TY - THES A1 - Meyer, Nicole T1 - E-Learning vs. Blended Learning: Was bevorzugen Studierende? Welche Methode eignet sich besser zum Lernen? T1 - E-Learning vs. Blended Learning: Which method do students prefer? Which method is more sustainable in terms of learning? N2 - Die Integration von E-Learning-Angeboten gestaltet sich nach dem individuellen Wunsch der Hochschule, welche Funktionen E-Learning-Elemente im Bereich der Lehre einnehmen sollen, das heißt, ob sie der Anreicherung, Kombination oder dem Ersatz von Präsenzlehre dienen. In diesem Zusammenhang rückt der Begriff Blended Learning immer weiter in den Fokus, der dafür steht, dass traditionelle Lehr-/Lernmethoden mit E-Learning-Elementen kombiniert werden. Dabei stellt sich zunehmend die Frage nach der optimalen Kombination aus Präsenz- und Onlinemodulen für die einzelnen Hochschulen unter Berücksichtigung der Akzeptanz seitens der Nutzenden. Im Rahmen der Arbeit ergeben sich daher folgende Forschungsfragen, die mittels empirischer Analyse untersucht wurden: Ist eine reine E-Learning-Methode sinnvoll und welche Rolle spielt dabei die Akzeptanz der Studierenden? Inwieweit sollte auf andere Lernformen, wie die Methode des Blended Learning zurückgegriffen werden? Das Ziel ist es einerseits, definierte Einflussfaktoren der Akzeptanz in Bezug auf die Akzeptanz von E-Learning auf Gültigkeit zu überprüfen, um daraus mögliche Ansätze zur Einwirkung auf die Akzeptanz von E-Learning seitens der Studierenden abzuleiten. Andererseits soll die Bewertung aktueller Lehr-/Lernangebote der BTU Cottbus-Senftenberg durch die Studierenden Aufschluss über Optionen der zukünftigen Gestaltung dieser Angebote geben. KW - Akzeptanz KW - E-Learning KW - Integriertes Lernen KW - BTU Cottbus-Senftenberg KW - Blended-Learning KW - E-Learning KW - Lehr-und Lernmethoden KW - Nutzung Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-51534 ER - TY - THES A1 - Kröl, Leonie T1 - Die Nutzung von Big Data im Personalwesen N2 - Die Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, ob die Nutzung von Algorithmen im Rahmen von Big Data das Personalwesen in Großunternehmen verbessern kann. Um die beschriebene Problemstellung sowie die ersten Erkenntnisse mit Praxisbeispielen zu belegen, werden Experteninterviews aus drei Unternehmen geführt. Zunächst werden die Unternehmen sowie die ExpertInnen charakterisiert und verglichen. Dies bildet die Grundlage für eine anschließende Auswertung der Aussagen, da Unterschiede und Gemeinsamkeiten betrachtet werden können. Ziel der empirischen Forschung ist die Beurteilung der Effizienz des Personalwesens durch die Nutzung von Big Data. KW - Big Data KW - Massendaten KW - Personalbeschaffung KW - Entscheidungsunterstützung KW - Experteninterview KW - Personalwesen KW - Human resource management Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-51544 ER - TY - RPRT A1 - Hermelbracht, Antonia A1 - Brusch, Michael T1 - Zur Nutzung wissenschaftlicher Bibliotheken - Ergebnisse einer ACA-Befragung an der BTU Cottbus : November 2005 bis Januar 2006 ; DFG-Projekt ProSeBiCA (Prospektive Steuerung der Serviceangebote von wissenschaftlichen Bibliotheken mittels Conjoint-Analyse) ; ein Kooperationsprojekt der Universität Bielefeld und der BTU Cottbus N2 - Die nachfolgenden Auswertungen sind Teil des DFG-geförderten Projekts ProSeBiCA an der Universität Bielefeld, das in Kooperation mit der BTU Cottbus erfolgt. Im Rahmen dieses Projekts wird ein umfassender Analyse- und Simulationsrahmen für wissenschaftliche Bibliotheken entwickelt, der auf Basis von Präferenzmessungen (mittels Conjoint-Analyse) eine fundierte Strategieplanung für die gezielte Weiterentwicklung des Dienstleistungsspektrums ermöglicht. Die hier vorgestellte dritte Untersuchung innerhalb des Projekts erfolgte mittels einer Adaptiven Conjoint Analyse (ACA) und einer Choice-Based Conjoint Analyse (CBC) an der BTU Cottbus im Zeitraum vom 03.11.2005 bis 04.01.2006. Dabei handelt es sich um eine Online- Befragung, die vor allem auf der Homepage der IKMZ Cottbus verlinkt war. Insgesamt 1127 Personen haben die Befragung komplett absolviert, 350 davon haben die CBC-Befragung ausgefüllt. Letztgenannte werden hier nicht weiter betrachtet, sondern in einem separaten Arbeitsbericht eingehend analysiert. KW - Universitätsbibliothek Cottbus-Senftenberg KW - Conjoint Measurement KW - Benutzer KW - Umfrage KW - Online-Publikation KW - Universitätsbibliothek Cottbus KW - Conjoint Measurement KW - Benutzer Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-44500 ER - TY - THES A1 - Hirsch, Florian T1 - Post-LGM-zeitliche Pedogenese und Geomorphodynamik in den spanischen Zentralpyrenäen T1 - Post-LGM soil development and geomorphodynamics in the Central Spanish Pyrenees N2 - Obwohl die pleistozänen Vereisungen bereits lange Gegenstand geowissenschaftlicher Forschung sind, wird das jüngste Glazial bezüglich Ausmaß und Chronologie kontrovers diskutiert. Für die spanischen Zentralpyrenäen wird derzeit, wie auch für andere Vergletscherungsgebiete während des Spätpleistozäns, eine zum globalen letzten glazialen Maximum (gLGM) frühere und damit asynchrone Vereisung angenommen. Aufgrund der zeitlichen Differenz von 10 ka bis 30 ka vor dem gLGM ist in den spanischen Zentralpyrenäen eine im Vergleich zu den gLGM-zeitlich geprägten Vergletscherungsgebieten differenzierte Geomorphodynamik und Bodenbildung zu erwarten. Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Darstellung der spätquartären Bodenentwicklung und Geomorphodynamik in zwei benachbarten Tälern der spanischen Zentralpyrenäen, die beide von gLGM-asynchronen Gletschervorstößen geprägt wurden. Die Untersuchungen wurden mittels einer Kombination sedimentologischer und bodenkundlicher Methoden durchgeführt, um neben der Identifikation der Sedimentfazies die pedogene Entwicklung darzustellen. Die chronologische Einordnung der Befunde erfolgte mittels 15 optisch stimulierter Lumineszenzdatierungen (OSL-Datierungen) und einer 14C-Datierung. Die Ergebnisse belegen eine prozessual sehr ähnliche Landschaftsentwicklung wie in den mitteleuropäischen Glazial- und Periglazialgebieten. Zwar konnten in der vorliegenden Arbeit keine rißzeitlichen Sedimente datiert werden, die intensive Lessivierung auf den als rißzeitlich beschriebenen lössbedeckten Terrassen wird aber auf die Entwicklung einer Parabraunerde während des letzten Interglazials zurückgeführt. Mit dem Würm beginnt sowohl im Glazialraum als auch im Extraglazialraum eine Phase aktiver Geomorphodynamik. Für den Periglazialbereich können Lössanwehung um 61 ± 4 ka und Solifluktion um 55 ± 5 ka nachgewiesen werden. Die über glazialen Sedimenten hangenden und von Solifluktion und Lösseintrag geprägten Hauptlagen wurden zwischen 14,4 ± 1,2 ka bis 10,6 ± 0,8 ka gebildet. In den rezent von Lessivierung gekennzeichneten Hauptlagen wurden bei den mikromorphologischen Untersuchungen keine Pedorelikte einer früheren Bodenbildung gefunden. Dies weist unter Berücksichtigung der Altersdifferenz von etwa 20 ka zwischen den hier datierten Hauptlagen und dem bisher angenommenen Alter des letzten Gletschervorstoßes um 35 ka entweder auf eine markante Stabilität der Landschaft ohne jegliche Bodenentwicklung über einen Zeitraum von 20 ka oder auf eine massive Erosion vor 14,4 ka. Aufgrund der methodisch problematischen OSL-Datierungen, auf denen die Asynchronitätstheorie basiert, muss die gLGM-asynchrone Chronologie der spanischen Zentralpyrenäen stark angezweifelt werden. Diese Schlussfolgerung wird untermauert durch die in der jüngsten Literatur mehrfach beschriebenen maximalen Gletschervorstöße in den östlichen Pyrenäen, die zum gLGM-synchrone Alter aufweisen, und in Anbetracht der Befunde aus der vorliegenden Arbeit. N2 - According to the state of knowledge, the glacial advances in the Eastern Pyrenees were synchronous with the global LGM during the Late Pleistocene (MIS 2), but the glacial advances in the Central Spanish Pyrenees at MIS 3 were asynchron with the global LGM. Whereas in the Eastern Pyrenees the glacial advances are dated in several well agreeing studies by surface exposure dating of boulders from lateral or terminal moraines, the asynchronity of the Central Spanish Pyrenees was postulated mainly by OSL dating on glacial and fluvial sediments and on radiocarbon dating of pollen from lacustrine deposits. The time difference of about 15 ka raises the question if this is a result of (local) climate factors or owed to failures caused by using several dating techniques on different archives. Anyway, if this time lag is correct, post-LGM formation of soils and sediments from the Late Pleistocene should be different between the Eastern Pyrenees and the Central Spanish Pyrenees. The therefore applied a combined approach of geomorphological, sedimentological and pedological investigations to reconstruct the Late Quaternary landscape development in the Aragon- and Gallego Valley of the Central Spanish Pyrenees. Our study reveals that in both valleys the Pre-Holocene geomorphodynamics on the lateglacial deposits show clear analogies with findings from Pleistocene periglacial landscapes in Central Europe. For MIS 4 and early MIS 3 periglacial processes are proven by loess deposition and formation of solifluction sediments. The glacial sediments, which were dated in earlier studies into mid MIS 3 and counted so far as prove for the asynchronous LGM of the Central Spanish Pyrenees, are covered by periglacial deposits of lateglacial age (14 ka to 11 ka). Surprisingly neither the glacial sediments have pedogenic features that indicate lateglacial soil development, nor do the periglacial deposits show indications for lateglacial soil erosion. Therefore, soil formation began after the sedimentation of the periglacial deposits, either implying a striking timeframe of more than 15 ka with a stable landscape without any pedogenesis, or the untenability of the MIS 3 age of the glacial sediments. Because further phases of geomorphodynamics can be differentiated during the Holocene with truncated soil profiles and the correlate sediments of soil erosion next to undisturbed soils in periglacial sediments with a lateglacial age, the thesis of an asynchronous LGM in the Central Spanish Pyrenees is challenged and the findings advocate a synchronous LGM in the Gallego- and Aragon valley analog to the Eastern Pyrenees. T3 - Geopedology and Landscape Development Research Series - 5 KW - Mikromorphologie KW - Bodenentwicklung KW - Vergletscherung KW - Quartär KW - Pleistozän KW - Pyrenäen KW - Landschaftsentwicklung KW - Lessivierung KW - Mikromorphologie KW - Rubefizierung KW - Holozän KW - Bodenentwicklung KW - Landschaftsentwicklung KW - Pyrenäen KW - Sekundäre Carbonate KW - Bodenbildung KW - Late quaternary KW - Soil development KW - Soil genesis KW - Landscape development KW - Periglacial slope deposits KW - Micromorphology KW - Pyrenees KW - Rubefication KW - Secondary carbonates Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-43765 SN - 2196-4122 CY - Cottbus ER - TY - RPRT T1 - NITROLIMIT – Stickstofflimitation in Binnengewässern: Ist Stickstoffreduktion ökologisch sinnvoll und wirtschaftlich vertretbar? Abschlussbericht des BMBF‐Verbundprojekts NITROLIMIT II N2 - NITROLIMIT hat gezeigt, dass nicht nur Phosphor (P), sondern auch Stickstoff (N) eine relevante Steuergröße des Phytoplanktons und damit des ökologischen Zustandes von Gewässern darstellt. Eine Minderung der N-konzentration lässt insbesondere für viele Flachseen und Flussseen eine Verbesserung des ökologischen Zustandes erwarten. Bedenken, wonach Maßnahmen zur Minderung der N-konzentrationen in Gewässern nicht zielführend sind, weil sie durch N2-Fixierung von Cyanobakterien ausgeglichen werden oder weil sinkende Nitratkonzentrationen die Freisetzung von P aus den Gewässersedimenten steigern, konnten für die Untersuchungsgewässer in NITROLIMIT weitgehend ausgeräumt werden. N2-fixierende Cyanobakterien (Nostocales) gelangen nicht oder nur selten zur Dominanz und ihr Beitrag zum jährlichen Eintrag von Stickstoff ist gering. Langfristig führt eine Senkung der N-Fracht jedoch zu einer Abnahme ihres Biovolumens. Nitrat beeinflusst die Bindung bzw. Freisetzung von P aus dem Sediment meist nur in geringem Maße. Hier spielen andere Prozesse (redoxunabhängige P‐Bindungsmechanismen), an denen Nitrat nicht beteiligt ist, eine größere Rolle. Auf den ökologischen Zustand von Fließgewässern wie der Elbe hätte eine N-Reduktion zunächst keinen Einfluss, da andere Faktoren die Biomasse des Phytoplanktons begrenzen. Eine Verminderung der N-Einträge in Fließgewässer ist dennoch anzustreben, um den trophischen Zustand der Küstengewässer zu verbessern. NITROLIMIT konnte zeigen: Stickstoffreduktion ist ökologisch sinnvoll. Da sich eine große Zahl von Seen in Deutschland nicht im guten ökologischen Zustand befindet, sind weitere Anstrengungen notwendig, um die Ziele der EU‐WRRL zu erreichen. Dabei sollten auch Maßnahmen zur Reduktion der N‐Einträge berücksichtigt werden. Hier schließt sich die Frage an, ob N‐Reduktion wirtschaftlich vertretbar ist. In drei Fallstudien wurden Möglichkeiten, Kosten, Nutzen und Akzeptanz von N-Reduktionsmaßnahmen analysiert. Am Beispiel der Berliner Unterhavel wurden Kosten für N‐Reduktionsmaßnahmen mit dem Nutzen in Form der Zahlungsbereitschaft von Bürgern für den guten ökologischen Zustand gegenübergestellt. Danach ist der Nutzen einer Verbesserung der Gewässergüte größer als die damit verbundenen Kosten. Auch der Wert der Gewässer für Freizeit und Erholung spricht für weitere Bemühungen. Für Gewässer in Berlin wurde belegt, dass urbane Maßnahmen zur Nährstoffreduktion Erfolge zeigen, aber häufig nicht zum Erreichen des guten ökologischen Zustandes ausreichen. Für ein ländliches Einzugsgebiet (Storkower Seenkette) wurde gezeigt, dass für die Verbesserung des ökologischen Zustandes vor allem N-Einträge aus landwirtschaftlichen Flächen reduziert werden müssen. Möglichkeiten hierzu bestehen durch eine Ausweitung der Umsetzung von Agrarumweltmaßnahmen. In Brandenburg und Berlin wurden jedoch entsprechende Fördermöglichkeiten bisher nicht ausgeschöpft. Hier gilt es daher, die Rahmenbedingungen und die Anreize zur Teilnahme zu verbessern. KW - Stickstoff KW - Stickstofflimitation KW - Gewässergüte KW - Stickstoffbelastung KW - Nährstoffretention Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-43630 N1 - NITROLIMIT wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des BMBF Rahmenprogramms „Forschung für nachhaltige Entwicklungen“ (FONA) im Förderschwerpunkt „Nachhaltiges Wassermanagement“ (NaWaM) gefördert. Förderkennzeichen: 0033W015 AN – GN ER - TY - RPRT A1 - Mischke, Ute A1 - Riedmüller, Ursula A1 - Hoehn, Eberhard A1 - Nixdorf, Brigitte T1 - Handbuch Phyto-See-Index - Verfahrensbeschreibung für die Bewertung von Seen mittels Phytoplankton T1 - Method desription of the assessment of lakes and reservoirs with Phytoplankton and the Phyto-Seeindex in Germany. User handbook. N2 - Die vorliegende Verfahrensbeschreibung enthält alle Änderungen, die mit dem LAWA-Expertenkreis für Seen bis Dezember 2016 abgestimmt wurden und folgende Überarbeitungsbereiche betreffen: 1) Es erfolgte eine erhebliche Verfahrenserweiterung für Seen im Mittelgebirge sowie für künstliche und stark veränderte Seen (AWB und HMWB), worunter unter anderem die Talsperren und die Baggerseen fallen. Nach einem ersten Verfahrensentwurf (Hoehn et al. 2009) wurden die Bewertungsgrenzen sowie die Seetypologie nach den Ergebnissen eines Praxistestes der Bundesländer stark überarbeitet (Riedmüller & Hoehn 2011). 2a) Es wurden die Grenzwerte für die Kenngröße "Biomasse" an die Grenzwerte für die Trophiestufen des neuen Trophie-Index nach LAWA (2014) angepasst. 2b) Wie im Trophie-Index nach LAWA wurden alle Saisonmittel im PSI auf ein direktes Mittel aus den Termindaten umgestellt und nicht mehr wie bisher über den Umweg von Monatsmitteln. Dies betrifft auch den PTSI-Jahreswert. 3) Für die Tieflandseen wurden alle Bewertungsroutinen umfassend überarbeitet, die auf Kenngrößen der Algenklassen basieren. Dies erfolgte nach Überprüfung mit einem seit 2006 stark erweiterten Datensatz. 5) Für den Sondertyp der sauren Tagebauseen wurde ein Biodiversitäts-Index (Leßmann & Nixdorf 2009) als neue Kenngröße im Phyto-See-Index aufgenommen. 6) In dem neu entwickelten PhytoLoss-Verfahren werden automatisiert Indices für die Grazing-Effektstärke aus den gleichzeitig zum Phytoplankton ermittelten Zooplankton-Daten errechnet, wodurch eine erweiterte Interpretation des Phyto-See-Index und des Nahrungsnetzes erfolgt und Hinweise auf Handlungsoptionen für die Maßnahmenplanung gegeben werden. 7) Zur Qualitätssicherung des Untersuchungsverfahrens "Phytoplankton zur Bestimmung des Phyto-See-Index" wurde ein QS-Handbuch erarbeitet (Mischke 2015) 8) Die vormals zusammengefassten Seetypen 1, 2 und 3 der Alpen und Voralpen wurden als unabhängige Gewässertypen mit jeweils eigener Referenztrophie unterschieden (LAWA O 7.16). Es wurde eine Dokumentation erstellt, die die Gleichwertigkeit des überarbeiteten Phyto-See-Index zu den Ergebnissen der Europäischen Interkalibrierung darstellt (LAWA Projekt O 2.15; Riedmüller et al. 2016). N2 - In accordance with the European Water Framework Directive (EU-WRRL, 2000, EU 2008), the sensitivity of phytoplankton to environmental pressures of eutrophication is used to assess the ecological status of German lakes. In Germany the Phyto-See-Index (PSI) has been used since 2008. The European Commission has published the agreed classification systems of the member states – including the Phyto-See-Index - as the result of the intercalibration process in the Official Journal of the European Union (Europäische Kommission 2008, 2013). Since then, the Phyto-See-Index has been further developed (for details, see Annex III) with a considerable expansion for lakes in the German central highlands as well as for artificial and heavily modified lakes (AWB und HMWB), groups which include reservoirs and flooded quarry/gravel pits. For the special case of strongly acidic mining lakes, a biodiversity index (Leßmann & Nixdorf 2009) was adopted as a new component of the Phyto-See-Index. The Phyto-See-Index compares the current ecological status to a predetermined reference status, which is harmonised for ecoregions Europe-wide (Poikāne et al. 2010, 2014; Järvinen et al. 2013). Further required components of the Phyto-See-Index are: I) German lake sampling standard (Nixdorf et al. 2008, 2010), II) Profile documents describing German lake types and in the cover letter instructions for assigning lake types (Riedmüller et al. 2013b), III) German taxa list for phytoplankton (HTL; Mischke & Kusber Mai 2009) and IV) Assessment tool PhytoSee for the calculation of the Phyto-See-Index (Chapter 4). Please note that an update for the German coding list will be available at end of the year 2017, including currently accepted names also for indicator taxa. KW - Seenbewertung KW - Phyto-See-Index KW - Assesments of lakes KW - Phyto-See-Index KW - Gewässerüberwachung KW - Gewässergüte KW - Trophiesystem KW - Phytodiversität Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-43595 N1 - Finanzierung durch das Länderfinanzierungsprogramm "Wasser,Boden und Abfall" - Projektbegleitung durch den LAWA-Expertenkreis "Biologische Bewertung Seen und Interkalibrierung nach WRRL" ER - TY - THES A1 - Britz, Daniel T1 - Optimierung einer Versuchsanlage zur elektrischen Autarkie N2 - Die weitgehend autarke Energieversorgung von Siedlungs- und Gewerbestrukturen mit eigenerzeugter Strom-, Wärme- und Wasserversorgung sind weltweit fokussierte Entwicklungsziele zahlreicher Unternehmen. Im Zuge dieser Entwicklung entstand in Deutschland das Bündnis autartec®. Gefördert wird der Zusammenschluss vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) als „Innovativer Regionaler Wachstumskern“. Dieses Konsortium aus klein- und mittelständischen Industriefirmen, Ingenieurunternehmen, wissenschaftlichen Institutionen sowie künftigen Anwendern hat sich als Ziel gesetzt, ein zumindest semiautarkes ufernahes „schwimmendes autartec® Haus“ der Öffentlichkeit zu demonstrieren. Der zukünftige Standort des FreiLichtHauses wird am Bergheider See auf dem Gelände des F60-Besucherbergwerkes sein. Der Demonstrator vereint weiterentwickelte bekannte sowie neue Technologien. Architektonisch wurde dabei sehr großer Wert auf die Integration der Technologien in die Gebäudestruktur, ohne den nutzbaren Raum zu beeinflussen, gelegt. Dies erfordert die Verwendung eigens dafür entwickelter funktionstragender autartec® Gebäudehüllen, wie z.B. die dünnwandige Wandelemente aus Textilbeton. Um das spätere Zusammenspiel der semiautarken Energieversorgung des Demonstrators zu planen und zu optimieren, wurde am ifn Anwenderzentrum in Form einer Master Thesis von Herrn Tholeikis ein Versuchsstand entwickelt und geplant. Der Versuchstand ist ein vom Demonstrator skaliertes Technologiesystem, an dem die unterschiedlichsten Energieerzeugungs- sowie Energieverbrauchertechnologien untersucht und aufeinander angepasst werden können. Das System soll in dieser Arbeit mit einer Brennstoffzelle, mit veränderten Photovoltaikmodulen und mit einem System zur Verbrauchssimulierung erweitert werden. Des Weiteren werden Optimierungen sowie Auswertungen anvisiert. KW - Fotovoltaik KW - Brennstoffzelle KW - Versuchsanlage Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-41776 ER - TY - THES A1 - Popp, Andreas T1 - Elektronische Struktur und Grenzflächeneigenschaften von epitaktischen Chalkopyrit-Schichten T1 - Electronic structure and interface properties of epitaxial chalkopyrite layers N2 - Chalkopyrite gelten aufgrund ihrer direkten Bandlücke sowie der hohen Absorptions-koeffizienten als vielversprechende Materialien für Absorber in der Dünnschichtsolarzellentechnik. Speziell CuGaSe2 (CGS) mit einer für Kupfer-Chalkopyrite großen Bandlücke von 1.68 eV ist ein für die Photovoltaik interessantes Material in Hinblick auf Tandemsolarzellen mit CuInSe2. Das Grundverständnis der Eigenschaften des CGS-Materialsystems ist daher von entscheidender Bedeutung für effizienzsteigernde Optimierungen für Solarzellen auf Chalkopyrit-Basis. Mit Hilfe der Molekularstrahlepitaxie wurden einkristalline CGS-Schichten unterschiedlicher Stöchiometrie auf GaAs-Substraten abgeschieden. Die Oberflächenzusammensetzung sowie die Valenzbandstruktur wurden mit Hilfe der Photoelektronen-Spektroskopie bestimmt. Zusätzlich erlaubten die einkristallinen Schichten eine Bestimmung der Periodizität der Oberfläche durch niederenergetische Elektronenstreuung. Dabei konnte eine (4x2) Rekonstruktion der Zinkblende-Ordnung der (001) Fläche für kupferreiche CGS-Schichten nachgewiesen werden. Für kupferarme bis nahstöchiometrische Präparationsbedingungen wurde eine (4x1) Rekonstruktion erhalten. Die (112) Fläche hingegen zeigte für kupferarme Stöchiometrien eine bisher noch nicht nachgewiesene (3x1) Rekonstruktion der Chalkopyrit-Ordnung mit zwei Rotationsdomänen, welche für höhere Cu/Ga Verhältnisse in eine (1x1) Struktur überging. Weiterhin gelang es die bereits für Kupfer-Chalkopyrite bekannte Cu2-xSe Sekundärphase, welche unter kupferreichen Präparationsbedingungen auftritt, durch einen nachträglichen Heizschritt auf Wachstumstemperatur deutlich abzuschwächen bzw. zu entfernen. Für die Effizienz der Solarzelle sind die Grenzflächen von Absorber zu Puffer- und Puffer- zu Fensterschicht von besonderer Bedeutung. Die Untersuchung des Heterokontakts von CGS zu ZnO stellt einen weiteren Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit dar. Hierbei stand die Bandanpassung von Chalkopyrit zu ZnO im Vordergrund. Für das Wachstum von ZnO konnte mit Hilfe der Metall-Organischen-MBE auf CuGaSe2 das Auftreten einer dünnen (1-2 nm) ZnSe-Zwischenschicht nachgewiesen werden. Im Gegensatz zu CuInSe2 wurde jedoch anstatt eines „Spikes“ in der Leitungsbandanpassung von CGS zu ZnO ein für die Solarzelleneffizienz ungünstiges „Cliff“ gefunden. Letzteres trat unabhängig von der CGS Substratorientierung auf. Mit Hilfe von niederenergetischer Elektronenstreuung gelang für das Wachstum von ZnO auf der (112) CGS Fläche trotz der großen Gitterfehlanpassung von ZnO zu CGS der Nachweis von geordnetem Wachstum. Für das Wachstum von ZnO auf CGS (001) wurde polykristallines Wachstum beobachtet. Aufgrund der nicht optimalen Bandanpassung zum CGS scheint ZnO zusammen mit ZnSe als Pufferschicht kein geeignetes Fenstermaterial für dieses Kupfer-Chalkopyrit zu sein. Damit ist eine mögliche Erklärung für den, im Vergleich zu CuInSe2 basierten Zellen, geringen Wirkungsgrad von CGS Solarzellen gefunden. N2 - Chalcopyrites are a promising material for thin-film solar cell applications due to their direct bandgap and high absorption coefficients. Especially CuGaSe2 (CGS) with its large bandgap of 1.68 eV is an interesting photovoltaic material with respect to tandem devices on CuInSe2 based systems. Understanding the material properties of CGS is crucial for optimizing the solar cell efficiency. Single crystalline CuGaSe2 layers with varying Cu/Ga ratios were epitaxially grown on GaAs (100) and (111)A substrates by molecular beam epitaxy. The surface composition as well as the valence band structure were determined by photoelectron spectroscopy. Additionally, the mono-crystalline layers allowed an investigation of surface periodicity by low energy electron diffraction. A (4x2) reconstruction of the zinc blende type was obtained for the Cu-rich CGS (001) surface. For Cu-poor and near stoichiometric samples a (4x1) reconstruction was found, which is formed out of the (4x2) structure by statistical distribution of the cation elements. In contrast, the Cu-poor [112] direction showed a (3x1) reconstruction of the chalcopyrite type with two rotational domains which has not been observed before. For higher Cu/Ga ratios a (1x1) structure was obtained. For Cu-rich copper-chalcopyrites the presence of a Cu2-xSe secondary phase is known. By subsequently annealing the CGS layers at growth temperature the secondary phase was weakened or even suppressed. For the device performance the absorber to buffer and buffer to window-layer interfaces are of particular importance. Therefore, another subject of this thesis was the preparation of a hetero contact of CGS to ZnO by metal-organic MBE. This system was analyzed with a focus on the band alignment. Preliminary to the ZnO growth the formation of a thin (1-2 nm) ZnSe layer has been detected. ZnSe is a candidate for a cadmium free buffer-layer material. In contrast to the band alignment data for ZnO on CuInSe2, the conduction band linup showed a cliff for ZnO on CGS. This cliff appeared independent of the orientation of the CGS substrate. By low energy electron diffraction ordered growth of ZnO on CGS (112) was achieved despite the large lattice mismatch of ZnO to CGS. Polycrystalline growth was detected for ZnO on CGS (001). Due to the unfavorable band matching of ZnO to CGS, ZnO in combination with ZnSe as buffer layer does not seem to be a feasible window layer material for this copper-chalcopyrite. Future work should address further element compounds with a lower electronegativity difference to the selenide system. Compared to solar cells based on CuInSe2, these results provide a possible explanation for the low CGS cell efficiency. KW - Verbindungshalbleiter KW - Chalkopyrit KW - Dünnschicht-Solarzelle KW - Heterokontakt KW - Bandanpassung KW - Compound semiconductor KW - Chalcopyrite KW - Thin-film solar cell KW - Hetero contact KW - Band alignment KW - Kupferkies KW - Dünnschichtsolarzelle KW - Verbindungshalbleiter KW - Grenzfläche Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-42465 ER - TY - THES A1 - Handick, Evelyn T1 - Surface and interface characterization by X-ray and electron spectroscopies - revealing the peculiarities of Cu(In,Ga)Se₂ chalcopyrite and CH₃NH₃PbI(₃-ᵪ)Clᵪ perovskite-based thin film solar cell structures T1 - Oberflächen- und Grenzflächencharakterisierung mittels Röntgen- und Elektronenspektroskopie - Bestimmung der Besonderheiten von Cu(In,Ga)Se₂ Chalkopyrit- und CH₃NH₃PbI(₃-ᵪ)Clᵪ Perowskit-basierten Dünnschichtsolarzellenstrukturen N2 - This thesis focuses on the investigation and characterization of the surfaces and interfaces of chalcopyrite-based Cu(In,Ga)Se₂ (CIGSe) and organo-metal mixed halide perovskites, specifically CH₃NH₃PbI(₃-ᵪ)Clᵪ thin film solar cell absorbers using various x-ray and electron spectroscopies. In particular, the impact of alkali treatments on the chemical and electronic surface and near-surface structure of CIGSe absorbers is studied. For CH₃NH₃PbI(₃-ᵪ)Clᵪ the compound formation is monitored and the peculiarities of the interface formation of CH₃NH₃PbI(₃-ᵪ)Clᵪ on compact and mesoporous TiO₂ are examined. Laboratory and synchrotron-based photoelectron spectroscopy are used to gain a depth-dependent picture of the chemical and electronic structure in the surface and near-surface region of CIGSe absorbers, focusing on the influence of NaF and NaF/KF post-deposition treatments (PDT) when compared to alkali-free CIGSe absorbers. The alkali-free and NaF-PDT absorbers show similar chemical properties, having a Cu and Ga poor surface region compared to the nominal bulk and the same chemical environment for indium and selenium. For the NaF/KF-PDT samples a K-In-Se compound is present on top of a Cu-In-Ga-Se compound, with a nanopatterned surface that is almost devoid of Cu and Ga. Further, for the NaF-PDT sample a near-surface electronic band gap of 1.61[+0.14/-0.51] eV is derived. In contrast, a large and more gradual change towards the surface is obtained for the NaF/KF-PDT absorber exhibiting a significant band gap widening of the surface, which is in agreement with a Cu- and Ga-devoid surface region and the formation of a K-In-Se surface compound. To in-situ monitor the compound formation of CH₃NH₃PbI(₃-ᵪ)Clᵪ on compact TiO₂ (c-TiO₂) hard x-ray photoelectron spectroscopy is used. During in-situ annealing a drop-casted layer of precursor solution on c-TiO₂ shifts in the perovskite related core levels can be observed upon reach the “transition temperature” of 80-100°C. Further the Cl signal decrease at the onset of annealing and shows a depletion in the surface region for annealing temperatures above 50°C. In addition, the chemical and electronic structure of the interface between perovskite and mesoporous TiO₂ (mp-TiO₂) or c-TiO₂ using different perovskite layer thicknesses are studied. N2 - Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Untersuchung und Charakterisierung der Ober- und Grenzflächen von Chalkopyrit-basierten Cu(In,Ga)Se₂ (CIGSe) und gemischten organisch-metallischen Halogenid Perowskit CH₃NH₃PbI(₃-ᵪ)Clᵪ Dünn-schichtsolarzellen mittels verschiedener Röntgen- und Elektronenspektroskopieme-thoden. Insbesondere wird der Einfluss von Alkalinachbehandlungen auf die chemische und elektronische Oberflächen- und Oberflächennahe-Struktur von CIGSe Absorbern untersucht. Für CH₃NH₃PbI(₃-ᵪ)Clᵪ wird die Kristallisation der Verbindung beobachtet und die Eigenschaften der Grenzfläche zwischen CH₃NH₃PbI(₃-ᵪ)Clᵪ und kompaktem und mesoporösem TiO₂ ermittelt. Labor- und Synchrotron-basierte Photoelektronenspektroskopien werden angewendet um ein tiefenabhängiges Bild der chemischen Struktur der Oberfläche und nahe der Oberfläche von CIGSe Strukturen zu erhalten. Vor allem der Einfluss von NaF und NaF/KF Nachbehandlungen (PDT) im Vergleich zu alkalifreien CIGSe Absorbern wird untersucht. Die alkalifreien und NaF-PDT Absorber weisen ähnliche chemische Oberflächeneigenschaften auf. Es wird eine Cu- und Ga-verarmte Oberflächenregion mit ähnlicher chemischen Umgebung für Indium und Selen detektiert. Die NaF/KF-PDT Proben weisen eine K-In-Se Oberflächenphase auf einer Cu-In-Ga-Se Verbindung mit einer nanostrukturierten Oberfläche auf. Die NaF/KF-PDT Absorberoberfläche ist nahezu frei von Cu und Ga. Weiter kann eine elektronische Bandlücke in Oberflächennähe von 1.61[+0.14/-0.51] eV für die NaF-PDT Probe bestimmt werden. Im Gegensatz dazu zeigt der NaF/KF-PDT Absorber eine größere und eher graduellere Veränderung in Richtung Oberfläche mit einer signifikanten Erweiterung der Oberflächenbandlücke. Dies kann der Ausbildung der K-In-Se Oberflächenverbindung auf einer Cu- und Ga-verarmten Absorberregion zuge¬schrieben werden. Photoelektronenspektroskopie mit harten Röntgenstrahlen wird verwendet, um die Kristallisation der CH₃NH₃PbI(₃-x)Clx Verbindung auf kompaktem TiO₂ (c-TiO₂) in-situ zu beobachten. Während des Heizvorgangs einer aufgetropften Schicht der Ausgangslösung auf c-TiO₂ wird eine Verschiebung der Perowskit-Rumpfniveaus während der Übergangstemperatur von 80-100°C sichtbar. Außerdem ist eine Abschwächung des Chlor-Signals zu Beginn des Heizvorgangs zu beobachten mit einer Verarmung in der Oberflächenregion bei Temperaturen über 50°C. Weiter wird die chemische und elektronische Struktur von Perowskit verschiedener Schichtdicke auf mesoporösem TiO₂ (mp-TiO₂) und c-TiO₂ untersucht. Mit steigender Perowskitschichtdicke zeigt sich ein Anwachsen der Perowskitlinien während die Substratlinien abgeschwächt werden. KW - Chalcopyrit KW - Perovskite KW - Photoelectron spectroscopy KW - Thin film solar cell KW - Chalkopyrite KW - Perowskite KW - Photoelektronenspektroskopie KW - Dünnschichtsolarzelle KW - Kupferkies KW - Perowskit KW - Photoelektronenspektroskopie KW - Dünnschichtsolarzelle Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-42431 ER - TY - THES A1 - Meyer, Nicole T1 - E-Learning vs. Blended Learning: Was bevorzugen Studierende? Welche Methode eignet sich besser zum Lernen? T1 - E-Learning vs. Blended Learning: Which method do students prefer? Which method is more sustainable in terms of learning? N2 - Die Integration von E-Learning-Angeboten gestaltet sich nach dem individuellen Wunsch der Hochschule, welche Funktionen E-Learning-Elemente im Bereich der Lehre einnehmen sollen, das heißt, ob sie der Anreicherung, Kombination oder dem Ersatz von Präsenzlehre dienen. In diesem Zusammenhang rückt der Begriff Blended Learning immer weiter in den Fokus, der dafür steht, dass traditionelle Lehr-/Lernmethoden mit E-Learning-Elementen kombiniert werden. Dabei stellt sich zunehmend die Frage nach der optimalen Kombination aus Präsenz- und Onlinemodulen für die einzelnen Hochschulen unter Berücksichtigung der Akzeptanz seitens der Nutzenden. Im Rahmen der Arbeit ergeben sich daher folgende Forschungsfragen, die mittels empirischer Analyse untersucht wurden: Ist eine reine E-Learning-Methode sinnvoll und welche Rolle spielt dabei die Akzeptanz der Studierenden? Inwieweit sollte auf andere Lernformen, wie die Methode des Blended Learning zurückgegriffen werden? Das Ziel ist es einerseits, definierte Einflussfaktoren der Akzeptanz in Bezug auf die Akzeptanz von E-Learning auf Gültigkeit zu überprüfen, um daraus mögliche Ansätze zur Einwirkung auf die Akzeptanz von E-Learning seitens der Studierenden abzuleiten. Andererseits soll die Bewertung aktueller Lehr-/Lernangebote der BTU Cottbus-Senftenberg durch die Studierenden Aufschluss über Optionen der zukünftigen Gestaltung dieser Angebote geben. KW - E-Learning KW - Integriertes Lernen KW - E-Learning KW - Blended-Learning KW - Lehr-und Lernmethoden KW - BTU Cottbus-Senftenberg KW - Akzeptanz KW - Nutzung Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-41679 ER - TY - THES A1 - Scholz, Yvonne T1 - Dauerhaftigkeit von Beton - Wirkungsweisen von Betonzusatzstoffen zur Vermeidung einer AKR T1 - Durability of concrete - effectiveness of supplementary cementing materials to avoid ASR N2 - Auch 75 Jahre nach einem ersten dokumentierten Schadensfall stellt die Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) ein aktuelles Problem dar. International werden derartige Schäden durch diese chemische Reaktion durch die Verwendung von mineralischen Betonzusatzstoffen im Beton maßgeblich vermindert. Einen besonderen Einfluss hat dabei das gelöste Aluminium aus den Zusatzstoffen, deren Wirkungsweise aber noch nicht ausreichend geklärt ist. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Aufklärung und dem Vergleich der Wirkungsweise aluminiumhaltiger Betonzusatzstoffe unterschiedlicher Art und Herkunft und deren Wechselwirkungen sowohl mit der Porenlösung als auch der Zementsteinmatrix. Die Spannweite der untersuchten Zusatzstoffe (ZS) reicht dabei von rein siliciumhaltigen ZS, wie Microsilica, über aluminium-/siliciumhaltige (z.B. Metakaolin) bis hin zu rein aluminiumhaltigen ZS. Als Ausgangspunkt wurden Betonproben mit einer alkalireaktiven Gesteinskörnung (GK) untersucht, bei denen ein teilweiser Austausch des Zementes durch die ZS mit unterschiedlichen Aluminiumgehalten erfolgte. Anhand der Dehnungen der Betonbalken, gelagert bei 40°C (Nebelkammer), konnten erste deutliche Unterschiede hinsichtlich der dehnungsreduzierenden Wirkung der ZS in Abhängigkeit von der Lagerungsdauer unter konstanten Bedingungen gezeigt werden. In einem zweiten Schritt galt es, dass Löseverhalten der ZS in alkalischer Lösung unterschiedlicher Konzentrationen (1M bzw. 0,1M KOH-Lösung) sowohl bei 40°C als auch bei 80°C und mit unterschiedlichen Feststoff/Laugenverhältnissen zu untersuchen. Es konnte nachgewiesen werden, dass sowohl Silicium als auch Aluminium in ausreichender Konzentration aus dem ZS gelöst werden müssen, wobei das Si/Al-Verhältnis entscheidend für eine dauerhafte AKR-vermeidende Wirkung im Beton ist. Untersuchungen an Zement/ZS-Mischungen sollten neue Erkenntnisse über die stofflichen Veränderungen sowohl am erhärteten Zementstein als auch in der ausgepressten Porenlösung liefern, die wesentlich durch die ZS beeinflusst werden. Der Vergleich mit den Dehnungen des Betonversuchs zeigte, dass die ZS, die neben Al auch Si in ausreichender Konzentration lösen, im Wesentlichen sowohl durch die Absenkung der Hydroxid- und Alkaliionenkonzentration als auch durch die Bildung zusätzlicher C-S-H- und/oder C-A-S-H-Phasen eine Dehnungsreduzierung bewirken. Darüber hinaus zeigte sich, dass die Mischung eines silicium- mit einem aluminiumreichen ZS in gleichen Anteilen zwar ermöglicht, die Wirkungen eines nachweislich AKR-vermeidenden ZS auf die Porenlösung und die Zementsteinmatrix annähernd nachzustellen, die langfristige Dehnungsreduzierung mit dieser Mischung im Beton jedoch nicht erreicht werden konnte. Folglich gibt es neben den nachgewiesenen Wechselwirkungen zwischen ZS und alkalischer Lösung bzw. Zementsteinmatrix weitere Reaktionen insbesondere auch mit der GK, die entscheidend für die dauerhafte Vermeidung einer AKR im Beton durch die Zugabe von ZS sind. N2 - Even 75 years after the first documented case of damage, the alkali-silica reaction (ASR) is still a current problem. International studies have shown that such damage can already be significantly reduced through both the exchange of aggregate and/or the use of cements with a low effective alkali content as well as by the use of supplementary cementing materials (SCMs) in concrete. The dissolved aluminium from the SCM has a special influence here, but its effectiveness has not yet been sufficiently clarified. The present work deals with the investigation and the comparison of the effectiveness of aluminous SCMs of various type and origin and their interactions with both the pore solution and the cement stone matrix. The kinds of the studied SCMs range from purely silicon-containing SCMs such as microsilica, via aluminium/silicon-containing SCMs (e.g. metakaolin) to pure aluminium-containing SCMs. As a starting point, concrete prisms with an alkali-reactive aggregate were analyzed, in which Portland cement was proportionally replaced by the SCMs with different aluminium contents. With the expansions of the concrete prisms, stored at 40°C in the fog chamber, first clear differences in the expansion-reducing effect of the SCMs as a function of storage time under constant conditions were shown. In a second step, the dissolving behavior of the SCMs was studied in alkaline solution of different concentrations (1M or 0.1M KOH solution) both at 40°C and at 80°C and with different solid/lye ratios. It was demonstrated that both silicon and aluminium must be dissolved in a sufficient concentration from the SCM, while the Si/Al ratio is essential to achieve a durable effect to avoid ASR in concrete. Investigations on cement/SCM mixtures were to deliver new insights into the material changes at both the hardened cement stone and in the pressed out pore solutions, which are significantly influenced by the SCMs. By comparing with the expansions of the concrete experiment, it was demonstrated that the SCMs which dissolve silicon in addition to aluminium in sufficient concentration, essentially cause an expansion reduction by lowering the hydroxide and alkali ion concentration as well as by forming additional C-S-H and/or C-A-S-H phases. Moreover, it was found that the mixture of a silicon-rich with an aluminium-rich SCM in equal proportions allows indeed nearly reproduce the effects of a proven ASR-avoidant SCM on the pore solution and the cement stone matrix. However, the long-term expansion reduction with this mixture in concrete could not be reached. It can be concluded that, in addition to the proven interaction between SCM and alkaline solution or cement stone matrix, there are other reactions especially with the aggregate which are significant for the long-term avoidance of ASR in concrete by the addition of SCM. KW - Alkali-Kieselsäure-Reaktion KW - AKR KW - Beton KW - Zusatzstoffe KW - Vermeidung KW - Alkali-silica reaction KW - ASR KW - Supplementary cementing materials SCMs KW - Durability KW - Concrete KW - Beton KW - Betonzusatzstoff KW - Alkali-Kieselsäure-Reaktion Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-42076 ER - TY - THES A1 - Kröl, Leonie T1 - Die Nutzung von Big Data im Personalwesen N2 - Die Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, ob die Nutzung von Algorithmen im Rahmen von Big Data das Personalwesen in Großunternehmen verbessern kann. Um die beschriebene Problemstellung sowie die ersten Erkenntnisse mit Praxisbeispielen zu belegen, werden Experteninterviews aus drei Unternehmen geführt. Zunächst werden die Unternehmen sowie die ExpertInnen charakterisiert und verglichen. Dies bildet die Grundlage für eine anschließende Auswertung der Aussagen, da Unterschiede und Gemeinsamkeiten betrachtet werden können. Ziel der empirischen Forschung ist die Beurteilung der Effizienz des Personalwesens durch die Nutzung von Big Data. KW - Big Data KW - Massendaten KW - Personalbeschaffung KW - Entscheidungsunterstützung KW - Personalwesen KW - Experteninterview KW - Big Data KW - Human resource management Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-42089 ER - TY - CHAP A1 - Riebel, Ulrich A1 - Aleksin, Yury A1 - Vora, Alpesh Laxman ED - Riebel, Ulrich T1 - Non-ohmic properties of highly resistive dust layers – experimental studies and numerical modelling under OpenFOAM® N2 - Vortrag “ICESP XIV. International Conference on Electrostatic Precipitation 2016”, Wroclaw, Polen, 19.-23.09.2016 Back corona and dust resistivity are well known topics in electrostatic precipitation. Back corona results from high dust resistivity and occurs when the field strength in the dust layer surpasses a critical value E crit, which is typically found to be in the order of 15 to 30 kV/cm. Besides the resistivity ρ, the current density is the main parameter: E = i ρ < E crit. Hence, possible actions against back corona include a reduction of ρ by dust conditioning, or a reduction of i, for example by pulsed corona operation. Much work has been devoted to study the dependence of ρ on dust composition, temperature, humidity, adsorption layers and dust layer porosity, and a variety of different set-ups for dust resistivity measurements has been proposed. Even though some authors report a dependence of ρ on current density or field strength resp., dust resistivity is mostly seen as a material property. However, in measurements on product dusts in the upper resistivity range, we found that dusts show extremely non-ohmic properties: Most strikingly, resistivity may vary by several orders of magnitude with time. Also, the experimental arrangement can change the resistivity results by orders of magnitude: When resistivity is measured with the dust layer exposed to a corona discharge (imitating the situation in a real ESP), ρ depends strongly on the layer thickness. Meanwhile the same dust does not show the strong layer thickness dependence when electrodes are placed on both sides of the dust layer, and also time effects are much less prominent. Additional findings include that dusts that have been exposed to resistivity measurements show a high level of electrostatic charging afterwards. An interpretation of these results may be found from the theory of semiconductors and electret materials. Accordingly, highly resistive dust layers do not contain mobile electrons. Current transport occurs only after charge carriers (free electrons or holes) have been injected from the electrodes or from a gas discharge adjacent to the surface. When the injection process is non-symmetric (e.g. with corona discharge), the current transport through the dust layer can be dominated by charge carriers of one polarity, depending on the polarity of the corona. Some of the effects observed in experiment, namely the layer thickness effect and the current density influence, can indeed be ascribed to unipolar injection and space charge limited conduction. The time effects can mainly be ascribed to the “deep trapping” of the charge carriers, leading to a high level of immobile space charge. As overall space charge is limited, this reduces the level of mobile space charge available for current transport. The space charge also leads to a deformation of the electric field inside the dust layer, and hence influences injection via the Schottky (thermionic field emission) mechanism. By integrating the mechanisms of charge transport in dielectrics (injection, drift, immobilization, recombination) into the OpenFOAM® simulation package, rather realistic simulations of time-dependent resistivity are possible. The simulations also are helpful to identify the mechanisms responsible for certain types of resistivity behavior. KW - ESP KW - Elektroentstaubung KW - Back Corona KW - Dust Resistivity KW - Dust Resistivity Measurement Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-41823 ER - TY - THES A1 - Badorreck, Annika T1 - Multidimensional visualization of preferential flow pathways using neutron and x-ray radiation T1 - Mehrdimensionale Visualisierung preferentieller Fließwege mittels Neutronen- und Röntgenstrahlung N2 - The occurrence of preferential flow of water in soils is rather the rule than the exception particularly in heterogeneous structured soils. The quantitative prediction is difficult because of the spatial as well as temporal variability. One aim of the dissertation was to visualize the soil structure and flow patterns in mine soils using a combination of neutron radiography, neutron tomography and x-ray computed tomography experiments. Both radiation techniques were used to describe preferential pathways as a soil structure with CT and the process of preferential flow of water with NT. For the first time neutron radiation was applied on undisturbed soil cores to visualize water distributions in natural soils on three examples for heterogeneities of different origin. In a first investigation we used neutron radiography to analyze the moisture distribution in undisturbed slab-type and cylindrical samples of mine soils containing lignitic fragments and inclined soil layers. 2D radiography sequences indicated that flow pathways are highly dependent on the shape, distribution, and internal structure of the lignitic fragments. For 3D experiments, the quantitative analysis of water contents failed due to a pronounced beam hardening effect. The tensiometer data indicated the existence of local non-equilibrium in pressure heads between fragments and matric pore regions. The objective of the second study was to analyze and visualize the effects of initial soil structure formation at the surface of bare soils in an artificial hydrological catchment that has been left to undirected ecological succession for three years. The three-dimensional (3D) micro-morphology was described using the X-ray computed tomography (CT); two-dimensional (2D) infiltration patterns were obtained from drip infiltration experiments using time-resolved neutron radiography (NT). The analyses of CT data indicate the existence of (i) structural crusts on soil consisting of sandy to loamy sediments and (ii) depositional crusts on sandy sediments. The results of combined observations using CT and NT suggest that the initial soil surface structure alterations of young sandy sediment modify moisture patterns of infiltrating water only slightly. The aim of the 3rd experiment was to study effect of two ‘ecological engineers’, moss vegetation and beetle larvae on pore structure and infiltration. The soil pore structure was characterized by micro-computed tomography analyses of bare soil, sparse and dense moss-vegetated samples containing a single burrow. Flow patterns of infiltration experiments were visualized using the neutron radiography technique. The results of this study suggest that moss vegetation and burrowing activity of ground beetles strongly control the initial soil development by modification of pore structure and surface water infiltration. N2 - Das Auftreten präferentieller Fließwege in Böden stellt eher die Regel als die Ausnahme dar, insbesondere in heterogenen strukturierten Böden. Eine Quantifizierung ist durch die räumliche und zeitliche Variabilität des Phänomens schwierig. Das Ziel der Dissertation war die Visualisierung der Bodenstruktur und Fließwege mit Hilfe einer Kombination aus Neutronenradiografie (NR) und -tomografie (NT) sowie Röntgencomputertomografie (CT). Letzteres diente zur Beschreibung der Bodenstruktur, die Experimente mit Neutronenstrahlung stellten hingegen die Fließwege des Wassers im Boden dar. Erstmalig wurde Neutronenstrahlung zur Visualisierung der Wasserverteilung in ungestörten Proben dreier natürlicher Böden verwendet. In einem Infiltrationsversuch wurde die Wasserverteilung in mit Kippenboden gefüllten scheibenförmigen und zylindrischen Proben mittels NR und NT untersucht. Die ungestörten Proben enthielten kohlige Fragmente sowie schräg gestellte Kipprippen. Zwei-dimensionale (2D) NT-Zeitreihen der Infiltrationsexperimente deuten darauf hin, dass sich Fließwege in Abhängigkeit von Form, Lage und Struktur der Fragmente ausbildeten. Drei-dimensionale (3D) Visualisierungen der zylindrischen Proben scheiterten an ausgeprägter Strahlaufhärtung. Daten von eingebauten Tensiometern zeigen jedoch ungleichgewichtiges Fließen zwischen Fragmenten und der sandigen Matrix. Das Ziel des zweiten Experimentes war die Beschreibung von Effekten initialer Bodenentwicklung in Form von Bodenkrusten auf die Infiltration. Die Struktur der Bodenkrusten wurde mit Hilfe der Computertomografie 3D dargestellt. Wiederum wurden NR-Zeitreihen von Infiltrationsexperimenten erstellt, die die Wasserverteilung in der Bodenprobe darstellten und quantifizierten. Die Analyse der CT-Aufnahmen zeigten verschiedenartige Krustentypen von strukturellen Krusten lehmiger Sedimente, bis hin zu Ablagerungskrusten in sandigem Substrat. Die Krusten zeigten jedoch einen allenfalls minimalen Effekt auf die Wasserverteilung. Das dritte Experiment sollte den Einfluss der Biota, in diesem Falle der Moosvegetation und grabender Laufkäferlarven, auf die Bodenstruktur und Infiltration herausstellen. Auch hier wurden die Bodenstruktur mittels CT, und die zeitabhängige Wasserverteilung mit Hilfe der NR, visualisiert. Die Ergebnisse beider Untersuchungen zeigen, dass die Vegetation und die Aktivitäten der Larven einen starken Einfluss auf die untersuchten Parameter hatten. KW - Water KW - Soil KW - Preferential flow KW - Computed tomography KW - Neutron radiography KW - Wasser KW - Boden KW - Präferentielle Fließwege KW - Computertomografie KW - Neutronenradiografie KW - Bodengefüge KW - Wasser KW - Fließverhalten Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-41615 ER - TY - THES A1 - Israel, Johannes T1 - Sabatierbasierte autothermale katalytische Rauchgasmethanisierung im Technikumsmaßstab und Rückverstromung im BHKW T1 - Sabatier based autothermal catalytic methanation of flue gas in scale of a demonstration plant and reconversion in a CHP N2 - Es konnte gezeigt werden, dass die direkte Methanisierung des Kohlenstoffanteils aus Rauchgas auf Grundlage der Sabatier-Reaktion im Rahmen des Power-to-Gas Ansatzes unter realen Bedingungen im Technikumsmaßstab möglich ist. Es wurde ein Durchsatz von knapp 235 kg/d CO2 bei einer Gesamtraumgeschwindigkeit der Eduktgase von ca. 1500 h-1, was einem Durchfluss von 45 Nm³/h bei einem Reaktorvolumen von 30 dm³ entspricht, erreicht. Dabei wurde das Kohlenstoffdioxid direkt, ohne weitere Aufarbeitung des Rauchgases, mit mindestens 60% Umsatz katalytisch zu Methan reduziert. Dafür wurde ein Katalysator auf Nickelbasis verwendet. Des Weiteren hat sich gezeigt, dass für eine autotherme Betriebsweise der Methanisierung von Rauchgas der Sauerstoffanteil im Rauchgas eine notwendige Voraussetzung darstellt. Es hat sich dabei herausgestellt, dass das vorliegende Intervall von 4 - 6 Vol % Sauerstoffanteil im Rauchgas aus konventionellen Braunkohlekraftwerken genau in dem notwendigen Bereich liegt, der für eine ausgeglichene Wärmebilanz sorgt. Die bei der Wasserstoff-Sauerstoffreaktion zusätzlich frei werdende Wärme gleicht den kühlenden Effekt des mitgetragenen Stickstoffes genau aus, wodurch die für die Sabatier-Reaktion benötigte Temperatur von mindestens 300 °C aufrechterhalten werden kann. Ohne den Sauerstoff könnte die Methanisierung nicht autotherm betrieben werden. Zudem ist die Reaktion selbstregulierend, die Reaktionstemperatur läuft auf einen oberen Grenzwert von etwa 600 °C hinaus, wodurch Umsätze von 60% nicht unterschritten werden. Bei niedrigeren Temperaturen von ca. 400 °C konnten auch Ergebnisse von über 90% CO2 Umsatz im Rauchgas erreicht werden. Diese Ergebnisse konnten sowohl unter Laborbedingungen, d.h. mit aus technischen Gasen synthetisch hergestelltem Rauchgas, gemessen werden, als auch mit realem Rauchgas direkt am Kraftwerk vor Ort reproduziert werden. Das bei der Rauchgasmethanisierung entstehende Produktgas weist eine Energiedichte von ca. 5 MJ/Nm³ auf, womit es zu den Schwachgasen gezählt wird. Hier konnte der Nachweis erbracht werden, dass eine Nutzung des Produktgases in einem Rückverstromungskonzept mittels eines dezentralen Blockheizkraftwerkes, welches mit einem herkömmlichen Wankelmotor betrieben wird, möglich ist. Das "Proof of Principle" für einen geschlossenen CO2 Kreislauf unter realen Bedingungen mittels der Sabatier Reaktion wurde somit erbracht und lädt dazu ein, diesen Weg weiter zu verfolgen. N2 - It is shown, that the direct methanation of the carbon content of flue gas is possible. This was done on the basis of the Sabatier reaction and under real circumstances in a pilot plant scale. At the reactant gases hourly space velocity of approximately 1500 h-1 an output of just under 235 kg/d CO2 was reached, which corresponds to a flow-rate of 45 Nm³/h at a reactor volume of 30 dm³. Without further reprocessing of the flue gas, the carbon dioxide was directly reduced to methane via catalysis, which resulted in a conversion rate of at least 60%. A nickel based catalyst was used. Furthermore, it appeared that the flue gases oxygen content is a necessary precondition for the methanations autothermic mode of operation. Thereby the present interval of 4 - 6 vol% oxygen content of flue gas from conventional lignite power plants turned out to lie exactly in the necessary range to provide an even thermal balance. Since the additionally released heat from the hydrogen-oxygen reaction just compensates for the cooling effect of the present nitrogen, the Sabatier reaction's required temperature of at least 300 °C can be maintained. Without that oxygen the methanation could not be run autothermally. Additionally, the reaction is self-regulating. The reaction temperature results in a maximum limit value of approximately 600 °C, whereby conversion rates do not fall below 60%. At lower temperatures of about 400 °C, results of over 90% CO2 conversion from flue gas could be reached. These results could be measured under laboratory conditions, i.e. with synthetically produced flue gases mixed from industrial gases, and were reproduced with real flue gas directly from the power plant. The resulting gas from the flue gas methanation exhibits an energy density of approximately 5 MJ/Nm³, which ranks it among the lean gases. Here it could be proven that a reconversion of the produced gas into electricity is possible using a local block-type thermal power station, run with a conventional Wankel rotary engine. Thus the 'Proof of Principle' was provided for a closed CO2 circle under real conditions by means of the Sabatier reaction, which is an invitation to further pursue this path. KW - Sabatier KW - Methanisierung KW - Energiespeicher KW - Rauchgas KW - Kohlendioxid KW - Blockheizkraftwerk KW - Wasserstoff KW - BHKW KW - CCU KW - CHP KW - Energy storage KW - Carbon dioxid KW - Methanation KW - Flue gas KW - Sabatier KW - Hydrogen KW - CCU KW - Power-to-Gas KW - Combines heat and power plant KW - Rauchgasreinigung KW - Kohlendioxidemission KW - Methanisierung KW - Blockheizkraftwerk Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-41467 ER - TY - THES A1 - Conti, Aldo T1 - Universal Design - zukunftsweisende Wohngebäudekonzepte : Entwicklung einer Bewertungsmethode für Wohngebäude unter Berücksichtigung der Prinzipien des Universellen Designs. T1 - Universal Design - pioneering concepts for residential buildings : development of an evaluation method for residential buildings respecting the principles of Universal Design. N2 - Im Rahmen dieser Untersuchung wurden insbesondere die Wechselbeziehungen zwischen dem Konzept des Universellen Designs im Wohnungsbau und der Gebäudeflexibilität analysiert, mit der Absicht festzustellen, was ein Gebäude grundsätzlich ausmachen muss, das einerseits auf die Veränderungen in den Lebens- und Wohngewohnheiten der Menschen reagieren sollte und andererseits die Prinzipien des Universellen Designs berücksichtigen muss. Darüber hinaus wurde mit der vorliegenden Forschungsarbeit versucht, die Informationslücken zum Thema des Universellen Designs im Wohnungsbau zu schließen und kritisch zu hinterfragen. Die gewonnenen Erkenntnisse dieser Arbeit sowie die Auswertung der Ergebnisse bei der Auswahl der untersuchten Fallbeispiele erlauben Rückschlüsse auf die Bedürfnisse der Menschen im Zusammenhang mit ihrer Wohnung bzw. ihrem Haus und werden dazu beitragen, Wohnungen zu schaffen, die den Wünschen ihrer Bewohner immer mehr entsprechen. Das vornehmliche Ziel dieser Untersuchung ist die Erarbeitung eines methodischen Standards zur Optimierung des Konzeptes des Universellen Designs. Ein wesentlicher Bestandteil stellt dabei die Entwicklung einer Evaluierungsmethode dar, die bisher als einzige Methode dieser Art die Prinzipien des Universellen Designs als Richtlinien zur Bewertung erhebt und somit das Konzept des Universellen Designs und seine Umsetzung im Wohnungsbau wesentlich bereichern kann. Die Forschungsarbeit ist in zwei Teile gegliedert: einen ersten theoretischen Teil, in dem der Fokus auf das vielschichtige Konzept des Universellen Designs und auf die damit verbundenen Begriffe gerichtet ist. Dort wird auch der gesellschaftliche Struktur- und architektonische Wohnwandel einer Analyse unterzogen. Und einen zweiten Teil, in dem Projektbeispiele untersucht wurden, die beispielhafte Lösungen im Bereich der Gebäudeflexibilität aufzeigen, die in der Lage sind, das Konzept des Universellen Designs im Wohnungsbau zu unterstützen. N2 - In the course of this study, the interdependence of the Universal Design concept for residential buildings and the flexibility of buildings was in particular looked at and analysed, in order to find out what a building should essentially be like that responds to changing lifestyles and living habits on the one hand, whilst considering the principles of Universal Design on the other. Moreover, this research project was carried out in an attempt to close persisting information gaps with regard to Universal Design for residential buildings and to critically scrutinise them. The insights gained and the evaluation of the results obtained from the selected case studies allow conclusions on people’s needs with respect to their flat and/or their house, and will contribute to building residential housing that increasingly meets the wishes of its residents. The main objective of this study is to develop a methodical standard for optimising the Universal Design concept. To this effect, the development of an evaluation method is a vital component, which, as the sole method of this kind so far, establishes the principles of Universal Design as guidelines for evaluation, thereby significantly enhancing Universal Design and its implementation for residential buildings. The research study is divided in two parts: The first theoretical part focuses on the complex concept of Universal Design and the terms and definitions associated with it. This part also provides an analysis of the changes in social structure and in living habits from an architectural point of view. The second part deals with the evaluation of project examples, which show exemplary solutions for flexible buildings that are suited to support the Universal Design concept for residential buildings. KW - Universal Design KW - Gebäudeflexibilität KW - Zugänglichkeit KW - Fehlertoleranz KW - Behindertengerechtigkeit KW - Accessible design KW - Inclusion KW - Flexibility KW - Universal Design KW - Accessibility KW - Design for all KW - Barrier-free KW - Haus KW - Behindertengerechtes Bauen KW - Bauen KW - Altersgerechtes Bauen KW - Grundriß KW - Anpassung KW - Beispielsammlung Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-41379 ER - TY - THES A1 - Klein, Marten T1 - Inertial wave attractors, resonances, and wave excitation by libration : direct numerical simulations and theory T1 - Trägheitswellenattraktoren, Resonanzen und deren Anregung durch Libration : direkte numerische Simulationen und Theorie N2 - Resonance phenomena are ubiquitous in Nature. Resonance means that a system can accumulate large amounts of kinetic energy. In rotating flows inertial waves provide a mechanism for resonance by redistributing momentum, kinetic energy and helicity. In order to investigate inertial waves a Taylor-Couette system was investigated which consists of a homogeneous liquid confined between two coaxial cylinders and two rigid lids. The inner cylinder is slightly conical (frustum) to break the vertical mirror symmetry. Inertial waves were excited by two different forcing configurations: the frustum in libration and the lids together with the outer cylinder in libration. Libration means that the rotation rate of the wall is modulated with a fixed amplitude and frequency of the order of the mean rotation rate. Direct numerical simulations (DNS) were conducted with a numerical solver in terrain-following coordinates. DNS results reveal that inertial wave excitation is localised at the edges of the confinement, which is in very good agreement with recent laboratory measurements of Seelig (2014, PhD thesis, BTU Cottbus - Senftenberg). A model of the wave excitation mechanism was developed with the aid of boundary layer theory. The model suggests that a difference in the boundary layer mass flux (Ekman flux) excites the waves by driving an excess Ekman pumping velocity at the edges. The DNS results exhibit this flux difference, and the simulated kinetic energy spectra of the waves exhibit the frequency dependency predicted by the model. However, DNS results also exhibit helical vortices at the edges which are not part of the model. Conservation properties suggest that these vortices are merely a compensating phenomenon which tends to stabilise the boundary layer flow. The details of this flow, however, appear less important for the wave excitation. Response spectra of the kinetic energy, the dissipation rate, the helicity, and the quality factor were computed in order to assess resonance conditions. Simulated resonance peaks have a width of only 1/20th of the mean rotation rate. At these peaks, the kinetic energy was found to increase by a factor 10-50 even though viscous forces were still rather large (Ekman number of the order 1/100,000 with the length scale given by the mean radial gap width). The flow patterns found at those resonances were investigated and found to be in very good agreement with the spatial patterns obtained by laboratory measurements and geometric ray tracing. The DNS results suggest that there are two types of resonance in rotating flows: modes and wave attractors. In contrast to a mode, a wave attractor exhibits net focusing of wave energy and occupies a finite frequency band. DNS results show that the wave attractor resonance frequency adjusts within the frequency band which suggests that wave attractor resonances complement 'classical' mode resonances and may, thus, be relevant in various applications. N2 - In der Natur sind Resonanzphänomene allgegenwärtig. Resonanz bedeutet, dass ein System eine große Menge an kinetischer Energie akkumulieren kann. In rotierenden Strömungen stellen Trägheitswellen einen Resonanzmechanismus bereit, indem sie den Impuls, die kinetische Energie und die Helizität umverteilen. Um Trägheitswellen zu untersuchen, wurde ein Taylor-Couette-System betrachtet. Dieses besteht aus zwei koaxialen Zylindern, zwei Deckeln und einer darin eingeschlossenen Flüssigkeit. Der innere Zylinder ist konisch geformt (Kegelstumpf), um die vertikale Spiegelsymmetrie zu brechen. Zwei Konfigurationen wurden zur Wellenanregung genutzt: Die Libration des Kegelstumpfs und die Libration der Deckel zusammen mit dem Außenzylinder. Libration bedeutet, dass die Drehzahl der Wand mit einer festen Amplitude und Frequenz moduliert wird. Die DNS-Ergebnisse zeigen, dass die Wellenanregung an den Kanten des Behälters lokalisiert ist. Dies deckt sich mit den Messergebnissen von Seelig (2014, Doktorarbeit, BTU Cottbus - Senftenberg). Mit Hilfe der Grenzschichttheorie wurde ein Modell der Wellenanregung entwickelt. Das Modell legt nahe, dass eine Differenz des Massenstroms in der Grenzschicht (Ekman-Fluss) maßgeblich für die Wellenanregung ist, indem das Ekman-Pumpen an den Kanten verstärkt wird. Die DNS-Ergebnisse weisen diese Massenstromdifferenz auf und die Frequenzabhängigkeit der kinetischen Energie der Wellen deckt sich mit der Vorhersage des Modells. Die DNS-Ergebnisse weisen zudem helikale Wirbel an den Kanten des Taylor-Couette-Systems auf. Die vorgelegten Untersuchungsergebnisse legen jedoch nahe, dass diese Wirbel ein kompensierendes Phänomen darstellen um die Grenzschicht nahe den Kanten zu stabilisieren. Die Wellenanregung selbst scheint nur unwesentlich von den Details dieser Wirbel abzuhängen. Um Resonanzen zu untersuchen, wurden Spektren der Energie, der Dissipationsrate, der Helizität und des Gütefaktors berechnet. Die Resonanzen in den DNS-Ergebnissen haben eine minimale Breite von 1/20 der Rotationsrate und sind durch eine Zunahme der Energie um einen Faktor 10-50 gekennzeichnet, trotz recht großer Viskosität (Ekman-Zahl von der Ordnung 1/100.000, gebildet mit der mittleren Spaltbreite als Längenskala). Die simulierten Strömungsmuster stimmen sehr gut mit den räumlichen Mustern der Referenzmessungen im Labor und der Strahlverfolgung überein. Die DNS-Ergebnisse legen nahe, dass in rotierenden Strömungen zwei Arten von Resonanz existieren: Moden und Wellenattraktoren. Im Gegensatz zu einer Mode existiert ein Wellenattraktor in einem Frequenzband. Die vorgelegten DNS-Ergebnisse zeigen, dass sich die Resonanzfrequenz in diesem Band variabel einstellen kann, wodurch Wellenattraktor-Resonanzen, ergänzend zu den "klassischen" Moden-Resonanzen, für viele Anwendungen relevant sein können. KW - Direct Numerical Simulations KW - Rotating flows KW - Resonance KW - Inertial waves KW - Boundary layer theory KW - Direkte Numerische Simulationen KW - Rotierende Strömungen KW - Resonanz KW - Trägheitswellen KW - Grenzschichttheorie KW - Direkte numerische Simulation KW - Rotationsströmung KW - Trägheitswelle KW - Taylor-Couette-Strömung Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-41712 ER - TY - THES A1 - Lühr, Carsten T1 - Optimieren der Reinigung von Hanfschäben im axialen Fluss T1 - Optimising the cleaning of hemp shives in axial flow N2 - Nach jahrelangem Rückgang des Hanfanbaus in Deutschland konnte in den letzten Jahren wieder eine Zunahme des Hanfanbaus verzeichnet werden. Das bei der Fasergewinnung mit bis zu 70 Masse-% anfallende Nebenprodukt Schäben-Faser-Gemisch muss für eine weitere Verarbeitung und den Einsatz in höherwertigen Anwendungen aufbereitet werden. Ziel war es, dieses für einen wirtschaftlichen Anlagenbetrieb wichtige Nebenprodukt in seine Hauptbestandteile Schäben und Fasern zu separieren und den darin enthaltenen Staub zu entfernen. Das Separieren und damit Reinigen des Gemischs erfolgte nach einem neuartigen und patentierten Prinzip auf Basis einer Paddelschnecke und einer dazu abgestimmten Siebfläche. In verschiedenen Modellen konnten wesentliche Zusammenhänge zwischen Konstruktions-und Betriebsparametern einer Paddelschnecke und dem Abscheideverhalten von Schäben über einem Sieb aufgezeigt werden. Die Ergebnisse der Modellierung zum Massestrom und dem Trennverhalten wurden anhand einer Versuchsmaschine zur Reinigung von Schäben-Faser-Gemischen in einem Aussiebungsverlauf validiert und daraus Konstruktionsvorgaben für einen Prototypen getroffen. Mit der im Ergebnis vorgestellten Konstruktion steht für die hanfverarbeitende Industrie eine Reinigungsmaschine mit minimalem technischem Aufwand, bestehend aus nur einer Prozessstufe und damit verbundene geringe Anschaffungs- sowie Betriebskosten für den Anlagenbetreiber, zur Verfügung. N2 - After years of decline in German hemp cultivation, an increase in hemp cultivation area could be seen in the recent years. Shive-fibre mixtures are a by-product of hemp fibre processing, with a total share of up to 70 mass-% of the straw input. For economic plant operation it is important to clean the shive-fibre mixture for further processing and use in higher-quality applications. The objective was to separate the by-product into its main components shives and fibres and to remove the dust. The separation respectively the cleaning of the mixture was carried out according to a novel and patented principle based on a paddle screw and a screen drum adapted to screw design. In different models, essential links between design and operating parameters of the paddle screw as well as the separation behaviour of shives over a screen were shown. The results of the modelling of the mass flow and the separation behaviour were validated by means of an experimental machine. On basis of this machine the cleaning of shive-fibre mixtures in a screening process could be investigated at practice and design specifications for a prototype were developed. Finally, a cleaning machine with minimal technical effort consisting of only one processing stage and associated low investment and operating costs is now available for hemp processing industry. KW - Schäbenreinigung KW - Modellierung KW - Sieben KW - Abscheiden KW - Simulation KW - Shive cleaning KW - Modelling KW - Screening KW - Separation KW - Simulation KW - Schäben KW - Abscheidung KW - Pflanzenfaser KW - Objekt-Prozess-Modell Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-41694 ER - TY - THES A1 - Niebisch, Michael T1 - Generierung von Niederschlagszeitreihen für Niederschlagsstationen in der Niederlausitz N2 - Die zeitliche Variabilität des Niederschlages auf Skalen von Jahren bis hin zu Ereignissen ist von wesentlicher Bedeutung für die Untersuchung hydrologischer Prozesse. Langjährige Reihen von Niederschlagsdaten mit einer hohen zeitlichen Auflösung stehen nur selten zur Verfügung. Eine Möglichkeit, die Einflüsse der Variabilität von Niederschlägen auf die hydrologischen Prozesse dennoch zu quantifizieren, ist es, stochastisch generierte Reihen als Eingangsdaten für hydrologische Modelle zu nutzen. In dieser Arbeit wurde ein stochastischer Niederschlagsgenerator der aus zwei Stufen besteht, entwickelt. Zunächst erfolgt die Generierung von Niederschlagsereignissen durch ein Poisson-Rectangular-Pulse (PRP) Modell, anschließend werden diese Ereignisse durch eine mikrokanonische multiplikative Zufallskaskade disaggregiert. Die Methodik wurde in die frei zugängliche Software R implementiert. KW - Niederschlagsgenerator KW - Niederschlag KW - Disaggregierung KW - Niederlausitz KW - Disaggregation KW - Precipitation generator KW - Niederlausitz Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-41565 ER - TY - RPRT A1 - Schwarick, Martin A1 - Rohr, Christian A1 - Heiner, Monika T1 - MARCIE manual N2 - This manual gives an overview on MARCIE – Model Checking And Reachability analysis done effiCIEntly. MARCIE was originally developed as a symbolic model checker for stochastic Petri nets, building on its predecessor – IDDMC – Interval Decision Diagram based Model Checking – which has been previously developed for the qualitative analysis of bounded Place/Transition nets extended by special arcs. Over the last years the tool has been enriched to allow also quantitative analysis of extended stochastic Petri nets. We concentrate here on the user viewpoint. For a detailed introduction to the relevant formalisms, formal definitions and algorithms we refer to related literature. T3 - Computer science reports / Institut für Informatik - 2016,02 KW - Petri nets KW - Model checking KW - Model Checking KW - Petri-Netz Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-40568 ER - TY - THES A1 - Jurischka, Constantin T1 - Entwicklung eines kombinierten Verfahrens zur Isolierung von Pflanzeninhaltsstoffen am Beispiel von ausgewählten ätherischen Ölen T1 - Development of a combined process for isolation of plant compounds such as selected ethereal oils N2 - Pflanzenbasierte Roh- und Wertstoffe erlangen auf allen Gebieten des menschlichen Denkens und Handelns zunehmend an Bedeutung. So werden Wirksubstanzen natürlichen Ursprungs in kosmetischen und pharmakologischen Anwendungen, sowie in der Nahrungsmittelmittelindustrie als beispielsweise Nahrungsergänzung verstärkt gegenüber synthetischen Produkten bevorzugt. Diese Entwicklung beruht auf dem zunehmenden Verständnis für nachhaltige Entwicklungen in Wirtschafts- und Naturkreisläufen einerseits und dem breiten, hocheffektiven Wirkspektrum bei akzeptablen Nebenwirkungsprofilen biologisch aktiver Substanzen andererseits. Grundvoraussetzung zur Nutzung dieses Potentials ist eine Technologiekaskade, welche die primäre Gewinnung und die darauf aufbauende Aufbereitung und Veredlung bis hin zur vollständigen Isolierung dieser Naturstoffe erlaubt. Die vorliegende Arbeit leistet in Bezug auf die stoffschonende Auslegung von Einzelprozessen und die anschließende effiziente Kombination der entwickelten Verfahrensschritte zu einem Gesamtprozess einen wesentlichen Beitrag. Ausgehend von der effektiven Gewinnung flüchtiger Stoffe und Stoffgruppen aus ausgewählten ätherischen Ölpflanzen konnten wertbestimmende Substanzen als L-Fenchon (Foeniculum vulgare) aus dem Bitteren Fenchel und Bisaboloide, sowie Chamazulen aus der Echten Kamille (Matricaria chamomilla) identifiziert und nutzbare Aufreinigungs- und Separationsverfahren abgeleitet werden. Eine erste effiziente Anreicherung der Wirkstoffe erfolgte mithilfe der neu entwickelten Methode als separierende Trägerdampf-Destillation, wobei durch die gezielte Druckanpassung und Variation der Trägerdampfzusammensetzung eine Prozesstemperaturabsenkung mit positiven Effekten auf die Trennleistung und Wertstoffausbringung erreicht wurde. Die anschließende vollständige Isolierung ist durch flüssigchromatographische Verfahrensabfolgen realisiert worden. Dabei konnte gezeigt werden, dass die kontinuierliche Prozessführung als quasikontinuierliches Verfahren sowie der bewegte Gegenstrom als Simulated Moving Bed (SMB) einer diskontinuierlichen Batch-Chromatographie in Bezug auf Stoff- und Ressourcenschonung in den betrachteten Anwendungsfällen deutlich überlegen ist. Die abschließende verbrauchsrelevante und darauf aufbauend wirtschaftliche Bewertung des entwickelten kombinierten Verfahrens wies die umgesetzte Methodenkopplung als effiziente Alternative zu den im Vergleich ressourcenaufwendigen und bisher hauptsächlich ausgelegten Single-Unit-Operations aus. N2 - Plant based raw materials and resources are gaining importance in all areas of human thinking and actions. Active ingredients of natural origin are being preferred to synthetic ones in cosmetic and pharmaceutical applications as well as in the food industry as supplements. This development is a result of an increased awareness for renewable industries and natural cycles on one hand and the wide and highly effective spectrum of acceptable side effects of biologically active substances on the other. The basic prerequisites to exploit this potential is to develop a technological cascade starting from the primary extraction followed by processing and refining to a complete isolation of the specific natural material. The work presented here makes a substantial contribution to the application of gentle processes and design of a combination of the developed process steps to generate an overall process for the same. Among the various effective extraction of volatile substances and group of substances from selected ethereal oil plants, L-Fenchone from the bitter fennel (Foeniculum vulgare) and Bisaboloids, as well as Chamazulene from the German Camomile (Matricaria chamomilla) have been identified along with useful purification and separation processes. The first enrichment of the substance succeeded with the help of a newly developed method of steam distillation. A positive effect on the separation efficiency and output could be achieved by adjusting the pressure and varying the steam composition with process temperature reduction. The final complete isolation was done by mean of liquid chromatography. It was also shown that a continuous process to purify the resources for the necessary applications could be realized with the application of a quasi-continuous process with a moving crossflow in the form of a Simulated Moving Bed (SMB) on the discontinuous batch chromatography method. The resulting consumption relevant and subsequent economic evaluation of the developed combined method proves that the used coupling of methods is an effective alternative to the resource consuming and the existing Single Unit Operations. KW - Isolierung KW - Pflanzeninhaltsstoffe KW - Trägerdampf-Destillation KW - Kontinuierliche Chromatographie KW - Verfahrenskombination KW - Purifikation KW - Plant ingredients KW - Steam distillation KW - Continuous chromatography KW - Process combination KW - Isolierung KW - Flüssigkeitschromatographie KW - Pflanzeninhaltsstoff KW - Destillation Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-41644 ER - TY - THES A1 - Höhne, Christian T1 - Multimodal approach for the numerical simulation of ultrasonic guided waves in cylindrical structures of non-constant thickness T1 - Multimodalansatz für die numerische Simulation geführter Ultraschallwellen in Zylinderstrukturen nicht-konstanter Dicke N2 - Guided waves hold great potential for applications in the field of ultrasonic nondestructive testing. Examples of possible applications are the ultrasonic testing and structural health monitoring of wheelset-axles as used in trains. Depending on the particular type, these axles can be described as either thick cylindrical rods or thick walled hollow cylinders with varying thickness. Wheelset-axles are safety relevant components that have to be inspected on a regular basis. The use of guided waves would allow a full inspection while accessing only the front faces of the axle, thus potentially speeding up the inspection procedure. In order to develop such an inspection technique, however, detailed knowledge of wave propagation through the axle is required. Established mesh-based procedures, like the finite element method, could be used to simulate guided wave propagation in such structures. However, due to the size of the axle itself and the comparatively fine mesh that is dictated by the wavelengths usually applied in ultrasonic testing, these mesh-based procedures would be very expensive in terms of computation times. The multimodal approach seems to be a very promising alternative that can be expected to provide results significantly faster. The multimodal method uses the guided wave modes of a corresponding waveguide with a constant cross-section as basis in which the local sound field at any given position in a waveguide with varying thickness can be expressed. Thereby the numerical effort is reduced to solving the one dimensional differential equations that govern the evolution of the coefficients in the mode spectrum along the waveguide. Once the sound field has been calculated, a time dependence can easily be included, which allows the simulation of pulse propagation through the waveguide. In this thesis, the multimodal approach, as described for the calculation of Lamb-waves in plates with non-constant thickness, is extended to other types of elastic waveguides such as cylindrical rods and thick walled hollow cylinders. For the sake of simplicity, investigations are restricted to axially symmetric wave modes. The results obtained with the multimodal approach are validated against FEM-simulations. It is shown that the multimodal method potentially holds a great advantage in terms of computation time over commercially available software based on the finite element method. Finally, the multimodal method is evaluated with respect to possible future applications on wheelset-axles. N2 - Geführte Wellen besitzen ein großes Potential für Anwendungen im Bereich der zerstörungsfreien Ultraschallprüfung. Beispiele möglicher Anwendungen sind die Ultraschallprüfung oder Zustandsüberwachung von Radsatzwellen, wie sie in Zügen verwendet werden. Abhängig vom jeweiligen Typ können diese Radsatzwellen als Vollzylinder oder dickwandige Hohlzylinder beschrieben werden. Radsatzwellen sind sicherheitsrelevante Bauteile, die regelmäßig geprüft werden müssen. Die Verwendung geführter Wellen würde ausgehend von den Stirnflächen eine Prüfung des gesamten Bauteilvolumens ermöglichen. Dieser Umstand kann potentiell verwendet werden um den Prüfprozess zu beschleunigen. Zur Entwicklung eines entsprechenden Prüfverfahrens sind jedoch Kenntnisse über die Details der Ausbreitung geführter Wellen innerhalb der Radsatzwellen notwendig. Etablierte Verfahren, wie die Finite-Elemente-Methode, können für die Simulation der Ausbreitung geführter Wellen in derartigen Strukturen verwendet werden. Aufgrund der Abmessungen der Radsatzwelle, der in der Ultraschallprüfung gebräuchlichen Wellenlängen und der sich daraus ergebenden notwendigen Größe und Anzahl der Elemente, wäre dabei allerdings mit einem großen Zeitaufwand zu rechnen. Der Multimodalansatz scheint eine vielversprechende Alternative darzustellen, welche im Stande ist Simulationen wesentlich schneller durchzuführen. Die Multimodalmethode basiert darauf, das lokale Schallfeld in einem Wellenleiter variierender Dicke in einer Basis von geführten Wellenmoden eines korrespondierenden Wellenleiters konstanter Dicke darzustellen. Der numerische Aufwand reduziert sich dadurch auf die Lösung der eindimensionalen Differenzialgleichungen, welche die Entwicklung der Koeffizienten im Modenspektrum entlang des Wellenleiters beschreiben. Nachdem das Schallfeld bestimmt wurde, kann der Lösung mit geringem Aufwand eine Zeitabhängigkeit hinzugefügt werden, was die Simulation der Ausbreitung von Ultraschallpulsen durch den Wellenleiter ermöglicht. In der vorliegenden Dissertation wird ein Multimodalansatz zur Bestimmung von Lamb-Moden in Platten nicht-konstanter Dicke auf andere Arten elastischer Wellenleiter, wie Vollzylinder und dickwandige Hohlzylinder, erweitert. Zur Vereinfachung der notwendigen Herleitungen wird dabei eine Einschränkung auf axialsymmetrische Moden getroffen. Die Ergebnisse werden durch Vergleich mit FEM-Simulationen validiert. Es wird gezeigt, dass der Multimodalansatz in Bezug auf die benötigte Rechenzeit potentiell große Vorteile gegenüber, auf der Finiten-Elemente Methode basierender, kommerziell verfügbarer Software bietet. Abschließend wird der Multimodalansatz in Hinblick auf mögliche zukünftige Anwendungen in Bezug auf Radsatzwellen bewertet. KW - Guided waves KW - Numerical simulations KW - Ultrasound KW - Nondestructive testing KW - Cylindrical structures KW - Geführte Wellen KW - Numerische Simulationen KW - Ultraschall KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Zylinderstrukturen KW - Zylinder KW - Numerische Strömungssimulation KW - Ultraschallprüfung KW - Plattenwelle KW - Wellenausbreitung Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-41255 ER - TY - CHAP ED - Böhm, Christian T1 - Bäume in der Land(wirt)schaft – von der Theorie in die Praxis : mit Beiträgen des 5. Forums Agroforstsysteme 30.11. bis 01.12.2016 in Senftenberg (OT Brieske) N2 - Dieser Tagungsband umfasst Beiträge, die im Rahmen des 5. Forums Agroforstsysteme, welches am 30. November und 1. Dezember in der Kaiserkrone zu Senftenberg (OT Brieske) stattfand, in Form von Vorträgen oder Postern präsentiert bzw. vorgestellt worden. Das Forum fand unter der Schirmherrschaft der Stadt Senftenberg statt und wurde durch die Innovationsgruppe AUFWERTEN (vom BMBF gefördertes Forschungsprojekt; Förderkennzeichen: 033L129 AN; www.agroforst-info.de) sowie durch das Ministerium für Ländliche Entwicklung, Umwelt und Landwirtschaft des Landes Brandenburg veranstaltet. Das Forum stand unter der Überschrift „Bäume in der Land(wirt)schaft – von der Theorie in die Praxis“. Vor diesem Hintergrund ist die inhaltliche Vielfalt der Beiträge dieses Tagungsbandes zu verstehen. Diese befassen sich zum Teil mit konkreten wissenschaftlichen Fragestellungen, beleuchten andererseits jedoch auch Aspekte, die vor allem für die Praxis von großer Relevanz sind. Zudem werden in einigen Beiträgen Forschungsprojekte vorgestellt oder Planungsansätze für Agroforstflächen beschrieben. KW - Agroforstwirtschaft KW - Agroforstwirtschaft KW - Feld-Wald-Weide-System KW - Agroforstsystem KW - Forum Agroforstsysteme KW - Ökosystemdienstleistungen KW - Agrarförderrecht KW - Mikroklima KW - Ackerfruchtertrag KW - Nachhaltige Landnutzung Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-41487 SN - 978-3-940471-27-7 CY - Cottbus ER - TY - THES A1 - Rohr, Christian T1 - Simulative analysis of coloured extended stochastic Petri nets T1 - Simulative Analyse von gefärbten erweiterten stochastischen Petri Netzen N2 - Stochastic modelling of biochemical reaction networks is getting more and more popular. Throughout the past decades typical biological models increased in their size and complexity, because of advances in systems and molecular biology, in particular through the high-throughput omic technologies. Here biochemical networks of different levels of detail are modelled, starting with simple chemical reactions and signal transduction networks, up to individual cells and entire organisms. This increases the demand for efficient analysis methods. A Petri net is a mathematical modelling language for the description of concurrent behaviour of distributed systems. Its advantage is the ease of scalability of the models, which relates to the network’s state space, as well as the structure of the network itself. In this work, we recall several stochastic simulation algorithms, e.g., exact as well as approximate methods. Furthermore, we introduce an approach to improve the efficiency of stochastic simulation for large and dense networks by a new approximate stochastic simulation algorithm called discrete-time leap method. We depict the wide range of simulative analyses of complex stochastic systems ranging from trace generation to the computation of transient solutions and steady state distributions. We set forth advanced analysis of stochastic models by means of simulative model checking. For the use of simulative model checking, we integrate the continuous stochastic (reward) logic (CS(R)L) and the probabilistic linear-time temporal logic with constraints (PLTLc). Simulative model checking has some limitations compared to the numerical methods, e.g., in principle it is possible to consider nested probabilistic formulas in CS(R)L, but not practical, since the calculation is not feasible in a reasonable period of time. In addition to the transient analysis, the steady state analysis is often of interest; therefore we have implemented two on-the-fly steady state detection methods. The first one is based on a “sample batch means” algorithm and is used in the linear-time temporal logic. The second approximates the steady state distribution and checks for convergence. We apply the aforementioned techniques to several case studies from systems biology and technical systems. The main contributions of this thesis to scientific knowledge are the development of the discrete-time leap method for the simulation of stochastic models, the approximations of transient solutions and steady state distributions by use of stochastic simulation for stochastic models and Markov reward models, the development of an infinite time horizon model checking algorithm exploiting the steady state property for PLTLc and CSL, and the first simulative model checking algorithm for CSRL incorporating state and impulse rewards. All presented algorithms and methods are implemented in the advanced analysis tool MARCIE. N2 - Stochastische Modellierung von biochemischen Reaktionsnetzwerken wird immer populärer. Im Laufe der letzten Jahrzehnte hat sich sowohl die Größe als auch die Komplexität typischer biologischer Modelle immer weiter erhöht. Hier werden biochemische Netzwerke unterschiedlicher Detailebenen modelliert, beginnend mit einfachen chemischen Reaktionen und Signaltransduktionsnetzwerken, bis zu einzelnen Zellen und ganzen Organismen. Dadurch erhöht sich die Nachfrage nach leistungsfähigen Analyseverfahren. Ein Petri-Netz ist eine mathematische Modellierungssprache für die Beschreibung des nebenläufigen Verhaltens von verteilten Systemen. Ein Vorteil ist die einfache Skalierbarkeit der Modelle sowohl in Bezug auf die Struktur des Netzes als auch auf ihren Zustandsraum. In dieser Arbeit stellen wir verschiedene stochastische Simulationsalgorithmen vor, sowohl exakte wie auch approximative Verfahren. Darüber hinaus stellen wir einen Ansatz vor, um die Effizienz der stochastischen Simulation für große und dichte Netzwerke durch einen neuen approximativen stochastischen Simulation Algorithmus, genannt discrete-time leap method, zu verbessern. Wir zeigen das breite Spektrum der simulativen Analysen komplexer stochastischer Systeme von der Pfaderzeugung bis zur Berechnung von transienten Lösungen und stationärer Verteilungen. Wir legen erweiterte Analysen von stochastischen Modellen mit Hilfe von simulativer Modellprüfung dar. Wir integrieren die Continuous Stochastic (Reward) Logic (CS(R)L) und die Probabilistic Linear-time Temporal Logic with contraints (PLTLc) für die simulative Modellprüfung. Neben der Transientenanalyse ist oftmals die Analyse der stationären Verteilung von Interesse, deshalb haben wir zwei Methoden zur Erkennung des stationären Zustandes implementiert. Die erste basiert auf einem “sample batch means” Algorithmus und wird in der linearen temporalen Logik verwendet. Die zweite approximiert die stationäre Verteilung und prüft auf Konvergenz. Wir wenden die oben genannten Techniken auf mehrere Fallstudien aus Systembiologie und technischen Systemen an. Der größte Beitrag dieser Arbeit zum aktuellen Stand von Wissenschaft und Technik liegt in der Entwicklung der discrete-time leap method zur Simulation stochastischer Modelle, der Approximationen transienter Lösungen und stationärer Verteilungen mittels stochastischer Simulation für stochastische Modelle und Markov-Rewardmodelle, der Entwicklung eines nicht zeitbeschränkten Algorithmus zur simulativen Modellprüfung, der die stationäre Eigenschaft für PLTLc und CSL ausnutzt, und des ersten Algorithmus zur simulativen Modellprüfung für CSRL, der Zustands- und Impulsrewards enthält. Alle vorgestellten Algorithmen und Methoden sind in dem Analyse-Tool MARCIE implementiert. KW - Coloured extended Stochastic Petri Nets KW - Stochastic simulation KW - Delta-leaping KW - Simulative model checking KW - Gefärbte erweiterte stochastische Petri Netze KW - Stochastische Simulation KW - Delta-leaping KW - Simulatives Modelchecking KW - Stochastisches Modell KW - Gefärbtes Petri-Netz KW - Model Checking Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-41476 ER - TY - THES A1 - Berding, Jens T1 - Entwicklung eines wandlungsfähigen Pressensystems mit Servospindelantrieb T1 - Development of a versatile press system with servo spindle drives N2 - Unternehmen der Umformtechnik sehen sich vermehrt steigenden Anforderungen bei schwankenden Einflussfaktoren ausgesetzt. Für eine wirtschaftliche Fertigung sind Pressen erforderlich, die sich den steigenden Anforderungen und schwankenden Einflussfaktoren anpassen und mit möglichst hoher Produktivität, Qualität und Wirtschaftlichkeit eine breite Produktpalette fertigen können. Unter diesen Voraussetzungen bietet sich der Einsatz von kraftgebundenen Servospindelpressen an. Diese ermöglichen frei programmierbare Stößelbewegungsprofile und stellen die Nennkraft über den gesamten Stößelhub zur Verfügung. Allerdings erfüllen die bekannten Servospindelpressen die Forderung nach wandlungsfähigen Pressen, welche an unterschiedliche Anforderungen angepasst werden, besonders die Änderung der Abfolge von Teilprozessen und der Austausch von Maschinenkomponenten, nur sehr eingeschränkt. Aus diesem Grund wird ein neuartiges wandelbares Pressensystem entwickelt. Dieses soll dem Anwender weitreichende Vorteile bringen: Die Nennkraft des Pressensystems wird auf mehrere, in Durchlaufrichtung der Teile frei positionierbare und miteinander koppelbare Pressenmodule mit eigenen Pressenantrieben und -stößeln aufgeteilt. Durch Servospindelantriebe werden prozessangepasste Stößelbewegungsprofile für einzelne Teilprozesse ermöglicht. Dies erlaubt eine wandelbare Anordnung von Teilprozessen, wodurch die Prozesskette skaliert werden kann. Unterstützt wird die Wandlungsfähigkeit des Pressensystems, indem es durch den Anwender erweitert werden kann und sich weitere Prozesse wie Schweißen, Löten oder Kleben integrieren lassen. Ziel der Arbeit ist die Entwicklung des beschriebenen wandlungsfähigen Pressensystems mit Servospindelantrieb für die Komplettbearbeitung von kleinen Bauteilen. Grundlage bildet die Untersuchung des Standes der Pressentechnik und der Methoden der Produktentwicklung. Der Entwicklungsprozess wird in die Phasen Anforderungsfindung, Konzeptfindung und Entwurfsfindung gegliedert. Zur Überprüfung wird aus dem Entwurf ein Prototyp ausgearbeitet. Im Anschluss werden Maßnahmen zur Produktstrukturierung durchgeführt, aus denen die Weiterentwicklung des Entwurfes zu einer Typengruppe und einem Baukastensystem resultiert. Zum Abschluss wird das Pressensystem bewertet, sein Einsatzspektrum beschrieben und das Pressensystem innerhalb bestehender Pressen eingeordnet. N2 - Companies that supply forming technology are confronted with increasing demands and varying influences. Nowadays, presses which can be adapted to more stringent requirements and changing influencing factors are a prerequisite for an economical production. These presses have to manufacture a wide range of products with high productivity and quality while considering the costs. In the light of the above, the use of force-linked servo-presses with ball screw is recommended. These servo screw presses permit a freely programmable ram's movement and constant press force during the ram's stroke. Even so, the known servo screw presses only satisfy insufficiently the demand for changeable presses, which can be adapted to various requirements. Examples of changeability in forming technology are the modification of the sequence of subprocesses or the replacement of machine components. For that reason, a new changeable press system is to be developed. This is intended to bring the following advantages for the user: The nominal force is allocated to several press modules with separate press drives and rams, which can be positioned freely and combined to other press modules. The servo-drive with ball screw enables a process-adapted ram's movement for separated subprocesses. By this means, the sequence of subprocesses is changeable and the process chain can be scaled. The changeability is contributed by the possibility to extend the press system as well as to integrate further processes such as welding, soldering and adhesive bonding. The objective of this examination is to develop a changeable press system with servo-drive and ball screw for all-in-one processing of small components. Basis therefor is an investigation into the state of press technology and product development methods. The product development process is divided into three phases: the requirements analysis, the conceptual design and the embodiment design. In order to verify the embodiment design, a detail design for a prototype is being compiled. Subsequently, product structuring methods are implemented. These further development results in a type group and a modular system. Finally, the changeable press system is valued, the range of applications is explained and a classification within existing presses will be given. KW - Umformtechnik KW - Pressensystem KW - Wandlungsfähigkeit KW - Servopresse KW - Spindelpresse KW - Forming technology KW - Press system KW - Adaptability KW - Servo press KW - Spindle press KW - Presse KW - Spindel KW - Servomotor Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-41227 SN - 978-3-86624-633-1 PB - Winter-Industries GmbH CY - Berlin ER - TY - CHAP ED - Korzer, Tanja ED - Ribbeck, Juliane ED - Weidner, Silke T1 - Stationär und online. HANDEL IN DER STADT N2 - Tagungsband zur zweiten Herbsttagung des Wissensnetzwerks Stadt und Handel e.V. T3 - Stadtmanagement – Akteure, Prozesse, Instrumente - [1] KW - Digitalisierung KW - Innenstadt KW - Einzelhandel KW - Stadtentwicklung KW - Wissenschaftstransfer KW - Smart Retail KW - Innenstadt Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-40416 SN - 978-3-940471-26-0 ER - TY - THES A1 - Goebelbecker, Joel T1 - Risk management of nanotechnologies within German legislation T1 - Risikomanagement von Nanotechnologien innerhalb der deutschen Rechtsordnung N2 - Nanotechnologies allow for the production of completely new materials in a wide range of industries and technical fields and are also recognised as one of the most important technological sectors for the future. The growing nanotechnological industry is rapidly generating new forms of materials; however, little is known about the behaviour of these substances, in particular their particle form and their impact on different ecological systems and the life within them. Concerns have been raised about the safety and regulation of nanomaterials, following a number of studies that indicated that some nanomaterials are able to cause adverse effects on living objects. This data, as well as increasing production volumes and commercialisation, the capability of crossing biological barriers and the increased physico-chemical activities of nanoparticles, when compared to their bulk counterparts, have triggered concern (Baró et al., 2001; Kear et al., 2012) about their impacts on health and safety. In Germany, nanoparticles, nanotechnological products, their production processes and their disposal are generally subject to the prevailing law of the German legal system, especially with respect to the authorization of equipment, permissions regarding chemicals and other product groups, and the protection of employees and the environment. With regard to nanotechnologies, however, the question arises as to whether the present legal regulations are adequate, and/or whether regulative gaps occur because of specific new products, materials or process characteristics. Accordingly, based on the analysis of the relevant state-of-the-art technology and science, and an evaluation of existing, as well as projectable, future national legislation on this matter, this work aims to identify regulative gaps in the relevant standardisation procedures and to point out possible adjustments. Although nanomaterials are covered by the general scope of many of the existing legislative frameworks, it is often unclear if current regulation is actually applicable for specific questions of nanomaterials and their diverse applications. In particular, there is a lack of sufficient knowledge of the risks, which could lead to imbalanced legal protection against any threats that may arise. However, it is recognised that adjustments are needed, and legal amendments have been repeatedly proposed by expert committees, policymakers, industry members and non-governmental organisations (European Parliament, 2009). Nonetheless, very few revisions have been made to date, so the existing regulations are not considered adequate to deal with all kinds of nanomaterials in both the short and long term. Current legislation needs to be adapted immediately to reflect the challenges posed by current nanomaterials and their applications. N2 - Nanotechnologien ermöglichen die Herstellung völlig neuer Materialien in einem breiten Spektrum von Branchen sowie technischen Bereichen und werden als einer der wichtigsten Technologiebereiche der Zukunft angesehen. Die wachsende nanotechnologische Industrie erzeugt immer neue Formen von Materialien; dagegen ist wenig über deren Verhalten bekannt, insbesondere ihre Auswirkungen auf Ökosysteme sowie auf die Dinge, die darin leben. Eine Reihe von Studien äußert Bedenken über die Sicherheit der Regulierung von Nanomaterialien, von denen behauptet wird, nachteilige Auswirkungen auf Organismen zu verursachen. Neben diesen sind steigende Produktionsmengen und zunehmende Vermarktung, die Fähigkeit biologische Hürden zu überschreiten sowie die erhöhte physikochemische Aktivität im Vergleich zu makroskopischen Substanzen, Gründe zur Besorgnis (Baró et al., 2001; Kear et al., 2012). In Deutschland unterliegen sowohl Nanopartikel, nanotechnologische Produkte und deren Produktionsprozesse als auch ihre Entsorgung grundsätzlich den geltenden Bestimmungen des deutschen Rechtssystems, insbesondere bei der Genehmigung von Anlagen, der Zulassung von Chemikalien und besonderen Produktgruppen und dem Schutz von Mitarbeitern und Umwelt. Bei Nanotechnologien stellt sich nun jedoch die Frage, ob die vorliegenden Rechtsvorschriften bereits hinreichend zutreffen, und/oder ob Regelungslücken auftreten, die aus den neuartigen, individuellen Produkten, Materialien oder Prozesseigenschaften resultieren. Dementsprechend soll diese Arbeit, basierend auf einer Analyse des relevanten Stands der Technik und Wissenschaft sowie einer Bewertung des bestehenden und künftig absehbaren Rechtsrahmens, Regelungslücken identifizieren und mögliche Anpassungen aufzeigen. Obwohl im Ergebnis Nanomaterialien vielfach durch den bestehenden Rechtsrahmens eingefasst sind, ist oftmals noch unklar, ob Einzelregelungen tatsächlich anwendbar sind. Es herrscht vor allem ein Mangel an ausreichender Kenntnis der Risiken, welche zu einem unzureichenden rechtlichen Schutz gegen die auftretenden Gefahren führen könnte. Es wird zwar erkannt, dass Anpassungen erforderlich sind, und von Fachausschüssen, politischen Entscheidungsträgern, Mitgliedern der Industrie und NGOs wurden wiederholt Gesetzesänderungen vorgeschlagen (European Parliament, 2009). Doch wurden tatsächlich bisher nur sehr wenige Modifikationen vorgenommen, so dass die bestehenden Vorschriften als nicht ausreichend erachtet werden müssen, um mit allen Arten von Nanomaterialien sowohl kurz- als auch langfristig umgehen zu können. Der aktuelle Rechtsrahmen muss sofort angepasst werden, um die Herausforderungen der inzwischen gebräuchlichen Nanomaterialien und deren Anwendungen widerzuspiegeln. KW - Legal KW - Legislation KW - Nano KW - Nanotechnology KW - Risk KW - Recht KW - Rechtsordnung KW - Nano KW - Nanotechnologie KW - Risiko KW - Deutschland KW - Nanotechnologie KW - Risiko KW - Rechtssystem Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-40795 ER - TY - THES A1 - Ciupack, Yvonne T1 - Untersuchungen zur Bedeutung und Anwendung der Zuverlässigkeitstheorie im Bauwesen am Beispiel von Stahlklebverbindungen T1 - Investigations on the significance and application of reliability methods in civil engineering exemplified by bonded steel joints N2 - Der nationale und internationale Wettbewerbsdruck in der Baubranche mündet in immer komplexeren Strukturen, ressourceneffizienten Bemessungsprinzipien sowie innovativen Produkt- und Konstruktionsideen. Die Aufgabe von Ingenieuren ist es, diese Weiterentwicklungen für die Gesellschaft nutzbar zu machen und dabei ein gefordertes Sicherheitsniveau zu gewährleisten. Um Neuschöpfungen, seien sie konstruktiver oder analytischer Art, der Gesellschaft zugänglich zu machen, ist unter Umständen eine Erweiterung des Sicherheitsbegriffs notwendig. Denn über den Wirkungshorizont des Bauingenieurs hinaus ist das Begriffsfeld in allen Funktionszusammenhängen bedeutsam und nicht selten Entscheidungsträger für die Verwirklichung von Konstruktionen. An dieser Problemstellung setzt die Arbeit an. Übliche zuverlässigkeitstheoretische Verfahrensweisen werden für komplexe analytische Modelle angewandt. Untersuchungsobjekte sind dabei zwei Anwendungsbeispiele aus dem Stahlfassadenbau, bei denen erstmals geklebte Lösungen zum Einsatz kommen. In eigenen Untersuchungen wird die Tragfähigkeit der Konstruktionen unter Nutzung von experimentellen Erhebungen charakterisiert. Desweiteren werden die Anwendungsgrenzen und stochastischen Fragestellungen der typischen Methoden der Zuverlässigkeitstheorie im Bauwesen diskutiert. N2 - The national and international competitive constraint in the construction industry is leading to more complex structures, resource-efficient design principles as well as innovative products and designs. The task of engineers is to make these further developments usable for society and to ensure a required safety level. In order to make new creations, of a constructive or analytical nature, accessible to society, an extension of the concept of reliability may be necessary. In addition to the scope of the civil engineering, the conceptual field is significant in all functional contexts and often a decision-maker for the realization of constructions. The work starts with this problem. Usual methods of reliability theory are applied to complex analytical models. Investigation objects are two application examples of steel façade construction, where bonded solutions are used. In own investigations the load-bearing capacity of the structures is characterized by the use of experimental results. Furthermore, the application limits and questions of the typical methods of reliability theory in civil engineering are discussed. T3 - Schriftenreihe Stahlbau - 12 KW - Stahlbau KW - Klebtechnologie KW - Zuverlässigkeit KW - Steel Construction KW - Bonding Technology KW - Reliability Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-40779 SN - 1611-5023 ER - TY - THES A1 - Gerber, Nils T1 - Noppenwaben als neue Kernwerkstoffe für Leichtbauanwendungen T1 - Napcores as new core material for lightweight applications N2 - Sandwichstrukturen, bestehend aus zwei Decklagen und einem dazwischen liegenden Kernmaterial, stellen den Stand der Technik zur Herstellung von Bauteilen mit niedrigem Gewicht und hoher mechanischer Stabilität dar. Dabei werden im Luftfahrtbereich hauptsächlich Honeycombs aus Nomex®-Papier zur Herstellung von Sandwichbauteilen mit guten FST-Eigenschaften (Fire Smoke Toxicity) verwendet. Für Anwendungen bei denen die mechanischen Eigenschaften des Kernmaterials nicht im Vordergrund stehen, wie z.B. bei nichttragenden Verkleidungselementen, bieten textile Noppenwaben aufgrund niedriger Herstellungskosten und der Möglichkeit zur Integration verschiedener Funktionalitäten eine interessante Alternative zu Honeycombs. Textile Noppenwaben bestehen aus einer flächigen, mit Harz imprägnierten Maschenware, welche in einem ersten Schritt zu einer dreidimensionalen Noppenstruktur geformt und anschließend durch Härtung des Harzes stabilisiert wird. Aufgrund zahlreicher Freiheitsgrade, die sich aus der Wahl des Garn- und Matrixmaterials, der Maschenbindung, sowie der Noppengeometrie ergeben, können die Eigenschaften dieses Kernmaterials in einem weiten Bereich variiert und das Kernmaterial für vielfältige Anwendungen gezielt angepasst werden. Eine wesentliche Hürde für den Einsatz von Noppenwaben besteht bislang in der aufwändigen diskontinuierlichen Herstellung mittels Plattenwerkzeugen in einer beheizbaren Presse. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit liegt der Fokus auf der Entwicklung eines Verfahrens zur kontinuierlichen Herstellung von Noppenwaben. Bei diesem Verfahren wird das harzimprägnierte Textil zwischen zwei beheizten Werkzeugbändern in Form gebracht und anschließend ausgehärtet. Während das diskontinuierliche Verfahren nur die zeitaufwändige Fertigung vergleichsweise kleiner Noppenwabenplatten zulässt, bietet das kontinuierliche Fertigungsverfahren die Möglichkeit, Noppenwaben mit deutlich geringerem Zeitaufwand als Endlosmaterial herzustellen. Weiterhin wird im Rahmen der Arbeit aus der Analyse der bisher hergestellten einseitigen Noppenwabe eine neue symmetrische Geometrie abgeleitet. Unter anderem werden dazu die Formänderungen der Maschenware bei der Formgebung zur Noppenwabe untersucht und unterschiedliche Geometrien miteinander verglichen. Symmetrische Noppenwaben werden mit einseitigen Noppenwaben und etablierten luftfahrtzugelassenen Kernmaterialien, wie ausgewählten Schäumen und Honeycombs hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften verglichen, um deren Potential für den Einsatz als leichtes und brandfestes Kernmaterial zu beurteilen. Dafür werden kontinuierlich hergestellte Noppenwaben hinsichtlich Druckfestigkeit, Schubfestigkeit, Biegefestigkeit und Impact-Verhalten ebenso getestet wie die Anbindung an die Decklagen im Trommelschälversuch. Neben den genannten Untersuchungen, werden weitere, nicht-mechanische Charakteristika wie FST-Verhalten, Drapierbarkeit und die Möglichkeit, zusätzliche Funktionen zu integrieren, betrachtet. N2 - Sandwich structures consisting of two outer layers with a light core material in between are state of the art for the construction of lightweight structures with high mechanical load capacity. For aircraft interior the preferred core material to manufacture light sandwichpanels with good FST-properties (Fire Smoke Toxicity) are Nomex® honeycombs. For applications with low requirements concerning the mechanical properties, like covering panels, textile napcore material is an interesting alterative to honeycombs, due to the possibility to integrate functionality and their superior impact-behavior. Textile napcore material is made from a two-dimensional resin-impregnated knitted fabric that is formed to a three-dimensional nap structure and stabilized by the curing of the resin matrix. Depending on the compliance of the knitted fabric a variety of materials like thermoplastic-, aramid-, glass- or hybrid-yarn can be used. The possibility to use different yarn materials, knitting patterns, matrix materials and nap geometries for the structures results in a wide range of properties and offers excellent adaptability to numerous applications. At present, a substancial drawback of textile napcore material is its complex and costly production in a discontinuous process with a heated press. The discontinuous process is time consuming and only allows the production of comparatively small panels. In the context of this thesis an economic process for a continuous production of napcore material was developed and put into operation. The impregnated textile is formed between two heated belts and directly cured afterwards. Using the newly developed process, napcore material can be produced significantly faster as an endless material. In the course of the development of the described production process, the established single sided napcore geometry manufactured in the discontinuous process is analyzed for optimization and a symmetrical napcore geometry with better drapability is invented. Furthermore research about the deformation of the fabric is made to compare different geometries. Symmetrical napcores are analyzed in terms of mechanical properties and compared to single sided napcores and aviation-certified materials such as selected foams and honeycombs, to evaluate their prospects for lightweight applications. For symmetrical napcores mechanical properties like compressive strength, shear strength, flexural strength and impact behavior were tested as well as the bonding between core material and outer layers by drum peel test. In addition to the mechanical tests non-mechanical characteristics like flammability, drapability and the ability to integrate extra functionality are regarded. KW - Noppenwabe KW - Leichtbau KW - Kernwerkstoff KW - Noppe KW - Textilgewebe KW - Harz KW - Verbundwerkstoff KW - Knitted fabric KW - Resin KW - Composite KW - Aircraft interior KW - Core KW - Nap KW - Napcore KW - Textile fabric KW - Leichtbau KW - Wabenbauweise KW - Verbundwerkstoff Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-40605 ER - TY - CHAP ED - Simon, Sylvio T1 - 3. Ingenieurtag 2016 der Fakultät Maschinenbau, Elektro- und Energiesysteme - GUS und Osteuropatag - NESEFF-Netzwerktreffen 2016 N2 - Dieser Tagungsband enthält eine Vielzahl von Vorträgen und Veröffentlichungen mit Bezug zu Energieeffizienz. KW - Energieeffizienz KW - Leichtbau KW - Fertigung KW - Simulation KW - Energieeffizienz KW - Leichtbau KW - Fertigung KW - Simulation Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-40523 SN - 978-3-940471-28-4 ER - TY - RPRT A1 - Häfner, Daniel A1 - Laschewski, Lutz A1 - Zieschank, Roland T1 - Regionale Indikatoren guten Lebens N2 - „Das gute Leben ist lokal – Das Konzept des »Guten Lebens in Harmonie« und die Sorben/Wenden“ lautete der Titel der Tagung an der BTU Cottbus-Senftenberg im Dezember 2015, welche diesem Band zu Grunde liegt. Diese Tagung steht in einer Reihe von durch die Herausgeber organisierten Veranstaltungen am Lehrstuhl für Sozialwissenschaftliche Umweltfragen, die sich mit aktuellen gesellschaftspolitischen Diskursen und den Perspektiven für die Minderheit der Sorben und Wenden in der Lausitz auseinandersetzt. In diesem Band sind zwei Beiträge versammelt, die im Zusammenhang mit der Tagung entstanden sind. T3 - Sozialwissenschaftliche Umweltfragen: Berichte & Arbeitspapiere / Reports & Working Papers - 8 KW - Buen vivir KW - Gutes Leben KW - Lebensqualität KW - Räumliche Regression KW - Migration KW - Regionale Indikatoren KW - Peru KW - Gutes Leben KW - Lebensqualität KW - Migration KW - Integration KW - Konferenzschrift KW - Cottbus <2015> Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-40425 SN - 2189-4689 ER - TY - THES A1 - Doliva, Stefan T1 - Einfluss des Reparaturschweißens von Altstählen auf deren Restlebensdauer T1 - Influence of repair by welding of old steels on their remaining life time N2 - Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden 123 Proben aus ungeschweißtem und geschweißtem Altstahl Dauerschwingversuchen unterzogen. Sie versagten bei Lastspielzahlen von weniger als 10.000.000 oder überlebten das Dauerschwingen. Die wesentliche Erkenntnis ist, dass das Schweißen ohne signifikanten Einfluss auf die Dauerfestigkeit des Kerbdetails an sich zu sein scheint. Entscheidend scheint die Geometrie der Kerbe zu sein und nicht die in den Altstahl eingebrachte Schweißwärme. Zur Verifizierung wurden unter anderem Schweißraupen auf nachweislich stark versprödetem Altstahl aufgebracht und wieder abgeschliffen. Diese Proben zeigten dann im Zugversuch teilweise bessere Werte als die unbehandelten Proben; auch die aus diesen Proben ermittelten Wöhlerlinien stellten sich flacher, also langlebiger, dar als die Linien der unbehandelten Proben. Daneben wurden auch die Kerbklassen FAT 160, FAT 112, FAT 90, FAT 71 und die für Brückenbauwerke unerhebliche FAT 36 untersucht. Nahezu alle untersuchten Proben wiesen Schwingbreiten auf, die im Rahmen des EC 3 zulässig wären. Es kann nicht ausgeschlossen werden, dass die Schweißwärme einen eher positiven Einfluss auf das Altmaterial hat. In die gleiche Richtung gehen die Erkenntnisse, die gewonnen wurden, als der Altstahl bei rund 1.000 °C geglüht wurde. Die Werte der Kerbschlagarbeit erhöhten sich beträchtlich. Die Zeitdauer, die dieser Zustand anhält, wurde jedoch nicht untersucht. Hier besteht die Möglichkeit weiterer Forschungen. Hinsichtlich der Restlebensdauer von nicht vorwiegend ruhend beanspruchten Bauwerken scheint jedoch klar zu sein, dass der Einfluss des Schweißens ohne Berücksichtigung bleiben kann. N2 - In the present study, 123 samples made from unwelded and welded old steels were subjected to fatigue tests. They failed after less than 10 million cycles or they survived the procedure. The main result is that welding does not seem to have a significant impact on the fatigue strength of structural details. The geometry of the notch appears to be decisive, not the welding heat applied to the old steel. For verification purposes, weld beads were deposited on the very brittle old steel and sanded off again. Some of these samples demonstrated better tensile test values than the untreated samples. The fatigue resistance S-N curves were also flatter, i.e. more durable, than the lines of the untreated samples. In addition, the notch classes FAT 160, FAT 112, FAT 90, FAT 71 and FAT 36 (not important for bridge building) were examined. Almost all examined samples showed stress ranges, which would be allowed under the EC 3. It can’t be excluded that the welding heat has a positive influence on the old steel. The findings concerning the annealed old material (at 1.000 °C) show a similar effect. The values of the impact energy increased significantly. No steps have been taken to examine how long this state is retained. This could be investigated at some time in the future. With regard to the residual life time of structures primarily exposed to static loads, however, it seems clear that the impact of welding can be left neglected. T3 - Schriftenreihe Stahlbau - 11 KW - Reparaturschweißen KW - Altstahl KW - Lebensdauer KW - Restlebensdauer KW - Schweißeignung KW - Repair by welding KW - Old steel KW - Life time KW - Residual life time KW - Welding KW - Stahl KW - Stahlbau KW - Reparaturschweißen KW - Restlebensdauer KW - Dauerschwingfestigkeit Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-40599 SN - 1611-5023 ER - TY - BOOK T1 - Die eisernen Brücken im allgemeinen. Eiserne Balkenbrücken N2 - Digitalisat von: 01-22389 - Die eisernen Brücken im allgemeinen. Eiserne Balkenbrücken KW - Eisenbrücke KW - Balkenbrücke KW - Geschichte Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-37836 ER - TY - BOOK A1 - Neumann, Carl T1 - Über Kunst in Italien im zwölften Jahrhundert N2 - Digitalisat von: 01-03921 - Neumann, Carl: Über Kunst in Italien im zwölften Jahrhundert KW - Italien KW - Kunst KW - Kunst KW - Italien KW - Geschichte <1100 - 1200> KW - Geschichte Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-40553 ER - TY - RPRT A1 - Lieske, Henry A1 - Noack, Daniel A1 - Schwalbe, Christoph A1 - Vogel, Elisabeth A1 - Hinze, Thomas T1 - Faszination Molekulares Rechnen: Studentische Beiträge vermitteln Erkenntnisse interdisziplinärer Forschung N2 - Molekulares Rechnen etabliert sich als interdisziplinär geprägtes Wissensgebiet mit hohem Anwendungspotential. Es beschäftigt sich mit Prinzipien biologischer Informationsverarbeitung. Moleküle bzw. molekulare Systeme übernehmen die Rolle eines Datenträgers, auf dem biochemische Prozesse oder physische Wechselwirkungen operieren. Facetten sind unter anderem DNA-Computing, chemisches Rechnen, Membrane Computing und ameisenbasiertes Computing. Vier studentische Beiträge stellen diese Forschungsrichtungen anhand eingängiger Beispiele anschaulich vor. N2 - Molecular Computing emerges as a highly interdisciplinary field of research with numerous applications. It is mainly focussed on principles of biological and biologically inspired information processing. Molecules or molecular systems act as data carrier operated by biochemical processes and physical interactions. There are various facets like DNA computing, chemical computing, membrane computing, and ant-based computing. Four contributions made by students illustrate these facets along with plausible examples. T3 - Computer science reports / Institut für Informatik - 2016,01 KW - Molekulares Rechnen KW - DNA Computing KW - Chemisches Rechnen KW - Membrane Computing KW - Ameisenbasiertes Computing KW - DNA computing KW - Chemical computing KW - Membrane computing KW - Molecular computing KW - Ant-based computing KW - Biocomputer KW - Molekulare Bioinformatik Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-40328 ER - TY - THES A1 - Kadasch, Eckhard T1 - Controlling entrainment in large-eddy simulation of stratocumulus clouds T1 - Kontrolle des Entrainment in Large Eddy Simulationen von Stratocumulus-Wolken N2 - A front-tracking algorithm for large-eddy simulation (LES) is developed to untangle the numerical and physical contributions to entrainment in stratocumulus-topped boundary layers. The front-tracking algorithm is based on the level set method. Instead of resolving the cloud-top inversion, it is represented as a discontinuous interface separating the boundary layer from the free atmosphere. The location of the interface is represented as an isosurface of an evolving marker function the evolution of which is governed by an additional transport equation. The algorithm has been implemented in an existing LES code based on the anelastic approximation of the Navier-Stokes equations. The original LES algorithm is verified against direct-numerical simulation (DNS) data of an idealized two-dimensional cloud-top mixing layer. For this, the subgrid-scale model of the LES code was replaced by a constant molecular viscosity in order to focus on numerical errors only. A grid convergence study confirmed the anticipated global second-order rate of convergence and the convergence to the DNS solution. The slower convergence of the LES code as compared to the higher-order DNS yielded leading-order errors in the mixing layer growth at the coarsest resolutions, which were finer still than typical LES resolutions. The front-tracking algorithm is verified by LESs of two different convective atmospheric boundary layers: the smoke cloud, a solely radiatively driven boundary layer, and a stratocumulus-topped boundary layer based on data from the DYCOMS II field study. Specifying zero entrainment, it was shown that entrainment in LES can be controlled effectively by the front-tracking algorithm. The algorithm drastically reduces entrainment errors and reduces dependencies of the solution to numerical parameters such as the choice of flux-limiters and grid resolution. N2 - Es wird ein Fronten-Verfolgungsverfahren für Large-Eddy-Simulationen (LES) entwickelt mit dem Ziel, numerische Beiträge zum Entrainment in Stratocumulus-bedeckten atmosphärischen Grenzschichten von den physikalischen Beiträgen zu trennen. Das Fronten-Verfolgungsverfahren basiert auf der Level-Set-Methode. Dabei wird die Inversion über der Wolkenoberseite als diskontinuierliche Grenzfläche aufgefasst, die die atmosphärische Grenzschicht von der darüberliegenden freien Atmosphäre trennt. Die Position der Grenzfläche wird dabei als eine Isofläche einer sich entwickelnden Markierungsfunktion beschrieben deren Entwicklung von einer zusätzlichen Transportgleichung bestimmt ist. Das Verfahren wurde als Erweiterung eines bestehenden und auf den anelastischen Gleichungen basierenden LES-Codes implementiert. Das ursprüngliche LES-Verfahren wird anhand von Ergebnissen einer direkten numerischen Simulation (DNS) einer idealisierten zweidimensionalen Wolken-Mischungsschicht verifiziert. Um ausschließlich numerische Effekte zu messen, wurde dafür das Feinstrukturmodell der LES durch eine konstante molekulare Viskosität ersetzt. In einer Gitterstudie wurden die theoretisch erwartete Konvergenz von global zweiter Ordnung sowie die Konvergenz zur DNS-Lösung nachgewiesen. Wegen der im Vergleich zur DNS niedrigen Konvergenzordnung wurden auf dem gröbsten Gitter der Studie, das dennoch feiner als in typischen LESn ist, Fehler führender Ordnung in der Wachstumsrate der Mischungsschicht gemessen. Das Fronten-Verfolgungsverfahren wird anhand von LES zweier konvektiver atmosphärischer Grenzschichten verifiziert: der sogenannten Smoke Cloud, einer ausschließlich strahlungsgetriebenen Grenzschicht, und einer Stratocumulus-bedeckten atmosphärischen Grenzschicht basierend auf Daten der DYCOMS II Messkampagne. In Simulationen mit vorgeschriebenem Null-Entrainment wurde belegt, dass das Fronten-Verfolgungsverfahren Entrainment in LESn effektiv kontrollieren kann. Das Verfahren reduziert Entrainment-Fehler drastisch und mildert Abhängigkeiten der Lösung von numerischen Parametern wie der Wahl des Flusslimiters und der Gitterauflösung. KW - Entrainment KW - Large-eddy simulation KW - Level set method KW - Stratocumulus KW - Atmospheric boundary layer KW - Atmosphärische Grenzschicht KW - Entrainment KW - Large Eddy Simulation KW - Level Set Methode KW - Stratocumulus KW - Kumulus KW - Atmosphärische Grenzschicht KW - LES Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-40393 ER - TY - THES A1 - Lehmann, Eric T1 - Ermittlung von Stickstoff- und Phosphorfrachten als Grundlage zur Planung von Sanierungsmaßnahmen im Einzugsgebiet des Wolziger Sees N2 - Diese Arbeit ist eingebettet in das BMBF-geförderte Projekt NITROLIMIT II, in dem unter anderem ein Nährstoffreduktionskonzept für die Storkower Seenkette entwickelt werden soll. Ziel dieser Bachelorarbeit war es, Nährstofffrachten für Teileinzugsgebiete in der Storkower Seenkette zu ermitteln, welche als Grundlage zur Planung und Verortung von Sanierungsmaßnahmen im Einzugsgebiet dienen sollen. Die berechneten Nährstofffrachten sollten anschließend mit den Ergebnissen einer Messkampagne des Landesamtes für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz Brandenburg aus dem Jahr 2011/12 verglichen werden sowie mögliche Sanierungsmaßnahmen diskutiert werden. Zur Bestimmung der Nährstofffrachten wurden die Gesamtphosphor- (TP) und Gesamtstickstoff-Konzentrationen (TN) aus Wasserproben von sieben Messstellen des Untersuchungsgebietes analysiert, die von Februar bis Dezember 2015 gesammelt wurden. Die TP-Analysen wurden vom Kandidaten mittels Natrium-Peroxodisulfat-Aufschluss und anschließender photometrischer Messung nach DIN EN ISO 6878 (DIN, 2004) durchgeführt. Die TN-Analyse erfolgte mittels Fließinjektionsanalyse nach DIN EN ISO 13395 (DIN, 1996). Als Basis für die Frachtberechnungen wurden die Daten der Durchflussmessungen aus zwei Studienprojekten verwendet. Für die drei Klärwerke, die Klarwasser im Untersuchungsgebiet in die Vorfluter einleiten, wurden die Ablauffrachten berechnet. Es zeigte sich, dass besonders die Fließstrecken unterhalb der drei Kläranlagen (Rieploser Fließ (KA Storkow; 22202 EGW) und Kuppengraben I (KA Friedersdorf; 1650 EGW und KA Wolzig; 467 EGW)) stark von Nährstoffen belastet sind und direkten Einfluss auf die Biomasseproduktion der unterhalb liegenden Gewässer nehmen. Vor allem für den davon betroffenen Stahnsdorfer See wird Handlungsbedarf gesehen, um eine Verbesserung gegenüber dem gegenwärtigen, polytrophen Zustand zu erreichen. Der Vergleich der 2015 ermittelten Daten mit den Ergebnissen der Messkampagne des LUGV aus den Jahren 2011/12 hat gezeigt, dass die im Einzugsgebiet transportierten Nährstoffmengen relativ konstant sind. Trotz der verschiedenen Niederschlags- und somit auch Durchflussmengen in den unterschiedlichen Jahren konnten Nährstofffrachten in sehr ähnlicher Größenordnung berechnet werden. Vor dem Hintergrund der ermittelten Nährstofffrachten wurden die geplanten Sanierungsmaßnahmen im Bereich des Rieploser Fließes betrachtet. Besonderes Augenmerk lag dabei auf der geplanten Umleitung des Rieploser Fließes. Eine mögliche Variante sieht vor, das Fließ vor seiner Mündung in den Stahnsdorfer See durch ein Wehrbauwerk abzutrennen und das Wasser in ein künstliches Feuchtgebiet südlich des Sees zu leiten. Der dort befindliche ehemalige Torfstich könnte zu einem Schilfpolder umgestaltet werden und so als Retentionsfläche dienen. Diese Maßnahme könnte eine Nährstoffentlastung um ca. 30% für den Stahnsdorfer See bringen. Außerdem wurde durch diese Arbeit nachgewiesen, dass der Kuppengraben I im Vergleich zu anderen Messstellen bis zu 10fach höhere TP-Jahresmittel bzw. 4fach höhere TN-Jahresmittelwerte aufweist. Daher sollten auch für diesen Klärwerksableiter oder an den einleitenden Klärwerken Sanierungsmaßnahmen durchgeführt werden. KW - Nährstoffeinträge KW - Gewässergüte KW - Hydrologie KW - Nährstoffeintrag KW - Gewässergüte KW - Hydrologie Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-40203 ER - TY - THES A1 - Lehrack, Sebastian T1 - Efficient and flexible lineage construction for probabilistic databases T1 - Effiziente und flexible Konstruktion von Abstammungsformeln für probabilistische Datenbanken N2 - In contrast to traditional data applications, many real-world scenarios nowadays depend on managing and querying huge volumes of uncertain and incomplete data. This new type of applications emerge, for example, when we integrate data from various sources, analyse social/biological/chemical networks or conduct privacy-preserving data mining. A very promising concept addressing this new kind of probabilistic data applications has been proposed in the form of probabilistic databases. Here, a tuple only belongs to its table or query answer with a specific likelihood. That probability expresses the uncertainty about the given data or the confidence in the answer. The most challenging task for probabilistic databases is query evaluation. In fact, there are even simple relational queries for which determining the occurrence probability of a single answer tuple is hard for #P. Lineage formulas constitute the central concept under investigation in this work. In short, the mechanism behind lineage formulas facilitates the representation and evaluation of events of the probability space, which is defined by a probabilistic database. On the basis of lineage formulas, we devise a framework that is designed as a combination of a relational database layer and an additional probabilistic query engine. In particular, the following three aspects are studied: (i) an efficient construction of lineage formulas, (ii) an orthogonal combination of lineage optimization techniques, which are performed within the relational database layer and the probabilistic query engine, and (iii) effective and compact data structures to represent lineage formulas within a probabilistic query engine. The developed framework provides a novel lineage construction method that is able to construct nested lineage formulas, to avoid large tuple sets within the relational database layer tuples, and to provide full relational algebra support. In addition, the proposed system completely resolves the conflict between the contradicting query plans optimized for the relational database layer and the probabilistic query engine. N2 - Probabilistische Datenbanken standen in den letzten Jahren im Fokus intensiver Forschungsaktivitäten. Dies wurde durch eine Vielzahl von Anwendungsszenarien motiviert, in denen eine effiziente Verwaltung von großen, unsicheren Datenbeständen unabdingbar ist. Typische Anwendungsgebiete lassen sich leicht in den Bereichen der Datenextraktion und -integration, der wissenschaftlichen Datenauswertung und der Analyse von sensorischen und sozialen Netzwerken finden. In einer probabilistischen Datenbank wird jedes Datentupel mit einer Eintrittswahrscheinlichkeit annotiert. Diese verdeutlicht, mit welcher Wahrscheinlichkeit das jeweilige Tupel zu einer bestimmten Datentabelle bzw. zu einem berechneten Anfrageergebnis gehört. Für probabilistische Datenbanken ist die Berechnung der Eintrittswahrscheinlichkeit für ein Ergebnistupel die größte Herausforderung, da dieses Problem in der Komplexitätsklasse #P liegt. Diese Klasse beinhaltet alle Probleme, die mindestens so schwer sind wie das Zählen aller erfüllenden Modelle einer aussagenlogischen Formel. Es gilt NP ⊆ #P. Traditionell werden Auswertungsverfahren für probabilistische Datenbanken in intensionale und extensionale Ansätze unterteilt. Intensionale Ansätze greifen auf die Konstruktion und Auswertung von Abstammungsformeln zurück. Auf der Basis von Abstammungsformeln, die das zentrale Untersuchungsobjekt dieser Arbeit darstellen, können Ereignisse des Wahrscheinlichkeitsraumes einer probabilistischen Datenbank repräsentiert werden. In der vorliegenden Dissertation wird ein System entworfen, welches als Kombination einer relationalen Datenbank-Schicht und einer zusätzlichen probabilistischen Auswertungskomponente konzipiert ist. Hierbei werden folgende drei Hauptaspekte untersucht: (i) die effiziente Konstruktion von Abstammungsformeln, (ii) die orthogonale Kombination von Optimierungstechniken und (iii) die Entwicklung von effektiven und kompakten Datenstrukturen für die Kodierung von Abstammungsformeln für die probabilistische Auswertungskomponente. Die entwickelten Techniken ermöglichen die schnelle Generierung von geschachtelten Abstammungsformeln, die Vermeidung von großen Tupel-Mengen innerhalb der relationen Datenbank-Schicht und die Unterstützung aller relationalen Anfrage-Operatoren. KW - Probabilistic database KW - Lineage formula KW - Query evaluation KW - Uncertainty KW - Query optimization KW - Probabilistische Datenbank KW - Abstammungsformel KW - Anfrageauswertung KW - Unsicherheit KW - Anfrageoptimierung KW - Probabilistisches Datenbanksystem KW - Unsicherheit Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-40460 ER - TY - THES A1 - Stecklina, Oliver T1 - A secure isolation of software activities in Tiny Scale Systems T1 - Eine sichere Trennung von Software-Aktivitäten auf ressourcen-beschränkten Systemen N2 - With the introduction of the Internet at the end of the last century the modern society was fundamentally changed. Computer systems became an element of nearly all parts of our daily live. Due to the interconnection of these systems local borders are mostly vanished, so that information is accessible and exchangeable anywhere and at anytime. But this increased connectivity causes that physical fences are no longer an adequate protection for computer systems. Whereas the security of commodity computer systems was improved continuously and similarly with their increased connectivity, deeply embedded systems were then and now mostly protected by physical fences. But the ubiquitous availability of embedded systems in personal and commercial environments makes these systems likewise accessible and moves them strongly into the focus of security investigations. Deeply embedded systems are usually equipped with tiny scale micro controllers, which are limited in their available resources and do not feature secure mechanisms to isolate system resources. Hence, a single error in a local software component is not limited to the component itself, instead the complete system may be influenced. The lack of resource isolation makes tiny scale systems prone for accidental errors but in particular vulnerable for a broad variety of malicious software. For a safe and secure operation of computer systems it is strongly recommended that software components are isolated in such a manner that they have access only to those resources, which are assigned to them. Even though a substantial number of approaches in the context of embedded system’s safety were investigated during the last fifteen years, security was mostly neglected. This thesis is focused on security aspects where malicious software wittingly tries to bypass available protection mechanisms. The thesis introduces a security platform for tiny scale systems that enforces an isolation of software components considering security aspects. Due to the limited resources of tiny scale systems the proposed solution is based on a co-design process that takes the static and predefined nature of deeply embedded systems into account and includes hardware, compile-time, and run-time partitions to reduce the number of additional run-time components, to avoid performance drawbacks, and to minimize the memory as well as the components footprint overhead. To prove the applicability of the presented platform it was applied and evaluated with two real applications. In addition, an investigation of technologies of commodity computer systems that are suitable to build secure systems is presented. The thesis analyzes their enforcement based on the features provided by the introduced security platform. The contributions of this thesis include an enforcement of a security isolation of system resources on tiny scale systems and enable the development of a broad variety of secure tiny scale system applications. N2 - Mit der Einführung des Internets am Ende des letzten Jahrhunderts hat sich in der heutigen Gesellschaft ein nachhaltiger Wandel vollzogen. Computer-Systeme wurden Bestandteil in nahezu allen Bereichen unseres täglichen Lebens. Durch die zunehmende Vernetzung der Systeme sind räumliche Grenzen weitgehend verschwunden, so dass die Informationen überall und jederzeit verfügbar sind bzw. verändert werden können. Diese erhöhte Konnektivität bedingt jedoch, dass der Schutz der Computer-Systeme durch physische Maßnahmen nicht mehr gewährleistet werden kann. Während die Sicherheit von alltäglichen Computer-Systemen kontinuierlich und in nahezu gleicher Weise zu ihrer gestiegenen Konnektivität verbessert wurde, sind tief eingebettete Systeme damals wie heute meist durch physikalische Maßnahmen geschützt. Die allgegenwärtige Verfügbarkeit von eingebetteten Systemen in persönlichen als auch in kommerziellen Umgebungen macht diese Systeme jedoch in gleicher Weise für jedermann zugänglich und macht sie damit zu einem zentralen Bestandteil der aktuellen Sicherheitsforschung. Tief eingebettete Systeme sind in der Regel mit kleinen Mikrocontrollern ausgestattet, die über begrenzte Ressourcen verfügen und keine sicheren Mechanismen zur Trennung von Systemressourcen bereitstellen. Hierdurch ist ein einzelner Fehler in einer lokalen Softwarekomponente nicht auf diese Komponente beschränkt, sondern beeinträchtigt nicht selten das gesamte System. Diese Schwäche macht eingebettete Systeme anfällig für zufällige Fehler, aber auch insbesondere anfällig für eine Vielzahl von bösartiger Software. Für einen stabilen und sicheren Betrieb von Computer-Systemen ist es zwingend erforderlich, dass Software-Komponenten in einer Art und Weise isoliert werden, dass sie nur Zugriff auf jene Ressourcen haben, die ihnen zugeordnet wurden. Wenngleich in den letzten fünfzehn Jahren eine beträchtliche Anzahl von Ansätzen zur Erhöhung der funktionalen Sicherheit in tief eingebetteten Systemen untersucht wurde, wurde die Sicherheit gegenüber Angriffen Dritter weitestgehend vernachlässigt. Die hier vorliegende Arbeit konzentriert sich auf Sicherheitsaspekte zur Abwehr von bösartiger Software, die wissentlich versucht verfügbare Schutzmechanismen zu umgehen. Die Arbeit stellt eine Sicherheitsplattform für kleine tief eingebettete Systeme bereit, die eine Trennung von Softwarekomponenten unter Berücksichtigung von Sicherheitsaspekten erzwingt. Aufgrund der begrenzten Ressourcen dieser Systeme basiert die vorgeschlagene Lösung auf einem Co-Design-Prozess, der den statischen und vordefinierten Charakter von tief eingebetteten Systemen berücksichtigt. Der Prozess beinhaltet Hardware-, Compile-Zeit- und Laufzeit-Komponenten um die Zahl der zur Laufzeit notwendigen Komponenten möglichst gering zu halten. Hierdurch sollen nachteilige Einflüsse auf die Laufzeit, den Speicherplatzbedarf sowie die Größe von Hardware-Komponenten minimiert werden. Um die Verwendbarkeit der präsentierten Plattform nachzuweisen, wurden zwei reale Anwendungen auf diese portiert. Zusätzlich wurden etablierte Technologien zum Bau von sicheren Systemen hinsichtlich ihrer Verwendbarkeit auf tief eingebetteten Systemen analysiert. Hierzu wurde deren Umsetzbarkeit unter Nutzung der durch die Sicherheitsplattform bereitgestellten Sicherheitsfunktionen untersucht. Der wesentliche Beitrag dieser Arbeit beinhaltet die Bereitstellung einer sicheren Trennung von Systemressourcen auf kleinen, tief eingebetteten Systemen, so dass eine Entwicklung einer Vielzahl von sicheren Systemanwendungen auf diesen Systemen möglich wird. KW - Security KW - Embedded systems KW - Memory protection KW - Hardware software co-design KW - Role-based access control KW - Eingebettete Systeme KW - Sicherheit KW - Speicherschutz KW - Rollen-basierte Zugriffskontrolle KW - Hardware-Software Co-Design KW - Eingebettetes System KW - Speicherzugriff KW - Zuverlässigkeit Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-40362 ER - TY - THES A1 - Schmitz, Carsten Eberhard T1 - Ethische Dilemmata im Bankensektor: eine Untersuchung inter- und intrapersoneller Konfliktsituationen T1 - Ethical dilemmas in banking industry: a study of interpersonal and personal conflict situations N2 - Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden ethische Dilemmata als inter- und intrapersonelle Konfliktsituationen innerhalb des Bankensektors untersucht. Den thematischen Untersuchungsrahmen und Analysekontext bildet dabei die vergangene Weltfinanzkrise der Jahre 2007 und 2008, die insbesondere Fragen nach der Verhältnisbestimmung von Ethik und Ökonomik aufwirft. Hierzu erfolgt zunächst eine systematische Analyse einer grundsätzlich sinnvollen Verortung und Berechtigung von Ethik und Moral in die ökonomischen Prozesse und Realitäten des Bankensektors. Zu diesem Zweck wird ein Kanon ethischer Begrifflichkeiten konzipiert, der spezifisch auf den Bankensektor zur Bestimmung und Analyse ethisch relevanter Aspekte angewendet wird. Als theoretische Leitplanken und Vergleichstheorien dieser Arbeit fungieren im Untersuchungsverlauf die disjunkten wirtschaftsethischen Konzepte der „Ökonomischen Ethik“ und der „Integrativen Wirtschaftsethik“. Hiernach erfolgt die Untersuchung des Modells des Homo Oeconomicus als bislang bedeutendstem Modell zur Abbildung und Analyse von Anreizmechanismen und Vorteilserwartungen wirtschaftlicher Akteure im Kontext intrapersoneller Konfliktsituationen. Im Ergebnis zeigt sich, dass dieses Modell zwar zur Offenlegung von systematisch bedingten Fehlanreizen und Defekten auf der wirtschaftlichen Rahmenordnung beitragen kann, jedoch gewisse Unschärfen aufgrund der Vernachlässigung kommunikativer und interaktions-spezifischer Aspekte beinhaltet. Die Analyse des Gefangenen-Dilemmas sowie der Principal-Agent-Theorie im Bereich interpersoneller Konfliktsituationen offenbart dann den systematischen und strukturellen Problemaufriss für ökonomische Aspekte in Form der jeweils vorzufindenden Ausbeutungsbefürchtungen und -anreize bei den beteiligten Akteuren, die im Ergebnis stets suboptimale Ergebniskonstellationen herbeiführen. Die Übertragung der aus den genannten Modellen erarbeiteten Erkenntnisse führt dann anhand von drei spezifisch beleuchteten Bankgeschäften (Kredit-, Wertpapier- und Einlagengeschäft) zu dem Ergebnis, dass ethische Dilemmasituationen und Konfliktpotenziale in realen Bankprozessen vorzufinden sind, was über Praxisbeispiele der genannten Geschäftsarten nachgebildet und validiert wird. Abschließend zeigt die Untersuchung auf, dass zur notwendigen Implementierung von moralfördernden Anreiz- und bestandsfesten Sanktionsmechanismen innerhalb ökonomischer Prozesse die größtmögliche Realisierungswahrscheinlichkeit auf der Makro-Ebene vermutet werden muß. Eine Verortung auf die Mikro- und die Meso-Ebene zeigt hingegen, dass aufgrund der unverhältnismäßigen Moralanforderungen an die einzelwirtschaftlichen Akteure und der Gefahr, tendenziell amoralisches Verhalten in den relevanten Märkten zu befördern, diese beiden Handlungsebenen als systematische Orte für Moral in einem ökonomischen Kontext ausscheiden. N2 - This thesis covers the identification and analysis of ethical dilemmas as interpersonal and personal conflict situations within banking industry. In this context the bygone financial crisis with its economic peaks in 2007 and 2008 especially raised issues and corresponding aspects regarding the appropriate relation between ethics and economics. Firstly, a methodical analysis for the useful implementation of ethics and morality into banking industry`s processes and conditions is examined. For that purpose a catalogue of ethical terminologies has been conceived for the specific utilization and detection of ethically relevant aspects within banking industry. Furthermore, the so called „Ökonomische Ethik“ and „Integrative Wirtschaftsethik“ as specific theories in the German-speaking area are used in this thesis for theoretical comparison and academic discussion. Secondly, the economically important and abstract model of the „Homo Oeconomicus“ is evaluated for the illustration and analysis of incentive mechanisms and benefit expectations for personal conflict situations. As a result, the Homo Oeconomicus model is useful for unveiling systematic disincentives and defects on the macroeconomic sphere, but reveals vague results based on neglected aspects of communication and interaction. Afterwards the „Prisoners dilemma“ and the „Principal-agent-theory“ demonstrate the systematic and structural problems for economic aspects and processes within interpersonal conflict situations based on the stimulus and simultaneous fear for exploitation between the parties involved. In the end only suboptimal results occur within these theoretical models. Thirdly, all knowledge gained by analysis of the aforementioned aspects is assigned to three processes of banking business (credit processes, securities processes and deposit processes) and indicates that at least these selected banking processes contain ethical dilemmas and capabilities for interpersonal and personal conflict situations. Finally, the analysis shows that optimal conditions for the implementation of incentive mechanisms and a corresponding system of sanctions to support additional morality within economic processes might only be seen on the macroeconomic sphere. The micro- and mesoeconomic areas need to be rejected as potential solutions for more morality in economic aspects, because of disproportional demands towards the parties involved and the immanent risk to (unconsciously) enhance immoral activities. KW - Ethik KW - Dilemma KW - Bankensektor KW - Homo Oeconomicus KW - Principal-Agent-Theorie KW - Ethics KW - Dilemma KW - Banking industry KW - Homo Oeconomicus KW - Principal-agent-theory Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-40276 ER - TY - THES A1 - Haeberle, Jörg T1 - Transparente leitfähige Metalloxideinkristalle und amorphe oxidische Dünnschichtsysteme - Eine photoelektronenspektroskopische Vergleichsstudie T1 - Transparent conducting oxide single crystals and amorphous oxidic semiconductors - a comparative study N2 - Die Materialklasse der transparenten leitenden Metalloxide (engl. transparent conducting oxides (TCO)) und amorphen oxidischen Dünnschichtsysteme (engl. amorphous oxidic semiconductors (AOS)) sind überaus faszinierend, da sie gegensätzliche physikalische Eigenschaften, wie Transparenz und hohe Leitfähigkeit in sich vereinen. Die zugrunde liegenden physikalischen Mechanismen sind immer noch unklar und werden in dieser Dissertation beleuchtet. Dazu wurde die resonante Photoelektronenspektroskopie (resPES)gewählt, da sie sich in den letzten Jahren als vielseitiges Werkzeug für die detaillierte Untersuchung der elektronischen Struktur und der Identifikation von Defekten ausgezeichnet hat. Im Rahmen dieser Arbeit ergab sie die einmalige Möglichkeit, sowohl hoch qualitative TCO-Einkristalle (ZnO, Ga2O3, In2O3 und SnO2) als auch amorphe oxidische Dünnschichtsysteme (GIZO und SnOx) photeelektronenspektroskopisch zu untersuchen und zu vergleichen. Somit wird gezeigt, dass die elektronische Struktur der Materialklasse der TCO und ihrer korrespondierenden AOS mehr Gemeinsamkeiten aufweisen, als bisher erwartet wurde. Es zeigt sich, dass die Bandlücke, im eigentlichen Sinne, in der Materialklasse der TCO und AOS nicht existiert. Lokalisierte Zustände füllen den gesamten Bereich dieser Bandlücke aus und reichen zum Teil in das Valenzband (VB) und Leitungsband (CB) hinein. Dies führt dazu, dass es keine, wie bisher gedacht, scharfen Grenzen zwischen lokalisierten und delokalisierten Zuständen gibt. Um dies zu verdeutlichen wird ein neuartiges Modell eingeführt, das aufzeigt, dass die Wechselwirkung von metallischen d- und s-Niveaus in einer Öffnung der d-Schale resultiert. Durch Charge-Transfer (CT)-Mechanismen und weitere Hybridisierung mit metallischen unbesetzten p-Zuständen folgt eine stärkere Lokalisierung. Die Diskussion wird begonnen mit der Klärung der Elementeverhältnisse der untersuchten Materialsysteme. Darauf folgt die Charakterisierung von intrinsischen Defekten und ihren Beiträgen auf die elektronische Struktur. Abschließend werden die elektronischen Strukturen der AOS mit denen der korrespondierenden TCO verglichen. N2 - The material class of transparent conducting oxides TCO and amorphous oxidic semiconductors AOS is of big interest because they are combining contradictionary physical properties like transparency and conductivity at the same time. The physical mechanisms are still not clarified and are investigated in this thesis. For this reason the resonant photo emission spectroscopy (resPES) was utilized. The resPES is an all-round tool to investigate the electronic structure and to identify defects. In scope of this thesis the unique change was given to investigate high quality TCO single crystals (ZnO, Ga2O3, In2O3 and SnO2) as well as AOS with photo electron spectroscopy and to compare their electronic structure. It is shown that the electronic structure of the material class of TCO and their corresponding AOS have more similarities as expected. It appears that no band gap is existing in TCO and AOS. The whole gap is filled with localized states which even extend to the VB and CB. This leads to a non-sharp border between localized and delocalized states. For clarification a new model is introduced to explain the interaction of metallic d and s states leading to a d shell opening. Further CT-mechanisms and hybridizations with metallic p states results in stronger localization. The first part of the discussion is about the elemental ratios of the investigated materials. It follows the characterization of the intrinsic defects and there contributions to the electronic structure. Finally the electronic structures of the AOS is compared to those of the corresponding TCO. KW - Metalloxide KW - Dünnschichtsysteme KW - ResPES KW - Experimentelle partielle Zustandsdichte KW - Intrinsische Bandlückenzustände KW - TCO KW - AOS KW - ResPES KW - Experimental pDOS KW - Intrinsic gap states KW - Metalloxide KW - Photoelektronenspektroskopie KW - Elektronenstruktur KW - Zustandsdichte KW - Energielücke Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-40356 ER - TY - RPRT ED - Wiedner, Claudia ED - Schlief, Jeanette T1 - Positionspapier des Projekts NITROLIMIT – Stickstofflimitation in Binnengewässern – Ist Stickstoffreduktion ökologisch sinnvoll und wirtschaftlich vertretbar? - Ergebnisse, Schlussfolgerungen, Empfehlungen N2 - Das Positionspapier stellt die wichtigsten Ergebnisse des NITROLIMIT Projekts für Fachkollegen aus Wissenschaft und Praxis sowie für alle, die sich für Gewässerökologie interessieren, kompakt zusammen. Aufgrund der Kürze können nicht alle Teilergebnisse, methodischen Details oder ein kompletter Literaturüberblick gegeben werden. Eine ausführliche Darstellung aller Teilstudien ist jedoch in den Abschlussberichten von NITROLIMIT I und NITROLIMIT II zu finden. Zudem wurden ausgewählte Ergebnisse in Form von Diskussionspapieren und wissenschaftlichen Publikationen bereits veröffentlicht. Eine komplette Publikationsliste ist ab Seite 44 zu finden. Die Verantwortung für den Inhalt der einzelnen Kapitel des Positionspapiers liegt bei den Autoren. KW - Stickstoff KW - Gewässerschutz KW - Stickstoff Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-40197 ER - TY - THES A1 - Otte, Ann-Sophie T1 - Crystal Meth konsumierende Mütter - Auswirkungen auf die Kindererziehung N2 - In der vorliegenden Bachelorarbeit werden die Wirkungen von Crystal Meth auf konsumierende Mütter und ihre Kinder umfassend dargestellt. Dazu wurden u.a. aktuelle Publikationen aus Fachzeitschriften, Studien und der Drogen- und Suchtbericht der Bundesregierung 2015 verwendet. Exemplarisch wird ein persönliches Interview mit einer ehemals konsumierenden Mutter geführt. Das Ziel der Arbeit ist es die Auswirkungen auf die Kindererziehung ausführlich zu erläutern, um den besonderen Unterstützungsbedarf dieser Konsumgruppe zu erfassen und mit geeigneten Methoden professionell darauf zu reagieren. Die Autorin wählt als Intervention der Sozialen Arbeit die Sozialpädagogische Familienhilfe (SPFH), die unmittelbar und intensiv mit der Familie arbeitet. Dazu erläutert die Autorin das Schirmprojekt in Halle, welches sich mit der SPFH auf diese Drogenproblematik spezialisiert hat und im Sucht-und Drogenbericht der Bundesregierung 2015 als Bundesmodellprojekt Anerkennung fand. Durch ein qualitatives persönliches Interview mit dem dort tätigen Familienhelfer wird der Praxisbezug abgerundet. Die Auswirkungen haben sowohl kurz-, wie auch langfristige Folgen für das elterliche Verhalten und können sich auf die kindliche Entwicklung auswirken. Um diese Defizite festzustellen, wird zunächst thematisiert, was Kinder brauchen, um gesund aufwachsen zu können. Dazu werden Basisfaktoren für die Einschätzung der Situation von drogenabhängigen Eltern erläutert und kindliche Grundbedürfnisse nach Maslow erklärt. Im Anschluss werden Hypothesen zur Erfüllung dieser Kriterien und Bedürfnisse von Crystal Meth konsumierenden Müttern aufgezeigt und mögliche Folgen für die Entwicklung des Kindes skizziert. Diesen Defiziten werden ausgewählte Angebote der Sozialen Arbeit gegenübergestellt. Letztere sollen präventiv wirken, Folgen für Mutter und Kind verringern bzw. vermeiden und im Fokus des Kindeswohls agieren. Konsumierende Mütter mit Kindern befinden sich als Zielgruppe, sowohl im Kinder- und Jugendhilfesystem, als auch im Suchthilfesystem. Für die professionelle Soziale Arbeit ist demnach eine Kooperation zwischen den genannten Systemen und weiteren Netzwerkpartnern unerlässlich. Vorteile und Nachteile dieser Zusammenarbeit für die Klienten werden reflektiert. Diese Arbeit schließt mit Handlungsempfehlungen für den Familienhelfer und einem Ausblick für die zukünftige Soziale Arbeit im Kontext von Crystal Meth ab. Sie eignet sich für Sozialarbeiter, die in der Kinder- und Jugendhilfe und/oder Suchthilfe tätig sind, und für alle, die sich über die Droge Crystal Meth informieren möchten. Zudem wird die Verbreitung der Substanz in Brandenburg und Deutschland dargelegt, und ihre Relevanz für die Praxis erörtert. KW - Crystal Meth KW - Soziale Arbeit KW - Kinder- und Jugendhilfe KW - Suchthilfe KW - Drogen KW - Metamfetamin KW - Sozialarbeit KW - Jugendhilfe KW - Suchtkrankenhilfe KW - Drogenabhängigkeit KW - Social work KW - Child and youth services KW - Addiction care KW - Drugs KW - Crystal meth Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-40289 ER - TY - THES A1 - Yamshchikov, Ivan P. T1 - Optimization problem of portfolios with an illiquid asset T1 - Ein Optimierungsproblem für Portfolios mit einer illiquiden Position N2 - This work is devoted to the problem of liquidity that draws a lot of attention after the global financial crisis. We consider an optimization problem for a portfolio with an illiquid, a risky and a riskless liquid asset. We work in Merton’s optimal consumption framework with continuous time. The liquid part of the investment is described by a standard Black-Scholes market. The illiquid asset is sold at an exogenous random moment with prescribed distribution and generates additional liquid wealth dependent on its paper value. We show that one can consider a problem with infinite time horizon and special weight function that is characterized by the probability distribution of the liquidation time instead of a problem with an exogenous random liquidation time. Using the viscosity solution techniques, developed for the problem of optimization in presence of a random income, we prove the existence and uniqueness of the solution for the considered problem with logarithmic utility and modest restrictions on the liquidation time distribution. We find asymptotic bounds for the value function when liquidation time has exponential or Weibull distribution. We find optimal policies in a feedback form and illustrate how they differ from classical Merton’s policies. Through a Lie group analysis we find the admitted Lie algebra for a problem with general liquidation time distribution in cases of HARA and log utility functions and formulate corresponding theorems for all these cases. Using these Lie algebras we obtain reduced equations of the lower dimension for the studied three dimensional partial differential equations. Several of similar substitutions were used in other works before, whereas others are new to our knowledge. The applied method of Lie group analysis gives us the possibility to provide a complete set of non-equivalent substitutions and reduced equations that was not provided for the problem of such type so far. Further research of these equations with numerical and quantitative methods is expected to benefit from such analysis. N2 - Diese Arbeit ist dem in der globalen Finanzkrise hochaktuellen Problem der Liquidität gewidmet. Wir betrachten ein Optimierungsproblem für ein Portfolio mit einer illiquiden, und einer liquiden risikoreichen und risikolosen Position. Wir arbeiten im Rahmen des Mertonschen optimalen Verbrauchsproblems mit stetiger Zeit. Der liquide Anteil der Investitionen wird mit dem klassischen Black-Scholes Marktmodell beschrieben. Die illiquide Position wird an einem exogenen zufälligen Zeitpunkt mit einer vorgeschriebenen Verteilung verkauft und erzeugt ein zusätzliches liquides Vermögen welches von seinem Bilanzierungswert abhängig ist. Wir zeigen, dass man ein Problem mit einem unendlichen Zeithorizont und einer speziellen Gewichtsfunktion, die durch die Wahrscheinlichkeitsverteilung der Liquidationszeit T bestimmt wird, anstelle des Problems mit einer exogenen zufälligen Liquidationszeit betrachten kann. Unter Ausnutzung der Methode der viskosen Lösungen, die für Optimierungsprobleme in Anwesenheit von zufälligen Einkünften entwickelt wurde, beweisen wir die Existenz und Eindeutigkeit der Lösung für das betrachtete Problem mit der logarithmischen Nutzenfunktion und einer Wahrscheinlichkeitsverteilung der Liquidationszeit unter minimalen Beschränkungen. Wir finden asymptotische Schranken für die Wertfunktion wenn die Liquidationszeit eine exponentielle oder eine Weibull - Verteilung hat. Wir finden optimale Strategien in der Feedback-Form und zeigen wie sich diese von klassischen Mertonschen Strategien unterscheiden. Mit Hilfe von Lie Gruppenanalyse finden wir alle Lie Algebren für ein Problem mit einer allgemeinen Liquidationszeitverteilung in Fällen von HARA und logarithmischen Nutzenfunktionen und formulieren entsprechende Theoreme für alle diese Fälle. Wir benutzen diese Lie Algebren um die untersuchten dreidimensionalen partiellen Differentialgleichungen auf Gleichungen niedrigerer Dimensionen zu reduzieren. Mehrere ähnliche Substitutionen wurden bereits früher in anderen Arbeiten benutzt, andere sind unserem Wissen nach neu. Der benutzte Methode der Lie Gruppenanalyse gibt uns die Möglichkeit, einen kompletten Satz von nicht äquivalenten Substitutionen und die entsprechenden reduzierten Gleichungen zu finden was für Probleme von diesem Typ bisher nicht möglich war. Es ist zu erwarten, dass weitere Untersuchungen dieser Gleichungen mit numerischen und qualitativen Methoden davon profitieren können. KW - Illiquididty KW - Portfolio optimization KW - Lie symmetries KW - Optimierung KW - Finanzliquidität KW - Zufällige Liquidationszeit KW - Finanzwirtschaft KW - Liquidität KW - Optimierung Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-39922 ER - TY - THES A1 - Taheruzzaman, Muhammad T1 - Design, modelling, and planning of renewable energy integrated microgrid for rural electrification in Bangladesh N2 - The Electric power crisis is one of the major problems in Bangladesh, the gap between demand and generation is increasing day by day. Moreover, most of the power plants are gas based which will be phased out in future. An alternate electric supply is an essential part for electrifying the developing countries, in this context an innovative approach of rural electrification including DC microgrid, mini-grid and nanogrid would be technically and economically feasible. The thesis draws also attention on the development of technology which enables community owned power system to emerge in the rural areas based on distributed SHS and demand of that community. Firstly, the electric status and renewable potential in Bangladesh are studied and considered those data into the software based simulation to analysis the technical feasibility to implement DC microgrid by Homer pro tools. The distributed RES (Renewable Energy sources) considered solar PV and biomass. The booming of a large number of individual SHS (Solar Home System) in Bangladesh, bottom-up energy sharing concept would have studied to configure the optimal design of microgrid system and different configuration including grid connected and DC and AC system studied. Secondly, The PV module is highly dependent on cell temperature and solar irradiance, the ambient temperature, and solar irradiance mathematical equation have been considered to model and simulate in MATLAB/SIMULINK based environment. Similarly charge controller, battery operation, and performance analysis with respect to the PV model. In the distributed energy sources are mainly SHS including large size and regular also model and simulate in MATLAB/SIMULINK software. For instance, the thesis mainly focuses on an optimal design, planning, sizing of DC hybrid microgrid, the SHS, and biomass-based power system with the goal of maximizing the efficiency and reliability. Homer Pro tool used in the work for design an optimal configuration and sizing for technical feasibility. Finally, a model of DC microgrid compresses with micro sources like SHS systems, µ-CHP, the household loads model in MATLAB/SIMULINK. Decentralized SHS control strategies (droop control) and operation also design and model in MATLAB/SIMULINK environment, where DC – DC converter needs to couple SHS and DC microgrid. KW - Biomass KW - Microgrid KW - Solar home system KW - Rural electrification KW - SIMULINK KW - Biomasse KW - Energiemanagement KW - Fotovoltaikanlage KW - Elektrifizierung KW - Ländlicher Raum Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-39884 ER - TY - THES A1 - Abang, Roger Atini T1 - Thermodynamic modeling and experimental investigations of high temperature corrosion and oxidation due to increased power plant cycling T1 - Thermodynamische Modellierung und experimentelle Untersuchungen der Hochtemperaturkorrosion und -oxidation aufgrund des erhöhten Lastwechsels von Kraftwerken N2 - With the rapid growth of renewable energy sources (RES) in the power generation mix in accordance with the German energy transition policy (‘Energiewende’), fewer baseload coal power plants will be required. Future power generation will be supplied through decentralized power utilities such as off-shore wind parks and also through high operational flexibility of existing conventional coal power units. High operational flexibility means conventional power plants have to increase cyclic operations to cope with feed-ins from variable-RES such as wind and solar. Unlike medium and peak load power plants that can react quickly to load changes and power ramps, baseload power plants are not suited for such operations. Important technical requirements for flexible operation include among others; frequent start-ups and shut-downs, a minimum downtime, shorter startup time and short operational periods. Baseload coal power plants however do not meet these requirements. This increased cyclic mode of operation can have severe impacts on vital power plant components such as superheater and reheater tubes resulting in high temperature cyclic oxidation/corrosion especially because these plants were not designed for frequent cyclic operations. To optimize plant operations, minimize material damage and reduce operational and maintenance cost, it is therefore important to understand the oxidation and corrosion risk to plants materials associated with this flexible mode of operation. In this context, thermochemical modeling in FactSage 6.4ᵀᴹ as well as experimental investigations were carried out. For the experimental investigations, five commercial coal boiler superheater and reheater materials, namely T91, VM12-SHC, TP347-HFG, DMV304 HCu and DMV310 N were exposed for 1000 hours under discontinuous isothermal oxidation conditions and 1000 hours thermo–cyclic oxidation conditions at a metal surface temperature of 650 °C. The synthetic corrosive flue gas consisted of a mixture of CO₂, O₂, SO₂, N₂ and H₂O. The test material samples were partly covered in fly ash to investigate the effect ash deposits on the corrosion and oxidation behavior of the test materials. After exposure metallographic analysis by means of light microscopy and scanning electron microscopy (LOM and SEM–EDS) were carried out to study the oxide morphology and micro–structural properties of the materials. The oxidation kinetics (weight change) results showed significant oxide growth rates (weight gain) under cyclic oxidation conditions especially in the martensitic alloys – T91, VM12-SHC. Furthermore, metallographic analysis revealed severe oxide spallation in the ash covered sections of these alloys. The austenitic materials (TP374-HFG, DMV310 N) with the exception of DMV304 HCu showed good oxidation behavior with minimal oxide growth both under isothermal and thermal cyclic conditions. However, severe grain boundary attack and internal sulphidation were found in these alloys. DMV310 N showed the best corrosion and oxidation performance. The thermochemical modeling calculations supported the experimental results. N2 - Bedingt durch die Zunahme der erneuerbaren Energien im Rahmen der Energiewende sind zunehmend weniger Großkraftwerke erforderlich. Zukünftig erfolgt die Bereitstellung der elektrischen Energie durch dezentrale Energieerzeuger, wie Offshore-Windparks, Solar-Parks sowie die in der Flexibilität gesteigerten konventionellen Kraftwerke. An ein konventionelles Kohlekraftwerk besteht zukünftig der Anspruch einer möglichst flexiblen Fahrweise und die Herausforderung, den bisherigen Dauerbetrieb unter Volllast auf einen Teilbetrieb mit wenigen Betriebsstunden unter Teillast absenken zu können. Für die nötige flexible Fahrweise sind, neben anderen Faktoren, eine kurze Anfahrdauer, kurze Einsatzzeiten, hochfrequente An- und Abfahrzyklen sowie minimale Stillstandzeiten sehr wichtige Kriterien, um die Betriebsweise dem schwankenden Bedarf optimal angleichen zu können. Diese Kriterien können bisher jedoch nur von Mittel- und Spitzenlastkraftwerken erfüllt werden. Durch die zunehmende Schwankungsbreite der Einspeisung von elektrischer Energie, in Folge des Ausbaus regenerativer Energieerzeugung und dem Abbau von Grundlastkraftwerken, sind zunehmend auch die verbleibenden Grundlastkraftwerke auf eine flexible Fahrweise angewiesen. Diese Betriebsweise führt in kohlebefeuerten Grundlastkraftwerken zur drastischen Verkürzung der Betriebszeiten durch schneller stattfindende Materialschädigungen, wie beispielsweise Hochtemperaturkorrosion und -oxidation. Um solche Anlagen bei Reduzierung der Betriebskosten für eine flexiblere Fahrweise zu optimieren, ist es notwendig das Korrosionsverhalten der Dampferzeugerwerkstoffe genauer zu untersuchen. Im Rahmen dieser Arbeit wurden sowohl thermochemische Modellierungen in FactSageᵀᴹ 6.4 als auch experimentelle Untersuchungen durchgeführt. Für die experimentellen Untersuchungen wurden fünf kommerzielle Stähle für den Einsatz in Dampferzeugern, Überhitzern und Zwischenüberhitzern ausgewählt (TP91, VM12-SHC, TP347-HFG, DMV304 HCu und DMV310 N). Diese wurden jeweils für 1000 Stunden unter isothermen sowie thermozyklischen Oxidationsbedingungen bei einer Temperatur von 650°C dem synthetischen Rauchgas ausgesetzt. Das korrosive Rauchgas bestand aus einer Mischung von CO₂, O₂, SO₂, N₂ und H₂O. Die Materialproben wurden zum Teil mit Flugasche bedeckt, um die Auswirkungen der Ascheablagerungen auf das Korrosionsund Oxidationsverhalten der Werkstoffe zu untersuchen. Die korrodierten Proben wurden licht- und rastereletronenmikroskopisch analysiert (LiMi und REM-EDX). Bei der Charakterisierung von Oxidschicht und Material wurden neben den morphologischen auch die mikrostrukturellen Eigenschaften untersucht. Bezüglich der Oxidationskinetik (Gewichtsänderungen) zeigten insbesondere die martensitischen Stähle (T91, VM12-SHC) unter thermozyklischen Bedingungen signifikante Oxidwachstumsraten (Gewichtszunahmen). Darüber hinaus konnten metallographische Analysen Oxidschichtabplatzungen in den mit Asche bedeckten Bereichen nachweisen. Hingegen wiesen die austenitischen Stähle (TP347-HFG, DMV310 N), mit Ausnahme von DMV304 HCu, sowohl unter isothermen als auch unter thermozyklischen Bedingungen ein gutes Oxidationsverhalten mit minimalem Oxidschichtwachstum auf. Dennoch konnten Korngrenzenangriffe sowie innere Sulfidbildungen in diesen Legierungen beobachtet werden. Von allen Stählen wies DMV310 N den höchsten Widerstand gegenüber Korrosion und Oxidation auf. Die thermochemische Modellierung bestätigte die experimentellen Ergebnisse. KW - Thermo-chemical modeling KW - Oxidation KW - High temperature corrosion KW - Cycling KW - Flexible generation KW - Oxidation KW - Hochtemperaturkorrosion KW - Lastwechsel KW - Flexible Kraftwerke KW - Thermochemische Modellierung KW - Kraftwerk KW - Hochtemperaturkorrosion KW - Lastwechselverhalten KW - Oxidation KW - Thermodynamik KW - Modellierung Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-40032 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus - Senftenberg, 2016,21 (28.09.2016) N2 - Zweite Satzung zur Änderung der Prüfungs- und Studienordnung für den gemeinsamen Master-Studiengang Heritage Conservation and Site Management (Brandenburgische Technische Universität Cottbus - Senftenberg und Helwan Universität Kairo) vom 27. September 2016 Neubekanntmachung: Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den gemeinsamen Master-Studiengang Heritage Conservation and Site Management (Brandenburgische Technische Universität Cottbus - Senftenberg und Helwan Universität Kairo) vom 27. September 2016 (Ersetzt durch AMbl 15/2017) T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2016, H. 21 Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-39990 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus - Senftenberg, 2016,17 (28.09.2016) N2 - Neufassung der fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Architektur vom 27. September 2016 (Die Prüfungs- und Studienordnungen der Master-Studiengänge Architektur der Fakultät 6 (vormals Fakultäten 2 und 8) treten mit den sich aus §10, Abs. 2 und 3 ergebenden Einschränkungen außer Kraft.) (ersetzt durch AMbl. 10/2020) T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2016, H. 17 Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-39954 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus - Senftenberg, 2016,22 (28.09.2016) N2 - Neufassung der fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Stadt- und Regionalplanung vom 27. September 2016 (Neufassung s. AMbl 12/2019) T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2016, H. 22 Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-40007 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus - Senftenberg, 2016,20 (28.09.2016) N2 - Vierte Satzung zur Änderung der Prüfungs- und Studienordnung für den fachhochschulischen Bachelor-Studiengang Elektrotechnik vom 27. September 2016 (siehe dazu AMbl 25/2018, AMbl 20/2019) Fünfte Satzung zur Änderung der Prüfungs- und Studienordnung für den fachhochschulischen Bachelor-Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen vom 27. September 2016 (siehe dazu AMbl 22/2019) T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2016, H. 20 Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-39981 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus - Senftenberg, 2016,19 (28.09.2016) N2 - Ordnung für die Schulpraktischen Studien im Master-Studiengang Berufspädagogik für Gesundheitsberufe vom 27. September 2016 (Ersetzt durch AMbl 20/2018) T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2016, H. 19 Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-39972 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus - Senftenberg, 2016,18 (28.09.2016) N2 - Satzung über den Hochschulzugang für Studienbewerberinnen und -bewerber, die fluchtbedingt den Nachweis der im Heimatland erworbenen Hochschulzugangsberechtigung nicht erbringen können vom 27. September 2016 (s. Änderungen dazu AMbl 08/2018) T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2016, H. 18 Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-39965 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus - Senftenberg, 2016,16 (28.09.2016) N2 - Neufassung der Prüfungs- und Studienordnung für den internationalen Master-Studiengang Power Engineering vom 27. September 2016 (Ersetzt Abl 16/2011) T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2016, H. 16 Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-39947 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus - Senftenberg, 2016,15 (28.09.2016) N2 - Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Medizininformatik vom 27. September 2016 (siehe AMbl 13/2016) T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2016, H. 15 Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-39938 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus - Senftenberg, 2016,14 (13.09.2016) N2 - Allgemeine Prüfungs- und Studienordnung für Master-Studiengänge an der BTU Cottbus - Senftenberg (RahmenO-MA) vom 12. September 2016 (s. dazu: Erste Änderungssatzung AMbl 2/2021 ; AMbl 18/2022) (Fachspezifische Besonderheiten sind in den geltenden Satzungen der jeweiligen Master-Studiengänge geregelt) T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2016, H. 14 Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-39849 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus - Senftenberg, 2016,13 (13.09.2016) N2 - Allgemeine Prüfungs- und Studienordnung für Bachelor-Studiengänge an der BTU Cottbus - Senftenberg (RahmenO-BA) vom 12. September 2016 (s. dazu: AMbl 17/2022, 19/2022, 21/2022) (Fachspezifische Besonderheiten sind in den geltenden Satzungen der jeweiligen Bachelor-Studiengänge geregelt) T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2016, H. 13 Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-39831 ER - TY - THES A1 - Sojka-Piotrowska, Anna T1 - On the applicability of short key asymmetric cryptography in low power wireless sensor networks T1 - Über die Anwendbarkeit asymmetrischer Kryptographie mit kurzen Schlüsseln in drahtlosen Sensornetzwerken N2 - The growing popularity of Wireless Sensor Networks (WSN) makes the spectrum of their applications very wide. A great number of the application areas like health monitoring or military applications require a high level of security and dependability from the wireless sensor network. Solving these issues can be supported by providing cryptographic solutions into WSN applications. Since the WSNs mainly consist of low power devices, cryptographic solutions ideal for WSNs should provide computationally lightweight security mechanisms producing small data packets and ensuring confidentiality. Cryptographic mechanisms that have both these features are considered in this thesis, which main objective is the analysis of the applicability of the short key elliptic curve cryptography in WSN environments. Reduced key lengths require modification of the standard ECC security algorithms to provide authentication and also a novel solution for a cryptographic secure pseudo-random number generator. The proposed solution is based on the standard ECC, but it differs in several aspects. The main difference is that the parameters of the used elliptic curve have to be kept secret. This is due to the fact that solving the Discreet Logarithm Problem (DLP) for such short parameters can be done in short time. Additionally, using shorter parameters for the underlying elliptic curves excludes also the use of standard hash functions, what mainly influences the mechanisms for generating the digital signature. Hash functions require large input values and produce relatively large output data that is inapplicable in the shortECC environment. Thus, within this thesis a modified version of standard Elliptic Curves Digital Signature Algorithm is proposed, which does not require any hash function. The shortECC needs pseudo-random numbers in the encryption and the digital signature protocols, but since it operates on numbers that are significantly shorter than the ones used by other cryptographic approaches, pseudo-random number generators for standard approaches are not suitable for shortECC. Thus, the new pseudo-random number generator not involving any additional hardware besides the modules available on the used test platform and operating on 32-bit long integers, is proposed. The randomness of the numbers generated by the proposed algorithm and their applicability for cryptographic purposes was evaluated using the NIST test suites. The shortECC approach was also subjected to cryptanalysis in order to proof its security and determine the circumstances and constraints for its application. N2 - Die große Popularität drahtloser Sensornetzwerke ist vor allem auf deren großes Anwendungsspektrum zurückzuführen. Viele Anwendungsbereiche wie die Telemedizin zur Patientenüberwachung oder auch Anwendungen für das Militär haben jedoch sehr hohe Anforderungen an die Sicherheit und Zuverlässigkeit solcher drahtlosen Netzwerke. Kryptographische Verfahren können helfen diese Anforderungen zu erfüllen. Drahtlose Sensornetzwerke bestehen allerdings oft aus energielimitierten Geräten. Entsprechend sind kryptographische Verfahren gefordert, die den Anforderungen an eine hohe Sicherheit und Zuverlässigkeit bei niedrigem Energieverbrauch genügen, d.h. leichtgewichtige kryptografische Operationen sowie die Übertragung kleiner Datenmengen. Der Fokus dieser wissenschaftlichen Arbeit liegt auf der Untersuchung von Ansätzen, die beiden Eigenschaften erfüllen. Hauptziel dabei ist die Analyse der Anwendbarkeit kryptografischer Verfahren in drahtlosen Sensornetzwerken, die auf elliptischen Kurven mit kurzen Schlüsseln basieren (shortECC).Verkürzte Schlüssellängen erfordern dabei Modifikationen der Standardalgorithmen für Kryptografie mit Elliptischen Kurven (Elliptic Curve Cryprography – ECC), um Authentifikation zu gewährleisten sowie auch eine neue Lösung für den kryptografischen Pseudozufallszahlengenerator bereitzustellen. Die vorgeschlagene Lösung (shortECC) basiert auf dem Standard ECC, unterscheidet sich aber in einigen wesentlichen Aspekten: Der Hauptunterschied liegt in der Geheimhaltung verschiedener Parameter, die im Standard ECC in der öffentlichen Domäne vorkommen. Das ist vor allem dadurch begründet, dass die Lösung des diskreten mit solchen kurzen Schlüsseln für den Standard ECC sehr einfach wäre. Zudem schließt für die vorgesehene Schlüssellänge von 32-bit beziehungsweise 64-bit die Verwendung der Standard Hash-Funktionen aus. Hash-Funktionen nehmen große Daten als Eingang und produzieren Werte, die für den Einsatz in der shortECC Umgebung zu groß sind. Dies beeinflusst hauptsächlich die Algorithmen für die Generierung von Digitalen Signaturen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Algorithmus vorgestellt und evaluiert, der keine Hash-Funktion erfordert. Bei den shortECC Algorithmen werden Zufallszahlen für die Verschlüsselung und das Generieren einer Digitalen Signatur benutzt. Da aber die Standardansätze von kryptografischen Zufallszahlgeneratoren für die kurzen Zahlen nicht immer geeignet sind, wurde eine neue und sehr effiziente Lösung für einen sicheren Pseudozufallszahlengenerator vorgestellt und evaluiert. Der vorgeschlagene Generator verwendet keine zusätzliche Hardwaremodule, kann aber verschiedene Hardwaremodule zum Initialisieren nutzen. Die Qualität der generierten Zufallszahlen für kryptografische Zwecke wurde mit der NIST Test Suite mit einem sehr positiven Ergebnis evaluiert. Der vorgeschlagene shortECC-Ansatz wurde auch mit kryptoanalytischen Methoden untersucht, um die angebotene Sicherheit aber auch die Schwachpunkte und Umstände, in welchen diese entstehen, zu ermitteln. KW - ECC KW - Sensor Networks KW - PRNG KW - Lightweight cryptography KW - Elliptische Kurven KW - Drahtlose Sensornetze KW - Zufallszahl Generator KW - Drahtloses Sensorsystem KW - Zufallsgenerator Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-39453 ER - TY - THES A1 - Nanewortor, Xoese Kobla T1 - A concept of renewable energy plant-storage capacity sizing for integration into electrical distribution network T1 - Ein Konzept zur Größenoptimierung der Speicherkapazität von erneuerbaren Energieerzeugungsanlagen zur Integration in das elektrische Verteilnetz N2 - Energy demand of continents, countries, communities and individuals will continue to increase in the phase of increasing population and improvement in the living standards of people. The attempt to meet this ever increasing demand and at the same time protect the environment has resulted in the fast growth of power generation from renewable sources of energy especially from wind through wind power plants and solar through photovoltaic power plants. This growth has been facilitated by various support schemes such as feed-in-tariff scheme, feed-in-premium and quota scheme. Further growth is expected in the future. This is because of the existing support schemes and the expectation of the emergence of improved technologies for harvesting renewable energy. This development of power generation from renewable sources of energy although positive lead to some distinctive negative effects on the existing electrical network to which they are connected. These negative effects are known and well documented. The fluctuating nature of wind and solar radiation at any given location over a given period of observation is seen to translate into the power they feed into the power network. This fluctuating infeed requires more active management of the network by system operators so as to ensure continuous reliable power generation and delivery. Sometimes the management process lead to non-utilization of power produced by the renewables sources. Secondly, expansion and reinforcement of some existing networks are needed in other to accommodate renewable power generators. These come at a cost. Many studies and researches have been dedicated to finding solutions to these issues. This work agrees with the use of storage systems as means of solving these issues but the question that remains unanswered is what the optimal way is. There is also a further push given to the view of installing renewable energy plants together with storage systems as a unit in this work. The main task presented in this work, however, is a concept of sizing renewable energy plant and storage systems as a unit. The resulting renewable energy plant-storage unit has the objective of supporting the electrical network to which it will be connected. Firstly the support should be by reducing the fluctuating effect from renewable production. Secondly by helping improve the load hosting capacity of the electrical network. This will be by supplying the part of the load demand leading to the reduction of the overall power drawn by connected loads from the electrical power network. Historic data of renewable resource and also the load demand at the point or bus of connection are the drivers of this concept. With the earlier mentioned objectives and random or stochastic nature of data involved, particle swarm optimization method is employed in implementing the concept of sizing to arrive at an optimal solution of required sizes of the renewable energy plant-storage system. The concept of sizing is based on proposing an ideal load demand that can be supplied by a utility under normal operating condition at all time. It follows that any extra demand should be supplied by the optimally sized renewable energy plant-storage unit. In this work sizing results of three scenarios presented. A single node network with three different types of the load was used in testing the effect of optimally sized renewable energy plant-storage system on an electrical network. The outcome of this test showed that the optimally sized renewable energy storage-system improved the ability of the test electrical network to support additional load hence load hosting capacity of test network was improved. The process required modelling and simulation all of which were carried out using MATLAB Simulink software. N2 - Der Energiebedarf von Kontinenten, Ländern, Gemeinden und Einzelpersonen wird sich mit wachsender Bevölkerungszahl und steigendem Lebensstandard auch weiterhin erhöhen. Das Vorhaben, dieser ständig zunehmenden Nachfrage gerecht zu werden und zugleich die Umwelt zu schützen, hat zum schnellen Wachstum der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen geführt. Die Nutzung von Windenergie mit Hilfe von Windkraftanlagen und von Solarenergie durch Photovoltaikanlagen ist dabei von besonderer Bedeutung. Dieses Wachstum wurde unterstützt durch verschiedene Förderregelungen wie dem Feed-in tariffs scheme, dem Feed-in Premium und der Quotenregelungen. Für die Zukunft wird eine weitere Steigerung für diesen Bereich prognostiziert. Die bestehenden Förderregelungen und die zu erwartenden Verbesserungen in den Technologien zur Gewinnung erneuerbarer Energie legen dies nahe. Diese generell positive Entwicklung der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen führt jedoch auch zu einigen markanten negativen Auswirkungen auf das bestehende elektrische Netz. Diese negativen Effekte sind bekannt und gut dokumentiert. Durch die über einen bestimmten Beobachtungszeitraum durchgeführte Aufzeichnung der fluktuierenden Charakteristik von Windgeschwindigkeiten und Sonneneinstrahlung kann für einen beliebigen Ort die entsprechende in das Stromnetz eingespeiste Energiemenge bestimmt werden. Diese zeitlich variierende Einspeisung erfordert in höherem Maße eine aktive Überwachung bzw. Steuerung des Netzes durch die Netzbetreiber um die kontinuierliche zuverlässige Stromerzeugung und -lieferung zu gewährleisten. Der Steuerungsprozess führt in einigen Fällen zur Nichtnutzung des durch erneuerbare Energien erzeugten Stroms. Des Weiteren wird die Erweiterung und Verstärkung einiger bestehender Netze benötigt um weitere erneuerbare Energieerzeuger einzubinden. Dieser Ausbau verursacht Kosten. Viele Forschungsstudien arbeiten an den Lösungen für diese Herausforderungen. Das Ergebnis dieser Arbeit bestätigt die Verwendung von Speichersystemen als ein Mittel zur Lösung der aufgeführten Probleme, beantwortet jedoch nicht die Frage nach dem optimalen Weg. Die Installation von Anlagen zur Erzeugung erneuerbarer Energie und deren Kopplung mit Speichersystemen wird in der Arbeit aufgegriffen. Das Hauptaugenmerk liegt hierbei auf einem Konzept zur Dimensionierung der Einheit aus erneuerbaren Energieanlagen und Speichersystemen. Die sich daraus ergebende erneuerbare Energieanlage-Speicher-Einheit hat das Ziel, das mit ihr verbundene Stromnetz zu unterstützen. Dies wird erstens durch die Reduzierung des fluktuierenden Effektes der erneuerbaren Energie-Produktion und zweitens durch die Verbesserung der Netzkapazität erreicht. Dieses geschieht indem ein Teil der benötigten Energiemenge durch angeschlossene Speicher bereitgestellt wird, wodurch der Leistungsbezug aus dem Stromnetz reduziert wird. Historische Daten der erneuerbaren Energiequellen und auch der Energienachfrage an Verbindungspunkten oder –leitungen sind grundlegend für dieses Konzept Mittels den zuvor genannten Angaben und dem Einsatz zufälliger oder stochastischer Daten, sowie der Anwendung der „particle swarm“-Optimierung, welches ein stochastisches Verfahren ist, kann ein Konzept zur Berechnung der optimalen Lösung der erforderlichen Größen des REP-S-System erlangt werden. Das Konzept der Optimierung basiert auf der Annahme eines idealisierten Energiebedarfs unter normalen Betriebsbedingungen. Diese Daten können vom Energieversorger bereitgestellt werden. Weiterer Energiebedarf soll durch die optimale Größe der REP-S-Einheit geliefert werden. In dieser Arbeit werden Sizing-Optimierungs-Ergebnisse von drei Szenarien dargestellt. Ein einzelnes Knotennetz mit drei verschiedenen Arten des Energiebedarfes wurde genutzt um die Wirkung der optimierten Größe des REP-S-System auf ein elektrisches Netz zu prüfen. Das Ergebnis dieses Tests zeigte, dass die optimale Größe des REP-S-Systems die Fähigkeit des Testnetzes zusätzlichen Bedarf zu auszugleichen steigert und somit die Kapazität des Testnetzes verbessert wurde. Unter Verwendung von MATLAB Simulink-Software wurden die für den Prozess notwendigen Simulationen und Modellierungen durchgeführt. KW - Storage sizing KW - Load hosting capacity KW - Particle swam optimization KW - Renewable energy KW - Lastaufnahmekapazität KW - Partikelschwarmoptimierung KW - Windkraftanlage KW - Erneuerbare Energie KW - MATLAB Simulink KW - Elektrizitätsversorgungsnetz KW - Erneuerbare Energien KW - Windkraftwerk KW - Partikel-Schwarm-Optimierung Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-39437 ER - TY - THES A1 - Muhondwa, Jacob Paul T1 - Hygienization of enteropathogens contaminated biowaste for safer biological treatments T1 - Hygenisierung von mit enterophatogenen Mikroorganismen kontaminierten organischen Abfällen für ungefährliche biologische Verwertungsstrategien N2 - In this study, the aims were to investigate the die-off levels of pathogens attainable under conventional biotreatments, introduce alternative hygienization options and study their performance at eliminating pathogens from biowaste. In addition, the study investigated feasibility of biotreatment of potato peels waste (PPW) as management option for the peels waste generated in Dar es Salaam city. Pathogens inactivation studies using simulated biowaste (moisture ˃77%w/w) composed of PPW spiked with Escherichia coli and Salmonella senftenbergensis at laboratory-scale resulted into low temperature-time patterns of the aerobic In-vessel composting system and turned the process anaerobic thus demonstrated inefficiency at eliminating the spiked bacteria. Likewise, two-phase anaerobic digestion at continuous stirred tank reactor confirmed incapable at effecting complete inactivation of the bacteria unless substrate residence is prolonged above 72hrs. These distasteful confirmations inevitably advocate the importance of applying either pre- and/or post-biotreatment hygienization processes on biowaste for safer biotreatments. Existing hygienization options including acid/lime conditioning and batch pasteurization were applied, their hygienization efficacy investigated and the latter validated. Acetic acid treatment of biowaste at pH value 4 for 5days or lime treatment at pH value 11-12 for 1day brought complete die-off in E. coli and S. senftenbergensis. Temperature-time combination at 65°C for 30min was sufficient at effecting ˃1log cycle die-off of the spiked enteropathogens with z-Value of 11˚C for S. senftenbergensis hence validates the temperature-time regime of 70˚C for 30min and 70˚C for 60min set by U.S-EPA/625/R-92/013 and Regulations (EC) No. 208/2006 respectively. In addition, alternative hygienization options namely UV radiation and passive solar heating (PSH) were proposed, applied and evaluated. Modes of application and achievable bacteria die-off for all hygienization options are given in Chapter 2 to 6 of this document. Owing to its small investment capital (mostly do yourself construction), independence from fuel supplies and low running costs, the study highly recommend PSH as environmental friendly and economic viable pre- and post- biotreatment hygienization option especially for tropical climates and developing countries with adequate sunshine. In vessel co-composting of PPW with yard-waste at 6:1 ratio gave microbiologically safe and good quality compost. Endowed with higher CO2 removal, mesophilic/thermophilic two-phase anaerobic processing of PPW showed comparable results to biogasification from other biowaste. Biogas productivity from PPW was 2.3lNbiogas/l.day with an average CH4 yield of 0.13-0.35m3/kgoTS input having 58% CH4. The digestion resulted into H2S removal from above LoQ to less than 230ppm with 81% VS removal at substrate OLR of 2.4kgoTS/m3.day input without sign of inhibition. It is estimated that 1.0m3biogas with 5hrs burning potential and equivalent to 3.5kg firewood can be produced from 10.2kg of PPW anaerobic digested. The resulting biogas production would complement household energy need thus conserve forest resources which are subjected to high deforestation rate estimated at 4.1kilotons of wood per day as fuelwood. Digestate resulting from the anaerobic reactors would make valuable fertilizer to urban agriculture thus enhance soil fertility and productivity. N2 - Ziel dieser Arbeit war es, die Sterilisationsrate pathogener Mikroorganismen sowohl bei konventioneller Behandlung zu untersuchen als auch alternative Hygienisierungsverfahren zu entwickeln und deren Wirksamkeit hinsichtlich der Eliminierung pathogener Organismen in organischem Abfall zu überprüfen. Darüber hinaus wurde die Tauglichkeit biologischer Verwertungsverfahren am Beispiel von Kartoffelschalen (potato peels waste, PPW), als alternativer Entsorgungsweg für Kartoffelabfälle des Einzugsgebiets der Stadt Dar es Salaam analysiert. Bei Inaktivierungsversuchen mit simuliertem organischem Abfall (PPW angereichert mit enterophatogenen Mikroorganismen: Escherichia coli und Salmonella senftenbergensis, Feuchtigkeit von 77% w/w) in einem aeroben geschlossenem Kompostierungsbehälter wurden Zeiträume mit niedrigen Temperaturen und anaeroben Verhältnissen beobachtet. Folglich ist diese Art der Entsorgung nicht geeignet, die angereicherten pathogenen Bakterien wirkungsvoll zu eliminieren. Ein weiter Versuch mittels Zwei-Phasen-anaerob Faulung in einem kontinuierlich gerührten Tank führte zu gleichen Resultaten. Trotz einer Aufenthaltszeit des Abfalls von über 72 Stunden, konnten auch bei dieser Versuchsanordnung die Konzentration der zugesetzten pathogenen Organismen nicht effektiv gesenkt werden. Diese besorgniserregenden Resultate machen deutlich, dass eine Vor- und/oder Nachbehandlung organischer Abfälle für eine sichere Entsorgung unumgänglich ist. Für die Entwicklung alternativer Hygenisierungsverfahren wurden im Vorfeld herkömmliche Methoden, wie Konditionierung mit Säure bzw. Kalk und Pasteurisierung des Abfalls hinsichtlich ihres Hygenisierungsseffektes analysiert und ausgewertet. Sowohl eine Säurebehandlung (pH 4; 5 Tage) des organischen Abfalls als auch eine Kalkbehandlung (pH 11 – 12; 1 Tag) führte zu einem umfassenden Absterben der zugesetzten pathogenen Keime (E. coli and S. senftenbergensis). Die Hygenisierung bei einer Betriebstemperatur von 65°C für 30 Minuten erbrachten eine effektive Sterilisationsrate von ˃1log Zyklus-Sterberate der zugesetzten Organismen mit einem Z-Wert von 11˚C für S. senftenbergensis. Dieses Ergebnis bestätigt sowohl die Vorgaben der amerikanischen Umweltschutzbehörde (US-EPA/625/R-92/013) als auch der Europäischen Union (Regulations (EC) No. 208/2006), welche ein Temperaturregime von 70°C für 30 Minuten bzw. 70˚C für 60 Minuten vorgeben. Darüber hinaus wurde die Wirksamkeit alternativer Hygenisierungsmethoden, wie UV-Bestrahlung und passiver solarer Erhitzung (PSH) untersucht. Versuchsdurchführung und erhaltene Sterilisationsraten werden in den Kapiteln 2 bis 6 vorgestellt. Hinsichtlich der Gegebenheiten in Entwicklungsländern (kaum vorhandene Sachmittel, geforderten Unabhängigkeit der Energiequelle, niedrige Betriebskosten sowie vorherrschende tropische klimatische Verhältnisse mit hinreichender Sonnenscheindauer) wird PSH als das umweltfreundlichste und nachhaltigste prä-/ und post-Hygenisierungsverfahren empfohlen. Biologische Verwertungsmöglichkeiten von Kartoffelschalen (PPW) wurden mit verschiedenen Kompostierungsverfahren untersucht. Die Kompostierung im geschlossenen Kompostierungsbehälter von PPW mit Gartenabfällen im Verhältnis von 6:1 ergab aus mikrobiologischer Sicht einen sicheren und qualitativ hochwertigen Kompost. Ausgestattet mit erhöhtem CO2-Rücklauf zeigte die mesophile/thermophile Zwei-Phasen Vergärung von PPW vergleichbare Resultate wie eine Faulung mit konventionellen organischem Abfall. Die Biogasproduktion basierend auf PPW betrug 2.3LNbiogas/L*Tag mit einem durchschnittlichen Methanertrag von 58% bei 0,13-0,35m3/kgoTSEingang. Die Faulung hatte zur Folge, dass die H2S Konzentration sank, von jenseits der Bestimmungsgrenze zu weniger als 230ppm mit 81% organischem Feststoffrückhalt bei einer Beschickungsrate von 2,4kg Raumbelastung*m³oTS ohne Anzeichen von Hemmung. 1,0 m³ Biogas entspricht einer potenziellen Brenndauer von 5 Stunden. Dies ist gleichzusetzen mit 3,5 kg Feuerholz und äquivalent zu 10,2 kg PPW aus anaerober Faulung. Das gewonnene Biogas würde zur Deckung des häuslichen Energiebedarfs beitragen und auf diese Weise erheblich die Nutzung der schwindenden Waldreserven eindämmen (4,1kilotonnen Feuerholz/Tag). Zusätzlich stellt der verbleibende Gärrest einen wertvollen Dünger dar und trüge dazu bei, die Landwirtschaft in ländlichen Gebieten entscheidend zu verbessern. KW - Contaminated biowaste KW - Enteropathogens KW - Composting KW - Two-phase biogasification KW - Potato peels waste KW - Kompostierung KW - Hygenisierung KW - Enterophatogene Mikroorganismen KW - Kontaminierter organischer Abfall KW - Zwei-Phasen-Biogasproduktion KW - Organischer Abfall KW - Kontamination KW - Pathogener Mikroorganismus KW - Kompostierung KW - Hygienisierung KW - Biogasgewinnung Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-39529 ER - TY - THES A1 - Handreg, Martin T1 - Entwurf von künstlichen neuronalen Netzen zur Regelung von Prozessgrößen in einer Schmelzwanne für Flachglas T1 - Design of artifical neural networks for process control in a float glass melting furnace N2 - In der vorliegenden Arbeit wird die Eignung von Künstlichen Neuronalen Netzen hinsichtlich der Modellierung des komplexen Prozessverhaltens in einer Flachglasschmelzanlage analysiert. Die Identifikation und das Training der neuronalen Prozessmodelle erfolgen mit Messdaten einer Schmelzwanne für Flachglas. Im Vordergrund steht die Evaluation einer geeigneten Netzstruktur und die Parametrierung der Netzparameter. Dabei wird der Einfluss der einzelnen Netzparameter in Bezug auf die Genauigkeit der Netze eingehend untersucht. Anhand von Testdaten wird nachgewiesen, dass die qualitätsbestimmenden Temperaturen und der Glasstand mit Künstlichen Neuronalen Netzen hinreichend genau berechnet werden können. Auf Basis der entwickelten neuronalen Prozessmodelle wird anschließend eine modellbasierte prädiktive Regelstrategie beschrieben. Neben der Auswahl des Gütekriteriums und des Optimierungsalgorithmus zur Berechnung zukünftiger Stellgrößen werden Richtlinien zur Dimensionierung der verfügbaren Reglerparameter abgeleitet. N2 - This thesis analyzes the suitability of Artificial Neural Networks for modeling the complex process in a float glass melting plant. The identification and training of the neural process models are being carried out with real float glass furnace data. The focus is on the evaluation of an appropriate network structure and parameter configuration. With respect to the network precision the effect of parameter changes will be investigated and it will be shown that it is possible to calculate the relevant temperatures and the glass level in an accurate way. The results will be validated by test data. In the second step, a model-based predictive control strategy to determine future control signals is described and a selection of the performance criterion, the numerical optimization program and guidance for the available control parameters are given. KW - Künstliches Neuronales Netz KW - Prädiktive Regelung KW - Levenberg-Marquardt-Algorithmus KW - Flachglas KW - Schmelzprozess KW - Artifical Neural Networks KW - Predictive control KW - Algorithm of Levenberg-Marquardt KW - Floatglas KW - Melting process KW - Neuronales Netz KW - Flachglas KW - Schmelzen Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-39471 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus - Senftenberg, 2016,12 (20.07.2016) N2 - Vierte Satzung zur Änderung der Prüfungs- und Studienordnung für den fachhochschulischen Bachelor-Studiengang Maschinenbau vom 19. Juli 2016 (außer Kraft, siehe AMbl 21/2019) T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2016, H. 12 Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-39323 ER - TY - THES A1 - Sieber, André T1 - Energiemanagement für drahtlose tief eingebettete Systeme : Feingranulares, faires Management zum Erreichen von Lebenszeitzielen bei knappen Energieressourcen T1 - Energy management for wireless deeply embedded systems : Fine-grained, fair management for reaching lifetime goals with limited resources N2 - Drahtlose eingebettete Systeme haben vielfältige Anwendungsmöglichkeiten, sei es im Internet der Dinge oder in Sensornetzen. Diese Systeme sollen dabei ohne Eingriff von außen eine hohe Laufzeit erreichen. Die Energieversorgung und der Verbrauch spielen dabei entscheidende Rollen, sind jedoch Varianzen unterworfen. Sollen Wartungsintervalle oder Lebenszeitziele erreicht werden, ist deshalb ein dynamisches Energiemanagement unabdingbar. In dieser Doktorarbeit wird ein solcher Ansatz vorgestellt, umgesetzt und evaluiert. Im Gegensatz zu existierenden Ansätzen werden Varianzen auf allen drei Ebenen des Managements (Energieversorgung, Energieverbrauch und Energieverwaltung) adressiert. Für die Energieversorgung wird eine Batterieüberwachung vorgestellt, welche eine Steuerung des Verbrauchs ohne komplexe Berechnung des Ladezustands ermöglicht. Der Verbrauch des Systems wird durch einen Software-basierten Ansatz feingranular ermittelt und bezieht Varianzen durch Änderungen der Spannung und der Effizienz von Spannungswandlern ein. Die Verwaltung und Zuordnung der Energie zu Anwendungszielen erfolgt mittels dynamischer Energiebudgets und bietet verschiedene Strategien, um auf Änderungen des Bedarfs adäquat reagieren zu können. N2 - Wireless embedded systems can be used in broad application ranges, for example in the internet of things and wireless sensor networks. They should run for years on a single set of batteries, without external interference. Energy supply and consumption play a major role, but are vulnerable to variances. To be able to reach runtime goals, e.g. maintenance intervals, dynamic energy management is necessary. This thesis introduces, describes and evaluates such a management approach. In contrast to existing approaches, variances are addressed on all three management levels: energy supply, energy consumption and energy allowance. For the energy supply a battery observation method is presented, which enables the steering of the application without complex computations of the state-of-charge. A software-based approach determines fine-grained information about the energy consumption of the system and includes variances caused by differences of the supply voltage and the voltage converter efficiency. The energy allowance to different application parts and their management is based on energy budgets and provides different policies to react to changes in the energy demand of single application(-parts). KW - Eingebettete Systeme KW - Drahtlose Sensornetze KW - Energiemanagement KW - Energiebewusstsein KW - Lebenszeitziele KW - Embedded systems KW - Wireless Sensor Networks KW - Energy management KW - Energy awareness KW - Lifetime goals KW - Eingebettetes System KW - Energiemanagement Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-39288 ER - TY - RPRT A1 - Horbat, Andreas A1 - Remy, Christian A1 - Mutz, Daniel A1 - Meyerhoff, Jürgen A1 - Kruse, Nina A1 - Matranga, Marisa A1 - Venohr, Markus A1 - Rouault, Pascale ED - Wiedner, Claudia ED - Schlief, Jeanette T1 - Kosten und Nutzen einer verbesserten Gewässergüte am Beispiel der Berliner Unterhavel N2 - Zur Beantwortung der Frage, ob Stickstoffreduktion in solchen Gewässern wirtschaftlich vertretbar ist, wurde am Beispiel eines für die Norddeutsche Tiefebene charakteristischen Flusssees, der Berliner Unterhavel, untersucht, mit welchen Kosten und Nutzen das Erreichen des guten ökologischen Zustandes verbunden ist. Hierfür wurde zunächst der Status quo der Stickstoff- und Phosphoreinträge aus dem Einzugsgebiet (EZG) sowie deren Konzentration in der Berliner Unterhavel ermittelt. Darauf basierend wurde berechnet, in welchem Umfang die Einträge reduziert werden müssen, um die gewässerinterne Konzentration auf einen Wert zu senken, ab dem erwartet wird, dass sich der gute ökologische Zustand einstellt. Zielwerte für Stickstoff- und Phosphorkonzentrationen in unterschiedlichen Gewässertypen wurden in einer vorangegangenen Studie ermittelt (modifiziert nach: NITROLIMIT-Diskussionspapier Band 1, 2013; Dolman et al. 2016). Im nächsten Schritt wurden für das Einzugsgebiet der Berliner Unterhavel kosteneffiziente Stickstoffreduktionsmaßnahmen im urbanen und landwirtschaftlichen Bereich identifiziert. Schließlich wurde für verschiedene Kombinationen ausgewählter Maßnahmen ermittelt, wie hoch die Stickstoffreduktionsleistung und die entsprechenden Kosten wären, wenn sie im Einzugsgebiet der Berliner Unterhavel umgesetzt würden. Der ökonomische Nutzen wurde anhand der Zahlungsbereitschaft der Berliner und Brandenburger Bevölkerung für das Erreichen des guten ökologischen Zustandes der Berliner Unterhavel ermittelt. Die Zahlungsbereitschaft wurde in einer Umfrage erhoben, bei der auch erfasst wurde, wie häufig Gewässer zur Erholung aufgesucht und welche Aktivitäten dort am liebsten ausgeübt werden. Abschließend wurden die Kosten für Maßnahmen zur Stickstoffreduktion dem Nutzen gegenübergestellt. In diesem Diskussionspapier werden die wesentlichen Ergebnisse der Studien dargestellt. Eine ausführliche Darstellung aller Ergebnisse und methodischen Details sind im Abschlussbericht von NITROLIMIT I (2014) zu finden (S. 127-186). T3 - NITROLIMIT - Diskussionspapier - 4 KW - Gewässergüte KW - Untere Havel KW - Wassergüte Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-39225 ER - TY - THES A1 - Gerlich, Stefan T1 - Fully monolithically integrated X-band amplifiers with frequency selective feedback T1 - Vollständig monolithisch integrierte X-Band Verstärker mit frequenz-selektiver Rückkopplung N2 - The thesis addresses the design of monolithically integrated radio frequency amplifiers for X-band applications. The focus is on low-voltage low-noise amplifiers and efficient power amplifiers with high output power level. The challenge here is to realize stable amplifiers with remarkable performance metrics at low supply voltages. The general approach for stabilization amplifiers in the above frequency range is the use of a cascode topology which, however, requests higher supply voltages then single transistor operation. By using a special passive frequency-selective feedback, the use of the cascode topology could be avoided, and the amplifiers are stabilized over the entire frequency spectrum. Simultaneously, this feedback is used to neutralize the intrinsic feedback of the transistor at operating frequencies. As a result, a frequency dependent performance degeneration of the transistor can be mitigated. This work describes the influence of the passive frequency-selective feedback. Its usage as well its limitation are explained using the examples of a realized low noise amplifier and different power amplifiers. Further, the design of radio frequency amplifiers at X-band frequencies that employs silicon-germanium heterojunction bipolar transistors is described. All amplifiers were either incorporated in a 0.25 µm SiGe:C BiCMOS technology or in a 0.35 µm SiGe:C bipolar technology. The main achievements of this work include: - A 8.7 GHz narrow-band low noise amplifier incorporated in a 0.35 µm SiGe bipolar technology. The noise figure is 2.2 dB and the gain 28 dB at a supply voltage of 3 V. The low noise amplifier was subsequently used for a design of a double-balanced I/Q mixer. - Two packaged high efficient power amplifiers operating at a center frequency of 12 GHz. They are incorporated in a 0.35 µm SiGe bipolar technology. One amplifier uses a transformer-based output matching network and achieves 30.9 % of power-added efficiency and 23.9 dBm of maximum output power at a supply voltage of 1.8 V. The second amplifier utilizes an LC-balun for impedance matching at the output and a power-added-efficiency of 38 % at 1.8 V is measured. The maximum output power was 23.4 dBm. - A power amplifier in a 0.35 µm SiGe bipolar technology that uses power combining techniques to achieve 30 dBm (1 W) and 30 % of power-added efficiency at 10 GHz and 2 V supply voltage. - Two power amplifiers, incorporated in a 0.25 µm SiGe:C BiCMOS technology, demonstrating the capability of a non-advanced SiGe process to be used for radio frequency power applications. Power combining techniques, the use of the passive frequency-selective feedback and layout optimization enables the realization of power amplifiers which exhibit an output power of 30 dBm and a power-added efficiency of 35 % at supply voltages lower as 2.6 V. N2 - Die Dissertation beschäftigt sich mit der Entwicklung von monolithisch integrierten Hochfrequenzverstärkern für X-Band Anwendungen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf rauscharmen Niederspannungs-Verstärkern und effizienten Leistungsverstärkern mit hoher Ausgangsleistung. Die Herausforderung hierbei ist es stabile Verstärker mit markanten Leistungswerten bei niedrigen Versorungsspannungen zu realisieren. Der allgemeine Ansatz zur Stabilisierung von Verstärkern im genannten Frequenzbereich erfolgt über die Verwendung einer Kaskode, welche jedoch höhere Versorungsspannung benötigt als der Einsatz eines einzelnen Einzeltransistor. Durch den Einsatz einer speziellen passiven frequenzselektiven Rückkopplung konnte die Verwendung einer Kaskoden-Topologie vermieden werden und die Verstärker werden über das gesamte Frequenzspektrum stabilisiert. Gleichzeitig ermöglicht die eingesetzte Rückkopplung eine Neutralisierung der intrinischen Rückkopplung des Transistors. Infolgedessen kann die frequenzbedingte Leistungsverschlechterung des Transistors abgeschwächt werden. Diese Arbeit beschreibt den Einfluss der passiven frequenzselektiven Rückkopplung. Ihre Verwendung als auch ihre Anwendungsgrenzen werden anhand eines realisierten rauscharmen Verstärkers und verschiedenen Leistungsverstärkern erklärt. Weiterhin wird der Entwurf von Hochfrequenzverstärkern für X-Band Frequenzen erläutert, die Siliciumgermanium Heterostruktur-Bipolartransistor verwenden. Alle Verstärker wurden entweder in einer 0.25 µm SiGe:C BiCMOS-Technologie oder in einer 0.35 µm SiGe:C Bipolar-Technologie realisiert. Wichtige Ergebnisse, die in dieser Arbeit enthalten sind: - Ein 8.7 GHz schmalbandiger rauscharmer Verstärker, welcher in einer 0.35 µm SiGe Bipolar-Technologie gefertigt wurde. Die Rauschzahl beträgt 2.2 dB und die maximale Verstärkung 28 dB bei einer Versorgungsspannung von 3 V. Dieser Verstärker wurde im Anschluss für das Design eines doppelt-symmetrischen Mischers verwendet. - Zwei hoch effiziente und gehäuste Leistungsverstärker, welche bei einer Mittenfrequenz von 12 GHz betrieben werden. Sie wurden in einer 0.35 µm SiGe Bipolar-Technologie realisiert. Ein Leistungsverstärker verwendet als Ausgangsanpassnetzwerk einen Transformator und erreicht einen Leistungswirkungsgrad von 31.5 % und eine Ausgangsleistung von 23.9 dBm bei einer Versorungsspannung von 1.8 V. Der zweite Verstärker verwendet zur Impedanzanpassung einen LC-Balun am Ausgang und es wurde ein Leistungswirkungsgrad 37.9 % bei 1.8 V gemessen. Die maximale Ausgangsleistung betrug 23.4 dBm. - Ein Leistungsverstärker in einer 0.35 µm SiGe Bipolar-Technologie welcher durch Leistungskombinierung eine Ausgangsleistung von 30 dBm (1 W)und einen Leistungswirkungsgrad von 30 % erreicht. Die Versorgungspannung liegt bei 2 V. Zwei Leistungsverstärker, gefertigt in einer 0.25 µm SiGe:C BiCMOS-Technologie, demonstrieren die Möglichkeit einen weniger fortschrittlichen SiGe-Prozesses für Hochfrequenz-Leistungsanwendungen zu verwenden. Leistungskombinierung, die Verwendung der passiven frequenzselektiven Rückkopplung und Layoutoptimierung ermöglichten die Realisierung von Leistungsverstärkern mit 30 % Ausgangsleistung und einem Leistungswirkungsgrad von 35 % bei Versorgungsspannungen unter 2.6 V. KW - Amplifier KW - PA KW - X-Band KW - SiGe KW - Rauscharm KW - Leistungsverstärker KW - Verstärker KW - Low-Noise KW - SiGe KW - X-band KW - Hochfrequenzverstärker KW - Leistungsverstärker Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-39255 ER - TY - THES A1 - Nimtz, Michael T1 - Modellierung des Pipelinetransportes von CO₂-reichen Fluiden T1 - Modelling the pipeline transport of CO₂-rich fluids N2 - Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird der Transport von CO₂ aus energietechnischen Anlagen untersucht. Zunächst werden die physikalischen und technischen Randbedingungen erläutert, welche ein Transportsystem beeinflussen und beschränken, insbesondere werden die Einflüsse der thermo-dynamischen Fluideigenschaften von CO₂ und CO₂-Gemischen auf die Transportprozesse analysiert. Des Weiteren erörtert die Arbeit die Besonderheiten, die bei der Auslegung und dem Betrieb von CO₂-Pipelines (im Gegensatz beispielsweise zu Erdgaspipelines) auftreten. Der Hauptteil der Arbeit befasst sich mit der Modellierung und Simulation zweier potentieller Pipeline-transportsysteme, welche CO₂ vom Kraftwerksstandort Jänschwalde in der Lausitz a) zu einem CO₂-Hub im Hafen von Rotterdam und b) zu einem Offshore-Aquifer unter der Nordsee transportieren. Anhand dieser konkreten Fallbeispiele werden die Auslegung des Transportsystems dargestellt und die statischen und die dynamischen Betriebskennlinien der Pipelines und des Injektionsbrunnens aufgenommen und hinsichtlich der Auswirkungen auf den Betrieb unter flexiblen Lastbedingungen untersucht. Die Modellierung der Pipelines wird mithilfe der Modellierungs- und Simulationssoftware OLGA Dynamic Multiphase Flow Simulator von Schlumberger umgesetzt. Die Validierung der genutzten Submodelle der Software erfolgt über die Simulation historischer Lastfälle der Canyon-Reef-Carrier-Pipeline in Texas und der CO₂-Injektionspilotanlage Ketzin westlich von Potsdam. Die Hauptmodelle umfassen a) die Pipeline vom Kraftwerkszaun bis zum Übergabepunkt am CO₂-Hub in Rotterdam bzw. b) die Pipeline vom Kraftwerkszaun bis zum Meeresgrund sowie den Injektionsbrunnen und ein Modell des Aquiferspeichers. Es ist mit den Modellen möglich, die thermo-fluiddynamischen Prozesse des CO₂ in der Rohrleitung sowie im Injektionsbrunnen bis zum Speicher nachzubilden. Es wurden insgesamt 66 Szenarien simuliert und ausgewertet. Die simulierten Szenarien umfassen statische Kennlinien bei konstanter Last, definierte Lastzyklen mit Sprüngen konstanter Höhe, reale Lastgänge auf Basis historischer Kraftwerksmessdaten sowie typische Betriebsabläufe wie An- und Abfahren der Pipeline, Absperrung einzelner Abschnitte der Pipeline bis hin zu den Auswirkungen eines Risses in der Pipelinewand. Zu den wesentlichen Ergebnissen der Simulationen zählen die auftretenden Druckverläufe, Wärme-übergangs- und Wärmespeichervorgänge sowie das dynamische Verhalten bei wechselnden Lastbedingungen. Ausgehend von den Simulationsergebnissen werden die Pipelinesysteme charakterisiert und die dynamischen Prozesse hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf Betriebsabläufe und Auslegungskriterien untersucht. Es kann gezeigt werden, dass Pipelines für die gestellte Transportaufgabe geeignet sind und mit einem gewissen Maß an Prozessüberwachung und -regelung auch dauerhaft sicher betrieben werden können. Problematische Prozessverläufe werden eingehend diskutiert und Regelstrategien aufgezeigt, welche einen Betrieb der Pipelines sicherstellen können. N2 - In this thesis the transport of CO₂ from systems for energy generation is examined. First, the technical and physical boundary conditions which influence a transport system are discussed. Special attention is given on the influence of thermodynamic fluid properties of CO₂ and CO₂ mixtures on the transport processes. Furthermore, the differences in design and operation of CO₂ pipelines (in com-parison with e.g. natural gas pipelines) are discussed. The main section of the thesis is about the modeling and simulation of two potential pipeline transport systems transporting CO₂ from Jänschwalde (Lusatia, in the east of Germany) a) to a CO₂ hub at the port of Rotterdam and b) to a saline aquifer storage site under the North Sea. Using these case studies, the design of the transport system is presented, the static and dynamic operation characteristics of the pipelines and of the injection well are generated and evaluated in terms of effects of dynamic load conditions on the operation procedures. Modeling was done using the OLGA Dynamic Multiphase Flow Simulator of Schlumberger. Validation of the used submodels was carried out by simulation of historic load conditions using measurement data of the Canyon Reef Carrier Pipeline in Texas and the CO₂ storage pilot plant in Ketzin, west of Potsdam. The main models comprise a) a pipeline from the power plant site to the loading station at the port of Rotterdam and b) a pipeline from the power plant site to the sea ground, the injection well and the aquifer storage. The models allow simulating the thermohydraulic processes in the pipelines and in the injection well up to the boundary to the storage site. The case studies comprise static load characteristics, defined load cycles and discrete load steps, load curves based on historical measurement data of power plants as well as typical operation like start up and shut down, blow out and the effects of a pipe wall rupture. Overall, 66 cases are simulated and evaluated. The major results are pressure curves, heat transfer and heat storage processes and the dynamic system behavior under flexible load conditions. Based on the simulation results, the pipeline systems are characterized and the dynamic processes are evaluated in terms of effects on operation and design criteria. It is shown that pipelines are able to fulfill the transport task and that they can be operated permanently and safely using basic process monitoring and process control measures. Problematic processes are discussed in detail and control strategies to guarantee a safe operation are shown. KW - Pipelinetransport KW - CCS Kraftwerk KW - CCS power plant KW - CO2 KW - Pipeline transport KW - Kohlendioxid KW - Pipeline KW - Transport Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-38937 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus - Senftenberg, 2016,10 (29.06.2016) N2 - Satzung für die Ethikkommission an der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus - Senftenberg (Ethikkommissionssatzung - EKS) vom 14. April 2016 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2016, H. 10 Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-38982 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus - Senftenberg, 2016,11 (29.06.2016) N2 - Satzung der BTU Cottbus - Senftenberg zur Regelung der Zusammensetzung, der Zuständigkeiten und des Verfahrens des Organs nach § 6 Abs. 2, S. 5 GWHL vom 25. Februar 2016 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2016, H. 11 Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-38997 ER - TY - THES A1 - Lindemann, Jens T1 - Interpretation und Artikulation mit Äußerungs-Bedeutungs-Transduktoren T1 - Natural language understanding and generation using utterance meaning transducers N2 - In der vorliegenden Arbeit wird die Verwendung von endlichen Transduktoren zur bidirektionalen Übersetzung zwischen der syntaktischen und semantischen Ebene eines natürlichsprachlichen Dialogsystems untersucht. Zur Bedeutungsrepräsentation werden Merkmal-Werte-Relationen verwendet. Solche beschrifteten partiellen Ordnungen ermöglichen eine hierarchische Strukturierung von semantischen Begriffen und können durch gerichtete azyklische Graphen dargestellt werden. Auf Grundlage eines bedeutungsorientierten Sprachmodells wird eine mögliche Vorgehensweise zur Modellierung von Äußerungs-Bedeutungs-Transduktoren vorgestellt. Voraussetzung dafür ist eine Sprachdatensammlung, welche zum Beispiel mit Hilfe von Wizard-of-Oz Experimenten erstellt werden kann. Für die eigenen Untersuchungen wurden Transduktoren zu Sprachäußerungen der deutschen Lautsprache und der Deutschen Gebärdensprache konstruiert. Diese semantischen Grammatiken werden sowohl für die Interpretation als auch für die Artikulation eingesetzt. Auf der Perzeptionsseite ist somit die automatische Generierung von semantischen Zeichenketten zu einem gegebenen Worthypothesegraphen realisierbar. Durch die Klammerstruktur der semantischen Zeichenketten kann die dazugehörige Merkmal-Werte-Relation erzeugt werden. Diese Bedeutungsrepräsentation wird in der Beispielanwendung unter Verwendung des inversen Äußerungs-Bedeutungs-Transduktors direkt wieder artikuliert. Zuvor ist jedoch eine Linearisierung der Merkmal-Werte-Relation notwendig. Als Ergebnis dieser beiden Übersetzungsprozesse erhält man eine sinngemäße Wiedergabe zu der gegebenen Sprachzeichenfolge. Durch die Verwendung sprachabhängiger semantischer Grammatiken ist zudem auch eine bedeutungsorientierte Übersetzung des erkannten sprachlichen Ausdrucks realisierbar. Zusätzlich wurde auch ein aktuelles Verfahren zur semantischen Dekodierung mit endlichen Transduktoren umgesetzt, welches ein konzeptuelles stochastisches Sprachmodell nutzt. Damit ist eine vergleichende Bewertung dieser beiden Vorgehensweisen zur semantischen Interpretation möglich. N2 - The use of finite state transducers for bidirectional translation between the syntactic and semantic level in a speech dialogue system will be investigated in the present PhD thesis. For meaning representation so-called feature-values relations are used. This data structure can be illustrated by an acyclic directed graph. Such labeled partial orders enable a hierarchical conceptual meaning representation. An approach for modeling utterance meaning transducers is presented, which is based on a meaning-oriented language model. An essential prerequisite for this is a corpus of utterances, which can be collected, for instance, by Wizard of Oz experiments. For own investigations finite state transducers are developed for utterances of spoken German language and German Sign Language. These semantic grammars are used for both spoken language understanding and language generation. Thus, at a given word lattice possible semantic strings can be generated automatically and this bracketed semantic string can be converted to the appropriate feature-values relation. In an application example a sequence of words is directly generated from this meaning representation. Inverse utterance meaning transducers are used for this task, but first the feature-values relation has to be linearized. As a result of these two translation processes, a paraphrase to a given sequence of words will be obtained. It is also feasible to realize a meaning-oriented translation of a given utterance by using different languagedependent semantic grammars for spoken language understanding and generation. In addition, a current method of semantic decoding has been implemented, which is also based on finite state transducers. This approach uses a conceptual stochastic language model. Therefore, it is possible to compare the two different methods. KW - Language understanding KW - Endliche Automaten KW - Transduktoren KW - Finite state maschine KW - Language generation KW - Endlicher Automat KW - Transduktor Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-38910 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus - Senftenberg, 2016,09 (17.06.2016) N2 - Zweite Satzung zur Änderung der Prüfungs- und Studienordnung des Bachelor-Studiengangs Soziale Arbeit vom 17. Juni 2016 Neubekanntmachung: Prüfungs- und Studienordnung des Bachelor-Studiengangs Soziale Arbeit vom 17. Juni 2016 (siehe dazu AMbl 21/2018) T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2016, H. 9 Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-38906 ER - TY - THES A1 - Klauck, Ronny T1 - Seamless integration of smart objects into the internet using XMPP and mDNS/DNS-SD T1 - Nahtlose Integration von smarten Objekten ins Internet unter Nutzung von XMPP und mDNS/DNS-SD N2 - With the integration of smart objects into the Internet users should gain new possibilities to directly interact with their physical environment. This vision is called Internet of Things (IoT) and is enabled by the development of micro Internet Protocol (IP) stacks that allow one to directly connect smart objects to the Internet. IP alone cannot ensure a seamless integration because advanced services (e.g., service discovery, identity management) can only be provided at the application layer. The current development of application protocols for the IoT focuses on the Machine-to-Machine (M2M) communication and introduces specialized protocol gateways, smart object-specific code or data representations that hinder a seamless integration. This thesis deals with the seamless integration, discovery, and employment of smart objects into the current Internet infrastructure under Human-to-Machine (H2M) communication aspects by using and adapting already established protocols that have been standardized by the Internet Engineering Task Force (IETF), such as the Extensible Messaging and Presence Protocol (XMPP), Multicast DNS (mDNS), and DNS Service Discovery (DNS-SD). The proposed approach is called Chatty Things. So smart objects may become a natural part of the network making the IoT readily usable for (non-technical) users and network administrators providing them with the same level of usability that is predominant in the current Internet infrastructure. The applicability of XMPP and mDNS/DNS-SD for smart objects has been evaluated with implementations of minimized, modular, and extensible software stacks for the IoT operating system Contiki. This includes a readily usable Application Programming Interface (API), an essential set of XMPP extension protocols, a proposal for lightweight and user-friendly event notification, a standardized bootstrapping, and a seamless fallback mechanism for ad hoc use cases when infrastructure services are failing for XMPP-driven smart objects. Furthermore, this thesis presents optimizations for the used protocols to reduce the network traffic in low data rate smart object networks (e.g., sensor-specific groups, enhanced message compression mechanisms). To sum up, this thesis shows how XMPP and mDNS/DNS-SD can be used economically on smart objects for the seamless integration with low effort into the current Internet infrastructure to enable a transparent (H2M) interaction and service discovery for the IoT. N2 - Mit der Integration von smarten Objekten ins Internet sollen Nutzer neue Möglichkeiten gewinnen, um direkt mit ihrer natürlichen Umwelt zu interagieren. Diese Vision wird das Internet der Dinge genannt, kurz IoT (englisch Internet of Things), und ist durch die Entwicklung von minimierten Internet Protokoll (IP) Stapeln geprägt, welche es erlauben smarte Objekte direkt mit dem Internet zu verbinden. IP alleine ermöglicht aber keine nahtlose Integration, weil erweiterte Dienste (z.B. Diensterkennung, Identitäts-Management) nur auf der Anwendungsschicht bereitgestellt werden können. Die aktuelle Entwicklung von Anwendungsprotokollen für das IoT konzentriert sich auf die Maschine-zu-Maschine Kommunikation und führt spezialisierte Protokoll-Gateways, Smart-Objekt-spezifischen Code oder Datendarstellungen ein, die eine nahtlose Integration behindern. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der nahtlosen Integration, Erkennung und Benutzung von smarten Objekten in die existierende Internet-Infrastruktur unter Mensch-zu-Maschine Kommunikationsaspekten durch die Verwendung und Anpassung bereits etablierter Protokolle, welche von der Internet Engineering Task Force (IETF) standardisiert worden sind. Der vorgeschlagene Ansatz wird Chatty Things genannt, da die Protokolle Extensible Messaging and Presence Protocol (XMPP), Multicast DNS (mDNS) und DNS Service Discovery (DNS-SD) Verwendung finden. Somit sind smarte Objekte ein natürlicher Teil des Netzes und machen das IoT leicht verwendbar für Jedermann, weil sowohl (nicht-technischen) Benutzern als auch Netzwerkadministratoren das gleiche Maß an Benutzerfreundlichkeit bereitgestellt werden kann, welche sie von bisherigen Internet-Anwendungen gewohnt sind. Die Anwendbarkeit von XMPP und mDNS/DNS-SD für smarte Objekte ist mit Implementierungen von minimierten, modularen und erweiterbaren Protokoll-Stapeln für das IoT-Betriebssystem Contiki bewertet worden. Dies beinhaltet eine leicht verwendbare Programmierschnittstelle, eine wesentliche Auswahl geeigneter XMPP-Erweiterungen, einen Vorschlag für eine leichtgewichtige und benutzerfreundliche Ereignisbenachrichtigung, eine standardisiertes Bootstrapping und einen Ausweich-Mechanismus für Ad-hoc-Anwendungsfälle, wenn Infrastrukturdienste versagen für XMPP-gesteuerte smart Objekte. Des Weiteren präsentiert diese Arbeit Optimierungen für die verwendeten Protokolle um den Datenstrom in Netzen mit niedriger Datenrate smarter Objekte zu reduzieren (z.B. durch Sensor-spezifischer Gruppen, erweiterte Nachrichten-Kompressionsmechanismen). Zusammenfassend zeigt diese Arbeit, wie XMPP und mDNS/DNS-SD ökonomisch auf smarten Objekten für deren nahtlose Integration in die bestehende Internet-Infrastruktur verwendet werden können, um eine transparente (H2M) Interaktion und Diensterkennung für das IoT zu erlauben. KW - IoT KW - XMPP KW - mDNS KW - DNS-SD KW - Smart Object KW - Internet der Dinge KW - Industrie 4.0 KW - Industrie 4.0 KW - Internet der Dinge KW - Intelligentes Objekt KW - DNS KW - Kommunikationsprotokoll Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-38507 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus - Senftenberg, 2016,08 (06.06.2016) N2 - Satzung gemäß § 75 BbgHG zur Errichtung einer gemeinsamen wissenschaftlichen Einrichtung Brandenburgisches Zentrum für Medienwissenschaften (ZeM) von staatlichen brandenburgischen Hochschulen T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2016, H. 8 Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-38747 ER - TY - THES A1 - Wanki Ateghang, Emmanuel T1 - Influence of the German renewable energy and climate policies on onshore wind energy generation: Implementation options in Cameroon T1 - Einfluss der Deutschen Erneuerbare Energie- und Klimapolitik auf die Inland-Windenergieerzeugung: Umsetzungsmöglichkeiten in Kamerun N2 - The German government has set ambitious targets for wind energy expansion and has implemented policy schemes aimed at facilitating market deployment of wind-generated electricity. Data on German wind energy market has shown that, wind energy generating capacity is increasing correspondingly towards the targeted values. Germany is the largest wind energy market in the EU (wind energy accounting for about 10% of the total electricity consumption in Germany) with an installed capacity of about 38.2 GW onshore by the close of 2014. The success of these policies has prompted other countries globally to adopt similar support schemes for renewable energies. However, the rapid growth of wind energy generation in Germany equally faces numerous challenges. Some of these problems are inherent to the wind energy technology while others are caused by the very policies instruments used to support wind energy expansion, such as limited availability of designated areas for wind energy development, non-uniform regulations, and rising prices. The objective of this research, therefore, is to assess the impact of the German energy and environmental policies on onshore wind energy development and to explore implementation options of the German model in Cameroon. This research has examined the German onshore wind energy sector from a policy perspective based on existing literature, semi-structured interviews with major stakeholders, a case study of Brandenburg and a survey, with the aim of investigating the acceptance of wind energy and challenges the developers are facing. Based on the study results, it can be affirmed that the future growth of the German onshore market will come from flexible government policies, which may offer fewer incentives to investors. Indeed, the cost of electricity from renewable energy technologies in Germany is in some cases already below retail rates. There is the need, therefore, to pursue strategic programmes that enhances market integration of wind energy. Furthermore, the study results equally shows that the German feed-in tariff based support scheme in its current form, cannot be implemented in Cameroon. This is because, the purchasing power of the Cameroonian population and the economic constraints of the government, makes it difficult or even impossible to adopt the current EEG model in Cameroon where often, basic needs are subsidized. N2 - Die Bundesregierung hat sich für den Windenergieausbau ehrgeizige Ziele gesetzt. Deutschland verfügt über einen großen und stetig wachsenden erneuerbaren Energiemarkt, gefördert durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG), welches risikoarme Investitionen in Windenergie ermöglicht. Deutschland ist der größte Windenergiemarkt in der Europäischen Union (EU) und der drittgrößte weltweit mit einer installierten Leistung von etwa 38.2 GW. Allerdings gibt es viele Herausforderungen für den Ausbau von Windenergie, wie die begrenzte Verfügbarkeit von ausgewiesenen Gebieten für Windenergieerzeugung und die steigenden Strompreise. Das Ziel dieser Arbeit ist es, die Auswirkungen der deutschen erneuerbaren Energie- und Klimapolitik auf Onshore-Windenergieerzeugung zu bewerten und die Umsetzungsmöglichkeiten des deutschen Modells in Kamerun untersuchen. In diese Arbeit wird die deutsche Onshore-Windenergiebranche aus politischer Sicht auf der Grundlage bestehender Literatur, strukturierten Interviews mit wichtigen Akteuren, einer Fallstudie in Form einer Umfrage im Bundesland Brandenburg mit dem Ziel, die Akzeptanz von Windanlagen zu untersuchen und die Umsetzungsoptionen des deutschen Modells in Kamerun zu erkunden untersucht. Basierend auf den Ergebnissen der Arbeit kann bestätigt werden, dass das zukünftige Wachstum des deutschen Onshore-Windenergiemarkts mit Hilfe flexibler Marktinstrumente ermöglicht wird, die möglicherweise weniger Anreize für Investoren anbieten. Tatsächlich sind die Kosten für Stromerzeugung aus Onshore-Windenergie in Deutschland zurzeit so günstig, dass sie manchmal unter dem Börsenstrompreis liegen. Darüber hinaus zeigen die Ergebnisse der Arbeit, dass ein auf Einspeisevergütung gestütztes Fördersystem in seiner in Deutschland realisierten Form in Kamerun nicht umsetzbar ist. Dies liegt daran, dass die Kaufkraft der kamerunischen Bevölkerung und die wirtschaftlichen Zwänge der Regierung es schwierig oder sogar unmöglich machen, das EEG-Modell in Kamerun umzusetzen. KW - Renewable energy KW - Renewable energy source act KW - Wind energy KW - Wind energy acceptance KW - Cameroon renewable energy potential KW - Erneuerbare Energie-Gesetz KW - Windenergieertrag KW - Windenergieakzeptanz in Brandenburg KW - Windenergieausbau KW - Kamerun KW - Deutschland KW - Brandenburg KW - Kamerun KW - Erneuerbare-Energien-Gesetz KW - Windenergie KW - Energiemarkt Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-38718 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus - Senftenberg, 2016,07 (01.06.2016) N2 - Geschäftsordnung für den Senat der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus - Senftenberg (GO-S) vom 17. März 2016 (ersetzt durch AMbl 4/2020) T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2016, H. 7 Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-38720 ER - TY - THES A1 - Jozefik, Zoltan T1 - Application of ODT to turbulent combustion problems in incompressible and compressible regimes T1 - Anwendung von ODT auf turbulente Verbrennungsprobleme in inkompressiblen und kompressiblen Regimen N2 - The one-dimensional turbulence (ODT) model is applied to a reactant - to - product counterflow configuration as well as to a shock tube configuration in non-reactive flow and in deflagration and detonation regimes. The model employed herein solves conservation equations for momentum, energy, and species on a one dimensional (1D) domain corresponding to the line spanning the domain between nozzle orifice centers in the counterflow configuration and corresponding to the tube length in the shock tube configuration. The effects of turbulent mixing are modeled via a stochastic process, while the Kolmogorov and reactive length and time scales are explicitly resolved. In the counterflow configuration, comparisons between model and DNS results for spatial mean and root-mean-square (RMS) velocity, temperature, and major and minor species profiles are shown. The ODT approach shows qualitatively and quantitatively reasonable agreement with the DNS data. Scatter plots and statistics conditioned on temperature are also compared for heat release rate and all species. ODT is able to capture the range of results depicted by DNS. However, conditional statistics show signs of underignition. To carry out the shock tube simulations, the ODT methodology is extended to include an efficient compressible implementation and a model for capturing shock-induced turbulence is presented. The necessary algorithmic changes to include compressibility effects are highlighted and the model for capturing shock-turbulence interaction is presented. To validate the compressible solver, results for Sod’s shock tube problem are compared against a finite volume Riemann solver. To validate the model for shock-turbulence interaction, comparisons for a non-reactive and a reactive case are presented. First, results of a shock traveling from light (air) to heavy (SF6) with reshock have been simulated to match mixing width growth data of experiments and turbulent kinetic energy results from LES. Then, for one-step chemistry calibrated to represent an acetylene/air mixture, the interaction of a shock wave with an expanding flame front is simulated, and results with 2D simulation (2D-sim) data for flame brush formation and ensuing deflagration-to-detonation transitions (DDT) are compared. Results for the Sod shock tube comparison show that the shock speed and profile are captured accurately. Results for the nonreactive shock-reshock problem show that interface growth at all simulated Mach numbers is captured accurately and that the turbulent kinetic energy agrees in order of magnitude with LES data. The reactive shock tube results show that the flame brush thickness compares well to 2D-sim data and that the approximate location and timing of the DDT can be captured. The known sensitivity of DDT characteristics to details of individual Wow realizations, seen also in ODT, implies that model agreement can be quantified only by comparing Wow ensembles, which are presently unavailable other than in an ODT run-to-run sensitivity study that is reported herein. N2 - Das one-dimensional turbulence (ODT) Modell wird für die Simulation (1) eines Gegenstrom-Systems, in dem eine von links kommende Strömung mit unverbrannten Reaktanten auf eine von rechts kommende Strömung mit verbrannten Reaktionsprodukten trifft, und (2) einer nicht reaktiven und reaktiven Stoßrohr-Konfiguration angewendet. Hierbei werden Gleichungen für Impuls, Energie und Spezies auf einer 1D Linie durch das Strömungsgebiet gelöst, die der Mittellinie zwischen den beiden Düsen in der Gegenstrom- Konfiguration bzw. der Mittelinie des Rohres in der Stoßrohr-Konfiguration entspricht. Die turbulente Mischung der großen Skalen ist durch einen stochastischen Ansatz modelliert, während die kleinsten physikalischen Skalen, Kolmogorov-Skalen, sowie die reaktiven Längen- und Zeitskalen explizit aufgelöst sind. Die ODT-Ergebnisse für die Gegenstrom-Konfiguration wurden mit DNS Ergebnissen verglichen. Räumliche Mittel und quadratische Mittel der Geschwindigkeit, Temperatur sowie Major- und Minorspezies zeigen eine vernünftige qualitative und quantitative Übereinstimmung mit den DNS-Daten. Außerdem wurden Streudiagramme und Statistiken der Wärmefreisetzung in Abhängigkeit von der Temperatur und alle Spezies verglichen. Mit dem ODT-Ansatz konnte die Mehrzahl von DNS-Ergebnissen nachgebildet werden, dennoch zeigen einige Statistiken eine gewisse Unterschätzung in der Zündungsrate. Um die Stoßrohr-Simulationen ausführen zu können, wurde die inkompressible ODT-Implementierung um einem effizienten algorithmus für kompressibel Strömung erweitert und ein Modell zur Repräsentation schockgenerierter Turbulenz wurde entwickelt. Die benötigten Änderungen der Implementierung werden hervorgehoben und das entwickelte Modell wird beschrieben. Zur Validierung des kompressiblen Lösers werden Ergebnisse für das von Sod beschriebene Riemann-Problem mit Ergebnissen eines Riemann-Lösers verglichen. Für die Validierung des Modells zur Darstellung Schock-generierter Turbulenz werden Ergebnisse für nicht reaktive sowie reaktive Fälle gezeigt. Zuerst wird ein nicht reaktives Stoßrohr mit Reschock betrachtet, in dem ein Schock aus einer Mischung geringer Dichte (Luft) in eine Mischung hoher Dichte (Schwefelhexafluorid) läuft. Die ODT-Parameter sind entsprechend der Mischzonenausbreitung aus Versuchsdaten und entsprechend turbulenter kinetischer Energie aus LES-Daten abgestimmt. Als zweites Beispiel wird ein reaktives Stoßrohr inklusive reflektive Schock simuliert. Eine Flamme wird in der Mitte des Rohrs initialisiert und beginnt sich auszubreiten während ein Schock auf sie zukommt. Ergebnisse für die Bildung der Mischzone und schließlichem Deflagrations-Detonations-Transition (DDT) wurden mit hoch aufgelösten 2D Simulationen (2D-Sim) verglichen. Vergleiche für Sods Stoßrohr zeigen, dass die Verdichtungsstoßgeschwindigkeit und das Schockprofil gut wiedergegeben werden. Vergleiche für das nicht reaktive Stoßrohr zeigen, dass die Ausbreitung der Mischzonen für die betrachteten Mach-Zahlen korrekt erfasst werden und, dass die turbulente kinetische Energie der Größenordnung nach mit LES-Daten übereinstimmt. Vergleiche für die reaktiven Stoßrohrergebnisse zeigen, dass die Ausbreitung der Mischzonen über die Zeit korrekt erfasst wird und, dass die ungefähre Zeit und Position für DDT in ODT mit denen der 2D-sim übereinstimmt. Da DDT stark von den Feinheiten den einzelnen Simulationen abhängt, kann ODT nur durch einzelne Simulationen validiert werden, nicht durch ein Ensemble von Simulationen. KW - Turbulence KW - Combustion modeling KW - One dimensional turbulence (ODT) KW - Counterflow KW - Shock tube KW - Turbulenz KW - Verbrennungsmodellierung KW - Gegenstrom KW - Stoßrohr KW - Turbulente Strömung KW - Gegenströmung KW - Stoßwellenrohr KW - Simulation Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-38653 ER - TY - THES A1 - Blasius, Erik T1 - Ein Beitrag zur Netzintegration von Elektrofahrzeugen als steuerbare Lasten und mobile Speicher durch einen Aggregator T1 - A contribution to the grid integration of electric vehicles as flexible loads and mobile storages through an aggregator N2 - Der stete Zuwachs des Erzeugungsleistungs- und Energieaufkommens aus erneuerbaren Energien (EE) wirkt sich immer deutlicher auf die elektrischen Energieversorgungsnetze aus. Die Folge: Hohe Leistungsgradienten der Erzeugung und kritische Auslastungsgrade der Übertragungs- und Verteilnetze. Räumlich verteilte Energiespeicher können helfen, die EE besser zu integrieren und resultierende negative Effekte zu egalisieren. Der durch die Bundesregierung proklamierte Entwicklungsplan der sog. Energiewende fordert eine deutliche Zunahme des Anteils der EE und der Elektromobilität. Diese auch zukünftig gewünschte Entwicklung könnte die gegenwärtig betriebenen Energieversorgungsnetze weiter stärker belasten. Die vorliegende Arbeit bietet einen möglichen Lösungsbeitrag der Elektrofahrzeuge als Speichertechnologie für die Bewältigung der Herausforderung der netzverträglichen Integration von EE und Elektromobilität. Hierzu wird ein Konzept zur Einbindung mobiler Speicher (Elektrofahrzeuge mit V2G-Fähigkeit) vorgestellt. Dieses Konzept wird in einem Reallabor an der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg evaluiert. Insbesondere die Informations- und Kommunikationstechnologie zwischen Elektrofahrzeug, Ladesäule und einem Aggregator wird eingehend betrachtet, denn sie bildet einen Grundpfeiler der Nutzbarmachung mobiler Speicher. Hinsichtlich der eingesetzten prozessualen Intelligenz zur Bewältigung nötiger Verfahren und Methoden werden ein Lademanagementsystem für die Ladesäulen und ein Energiemanagementsystem für den Aggregator eingeführt. Beide lassen die externe Verwaltung der Prozesse durch einen Betreiber zu. Es folgt eine Untersuchung der empirischen Verfügbarkeit der Elektrofahrzeugflotte während eines mehrmonatigen Betrachtungszeitraumes. Die Auswertung und Analyse dieser Verfügbarkeit liefert konkrete Ergebnisse hinsichtlich einer Abschätzung zukünftiger Nutzungspotentiale eines mobilen Speichers. Abschließend werden zu erwartende Auswirkungen der Nutzung der mobilen Speicher auf die kalendarische sowie zyklische Alterung der Traktionsbatterie diskutiert. N2 - The constant growth of power generation and power supply capacities from renewable energies (EE) leads to more and more distinctive effects on the power system. The consequences are a high range of the level of efficiency concerning the generation and the critical degrees of utilization of the distribution and transmission network. Spatially distributed energy storage can be useful to integrate the EE even better and to equalize the resulting negative effects of the EE-facilities. The federal government proclaims and postulates in the so-called Energiewende a significant increase in EE and in electric mobility. Thus may strain the currently used electric energy networks even further. This paper offers a possible approach to solve the dilemma by using electrically powered vehicles as a storage technology in order to accomplish the challenge of a network-compatible integration of EE and electric mobility. Therefore, a concept will be presented to integrate mobile storage devices (electric vehicles with V2G-capability). This concept will be evaluated in a field laboratory at the BTU-Cottbus-Senftenberg. Especially the information and communication technology (ICT) between electric vehicle, charging station and aggregator will be thoroughly observed. The ICT generates the keystone in the utilization of mobile storages. Regarding the applied processual intelligence to accomplish necessary methods and techniques, a charging management system for charging stations and an energy management system for the aggregator will be introduced. Both of them allow the external administration of the processes through an operator. Continuing with an empirical analysis concerning the availability of the electric vehicle fleet during a period of several months. This survey provides precise results concerning the estimation of future utilization potentials of mobile storage devices. As a last point, there will be an examination of the anticipated effects relating to the usage of mobile storage considering the calendric and cyclic ageing. KW - Elektrofahrzeug KW - Aggregator KW - Netzintegration KW - Mobiler Speicher KW - Steuerbare Last KW - Electric vehicle KW - Aggregator KW - Grid integration KW - V2G KW - Flexible load KW - Elektrofahrzeug KW - Netzrückwirkung KW - Dezentrale Energiespeicherung Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-38594 ER - TY - THES A1 - Käso, Mathias T1 - Thermischer und elektrischer Transport in hybriden Heterostrukturen T1 - Thermal and electrical transport in hybrid heterostructures N2 - Im ersten Teil untersuchen wir den phononischen Wärmetransport in nanoskaligen, heterogenen Strukturen. Mit Hilfe des Nichtgleichgewicht-Green-Funktionen-Formalismus leiten wir eine Entwicklung der phononischen Stromtransmission für kleine Frequenzen her. Diese besitzt Gültigkeit für eine beliebige Oszillatorkette, welche eine typische Kontakt-Device-Kontakt-Struktur aufweist. Wir nutzen die gefundene Entwicklung in der Landauer Darstellung der Wärmeleitfähigkeit, wodurch wir eine systematische Tieftemperaturentwicklung bestimmen können. Betrachtet man diese Entwicklung bis zur zweiten Ordnung, erscheint die quantisierte Wärmeleitfähigkeit als ein konstantes Plateau, in der Darstellung der Wärmeleitfähigkeit geteilt durch die Temperatur. Dies gilt für die von uns untersuchten Kontakt-Device-Kontakt-Systeme, welche vollständig heterogen sein können, insofern das Produkt aus Kopplungskonstante und Oszillatormasse in beiden Kontakten identisch ist. Dabei ist das Ergebnis vollkommen unabhängig vom Streugebiet. Im Anschluss an das Plateau gewinnen die höheren Ordnungen der Tieftemperaturentwicklung an Bedeutung und führen zu endlichen Temperaturkorrekturen, die einem kubischen Potenzgesetz gehorchen. Dieses Verhalten hängt von den strukturellen Details des Streugebiets ab und ist in Übereinstimmung mit dem Experiment und numerischen Berechnungen. Als Anwendung unserer allgemeinen Ergebnisse betrachten wir eine „Double Junction“-Kette und finden als erstes Phänomen nach unserer Tieftemperaturentwicklung ein zweites Plateau. Dieses Plateau steht in Verbindung mit einer phasengemittelten Phononentransmission, welche für steigende Temperaturen zu einer Unabhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit von der Device-Länge führt. Im weiteren Verlauf dieser Arbeit werden diese Ergebnisse auf quasi-eindimensionale 3DSysteme in der Kontakt-Device-Kontakt-Struktur verallgemeinert. Dazu werden exemplarisch geeignete Kristallstrukturen identifiziert und anschließend für langwellige Phononen mathematisch analysiert. Für Temperaturen unterhalb eines kritischen Wertes TK sind die Ergebnisse des eindimensionalen Falls auf jede der akustischen Moden übertragbar. Daraus resultiert eine analoge Beschreibung und Diskussion des Tieftemperaturverhaltens der Wärmeleitung, wie wir sie im strikt eindimensionalen Fall vorfinden. Im zweiten Teil betrachten wir ein thermisches Modell integrierter Schaltkreise, unter Berücksichtigung der zugehörigen Chip-Umgebung. Als die einfachste Wahl, behandeln wir die aktive Schicht („Front End Of Line“) als ein Feld, bestehend aus identischen Quantenbauelementen mit der gleichen, von der Zeit abhängigen mittleren Temperatur. Um die Chip-Umgebung zu modellieren, setzen wir voraus, dass sich die aktive Schicht zwischen zwei planparallelen Wärmereservoirs befindet. Das obere Reservoir stellt dabei die Verdrahtungsschicht des Chips dar („Back End Of Line“). Die Temperatur dieser Schicht ist weitestgehend durch die in den Leitern dissipierte joulesche Wärme bestimmt und ist typischerweise in der Größenordnung von hundert Grad Celsius. Das untere Reservoir verkörpert die Kühleinheit, die sich ungefähr auf Raumtemperatur befindet. Wir lösen die gekoppelten Gleichungen, die auf der einen Seite den Wärmetransport zwischen der aktiven Schicht und den umgebenden Wärmereservoirs und auf der anderen Seite den elektrischen Transport im Quantenbauelement beschreiben. Daraus ergeben sich die Arbeitstemperaturen der betrachteten Quantenbauelemente, welche Lösungen eines Fixpunktproblems sind. Diese Temperaturen hängen von der Position der aktiven Schicht zwischen den beiden Wärmereservoirs ab. Die Stabilität der Fixpunkte lässt sich aus einer geeigneten Linearisierung der zeitabhängigen Gesamtlösung ableiten. Für ausgewählte Parameter und eine aktive Schicht aus identischen Nanotransistoren werden numerische Lösungen präsentiert. N2 - In the first part, we study phononic heat transport in nanoscale devices. In the non-equilibrium Green's function formalism an analytical small-frequency expansion of the phonon current transmission is derived for an arbitrary oscillator chain with typical contact-device-contact structure. Applying this expansion in a Landauer formula it is possible to construct a systematic low-temperature expansion of the thermal conductance. It follows that quantized thermal conductance occurs as a plateau of the thermal conductance divided by the temperature within second order of the temperature expansion for completely heterogeneous systems as long as the product of force constant and oscillator mass is identical in both contacts, independent of the scattering area. Beyond these plateau the higher order terms of the low-temperature expansion yield a finite-temperature correction exhibiting the form of a cubic power law depending on the details of the scattering area. These findings are in agreement with experiments and numerical calculations. Our general results are applied to a double junction chain, where we find as the first phenomenon beyond our low-temperature expansion a second plateau. This plateau is associated with a thermal phase-averaging of the phonon transmission, which leads for increasing temperatures to an independence of the thermal conductance from the device length. Subsequently, we generalise these results on quasi-one dimensional 3D-systems with the contact-device-contact shape. For this purpose, we identify exemplarily suitable crystal structures, which we analyze mathematically for the long-wave phonons. For temperatures below a critical value TK the relevant results of the one dimensional case are valid for each acoustic mode. This lead to an analog description and discussion of the low-temperatures behaviour of the thermal conduction as in the strict one dimensional case. In the second part, we consider a thermal model for an integrated circuit including its chip environment. As the simplest choice, the active device layer (“Front End Of Line”) consists of an array of replicas of the same quantum device with the same time depended average temperature. Modeling the chip environment we assume this active layer is sandwiched between two coplanar heat reservoirs. The top heat reservoir represents the wiring layer of the chip (“Back End Of Line”). Its temperature is predominantly determined by the dissipated Joule heat in the wiring, typically in the order of one hundred degrees of Celsius. The bottom reservoir represents the cooling unit at about room-temperature. We solve the coupled equations describing thermal transport between the active layer and surrounding heat reservoirs and electrical transport in the quantum devices. The stationary working temperatures of the considered quantum devices can be found from a fix-point problem. These temperatures depend on the position of the active layer between the both heat reservoirs. A proper linearization of the complete time-depended problem yields the stability of these fix-points. Numerical solutions for a device layer consisting of identical nano-transistors are given for selected parameters. KW - Thermischer und elektrischer Transport KW - Nanoheterostrukturen KW - Quantisierte Wärmeleitfähigkeit von Phononen KW - Thermal and electrical transport KW - Thermal properties of integrated nano-devices KW - Quantized thermal conductance of phonons KW - Nano-heterostructures KW - Thermische Eigenschaften integrierter Nanobauelemente KW - Wärmeleitfähigkeit KW - Elektrische Leitfähigkeit KW - Quantenelektronik KW - Thermisches Phonon Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-38481 ER - TY - THES A1 - Abdallat, Ghaida T1 - Optimization of nitrogen removal in various vertical flow constructed wetland designs and application of treated wastewater for reuse in irrigation in Jordan T1 - Optimierung der Stickstoffentfernung in verschiedenen vertikalen Strömungspflanzenkläranlage-Designs und Anwendung von gereinigtem Abwasser zur Wiederverwendung in Bewässerung in Jordanien N2 - In arid countries, reclaimed water in irrigation is a widespread practice. Therefore, robust treatment designs are prerequisite to obtain effluent quality that conforms to the legal requirements for reuse and health standards. Vertical flow constructed wetlands (VFCWs) are attractive decentralized treatment plants in many countries and communities. VFCWs are capable of providing adequate treatment for organic and solids removal, even though there are limitations on nutrient and pathogen removal. Within this study, various VFCW systems were investigated, in Germany and Jordan, to optimize nitrogen removal using sustainable and low cost options to guarantee the safe reuse in Jordan. In Germany at Langenreichenbach research facility, two-stage VFCWs planted (Phragmites australis) and unplanted were evaluated and modified to compare the role of plants over two years. Generally, there was no significant role of plants on the treatment performance. Both systems showed high removal efficiency for TOC, BOD5, and TSS over the study period. During the first year of the study, effluent TN concentrations ranged from 60 - 61 mg/L in both systems as a result of high effluent NO3--N concentrations (50 - 52 mg/L). In the second year, the systems were modified, adopting a saturated layer in the 1st stage to enhance denitrification. Average effluent TN concentrations were reduced to 45 mg/L in both systems. In addition, during modifications, the E.coli removal was enhanced in both systems achieving 4 log reduction instead of 2 log reduction during the first year of the study. In Jordan at the Fuhais research facility, two VFCW systems were studied considering category-A (TN: 45 mg/L and NO3-N: 30 mg/L) in the Jordanian Standards for reuse in irrigation (JS 893/2006). Recirculating (ECO-1) and Multi-stage (ECO-2) VFCW designs have shown high removal efficiency of COD, TSS, and BOD5 over three years of monitoring. ECO-1 system combines simultaneous nitrification and denitrification by recycling portion of nitrified effluent into the recirculation tank. However, effluent TN and NO3--N concentrations were 55 and 44 mg/L, respectively, that the system conformed to the JS category-B (TN: 70 mg/L and NO3-N: 45 mg/L) during monitoring phase. Therefore, ECO-1 was modified by installing plastic media in the recirculation tank that attached growth increases the abundance and activity of microorganisms. TN concentration was reduced effectively of 40 mg/L, conforming to the JS category-A, whereas, NO3--N concentration was reduced to 37 mg/L, conforming to the JS category-B. However, over the study period, E.coli concentrations were conformed to the JS category-C (more than 1000 MPN/100 mL). ECO-2 consists of two unsaturated VFCWs in series; single-pass unplanted filter followed by planted filter (Phragmites australis). E.coli removal was relatively high before modification that the effluent conformed to the JS (category-B: 1000 MPN/100 mL), achieving 4.4 log reduction. The effluent TN and NO3--N concentrations did not conform to the JS of 77 and 76 mg/L, respectively, due to insufficiency of carbon source to promote denitrification (high BOD5 removal) during monitoring phase of the study. Thus, ECO-2 was modified adopting raw wastewater step-feeding strategy that a specific volume of raw wastewater was mixed with 1st stage effluent in the mixing tank. TN and NO3--N concentrations were reduced to 52 and 50 mg/L, respectively; conforming to the JS category-B. Whereas, E.coli removal was influenced by E.coli ingress from raw step-feeding, achieving 3.5 log reduction, conforming to the JS category-C. The short-term impact of irrigation with different water quality and quantity was investigated at the Fuhais site. Soil physicochemical and biological properties in three parallel experimental reuse plots were investigated. The plots were cultivated with lemon trees and were irrigated via a subsurface irrigation system. Moreover, each plot was divided into two subparts (A and B) whereby one part received 11 mm/day of irrigation water and the other received 6 mm/day. Using treated effluent and tap water showed the same trend of increased soli salinity (ECs). Significant difference in ECs, SAR, Mg+2, Ca+2, and Na+ were observed at 0-20 cm as a result of high evaporation and capillary rise that increased salts accumulation in the topsoil. However, using more water reduced the salts accumulation in sub soil layers due to continuous leaching. Whereas, results showed no significant variation in soil texture, structure, moisture, and infiltration rate among reuse plots and subparts. Additionally, results revealed an absence of total coliform, fecal coliform, and E.coli in the irrigated soils, indicating the effectiveness of using subsurface irrigation as a disinfection step for reuse. N2 - In ariden Ländern ist die Verwendung von wiederaufbereitetem Wasser zur Bewässerung eine weit verbreitete Praxis. Daher sind widerstandsfähige Wasseraufbereitungsanlagen Voraussetzung für das Erreichen einer Wasserqualität, die den gesetzlichen Anforderungen für die Wiederverwendung und Gesundheitsnormen entspricht. Vertikal durchströmte Pflanzenkläranlagen (VFCW) stellen für viele Länder und Gemeinden attraktive dezentrale Abwasserreinigungstechnologien dar. VFCWs sind in der Lage, eine ausreichende Entfernung organischer Stoffe und Feststoffe zu gewährleisten, obgleich Einschränkungen bei der Entfernung von Nährstoffen und Krankheitserregern bestehen. Verschiedene VFCW-Systeme in Deutschland und Jordanien wurden hinsichtlich ihres Leistungsvermögens zur Stickstoffentfernung untersucht und optimiert, um nachhaltige und kostengünstige Lösungen für die sichere Wiederverwendung gereinigten Abwassers in Jordanien zu entwickeln. In der Forschungseinrichtung Langenreichenbach (Deutschland) wurden zwei zweistufige VFCWs (einmal mit Phragmites australis bepflanzt und einmal unbepflanzt) beprobt und modifiziert, um die Rolle der Pflanzen in einem Zeitraum von zwei Jahren zu vergleichen. Dabei wurde festgestellt, dass in den untersuchten Systemen die Bepflanzung keine signifikante Rolle bei der Reinigungsleistung spielt. Beide Systeme zeigten im Verlauf der Studie eine hohe Reinigungsleistung für TOC, BSB5 und TSS. Während des ersten Untersuchungsjahres lag die Konzentration an Gesamtstickstoff (TN) im Ablauf der VFCW´s im Bereich von 60 und 61 mg/L, da die NO3--N-Konzentrationen (50 und 52 mg/L) relativ hoch waren. Durch den Einbau einer Staustufe in der ersten Stufe zur Verbesserung der Nitrifikation konnte die Stickstoffkonzentration auf 45 mg/L reduziert werden. Darüber hinaus wurde durch diese Modifikation eine Reduzierung von E.coli von 4 log Stufen erreicht, im Vergleich zu 2 log Stufen im ersten Jahr. In der Forschungseinrichtung Fuhais (Jordanien) wurden zwei VFCW-Systeme untersucht und mit dem Ziel modifiziert Kategorie A (TN: 45 mg/L und NO3-N: 30 mg/L) des jordanischen Standards zur Wiederverwendung von gereinigtem Abwasser zur Bewässerung (JS 893/2006) zu erreichen. Das einstufige VFCW mit Rezirkulation (ECO-1) und das mehrstufige VFCW (ECO-2) zeigten in einem Untersuchungszeitraum von drei Jahren hohe Reinigungsleistungen in Bezug auf COD, TSS und BSB5. Das ECO-1-System kombiniert gleichzeitige Nitrifikation und Denitrifikation durch ein anteiliges Rückführen des nitrifizierten Ablaufs in den Rezirkulationstank. Während der Beobachtungsphase betrugen die TN und NO3--N-Konzentrationen im Ablauf des Systems 55 und 44 mg/L, dh. diese entsprachen der Kategorie-B (TN: 70 mg/L und NO3-N: 45 mg/L) des JS. Um die Menge und Aktivität der Mikroorganismen zu erhöhen, wurden Plastikteile in den Rezirkulationstank von ECO-1 eingebaut. Auf diese Weise wurde die TN-Konzentration effektiv auf 40 mg/L reduziert (entspricht Kategorie-A des JS), während die NO3--N-Konzentration nur auf 37 mg/L (entspricht Kategorie-B der JS) reduziert werden konnte. Im Verlauf der Studie entsprachen die E.coli-Konzentrationen der JS Kategorie-C (mehr als 1000 MPN/100 mL). ECO-2 besteht aus zwei geschalteten ungesättigten VFCWs. Die erste Stufe des Systems besteht aus einem unbepflanzten Filter, die zweite Stufe aus einem mit Phragmites bepflanzten. Im Ablauf der Anlage wurde eine Reduktion der E.coli um 4,4 log Stufen erreicht, was der JS Kategorie-B (1000 MPN/100 mL) entsprach. Die TN und NO3--N-Konzentrationen im Ablauf der Anlage genügten nicht dem JS von 77 und 76 mg/L, da nur unzureichend Kohlenstoffquellen zur Förderung der Denitrifikation in der zweiten Stufe zur Verfügung standen. Durch die Installation eines Mischbehälters im Ablauf der 1. Stufe, dem eine bestimmte Menge an Rohabwasser zugemischt wurde, konnten die Konzentrationen von TN und NO3--N auf 52 mg/L beziehungsweise 50 mg/L reduziert werden (JS-Kategorie B). Wurde durch die Mischung mit Rohwasser die Entfernung von E.coli auf 3,5 log Stufen verschlechtert (JS Kategorie-C). Die kurzfristigen Auswirkungen der Bewässerung mit gereinigtem Abwasser wurden auf dem Forschungsgelände in Fuhais untersucht. Physikalische, chemische und biologische Bodeneigenschaften wurden in drei parallelen Versuchsparzellen untersucht. Die Parzellen wurden mit Zitronenbäumen bepflanzt. Das Bewässerungswasser wurde über ein unterirdisches Bewässerungssystem verteilt. Behandeltem Abwasser und Leitungswasser zeigte sich die gleiche Tendenz einer erhöhten Bodenversalzung (ECs, SAR). Ein signifikanter Unterschied von ECs, SAR, Mg+2, Ca+2, und Na+ wurde bei 0-20 cm auf Grund hoher Verdunstung beobachtet, welche die Salzanreicherung im Oberboden erhöhten. Mehr Wasser bei der Bewässerung die Salzanreicherung durch kontinuierliche Auslaugung reduzieren. Keine E.coli in den bewässerten Böden vorhanden waren. KW - Constructed wetland KW - Nitrogen KW - Nitrification KW - Denitrification KW - Pflanzenkläranlage KW - Stickstoff KW - Nitrifikation KW - Denitrifikation KW - Jordanien KW - Pflanzenkläranlage KW - Abwasserreinigung KW - Denitrifikation KW - Wiederverwendung KW - Bewässerung Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-37987 ER - TY - BOOK T1 - Pracht-Album photographischer Aufnahmen der Berliner Gewerbe-Ausstellung 1896 und der Sehenswürdigkeiten Berlins und des Treptower Parks, Alt-Berlin, Kolonial-Ausstellung, Kairo etc. N2 - Digitalisat von: 02-07933 - Pracht-Album photographischer Aufnahmen der Berliner Gewerbe-Ausstellung 1896 und der Sehenswürdigkeiten Berlins und des Treptower Parks, Alt-Berlin, Kolonial-Ausstellung, Kairo etc. KW - Berliner Gewerbe-Ausstellung <1896, Berlin> KW - Gewerbe KW - Kolonialausstellung KW - Berlin KW - Kairo Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-37820 ER - TY - THES A1 - Federau, Erik T1 - Ein Beitrag zur Konzeptionierung eines Leitsystems für ein steuerbares Microgrid T1 - A contribution to the conceptual design of a control system for a controllable microgrid N2 - Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung eines Leitsystems für ein Microgrid. Der Begriff Leitsystem beschreibt die Gesamtheit aller Komponenten und Einrichtungen für eine zentrale Steuerungs- und Überwachungszentrale, in der eine Datensammlung aus hierarchisch niederen Ebenen erfolgt. Das Ziel: Prozesse und Abläufe sollen erfasst und für den Anwender sichtbar gemacht werden. Als Microgrid wird in diesem Kontext ein inselnetzfähiges, lokal begrenztes Smart Grid bezeichnet. Grundlage für die Entwicklung eines Leitsystems für ein Microgrid bildet die klassische Verteilung der Ebenen zur Anpassung standardisierter und anwendungserprobter Strukturen. Diese werden im Rahmen alternativer Ansätze abgestimmt. So wird das „Smart Grid Architecture Modell“ (SGAM) auf die Ebenen des Microgrids angewendet. Hier wird innerhalb der Ebenen nach spezifischen Aufgaben und den damit verbundenen Eigenschaften unterschieden. Das hat eine Komplexitätsreduzierung der fünf Ebenen zur Folge. Vor dem Hintergrund spezifischer Normungsaktivitäten kann so die Erarbeitung bzgl. Interoperabilitätsbedingungen innerhalb der Bereiche problemloser und übersichtlicher gehandhabt werden. In der vorliegenden Arbeit werden verschiedene Leitsystemansätze für ein Microgrid vorgestellt. Diese können dezentrale Anlagenteile in ihren separaten Steuer- und Regelprozessen anleiten oder zum Teil beeinflussen. Ein Energiemanagementsystem mit Microgrid-relevanten Applikationen und Fahrplantools wird als Hilfsmittel zur bedarfsgerechten Führung eines intelligenten Kleinstnetzes ebenfalls abgebildet. Abschließend erfolgt die Implementierung eines Leitsystems in ein universitäres Microgrid. N2 - This thesis deals with the development of a control system for a microgrid. The term control system herewith is used to describe all components and devices of a centralized control and monitoring center in which a collection of data from hierarchically lower levels takes place. Its aim is to track processes and procedures and to make them visible for the user. In this context, a microgrid describes a separate (stand-alone) and locally limited Smart Grid. Developing a control system for a microgrid is based on the conventional allocation of the levels to adapt standardized and field-proven structures. As part of alternative approaches the latter are adjusted accordingly. Thus the “Smart Grid Architecture Model” (SGAM) is applied to the levels of a microgrid. Within these levels a distinction is made concerning specific tasks and their according characteristics. This leads to a reduction of complexity within the five levels. Against the backdrop of specific standardization activities, the development according to interoperability requirements within these levels can be handled clearly and without problems. In this thesis different control system approaches for a microgrid are presented which can guide or partially influence decentralized plant components within their separate control and regulating processes. Furthermore, an energy management system with microgrid-relevant applications and timetable tools is also presented as a supportive mean for a needs-orientated management of an intelligent microgrid. A control system such as this has been implemented into a microgrid on campus. KW - Micro Grid KW - Smart Grid KW - Leitsystem KW - Kleinstnetz KW - Control system KW - Microgrid architecture model KW - Elektrizitätserzeugung KW - Algorithmus Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-37687 ER - TY - BOOK T1 - Gemeindelexikon für den Stadtkreis Berlin und die Provinz Brandenburg N2 - Digitalisat von: 96-21156 - Stadtkreis Berlin und Provinz Brandenburg KW - Brandenburg KW - Gemeinde KW - Verzeichnis KW - Statistik KW - Verwaltungsbezirk KW - Ortschaftsverzeichnis Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-37819 ER - TY - BOOK A1 - Heidemann, Julius T1 - Die Reformation in der Mark Brandenburg N2 - Digitalisat von: 99-10653 - Heidemann, Julius: Die Reformation in der Mark Brandenburg KW - Kirchenpolitik KW - Brandenburg KW - Reformation KW - Geschichte KW - Luthertum Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-38033 ER - TY - THES A1 - Felix Duarte, Roberto T1 - Analysis and optimization of interfaces in "wide-gap" chalcopyrite-based thin film solar cell devices T1 - Analyse und Optimierung von Chalkopyrit-Absorbern mit großer Bandlücke für Dünnschichtsolarzellen N2 - The chemical and electronic structure of chalcopyrite absorbers with different bulk band gap energies, Egbulk, [i.e., low-gap Cu(In,Ga)Se2 (CIGSe, Egbulk ~ 1.2 eV) and wide-gap CuInS2 (CIS, Egbulk ~ 1.5 eV)] and of buffer/absorber heterointerfaces based on these materials are studied with soft and hard x-ray spectroscopy techniques. Mechanisms that benefit (limit) the performance of low(wide)-gap chalcopyrite-based solar cells are identified. This knowledge is used to develop surface tailoring treatments to optimize buffer/absorber heterointerfaces based on wide-gap chalcopyrites and improve the performance of their solar cells. Photoemission spectroscopy (PES) characterization of the two absorbers (i.e., CIGSe and CIS) reveal compositional-depth profiles. The changes detected in CIGSe include: a near surface Ga-depletion, a strongly Cu-poor surface and a strong presence of surface Na that (likely) occupies Cu vacancies. A similar Cu-deficiency is found in CIS. The depth-composition changes result in significant widening of the band gap at the surface, Egsurf, (i.e., CIGSe, Egsurf: 1.70 ± 0.2 eV and CIS, Egsurf: 1.88 ± 0.2 eV) as evident by ultraviolet photoelectron spectroscopy (UPS) and inverse photoemission spectroscopy (IPES) measurements. Differences in the interaction of the CIGSe and CIS surfaces with deposited buffer materials are identified. PES and modified Auger parameter studies reveal strong intermixing at the CdS/CIGSe and ZnS/CIGSe heterointerfaces. S L2,3 x-ray emission spectroscopy (XES) measurements of CIGSe substrates submitted to CdS chemical bath deposition (CBD-CdS) treatments show the formation of In2S3 and defect-rich/nanostructured CdS at the interface, compounds with higher band gap values than the measured Egsurf for CIGSe. S L2,3 XES spectra of CIGSe substrates submitted to CBD-ZnS treatments reveal the formation of (Zn,In)(S,Se)2 chemical analogs at the interface. PES and XES measurement series show that the CdS/CIS heterointerface is more abrupt, with no detected interface chemical species. Direct measurement of the band alignment of these heterointerfaces reveals: an ideal conduction band offset (CBO) configuration for CdS/CIGSe (i.e., CBO: +0.11 ± 0.25 eV), a spike CBO configuration for ZnS/CIGSe (i.e., CBO: +1.06 ± 0.4 eV), and a highly unfavorable cliff CBO configuration for CdS/CIS (i.e., CBO: -0.42 ± 0.25 eV). The performance of solar cell devices based on these heterointerfaces is correlated to their CBO configuration. Two surface tailoring approaches intended to correct the CBO configuration of the CdS/CIS heterointerface are presented. One method is based on rapid thermal processing (RTP) selenization treatments of CIS absorbers, aiming to exchange Se for S in treated samples. The idea behind this approach is to modify the surface of a wide-gap chalcopyrite so that it forms a more favorable heterointerface with CdS, such as heterointerfaces within low-gap chalcopyrite devices. X-ray fluorescence analysis and PES measurements of RTP-treated CIS samples show a greater treatment effect at the surface of the sample compared to the bulk (i.e., surface [Se]/[S+Se] range: 0.23 ± 0.05 to 0.83 ± 0.05, compared to bulk [Se]/[S+Se] range: 0.01 ± 0.03 to 0.24 ± 0.03). Tuning of the Cu:In:(S+Se) surface composition from a Cu-poor 1:3:5 to a 1:1:2 stoichiometry is observed in RTP-treated CIS samples with lower to higher surface Se contents, respectively. UPS measurements show a shift in valence band maximum toward the Fermi level in samples with higher surface Se content (i.e., -0.88 ± 0.1 to -0.51 ± 0.1 eV), as expected for a reduction in Egsurf due to exchange of Se for S. Ultraviolet-visible spectrophotometry reveals a reduction in the optical band gap of samples with greater Se incorporation (i.e., from 1.47 ± 0.05 to 1.08 ± 0.05 eV), allowing for a working window for optimization purposes. The second tailoring method involves surface functionalization of CIS absorbers with dipole-charge-inducing self-assembled monolayers (SAM) of benzoic acid derivatives and thiol molecules. The introduction of dipole charges between a heterointerface can tune the relative alignment of the electronic bands composing its electronic structure; thus, use of a suitable dipole-inducing SAM could correct the CBO misalignment in the CdS/CIS heterointerface. UPS measurements of the secondary electron cut-off region of CIS samples treated with a selected set of SAMs show a work function modulation of CIS (i.e., 4.4 ± 0.2 eV - 5.2 ± 0.2 eV). Small gains in solar cell parameters of solar cells based on SAM-modified heterointerfaces are measured. An overview of the performance of chalcopyrite(kesterite)-based solar cells in relation to the electronic properties of their corresponding buffer/absorber heterointerface suggests that optimization approaches extending beyond the buffer/absorber heterointerface may be needed for further performance gains in wide-gap chalcopyrite-based solar cell devices. N2 - Die chemische und elektronische Struktur von Chalkopyrit-Absorbermaterialien mit verschiedenen Bandlückenenergien, Egbulk, [z.B, mit kleiner Cu(In,Ga)Se2 (CIGSe, Egbulk~1.2 eV) und großer CuInS2 (CIS, Egbulk~1.5 eV) Bandlücke] und von Puffer/Absorber Grenzflächen wurde mittels spektroskopischer Methoden mit weicher und harter Röntgenstrahlung untersucht. Leistungsbegünstigende(-begrenzende) Mechanismen, der auf Chalkopyritabsorbern mit kleiner (großer) Bandlücke basierenden Solarzellen, werden identifiziert. Dieses Wissen wird dazu verwendet mittels Oberflächenbehandlungen die Puffer/Absorber-Grenzflächen speziell von Chalkopyriten mit großer Bandlücke gezielt zu optimieren, um so die Leistungsfähigkeit der Solarzellen zu verbessern. Photoelektronenspektroskopie (PES) Untersuchungen der beiden Chalkopyrit-Absorbermaterialien (d.h., von CIGSe und CIS) wies auf tiefenabhängige Kompositionsprofile hin. Für CIGSe konnte eine signifikante Oberflächenverarmung von Ga und Cu sowie die Anwesenheit von Na nachgewiesen werden. Ein ähnlicher Cu-Mangel wurde für CIS-Absorber festgestellt. Diese Kompositionsprofile resultieren in einer ausgeprägten Aufweitung der Oberflächenbandlücke, Egsurf, [CIGSe, Egsurf: 1.70 ± 0.20 eV und CIS, Egsurf: 1.88 ± 0.20 eV], wie durch Ultraviolett-Photoelektronenspektroskopie (UPS) und inverser Photoelektronenspektroskopie (IPES) Messungen gezeigt werden konnte. Durch PES und modifizierte Auger-Parameter Analyse konnte eine starke Durchmischung an den CdS/- und ZnS/CIGSe Grenzflächen bestimmt werden. Röntgenemissionsspektroskopie (XES) Messungen an der S L2,3 Kante belegen die Ausbildung einer Grenzflächenspezies an der CdS/CIGSe Grenzfläche, die durch eine Mischung aus In2S3 und defektreichen/nanokristallinem CdS beschrieben werden kann. S L2,3 XES Spektren von ZnS/CIGSe Proben ergeben für diese Grenzfläche ein ganz ähnliches Bild: die Bildung einer (Zn,In)(S,Se)2 – artigen Grenzflächenspezies. Ähnliche PES- und XES-Messungen an CdS/CIS Proben zeigen hingegen eine abruptere Grenzfläche, ohne nachweisbare Grenzflächenspezies. Direkte Messung der Bandanpassung an diesen drei Grenzflächen mittels PES, UPS, und IPES ergibt: einen idealen Leitungsbandversatz (CBO) für die CdS/CIGSe Grenzfläche [CBO: 0.11 ± 0.25 eV], ein „spike“-artiges CBO für die ZnS/CIGSe Grenzfläche [CBO: 1.06 ± 0.4 eV] und ein „cliff“-artiges CBO für die CdS/CIS Grenzfläche [CBO: -0.42 ± 0.25 eV]. Die Leistungen der Solarzellen korrelieren mit den ermittelten CBO. Zwei Oberflächenbehandlungsansätze zur gezielten Optimierung des CBO an der CdS/CIS Grenzfläche wurden vorgestellt. Das erste Verfahren basiert auf einer Selenisierung der CIS-Absorber durch schnelles Aufheizen in einer Se-Atmosphäre, mit dem Ziel S durch Se zu ersetzen. Dadurch soll die Oberfläche des Chalkopyrit-Absorbers mit großer Bandlücke so modifiziert werden, dass er mit dem CdS Puffer eine ähnliche (→günstigere) Grenzfläche bilden kann, wie die der CdS/CIGSe Grenzfläche. Röntgenfluoreszenzanalyse (XRF) und PES Messungen der selenisierten CIS Proben zeigen einen höheren Selenisierungsgrad an der Oberfläche im Vergleich zum Volumen des Absorbers (PES: 0.23 ± 0.05 ≤ [Se]/[S + Se] ≤ 0.83 ± 0.05; XRF: 0.01 ± 0.03 ≤ [Se]/[S + Se] ≤ 0.24 ± 0.03). Zudem konnte festgestellt werden, dass sich die Cu:In:(S + Se) Oberflächenzusammensetzung der selenisierten Absorber von 1:3:5 zu einer stöchiometrischen 1:1:2 Komposition mit zunehmendem Selenisierungsgrad ändert. Simultan wird eine Verschiebung des Valenzbandmaximums (VBMs) zum Fermilevel [-0.88 ± 0.10 → -0.51 ± 0.10 eV] beobachtet, was durch eine Egsurf Verringerung – induziert durch den beobachteten S-Se Austausch – erklärt werden konnte. UV-VIS-Spektrophotometrie bestätigte eine Verringerung der Bandlücke von selenisierten CIS Proben mit größerem Se-Gehalt [1.47 ± 0.05 → 1.08 ± 0.05 eV], welches ein großen (Optimierungs-)Fenster ermöglicht. Der zweite Ansatz beruht auf der Oberflächenfunktionalisierung von CIS-Absorbern mit Dipolladungen induzierenden selbstorganisierenden Monolagen (SAM) auf der Basis von Benzoesäurederivate und Thiolen Molekülen. Durch die Verwendung eines geeigneten Dipol-induzierenden SAMs könnte so das ungünstige negative CBO an der CdS/CIS Grenzfläche korrigiert werden. UPS Messungen an verschieden funktionalisierten CIS Oberflächen zeigten eine Modulation der Austrittsarbeit von 4.4 ± 0.2 eV bis 5.2 ± 0.2 eV. Kleine Verbesserung der Leistungen von Solarzellen basierend auf SAM-modifizierten Grenzflächen sind gemessen worden. Die Korrelation der Bauteileigenschaften von verschiedenen Chalkopyrit-Solarzellen zur elektronischen Struktur (→CBO) der entsprechenden Puffer/Absorber Grenzfläche legt nahe, dass zukünftige Optimierungsansätze über die Puffer/Absorber Grenzfläche hinaus erforderlich sein können, um weitere Leistungssteigerungen in Dünnschichtsolarzellen auf der Basis von Chalkopyriten mit großer Bandlücke zu erzielen. KW - Photovoltaics KW - Thin Film Solar Cells KW - Chalcopyrite absorbers KW - Solid-state Physics KW - Photovoltaik KW - Röntgenspektroskopie KW - Dünnschichtsolarzelle KW - Chalkopyrit-Absorbermaterialien KW - Festkörperphysik KW - X-ray spectroscopy KW - Kupferkies KW - Dünnschichtsolarzelle KW - Festkörperphysik KW - Fotovoltaik Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-37402 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus - Senftenberg, 2016,06 (18.04.2016) N2 - Promotionsordnung der Fakultät 5 vom 24. März 2016 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2016, H. 6 Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-37372 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus - Senftenberg, 2016,05 (01.04.2016) N2 - Berufungsordnung der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus - Senftenberg vom 31. März 2016 Ersetzt durch AMbl 06/2018 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2016, H. 5 Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-36946 ER - TY - THES A1 - Münchmeyer, Annette T1 - Die Kathedrale von Santiago de Compostela. Der romanische Westbau und seine Baugeschichte. T1 - The cathedral of santiago de Compostela. The romanesque "Westbau" and its construction history. N2 - Schriftquellen des 11. und 12. Jahrhunderts belegen den Beginn der Bautätigkeiten an der Kathedrale von Santiago de Compostela im letzten Drittel des 11. Jahrhunderts. Gegen Mitte des 12. Jahrhunderts könnte das Bauwerk eine erste Fertigstellung erfahren haben, um spätestens ab 1168 mit der vertraglichen Bindung Meister Mateos in einer weiteren Baukampagne fortgeführt zu werden, aus der u.a. der Pórtico de la Gloria hervorging. Die Schlussweihe im Jahr 1211 steht gemeinhin für die mittelalterliche Vollendung der Kathedrale. Die Regelmäßigkeit der Konstruktion prägt die Kathedrale in besonderem Maße. Die klare Gliederung des Innenraumes und die konsequente Anwendung typisierter Baudetails täuschen über die sich im Mauerwerk abzeichnenden Bauabschnitte und Planungsänderungen hinweg, die das Bauwerk im Verlauf seiner Entstehung durchlief. Der anscheinend perfekt gefügte Bau zeigt bei näherer Betrachtung deutliche Baufugen, Nahtstellen und Brüche, deren bauarchäologische Erforschung stratigraphische Hinweise auf Bauunterbrechungen, konzeptionelle Korrekturen und tiefgreifende Umplanungen während seiner Errichtung zu geben vermag. Die Westkrypta verzichtet nahezu vollständig auf die Übernahme des Bausystems und folgt eigenen Bauprinzipien. Ihre Untersuchung ermöglicht es, die Errichtung der Krypta in Beziehung zur Kathedralbaustelle und dem Langhaus zu setzen. Baufugen und Baunähte geben dabei Aufschluss über Etappen des Bauprozesses in Verbindung mit Veränderungen der ursprünglichen Planungen. Der skulpturale Reichtum des Narthex unterscheidet sich vom schlicht gehaltenen Kirchenraum. Auch hier zeigen sich im Mauerwerk Spuren, die eindeutige Indizien für den Bauprozess liefern. Gemäß der Inschrift auf dem Sturz des Tympanons geht der Bau des Pórtico de la Gloria auf Meister Mateo zurück. Ob jener in der zweiten Hälfte des 2. Jahrhunderts eine im Westen unvollendet gebliebene Bausituation vorfand und damit die Kathedrale fertigstellte, folglich den Westbau, von den Fundamenten an, gemeinsam mit den Türmen errichtete oder das schon vorher vollendete Bauwerk lediglich um den Pórtico de la Gloria bereicherte, gehört dabei zu den umstritten Fragen der neueren kunsthistorischen Forschung. Je nach Auslegung wird der Westbau in der Folge zur Synthese des künstlerischen Schaffens des Meisters – die wegbereitend für die Kirchenbaukunst und Bauplastik des Mittelalters wurde – oder sein Wirken erhält eine bautechnisch geprägte Konnotation, die sich insbesondere im Versatz des monolithischen Sturzes des Tympanons in ein zuvor schon vollendetes Bauwerk manifestiert. Die Analyse des Baubefundes liefert dezidierte Erkenntnisse über Planung und Bauablauf der Errichtung des Westbaus, zu Kontinuität bzw. Brüchen im Bauprozess sowie Planungsänderungen, die zur Aufgabe des ursprünglichen Bauvorhabens führten. Diese Erkenntnisse werden unter Einbeziehung der bisher vor allem kunstgeschichtlich geprägten Forschung und der kritischen Revision der historischen Quellen, so weit möglich, in ein chronologisches Entwicklungsmodell der Kathedrale eingepasst. In diesem Kontext ist es das Ziel der Bauforschung, neue Anhaltspunkte für die Interpretation der historischen Quellen, aber auch für die kunsthistorische Forschung zu gewinnen und zu einem besseren Verständnis des Bauwerks und seiner Konstruktions- und Entwicklungsgeschichte beizutragen. In diesem Sinne rückt der methodische Ansatz der vorliegenden Arbeit, der seinen Ausgangspunkt in der bauarchäologischen Dokumentation des Westbaus findet, das Bauwerk in das Zentrum der Untersuchungen. Im Ergebnis dieser Forschungen ist auch die Bedeutung Meister Mateos für die Geschichte der Kathedrale nunmehr besser zu fassen und kann zukünftig aus kunstgeschichtlicher Sicht neu bewertet werden. N2 - The archaeological examination of the western parts of the cathedral of Santiago de Compostela focuses on the buildings’ structure. The investigations attempt to clarify the different sequences that the construction underwent to become one of the most prominent creations realised by medieval master builders in the late 11th and 12th century. Phases in design and execution can be read from the masonry by the irregularity of the stone-coursing. The temporal context between the building activities in the west crypt in relation to the development of nave, aisles and adjacent towers is of central interest for the historical research, which falls into two schools. One believes that the west end was built before 1140 and altered after 1168 by Master Mateo. The other school suggests that west crypt, narthex, overlying tribune and the towers were the work of Mater Mateo and that the cathedral remained unfinished until King Fernando II made him superintendent of the works of Saint James in 1168. The thesis of a unified building campaign of the west end is contradicted by the archaeological evidence. The lateral towers of the west façade are not the result of a consecutive building process advancing from east towards west, following the erection of nave and aisles. The west towers stood at the very beginning of the construction of the new cathedral, begun in the third quarter of the 11th century. The elaboration puts focus on the archeological reading of the masonry and shows how this procedure helps understanding the chronology of the genesis of the cathedral of Santiago de Compostela in the Middle Ages KW - Kathedrale Santiago de Compostela KW - Meister Mateo KW - Baugeschichte KW - Bauforschung KW - Westbau KW - Cathedral of Santiago de Compostela KW - Master Mateo KW - Twin-tower facade KW - Archaeological investigation KW - Construction history KW - Kathedrale Santiago de Compostela KW - Architektur KW - Bauforschung KW - Geschichte Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-36754 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus - Senftenberg, 2016,04 (31.03.2016) N2 - Vierte Satzung zur Änderung der Prüfungs- und Studienordnung für den fachhochschulischen Bachelor-Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen vom 30. März 2016 (siehe dazu AMbl 22/2019) Zweite Satzung zur Änderung der Prüfungs- und Studienordnung für den fachhochschulischen Master-Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen vom 30. März 2016 (siehe dazu AMbl 27/2018) T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2016, H. 4 Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-36853 ER - TY - THES A1 - Byizigiro, Rutazuyaza Vaillant T1 - Geomorphic processes associated with Small-Scale Opencast Mining and mitigation measures: case study of the Gatumba Mining District in the Western Highlands of Rwanda T1 - Geomorphologische Prozesse in Zusammenhang mit kleinskaligem Tagebau und Mitigationsmaßnahmen: Fallstudie des Gatumba- Bergbaugebiets im westlichen Hochland von Ruanda N2 - This thesis deals with geomorphic processes associated with Small-Scale Opencast Mining (SSOM) in the Gatumba sector of the Western Highlands of Rwanda. In this area tin and tantalum mining was carried out for decades, and it has brought about increase in the wealth and standard of living of the people. Though a lot has been done and achieved in soil erosion research, and despite the enormous wealth coming from mining in Rwanda and Gatumba sector in particular, the negative environmental impacts resulting from mining activities were overlooked by miners and stakeholders and are scarcely addressed in the research yet. This trend was bound to last since there were no valid guidelines for assessing impacts and reclamation of mine sites for the operators in the sector. It was recently, in 2007, that restoration of mining areas has received great attention from the Rwanda Geology and Mine Authority. The objective of the research was to assess and to increase the understanding of geomorphic impact produced by SSOM. In this regards, the following aspects which indicate the types and spatial distribution of geomorphic processes were measured: (i) investigate the landforms typical of SSOM, (ii) map the watershed morphometry of the study area, (iii) analyse the most relevant properties of soils in term of geomorphology, and (iv) to assess the soil loss potential in the study area. Primary and secondary data were collected from Government agencies and personal observations. Desk study to review papers and relevant literatures, field observation and experiments, laboratory analyses, mapping and modelling using RUSLE were combined together to develop a practical and integrated methodological approach to effect and realize the objectives. The argument guiding this analytical approach is that physical processes produced by mining cannot be assessed through a single method. The first step mainly concentrated on defining mining sites suitable for assessing geomorphic processes. Within the two studied mines, namely Ruhanga and Gatare, different plots were identified based on the post-mining land uses, to investigate the level of soil and landscape degradation by comparing them with that of control sites located outside of mining influence. Modelling using RUSLE in GIS interface enabled to quantify soil loss potential within the mines and the watershed. Results indicate that the direct processes associated with opencast mining commonly involve pitting and trenching. Indirect and less conspicuous processes emerge as a long-term consequence of mining. They include depletion of organic matter, compaction or loosening of soil particles in mine sites mostly reflected by low content in organic matter, low rating in soil stable aggregates, and often high soil bulk densities which are variably distributed within the mine sites. This could explain the restriction or lowering, or the rapid infiltration of water into the soil during field experiments, as a consequence probably of the sealing of soil pores or the formation of fissures around mine shafts, from which slides or slumps occur. In average, soil organic matter comprises between 1 and 2.5 % on control sites and ex-mine cultivated sites. organic matter content of soils on reclamation sites was in the same ranges with that of control and ex-mine cultivated sites, but could reach 4,8 % in topsoil of some sample locations. The ex-mine self-recovering sites present much lower organic matter content which doesn’t exceed 2 % in general. The soil aggregation rating of the area is from very low (8%) to low (≤13.5 %). In general, the bulk density ranges between 1.29 to 1.56 g cm-3, and locally can attain 1.76 g cm-3. As a consequence, the total porosity changes locally. Application of correlation and multiple regression models showed a strong influence of soil organic matter on the bulk density. Infiltration tests performed on different experimental sites showed differences of rates in water intake rates as in infiltration curves as well. Infiltration rates are variably distributed over the mines. They range from very slow (3.8 mmhr-1) to rapid (111.18 mm hr-1). Atterberg Limits analyses showed that soils of Gatumba Mining District do not possess extreme properties and they are suitable for engineering purposes. The liquid limit ranges between 51 % and 26 %, whereas the plastic limit is comprised between 22 % and 18 %. The highest plastic index (PI) determined was 29 % and the later soil had a plastic index of 6 %. The average soil loss in the Gatumba watershed is 27.45 t ha-1 yr-1 with a standard deviation of 0.891. More than 65% of land are prone to high rates of soil loss (exceeding 10 t ha-1 yr-1), and an increasing soil erosion follows increasing slope and land use patterns. The maxima of soil erosion rates are found in Upper Kibilira, Kirombozi and Gisuma catchments respectively. Based on different scenarios applied to quantify soil erosion rates, we found that more the organic matter content from 0. 5%, 2% and >2%) is increased with better support practice (from contour, strip and terrace), more the soil erosion potentials are decreased linearly, in the order of 18.8 to 17.8 t ha-1 yr-1 from 2% to >2 % of organic matter content respectively. To make SSOM more environmentally sustainable, there is a need of developing integrated practices and cross-cutting approaches that reduce the environmental impact of mining operations, and leave mine sites in an acceptable state for reuse by people or systems. Practices such as isolation of soil and earth material, stabilization of slopes and amendments of sites to be restored should be highly considered in the process of rehabilitation of affected sites. N2 - Diese Arbeit behandelt geomorphologische Prozesse, die im Zusammenhang mit kleinräumigen Tagebauen (Small-Scale Opencast Mining) in der Gatumba-Region des westlichen Hochlands von Ruanda auftreten. In diesem Gebiet fand jahrzehntelanger Zinn- und Tantalabbau statt, der das Einkommen und den Lebensstandard der Bevölkerung erhöht hat. Obwohl im Bereich der Bodenerosionsforschung viel unternommen und erreicht wurde, und trotz des aus dem Bergbau in Ruanda und Gatumba kommenden enormen Reichtums, wurden dessen negative Auswirkungen auf die Umwelt sowohl von Bergbautreibenden als auch anderen Interessengruppen ignoriert und von der Forschung weitgehend vernachlässigt. Dieser Zustand hat sich verfestigt, da es für die Akteure in der Region keine verbindlichen Regelungen hinsichtlich Erfassung von Auswirkungen des Bergbaus und Wiederherstellungsmaßnahmen gibt. Erst kürzlich, im Jahr 2007, hat die Wiederherstellung der Bergbaugebiete größere Aufmerksamkeit seitens der Ruandischen Geologie- und Bergbaubehörde erhalten. Das Ziel der Forschungsarbeiten war es, die geomorphologischen Auswirkungen von kleinräumigen Tagebauen abzuschätzen und besser zu verstehen. In diesem Zusammenhang wurden die folgenden Aspekte, die die Art und räumliche Verteilung von geomorphologischen Prozessen charakterisieren, erfasst: (i) Untersuchung der Landschaftsformen, die für SSOM kennzeichnend sind, (ii) Kartierung der Einzugsgebiets-Morphometrie im Untersuchungsgebiet, (iii) Analyse der relevantesten Bodeneigenschaften hinsichtlich der Geomorphologie, und (iv) Abschätzung der potentiellen Bodendegradation im Untersuchungsgebiet. Primäre und sekundäre Daten wurden bei Regierungsbehörden und durch eigene Beobachtungen zusammengestellt. Literaturrecherche, Feldbeobachtungen und-experimente, Laboranalysen, Kartierung und Modellierung mittels RUSLE wurden kombiniert um einen praktischen und integrativen methodischen Ansatz für das Erreichen der Zielstellungen zu entwickeln. Die Grundidee bei diesem analytischen Ansatz ist, dass die mit dem Bergbau assoziierten physikalischen Prozesse nicht durch nur eine einzige Methode erfasst werden können. In einem ersten Schritt wurden geeignete Tagebaue für die Erfassung geomorphologischer Prozesse bestimmt. Innerhalb der zwei untersuchten Tagebaue (Ruhanga und Gatare) wurden anhand der nachbergbaulichen Landnutzung verschiedene Untersuchungsflächen identifiziert, um den Grad der Boden- und Landschaftsdegradierung anhand des Vergleichs mit Kontrollstandorten außerhalb des bergbaulichen Einflusses zu untersuchen. Modellierung mit RUSLE über ein ArcGIS-Interface ermöglichte die Quantifizierung des Bodenabtragspotentials innerhalb der Tagebaue und des Einzugsgebiets Die Ergebnisse zeigen, dass die direkten Prozesse, die mit tagebaulichem Bergbau verbunden sind, üblicherweise die Anlage von Gruben und Gräben umfassen. Indirekte und weniger augenfällige Prozesse treten als langfristige Konsequenz des Bergbaus auf. Sie umfassen die Verringerung der organischen Substanz, Verdichtung oder Auflockerung von Bodenpartikeln an Bergbaustandorten, die meist mit einem niedrigen Gehalt an OS einhergeht, niedrige Gehalte an stabilen Bodenaggregaten, und oftmals hohen Lagerungsdichten, die variabel innerhalb der Bergbaustandorte verteilt sind. Dies könnte die Beschränkung oder Absenkung, oder die schnelle Infiltration von Wasser in den Boden während der Feldexperimente erklären, möglicherweise als Konsequenz der Porenversiegelung oder der Rissbildung um Minenschächte, von denen aus Rutschungen oder Grundbrüche entstehen. Die organischen Substanz-Gehalte reichen von 1 bis 2,5% an den Kontrollstandorten und landwirtschaftlich genutzten ehemaligen Bergbaustandorten. OS-Gehalte an wiederhergestellten Standorten waren in derselben Größenordnung wie die Kontrollstandorte und die landwirtschaftlich genutzten ehemaligen Bergbaustandorte. Die sich selbst erholenden Standorte im ehemaligen Tagebau weisen weit niedrigere organischen Substanz-Gehalte auf, die generell 2 % nicht überschreiten. Die Rate der Bodenaggregatbildung reicht von sehr gering (8 %) bis gering (≤13,5 %). Die Lagerungsdichten reichen von 1,29 bis 1,59 g cm-3, und können lokal bis 1,76 g cm-3 erreichen. Als Konsequenz ändert sich auch die Gesamtporosität lokal. Die Anwendung von Korrelations- und multiplen Regressionsmodellen ergab einen starken Einfluss der organischen Substanz auf die Lagerungsdichten. Infiltrationsexperimente, die an Proben der verschiedenen Versuchsstandorte durchgeführt wurden, zeigten Unterschiede sowohl bei der Wasseraufnahmerate als auch bei den Infiltrationskurven. Infiltrationskurven sind variabel über die Untersuchungsstandorte verteilt. Sie reichen von sehr langsam (3,8 mm h-1) bis schnell (111,2 mm h-1). Die Versuche zu den Atterberg’schen Grenzen zeigen, dass die Böden des Gatumba-Bergbaudistrikts keine extremen Eigenschaften aufweisen und für technische Maßnahmen geeignet sind. Die Fließgrenze liegt zwischen 26 % und 51 %, wohingegen die Ausrollgrenze Werte zwischen 18 % und 22 % umfasst. Die höchste gemessene Ausrollgrenze war 29 %, und dieser Boden wies eine Plastizitätszahl von 6 % auf. Der durchschnittliche Bodenabtrag im Gatumba Einzugsgebiet beträgt 27,45 t ha-1 a-1 mit einer Standardabweichung von 0,891. Mehr als 65 % des Landes sind anfällig für hohe Bodenabtragsraten (mehr als 10 t ha-1 a-1), und eine steigende Bodenerosion folgt steigenden Hangneigungen und Landnutzungsmustern. Die Höchstwerte der Bodenabtragungsraten finden sich jeweils im Oberen Kibilira, Kirombozi und Gisuma-Einzugsgebiet. Auf Grundlage verschiedener Szenarien, die zur Quantifizierung der Bodenerosionsraten angewendet wurden, zeigte sich, dass mit höheren organischen Substanz-Gehalten (2 % bis >2 %) und mit verbesserten Anbaupraktiken (Kontur-, Streifen-, Terrassenanbau) die Bodenerosionsraten linear in der Größenordnung von 17,8 bis 18,8 t ha-1 a-1 verringern. Um kleinräumigen Tagebauen umweltverträglicher zu gestalten bedarf es der Entwicklung integrierter Methoden und interdisziplinärer Ansätze die die Umweltfolgen von Bergbauoperationen reduzieren und Bergbaustandorte in einem nutzungsfähigen Zustand hinterlassen. Praktiken wie die Trennung von Boden und Gesteinsaushub, die Stabilisierung von Hängen und die Verbesserung von Wiederherstellungsstandorten sollten größte Berücksichtigung beim Rehabilitationsprozess betroffener Standorte finden. KW - Small-scale opencast mining KW - Geomorphology KW - Processes KW - Landforms KW - Mitigation strategies KW - Geomorphologie KW - Prozesse KW - Landformen KW - Schadensminderungsmaßnahmen KW - Kleinräumige Tagebaue KW - Zinn KW - Tantal KW - Tagebau KW - Geomorphologie KW - Landschaftsentwicklung KW - Schadensmindernde Maßnahme KW - Ruanda Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-36772 PB - BTU Cottbus-Senftenberg CY - Cottbus ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus - Senftenberg, 2016,03 (29.02.2016) N2 - Berichtigung der Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Architektur vom 29. September 2015 Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Architektur vom 29. September 2015 (Lesefassung nach Berichtigung) (s. AMbl 19/2022) T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2016, H. 3 Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-36656 ER - TY - THES A1 - Holla, Markus T1 - Defektcharakterisierung von Halbleitermaterialien für die Photovoltaik T1 - Defect characterization of semiconductor materials for photovoltaics N2 - Zur Deckung des stetig steigenden Energiebedarfs und unter Berücksichtigung des Umweltschutzes werden unter anderem Solarzellen genutzt. Defekte in Solarzellen können die Effizienz verringern. In dieser Arbeit wird das Defektverständnis von Silizium basierten Solarzellen erweitert. Neue experimentelle Erkenntnisse konnten zu folgenden Schwerpunkten gewonnen werden: • Siliziumnitrid- und Siliziumkarbidausscheidungen in multikristallinem Silizium • Rekombinationsaktivität in dünnen Siliziumschichten • Charakterisierung der Rekombinationsaktivität von Germanium als Modellmaterial für die Siliziumkristallisation • Rekombinationsaktivität und Verspannung an Korngrenzen Um Ergebnisse experimenteller Defektcharakterisierung auf allgemein gültige Parameter der Rekombination wie z.B. Ladungsträgerdiffusionslänge oder Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit zurückführen zu können, wurden zu folgenden Phänomenen Modelle entwickelt und Simulationen durchgeführt: • Getterzonen an Korngrenzen • Ermittlung von Diffusionslänge und Diffusionskoeffizient in Dünnschichtmaterial • 3D-Raumladungseffekte Die Nutzung der gewonnenen Erkenntnisse über die Rekombinationseigenschaften der Defekte liegt in einer möglicherweise zukünftigen kontrollierten Defektbeeinflussung und somit einer Effizienzverbesserung von Solarzellen. N2 - Solar cells are one possibility to meet the increasing energy requirement. Defects in solar cells can decrease the solar cell efficiency. The defect understanding of silicon based solar cell material is the aim of the present work. New experimental knowledge is achieved in the following topics: • silicon nitride and silicon carbide in multicrystalline silicon • recombination activity in thin silicon layers • characterization of germanium recombination activity as model material for silicon crystallization • recombination activity and stresses at grain boundaries Models and simulations are developed to conclude results from experimental defect characterization to generally valid recombination parameters for example charge carrier diffusion length or surface recombination velocity. The simulation chapters focus on the following issues: • getter zones at grain boundaries • estimation of diffusion length and diffusion coefficient in thin film material • 3D-space-charge-effects Possibly in future the new knowledge about recombination properties of defects could be used to influence the defects controlledly and increase the solar cell efficiency. KW - Defekt KW - Defect KW - Halbleiter KW - Semiconductor KW - Festkörperphysik KW - Halbleiter Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-36384 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus - Senftenberg, 2016,02 (08.01.2016) N2 - Wahlordnung der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus - Senftenberg (WahlO BTU) vom 08. Januar 2016 (Ersetzt AMbl 05/2013, geändert durch AMbl. 11/2017) T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2016, H. 2 Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-36400 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus - Senftenberg, 2016,01 (08.01.2016) N2 - Grundordnung für die Brandenburgische Technische Universität Cottbus - Senftenberg (GO BTU) vom 08. Januar 2016 (Ersetzt die GO der Vorgängereinrichtungen) (s. Änderungen dazu AMbl 12/2017) T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2016, H. 1 Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-36394 ER -