Stuttgart, Univ., Habil., 2003.

Zugl.: Braunschweig, Techn. Universiẗat, Diss., 2005.

Gummiwerkstoffe zeigen unter Belastung ein hochkomplexes Verhalten. Besonders markant sind dabei die von der Belastungsgeschichte und Belastungsrichtung abhängigen Entfestigungseffekte. Für die Entwicklung zuverlässiger und optimierter Produkte aus Gummi ist ein vertieftes Verständnis dieser Eigenschaften essentiell. Sie lassen sich aber nur schwer mit den Eigenschaften der bei der Herstellung des Werkstoffs verwendeten Grundkomponenten in Zusammenhang bringen. Die genauen Vorgänge auf molekularer Ebene, die zu dem typischen Materialverhalten führen, sind unbekannt. In der Arbeit wird als Erklärungsansatz die von Ihlemann entwickelte Theorie selbstorganisierender Bindungsmuster untersucht. Die zentrale These der Theorie besagt, dass sich unter Deformation infolge eines Selbstorganisationsprozesses eine inhomogene Verteilung schwacher physikalischer Bindungen im Material einstellt. Dieses Bindungsmuster verändert sich mit dem Deformationsvorgang und stellt damit das Gedächtnis des Materials dar. In der Arbeit werden zunächst allgemeine Aspekte selbstorganisierender Systeme untersucht und die Theorie anschließend unter diesen Aspekten analysiert. Außerdem wird der Erklärungsansatz geeignet erweitert und demonstriert, dass sich auch neue messtechnische Befunde damit problemlos erklären lassen. Insgesamt wird gezeigt, dass die Theorie selbstorganisierender Bindungsmuster als überzeugende Begründung für eine Vielzahl beobachteter Eigenschaften von Gummiwerkstoff geeignet ist. Um die Theorie zu testen, wurde ein Simulationsprogramm erstellt. Es verwendet eine starke Abstraktion der Molekularstruktur von gefülltem Gummiwerkstoff. Die einzelnen Modellelemente wurden dabei so einfach wie möglich gehalten. Sie sind alle elastisch, es existiert aber eine Regel zum dynamischen Einfügen und Entfernen der physikalischen Bindungen. Daher können alle inelastischen Eigenschaften des Modells direkt mit einer Veränderung der Bindungsstruktur assoziiert werden. Es werden Verfahren vorgestellt, mit denen die zeitliche und deformationsabhängige Evolution des Modellzustands verfolgt werden kann. Damit werden die Abläufe von Messungen nachgebildet. Die Resultate der Simulation werden mit den Messergebnissen verglichen. Dabei zeigt sich, dass mit dem Programm eine Vielzahl typischer inelastischer Eigenschaften von gefülltem Gummiwerkstoff reproduziert werden kann. Dieses Resultat ist bemerkenswert, weil keines der Grundelemente des Modells diese Eigenschaften aufweist. Eine Analyse des Modells zeigt eindeutig, dass das Modellverhalten auf einem Selbstorganisationsvorgang des Modellelements, welches die physikalischen Bindungen repräsentiert, basiert. Der Selbstorganisationsvorgang verläuft genau so, wie von der Theorie vorhergesagt. Die erstaunliche Ähnlichkeit zum Materialverhalten und die geringe Anzahl von getroffenen Annahmen ist ein starkes Indiz dafür, dass in Gummiwerkstoff ebenfalls ein solcher Selbstorganisationsprozess abläuft und das Materialverhalten maßgeblich beeinflusst. / Filled rubber material exhibits a complex behavior in mechanical testing. Especially characteristic is a softening of the material depending on direction and history of loading. For the development of reliable and optimized products deep knowledge about these properties is essential. They are, however, difficult to connect to the properties of the employed molecular components. Overall, the precise molecular scale processes which lead to the material behavior are unknown. In this work the theory of self-organizing linkage patterns by Ihlemann is investigated. Its central claim is, that under deformation a self-organization process occurs, which leads to an inhomogeneous distribution of weak physical links. This linkage pattern evolves during deformation and therefore represents the memory of the material. First of all, some general properties of self-organizing systems are considered. Thereafter, this theory is analysed under these aspects. Moreover, the approach is extended in order to explain some recent experimental observations. It is demonstrated that these new results clearly support the concept. Overall, it is shown that the theory of self-organizing linkage patterns is capable of explaining how a wide variety of material properties emerges from the microstructure. In order to test the theory, a simulation program is developed. It is based on an abstract model of the molecular structure of filled rubber. The model elements are kept as simple as possible. Their characteristic is always elastic. However, there is a rule for dynamically inserting and removing the model element representing the physical links. Hence, all inelastic properties of the model can be associated with a modification of the linkage structure. Algorithms for tracking the evolution of the linkage pattern over time and during a deformation process are presented. These allow to replicate the schedule of published experiments in simulation. The simulation can reproduce a wide variety of typical rubber properties. This is a remarkable result, as none of the basic model elements show any inelastic behavior. An analysis of the model shows clearly that the model behavior is due to a self-organization process based on the model element representing the physical linkages. The self-organization is structured exactly as predicted by the theory. The surprising similarity between simulation and experimental results and the small number of asumptions made lead to the conclusion that in filled rubber most probably such a self-organization process with decisive impact on the material properties is occuring.

Auch im Spitzensport kann Wissensvorsprung ein maßgeblicher Wettbewerbsvorteil sein, vorausgesetzt, der hierzu erforderliche wechselseitige Wissenstransfer zwischen Wissenschaft und Praxis wird umfassend beherrscht. Unter Beachten der in den letzten 3 Olympiazyklen im Spitzenbereich der Sportarten Biathlon und Nordische Kombination zu beobachtenden Tendenz hinsichtlich einerseits der Erhöhung streckenbezogener mittlerer Laufgeschwindigkeiten und andererseits der Zunahme internationaler Sportverbände, deren Sportler zu Wettkämpfen Spitzenplatzierungen erreichen, steigt das Interesse an einer innovativen sportwissenschaftlichen Vorlaufforschung zum Skaten im Skilanglauf. Aus der Sicht der Doktorandin stellt das Eruieren neuen Wissens sowohl zu den definierten Skatingtechniken als auch zur Methodik des einheitlichen Sporttechnik- und Konditionstrainings eine aktuell vordringlich zu lösende Aufgabe dar. Die vorliegende sportbiomechanische Studie widmet sich in ihrer Gesamtheit diesem Anliegen. Fokussiert wurden das wissenschaftliche Durchdringen des Problemfeldes Skatingtechniken und das Suchen von Sporttechnikleitbildern für das Messplatztraining. Im Verlauf ihres Entstehens über mehrere Jahre hinweg war das wissenschaftliche Arbeiten jedoch stets auch auf das Erzielen von Erkenntnissen zum komplexen Sporttechnik- und Konditions-Messplatztraining gerichtet. Von daher fanden hierzu ausgewählte Aspekte Berücksichtigung. Der beschrittene biomechanische Forschungsprozess orientierte sich insbesondere an den Erkenntnisständen zu den Besonderheiten sportlicher Technik zyklischer Bewegungen sowie zu den Themenfelder Messplatztraining und biomechanische Leistungsleitbilder zyklischer Bewegungen. Im Ergebnis sowohl deduktiv-nomologischen Vorgehens als auch biomechanischen Modellierens wurden Bewegungsparametermodelle erstellt. Diese bildeten die Referenz für statistische Ähnlichkeitsprüfungen mit analytisch identifizierten Bewegungsparametermodellen. Das messtechnische Datenobjektivieren biokinematischer und biodynamischer Bewegungsparameter erfolgte hier vorrangig unter sportartspezifischen Trainings- und Wettkampfbedingungen. Nationale und internationale Spitzensportler bzw. Spitzensportlerinnen der zurückliegenden zwei Olympiazyklen bildeten die definierte Grundgesamtheit. Darüber hinausgehende Arbeitsschwerpunkte waren auf informationstechnische Entwicklungen gerichtet.:1 Einleitung 1 2 Problemstellung 3 2.1 Zur Sportlichen Technik und zu den Skatingtechniken 4 2.2 Zu sporttechnischen Leitbildern des Skatens 9 2.3 Zur Methodik des Messplatztrainings 11 3 Deduktiv-nomologisches Vorgehen 16 3.1 Biomechanische Bewegungsparameter für die Analyse der Skatingbewegungen 16 3.1.1 Bewegungsparameter der Bein-/Skiabdruckbewegung beim Skaten 16 3.1.1.1 Kräfte 16 3.1.1.2 Dreh- und Kippmomente 17 3.1.2 Pilotstudien zur Bein-/Skiabdruckbewegung 21 3.1.2.1 Fragestellungen 21 3.1.2.2 Methodik 22 3.1.2.3 Pilotstudienergebnisse und Schlussfolgerungen für vorgesehene analytische Untersuchungen 23 3.1.3 Bewegungsparameter der Stockabdruckbewegung beim Skaten 31 3.1.3.1 Einflüsse spezieller Eigenschaften des Sportgerätes Skistock auf die Stockabdruckbewegung 31 3.1.3.1.1 Theorie zur Ermittlung von Skistock-Stabilitätseigenschaften 32 3.1.3.1.2 Experimentelles Ermitteln der Skistock-Stabilitätseigenschaften 37 3.1.3.2 Motorisch-biomechanische Einflüsse auf die Wirkung der Stockabdruckbewegung 40 4 Zielstellung 47 5 Fragestellungen und Hypothesen 49 5.1 Fragestellung 49 5.2 Hypothesen 49 6 Biomechanische Modellierung und Simulationen 54 6.1 Vorbemerkungen 54 6.2 Biomechanisch-mathematische Modellierung und Simulation zur Systembewegung beim Skaten 56 6.2.1 Modellvereinbarungen 56 6.2.2 Modellbildung 56 6.2.2.1 Modellgleichung zur Systembewegung in der Gleitphase 63 6.2.2.2 Modellgleichung zur Systembewegung im Bewegungszyklus und Simulationsmethodik 65 7 Simulationsergebnisse und aufgestellte Bewegungsparameter-Referenzmodelle 68 7.1 Simulationsergebnisse zum Gleitreibungskoeffizienten und Widerstandsbeiwert 68 7.2 Simulationsergebnisse zum Einfluss der Charakteristik des Systemantriebskraftstoßes 71 7.3 Simulationsergebnisse zum Einfluss der zeitlichen Koordination von Abdruckbewegungen 72 7.4 Biomechanische Bewegungsparameter der Skatingtechniken 75 7.4.1 Bewegungsparameter der 1-2 Skatingtechnik mit Führungsarm 76 7.4.1.1 Biodynamisch-kinematische Bewegungsparameter-Zeit-Verläufe 78 7.4.1.2 3D-biokinematische Bewegungsparameter-Zeit-Verläufe 81 7.4.2 Bewegungsparameter der 1-2 Skatingtechnik mit betontem Armschwung 83 7.4.3 Bewegungsparameter der 1-1 Skatingtechnik 88 8 Analytisches Vorgehen 90 8.1 Untersuchungsverfahren für Training begleitende Messplatz-Untersuchungen 90 8.1.1 Messplatzkonfiguration 90 8.1.2 Methodik des Objektivierens von Rohmessdaten 91 8.1.3 Methodik des Aufbereitens von Rohmessdaten 92 8.2 Untersuchungsverfahren für Wettkampf-Untersuchungen 93 8.2.1 Methodik des Objektivierens von Rohmessdaten 94 8.2.2 Methodik des Aufbereitens von Rohmessdaten 95 8.3 In die Untersuchungen einbezogene Sportlerinnen und Sportler 98 8.3.1 Definierte Sportler-Grundgesamtheit dynamisch-kinematischer Messplatz-Untersuchungen 98 8.3.2 Definierte Sportler-Grundgesamtheit 3D-kinematischer Wettkampf-Untersuchungen 98 8.4 Objektivierte Bewegungsparameter 99 8.4.1 Biodynamisch-kinematische Bewegungsparameter 99 8.4.2 3D-biokinematische Bewegungsparameter 100 8.4.3 Pilotstudie zur operationalen Äquivalenz spezieller Bewegungsparameterdaten 103 8.5 Methodik des Verifizierens deduktiv identifizierter Bewegungsparametermodelle 107 8.5.1 Verfahrensweise 1 108 8.5.2 Verfahrensweise 2 109 8.5.3 Zur Prüfung der BWP-Ähnlichkeit 1 109 8.5.4 Zu den Prüfungen der BWP-Ähnlichkeiten 2 111 8.5.5 Zu den Prüfungen der BWP-Ähnlichkeiten 3 bis 5 111 8.6 Methodik des Erstellens von Charakter-Animationen 114 8.6.1 Digitale Modellierung virtueller Charaktere und Sportgeräte 114 8.6.2 Charakter Rig und Mesh-Deformation 116 8.6.3 Motion-Application-Prozess 119 9 Analytisch identifizierte Ergebnisse und deren Vergleiche mit erstellten BWP-Referenzmodellen 120 9.1 Zur 1-2 Skatingtechnik mit Führungsarm 121 9.1.1 Ergebnisse dynamisch-kinematischer Messplatz-Untersuchungen 121 9.1.1.1 Individuell charakteristische biodynamisch-kinematische BWP-Daten und deren Interpretation (Daten-AGS 1) 121 9.1.1.2 Geschlechtsspezifisch charakteristische biodynamisch-kinematische BWP und Leistungskennziffern und deren Proximität (Daten-AGS 2) 122 9.1.1.3 Analytisch identifiziertes biodynamisch-kinematisches BWP-Modell für die 1-2 Skatingtechnik mit Führungsarm (Daten-AGS 3) 126 9.1.1.4 Vergleich zwischen analytisch identifiziertem biodynamisch-kinematischen BWP-Modell und dem BWP-Referenzmodell 127 9.1.1.5 Sporttechnikknotenpunkt bezogene Vergleiche zwischen individuell analysierten biodynamisch-kinematischen BWP und dem BWP- Referenzmodell 129 9.1.1.5.1 Zum Sporttechnikknotenpunkt 1 129 9.1.1.5.2 Zum Sporttechnikknotenpunkt 2 134 9.1.2 Ergebnisse 3D-kinematischer Wettkampf-Untersuchungen 139 9.1.2.1 Geschlechtsspezifisch charakteristische 3D-biokinematische BWP sowie LK und deren Proximität (Daten-AGS 2) 139 9.1.2.2 Analytisch identifiziertes 3D-biokinematisches BWP-Modell für die 1-2 Skatingtechnik mit Führungsarm (Daten-AGS 3) 146 9.1.2.3 Vergleich des analytisch identifizierten 3D-biokinematischen BWP-Modells mit dem BWP-Referenzmodell 148 9.2 Zur 1-2 Skatingtechnik mit betontem Armschwung 150 9.2.1 Ergebnisse biodynamisch-kinematischer Messplatz-Untersuchungen 150 9.2.1.1 Individuell charakteristische BWP-Daten (Daten-AGS 1) und deren Interpretation 150 9.2.1.2 Analytisch identifiziertes biodynamisch-kinematisches BWP-Modell und dessen Vergleich mit dem BWP-Reverenzmodell 151 9.2.2 Sporttechnikknotenpunkt bezogene Vergleiche zwischen individuell analysierten biodynamisch-kinematischen BWP und den BWP-Referenzmodell 155 9.3 Zur 1-1 Skatingtechnik 159 9.3.1 Ergebnisse dynamisch-kinematischer Messplatz-Untersuchungen 159 9.3.1.1 Individuell charakteristische BWP-Daten (Daten-AGS 1) 159 9.3.1.2 Analytisch identifiziertes biodynamisch-kinematisches BWP-Modell und dessen Vergleich mit dem BWP-Reverenzmodell 161 10 Zusammenfassung und Ausblick 165 10.1 Zusammenfassung 165 10.2 Ausblick 188 11 Literatur 190

Im Vortrag werden die Möglichkeiten der Modellierung und Verwendung flexibler Körper in Produkten der alaska-Softwarefamilie, die am Institut für Mechatronik e.V. entwickelt werden, vorgestellt. Die alaska-Softwarefamilie umfasst neben dem alaska/ModellerStudio, einer Mehrkörperdynamik-Simulationsumgebung für die allgemeine Verwendung, auch anwendungsspezifische Simulationswerkzeuge mit Fokussierung auf eng begrenzte Einsatzgebiete. Im Interesse realitätsnaher Simulationsergebnisse werden in der Mehrkörperdynamik neben starren Körpern und idealen Gelenken verstärkt elastisch verformbare Körper und nachgiebige Gelenke verwendet. Je nach Einsatzgebiet und Simulationsziel (hohe Genauigkeit, hohe Performance) kommen unterschiedliche Verfahren der Beschreibung flexibler Körper zum Einsatz. Diese werden im Vortrag diskutiert, präsentierte Anwendungsbeispiele illustrieren die Verwendung.

This paper shows that the two most common impedance transformation networks for power amplifiers (PAs) can be designed to achieve optimum transformation at two frequencies. Hence, a larger bandwidth for the required impedance transformation ratio is achieved. A design procedure is proposed, which takes imperfections like losses into account. Furthermore, an analysis method is presented to estimate the maximum uncompressed output power of a PA with respect to frequency. Based on these results, a fully integrated PA with a dual-band impedance transformation network is designed and its functionality is proven by large signal measurement results. The amplifier covers the frequency band from 450 MHz to 1.2 GHz (3 dB bandwidth of the output power and efficiency), corresponding to a relative bandwidth of more than 100%. It delivers 23.7 dBm output power in the 1 dB compression point, having a power-added efficiency of 33%.

Der komplexe Verarbeitungsprozess endlosfaserverstärkter Textilthermoplaste beeinflusst maßgeblich die resultierende textile Struktur und damit im gleichen Maße die strukturellen Eigenschaften des Verbundes. Zur vollständigen Ausschöpfung des vielversprechenden Potentials dieser innovativen Werkstoffgruppe ist es daher notwendig, die Fertigungssimulation in den Entwicklungsprozess zu integrieren. In der vorliegenden Arbeit wird eine qualitative als auch quantitative Beschreibung der komplexen Deformationsphänomenologie von Textilthermoplasten beim Thermoformen vorgenommen, wobei die eingehende Analyse der lokalen Textilthermoplaststruktur und -verformung fokussiert wird. Auf Grundlage eines umfangreichen experimentellen Prüfprogramm wird abschließend zur modellbasierten Beschreibung der Deformationsvorgänge ein neuartiges Multi-Skalen-Modell entwickelt, mit dem sich die auftretende Phänomenologie virtuell wiedergeben lässt.

Buzwagi Gold Mine (BGM) is operated by Acacia Mining and located in the Lake Victoria Goldfields of central Tanzania. The mine commenced its operation since April 2009 and treats a sulphide copper-gold ore to produce gold in form of doré bars and a concentrate containing gold, copper and silver. The BGM comminution circuit includes a primary crushing stage with a gyratory crusher and a two grinding circuits using a Semi-Autogenous Grinding (SAG) mill and a ball mill. The SAG mill circuit also includes a single-deck screen and a cone crusher while the ball mill circuit utilizes hydrocyclones. Currently, the grinding circuits are inefficient in achieving the aspired product fineness of xP,80 = 125 μm even at low to normal throughputs (450-600 t/h). An evaluation and optimization study of the circuit performance was conducted to improve the product fineness through circuit surveys, experimental lab work and simulations. In three full scale sampling campaigns, size distributions and solids contents of the samples were determined at selected points in the circuit. Further, several types of breakage tests were conducted; standard Bond tests to determine ore grindability and work indices, batch grinding tests to determine parameters for breakage and selection functions , and standard ball mill tests for mineral liberation characterization by an automated mineral liberation analyzer (MLA).The tests were conducted in a size range from 0.063 to 2 mm. Then, mass balance of the circuit was calculated and the models for mills, screens and hydrocyclones were employed in MODSIM (version 3.6.24). Firstly, simulations were conducted to optimize the existing plant. Several options were evaluated such as reduction of SAG screen aperture, adjustment of cyclone feed solids content and reduction of vortex finder and apex diameters. Moreover, simulations were also evaluated for a possible modification of the existing circuit and include; partial splitting of the cyclone underflow back to SAG mill, introduction of a second classification stage as well as introduction of a second ball mill. The evaluation of breakage tests and survey data revealed the following; the Bond work index obtained for the current ore ranges between 17.20 - 18.70 kWh/t compared to 14.50 - 16.50 kWh/t which was estimated during plant design.This indicates a change in hardness of the ore during the last 7 years. Harder ore means more energy requirement for an efficient operation, the consequence of which is increased costs. Thus, a periodic review of the ore hardness for ongoing mining operation is recommended. This will help in establishing better blends as well as prediction of appropriate tonnages for the existing ore types, so as to be efficiently treated by the available plant design. The work indices of the ore blends treated during survey were correlated with their quartz content and showed a strong linear relationship (R2= 0.95). Therefore, the work index for the BGM ore could be predicted based on known quartz content of the material. Further, the model could be used as a control tool for monitoring hardness variation of the SAG mill feed. The mineral liberation studies indicated that the valuable phase (pyrite-pyrrhotite) could be liberated at relatively coarser particle sizes (200-400 µm). This implies that, there could be no problem with the efficiency of the gravity circuit for the BGM operation, where the gold contained in pyrite-pyrrhotite could be easily concentrated. However, the efficiency of flotation and cyanidation processes will still require finer feed. In overall, the liberation characteristics of the ore blends treated during survey showed minor differences. The Bond efficiency factors of 48-61 % were obtained for the BGM grinding circuit, indicating an inefficient operation. This suggests that the operation could achieve targets by lowering the throughput. Further, the SAG mill circuit was characterized by fluctuating feed size of between xF,80 =102 to 185 mm. A need for control of the feed size as well as blending ratios was recommended for an efficient operation in terms of throughput and final product size. This could be achieved through closer monitoring of the primary crusher performance and proper control of the ratios for the SAG mill feeders drawing the ore from the stockpile. The ball mill grinding efficiency was poor and could be indicated by the fraction < 125 µm of only 5-9 % or xP, 80 : >400 µm in the mill discharge. This was deemed due to poor hydrocyclone performance which was characterized by higher feed solids content, coarser overflow xP,80: >200 µm as well as cut sizes, xT : > 200 µm. An improvement of product fineness up to 327 µm could be achieved during the simulation and optimization of the existing design. This could be achieved by modification of the operating conditions such as reduction of SAG screen aperture from 12 mm to 10 mm, reduction of vortex finder from 280 mm to 270.3 mm, reduction of apex diameter from 150 mm to 145.6 mm as well as adjustment of the cyclone feed solids content from 66.7 to 67.1 %. Based on this result, it was concluded that the current equipment could not achieve the target product quality (i.e. xP,80 = 125 µm ). Further simulations based on flowsheet modification options showed that a second ball mill (series configuration) can help to achieve the desired product fineness as well as an increase of throughput from 618 t/h to 780 t/h. Although the circulating load increases to approximately 500 % in this configuration, it is outweighed by the benefits. Importantly, this option is cost intensive and hence may be considered as a long term solution and especially after cost-benefit analysis. Finally, the results based on optimization of the existing design is recommended as short term solution for improvement of the BGM operation. Although the fineness achieved is still low (i.e. xP,80 = 327 µm) compared to the target (i.e. xP,80 = 125 µm), this gives additional advantage in the sense that, also better hydrocyclone performance is achieved in terms of overflow product (xP,80 = 105 µm vs. > 240 µm) , cut size (xT =133.1 µm vs. > 220 µm) and circulating load (CL =350 %). The improved overflow fineness will contribute to improved efficiency for the downstream processes.

Stimuli-sensitive hydrogels are polymeric materials, which are able to reversibly swell in water in response to evironmental changes. Relevant stimuli include variations of pH, temperature, concentration of specific ions etc. Stacked layers composed of multiple thin hydrogels - also referred to as hydrogel-layer composites - combine the distinct sensing properties of different hydrogels. This approach enables the development of sophisticated micro uidic devices such as bisensitive valves or uid-sensitive de ectors. In order to numerically simulate the swelling of a polyelectrolyte hydrogel in response to an ion concentration change the multifield theory is adopted. The set of partial differential equations - including the description of the chemical, the electrical and the mechanical field - are solved using the Finite Element Method. Simulations are carried out on a twodimensional domain in order to capture interactions between the different fields. In the present work, the ion transport is governed by diffusive and migrative uxes. The distribution of ions in the gel and the solution bath result in an osmotic pressure difference, which is responsible for the mechanical deformation of the hydrogel-layer composite. The realized numerical investigation gives an insight into the evolution of the displacement field, the distribution of ions and the electric potential within the bulk material and the interface between gel and solution bath. The predicted behavior of the relevant field variables is in excellent agreement with results available in the literature.

The aim of the present work about experimental and mathematical modelling of moving-bed-gasification was to increase the transparency of the process. At Dresden University of Technology a gasifier with a high number of measuring points was used. Two-dimensional profiles of temperature and gas-concentrations were analysed. Samples of particles taken out of the reactor gave information about drying, pyrolysis and char-reactions. A commercial CFD-software was modified for the special application of fixed-bedgasifiers by subroutines. Comparisons of the results of experiment and simulation showed the constitutive process with its significant reaction-behaviour. By variation of different parameters, important influences were discussed. / Das Ziel der Arbeit war die Erhöhung der Prozeßtransparenz der Festbettvergasung im kleinen Leistungsbereich. Es besteht einerseits eine große Wissenslücke, welche einen durchschlagenden Erfolg für den Brennstoff Holz bisher verhinderte. Andererseits besitzt die Technologie ein energiewirtschaftlich bedeutendes und unter den gegenwärtigen politischen Rahmenbedingungen betriebswirtschaftlich hohes Potential. Ein Modellvergaser war mit umfangreichen Meßmöglichkeiten ausgerüstet. Mittels daran angepaßter Probenahmevorrichtungen konnten in den Untersuchungen auf der Basis von 16 Stützstellen zweidimensionale Profile der Temperatur und der Gaszusammensetzung ermittelt werden. Die Partikelproben aus drei Meßebenen gaben Auskunft über den Trocknungs- und Pyrolysefortschritt sowie über den Koksumsatz. Parallel erfolgte die Erarbeitung einer Mathematischen Modellierung. Hier wurde eine kommerzielle Strömungssimulations-Software mittels Unterprogramme an die Anforderungen der Festbettvergasung angepaßt. Im Vergleich der Ergebnisse aus Experiment und Simulation konnte der Reaktionsablauf dargestellt, sowie Einflüsse verschiedener Parameter auf den Prozeß diskutiert werden.