Die therapeutische Beeinflußbarkeit einer Leberverfettung gilt weltweit als unbefriedigend ge-löst, so daß ein letaler Ausgang besonders bei Wiederkäuern teilweise nicht zu verhindern ist. Die Nutzung von beta-Rezeptorenblockern hat bisher mit dieser Indikation keinen Eingang in die Veterinärmedizin gefunden. In den vorliegenden Untersuchungen wurden deshalb die Auswirkungen einer unspezifischen Blockade der beta-adrenergen Rezeptoren auf die Lipolyse, die klinischen und hämatologi-schen Funktionen sowie Leber-, Eiweiß- und Mineralstoffwechsel bei fastenden Schafen ge-prüft. Insbesondere wurde dabei die Wirkung einer Propranololapplikation auf die Lipolyse in der frühen Phase des Fastens untersucht. Zu diesem Zweck wurden insgesamt 15 weiblichen, klinisch gesunden, güsten Schafen der Rasse Merino-Fleisch während eines dreitägigen Futterentzuges mit Hilfe einer Dauertropfinfu-sion mit zwei 8stündigen Pausen 0,5 bzw. 1 mg Propranolol/kg KM/d bzw. den Tieren der Kontrollgruppe ein vergleichbares Volumen einer NaCl-Lösung appliziert. Neben der klini-schen Kontrolle von Puls- und Atemfrequenz, Körpertemperatur und Pansenaktivität erfolgte über die wiederholte Gewinnung von Blutproben aus der Vena jugularis externa eine Erfassung der Konzentrationen von Glucose, FFS, Bilirubin, BHB, K, Na, Mg, Gesamteiweiß und Albu-min im Blutserum. Zur Kontrolle der Leberfunktion wurden die Aktivitäten der GLDH und ASAT bestimmt. Die Wirkung des beta-Rezeptor-Antagonisten Propranolol auf die hämatolo-gischen Parameter wurde durch die Kontrolle der Leukozyten-, Erythrozyten- und Hämoglo-binkonzentrationen und den Hämatokrit der Schafe im Versuchsverlauf überprüft. In Übereinstimmung mit bisherigen Untersuchungen an Wiederkäuern und Nichtwiederkäuern kam es aufgrund der dreitägigen Futterdeprivation in allen Tiergruppen zu einer signifikanten Verminderung des Körpergewichtes um bis zu 9,8 %. Die Zahl der Pansenbewegungen redu-zierte sich bei allen Tieren signifikant bereits innerhalb der ersten 48 Stunden der Futterdepri-vation. Der stärkste Abfall der Pansenaktivität ließ sich bei den Schafen, denen 1 mg Propra-nolol/kg KM/d infundiert wurde, nachweisen. Puls- und Atemfrequenz, die Konzentrationen von Na, K, Mg, Gesamteiweiß und Albumin sowie die Aktivitäten von GLDH und ASAT im Blutserum blieben im Versuchsverlauf ohne signifikante Veränderungen. Eine Beeinflussung der hämatologischen Parameter ließ sich we-der bei den Schafen der Kontrollgruppe noch bei denen der Versuchsgruppen nachweisen. Während der Futterentzug in allen Tiergruppen zu einer tendenziellen Abnahme der Blut-serumkonzentration an Glucose führte, stiegen die Konzentrationen an FFS, Bilirubin und BHB im Blutserum aller Tiere an. Damit weisen die Veränderungen in den Konzentrationen von FFS, BHB und Bilirubin im Blutserum der Schafe der Kontrollgruppe die typischen Merkmale einer Fastenstoffwechsellage auf. In beiden Versuchsgruppen fielen diese Konzen-trationserhöhungen gegenüber denen der Kontrollgruppe statistisch gesichert niedriger aus. Unter Berücksichtigung der dabei erreichten Niveaus ließ sich für die Versuchsgruppen eine geringere Belastung von Energie- und Leberstoffwechsel als in der Kontrollgruppe feststellen. Der Übergang von der ersten in die zweite Phase des Fastenstoffwechsels ist in allen Tiergrup-pen, besonders deutlich in beiden Versuchsgruppen, zum Zeitpunkt um 48 h nach Versuchsbe-ginn an der Erhöhung der Körpertemperatur sowie den stärkeren Anstiegen der FFS-Konzentrationen erkennbar. Die besondere klinische und labordiagnostische Bedeutung der Änderungen der FFS-Konzentration im Blutserum zeigte sich in der zeitlich früheren und ausgeprägteren Reaktion als die Konzentrationsänderungen von Bilirubin und BHB. Bereits nach 24stündigem Fasten waren in allen Schafgruppen signifikant gegenüber den Ausgangswerten erhöhte FFS-Konzentrationen nachweisbar. In beiden Versuchsgruppen war bis zum Erreichen der Maxi-malwerte 48 h nach Beginn des Fastens ein geringerer Anstieg der FFS-Konzentration im Blut-serum als in der Kontrollgruppe nachzuweisen. Nach dem Erreichen der Maximalkonzentration kam es unter dem Propranololeinfluß in beiden Versuchsgruppen zu einem raschen, signifi-kantem Abfall der FFS-Konzentration um 44,7 bzw. 63,5 %. Die Abnahme der FFS-Konzentration im Blutserum vom Maximalwert bis zum Versuchsende betrug in der Kontroll-gruppe lediglich 8,6 %. und lag damit signifikant unter den Vergleichswerten der Versuchstie-re. Für die Konzentration der FFS fanden sich zum Versuchsende zwischen allen Gruppen si-gnifikante Unterschiede. Damit läßt sich eine dosisabhängige Wirkung einer Propranololappli-kation auf die Freisetzung von FFS aus den körpereigenen Fettdepots ableiten. Als Besonderheit war zu beobachten, daß sich die Konzentration der FFS in der Kontrollgrup-pe in den Zeiträumen der Infusion der NaCl-Lösung vermindert. Möglicherweise spielt hierbei der säuernde Einfluß des NaCl auf den pH-Wert im Blut eine Rolle. Unter dem Einfluß einer pH-Verminderung kommt es dabei zu einer Absenkung der Lipolyserate. Der zwischen den Infusionszeiten starke Konzentrationsanstieg der FFS in der Kontrollgruppe führt in dieser zu signifikant höheren FFS-Konzentrationen als in den Versuchsgruppen. Die Konzentrationsänderungen von direkt reagierendem und Gesamtbilirubin fielen bei den Schafen der Kontrollgruppe höher aus als bei den Tieren der Versuchsgruppen. Während die Maximalkonzentrationen für das Gesamtbilirubin in den Versuchsgruppen mit Dosierungen von 0,5 bzw. 1 mg Propranolol/kg KM/d 48 h nach Versuchsbeginn erreicht werden, ließen sich die maximalen Gesamtbilirubinkonzentrationen in der Kontrollgruppe erst 56 h nach Versuchsbe-ginn nachweisen. Die dabei vorhandenen Konzentrationsunterschiede zwischen den einzelnen Gruppen weisen auf eine geringere Belastung der Leber bei den Schafen der Versuchsgruppen hin. Auch die BHB-Konzentrationen im Blutserum der Schafe der Versuchsgruppen lagen zum Versuchsende unter denen der Tiere in der Kontrollgruppe. Damit liegt ein weiterer Indikator auf eine geringere Leberbelastung der Tiere in den Versuchsgruppen gegenüber den Schafen der Kontrollgruppe vor. Die absolut niedrigsten BHB-Konzentrationen waren bei den Schafen der Versuchsgruppe mit einer Propranololgabe von 1 mg/kg KM/d nachweisbar. In dieser Gruppe wurde die maximale BHB-Konzentration 32 h nach Fastenbeginn erreicht. Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, daß sich mit Propranololgaben in Höhe von 0,5 bzw. 1 mg/kg KM/d beim Schaf eine Hemmung der Lipolyse innerhalb der ersten 64 Stunden eines Futterentzuges erreichen läßt, ohne dabei nachweisbaren Einfluß auf hämatologische Parameter auszuüben. Insbesondere weisen die zwischen Versuchs- und Kontrollgruppe vergleichbaren Anstiege der FFS-Konzentrationen in den infusionsfreien Zeiträumen auf den Einfluß des beta-adrenergen Antagonisten auf die Lipolyse während der Infusion hin. Die Konzentrationsände-rungen von Bilirubin und BHB in den Versuchsgruppen erfolgen in deutlich geringerem Um-fang als in der Kontrollgruppe. Damit läst sich auf eine geringere Belastung von Energie- und Leberstoffwechsel bei den Versuchstieren schließen. Die nicht signifikanten Veränderungen der Enzymaktivitäten von GLDH und ASAT bestätigen, daß durch die Anwendung von Propra-nolol keine negative Beeinflussung der Leberfunktion erfolgt. Aufgrund der stärkeren Reduzie-rung der Zahl der Pansenbewegungen und des verminderten Konzentrationsanstieges von FFS im Blutserum der Schafe, denen 1 mg Propranolol/kg KM/d appliziert wurde, gegenüber denen die 0,5 mg Propranolol/kg KM/d erhielten, ist von einer Dosisabhängigkeit der Propranolol-wirkung auszugehen. Die Applikation von Propranolol in einer Dosis von 0,5 bzw. 1 mg/kg KM/d stellt beim Schaf eine geeignete Methode dar, frühzeitig eine Verminderung der fasten-induzierten Lipolyse zu erreichen. / The treatment of the fatty liver disease is world-wide regarded as unsatisfactory, so that death of the affected ruminants is partly unavoidable. The administration of beta receptor blockers in such cases has not found its way into veterinary medicine until now. In this study, the effects of a nonspecific blockade of the beta adrenoceptors on lipolysis, clinical and hematological parameters as well as on the metabolism of the liver, proteins and minerals in fasting sheep were therefore tested. Especially, the effect of a Propranolol administration on the lipolysis in the early stage of fasting was examined. During a three-day period of food deprivation, 15 female, clinically healthy and non-pregnant sheep (Merino-Fleisch) were given 0.5 or 1 mg Propranolol/kg body weight per day via a continuous infusion with two interruptions of eight hours. During the experiment, pulse, respiration rate, body temperature and rumen activity were checked. The serum concentrations of glucose, FFA, bilirubin, beta-hydroxybutyrate, potassium, sodium, magnesium, total protein and albumin were controlled by repeatedly taking blood samples from the vena jugularis externa. The activity of the enzymes GLDH and AST were determined to check the liver function. The effect of the beta-receptor antagonist Propranolol on the hematological parameters was checked by examining the WBC, RBC, the hemoglobin concentrations and the packed cell volume. All test groups showed significant decrease in body weigth of up to 9.8 %, due to the three-day food deprivation. Even within the first 48 hours of food deprivation, rumen motility of all animals was decreasing significantly. Those sheep which received 1 mg Propranolol/kg body weight per day showed the strongest decrease in rumen activity. Pulse and respiration rate, the concentrations of potassium, sodium, magnesium, total protein and albumin as well as the activity of GLDH and AST in blood serum remained without significant changes during the experiment. Neither the sheep of the control group nor those of the experimental groups showed any influence on the hematological parameters. While the blood glucose concentration tended to be lower during the food deprivation in all groups, the concentrations of FFA, bilirubin and beta-hydroxybutyrate in blood serum were increasing. Thus, the changes of FFA, bilirubin and beta-hydroxybutyrate concentrations in the control group showed the typical characteristics of fasting metabolism. These absolute increases in concentrations were significantly lower in both experimental groups than those in the control group. With regard to the levels reached and compared to the control group, a smaller load of energy and liver metabolism could be determined in the experimental groups. The transition from the first to the second stage of the fasting metabolism in all groups (but especially in the experimental groups) was clearly discernible in the rises of body temperature and in the stronger increases of the FFA concentrations approximately 48 hours after the experiment started. The special clinical and diagnostic importance of the FFA concentration was indicated in an earlier and stronger change of the FFA concentration in the blood serum, compared to the changes of bilirubin and beta-hydroxybutyrate. As early as 24 hours after the beginning of the fasting, a significant rise of the FFA concentration in comparison to the initial concentration could be proved. In contrast to the control group the two experimental groups showed a smaller increase in the FFA concentration. All groups reached their maxima of FFA concentration 48 hours after the beginning of the experiment. Afterwards FFA concentrations in the two experimental groups were sinking fast and significantly by 44.7 % and 63.5 % respectively. In the control group, the decrease of the FFA concentration from the maximum until the end of the experiment was only 8.6 % and thus significantly lower than the comparative results. At the end of the experiment, significant differences in FFA concentrations between all groups could be proved. So, it can be assumed that there is a dose-dependent effect of Propranolol on the FFA release from the bodyŽs own fat depots. The FFA concentration in the control group was decreasing during the NaCl-infusion. This could be due to NaClŽs influence on the pH value of the blood. The reduction of the pH causes a decreasing rate of the lipolysis. The strong rise of FFA concentration between the infusion in the control group, lead to significantly higher results compared to the experimental groups. The changes of total and direct reacting bilirubin in the control group were higher than in the experimental groups. While maximum concentrations of total bilirubin acid in the experimental groups (which got 0.5 and 1 mg Propranolol/kg body weigth per day respectively) could be determined 48 hours after the experimentŽs start, maximum concentrations in the control group could be found only 56 hours after beginning of the fasting. Beta-hydroxybutyrate concentrations in the experimental groups were also lower than in the control group. These differences between the groups indicate a smaller strain of the liver in the experimental groups. The lowest beta-hydroxybutyrate concentrations could be proved in the experimental group with a dose of 1 mg Propranolol/kg body weight per day. In this group, the maximum beta-hydroxybutyrate concentration was reached 32 hours after the beginning of the fasting. These results suggest that by the administration of Propranolol at doses of 0.5 mg and 1 mg/kg body weigth per day respectively it is possible to inhibit the lipolysis within the first 64 hours after a food deprivation without effecting the hematological parameters. Particularly, the comparable increases in FFA concentrations in the experimental and control groups between the infusions indicate a direct effect of the beta-adrenergic antagonist on the lipolysis during the infusions. The changes of bilirubin and beta-hydroxybutyrate concentrations in the experimental groups were smaller than those in the control group. This suggests a smaller strain on the energy and liver metabolism in the experimental groups compared to the control group. The nonsignificant changes of the activity of GLDH and AST indicate no negative influence on the liver function after applicating Propranolol. The stronger reduction of rumen motility and the smaller increase of the FFA concentration in the group with 1 mg Propranolol/kg body weigth per day compared to the group with 0.5 mg Propranolol/kg body weigth per day shows the dose-dependent effect of Propranolol. The application of Propranolol at a dose of 0.5 mg or 1 mg/kg body weigth per day is a suitable method to early inhibit fasting-induced lipolysis in sheep.

Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung der Ionenbindung an Polymeren und Lipidmembranen in wässrigen Lösungen. Im ersten Teil dieser Arbeit wurde der Einfluss verschiedener anorganischer Salze und Polyelektrolyte auf die Struktur des Wassers mit Hilfe Isothermer Mikrotitrationskalorimetrie (ITC) erforscht. Die Verdünnungswärme der Salze wurde als Maß für die Fähigkeit der Ionen, die geordnete Struktur des Wassers zu stabilisieren oder zu zerstören, verwendet. Die Verdünnungswärmen konnten auf Hofmeister Effekte zurückgeführt werden. Im Anschluss daran wurde die Bindung von Ca2+ an Natrium- Poly(acrylsäure) (NaPAA) untersucht. Mit Hilfe von ITC und einer Ca2+- selektiven Elektrode wurde die Reaktionsenthalpie und Bindungsisotherme gemessen. Es wurde gezeigt, dass die Binding von Ca2+ - Ionen an NaPAA stark endotherm und daher entropiegetrieben ist. Anschließend wurde die Bindung von Ca2+ an die eindimensionale Polymerkette mit der an ein Lipidvesikel mit denselben funktioniellen Gruppen verglichen. Es wurde beobachtet, dass die Ionenbindung –wie auch im Fall des Polymers- endotherm ist. Ein Vergleich der Ca2+- Bindung an die Lipidmembran mit der an das Polymer konnte zeigen, dass das Ion schwächer an die Membran bindet. Im Zusammenhang mit diesen Experimenten wurde auch beobachtet, dass Ca2+ nicht nur an geladene, sondern auch an zwitterionische Lipidvesikel bindet. Schließlich wurde die Wechselwirkung zweier Salze, KCl and NaCl, mit einem neutralen Polymergel, PNIPAAM, und dem geladenen Polymer PAA untersucht. Mit Hilfe von Kalorimetrie und einer kaliumselektiven Elektrode wurde beobachtet, dass die Ionen mit beiden Polymeren wechselwirken, unabhängig davon, ob diese Ladungen tragen, oder nicht. / The goal of this work was to study the binding of ions to polymers and lipid bilayer membranes in aqueous solutions. In the first part of this work, the influence of various inorganic salts and polyelectrolytes on the structure of water was studied using Isothermal Titration Calorimetry (ITC). The heat of dilution of the salts was used as a scale of water structure making and breaking of the ions. The heats of dilution could be attributed to the Hofmeister Series. Following this, the binding of Ca2+ to poly(sodium acrylate) (NaPAA) was studied. ITC and a Ca2+ Ion Selective Electrode were used to measure the reaction enthalpy and binding isotherm. Binding of Ca2+ ions to PAA, was found to be highly endothermic and therefore solely driven by entropy. We then compared the binding of ions to the one-dimensional PAA polymer chain to the binding to lipid vesicles with the same functional groups. As for the polymer, Ca2+ binding was found to be endothermic. Binding of calcium to the lipid bilayer was found to be weaker than to the polymer. In the context of these experiments, it was shown that Ca2+ not only binds to charged but also to zwitterionic lipid vesicles. Finally, we studied the interaction of two salts, KCl and NaCl, to a neutral polymer gel, PNIPAAM, and to the ionic polymer PAA. Combining calorimetry and a potassium selective electrode we observed that the ions interact with both polymers, whether containing charges or not.

Im Rahmen von Sicherheitsanalysen kommen Szenarien zur Anwendung, die eine Verletzung der geologischen Barriereintegrität in einem Endlager beschreiben. Während bei der normalen Entwicklung eines Endlagers im Steinsalz von dem langzeitig sicheren Einschluss der radioaktiven Abfälle ausgegangen wird, beschreiben die Szenarien die sogenannte "gestörte" Entwicklung. Das Anhydritszenario hebt auf den Lösungszufluss entlang der Anhydritklüfte und die sich ergebenden Konsequenzen für den Isolationsbereich ab. Obwohl untertägige Untersuchungen gezeigt haben, dass die meisten geologischen Klüfte geschlossen bzw. mit Mineralisationen gefüllt waren, muss in der Störfallanalyse das Anhydritszenario betrachtet werden. Es ist deshalb unverzichtbar, im Rahmen der Integritätsbewertung der geologischen Barriere das gebirgsmechanisch-hydraulische Verhalten des Hauptanhydrits zu bewerten. Die Bedingungen für das Eintreten des Anhydritszenarios müssen untersucht und dafür standortunabhängige Methoden und Kriterien entwickelt werden. In der Arbeit werden die lithologisch-tektonischen Bedingungen untertägiger Hauptanhydritaufschlüsse in unterschiedlichen Salzbergwerken in Thüringen und Sachsen-Anhalt beschrieben und untereinander verglichen. In zwei Gruben in unterschiedlicher Teufe wurden die Spannungsänderungen und Konvergenzen bei der Auffahrung von 2 Messkammern im Hauptanhydrit ermittelt. Vergleichbare Untersuchungen fanden am Grauen Salzton statt, der über Strecken aufgeschlossen war. Unter Verwendung von Bohrkernen fanden umfangreiche Laborversuche zur Festigkeit, Deformierbarkeit und hydraulischen Dichtheit des Anhydrits und Salztons statt. Nach einer umfassenden Analyse der historischen Ereignisse am Staßfurter Sattel vor etwa 100 Jahren wurden die Voraussetzungen für einen Lösungszufluss bewertet und das Szenario nachgerechnet. Es stellte sich heraus, dass die minimale Druckeinspannung eine fundamentale Bedeutung für die hydraulische Integrität besitzt. Für die In-situ-Spannungsmessungen im Anhydrit und benachbarten Steinsalz wurde eine neue Hydrofrac-Messsonde mit seismoakustischer Rissortung gebaut sowie für die Bohrlochschlitzmessungen im Steinsalz eine neuartige Auswertebeziehung unter Berücksichtigung der Tangentialspannungsrelaxation am Bohrlochrand entwickelt. Weiterhin wurde eine einfach anwendbare Methode zur Bestimmung der Permeabilität aus instationären Druckstoßtests eingeführt. In Labortests an Gesteinswürfeln unter drei unterschiedlichen Hauptnormalspannungen konnten Kenntnisse zur Rissbildung und den hydraulischen Eigenschaften gewonnen und Kriterien für die Bewertung der Barrierenintegrität abgeleitet werden. Im Bergwerk Bernburg erfolgten auf dieser Basis In-situ-Tests zur Ermittlung der Rissausbreitung und dem damit verbundenen Fluidfluss unter konstanten Gebirgsspannungen sowie in Abhängigkeit von der Entfernung des Messortes zu einer Abbaufront. Für die abschließenden Schlussfolgerungen und die Festlegung übertragbarer Kriterien wurden ausgewählte Untersuchungen im Labor und in situ unter Verwendung des Fließgesetzes nach Darcy sowie des kubischen Fließgesetzes hydraulisch-mechanisch gekoppelt modelliert.

The general temperature range for THEREDA is currently limited to 0 to about 110°C. For the important electrolyte NaCl there are thermodynamic data available to 200°C and above. To cover this larger temperature range for the Pitzer coefficients, a refit of the temperature functions of Greenberg, J. P. and Møller, N. (Geochim. Cosmochim. Acta 53 (1989) 2503-2518) is presented. A corresponding function for the solubility constant of NaCl is deduced from IUPAC recommended data. The data set for NaCl, thus extended in its range of validity up to 200°C, is implemented in THEREDA.

In the ternary system CsCl – NaCl – H2O, at a temperature of 298.15 K, a double salt with the stoichiometric formula CsCl∙2NaCl∙2H2O(cr) is known to be formed. This double salt and the anhydrous CsCl(cr) are the end-members of a solid solution. For the pure double salt, the solubility constant was determined. The obtained value was applied to calculate the solubility diagram also of the quaternary system CsCl – NaCl – KCl – H2O and the quaternary-reciprocal system Cs+, Na+ || Cl−, SO42− – H2O. The solubility constant together with a solid solution between CsCl·2NaCl·2H2O(cr) and CsCl(cr) were implemented in THEREDA, which extends the applicability of the existing cesium dataset.

For the polythermal Pitzer dataset of the hexary system of oceanic salts (Na+, K+, Mg+2, Ca+2, Cl-, SO4-2 - H2O) including acids and hydroxides the data selection is documented in detail in the report “THEREDA - Thermodynamische Referenzdatenbasis” (Altmaier et al. 2011, https://www.grs.de/de/aktuelles/publikationen/grs-265-thereda-thermodynamische-referenzdatenbasis-abschlussbericht). The present short communication supplements this report by the numerical values of all temperature coefficients.

Komposit-Adsorbentien, die aus einer mit hygroskopischem Salz imprägnierten Zeolithmatrix bestehen, bilden eine vielversprechende Materialklasse für die thermochemische Energiespeicherung (TCES). Sie vereinen die hohe Wärmespeicherdichte des Salzes und die einfache technische Handhabbarkeit des Zeoliths. Dabei verhindert die poröse Matrix das Auslaufen von Salzlösung und kompensiert volumenänderungen während der Ad- und Desorption. Das dynamische Sorptionsverhalten solcher Komposite unterscheidet sich jedoch von dem reiner Zeolithe. Speziell die Adsorptionskinetik ist langsamer, was zu Problemen wie einer geringeren und nicht konstanten thermischen Leistung sowie unvollständiger Adsorption und langen Adsorptionspasen von Energiespeichern auf Basis dieser Materialien führt. Numerische Modellierung hat sich als wichtiges Werkzeug erwiesen, um die Ursachen solcher Leistungseinschränkungen zu identifizieren. Dadurch erleichtert es die Entwicklung von thermochemischen Energiespeichern: Optimale Designs und Arbeitsbedingungen können per Simulation gefunden werden bevor Prototypen gebaut werden müssen. In dieser Arbeit wurde ein numerisches Modell einer Adsorbensschüttung in einer offenen Sorptionskammer entwickelt, in die Open-Sourve Finite-Elemente-Software OpenGeoSys implementiert und mittels experimenteller Daten validiert. Die Modellierungserebnisse zeigen, dass etablierte Sorptionskinetiken das dynamische Adsorptionsverhalten von Salz/Zeolith-Kompositen unter anwendungsrelevanten Arbeitsbedingungen erfassen. Außerdem zeigen sie, dass der Hauptgrund für die Unterschiede zwischen dem Sorptionsverhalten der Komposite und reiner Zeolithe in ihren qualitativ unterschiedlichen Sorptionsgleichgewichten liegt. Ein zweiter Fokus dieser Arbeit liegt darauf zu untersuchen, ob ein begrenzter Umfang an experimentellen Daten genügt, um die entwickelten numerischen Modelle zu kalibrieren. Diese Möglichkeit wurde durch Simulationen von dynamischen Adsorptionsvorgängen an Komposit-Adsorbentien bestätigt. Zudem wurden Kriterien entwickelt, die die Rekonstruktion eines robusten Adsorptionsgleichgewichtsmodells aus einem beschränkten expermientellen Datensatz erlauben. Schließlich wurde im Kontext der Dubinin-Polanyi-Theorie der Adsorption in Mikroporen festgestellt, das die Wahl eines bestimmten Adsorbatdichtemodells nur einen kleinen Einfluss auf Vorhersagen der Leistungsfähigkeit von Adsorbentien für die TCES hat. Die Ergebnisse dieser Arbeit bilden eine fundierte Grundlage für die zukünftige numerische Untersuchung von Materialien, Reaktorgeometrien und Arbeitsbedingungen während der Entwicklung von thermochemischen Energiespeichern, die auf Zeolithen oder Komposit-Adsorbentien basieren.:Used symbols and abbreviations 1. Introduction 2. Foundations 2.1. Thermochemical energy storage 2.2. Zeolites and salt/zeolite composites 2.3. Dubinin-Polanyi theory 2.4. Multiphysical model of a fixed adsorbent bed 2.5. Experimental data 3. Assessment of adsorbate density models 4. Water loading lift and heat storage density prediction 5. Modelling of sorption isotherms based on sparse experimental data 6. Modelling sorption equilibria and kinetics of salt/zeolite composites 7. Summary 7.1. Main achievements 7.2. Conclusions and outlook Bibliography A. Publications A.1. Assessment of adsorbate density models A.2. A comparison of heat storage densities A.3. Water loading lift and heat storage density prediction A.4. Modelling of sorption isotherms based on sparse experimental data A.5. Modelling sorption equilibria and kinetics of salt/zeolite composites / Composite adsorbents consisting of a zeolite host matrix impregnated with a hygroscopic salt are a promising material class for thermochemical energy storage (TCES). They combine the high heat storage density of the salt with the easy technical manageability of the zeolite, which prevents the leakage of salt solution and inhibits volume changes upon ad- and desorption. The dynamic sorption behaviour of such composites, however, is different from the pure host matrix material. Particularly, the adsorption kinetics are slower, which leads to issues such as low and non-steady thermal output power, incomplete adsorption and long adsorption phases of TCES devices using these composite materials. Numerical modelling has proven to be a valuable tool to identify the causes for such performance limitations. Therefore, it facilitates the development of TCES devices: it allows to easily find optimum designs and operating procedures before actual prototypes have to be built. In this thesis a numerical model of a packed adsorbent bed in an open sorption chamber has been developed, implemented in the open-source finite element software OpenGeoSys and validated with experimental data. The modelling results show that established sorption kinetics models capture the dynamic sorption behaviour of salt/zeolite composites under application-relevant operating conditions. Moreover, they show that the main cause for the differences between the composites' and pure zeolite's sorption behaviour lies in their different sorption equilibria. A second focus of the thesis is to investigate the use of limited experimental data for the calibration of the numerical models. This possibility has been confirmed by dynamic sorption simulations of the composite materials. Furthermore, criteria were determined that allow the reconstruction of a robust adsorption equilibrium description from a reduced experimental data set. Finally, in the context of the Dubinin-Polanyi theory of adsorption in micropores, it has been found that the choice of a specific adsorbate density model has only a small influence on performance predictions of adsorbents for TCES. In summary, the results from this thesis will facilitate the screening of materials, reactor geometries and operating conditions via numerical simulations during the design of TCES devices based on zeolites and composite sorbents.:Used symbols and abbreviations 1. Introduction 2. Foundations 2.1. Thermochemical energy storage 2.2. Zeolites and salt/zeolite composites 2.3. Dubinin-Polanyi theory 2.4. Multiphysical model of a fixed adsorbent bed 2.5. Experimental data 3. Assessment of adsorbate density models 4. Water loading lift and heat storage density prediction 5. Modelling of sorption isotherms based on sparse experimental data 6. Modelling sorption equilibria and kinetics of salt/zeolite composites 7. Summary 7.1. Main achievements 7.2. Conclusions and outlook Bibliography A. Publications A.1. Assessment of adsorbate density models A.2. A comparison of heat storage densities A.3. Water loading lift and heat storage density prediction A.4. Modelling of sorption isotherms based on sparse experimental data A.5. Modelling sorption equilibria and kinetics of salt/zeolite composites