@phdthesis{Eisentraut2024, author = {Eisentraut, Mark}, title = {Beschleunigung des Isothermschmiedens von Titanaluminiden durch gezielte Mikrostrukturentwicklung}, doi = {10.26127/BTUOpen-7000}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-70000}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2024}, abstract = {Titanaluminide (TiAl) sind vielversprechende Hochtemperaturwerkstoffe, die aufgrund ihrer geringen Dichte und hohen spezifischen Festigkeit insbesondere in der Luft- und Raumfahrtindustrie Anwendung finden. Die Mikrostruktur von TiAl-Legierungen spielt eine entscheidende Rolle f{\"u}r deren mechanische Eigenschaften und Bearbeitbarkeit. Durch gezielte Mikrostrukturentwicklung kann die Umformbarkeit und damit die Effizienz der Bearbeitungsprozesse verbessert werden. Deshalb wurde in der vorliegenden Arbeit eine neue Prozesskette f{\"u}r das Schmieden von Titanaluminiden entwickelt und erprobt, um die Prozesszeiten zu reduzieren und die Wirtschaftlichkeit des Werkstoffs zu erh{\"o}hen. Die Prozesskette umfasst drei Schritte: eine Vorw{\"a}rmebehandlung, eine beschleunigte Umformung und eine eigenschaftsbestimmende Nachw{\"a}rmebehandlung. Die spezifische Vorw{\"a}rmebehandlung zur Verbesserung der Umformbarkeit f{\"u}hrt zu einer Mikrostruktur mit einem geringen lamellaren Anteil, einem hohen β/β0-Gehalt und einem hohen Anteil an zellularen Reaktionen. Dadurch konnte die maximale Fließspannung im Vergleich zum geHIPten Zustand um ca. 20 \% gesenkt werden. Es wurde ein Prozessfenster definiert, in dem der w{\"a}rmebehandelte Zustand eine geringere Fließspannung und eine verbesserte Schadenstoleranz im Vergleich zum geHIPten Ausgangsmaterial aufweist. Basierend auf den Ergebnissen von Stauchversuchen mit konstanter Dehnrate wurden Dehnratenprofile mit variablen Dehnraten entwickelt, um den Umformprozess zu beschleunigen. Diese Umformung mit variabler Dehnrate wurde sowohl an zylindrischen Proben als auch an Gussrohlingen durchgef{\"u}hrt. Die Ergebnisse zeigten, dass die Prozesszeiten im Vergleich zur Umformung mit konstanter Dehnrate um 50 bis 70 \% reduziert werden konnten, ohne eine erh{\"o}hte Materialsch{\"a}digung zu verursachen. Zudem wurde festgestellt, dass die f{\"u}r diese Legierung entwickelten Dehnratenprofile auf andere TiAl-Legierungen {\"u}bertragbar sind. Abschließend wurde eine eigenschaftsbestimmende Nachw{\"a}rmebehandlung eingesetzt, die zu einer Mikrostruktur mit verbesserten Eigenschaften f{\"u}hrte. Die mechanischen Eigenschaften der mit der neuen Fertigungskette erzeugten Proben sind dabei mit denen der konventionellen Fertigungskette vergleichbar.}, subject = {Mechanische Eigenschaften; Mechanical properties; Titanaluminide; Titanium aluminides; TNM-B1; Umformung; Forming; Titanaluminide; Mikrostruktur; Schmieden; Umformen; Prozesskette; Optimierung}, language = {de} } @phdthesis{Eisold2020, author = {Eisold, Hans-Elmar}, title = {Zur{\"u}ck zur L{\"o}sung : eine kritische Analyse von Innovationsimperativ und Innovationskultur}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-52893}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2020}, abstract = {Was bedeutet es, innovativ zu sein? Ausgangspunkt der vorliegenden Arbeit ist die weitverbreitete Verwendung des Innovationsbegriffes, f{\"u}r den aber Probleme der Unsch{\"a}rfe oder ein wichtiger historisch-systematischem Bedeutungswandel erkannt werden. Die vorgenommene Auseinandersetzung zur Innovation arbeitet die begriffiche Historie auf und benennt dabei wesentliche Schwerpunkte. Die vorgeschlagene Innovationsdefinition vom Mehrwert zum Zweck des eigenen Erfolgs dient als Ausgangspunkt, um zwischen bloßer M{\"o}glichkeit und tats{\"a}chlich genutzter L{\"o}sung unterscheiden zu k{\"o}nnen. Die Frage nach der Relevanz ist das Ergebnis dieser individuellen Bewertung. Dar{\"u}ber hinaus wird durch ein, in Anlehnung an bereits existierende Pfad- und Urnenmodelle, entwickeltes Kugelmodell verdeutlicht, dass (Markt)Bedeutung und technisches Potential eben nicht pauschal ineinander {\"u}berf{\"u}hrbar sind. Die Bedeutung von Relevanz zeigt sich auch in der Herausforderung, Forschung als mehr oder weniger sinnvoll bestimmen zu wollen. So ist im akademischen Umfeld der {\"o}konomische Nutzen im Kontext privater Forschung nachvollziehbar. Ein notwendiger gesellschaftlicher Effekt bleibt aber oft aus. Dieser ist oft nur mit akademischen Disziplinen umsetzbar (z. B. P{\"a}dagogik, {\"O}kologie), die sich der {\"O}konomisierung teilweise v{\"o}llig entziehen. Die Relevanz als Bezugswert akademischer Forschung ist damit nicht allein an {\"o}konomischer Tauglichkeit ausgerichtet, sondern auch an ihrer gesellschaftlichen Gestaltungsabsicht und Notwendigkeit. Dies beinhaltet dann jedoch auch eine kritische Bewertung falscher oder zum Selbstzweck betriebener Forschung ohne Gehalt, deren Ursachen sich u. a. in ihrer zwanghaften {\"O}konomisierung wiederfinden oder durch Fehler beteiligter Akteursgruppen (menschlicher Makel) hervorgerufen werden. Diese Thesen werden im Kontext einer sinnvollen Handlungsempfehlung diskutiert. Dabei wird ein aus den Elementen Reexion, Fokus und Pragmatismus bestehender Kulturhebel vorgeschlagen, der sowohl aus der Gegen{\"u}berstellung geschlossener und offener Innovation als auch klassischer Wissenschaft und Technoscience abgeleitet werden kann. Er beantwortet die eingangs gestellte Frage, was es bedeutet, innovativ zu sein: 1. Was? -> L{\"o}sungen schaffen, 2. Wie? -> Ideen/M{\"o}glichkeiten in den Relevanzhorizont bringen (relevant machen), 3. Wodurch? -> Reflektion {\"u}ber sich selbst, Fokus auf die Bed{\"u}rfnisse der Zielgruppe und Pragmatismus bei der Anwendung von F{\"a}higkeiten und Wissen (Kulturhebel). Die Auseinandersetzungen der vorliegenden Arbeit f{\"u}hren zu diesen Schlussfolgerungen hinsichtlich innovativen Handelns}, subject = {Innovation; Innovationskultur; Relevanz; Kulturhebel; Innovation; Innovation culture; Relevance; Culture lever; Innovationsforschung}, language = {de} } @phdthesis{Elattassi2020, author = {Elattassi, Najla}, title = {Learning from the past, designing for the future : sustainability of the Mediterranean vernacular}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-53091}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2020}, abstract = {With climate change and the depleting ozone layer, awareness about protecting the environment is increasing and "Sustainable Architecture" is becoming an essential part of the architectural future of cities. However, sustainable buildings of today are being built with high cost, high tech systems which can be reduced by taking advantage of past technologies and systems. The brilliance of vernacular architecture and the way man adapted to his surroundings fascinated me and inspired me to do further research on the sustainable characteristics of vernacular settlements of the Mediterranean area in order to determine if these characteristics can be applied to present and future architecture in an innovative way to create sustainable buildings with least possible energy consumption. The method of research was based upon a general analysis of the passive design (solar and wind) characteristics of a town or settlement in Mediterranean climate starting from its site elements such as topography, vegetation, water. After that its urban structure, such as the geometry, block and street orientation and dimensions. Following that, the dwelling characteristics like dwelling shape, orientation and dimensions and finally the thermal regulating elements found in these dwellings, such as windows and vegetation. These elements were given a score according to their contribution to energy savings in buildings. Four case studies were chosen: two vernacular case studies from the region of study (the Mediterranean Coasts) and two modern case studies inspired by the Mediterranean vernacular. The analysis was repeated in the same sequence mentioned: Site, Settlement, Dwelling, Element, for the actual performance of each case study. The elements were given a number of points out of the score assigned for each element in the general analysis. A total score and rating for each case study resulted from this analysis. The objective of these scores were to compare the performance of the vernacular case studies to the vernacular inspired case studies in terms of energy savings. The final scores displayed comparable results between both types of case studies meaning that when these modern settlements were designed with an influence from the Mediterranean vernacular, their performance in energy savings was close to that of a vernacular settlement. That means that it is possible to design settlements which are influenced by vernacular settlements and can even defeat them by following the general guidelines of the vernacular passive design characteristics in addition to modern tools and innovative methods. These guidelines can be reflected in a handbook and rating system which can become a simple step by step guide for architects and planners to design sustainable settlements without the need for expensive and complicated rating systems and consultants.}, subject = {Vernacular architecture; Sustainable; Passive design; Mediterranean; Vernakul{\"a}re Architektur; Passives Design; Energieeinsparung; Bewertungssystem; Nachhaltigkeit; Mittelmeerraum; Stadtentwicklung; Architektur; Solararchitektur; Nachhaltigkeit}, language = {en} } @techreport{ElmerSchaafBiemeltetal.2011, author = {Elmer, Michael and Schaaf, Wolfgang and Biemelt, Detlef and Gerwin, Werner and H{\"u}ttl, Reinhard F.}, title = {The artificial catchment 'Chicken Creek' - initial ecosystem development 2005-2010}, organization = {Forschungszentrum Landschaftsentwicklung und Bergbaulandschaften}, issn = {1867-7800}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus-23730}, year = {2011}, abstract = {This volume summarizes the monitoring activities and results at the 'Chicken Creek' catchment for the period 2005 to 2010. The development in all ecosystem compartments is assessed, classified, and compared to more mature systems with regard to functional relevance and succession stage. In a final synopsis, the whole catchment is evaluated with regard to ecosystem development and an outlook is given on the expected trends both in the short and the medium term.}, subject = {Welzow; Braunkohlentagebau; Rekultivierung; Wassereinzugsgebiet; {\"O}kosystem; {\"O}kosystem; K{\"u}nstliches Wassereinzugsgebiet; H{\"u}hnerwasser; Monitoring; Ecosystem; Artificial catchment; Chicken Creek; Monitoring}, language = {en} } @phdthesis{ELssaedi2008, author = {ELssaedi, Mosbah Mohamed}, title = {A new approach to Event-Driven Programming}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus-4574}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2008}, abstract = {In many applications, like embedded systems or systems with a strong user interaction, the program is mainly controlled by events. An event handler waits for any event to occur, and then processes that event by ignoring it or calling a corresponding action, a procedure declared in the program. In this way, events are coupled with actions and can influence the global state of the whole program. In order to design a well structured program, event handling and corresponding actions should be clearly separated. However, this aim is not always ensured. In this thesis, an approach is introduced, which enforces to design event-driven systems into two main parts: - An event-handling part, also called specification part, and - An action part, also called hand-built program part (hbp). The specification part is defined as a declarative specification of the event-handling in a special language. It is separated from the hand-built program part. Every event can only influence the state of this part, which contains the implementation of control functions, which calls the several actions defined in the hand-built program part and so connects both parts together. The prototype of a framework was implemented which allows to specify the eventhandling part by means of a special editor and generates from it some classes and templates. In order to complete the implementation, the programmer has to fill into the templates program code by hand (therefore called hand-built program part), which describe the actions.}, subject = {Ereignisgesteuerte Programmierung; Event-Driven Programming; Spezifizierung; Event-Driven Programming; Specification}, language = {en} } @article{EltaherBreuss2025, author = {Eltaher, Mahmoud and Breuß, Michael}, title = {Deep learning for unsupervised 3D shape representation with superquadrics}, series = {AI}, volume = {6}, journal = {AI}, number = {12}, publisher = {MDPI}, address = {Lausanne}, issn = {2673-2688}, doi = {10.3390/ai6120317}, year = {2025}, abstract = {The representation of 3D shapes from point clouds remains a fundamental challenge in computer vision. A common approach decomposes 3D objects into interpretable geometric primitives, enabling compact, structured, and efficient representations. Building upon prior frameworks, this study introduces an enhanced unsupervised deep learning approach for 3D shape representation using superquadrics. The proposed framework fits a set of superquadric primitives to 3D objects through a fully integrated, differentiable pipeline that enables efficient optimization and parameter learning, directly extracting geometric structure from 3D point clouds without requiring ground-truth segmentation labels. This work introduces three key advancements that substantially improve representation quality, interpretability, and evaluation rigor: (1) A uniform sampling strategy that enhances training stability compared with random sampling used in earlier models; (2) An overlapping loss that penalizes intersections between primitives, reducing redundancy and improving reconstruction coherence; and (3) A novel evaluation framework comprising Primitive Accuracy, Structural Accuracy, and Overlapping Percentage metrics. This new metric design transitions from point-based to structure-aware assessment, enabling fairer and more interpretable comparison across primitive-based models. Comprehensive evaluations on benchmark 3D shape datasets demonstrate that the proposed modifications yield coherent, compact, and semantically consistent shape representations, establishing a robust foundation for interpretable and quantitative evaluation in primitive-based 3D reconstruction.}, subject = {3D shape representation; Superquadrics; Deep learning; Unsupervised learning; Point clouds; Geometric modeling}, language = {en} } @phdthesis{Enculescu2006, author = {Enculescu, Mihaela}, title = {Wellenausbreitung in neuronalen Feldern mit retardierter Wechselwirkung}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus-438}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2006}, abstract = {Ein wesentlicher Aspekt der Dynamik elektrischer Aktivitaet in neuronalen Gewebe betrifft die Ausbreitung von Aktivitaet in Form von Wellen. In dieser Arbeit untersuchen wir die Existenz und Eigenschaften laufender Wellenloesungen einer nichtlinearen Neuronalen-Feld-Gleichung. Das Modell beruecksichtigt die nichtlokalen synaptischen Verbindungen und die Zeitverzoegerung bei der Kommunikation zwischen den Nervenzellen, die abstandsabhaengig ist. Die Modellgleichung hat daher die mathematische Form einer nichtlinearer, retardierter Integralgleichung. In der Arbeit wird zuerst gezeigt, wie man die Modellgleichung durch ein System von partiellen Differentialgleichungen approximieren kann, das leichter numerisch untersucht werden kann. Anschliessend werden laufende Wellenloesungen des Modells numerisch und analytisch untersucht.}, subject = {Neuronales Netz; Informationsverarbeitung; Neural fields; Wave propagation; Integral equations; Delayed equations}, language = {de} } @phdthesis{Engelbrecht2017, author = {Engelbrecht, Daniel}, title = {Untersuchung der Potentiale und Anforderungen an ein Wirkleistungsmanagement im Verteilnetz mit hohem Anteil von dezentralen Erzeugungsanlagen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-43479}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2017}, abstract = {In der Dissertation werden neue Potentiale und Anforderungen sowie neue Verfahren und Methoden zur Bereitstellung von Systemdienstleistungen erarbeitet. Der Fokus wird dabei auf das Wirkleistungsmanagement im Verteilnetz gelegt. Bei einer zunehmenden Durchdringung von Erneuerbaren Energien steigt der gegenseitige Einfluss mit den technischen Systemen im Netzbetrieb und bestehenden sowie zuk{\"u}nftigen M{\"a}rkten. In der Arbeit werden organisatorische und technische L{\"o}sungen entwickelt, welche eine sichere Bereitstellung von Regelleistung sowie eine Unterst{\"u}tzung durch den Verteilnetzbetreiber f{\"u}r ein systemdienliches Engpassmanagement des {\"U}bertragungsnetzbetreibers erm{\"o}glichen. Anhand eines 110-kV-Modellnetzes werden die technischen L{\"o}sungen aufgezeigt und bewertet. Dabei zeigt sich, dass eine erweiterte Betriebsplanung im Verteilnetz notwendig wird. M{\"o}gliche Konflikte k{\"o}nnen im Vorfeld durch eine Netzzustandsbewertung und Informations{\"u}bermittlung gel{\"o}st werden. Weiterhin k{\"o}nnen Anforderungen des {\"U}NB zur Unterst{\"u}tzung zum Redispatch im Rahmen einer Vortagesplanung integriert werden. Zur Realisierung der Prozesse und somit Erf{\"u}llung der neuen Anforderungen sind zum Teil technische {\"A}nde-rungen in den Systemen der Netzf{\"u}hrung sowie organisatorische und rechtliche Anpassungen in der Handhabung des Engpassmanagements notwendig. Hierzu werden in der vorliegenden Arbeit konkrete Empfehlungen ausgesprochen.}, subject = {Wirkleistungsmanagement; Verteilnetz; Erneuerbare Energien; Regelleistung; Redispatch; Active power management; Distribution system; Control power; Redispatch; Renewable energy; Lastverteilung ; Erneuerbare Energien; Wirkleistung; Verteilungsnetz}, language = {de} } @phdthesis{Engelbrecht2019, author = {Engelbrecht, Steffen}, title = {Mikrobielle Stickstoffelimination mit kombinierter partieller Nitrifikation/ Anammox (PN/A) in membranbel{\"u}fteten hochsalinen und Niedrigtemperatur-Festbettreaktoren}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-48848}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2019}, abstract = {Durch anthropogene Aktivit{\"a}t hat sich der N{\"a}hrstoffeintrag in die Umwelt stark erh{\"o}ht. Die Hauptquellen sind die Landwirtschaft, kommunales und industrielles Abwasser. Erh{\"o}hte Stickstofffrachten haben einen starken Einfluss auf den Stickstoffkreislauf. Das {\"U}berangebot an Stickstoff f{\"u}hrt zu Eutrophierung in Gew{\"a}ssern und somit zu einem weniger diversen, instabileren {\"O}kosystem. Die Stickstoffeliminierung aus Abw{\"a}ssern ist essentiell f{\"u}r den Schutz der {\"O}kosysteme. Das etablierte System der Nitrifikation/Denitrifikation ist aufgrund des hohen Sauerstoffbedarfs sehr energie- und somit auch kostenintensiv. Der Anammox-Prozess (anaerobe Ammonium Oxidation) ist eine potentielle Alternative zur konventionellen Stickstoffelimination. Anammox-Bakterien nutzen Ammonium und Nitrit als Elektronenakzeptor. Durch Nutzung der partiellen Nitrifikation in Kombination mit Anammox (PN/A) kann bis zu 60 \% der Bel{\"u}ftungsenergie eingespart werden. Trotz Erfolgen in der Teilstrombehandlung ist der Prozess noch nicht erfolgreich in der Hauptstrombehandlung eingesetzt worden. Die gr{\"o}ßten Herausforderungen sind die niedrigen Temperaturen, geringe Zulaufkonzentrationen und hohe Konzentrationen organischen Kohlenstoffs. Die vorliegende Arbeit konnte die Wirksamkeit von membranbel{\"u}fteten Biofilm Reaktoren unter Verwendung von synthetischem Abwasser bei niedrigen Temperaturen (18 - 8 °C) belegen. Die Innovation in diesem System ist die r{\"a}umliche Trennung von nitrifizierenden Bakterien und Anammox Bakterien. Die regelm{\"a}ßige mechanische Entfernung des Nitrifikanten-Biofilms erm{\"o}glichte einen langzeitstabilen Reaktorbetrieb. Diese Reaktorkonfiguration konnte auch erfolgreich f{\"u}r hochsaline Abw{\"a}sser (5 -30 g NaCl*L-1) bei einer Reaktortemperatur von 30 °C und auch unter Zugabe von TOC (40-100 mg TOC*L-1) genutzt werden. Weiterhin wurden Untersuchungen zur Aktivit{\"a}t von salzadaptierter Anammox-Biomasse und nicht adaptierter Biomasse in einem Bereich von 0 bis 50 g NaCl*L-1 durchgef{\"u}hrt. Bei Konzentrationen unter 30 g NaCl*L-1 konnten keine signifikanten Unterschiede im Abbauverhalten festgestellt werden. Allerdings war adaptierte Biomasse bei h{\"o}heren Salzkonzentrationen konkurrenzst{\"a}rker. Außerdem wurden Langzeitlagerungsversuche durchgef{\"u}hrt. Die Lagerungsbedingungen variierten in der Lagerungstemperatur, im Redoxpuffer und der N{\"a}hrstoffversorgung. Nach 106 Tagen bei 4 °C konnte die Anammox-Biomasse noch 91 \% ihrer urspr{\"u}nglichen Aktivit{\"a}t erhalten. Somit konnte eine einfache und kosteng{\"u}nstige Lagerungsmethode f{\"u}r Anammo-Bakterien entwickelt werden.}, subject = {PN/A; Niedrigtemperatur; Anammox; Mebranbel{\"u}fteter Biofilm-Reaktor; Hohe Salinit{\"a}t; PN/A; Low temperature; MABR; High salinity; N{\"a}hrstoffeintrag; Salzgehalt; Abwasser; Biofilmreaktor; Ammoniumoxidierer}, language = {de} } @phdthesis{Engelhorn2022, author = {Engelhorn, Thorsten}, title = {On the value of the wind's infeed and the costs of capacity build-up : a bottom-up modelling for the German market}, doi = {10.26127/BTUOpen-6122}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-61221}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2022}, abstract = {In this dissertation, I present three research articles on the economics of wind energy in Germany. The first two chapters primarily assess onshore wind energy's empirical value in the wholesale market. The third chapter discusses the efficiency of the German wind support scheme. In the first chapter, a database on German onshore wind turbines installed was created by using a general method to fill incomplete stock data. By using the database and highly granular wind speed data, hourly infeed and annual market values of around 25,700 wind turbines in Germany from 2005 to 2015 were calculated, and its drivers - infeed-price-correlation and standard deviation of infeed - analysed. Further, the spread in market values on turbine level was shown, regional differences quantified and the effect of turbine age on market values discussed. Turbines in central Germany had, on average, lower market values than turbines in the north, south or west of Germany. Modern turbines reached higher market values than older turbines. The second chapter on wind turbines' market values covers the period until 2019. This analysis confirmed that market values were highly diverse on turbine level. Further, it explained why the market value of a single turbine matters in the market premium model. In this context, the magnitude of the outperformance of technologically advanced turbines was assessed. Last, the effect of inter-annual weather variability on wholesale electricity prices and market values was quantified, using 19 different years of winds speeds and infeed data. In the third chapter, it was analysed whether the German wind support scheme incentivised a cost-minimal capacity build-up. Two cost-minimal benchmark scenarios were developed and compared to the historical capacity build-up between 1995 and 2015. The costs of the benchmark scenarios were significantly lower than those of the historical build-up. The benchmark cost reduction largely stemmed from greater efficiency in terms of using better wind sites. It was further shown that a spatially concentrated capacity-build up, as induced in the benchmarks, is beneficial from a consumer's point of view.}, subject = {Onshore wind power; Direct marketing; Market value; Cost minimisation; Efficiency; Windenergie an Land; Direktvermarktung; Marktwert; Kostenminimierung; Effizienz; Windenergie; Kostenoptimierung; Marktwert}, language = {en} }