Den technologischen Hintergrund für diese Arbeit liefert die bei der Erschließung tiefer Lagerstätten (Erdgas, Erdöl, Erdwärme) eingesetzte Stimulationstechnik des Hydraulic Fracturing. Bei dieser Technik werden mittels hydraulischem Druck Risse im Lagerstättengestein erzeugt, die durch Einspülen von Feststoffkörnern (Proppants) offengehalten werden sollen. Der inhaltliche Schwerpunkt liegt auf der theoretischen und experimentellen Untersuchung der Einbettung von Proppants in das Lagerstättengestein unter besonderer Berücksichtigung des Einflusses auf die hydraulische Leitfähigkeit eines durch Proppants gestützten Risses. Thematisch teilt sich die Arbeit in die beiden Schwerpunkte: (1) Berechnung der Proppant-Einbettung auf der Grundlage kontaktmechanischer Ansätze und (2) experimentelle Untersuchungen an realen Proppant-Schüttungen. Zur mathematischen Formulierung der Proppant-Einbettung wurde die in der Werkstofftechnik entwickelte Theorie des mechanischen Verhaltens rauer Oberflächen unter Lasteintrag (Kontaktmechanik) mit der ebenfalls aus der Werkstofftechnik bekannten Messung und Interpretation der Oberflächenhärte nach Meyer gekoppelt. Diese neuartige Formulierung ermöglicht es, die Einbettung von Proppants in Abhängigkeit der Materialeigenschaften der Formation, des Spannungszustandes, der Korngrößenverteilung und der Proppants-Konzentration zu berechnen. Zur Prognose des Erfolges einer Stimulation wurde ein 2D-numerischer Algorithmus (MATLAB®) entwickelt, der den Gesamtprozess der Einbettung, der Durchlässigkeitsentwicklung und deren Folgen für die Produktivität der Sonden widerspiegelt. Zur Verifizierung des Berechnungsalgorithmus wurde die Einbettung realer Proppant-Schüttungen in Lagerstättengesteinen (Tonschiefer, Shale) untersucht. Hierfür wurde in einer dafür konzipierten Flutzelle ein durch Proppants gestützter Riss nachgebildet, belastet und durchströmt. Ziel der Versuche war dabei zu messen, welchen Einfluss ein Spannungsanstieg auf die Einbettung und damit auf die hydraulische Leitfähigkeit hat. Diese Versuche wurden an zwei verschiedenen Shale-Gesteinen mit zwei verschiedenen Proppant-Konzentrationen durchgeführt. Zusätzlich zu den hydraulischen Experimenten wurden mechanische Untersuchungen (Härtemessungen) ausgeführt und nach der Meyer-Analyse der Werkstofftechnik interpretiert. Ein besonderer Vorteil dieser Auswertungsmethode liegt in ihrer durch Dimensionsanalyse erzielten Übertragbarkeit der Ergebnisse von Werkstoffen auf Gesteine. Der Vergleich von gemessenen und berechneten Einbettungen und hydraulischen Leitfähigkeiten ergab eine zufriedenstellende Übereinstimmung und erlaubt es festzustellen, dass mit der neuen Formulierung die planerische Voraussage von Frac-Stimulation möglich ist, wobei alleine die relativ einfachen laborativen Messverfahren zur Härtemessung (Gestein) und zur Korngrößenanalyse (Proppant) erforderlich sind.

Inspired by the Bologna Process and other globalising influences from modern higher education, and driven by policy reform for national development after the ravages of the 1994 conflict and genocide, Rwanda’s tertiary education has embarked on a number of policy reform for national development after the ravages of the 1994 conflict and genocide, Rwanda’s tertiary education has embarked on a number of policy reforms that have ushered in expectations, requirements and demands that call for both reinvigorated and new academic literacies in undergraduate study since 2007. With its aim of producing a highly skilled human resource as a panacea for Rwanda’s social and economic development deficits, the tertiary education curriculum is more than never before focused on outcomes that are linked to further education and the labour market. However, one of the problems to contend with is academic and professional under- preparedness of students entering and exiting undergraduate study, respectively. Theoretically these developments involve distancing oneself from a previous pedagogy whereby the teacher imparts knowledge to the student but instead places greater responsibility on the student to search for knowledge either individually or in a group, as well as critically examine and be able to argue a point of view in writing and through other modes of communication. Therefore, this study has been informed especially by the New Literacy Studies and the Academic Literacies Approach to understanding the development of tertiary academic literacies. The study has also been inspired by the concept of educational scaffolding. It is against this backdrop that my study set out to investigate the academic literacies requested in undergraduate study, and to explore approaches adopted by tertiary learning institutions in the country to embed academic literacies acquisition into the mainstream curriculum over the last decade. Furthermore, the study sought to explore how technology is integrated at different levels to support the acquisition of academic literacies, including technological and information literacies. In order to achieve the aforementioned, the study embarked on a qualitative blend of cross-sectional and longitudinal research designs. Principal data were gathered from official documents obtained from the government and tertiary learning institutions. Drawing on the synergies of qualitative content analysis and intertextual analysis, the documentary data were analysed and then qualitatively interpreted. The data were supplemented by a couple of questionnaire mini-surveys which were also subjected to qualitative analysis. The findings indicate that a new and expanded definition of literacy in the 21st century implies  students’ development of a set of interrelated and transferable academic competences which are elaborated in the thesis. Curriculum discourses show that there is a shift of curricular and pedagogical  emphasis from general linguistic competence as a vehicle for developing academic literacies to a more integrated embedment of a number of literacies including English for Specific Purposes (ESP), study skills, as well as information, communication and technological literacies. Regarding the use of ICT as a scaffolding tool for learning, findings show that the use of technologies has the potential to support students’ processes of academic literacies development from a highly dependent level to a more autonomous level, given that the ICT integration policies and strategies could fully materialise. / Inspirerad av Bologna Processen och andra globala strömningar inom modern högskolepedagogik har man i Rwanda inlett en mängd policy reformer inom högre utbildning för att skapa nationell utveckling efter den förödande konflikten och folkmordet 1994. Sedan 2007 ställs nya förväntningar och krav på studenter inom den grundläggande högskoleutbildningen som skapar behov av att förstärka det som i forskningen benämns som ’new literacies’. Teoretiskt tar denna strömning avstånd från en tidigare pedagogik där läraren ger studenten kunskap och lägger i stället ett allt större ansvar på studenten att enskilt eller i grupp kunna söka kunskap, kritiskt granska och kunna argumentera för en ståndpunkt i skrift. Utbildning, och särskilt högre utbildning, ses som ett universalmedel för att råda bot för Rwandas sociala och ekonomiska underutveckling. Nya krav ställs också på att utbildningen både ska ha ett relevant akademiskt ämnesinnehåll som kan leda till fortsatt utbildning och vara anpassad till en kommande  yrkespraktik. Detta ställer i sin tur krav på att blivande studenter är väl förberedda när de går in i utbildningen och att de vid genomförda studier har både akademisk kunskap och är förberedda för en yrkesprofession. Mot denna bakgrund är syftet med denna studie att undersöka vilka krav på ’academic literacy’ som har ställts på studenter i Rwanda över tid. Det sätt på vilket stöd för sådana kunskapskrav integreras i den allmänna kursplanen under det senaste årtiondet och hur kunskap i och om IKT kan integreras för att ge stöd i att uppnå kursplanens mål har också undersökts. Data består huvudsakligen av insamlade officiella dokument från regeringen samt ett tvärsnitt av institutioner för högre utbildning. Med hjälp av en kvalitativ innehållsanalys och intertextuell analys har dokumenten tolkats för att se vilka centrala förändringar vad gäller ’academic literacy’ som skett över tid. Datainsamlingen kompletterades med mindre enkätstudier som också analyserats kvalitativt. Studien visar att en ny och utvidgad definition av ’academic literacy’ vuxit fram under 2000-talet som innebär att studenter behöver utveckla ny akademisk kompetens som är relaterad till och kan överföras mellan olika områden. Diskursen i de dokument som studerats visar att det skett en förändring som innebär att allmän språklig kompetens inte räcker som medel för att utveckla ’academic literacies’ utan den har utvidgats till att även integrera ämnesspecifik språkkunskap, olika former av studieteknik och IKT. När det gäller IKT som stödjande redskap för lärande visar studien att givet att politiska beslut och strategier för IKT-användning kan genomföras, förväntas användningen av dessa redskap ha en potential att stödja studenterna i den process som det innebär att gå från att vara helt beroende av lärarens undervisning till att mera självständigt söka och utveckla kunskap. Sammanfattningsvis understryks i studien att den kritik som framförts om  högskolestudenters bristande förberedelse både för akademiska studier och för arbetslivet är utanför deras kontroll. Kritiken ska snarare ses som ett imperativ för institutioner inom högre utbildning att skapa lämpliga kurser och pedagogiska miljöer för att ge studenterna förutsättningar att kunna utveckla en ’academic literacy’ som alla studenter har rätt att tillägna sig.

The rapid development of organic electronics is leading to a number of promising devices in the area of energy sources and conservation (e.g., solar cells and solid-state lighting), while also advancing display technology, sensors, and thin-film transistors. One obstacle to this development is the susceptibility of these devices to water vapor and oxygen, which are well known to cause rapid degradation in many organic electronic devices. In order to guarantee the minimum lifetime needed for various applications, high barrier performance encapsulation materials and structures must be developed and has been the object of much experimental research. However, there is a dearth of comprehensive studies which link the characterization, modeling, and integration of ultra-high barrier films with organic electronics. Such studies are necessary in order to advance the understanding of thin-film encapsulation and to find methodologies which greatly improve its performance. The present work investigates the processing and development of high quality single-layer and multilayer encapsulation architectures for ultra-high barrier films. For compatibility with organic electronics, this study focuses on low temperature fabrication processes which can lead to poor film quality. To circumvent the issue of defects, multilayer encapsulation films with alternating inorganic and organic layers were used to provide ultra-low permeation films. By reducing the complexity of typical multilayer architectures, a new encapsulation processing procedure was developed which combines a plasma enhanced chemical vapor deposition fabricated inorganic film followed by a high quality film deposited by atomic layer deposition. The improvements that this hybrid film provided were through the quick coating of the device via plasma-based deposition followed by a short atomic layer deposition exposure to seal the defects in the first film. The barrier performance of all thin-film encapsulation was characterized in terms of the effective water vapor transmission rate (WVTR) by using Ca corrosion tests. A detailed study of the water vapor permeation mechanism through thin-film layers was presented. Finally, fully characterized encapsulation layers were integrated with organic solar cells to validate the effectiveness of the barrier layers. The compatibility of the encapsulation process with organic devices was investigated by comparing the performance parameters of organic device before and after encapsulation. The parameters of encapsulated organic devices with various encapsulation structures were compared with their initial values as a function of exposure time to atmosphere to provide a link between effective WVTR and shelf-lifetime of encapsulated organic devices.

Depuis quinze ans, on recommence à construire en bois, et notamment en bois lamellé-collé (LC), pour répondre aux nouveaux challenges imposés par les problématiques de développement durable. Néanmoins, des problèmes de dégradations liés à l'humidité ou aux cycles d'humidification/séchage limitent le développement des ouvrages en bois. De ce fait, le suivi de l'humidité des ouvrages d'art en bois devient un enjeu crucial. Aujourd'hui, certaines solutions existent mais ne permettent pas un suivi local au niveau des lamelles du bois LC. Une telle solution permettrait d'améliorer la prédiction de la durée de vie des ouvrages. Suite à ce constat, nous avons proposé de transformer le bois LC en " structure intelligente " par intégration d'un système du suivi de l'humidité au niveau des lamelles, et ce, en tenant compte des principales contraintes de fabrication de ce matériau (faible épaisseur du joint collé, pression de collage importante, etc.). Pour ce faire, nous avons effectué une recherche bibliographique afin de sélectionner les méthodes de suivi pouvant répondre à ces contraintes. A l'issue de cette recherche, deux technologies se sont révélées intéressantes : les mesures électriques et les mesures ultrasonores. Plusieurs configurations de mesures ont été proposées et testées pendant ce travail de thèse. Par la suite, nous avons effectué des essais préliminaires pour s'assurer du bon fonctionnement de ces configurations de mesures, et ainsi vérifier le comportement des capteurs lors de la fabrication du bois LC. Puis, nous avons humidifié les échantillons en utilisant deux protocoles d'humidification différents afin de vérifier la faisabilité du suivi de l'humidité avec les capteurs intégrés. Les résultats montrent que l'ensemble des configurations de mesures sont opérationnelles pour suivre la variation de l'humidité dans les échantillons LC. De plus, pour les mesures électriques, nos résultats montrent que l'on peut adopter quasiment les mêmes modèles d'étalonnage pour le suivi de l'humidité par mesures résistives, quel que soit le type de capteurs utilisé. Qui plus est, il est possible de récupérer des informations complémentaires par la réalisation simultanée des mesures résistives et des mesures capacitives en utilisant les électrodes surfaciques. Concernant les mesures ultrasonores, nous avons obtenu les courbes de sensibilité en fréquence pour plusieurs familles de capteurs à film piézoélectrique. L'influence de la pression de collage et de la distance entre les capteurs sur les mesures électriques/ultrasonores a aussi été investiguée dans ces travaux. De futures études consisteront à utiliser ces configurations de mesures pour le suivi in situ dans les ouvrages, ainsi qu'à établir un lien entre la durabilité des structures LC et les cycles d'humidification/séchage afin de prédire la durée de vie résiduelle des ouvrages d'art en bois. / For fifteen years, we restart to construct with wood, and particularly with glulam to respond to the new challenges imposed by the issues of sustainable development. However, degradation issues related to moisture content (MC) or wetting/drying cycles limit the development of timber structures. As a result, the MC monitoring in timber structures becomes a critical issue. Today, several solutions exist but they do not allow a local monitoring in the lamellas of glulam. Such a solution would improve the prediction of the service life of timber structures. In the light of this observation, we proposed to transform glulam into "smart material" by embedding a MC monitoring system in the lamellas, and this, considering the major constraints of fabrication of this material (small glue line thickness, important bonding pressure, etc.). To achieve this, we have conducted a bibliographic research, in order to select the monitoring methods which can satisfy these constraints. According to this research, two technologies turn out to be interesting: the electrical measurements and the ultrasonic measurements. Several measurement configurations were proposed and tested in this PhD work. Thereafter, we conducted preliminary tests to make sure of the good functionality of these measurement configurations, and also to verify the behavior of sensors throughout the glulam fabrication process. Afterwards, we moistened the specimens with two different moistening protocols in order to verify the feasibility of MC monitoring with embedded sensors. Results showed that all the measurement configurations are operational for the MC monitoring in glulam specimens. Moreover, for electrical measurements, our results show that we can adopt almost the same calibration models for the MC monitoring by resistive measurements, no matter the type of sensors used. Furthermore, it is possible to obtain complementary information by the realization of the resistive and capacitive measurements at the same time, using surface electrodes. Regarding the ultrasonic measurements, we have obtained the sensibility curves in frequency of several families of piezoelectric film sensors. On the other hand, the influence of bonding pressure and of sensor distance on the electrical/ultrasonic measurements was also investigated in this study. Future studies will consist in using these measurement configurations to perform in situ monitoring in timber structures, and also to establish a link between the durability of glulam structures and the wetting/drying cycles in order to predict the service life of timber structures.

Laser Induced Forward Transfer (LIFT) techniques show promise as a disruptive technology which will enable the placement of components smaller than what conventional pick-and-place techniques are capable of today. Limitations of current die-attach techniques are presented and discussed and present the opportunity for a new placement method. This study introduces the Thermo-Mechanical Selective Laser Assisted Die Transfer (tmSLADT) process and is an application of the unique blistering behavior of a dynamic releasing layer when irradiated by low energy focused UV laser pulses. The potential of tmSLADT as the next generation LIFT technique is demonstrated by the "touchless" transfer of 65 μm thick silicon tiles between two substrates spaced 195 μm apart. Additionally, the advantages of an enclosed blister-actuator mechanism over previously studied ablative and thermal releasing techniques are discussed. Finally, experimental results studying transfer precision indicate this non optimized die transfer process compares with, and may exceed, the placement precision of current assembly techniques. / Defense Microelectronics Activity (DMEA) under agreement number H94003-09-2-0905

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An organization’s culture is constantly changing as the organization goes through new challenges and growth. The evolution of the culture will occur naturally, however, it can also be managed and steered in the direction desired by the leaders in the organization. When managing culture change, the leadership is essential for the changes to be established and embedded in the organization. This leadership can take many forms and constellations, and finding a suitable one can be essential. This thesis is an inductive case study aiming to investigate what benefits a shared leadership constellation can entail for the leaders in the organization, what the attitudes towards the constellation are, and how the culture better can be managed by changing to said constellation. The case study is conducted at a manufacturing company in Enköping which has recently expanded its operations significantly. Through this, the culture has not kept up with the changes in the organizations, leading to a vaguely defined culture and plenty of subcultures. The results are found from combining organizational culture theory and leadership theory focusing on shared leadership. The findings suggest that there is potential for the implementation of a shared leadership constellation to both be beneficial for the group of managers and the culture change work that is to be implemented. / En organisations kultur förändras ständigt när organisationen går igenom tillväxt och nya utmaningar. Utvecklingen av kulturen kan ske naturligt, men den kan också hanteras och styras i den riktning som anges av ledarna i organisationen. När man hanterar kulturförändringar är ledarskapet essentiellt för att förändringarna ska etableras och förankras i organisationen som avsett. Detta ledarskap kan anta många olika former och konstellationer, och att hitta rätt form kan vara väsentligt för att den avsedda kulturen ska uppnås. Det här examensarbetet är en induktiv fallstudie som syftar till att undersöka vilka fördelar en delad ledarskapskonstellation kan innebära för ledarna i organisationen, hur attityden mot konstellationen är och hur kulturen bättre kan hanteras genom att byta till denna konstellation. Fallstudien är gjord på ett tillverkande företag i Enköping som nyligen utökat sin verksamhet avsevärt. Genom detta har kulturen inte skalats upp i takt med förändringarna i organisationen, vilket lett till en vagt definierad kultur och ett flertal subkulturer. Resultaten har uppnåtts genom att kombinera organisationskulturteori och ledarskapsteori med fokus på delat ledarskap. Resultaten tyder på att det finns potential för implementeringen av en delad ledarskapskonstellation att både vara till nytta för chefsgruppen, såväl som det kulturförändringsarbete som ska genomföras.

Poor mathematics performance in South African schools is of national concern. An attempt to gain insight into the problem prompted a study into the possibility of a relationship between visual perceptual skill and mathematic ability. A theoretical review revealed that inherent limitations of traditional psychological theories hinder an adequate explanation for the possible existence of such a relationship. The theory of situated cognition seems to be better suited as an explanatory model, and simultaneously clarifies the nature of both visual perception and mathematics. A small exploratory study, with a sample of 70 Grade 6 learners, provided empirical evidence towards the plausibility of the relationship. Specifically, it proved the hypothesis that visual perceptual skill positively correlates with scholastic mathematics achievement. The results of the study, interpreted within the situated cognitive framework, suggest that a conceptual emphasis in mathematics education – as opposed to a factual emphasis – might improve mathematic ability, which may credibly reflect in scholastic performance. / Psychology / M. Sc. (Psychology)

Poor mathematics performance in South African schools is of national concern. An attempt to gain insight into the problem prompted a study into the possibility of a relationship between visual perceptual skill and mathematic ability. A theoretical review revealed that inherent limitations of traditional psychological theories hinder an adequate explanation for the possible existence of such a relationship. The theory of situated cognition seems to be better suited as an explanatory model, and simultaneously clarifies the nature of both visual perception and mathematics. A small exploratory study, with a sample of 70 Grade 6 learners, provided empirical evidence towards the plausibility of the relationship. Specifically, it proved the hypothesis that visual perceptual skill positively correlates with scholastic mathematics achievement. The results of the study, interpreted within the situated cognitive framework, suggest that a conceptual emphasis in mathematics education – as opposed to a factual emphasis – might improve mathematic ability, which may credibly reflect in scholastic performance. / Psychology / M. Sc. (Psychology)

Die vorliegende Arbeit reflektiert die aktuelle Diskussion von Modellen zur Vorhersage von Rissbreiten und versucht, objektive Vergleichskriterien aufzustellen sowie Folgerungen für mögliche Lösungswege zu ziehen. Am Beginn steht eine ausführliche Auseinandersetzung mit dem Verbundmechanismus zwischen Betonstahl und Beton und den Möglichkeiten der Verbundanalyse. Ausgehend von eigenen Versuchen an kurzen Verbundlängen zur Untersuchung des Verbundverhaltens von Bewehrung in hochfesten Betonen wird in der Arbeit nach Möglichkeiten zur Vorhersage von Gleit- und Sprengbrüchen gesucht. Für Sprengbrüche, also Längsrissbildung, ist ein verbesserter Versuchsaufbau entwickelt worden, der Rückschlüsse auf die Verformungsentwicklung in der potentiellen Sprengbruchfläche und den Aufbau eines Verbundwiderstands unter Belastung ermöglicht. Es stellte sich trotz der Fortschritte in der Versagensanalyse dieser Versuche heraus, dass es wenig sinnvoll ist, die gewonnenen Verbundgesetze direkt auf lange Verbundlängen zur Ermittlung von Rissbreiten anzuwenden. Zur Simulation der mit Bauteilsituationen vergleichbaren langen Verbundlängen wird dagegen eine Hypothese über den Widerstand einer potentiellen Längsbruchfläche verwendet. Dabei wird die mögliche Reaktion von gekoppelten und voneinander abhängigen Betonzugringen um einen Betonstahl, vom Lasteintrag beginnend, sukzessive fortschreitend aufgebaut. Die Aufteilung der Zugringe folgt dabei einer Annahme über die Entwicklung von lokalen Verbundrissen nach Goto. Damit ist die Zugringtheorie von Tepfers auf lange Verbundlängen übertragbar und Simulationen von Zugstäben nahe an Tepfers theoretischen Ansätzen werden so ermöglicht. Die Rechnersimulationen an langen Verbundlängen im Vergleich zur Prognose nach MC 90 wurden für Einzelrissbildung und abgeschlossene Rissbildung an zylindrischen Dehnkörpergeometrien durchgeführt. Zur Verifizierung der zeitabhängigen Einflüsse wie Zwängungen aus Schwinden und Zugkriechen sind einfache Ansätze entwickelt worden. Am Ende dieser Analysen steht eine Neubewertung normativer Ansätze (MC 90/DIN 1045-1 sowie EN 1992-1-1) zur Berechnung einer charakteristischen Rissbreite. Eine Schlüsselstellung nimmt die richtige Prognose des wirksamen Rissabstands in allen Berechnungsmodellen ein. Anhand eines neu zusammengestellten Datensatzes und vorhandener Vergleichsdatensätze wurde die Performance der Modelle untersucht. Anwendungsbereiche, die problematisch erscheinen, konnten eingegrenzt werden. Es war zu folgern, dass die Ansätze für den effektiven Bewehrungsgrad und die Verbundspannung zu verbessern sind. Die daraufhin mit einem additiven Sicherheitselement und einem variablen Mindestwert entwickelte Modellalternative gegenüber den normativen Vorschlägen ist nun zielgerichteter und kann dabei eine effektivere und zuverlässigere Prognose der Rissbreite und damit der konstruktiven Bewehrungslösung liefern. Die Anforderungen an die Performance eines Rechenwertes der Rissbreite wk sind um ein Effektivitätskriterium für den Rissabstand srk ergänzt worden, dessen Vorhersagequalität entscheidend für effiziente und zuverlässige Vorhersagen der Rissbreite ist. Die Zuverlässigkeit des DIN-Ansatzes für Mindestbewehrung im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit ist ebenfalls geprüft worden. Umfangreiche Zusammenstellungen, Beispiele und Parameterstudien sind im Anhang der Arbeit hinzugefügt, um die theoretischen Ergebnisse zu stützen und Lesern Vergleichsmöglichkeiten zu bieten. Dazu gehören auch zwei Ablaufpläne und Hilfsmittel für einfache Absicherungen, die die zu erwartenden Schwierigkeiten bei der Verwendung des normativen DIN 1045-1 Ansatzes zur Beschränkung auf kleine Rissbreiten ausgleichen können. / The doctoral thesis reflects the recent discussion on the finding of suitable verification models for crack width control. It tries to assemble criteria for the comparison in order to draw conclusions from the outcome. In the very beginning stands a widespread analysis of the bond mechanisms between the reinforcing steel and the concrete. Starting from own testing on short embedment lengths in HPC, opportunities are researched for the prediction of a sliding or splitting failure of the surrounding concrete during bar pull-out. An improved test setup is developed by the Author to verify the splitting failure mechanism that finally leads to longitudinal cover cracking. It enables to obtain better indications for the inner strain development in the later failure plane, showing the development of the bond resistance during loading. Although progress were made in the quality of analysis, it turned out that, a direct implementation of obtained bond laws is less successful to take care of the apparent problem of long embedment lengths. The description of that problem is essential within the crack width verification. Differently, a method is suggested to simulate a probable longitudinal splitting plane and its potential to resist an applied longitudinal load. In that method, the possible reaction of interlinked concrete tension rings around a steel bar is thought to form a growing global resistance with every added resistance ring in a sequential chain that are decreasingly loaded if the distance to the load application increases. The segmentation follows an approximation of the possibly development of local bond cracks acc. to Goto. In this, the application of the tension ring theory from Tepfers were successfully overtaken to the problem of long embedment lengths. It enables for simulations close to the original theory of tensile rings formed by concrete around the reinforcing steel. Comparing the results with MC 90, the simulation of long embedment lengths were performed using imaginary cylindrical test-specimen, enabling the verification of single and stabilized cracking. Simplified methods were developed in order to implement time-dependent influences like restraint from creep and shrinkage.An extensive evaluation of the normative methods (MC 90/ DIN 1045-1 and EN 1992-1-1) for verifications of a characteristic crack width stands at the end of the studies. A key position within the models is held by the realistic prognosis of the accountable crack distance. Using a newly compiled dataset and already existing data for comparison, the performances of current models were verified for predicting crack widths or distances. Complicated fields of its application could be marked and isolated. It was concluded that, the approaches for the determination of the effective reinforcement ratio and the bond stress should be improved. The developed alternative for calculation is assembled with an added safety feature and a variable minimum for the crack distance. It can lead to a more reliable prognosis for crack distances and the depending crack widths in order to design a more efficient reinforcement detailing. The requirements on the performance of a determined characteristic crack width wk are extended by the application of a criteria of effectiveness for the calculated crack distance srk. The reliability of the MC 90 -approach and the DIN-approach for minimum reinforcement has also been checked. Extensive compilations of data, examples and parameter studies are added to the appendix in order to backup the theoretical results and to invite others to compare. Two calculation flow charts and helptools are integrated to ensure the quality of crack width calculations also in cases where smaller crack widths must be verified, using informative and normative methods in MC 90/ DIN 1045-1.