Inspektionen mit aktuellen Mitteln sehr groß und wird üblicherweise mit mehreren Arbeitstagen kalkuliert. Die Reproduzierbarkeit der gewonnenen Daten ist bei den derzeitigen Methoden meist nicht gewährleistet. Um frühzeitig auf Instabilitäten oder Schäden in den Rotorblättern einer WKA aufmerksam zu werden, ist die Entwicklung eines schnellen und qualitativ hochwertigen Fehleranalysesystems von zentraler Bedeutung. Ein Forschungsschwerpunkt in diesem Zusammenhang ist die Entwicklung von geeigneten bildgebenden und berührungslosen Verfahren, welche bei den Inspektionen eingesetzt werden können. Beispielsweise erlaubt der Einsatz thermographischer Sensoren eine Analyse nicht nur der Rotorblattoberfläche, sondern auch ihrer inneren Struktur. Weiterhin ist aufgrund des schnell wachsenden Marktes bei unbemannten Luftfahrzeugen, wie beispielsweise positionsstabiler Quatrocoptersysteme, eine zusätzliche Möglichkeit gegeben, die Inspektion von Windenergieanlagen mit Hilfe mobiler, kompakter und fliegender Analysesysteme zu unterstützen.

Das vorliegende Paper gibt einen Überblick über das Verhalten von modernen, autonom navigierenden Fahrzeugen in Baustellen. Dabei werden besondere Herausforderungen für die autonome Navigation im Baustellenbereich benannt. Außerdem wird ein Überblick über die Sensorausstattung und die Fahrerassistenzsysteme von modernen Fahrzeugen gegeben und es werden Technologien vorgestellt, die für eine Verbesserung der autonomen Navigation durch Baustellen genutzt werden können. Es wird ein Versuch durchgeführt, der aufzeigt, wie zuverlässig moderne Fahrzeuge durch Baustellensituationen navigieren können. Dabei werden Schwachstellen, wie bspw. die mangelnde Verfügbarkeit von Fahrerassistenzsystemen bei niedrigen Geschwindigkeiten, aufgedeckt.