Die bei Textilbetonbauteilen üblicherweise zum Einsatz kommenden Bewehrungen können sowohl aus Carbon oder AR-Glas bestehen. Aufgrund des Preises und der Verfügbarkeit hat AR-Glas gegenüber Carbon allerdings eine deutlich größere Verbreitung am Markt. Trotz der chemischen Modifikation zur Verbesserung der Alkalibeständigkeit von AR-Gläsern gegenüber E-Glas, kann bei AR-Gläsern ein nennenswerter Festigkeitsverlust infolge der Alkalität des Betons innerhalb der Lebensdauer eines Bauwerks festgestellt werden. Eine Möglichkeit den langfristigen Festigkeitsverlust zu reduzieren, ist der Aufbau einer Diffusionsbarriere um die einzelnen Rovings durch eine polymere Tränkung. Im Rahmen der vorliegenden Veröffentlichung werden mögliche Tränkungsmaterialien sowie die Auswirkungen dieser auf die Dauerhaftigkeit der textilen Bewehrungen anhand von Versuchen bewertet und ein Modell zur Prognose des langfristigen Festigkeitsverlustes polymermodifizierter Bewehrungen vorgestellt. / The reinforcement in TRC (Textile Reinforced Concrete) is usually made of alkali-resistant glass rovings due to their low price and availability on the market, but even the glass composition is changed compares to E-glass to increase its alkali resistance the durability in concrete is known to be unsatisfactory. One possibility to increase the durability is the application of a diffusion barrier around the reinforcement. The diffusion barrier can be made out of reactive polymeric coatings. Within the paper the results regarding the durability of AR-glass reinforcement achieved with a variety of reactive materials, mainly epoxy resins, will be presented as well as discussed. In addition to the results achieved in the laboratory, a model which allows long term predictions of the durability of polymer impregnated AR-glass reinforcements will be presented.

Die bei Textilbetonbauteilen üblicherweise zum Einsatz kommenden Bewehrungen können sowohl aus Carbon oder AR-Glas bestehen. Aufgrund des Preises und der Verfügbarkeit hat AR-Glas gegenüber Carbon allerdings eine deutlich größere Verbreitung am Markt. Trotz der chemischen Modifikation zur Verbesserung der Alkalibeständigkeit von AR-Gläsern gegenüber E-Glas, kann bei AR-Gläsern ein nennenswerter Festigkeitsverlust infolge der Alkalität des Betons innerhalb der Lebensdauer eines Bauwerks festgestellt werden. Eine Möglichkeit den langfristigen Festigkeitsverlust zu reduzieren, ist der Aufbau einer Diffusionsbarriere um die einzelnen Rovings durch eine polymere Tränkung. Im Rahmen der vorliegenden Veröffentlichung werden mögliche Tränkungsmaterialien sowie die Auswirkungen dieser auf die Dauerhaftigkeit der textilen Bewehrungen anhand von Versuchen bewertet und ein Modell zur Prognose des langfristigen Festigkeitsverlustes polymermodifizierter Bewehrungen vorgestellt. / The reinforcement in TRC (Textile Reinforced Concrete) is usually made of alkali-resistant glass rovings due to their low price and availability on the market, but even the glass composition is changed compares to E-glass to increase its alkali resistance the durability in concrete is known to be unsatisfactory. One possibility to increase the durability is the application of a diffusion barrier around the reinforcement. The diffusion barrier can be made out of reactive polymeric coatings. Within the paper the results regarding the durability of AR-glass reinforcement achieved with a variety of reactive materials, mainly epoxy resins, will be presented as well as discussed. In addition to the results achieved in the laboratory, a model which allows long term predictions of the durability of polymer impregnated AR-glass reinforcements will be presented.

Diese Arbeit untersucht die Möglichkeiten, ortsaufgelöste (2D-) Lumineszenz als eine nicht-invasive Methode zur Charakterisierung des Ethylen-Vinyl-Acetat (EVA) Einkapselungsmaterials in Photovoltaik (PV) Modulen einzusetzen. Im Einzelnen wird gezeigt, dass aus nichtinvasiven Lumineszenzmessungen Aussagen erhalten werden können zu: (i) Auswirkungen der Alterungsbedingungen, Klima und Material, (ii) Nachweis bestimmter Fehlerarten, (iii) Überwachung des Produktionsprozess, (iv) Verbesserung von Lebensdauervorhersagen durch miniaturisierte Multi-Faktor-Alterung und (v) Aussagen über die Materialalterung. (i) Temperatur, UV-Strahlung und Sauerstoff werden als Hauptfaktoren identifiziert, die die Lumineszenz beeinflussen. Beschleunigte Alterung unter UV und Freibewitterung resultieren in ähnlichen Lumineszenzmustern und -Spektren, die sich von denen nach exklusiver thermischer Alterung unterscheiden. (ii) Insbesondere können Risse in Zellen nachgewiesen werden, darüber hinaus gibt es Anhaltspunkte, dass auch Korrosion und Delamination durch Lumineszenz nachweisbar sein könnten. (iii) Lumineszenz ist eine vielversprechende Methode, zerstörungsfrei den Vernetzungsgrad und die Homogenität zu bewerten. (iv) Für wirtschaftliche und effiziente Alterungstests wurde eine Multi-Faktor-Alterungs-Kammer entwickelt und getestet, die die Prüfung der gleichzeitigen Wirkung mehrerer Alterungsfaktoren ermöglicht. (v) Erstmals wird eine Korrelation der EVA-Lumineszenz zu anderen, insbesondere viskoelastischen Materialeigenschaften gezeigt. Es wird geschlossen, dass diffusionsbegrenzte Oxidation (DLO) im EVA zwischen Zelle und Glas eine inhomogene Materialdegradation verursacht. Perspektivisch werden Studien des komplexen Einflusses von Temperatur, UV-und Sauerstoff auf Materialalterung durch 2D-Lumineszenz in Kombination mit Multi-Faktor-Alterung aufgezeigt, ebenso wie die Möglichkeit einer Anwendung zur Bestimmung von apparenten Reaktionsraten aus Lumineszenzintensitätsprofilen. / This work examines the prospects of employing spatially resolved (2D-) luminescence as a non-invasive method for the characterization of the ethylene-vinyl-acetate (EVA) encapsulation material in photovoltaic (PV) modules. It is shown that information can be obtained related to the topics: (i) impact of aging conditions, climate and material, (ii) detection of specific types of failure modes, (iii) use to monitor the production process, (iv) improving service life prediction by miniaturized multi-factor aging and (v) statements about the material aging. (i) Temperature, UV radiation and oxygen are identified as main factors, which influence the luminescence. Accelerated aging under UV and outdoor weathering result in similar luminescence patterns and spectra, different from those after exclusive thermal aging. (ii) Specific failure modes, in particular cracks of the cells, can be detected. In addition, indications exist that corrosion and delamination might be detectable by luminescence. (iii) Luminescence is a promising method that allows non-destructive examination of the degree of crosslinking and the homogeneity in the PV module. (iv) For more economic and efficient aging tests a multi-factor-aging chamber was designed and tested which allows testing the simultaneous action of several aging factors. (v) For the first time, a correlation of EVA-luminescence to others, in particular viscoelastic, material properties, is demonstrated. From the inhomogeneous degradation patterns, it is concluded that diffusion limited oxidation (DLO) in the EVA between glass cell and causes an inhomogeneous material degradation. Interesting prospects emerge, e.g. studies of the complex influence of temperature, UV and oxygen on material aging by 2D-Luminescence using multi-factor-aging. In addition, the evaluation of intensity profiles, for example, regarding apparent reaction rates, is one of many promising applications.

In this paper, a new methodology is presented to estimate the lifetime impact of design changes, called Failure Likelihood Assessment (FLA). The discussion in this paper is on the fatigue lifetime prediction of axial piston units, especially after a design change. The demonstration object is an axial piston pump due to extreme environmental conditions and high specification demands, where the FLA is applied to a manufacturing change in an existing product and delivers an effect on the unit reliability. The resulted reliability imp rovement, if combined with typical calculation methods like Weibull analysis, delivers an increase in predicted lifetime considering the intended modification. As demonstration subje ct, a change of the manufacturing process of the cylinder block hub in an axial piston pump is used. The effect to the lifetime is predicted via the FLA-method and the results are calculated with test data and compared to theoretical results. The paper shows that the methodology delivers highly accurate results providing that the FLA is a powerful tool to analyze design changes as weil as new designs in regard to reliability and lifetime. The benefit for the user of this methodology will hence be more reliable products with optimized designs tobest fulfil customer's performance requirements.

Zur Ermittlung der Zuverlässigkeit von leistungselektronischen Bauelementen sind eine Reihe von Testverfahren etabliert. In Lastwechseltests ist die Temperatur der dominierende Parameter für bekannte Lebensdauermodelle. Aufgrund des Aufbaus und der Eigenschaften von AlGaN/GaN-Bauelementen ist es notwendig, neue Methoden zur Temperaturbestimmung zu etablieren. Die Untersuchungen berücksichtigen dabei verschiedene Bauteilkonzepte. Dazu gehören High Electron Mobility Transistors (HEMT) mit Schottky/p-Gate, für die eine Verwendung des Gateleckstromes als temperatursensitiver elektrischer Parameter (TSEP) untersucht und zur Temperaturbestimmung empfohlen wird. Für Gate Injection Transistors (GIT) wird ein ähnlicher Ansatz verfolgt. Aufgrund der Gatestruktur dieser stromgesteuerten Bauelemente wird vorgeschlagen, den vorhandenen pn-Übergang am Gate des GIT HEMT unter Verwendung der Gate-Source-Spannung als TSEP zu nutzen. In beiden Fällen erreichen die temperatursensitiven Parameter eine Messauflösung, die mindestens der des pn-Übergangs bei Si-Bauelementen entspricht. Im Lastwechseltest bestimmt im Wesentlichen die verwendete Aufbau- und Verbindungstechnik außerhalb des diskreten Packages die mögliche Zyklenzahl. Werden SMD-Bauelemente auf PCB gelötet, dominiert die Lotverbindung zwischen Bauteil und PCB den Ausfall. Durch ein neues Aufbaukonzept mit in Module gesinterten AlGaN/GaN Packages sind Zyklenzahlen möglich, die bis Faktor 10 über dem Erwartungswert für vergleichbare Si-Bauelemente mit Standard AVT liegen.