Mark/Schnell

Project information

Light, microreinforced UHPC shell structures optimised to deformations using the example of parabolic trough collectors in concentrating solar power plants

Antragsteller 1 | Applicant 1: Prof. Dr.-Ing. habil. Peter Mark
Ruhr-Universität Bochum (RUB), Lehrstuhl für Massivbau, Universitätsstraße 150, Gebäude IC 5 – 179, 44780 Bochum
+49 234 32 25980 | massivbau@rub.de | www.kib1.ruhr-uni-bochum.de

Antragsteller 2 | Applicant 2: Prof. Dr.-Ing. Jürgen Schnell
TU Kaiserslautern (TU KL), Fachgebiet Massivbau und Baukonstruktion, Paul-Ehrlich-Straße, Gebäude 14, 67663 Kaiserslautern
+49 631 205-2157 | juergen.schnell@bauing.uni-kl.de | www.massivbau-kl.de

Projektnummer | Project number: 198176582
Berichts-/Förderzeitraum | Reporting/funding period: 07/2011–30.06.2018
Team | Team: Patrick Forman (RUB, 07/2011–10/2014), Christoph Kämper (RUB, ab | since 10/2014), Sören Müller (TU KL, 07/2011–10/2014), Tobias Stallmann (TU KL, ab | since 08/2015), Janna Krummenacker (TU KL, 10/2014–08/2015)

Partner | Partners: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Institut für Solarforschung, Linienfokussierende Systeme, Köln; Solarlite CSP Technology GmbH, Duckwitz; Heinze Cobiax Deutschland GmbH, Wiesbaden; Dyckerhoff GmbH, Wiesbaden; durcrete GmbH, Limburg an der Lahn

Publications

• Forman, P.; Müller, S.: Shape-optimised Parabolic Trough Collectors made of micro reinforced Ultra High Performance Concrete. In: Müller, H. S.; Haist, M.; Acosta, F. (Hrsg.) Proc. of the 9th fib Int. PhD Symp. in Civil Engineering, 22.–25.07.2012 in Karlsruhe, Karlsruhe: KIT Scientific Publishing, 2012, S. 297–302
• Patent: Weissbach, R.: Die abrollende Parabolspiegelrinne. Schutzrecht DE102011011805 A1, Industrial property right (23.08.2012)
• Müller, S.; Forman, P.; Schnell, J.; Mark, P.: Collectors for solar parabolic trough power plants made of micro reinforced Ultra High Performance Concrete. In: Uzoegbo, H. C.; Schmidt, W. (Hrsg.): Proc. of the Int. Conf. on Advances in Cement and Concrete Technology in Africa (ACCTA 2013), 28.–30.01.2013 in Johannesburg (Südafrika), 2013, S. 491–498, publ. on CD-ROM
• Forman, P.; Müller S.: Verformungsoptimierte Parabolrinnenkollektorschalen aus hochfestem Beton. In: Breitenbücher, R.; Mark, P. (Hrsg.): Tagungsband des 54. Forschungskolloquiums des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (DAfStb), 07./08.11.2013 in Bochum, 2013, S. 15–22
• Müller, S.; Forman, P.; Schnell, J.; Mark, P.: Leichte Schalen aus hochfestem Beton als Parabolrinnen solarthermischer Kraftwerke. Beton- und Stahlbetonbau 108 (2013) 11, S. 752–762
• Müller, S.; Forman, P.; Schnell, J.; Mark, P.: Innovative concrete parabolic trough collectors for solar power plants as an example for concrete in mechanical engineering. In: Proc. of the 1st Concrete Innovation Conf. (CIC), 11.–13.06.2014 in Oslo (Norwegen), 2014, 8 S. (flash drive)
• Müller, S.; Forman, P.; Schnell, J.; Mark, P.: Concrete collectors for parabolic trough solar power plants. In: Bastien, J.; Rouleau, N.; Fiset, M.; Thomassin, M. (Hrsg.): Proc. of the 10th fib Int. PhD Symp. in Civil Engineering, 22.07.2014 in Quebec City (Kanada), Québec: Research Centre on Concrete Infrastructure (CRIB), Université Laval, 2014, S. 309–314
• Müller, S.; Schnell, J.: Parabolrinnen für solarthermische Kraftwerke. In: Scheerer, S.; Curbach, M. (Hrsg.): Leicht Bauen mit Beton – Forschung im Schwerpunktprogramm 1542, Förderphase 1, Dresden: Institut für Massivbau der TU Dresden, 2014, S. 94–101 – http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-171407
• Forman, P.; Mark, P.: Numerische Simulation und Optimierungsstrategien für Betonschalen von Parabolrinnen solarthermischer Kraftwerke. In: Scheerer, S.; Curbach, M. (Hrsg.): Leicht Bauen mit Beton – Forschung im Schwerpunktprogramm 1542, Förderphase 1, Dresden: Institut für Massivbau der TU Dresden, 2014, S. 242–253 – http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-171546
• Müller, S.; Forman, P.; Schnell, J.; Mark, P.: Kollektorelemente solarthermischer Kraftwerke aus innovativen hochfesten Betonfertigteilen. BetonWerk International (2014) 5, S. 182–188 – http://www.cpi-worldwide.com/de/journals/artikel/36767
• Forman, P.; Müller, S.; Mark, P.; Schnell, J.: Design, detailing and future potential of high-strength concrete collector modules for parabolic troughs. ALITinform International Analytical Review 36 (2014) 4–5, S. 48–58
• Schnell, J.; Kämper, C.; Krummenacker, J.; Mark, P.: Design of light-weight, large-scale Parabolic Troughs made of high-strength Concrete. In: Proc. of the 11th Central European Congress on Concrete Engineering, 01.10.2015 in Hainburg (Österreich), 2015, S. 18–21
• Forman, P.; Müller, S.; Ahrens, M. A.; Schnell, J.; Mark, P.; Höffer, R.; Hennecke, K.; Krüger, J.: Light concrete shells for parabolic trough collectors – Conceptual design, prototype and proof of accuracy. Solar Energy 111 (2015), S. 364–377 – http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038092X14005349
• Kämper, C.; Krummenacker, J.; Forman, P.; Mark, P.; Schnell, J.: Slender large-scale parabolic troughs using shape-optimized hollow structures made of high-strength concrete. In: Papadrakakis, M.; Papadopoulos, V.; Plevris, V. (Hrsg.): Proc. of the 5th Int. Conf. on Computational Methods in Structural Dynamics and Earthquake Engineering (COMPDYN 2015), ECCOMAS Thematic Conf., 25.–27.05.2015 in Kreta (Griechenland), 2015, 8 S.
• Kämper, C.; Krummenacker, J.; Forman, P.; Mark, P.; Schnell, J.: Lightweight thin-walled shell structures made of high-strength concrete for parabolic trough collectors. In: KIVI (Hrsg.): Future Visions – Proc. of the Int. Association for Shell and Spatial Structures (IASS) Symp. 2015, 17.–20.08.2015 in Amsterdam (Niederlande), paper No. IASS2015-504012, 10 S. (flash drive)
• Forman, P.; Kämper, C.; Mark, P.; Schnell, J.: Parabolschalen als Unterkonstruktionen für Solarkollektoren. In: Ing. Ges. Niemann & Partner GbR (Hrsg.): Einwirkungen auf Ingenieurtragwerke und Sicherheitskonzepte – Festschrift Prof. Niemann, Bochum, 2015, S. 77–92
• Smarslik, M.; Kämper, C.; Forman, P.; Stallmann, T.; Mark, P.; Schnell, J.: Topologische Optimierung von Betonstrukturen. In: Scheerer, S.; van Stipriaan, U. (Hrsg.): Festschrift zu Ehren von Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Manfred Curbach. Dresden: Institut für Massivbau der TU Dresden, 2016, S. 234–255
• Forman, P.; Kämper, C.; Stallmann, T.; Schnell, J.; Mark, P.: Parabolschalen aus Hochleistungsbeton als Solar-kollektoren. Beton- und Stahlbetonbau 111 (2016) 12, S. 851–861 – DOI: 10.1002/best.201600051
• Stallmann, T.; Kämper, C.; Schnell, J.; Mark, P.: Design of light-weight, slender parabolic troughs made of high-strength concrete. In: Middendorf, B.; Fehling, E. (Hrsg.): Proc. 4th Int. Symp. on Ultra-High Performance Concrete and High Performance Construction Materials – HiPerMat 2016, 11.03.2016 in Kassel, 2016, 9 S. (flash drive)
• Müller, S.: Zur Auslegung von innovativen Betonkollektorelementen für solarthermische Parabolrinnenkraftwerke. Dissertation, TU KL, 2016 – https://kluedo.ub.uni-kl.de/frontdoor/index/index/docId/4362
• Forman, P.: Optimierungsstrategien für Parabolschalen zur Solarstrahlenkonzentration aus Hochleistungsbeton. Dissertation, RUB, 2016 – http://hss-opus.ub.ruhr-uni-bochum.de/opus4/frontdoor/index/index/docId/5132
• Kämper, C.; Stallmann, T.; Mark, P.; Schnell, J.: Hollow Core Concrete Shells for Large Aperture Parabolic Troughs. In: Hordijk, D. A.; Lukovic, M. (Hrsg.): High Tech Concrete: Where Technology and Engineering Meet – Proc. of the 2017 fib Symp., 12.–14.06.2017 in Maastricht (Niederlande), 2017, S. 1119–1127 – DOI: 10.1007/978-3-319-59471-2_130
• Stallmann, T.; Forman, P.; Kämper, C.; Schnell, J.; Mark, P.: Development and Construction of Light-Weight Parabolic Troughs made of High-Performance-Concrete. In: Abramski, M.; Korzeniowski, P. (Hrsg.): Current Scientific Challenges in Concrete and Steel Structures, 19.06.2017 in Gdansk (Polen), 2017, S. 123–133
• Kämper, C.; Forman, P.; Stallmann, T.; Ahrens, M. A.; Mark, P.; Schnell, J.: Optimised High-Performance Concrete Shells for Parabolic Trough Collectors. J. IASS 58 (2017) 1/191, S. 105–119 – https://doi.org/10.20898/j.iass.2017.191.843
• Kämper, C.; Forman, P.; Mark, P.: Entwurf topologisch optimierter Schalentragwerke. In: Pahn, M.; Thiele, C.; Glock, C. (Hrsg.): Vielfalt im Massivbau – Festschrift zum 65. Geburtstag von Prof. Dr.-Ing. Jürgen Schnell, Kaiserslautern, 2018, S. 675–692
• Winkelmann, U.; Kämper, C.; Höffer, R.; Mark, P.: Wind tunnel experiments and numerical analysis on large-scale parabolic shells for solar trough collector modules. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics 146 (2020), S. 2390–2407 – https://doi.org/10.1016/j.renene.2019.08.057
• Stallmann, T.: Zum Trag- und Verformungsverhalten von Hohlkörperdecken aus Hochleistungs-Feinkornbeton. Dissertation, TU KL, 2020 – urn:nbn:de:hbz:386-kluedo-60767
• Kämper, C.: Entwurf gewichtsminimierter Flächentragwerke aus Hochleistungsbeton. Dissertation, RUB, 2022
• Final report: https://doi.org/10.25368/2022.343