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Berichtigung: Erste Änderungssatzung zur fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Medizintechnik vom 15. März 2024
Erste Änderungssatzung zur fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Medizintechnik vom 15. März 2024 (Lesefassung nach Berichtigung)
Lesefassung: Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Medizintechnik vom 04. Oktober 2022 i. d. F. der ersten Änderungssatzung zur Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Medizintechnik vom 15. März 2024
Erste Änderungssatzung zur fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Artificial Intelligence vom 05. Juni 2024
Lesefassung: Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Artificial Intelligence (M. Sc.) vom 15. August 2022 (AMbl. 13/2022) i. d. F. der Ersten Änderungssatzung zur fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Artificial Intelligence (M. Sc.) vom 05. Juni 2024
Erste Änderungssatzung zur fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Künstliche Intelligenz Technologie vom 05. Juni 2024
Lesefassung: Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Künstliche Intelligenz Technologie vom 15. August 2022 (AMbl. 14/2022) i. d. F. der Ersten Änderungssatzung zur fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Künstliche Intelligenz Techno-logie (M. Sc.) vom 05. Juni 2024
Erste Änderungssatzung zur fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Cyber Security vom 05. Juni 2024
Lesefassung: Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Cyber Security vom 22. September 2017 (AMbl. 24/2017) i. d. F. der Ersten Änderungssatzung zur fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Cyber Security (M. Sc.) vom 05. Juni 2024
Erste Änderungssatzung zur fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Medizininformatik vom 05. Juni 2024
Lesefassung: Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Medizininformatik (B. Sc.) vom 27. September 2016 (AMbl. 15/2016) i. d. F. der Ersten Änderungssatzung zur fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Medizininformatik (B. Sc.) vom 05. Juni 2024
In einem von erneuerbaren Energien dominierten Energiesystem spielen Speichertechnologien eine zentrale Rolle. Im Rahmen der deutschen Energiewende entstehen momentan mehrere Demonstrationsprojekte, in welchen regenerativer Strom mittels Wasserelektrolyse in Form von Wasserstoff gespeichert wird und sektorenübergreifend Anwendung findet.
Zur technischen und ökonomischen Bewertung von Szenarien, welche bereits heute von Relevanz sind, werden im Rahmen dieser Arbeit Simulationen durchgeführt. Hierfür werden mehrere auf regenerativen Energien und Wasserstoff basierende Systempfade mit den Zielapplikationen Wasserstoffbereitstellung für Industrieanwendungen, Wasserstoff-Gasnetzeinspeisung und Rückverstromung entworfen. Darüber hinaus wird auch ein zukünftiges Szenario zur saisonalen Stromspeicherung betrachtet.
Als Voraussetzung der Simulation werden die in den Systempfaden vorkommenden Komponenten in Matlab/Simulink von Grund auf abgebildet und je nach Zielstellung logisch miteinander verschalten. Die Elektrolyseanlage als zentrale Komponente verfügt hierbei über den höchsten Detailgrad. Zur Erhebung technischer Kennfelder als auch zur Charakterisierung des Betriebsverhaltens werden weitreichende Untersuchungen an einem realen Druckelektrolyseur durchgeführt, woraufhin eine Implementierung der erhobenen Daten in das Modell erfolgt. Die Energiebereitstellung in den Simulationen geschieht mittels Windkraft und Photovoltaik, welche direkt oder zur Wasserstoffherstellung genutzt wird. Der Wasserstoff wird je nach Einsatzstrategie weiter verdichtet, einer Speicherlösung zugeführt und anschließend rückverstromt. Zur Deckung des Wasserstoffbedarfs bzw. der Stromabnahmeprofile wird eine Sensitivitätsanalyse zur Dimensionierung der Systemkomponenten durchgeführt. Der Hauptfokus liegt hierbei auf der Sicherstellung der Versorgungssicherheit.
Aufgrund seines Detailgrades schließt das im Rahmen dieser Arbeit entwickelte Modell die Lücke zwischen der Komponenten- und der Systemmodellierung. Somit findet es in der zielgerichteten Analyse von realen Wasserstoff-Versorgungspfaden seine Anwendung.
Aufbauend auf der technischen Simulation werden die rechtlichen Rahmenbedingungen der Systempfade dargestellt und anhand eines spezifisch angepassten Kostenmodells die Wasserstoff- und Stromgestehungskosten berechnet sowie die Kostenverteilung hinsichtlich der Kostenbestandteile und Komponenten dargestellt.
Die Hauptfaktoren der Gestehungskosten liegen in der Strombereitstellung, gefolgt von der Elektrolyse. Für die Wasserstoffspeicherung und Rückverstromung fallen vergleichsweise geringe Kosten an. Der angesetzte Zinssatz und eventuelle Abgaben haben einen wesentlichen Einfluss auf die Strom- und Wasserstoffkosten. Die Höhe der anfallenden Abgaben ist stark vom Anwendungsfall abhängig und muss für jeden Einzelfall gesondert betrachtet werden. Ein maßgeblicher Entfall von Abgaben liegt bei der Eigenversorgung ohne Leitung durch ein öffentliches Netz vor.
Die stetige Verkleinerung der Strukturgrößen bei der Halbleiterfertigung ermöglicht die Herstellung von integrierten Schaltungen, die immer komplexere Aufgaben erfüllen können und dabei von Generation zu Generation kompakter, energieeffizienter und kostengünstiger werden. Ein Nachteil dieser Skalierung ist die zunehmende Anfälligkeit gegenüber verschiedenen physikalischen Effekten, die im Betrieb temporäre oder permanente Fehlern verursachen können. Dies erhöht die Notwendigkeit, Maßnahmen zu implementieren, die diese Fehler kompensieren und damit die Zuverlässigkeit der Schaltung steigern.
Diese Dissertation beschreibt die Entwicklung und Implementierung von Methoden für einen gezielten Einsatz von Hardware-Redundanz beim Entwurf fehlertoleranter digitaler Schaltungen. Die entwickelten Methoden bilden die Grundlage für eine rechnergestützte Entwurfsraumexploration, bei der auf der Basis eines gegebenen Schaltungsentwurfs eine Vielzahl fehlertoleranter Entwurfskandidaten automatisiert erzeugt und evaluiert werden kann.
Zur Bewertung der Kosten der verwendeten Hardware-Redundanz werden mehrere Verfahren vorgestellt, um die Veränderung von Schaltungsfläche, Verarbeitungsleistung und Verlustleistung zu bestimmen. Dazu gehört auch die Entwicklung und Evaluierung von Methoden, die Abschätzungen auf der Grundlage struktureller Eigenschaften und vorhandener Teilergebnisse liefern. Diese erreichen eine deutliche Beschleunigung gegenüber herkömmlichen Logiksynthesen und ermöglichen so in verschiedenen Phasen der Entwurfsraumexploration einen jeweils geeigneten Kompromiss zwischen Laufzeit und Genauigkeit.
Für die Berechnung der Zuverlässigkeit und der erwarteten Lebensdauer von Entwurfskandidaten wird ein Modellierungsansatz eingeführt, der es ermöglicht, temporäre und permanente Fehler gemeinsam zu berücksichtigen. Darüber hinaus beschreibt die Dissertation einen Algorithmus zur automatischen Generierung entsprechender Modelle. Dieser wird verwendet, um für eine exemplarische Menge von Hardware-Redundanzstrategien die jeweils erreichbare Steigerung der erwarteten Lebensdauer zu berechnen. Die Ergebnisse geben Aufschluss über den Einfluss verschiedener Entwurfsentscheidungen und Randbedingungen auf die Wirksamkeit der eingesetzten Fehlertoleranzmaßnahmen.
This thesis deals with the energy system transformation of coal-dependent developing countries in the context of climate change mitigation. It departs from the hypothesis that phasing-out the unabated use of coal for power generation, while scaling up carbon-free alternatives, represents a major challenge for coal-endowed developing countries and emerging economies. This challenge is constituted in multiple economic, political and societal determinants for sustained and expanded coal-use. This thesis adopts a political economy perspective and examines those determinants in detail. It focuses on how different societal and political actors are affected the use of coal, and interprets the distributional implications of reforms away from coal as key restrictions for their political feasibility. Given the heterogeneity in the historical, socio-economic, political, and institutional characteristics that different countries exhibit, which are hypothesized to impact on the drivers behind coal-use, this thesis adopts a case-study based approach. It focuses on two large Asian economies, Indonesia and India, as coal-endowed emerging economics with a pivotal relevance in global climate protection efforts. Three main chapters represent the core of this thesis. The first main chapter of this thesis examines the political economy of the power sector and coal mining in Indonesia, focusing on the drivers for the continued use of coal for electricity generation. It presents an expert-interview case study, based on the perspective of 90 expert stakeholder in Indonesia´s energy and climate policy, at national and subnational level. The study identifies key societal and political actors behind Indonesia´s energy- and climate policies driving coal-use, spells out their objectives, and examines how these actor-specific interests’ effect on energy and climate policies. The second main chapter of this thesis studies the implications of an Indian energy transition away from coal-use along three dimensions: the distributional impacts towards households, the implications for employment, and the impact on competitiveness of industries. The input-output based, distributional- incidence case study analyses the concentration of impacts for key societal groups affected by a coal phase-out and renewable energy phase-in, and its spatial distribution across Indian states and regions. The third main chapter of this thesis studies the cost-competitiveness of renewable energy alternatives to coal in Indonesia. The energy modelling based analysis shows how the cost-optimal composition of Indonesia´s power sector in coming decades would comprise high shares of coal-fired electricity. The three main chapters of this thesis identify political economy challenges to a transition away from coal, outlining how a successful coal phase-out will require focusing on its context-dependent distributional and political implications.
Significance of storm spatiotemporal variability and movement in flood hydrodynamic modelling
(2024)
This dissertation aims to explore the impact of various storm properties on computational flood modelling and to propose a method for integrating them into flood risk assessment. It focuses on three key areas:
Firstly, it examines within-storm variability, investigating how variations in storm intensity, duration, and spatial distribution affect runoff dynamics. Through a systematic theoretical approach, the study generates synthetic rainfall signals with different hyetograph variabilities and applies them to a hydrodynamic model. The results highlight the significant influence of storm spatiotemporal variability on runoff response, affecting peak discharge, hydrograph shapes, and flooded areas. Temporal variability emerges as particularly dominant, overshadowing spatial variability and other storm properties such as return period and volume. The study emphasizes the spatial dependency of these effects within the drainage network.
Secondly, it investigates the role of storm movement in flood modelling, recognizing its potential to alter runoff dynamics and inundation patterns. By generating synthetic rain hyetographs traversing the catchment area at varying velocities and directions, the study shows that storm movement significantly impacts runoff response and flood extents. Higher storm velocities lead to more pronounced peaks and faster runoff onsets, resulting in larger flooded areas. The direction of storm movement plays a crucial role, with storms aligning with the average stream direction causing the highest peaks and flooded areas. The magnitude of this influence varies depending on the location within the catchment.
Finally, the dissertation introduces a dynamic spatiotemporal rainfall model aimed at preserving storm event properties. Using an event-based approach, dynamic precipitation events are identified and regenerated, ensuring the conservation of storm spatiotemporal variability and movement characteristics. This facilitates the generation of more physically plausible and spatiotemporally coherent precipitation time series. The model prioritizes user accessibility, offering a practical tool for integrating storm properties into flood computation modelling and risk analysis frameworks. By addressing these aspects of storm behaviour, the dissertation contributes to enhancing the accuracy and effectiveness of flood modelling, thereby improving flood risk mitigation efforts.